Разработка технологии гелеобразующих сульфатированных галактанов из культивируемых красных водорослей-каррагинофитов родов Kappaphycus и Eucheuma

• Автор: Фан Тхи Кхань Винь
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Каррагинаны физикохимические и технологические 8 характеристики

1.1.1 Структура и свойства каррагинанов

1.1.2 Гелеобразование каррагинана и его механизм.

1.2 Способы получения каррагинанов.

1.3 Применение каррагинанов

1.4 Характеристика сырья для производства каррагинанов.

1.5 Современное состояние и техника культивирования каррагинофитов

1.6 Выводы по главе, цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Схема проведения исследований
2.2 Объекты исследований.
2.3 Методы исследований
ГЛАВА 3. ОБОСЕЮВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАРРАГИНАНОВ
3.1 Характеристика культивируемых красных водорослей родов
и . у
3.1.1 Безопасность и химический состав биомассы культивируемых красных водорослей рода .. у
3.1.2 Исследование физикохимических свойств природных ккаррагинанов
из .i и К.vИ
3.1.3 Исследование химического состава биомассы i. у л
3.2 Разработка технологии получения ккаррагинана из водоросли .vii
3.2.1 Исследование режимов экстрагирования, осаждения и прессования ккаррагинана из экстракта .vii.
3.2.2 Исследование безопасности и физикохимических характеристик экспериментального ккаррагинана.
3.2.3 Описание технологического процесса получения ккаррагинана
3.3 Разработка технологии получения 1каррагинана из Е. йепйсиШит
3.3.1 Исследование режимов экстрагирования и осаждения I каррагинана из экстракта Е. с1епйси1аит.
3.3.2 Исследование безопасности и физикохимических характеристик экспериментального 1каррагинана
3.3.3 Описание технологического процесса получения 1каррагинана.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ кАРРАгиноФитов и использованию продуктов
4.1 Экстрагирование фикобилипротсиновых комплексов из каррагинофитов и их характеристика
4.2 Исследование физикохимических свойств каррагиианов, полученных
до и после экстрагирования пигмента
4.3 Разработка рекомендации по использованию каррагиианов, их гидрогелей.
4.3.1 Разработка рецептур рыбных паштетов Форель и Треска с добавлением каррагинана
4.4 Разработка рекомендаций по использованию водорослевых остатков
4.4.1 Исследование химического состава водорослевых остатков.
4.4.2 Разработка рецептур гелевых освежителей на основе водорослевых 5 остатков.
4.4.3 Комплексная технологическая схема переработки красных водорослей родов Карраркуст и ЕисИеита.
Практическая реализация результатов исследования
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В США каррагинан получают из Chondrus crispus следующими операциями: экстрагирование полисахарида производят водой с добавлением раствор щелочи с целью предотвращения гидролиза каррагинана, экстракт фильтруют, концентрируют во многоступенчатом выпарном аппарате до 2-3%-ного содержания каррагинана в растворе, осаждают изопропиловым спиртом, высушивают под вакуумом для удаления избыточного спирта (Комисарова, ). Недостатком этого способа является большой расход органических реагентов и трудоемкость процесса. Технологический процесс получения каррагинана, применяемый в Норвегии, проще по сравнению с процессом, используемым в США, и состоит из следующих операций: экстрагирование канадского или португальского хондруса в воде, очистка от грубого остатка и примесей, осаждение каррагинана %-ным этиловым спиртом (1/3 общего объема), прессование до содержания сухих веществ -%, сушка осадка каррагинна на барабанных сушилках под вакуумом (Кизеветтер, ). Осажденный каррагинан высушивают при температуре -°С при пониженном или обычном давлении (Япония, Заявка № -1, ). Япония, Заявка, № - , ). С целью увеличения прозрачности раствора каррагинана добавляют на любой стадии получения полисахарида 0,1-,0% органической кислоты, например адипиновой или ее соли (Япония, Заявка, № -, ). В России способ получения каррагинана из СкопсЗгия агтШш включает обработку водоросли в воде при температуре -°С в течение -0 мин, экстракцию каррагинана водой при температуре -°С в течение 2,5-3,0 ч, модификацию каррагинана гидроксидом калия в количестве -% к весу воздушно-сухой водоросли при температуре -°С или осаждение хлоридом калия при температуре экстракта -°С в количестве -% к весу воздушносухой водоросли при выдерживании 0 мин для завершения структурирования геля, прессование геля до содержания сухих веществ -%, сушка в потоке горячего воздуха при температуре не выше °С (Патент РФ № 1). При промышленном производстве конечным этапом получения каррагинана является его стандартизация. Стандартизация предполагает внесение в чистые образцы каррагинанов солей калия, кальция или натрия, декстрозы, амилозы, различных камедей. Таким образом, получаются каррагинан со строго определенными характеристиками (прочностью геля, вязкостью, водо-связывающей способностью, прозрачностью, температурой плавления и гелеобразования) (Токаев и др. Известен комплексный способ получения жидкого стимулятора для растений и каппа-каррагинана из свежих красных водорослей - Карраркусиз аЫагеги. Жидкое удобрение получают отжимом свежих водорослей, а остаток отправляют на получение каррагинана. Преимущество этого способа -сокращение продолжительности сушки, а также места для сушки свежей водоросли (Патент (США), № 9 В2). В связи с этим, возникает трудность воспроизведения предлагаемых методов в условиях производства. Несмотря на кажущееся разнообразие, способы переработки каррагинофитов, включают следующие основные процессы: предварительную обработку водорослей, экстракцию, очистку экстракта от примесей, осаждение, сушку. Предварительная обработка водорослей, экстракция. Процесс является необходимым с целью удаления биологических и механических примесей, а также удаления минеральных веществ водорослей. Известно, что каррагинаны (сульфатированные полисахариды) легко растворяются в воде, поэтому обычно их экстрагируют из водорослей водой при определенной температуре, продолжительности и гидромодуле в нейтральной среде в зависимости от вида водорослей (Кизеветтер и др. Патент РФ № 1). Поэтому для каждого вида водорослей необходимо учитывать рациональный режим экстракции. В некоторых технологиях предусмотрена щелочная обработка сырья или экстракция полисахарида щелочными растворами в контролируемых условиях. Это делают с целью повышения качества полисахарида, после щелочной предобработки, прочностные свойства его гелей усиливаются благодаря повышению регулярности строения полисахарида (Craigie, Leigh, ; Кадникова, Подкорытова, ). Однако такие технологии требуют большого расхода воды. Очистка экстракта. Фильтрация осуществляется на центрифуге для очищения экстракта от примесей и водорослевых отходов. Известно, что в отходах после экстрагирования каррагинанов содержится 'груднорастворимая фракция полисахарида, а также минеральные вещества, белки.