автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии гелеобразующих сульфатированных галактанов из культивируемых красных водорослей-каррагинофитов родов Kappaphycus и Eucheuma

005006708

ФАН ТХИ КХАНЬ ВИНЬ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ СУЛЬФАТИРОВАННЫХ ГАЛАКТАНОВ ИЗ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КРАСНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ-КАРРАГИНОФИТОВ РОДОВ КАРРАРНУСиБ И ЕиСНЕиМА

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата

технических наук

- 8 ДЕК 2011

Москва-2011

005006708

Работа выполнена в лаборатории биохимии и технологии рыб, беспозвоночных и водорослей ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО»).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Подкорытова Антонина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, ст.н.с.

Маслова Галина Васильевна

доктор технических наук, ст.н.с. Кадникова Ирина Арнольдовна

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук

Центр "Биоинженерия" РАН

Защита состоится: «26» декабря 2011 года в 11 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 307.004.03 при ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО») по адресу: 107140, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, дом 17. , Факс: (499) 264-91-87; e-mail: fishing@vniro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП

«ВНИРО»)

Автореферат разослан «25» ноября 2011г. /

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук Татарников В.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы (работы). Водорослевые гидроколлоиды широко применяют в пищевой промышленности при создании мясных, молочных, рыбных и гелеобразных продуктов с заданными структурами и свойствами (Беликов В.М. и др., 1969; Толстогузов В.Б. и др., 1985; Рогов И.А., Горбатов A.B., 1990; Богданов В.Д., 1990). Прирост населения, умеренный экономический рост его благосостояния, а также развитие пищевой промышленности приводят к возрастанию потребности в природных гидроколлоидах (McHugh, 2003). Кроме создания пищевых продуктов с заданной структурой, они придают продуктам определенный вкус и лечебно-профилактические свойства (Nagumo, 1996). В связи с этим в мире активно разрабатываются и совершенствуются технологии промышленного производства гидроколлоидов из сырья растительного происхождения.

Среди множества растительных объектов важное место принадлежит красным водорослям, которые являются уникальным сырьем для производства фикоколлоидов - в том числе каррагинанов различных типов (Zemker-White, Ohno, 1999). Последние десятилетия характеризуются заметным истощением запасов естественных популяций красных водорослей, поэтому возникла проблема, связанная с развитием марикультуры высокопродуктивных быстрорастущих теплолюбивых их видов, в том числе каррагинофитов -Kappaphycus и Eucheuma (Блинова, 1990; Iain С. Neish, 2005). По данным статистики ежегодно только во Вьетнаме выращивают более 3200 тонн в сухом весе этих ценных каррагинофитов. Практически все выращиваемые водоросли реализуются за рубеж, а для удовлетворения внутренних потребностей каррагинаны импортируют в связи с отсутствием технологии его производства (Nang, 1994; Nang, 1998; Dang et al., 2007). В дальневосточных российских морях имеются запасы красных водорослей-каррагинофитов рода Chondros. Разработана технология производства каппа-каррагинана из Chondrus armatus и установлено, что природный полисахарид этой водоросли - это каппа- (к-) и йота- (г-) гибридная форма каррагинана (Подкорытова, Кадникова, Усов, 1995).

Однако запасы этих водорослей недостаточны для добычи и организации стабильного крупно масштабного производства, что приводит к необходимости импорта каррагинанов. В связи с этим, возникает стойкая зависимость российской промышленности от других стран, что вызывает необходимость изучения новых для России видов высокопродуктивных каррагинофитов -КаррарЪусш $рр. и ЕисИеита ярр., культивируемых в странах тропического пояса. Кроме того, в научной литературе не достаточно данных с исчерпывающей и систематической физико-химической характеристикой этих видов и разработанных технологий производства каррагинанов из красных водорослей-каррагинофитов, выращиваемых в разных регионах, а также в разные сезоны и сроки.

Таким образом, разработка и внедрение технологии каррагинанов, получаемых из культивируемых красных водорослей - каррагинофитов в разные сроки и сезоны сбора, а также в различных районах - актуальны и экономически целесообразны в связи с возможностью широкого спектра их использования, а также решением проблем безотходной технологии их переработки.

Целью работы является разработка технологии производства сульфатированных гелеобразующих полисахаридов - к- и I- каррагинанов, фикобилипротеинов из культивируемых красных водорослей - родов КаррарЪусш и ЕисЬеита и рекомендаций по использованию продуктов их комплексной переработки.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

- провести комплексные исследования общего химического, моносахаридного состава и технологических свойств культивируемых красных водорослей родов КаррарЬуст и ЕисИеита, выращенных в разные сроки, сезоны в прибрежной зоне Южного Вьетнама;

- разработать рациональные режимы экстрагирования к- и I- каррагинанов из красных водорослей Карраркусив и ЕисЪеита;

- разработать рациональные условия осаждения к- и V- каррагинанов;

- обосновать и разработать оптимальные режимы прессования геля к-каррагинана;

- разработать способ и обосновать рациональные режимы получения пигментов - фикобилипротеинов из каррагинофитов;

идентифицировать фикобилипротеины и их состав;

- исследовать физико-химические свойства каррагинанов, выделенных из каррагинофитов после экстракции пигментов;

- разработать рекомендации по использованию геля каррагинана и водорослевых остатков;

- разработать техническую документацию (ТУ и ТИ) на воздушно-сухие водоросли Kappaphycus, Eucheuma и производство к- и i- каррагинанов;

- рассчитать прогнозируемый экономический эффект производства к- и i-каррагинанов из красных водорослей родов Kappaphycus и Eucheuma.

Научная новизна.

1. Установлено, что основным фактором, влияющим на качество к-каррагинана, получаемого из культивируемых водорослей рода Kappaphycus является сезонность их выращивания.

2. Установлены рациональные режимы экстрагирования и осаждения природных каррагинанов из Kappaphycus и Eucheuma со степенью экстракции их до 95±1% и с сохранением природной прочности гелей (до 900 г/см2), позволяющие получать к- и i- каррагинаны в одном технологическом цикле.

3. Впервые показано, что во всех пигментсодержащих экстрактах из Kappaphycus и Eucheuma содержатся R-фикоэритрин тип I (три максимума поглощения при 498 нм, 533-534 нм и 563 нм), R-фикоцианин с одним максимумом при 615-618 нм и аллофикоцианин с плечом в 651 нм, концентрации и соотношения которых обусловливают различие разновидностей K.striatum (Sacol green и Sacol brown).

4. Экспериментально обоснованы рациональные режимы поэтапного получения фикобилипротеиновых комплексов и каррагинанов, обеспечивающих комплексное извлечение биологически активных компонентов.

Практическая значимость работы. На основании результатов исследований разработана технология получения сушеных порошкообразных к- и i- каррагинанов и геля к-каррагинана. Разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9284-018-00472124-11 «Каппафикус сушеный», ТУ 9284-2000472124-11 «Эухема сушеная», ТУ 9284-024-00472124-11 «к-каррагинан пищевой» ТИ к ТУ 9284-024-00472124-11 на производства к-каррагинана, ТИ к ТУ 9284-024-00472124-11 на производство геля к-каррагинана, ТУ 9284-02500472124-11 «i-каррагинан пищевой», ТИ к ТУ 9284-025-00472124-11 на производство i-каррагинана. Новизна технического решения отражена в заявке № 2011108971 на патент «Способ переработки красных водорослей». Проведен расчет экономической эффективности производства готовой продукции, изготовленной в соответствии с разработанными технологиями.

Основные положения, выносимые на защиту.

Результаты исследований общего химического и моносахаридного состава биомасс каррагинофитов родов Kappaphycus и Eucheuma, выращиваемых в разных условиях в прибрежной зоне Южного Вьетнама, предназначенных для выбора сырья при производстве высококачественных каррагинанов.

Научно обоснованные режимы получения к- и i- каррагинанов, а также фикобилипротеиновых комплексов из каррагинофитов родов Kappaphycus и Eucheuma.

Рекомендации по комплексной переработке каррагинофитов, использованию водорослевых остатков и применению к-каррагинана в технологии рыбных паштетов.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на V Московском Международном Конгрессе по биотехнологии «Биотехнология-состояние и перспективы развития» (Москва, 2009); Научно-практической конференции «Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество» (Светлогорск, 2009); «20th International Seaweed Symposium» (Ensenada, Baja California, Mexico, 2010); Международной конференции «Освоение водных биологических ресурсов Арктики и международное сотрудничество», (Тромсе,

Норвегия, 2010); VIII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2011); Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011); IV Международной конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Южно-Сахалинск, 2011).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 статьи, 6 материалов конференций, 1 заявка на патент РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 151 страницах, включает 33 таблицы, 37 рисунков, содержит 6 приложений на 60 страницах. Список литературы включает 238 литературных источников, в том числе 129 зарубежных авторов. В приложении приведены техническая документация, акты о выпуске опытных партий продуктов, заявка на патент, протоколы, расчеты прогнозируемой экономической эффективности, спецификация оборудования для линии производства каррагинана.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность исследований.

В первой главе «Обзор литературы» рассмотрены физико-химические свойства каррагинанов, структура полисахаридов, способы и технологии их получения. Показаны направления применения каррагинанов в различных отраслях промышленности. Рассмотрены химический состав каррагинофитов и факторы, влияющие на качество сырья и продуктов из них. Проведен анализ сырьевой базы в России и за рубежом. Рассмотрена техника культивирования каррагинофитов во Вьетнаме. Определена необходимость разработки технологии получения каррагинанов из красных водорослей родов КаррарИусш и ЕысИеита, культивируемых в разные сроки и сезоны. Сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» представлена схема

проведения исследований (рис. 1), описаны их методы и объекты.

Рис. 1. Общая схема проведения исследований В качестве объектов исследований использовали 25 образцов Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus striatum и Eucheuma denticulatum. К. striatum представлен тремя разновидностями Sacol green, Sacol brown и payaka, отличающихся внешне окраской талломов, и, как предполагалось, свойствами каррагинанов. Все перечисленные водоросли выращивали в разные сроки и сезоны в прибрежной зоне Южного Вьетнама. Кроме того, использовали сухой порошок их красных водорослей Meristotheca papulosa - Южная Корея. Исследовали полученные к- и I- каррагинаны, фикобилипротеиновые комплексы и продукты с их использованием.

Для оценки химического состава красных водорослей, экстрактов из них, каррагинанов и водорослевых остатков, а также для измерения прочности, цвета гелей, температуры плавления и гелеобразования использовали стандартные методы - ГОСТ 26185. Кроме того, использовали современные инструментальные методы исследований, в том числе спектрофотометрические, ГЖХ, реологические и др.

Общее содержание азотистых веществ в образцах определяли по методу Кьельдаля с применением автоазотоанализатора шведской фирмы FOSS Analytical АВ, модель FOSS 2300. Определение содержания каррагинана в биомассе водорослей и их остатке проводили по методике (Подкорытова, Кадникова, 2009). Моносахаридный анализ биомассы водорослей, природного каррагинана, образцов к- и i- каррагинанов фирмы Сигма определяли методом ГЖХ (Усов, Элашвили, 1991). Эксперименты были выполнены в институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, г. Москва под руководством д.х.н., профессора Усова А.И.

Цвет геля каррагинана определяли на спектрофотометре APEL PD 303S. Прочность технологического геля каррагинана и к-каррагинана измеряли на приборе Валента. Вязкость гелей к- и i- каррагинанов измеряли на вискозиметре Брукфельда модель LVDVII+ при температуре 80°С, 40°С, 20°С, со скоростью движения шпинделя 60 об./мин. Степень синерезиса геля освежителя определяли по методике (Lin, 1977). Экстракты и гели сушили методом сублимационной сушки на лабораторной лиофильной установке Consol 12, Virtis, США, в интервале температур от минус 30°С до плюс 40°С, под вакуумом.

Спектры поглощения фикобилипротеиновых комплексов в визуальных и ультрафиолетовых областях были сняты на спектрофотометре CARY 100 Bio. Для концентрирования и удаления низкомолекулярных примесей пигментсодержащие экстракты фильтровали с помощью ультрафильтратора KIKA Labortechnik ISM 821А V3.00 с размером пор мембран 10 кДа.

Водоудерживающую способность рыбных паштетов определяли весовым методом (ГОСТ 7636). Органолептическую оценку рыбных паштетов проводили профильным методом (Сафронова, 1998). Энергетическую ценность консервов рассчитывали по таблицам академика Покровского A.A. (Покровский, 1986).

Показатели безопасности водорослей, экспериментальных каррагинанов, водорослевых остатков и рыбных паштетов проводили согласно СанПин 2.3.2.1078. Содержание тяжелых металлов и микробиологические показатели анализировали согласно существующим ГОСТам.

Для определения оптимальных параметров прессования геля каррагинана применяли метод центрально композиционного ортогонального планирования (ОЦКП) для трех факторов (Грачев, 2005). Для математической обработки результатов экспериментов использовали пакет прикладных программ по статистической обработке экспериментальных данных «Microsoft Excel» - 2003, Origin 6.0. Расчет экономической эффективности проводили в соответствие с методическим указанием по расчету основных экономических показателей для предприятий пищевых производств (Бобриков, 2006).

Глава 3. Обоснование и разработка технологии каппа- и йота-каррагинанов. Результаты исследований общего химического и моносахаридного состава 20 образцов красных водорослей родов Kappaphycus и Eucheuma показали, что водоросли Kappaphycus spp. и E.denticulatum содержат к-и 1- каррагинан, соответственно, моносахаридный состав которых практически совпадает с известными к- и i- каррагинанами фирмы Сигма. В связи с различиями в химической структуре, составе моносахаридов и физико-химических свойствах каррагинанов, выделенных из культивируемых Kappaphycus spp. используют для получения к-каррагинана, a E.denticulatum - для получения i-каррагинана.

Исследования биомассы также показали, что моносахаридный состав K.alvarezii и Kstriatum, культивируемых в районах Khanh Hoi, Nhon, Phuong Си прибрежной зоны Южного Вьетнама и содержание в них каррагинана

практически идентичны (табл. 1). В связи с этим, одновременно использовать их в одном цикле производства к-каррагинана.

При сравнении моносахаридного состава биомассы К.striatum разновидностей Sacol green и Sacol brown не обнаружено существенных различий в углеводном составе. Установлено, что разновидности Sacol green и Sacol brown различаются только пигментной системой, и поэтому могут быть

также использованы в виде смеси при производстве к-каррагинана.

Таблица 1 - Химический состав красных водорослей рода КаррарИусия, выращенных в прибрежной зоне Южного Вьетнама

Содержание, % от сухой массы

Срок, дни о и и Район Общий химический состав Моносахаридный состав

Образец выращивания минеральных веществ белка «1 X «1 X Е та а га w О гп 6-0- метилгалакгоза 1 манноза глюкоза ! галактоза ет 7. О сл О 3!

К. alvarezii 45 хд КН 48,2 7,7 43,2 9,4 1,02 0,63 1,01 14,1 9,2 0,70

К. alvarezii 45 хд KN 35,3 6,3 48,0 8,2 1,00 0,71 1,33 13,9 8,7 0,65

К. alvarezii 45 хд PC 44,1 8,0 49,0 9,4 1,52 0,53 1,19 14,7 9,8 0,65

К. alvarezii 45 же CR 31,6 3,7 36,5 6,9 0,59 0,37 0,96 11,1 8,1 0,66

К. alvarezii 60 же CR 46,3 4,8 48,5 6,6 1,13 следы 3,09 14,2 8,9 0,49

К. alvarezii 90 же CR 46,3 7,0 39,0 7,8 0,96 0,80 1,19 15,9 7,8 0,52

К. striatum payaka 45 же CR 32,2 4,3 41,9 7,4 0,73 0,44 0,78 11,0 9,3 0,71

К. striatum payaka 60 же CR 52,8 4,3 41,1 5,2 0,80 следы 2,38 10,7 6,3 0,51

К striatum payaka 90 же CR 53,6 3,4 32,6 7,5 0,98 0,42 1,65 14,1 7,0 0,56

К. striatum Sacol green 45 хд KH 44,5 8,9 42,2 8,9 0,67 0,27 0,79 12,6 9,9 0,75

K. striatum Sacol green 45 хд KN 47,2 6,2 42,6 8,6 0,61 0,40 1,31 13,1 8,7 0,71

K. striatum Sacol brown 45 хд KH 44,2 11,4 43,5 8,9 0,74 0,36 0,80 13,1 8,9 0,72

K. striatum Sacol brown 45 хд KN 44,3 9,5 42,9 8,7 0,68 0,42 1,08 13,1 8,5 0,71

Kdenticulatum 45 хд KH 49,1 6,28 40,7 5,55 Отсу тств. 0,40 1,40 15,0 12,6 0,42

Rdenticulatum 45 хд KN 46,2 9,04 41,1 5,37 Отсу тств. 0,49 0,74 13,9 12,7 0,43

Примечание: 1. З.б-ангидрогапактоза; 2. соотношение 3,6-ангидрогалактоза к галактозе; ХД-«холодно-дождливый» сезон; ЖС-«жарко-сухой» сезон; КН- район Khanh NHon; KN-район Khanh Hoi; PC-район Phuong Cu; CR- район Cam Ranh

С другой стороны были обнаружены значительные различия в содержании каррагинана в водорослях К.аЬагеги, культивируемых в течение 45 и 60 дней

(табл. 1), что указывает на необходимость сортировки сырья по срокам выращивания при его заготовке для производства каррагинанов.

При сравнении прочностей гелей природных каррагинанов, полученных из К.аЬагегИ в пределах одного сезона и срока выращивания различий в этом показателе в зависимости от места выращивания не обнаружено. Однако прочности гелей каррагинанов, полученных из водорослей, выращенных в разные сезоны, существенно отличаются. Гели 2%-ных растворов каррагинанов, выделенных из водорослей, выращенных в «холодно-дождливый» сезон, обладают большей прочностью по сравнению с таковыми из водорослей, выращенных в «жарко-сухой» сезон. Для КмЬагегП прочность гелей составляет 5,9x104 Н/м2 (600 г/см2), а для КМгШит 7,8х104-9,1х104 Н/м2 (800-930 г/см2) (табл. 2), что вероятно, это связано с различием температур в «холодно-дождливый» сезон (15-24°С) и «жарко-сухой» сезон (26-3 7°С).

Таблица 2 - Характеристика природного каррагинана, полученного из водорослей рода КаррарИусш, выращенных в разных условиях

Вид водоросли Район Срок, ДНИ Сезон Физические свойства 2%-ного раствора каррагинана

выращивания прочность, г/см2 температура, иС

плавления гелеобразования

К.а1уаге21 КЬап11 ЫЬоп 45 «холодно-дождливый» 600 56 29

Саш ИапЬ «жарко-сухой» 360 54 30

КЬапЬ Но! 60 «жарко-сухой» 430 49 29

Сат КапЬ 390 50 31

К.х1г1аШт, Басо! Ьшут КЬапЬ Н01 45 «холодно-дождливый» 800 58 30

К.Иг1а1ит, Басо! green КЬапЬ Шп 45 «холодно-дождливый» 930 58 29

Саш 11апЬ «жарко-сухой» 390 52 30

Полученные данные свидетельствуют о необходимости разделять по сортам сырье, выращенное в разные сезоны, при заготовке каррагинофитов для производства каррагинанов. Эти же особенности сырья, необходимо учитывать при разработке технологического процесса производства каррагинанов.

Каррагинаны - это сулъфатированные полисахариды, растворяющиеся в воде. В связи с этим для получения высокого выхода качественных каррагинанов,

процесс водного экстрагирования изучали при температуре 60-90°С. Полученные результаты показали, что процесс экстрагирования каррагинанов из водорослей К.аЬагеги и Е.(1епИсиШит проходил интенсивно в течение 30 минут со средней степенью их извлечения 66±2% (рис. 2а, б). Дииамика экстракции каррагинана при ГМ 1:40 (Тэкст 90°С) аналогична процессу при ГМ 1:60 (ТэКСТ 80°С). В течение 60 минут экстрагируется до 78±4% каррагинанов из этих видов водорослей.

С целью повышения степени экстрагирования каррагинана исследовали этот процесс в интервалах: продолжительность от 1 до 4 ч, гидромодуль 1:40 и 1:60, температура 80, 85 и 90°С. Процесс также контролировали по выходу и реологическим свойствам технологического геля. При увеличении гидромодуля от 1:40 до 1:60, выход каррагинана из К.аЬагеги, Е.с1епйси1аШт увеличивается в среднем на 25%, 33%, соответственно (рис. 3). Диффузионное равновесие наступает после двух часов экстрагирования и при этом выход каррагинана из К.аЬагеги и ЕЛепИсиЫит достигает 43,5% и 50,0% от сухой массы, соответственно. Степень экстрагирования каррагинана из них составляет 95±1%.

При увеличении гидромодуля до 1:80 технологический гель слабо структурируется, прочность его составляет 4,4x103 Н/м2 (45 г/см2). При последующей обработке наблюдаются потери каррагинана, что приводит к значительному снижению выхода продукта.

- - ГМ 1:40, 60°с ГМ 1:40, 90°С ГМ 1:60, 90°С *—ГМ 1:60, 80°С •"-ГМ 1:60, 60°С

10 20 30 40 60 Продолжительность, мин

• ГМ 1:40, 60°С ГМ 1:40, 90°С ГМ 1:60, 90"С ГМ 1:60, 80°С ГМ 1:60, 60-С

Продолжительность, мин Рис. 2. Динамика экстракции каррагинана из К-э/уагег// (а) и ЕЛегК/сиШит (б)

Рис. 3. Выход каррагинана при различных параметрах экстракции из водоросли К.аЬагегИ (а) и Е.с1епйси1аЫт (Ь)

Таким образом, установлены рациональные параметры экстрагирования каррагинана из КаррарИуст и ЕисИеита: температура - 90 ± 2°С, гидромодуль -1:60, продолжительность - 2 ч ± 15 мин.

Специфичными для к-каррагинана являются катионы калия, в присутствии которых формируется прочная структура геля, а для г-каррагинана - катионы кальция, участвующие в формировании эластичной структуры геля. С целью получения к- и V- каррагинанов осаждали полисахариды растворами КС1 и СаС12 из соответствующих экстрактов, содержащих природные каррагинаны. Кроме того, для каждого типа каррагинана существует своя критическая концентрация определенного катиона.

На основании результатов исследований влияния концентрации соли на реологические свойства технологического геля и содержание золы в полученных каррагинанах, установлены рациональные параметры процесса осаждения к- и I-каррагинанов: 0,7 г хлорида калия и 0,4 г хлорида кальция, в расчете на 0,7 и 0,8 г сухих веществ в экстракте из К.аЬагегИ и ЕАепйсиШит, соответственно.

Для повышения содержания сухих веществ до 10% в геле был применен механический способ его обезвоживания - прессование. Для определения оптимальных параметров прессования было изучено влияние трех факторов -продолжительность, толщина слоя и нагрузка на степень удаления жидкости из геля с применением метода центрально композиционного ортогонального планирования (ОЦКП), в результате чего, было получено уравнение, описывающее зависимость изменения степени обезвоживания от параметров

прессования:

У= 56,91-9, 16х1+15,93х2+4,53хз-3,54х1х2+8,99х12-5,Юхз2

где У- степень обезвоживания, %; х, - толщина слоя, м; х2 - продолжительность, ч; х3 - нагрузка, МПа.

Математическими вычислениями и анализом уравнения прессования геля к-каррагинана было установлено, что оптимальными технологическими параметрами процесса прессования является нагрузка 0,03+0,01 МПа, продолжительность 15 ч и толщина слоя 0,01 м. Нагрузка регулируется в зависимости от используемых водорослей рода КаррарЬусия, выращенных в «холодно-дождливый» или «жарко-сухой» сезоны в связи с большим различием в реологических свойствах технологических гелей каррагинанов (табл. 2).

При установленном режиме прессования содержание сухих веществ в геле повышается в 14±2 раз по сравнению с исходным значением, что позволяет расширить спектр его использования в пищевых системах. По внешнему виду гели прозрачные и бесцветные благодаря удалению до 46% минеральных и красящих веществ. При одинаковой продолжительности (24 ч) прессование позволяет, помимо сокращения затрат на электроэнергию, повысить содержание сухих веществ в 5 раз по сравнению со способом замораживания-оттаивания.

Известно, что ькаррагинан содержит две сульфогруппы и является более гидрофильным по сравнению с к-каррагинаном. Гель 1-каррагинана не подвержен к синерезису под механическим воздействием. В связи с этим, нами применен метод замораживания - оттаивания для концентрирования геля 1-каррагинана и удаления избытка минеральных и красящих веществ.

Каррагинаны, полученные по разработанной технологии, соответствуют предъявляемым требованиям по безопасности СанПиН 2.3.2.1078-01, стандарта .ШСРА (ФАО/В03) и Европейского стандарта. Результаты исследования физико-химических свойств экспериментальных каррагинанов показали, что прочность и цвет гелей 2%-ного раствора пищевого каррагинана, полученного по разработанной технологии выше такового из С.агтаШ, но несколько меньше каррагинана из Е.соПопи (табл. 4).

Таблица 4 - Физико-химическая характеристика экспериментальных (ЭК) и коммерческого каррагинанов

Каррагинан Содержание, % Физические характеристики гелей каррагинанов

* § г температура, иС

•Л С в

белка золы V* та £ 9- ц> о к а гелеобра-зования

1 21 с о I § £ 8 о М Я я с со и ц 03 « Ё

Пищевой из СЬогнЬжч агтШи.ч нет данных 22,0 300 - 73 61 32

Пищевой, Филиппины2 из Е.соиопп нет данных 26,7 820 - 85 54 31

ЭК из К.аЬагеа? 0,9 32,5 780 - 75 61 41

ЭК из Е.йепйси1аШпг" и 36,4 - 8,8 78 61 41

Примечание: 1,2,3- Характеристика к-каррагинана и его 2%-ного раствора геля; 4. Характеристика г-каррагинана и его 1,5%-ного раствора геля; 1 г/см2 = 98 Н/м2.

На основании результатов исследований разработана технологическая схема производства к- и I- каррагинанов из культивируемых красных водорослей родов Карраркусия и ЕисЬеита.

Глава 4. Разработка рекомендаций по комплексной переработке каррагинофитов и использованию продуктов. Кроме каррагинанов красные водоросли - каррагинофиты содержат фикобилипротеины - высокоценные пигменты, используемые для приготовления косметических продуктов, в качестве флуоресцентных метчиков для иммунодиагностики и радиопротектора в онкологии. В качестве экстрагента фикобилипротеинов использовали дистиллированную воду, поскольку они хорошо растворяются в воде. Для увеличения выхода комплекса фикобилипротеинов применяли замораживание свежедобытых водорослей после измельчения их до кусочков размером 1,5-2,0 мм с целью разрушения структуры водорослей. Экстрагирование проводили при ГМ 5:1, температуре 25°С в течение 3 часов и 24 ч, а также при ГМ 5:1, температуре 10°С в течение 3 ч. Выход пигментов составлял 5,0±0,1 мг% от сырых водорослей и не отличался в зависимости от режимов экстрагирования. Установлена необходимость проведения экстракции пигментов при 10°С в

течение 3 ч с целью ингибирования жизнедеятельности бактерий. Установлен рациональный размер пор мембран 5 кДа для концентрирования экстрактов пигментов методом ультрафильтрации. Ультрафильтрацию проводили в течение 3 ч, что позволило уменьшить объем экстракта в 3 раза. В отличие от фикобилипротеиновых комплексов из М.рари1оБа, содержащего Си-фикоэритрин, во всех экстрактах, полученных из КаррарИусих ярр. и ЕЛспИсиЫит были обнаружены Я-фикоэритрины тип I со тремя максимумами при 498 нм, 533-534 нм и 563-564 нм, Я-фикоцианин с одним максимумом в 615 нм- 618 нм и аллофикоцианин с плечом в 651 нм (рис. 4).

Поглощение, отн.ед Поглощение, отн.ед

Результаты показали, что соотношение концентрации красного Я-фикоэритрина и синего Я-фикоцианина (Я-ФЭ/Я-ФЦ), красного Я-фикоэритрина и аллофикоцианин (Я-ФЭ/Я-ФЦ) различаются в зависимости от вида - самое большое значение Я-ФЭ/Я-ФЦ и Я-ФЭ/Я-ФЦ отмечено у ЕАепйсиЫит (6,7 и 3,6

соответственно) и самое низкое значение - у К. striatum sacol green (1,4 и 1,0 соответственно) (табл. 5). Разница в соотношениях концентраций Я-ФЭ/Я-ФЦ и

Я-ФЭ/АФЦ обусловливает различную окраску талломов этих видов.

Таблица 5 - Характеристика фикобилипротеинов из различных видов каррагинофитов

Показатели К .aharezii К. striatum Sacol brown К. striatum Sacol green E. denticulatum

А498.5 0,3122 0,3271 0,2429 0,7751

Аб|4 0,1694 0,1697 0,2383 0,2377

Аб51 0,0893 0,1756 0,1751 0,1985

Концентрация ФЭ\ мг/мл 0,0410 0,0424 0,0266 0,1093

Концентрация ФЦ2, мг/мл 0,0167 0,0082 0,0187 0,0162

Концентрация АФЦЛ, мг/мл 0,0124 0,0281 0,0264 0,0307

Соотношение конц. ФЭ/ФЦ 2,4 5,1 1,4 6,7

Соотношение конц. ФЭ/АФЦ 3,3 1,5 1,0 3,6

Примечание: 1. фикоэритрин -поглощения экстрактов при длинных волнах 498,5 нм

2. фикоцианин Леи -поглощения экстрактов при длинных волнах 615 нм

3. аллофикоцианин Аю1 - поглощения экстрактов при длинных волнах 651 нм

Выход каррагинана, полученного из остатков водорослей после экстрагирования пигмента уменьшается и составляет от 1,8 до 2,8 % в расчете на массу сырых водорослей (рис. 5 а), что объясняется потерей низкомолекулярных фракций каррагинанов в холодной воде при экстрагировании пигмента.

Таким образом, установлено, что низкомолекулярные фракции каррагинана переходят в экстракт, содержащий пигмент, что приводит к повышению молекулярной массы каррагинанов, благодаря чему, конечные продукты - к- и I-каррагинаны содержат высокомолекулярные фракции, что является одним из важнейших показателей безопасности каррагинана, поскольку содержание каррагинана с молекулярной массой менее 50 кДа не должно превышать 5% (стандарт ШСРА (ФАО/ВОЗ) и Европейский стандарт).

Содержание белка в каррагинанах, полученных после экстрагирования из водорослей пигментов, увеличилось от 0,1 до 1,4% в К. .аЬагегн и от 0,7 до 1,1% в ЕЛепИсиШит (рис. 5 Ь), что обусловлено измельчением водоросли, увеличением экстрагируемой поверхности и интенсивной диффузией белка в экстракт при высокой температуре (85-90°С) экстрагирования каррагинана.

Выход каррагинана, %

3,51 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

Содержание белка, %

Vl

1Д-

V 1.2

1,0

ОД

од м 0,2 1Д> 0,0

b

11" 1' г п — ч — ч ч р

Прочность, г/см' SOO 700 + 600 500 400 300 + 200--

1 Г 2 Г 3

4 4'

1 Г 2 ? 3 У 4 4'

1 Г 2 2'

Рис. 5. Выход (а), содержание белка (Ь), прочность (с) каррагинана из водорослей до экстрагирования пигмента (№ 1 - K.alvarezii, № 2- ¡¿.striatum sacol brown, № 3 - К. striatum sacol green, Л» 4- Kdmticulaium) и после (№ Г, № 2', № 3'; д» 4\ соответственно)

Применение методов прессования и замораживания-оттаивания при очистке каррагинанов приводит к удалению не только жидкости, но и основной доли белка из геля, в том числе пигментов. По органолептическим и реологическим показателям образцы каррагинанов и их 2%-ных гелей, полученных до и после экстрагирования пигмента, отличаются не существенно.

Способ поэтапного экстрагирования пигментов и каррагинанов рекомендовано применять для свежедобытых водорослей, особенно при неблагоприятной погоде в октябре и ноябре - самые дождливые месяцы в году, когда не возможно осуществлять естественную сушку водорослей.

Красный краситель-комплекс фикобилипротеинов, выделенный из свежедобытых водорослей, содержащий фракции низкомолекулярного каррагинана, может быть рекомендован к применению в косметологии в качестве натурального красителя с кондиционирующим действием.

Известно широкое применение каррагинанов в технологии мясных и молочных продуктов. Однако в технологии рыбных продуктов его применяют не достаточно, хотя положительное влияние на органолептические свойства продуктов очевидно. Нами разработаны рецептуры рыбных паштетов с добавлением геля к-каррагинана, содержащего 10% сухих веществ (табл. 6).

В соответствие с органолептической оценкой членов дегустационной комиссии рыбные паштеты «Форель» и «Треска» - это продукты с оригинальным

вкусом, нежной и устойчивой консистенцией обусловленными присутствием к-карратинана.

Таблица 6- Рецептуры рыбных паштетов «Форель» и «Треска»

Наименование компонентов Расход компонентов, кг на 100 кг продукта*

паштет «Форель» паштет «Треска»

Фарш форели 50 -

Фарш трески - 50

Экспериментальный гель к-каррагинана 8 8

Молоко сухое 2 2

Соль 1 1

Растительное масло 10 10

Вода 31 31

* с учетом потери в технологическом процессе 2%

Средняя энергетическая ценность паштетов «Треска» и «Форель» составляет 139 и 214 ккал, соответственно (табл. 7), что позволяет рекомендовать населению потреблять их без особых ограничений.

Таблица 7 - Химический состав и энергетическая ценность рыбных паштетов

Наименование продукта Содержание, % Энергетическая ценность, ккал/100 г продукта

воды минеральных веществ белка жиров углеводов

Паштет «Треска» 77,2±0,3 1,^0,2 8,4±0,1 11,2±0,1 1,3± 0,1 139

Паштет «Форель» 68,3±0,2 1,8±0,2 10,5±0,1 18,1±0,1 1,з±о,1 214

В результате переработки каррагинофитов образуется от 528% до 535% сырого водорослевого остатка к массе сушеного сырья. Водорослевые остатки содержат 15,6-16,3% каррагинана, 20,1-22,3% азотистых соединений, а также минеральных веществ 10,2-12,6% в расчете на сухую массу (табл. 8). Каррагинаны обладают уникальной способностью реагировать с белками вследствие их электростатического взаимодействия и образования комплексов белок - полисахарид. Исходя из этого, водорослевые остатки после экстрагирования каррагинана целесообразно использовать в качестве струкгурообразователя при получении гранулированных кормов.

С учетом большого содержания воды в водорослевых остатках (97,5%) и остаточного каррагинана (табл. 8) разработаны рецептуры гелевого освежителя воздуха «Л^аГгезЬ № 1» на основе водорослевого остатка из К. аЬагехи, и

«А^аГгсзЬ № 2» на основе смеси водорослевых остатков из К.аЬагеги и Е.йепйсиЫит, рациональное соотношение которых составляет 70:30, что обеспечивает достаточную прочность геля и низкую степень синерезиса. С высокой температурой плавления (61,0-63,5°С) и низкой степенью синерезиса (2,1% и 0,7%) освежители рекомендуются для закрытых помещений в летний и зимний сезоны. Срок службы открытого освежителя массой 100 г составляет от 2 до 2,5 мес. в зависимости от влажности воздуха.

Таблица 8 - Химический состав водорослевых остатков

Водорослевый остаток из воды Содержание, % сухих веществ

минеральных органических в том числе каррагинанов

азотистых углеводов

K.alvarezii 97,5± 0,3 10,2 ±0,1 89,8 ± 0,3 20,1± 0,1 69,7 ± 0,2 15,8 ±0,3

E.denticulatum 97,5± 0,3 12,6 ±0,1 87,4 ± 0,3 22,3 ±0,1 65,1 ±0,2 16,3 ±0,2

Комплексная технологическая схема переработки красных водорослей родов Kappaphycus и Eucheuma. На основании проведенных исследований по изучению процессов получения к- и 1- каррагинанов из красных водорослей -каррагинофитов, экстрагированию и идентификации пигментов фикобилипротеинового комплекса, химического состава водорослевого остатка, способах его переработки, разработки рекомендаций по использованию каррагинанов в технологии рыбных паштетов разработана комплексная технология переработки красных водорослей - каррагинофитов (рис. 6).

Расчет прогнозируемой экономической эффективности от внедрения технологии гелеобразующих полисахаридов-каррагинанов показал, что срок окупаемости линии производства к-каррагинана порошка с производительностью 120 т/год составляет 1,2 года, чистая прибыль - 3 977 тыс. руб., рентабельность-20%. Срок окупаемости линии производства i-каррагинана порошка с производительностью 150 т/год составляет 1,2 года, чистая прибыль-4 577 тыс. руб., рентабельность - 21%. Срок окупаемости линии производства геля к-каррагинана с производительностью 450 т/год составляет 1,1 года, чистая прибыль - 2 544 тыс. руб., рентабельность - 27%.

Рис. 6. Схема комплексной переработки красных водорослей-каррагинофитов ВЫВОДЫ

1. Разработана комплексная технология переработки красных водорослей КаррарЬуст и ЕисИеита, выращиваемых в прибрежной зоне Южного Вьетнама в разные сроки и сезоны, обеспечивающая в едином технологическом процессе получение к- и I- каррагинанов, геля к-каррагинана, красного красителя -комплекса фикобилипротеинов и утилизацию водорослевых остатков.

2. Установлены значительные различия в химическом составе и технологических свойствах водорослей рода КаррарЬусии, обуславливающие их сортировку по срокам и сезонам выращивания в процессе заготовки сырья, а также корректировку технологического процесса получения каррагинанов.

3. Разработаны рациональные режимы экстрагирования и осаждения каррагинанов из водорослей родов КаррарИусш и Еискеита: экстракция водой при температуре - 90±2°С, гидромодуль - 1:60, продолжительность -2ч ±15 мин; осаждение к-каррагинана раствором хлорида калия в соотношении 0,7 г

соли на 0,7 г сухих веществ в экстракте; осаждение i-каррагинана раствором хлорида кальция в соотношении 0,4 г соли на 0,8 г сухих веществ в экстракте. Установлено, что выход к- и i- каррагинанов из Kappaphycus и Eucheuma (60 дней выращивания) составляет 44,0%, 58,0% от сухой массы водорослей, соответственно.

4. Разработаны оптимальные режимы прессования геля к-каррагинана: толщина слоя 0,01 м, продолжительность 15 ч, нагрузка 0,03±1 МПа, позволяющие увеличить содержание сухих веществ в 14±2 раз по сравнению с исходным технологическим гелем.

5. Разработаны рациональные параметры технологического процесса получения красного красителя - комплекса фикобилипротеинов из свежедобытых водорослей родов Kappaphycus и Eucheuma: экстрагирование при температуре 10°С (ГМ 5:1) в течение 3 часов, ультрафильтрация в течение 3 ч с использованием мембраны с размером пор 5 кДа.

6. Установлено, что экстракция фикобилипротеинов из свежедобытых водорослей не оказывает влияния на реологические свойства каррагинанов, но вызывает изменения в их химическом составе: содержание белка в каррагинане из К. .alvarezii увеличивается от 0,1 до 1,4% и из Edenticulatum от 0,7 до 1,1%.

7. Разработаны рецептуры рыбных паштетов «Треска» и «Форель» с добавлением геля к-каррагинана в расчете 8% к массе продукта, что привело к получению нежной, устойчивой консистенции и оригинального вкуса.

8. Установлено, что в водорослевых остатках после экстрагирования каррагинана содержится 15,6-16,3% каррагинана, 20,1-22,3% белка, что позволяет рекомендовать их использовать в качестве структурообразователя кормовых добавок.

9. Разработаны рецептура и технологическая схема получения гелевых освежителей воздуха на основе водорослевых остатков с добавлением эфирных масел 2-3% в зависимости от типа ароматизатора.

10. Разработана и утверждена техническая документация на воздушно-сушеные водоросли - каррагинофиты и производство к- и i- каррагинанов.

11. Расчет прогнозируемого экономического эффекта показал, что при рентабельности предприятия 20-21%, срок окупаемости линии производства к- и t- каррагинанов порошкообразных с производительностью 120-150 т/год составляет 1,2 года; срок окупаемости линии производства геля к-каррагинана с производительностью 450 т/год составляет 1,1 года, рентабельность - 27%.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих изданиях:

Работы, опубликованные в изданиях перечня ВАК

1. Фан Т.К. Винь, Подкорытова А.В., Усов А.И., Игнатова Т.А. 2010 Культивирование и переработка красных водорослей-каррагинофитов во Вьетнаме// РЫПРОМ, № 3. - С.26-31.

2. Подкорытова А.В., Фан Т.К. Винь, 2010. Пигменты и каррагинаны из красных водорослей// РЫПРОМ, № 3.- С.74-78.

Работы, опубликованные в других изданиях

3. Подкорытова А.В., Усов А.И., Игнатова Т.А., Тран Т.Т.Ван, Фан Т.К. Винь. 2009. Красные водоросли культивируемые во Вьетнаме - перспективное сырье для производства агара и каррагинана в России // Пятый Московский международный конгресс «Биотехнология-состояние и перспективы развития» - М., часть 2, С.120-121.

4. Phan KV, Podkorytova AV, Ignatova TA, Usov AI. 2010. Chemical composition of biomass of Eucheuma, Kappaphycus cultivated in Vietnam and properties of their carrageenan// Materials of 20ft International Seaweed Symposium - Ensenada, Baja Californie, Mexico, Februaiy, 22-26,- P.144.

5. Подкорытова A. В., Фан Т.К. Винь. 2010. Сравнительная характеристика красных водорослей северных морей рода Chondrus и тропических каррагинофитов родов Kappaphycus и Eucheumall Сборник тезисов Международного семинара «Освоение водных биологических ресурсов Арктики и международное сотрудничество», 15-17 сентября/ Мурманск, гос. тех. ун-т. - Мурманск: Изд-во МГТУ. -С. 79-82.

6. Фан Т.К. Винь, Подкорытова А.В. 2010. Перспективный источник каррагинана из красных водорослей-каррагинофитов, культивируемых во Вьетнаме// Материалы VIII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопастность населения» - М.: МГУПБ, С.72-73.

7. Фаи Т.К. Винь, Подкорытова А.В. 2011. Пигменты из красных водорослей - каррагинофитов во Вьетнаме// Материалы IV Международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем». - Светлогорск. С. 116-117.

8. Фан Т.К. Винь, Подкорытова А.В. 2011. Пигменты и каррагинаны из красных водорослей - каррагинофитов культивируемых во Вьетнаме// Тезис докладов Четвертой Международной научно-практической конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки». - Южно-Сахалинск: СахНИРО. С. 246-247.

Заявка на патент РФ:

9. Подкорытова А.В., Фан Т.К. Винь. Заявка № 2011108971 на патент «Способ переработки красных водорослей». Приоритет от II марта 2011.

Подписано в печать 23.11.2011. Формат 60x84 Печ. л. 1,4. Тираж 100. Заказ № 1108

Издательство ВНИРО 107140, Москва, ул. Верхняя Красносельская, 17

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Каррагинаны - физико-химические 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. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

КАРРАГИНАНОВ.

3.1 Характеристика культивируемых красных водорослей родов Kappaphycus и Eucheuma.^

3.1.1 Безопасность и химический состав биомассы культивируемых красных водорослей рода Kappaphycus.•.^ у

3.1.2 Исследование физико-химических свойств природных к-каррагинанов из К. striatum и K.alvarezii.^

3.1.3 Исследование химического состава биомассы Eucheuma denticulatum.jq

3.2 Разработка технологии получения к-каррагинана из водоросли 73 K.alvarezii.

3.2.1 Исследование режимов экстрагирования, осаждения и прессования 73 к-каррагинана из экстракта K.alvarezii.

3.2.2 Исследование безопасности и физико-химических характеристик 82 экспериментального к-каррагинана.

3.2.3 Описание технологического процесса получения к-каррагинана.

3.3 Разработка технологии получения 1-каррагинана из Е. ¿епйсиШит.

3.3.1 Исследование режимов экстрагирования и осаждения I —каррагинана из экстракта Е. с1еписиШит. ^

3.3.2 Исследование безопасности и физико-химических характеристик экспериментального 1-каррагинана.

3.3.3 Описание технологического процесса получения 1-каррагинана.

глава 4. разработка рекомендаций по комплексной переработке каррагинофитов и использованию продуктов.

4.1 Экстрагирование фикобилипротеиновых комплексов из каррагинофитов и их характеристика. ^

4.2 Исследование физико-химических свойств каррагинанов, полученных до и после экстрагирования пигмента.

4.3 Разработка рекомендации по использованию каррагинанов, 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 115 остатков.

4.4.3 Комплексная технологическая схема переработки красных водорослей родов Kappa.ph.ycus и Еискеита. ^

Практическая реализация результатов исследования.

ВЫВОДЫ.

Водорослевые гидроколлоиды издавна и широко применяют в пищевой промышленности при получении мясных, молочных и рыбных продуктов с заданными структурами и свойствами (Беликов В.М. и др., 1969; Толстогузов В .Б. и др., 1985; Рогов И.А., Горбатов A.B., 1990; Богданов В.Д., 1990), а также в медицине, биотехнологии, технике и др. отраслях народного хозяйства (Туе, 1989; Nusinovitch, 1997). Прирост населения и умеренный экономический рост его благосостояния, а также развитие пищевой промышленности приводят к возрастанию потребности в природных гидроколлоидах, используемых в качестве загустителей и гелеобразователей при изготовлении разнообразных пищевых продуктов (McHugh, 2003). Кроме создания пищевых продуктов с требуемой структурой, они придают продуктам определенный вкус и лечебно-профилактические свойства (Добродеева и др., 1996;Nagumo, 1996).

В связи с этим в мире активно разрабатываются и совершенствуются технологии промышленного производства гидроколлоидов из сырья растительного происхождения.

Среди множества сырьевых объектов важное место принадлежит красным водорослям, которые являются уникальным сырьем для производства фикоколлоидов - агара и каррагинанов различных типов (Zemker-White, Ohno, 1999). В последние годы четко прослеживается тенденция увеличения использования каррагинанов, заменяющих агар в пищевой промышленности, благодаря широкому спектру реологических свойств, менее сложной технологии их производства и высокому выходу из сырья по сравнению с агаром.

Из научных публикаций следует, что каррагинаны из красных водорослей никогда не содержат однородный по структуре полисахарид (McCandless et al., 1982; Подкорытова и др., 1994; Усов, 2002). Кроме того, состав и количество экстрагируемых полисахаридов зависят как от вида водоросли, так и от места произрастания (Chapman, 1980), фазы жизненного цикла (McCandless et al., 1973; Kathlen, 1990; Knutsen, Grasdalen, 1992), сезона сбора водорослей (Подкорытова, 2005). Исходя из этих важных особенностей водорослей, технологические процессы получения каррагинана в разных странах и фирмах заметно отличаются. Кроме того, способы получения также различаются в зависимости от требований к готовому продукту (Комисарова, 1989; Токаев и др., 2004).

В технологиях получения порошкообразных форм каррагинанов наиболее энергоемким процессом является сушка на дорогостоящем оборудовании из-за высокого содержания воды (более 98%) в гидрогелях (Кадникова, Подкорытова, 1997). С другой стороны, изготовление пищевых продуктов, при использовании сухих форм каррагинанов, предполагает их набухание, растворение, смешивание с другими компонентами системы и т.д. На наш взгляд использование концентрированных гелей каррагинанов перспективно, их применение позволит значительно упростить и удешевить производство их и пищевых продуктов, благодаря исключению таких трудо-и энергоемких этапов как сушки, а также набухание и растворение порошкообразных каррагинанов. Несложная технология получения и применения гидрогелей позволит внедрять их на малых предприятиях, интересы которых сведены к производству простых в технологическом исполнении продуктов.

Последние десятилетия характеризуются заметным истощением запасов красных водорослей естественных популяций, поэтому возникла проблема развития аквакультуры высокопродуктивных, быстрорастущих теплолюбивых их видов, в том числе каррагинофитов - Kappaphycns и Euchenma (Блинова, 1990; Iain С. Neish, 2005).

В странах тропического пояса: Филиппины, Индия, Камбоджа, Тайланд, Вьетнам, аквакультура красных водорослей агаро- каррагинофитов развивается с начала 70-тых прошлого века. Во Вьетнаме культивирование каррагинофитов Kappaphycus alvarezii было начато в 1993 г. При этом высокопродуктивные виды были интродуцированы с Филиппин и к настоящему времени во Вьетнаме добились значительных успехов в биотехнологии их выращивания и промышленные объемы производства этого ценного каррагинофита составляют 3200 тонн сухих водорослей. Практически все выращиваемые водоросли реализуются за рубеж, а для удовлетворения внутренних потребностей каррагинаны импортируют в связи с отсутствием технологии производства этого гидроколлоида (Nang, 1994; Nang, 1998; Dang et al., 2007).

В российских моря имеются значительные запасы (около 200 тыс.тонн) красных водорослей-каррагинофитов рода Chondrus — это C.armatus, C.piniilatiis, C.yendou, C.platynns. Однако места их произрастания практически недоступны для добычи и организации крупномасштабного производства, что приводит к необходимости импорта каррагинанов (Ермак, Хотимченко, 1997).

Несмотря на имеющуюся технологию производства каппа-карагинана каррагинаны в Россию в больших объемах ввозят из-за рубежа. В связи с этим, возникает стойкая зависимость российской промышленности от зарубежного производителя, что вызывает необходимость изучения новых для России видов высокопродуктивных каррагинофитов - Kappaphycns spp и Encheiima spp. Кроме того, в научной литературе не достаточно данных с исчерпывающей и систематической физико-химической характеристикой этих видов и разработанных технологий производства каррагинанов из красных водорослей-каррагинофитов, выращиваемых в разные сезоны и сроки.

Таким образом, разработка и внедрение технологии каррагинанов расширенного ассортимента, получаемых из культивируемых в разные сроки и сезоны сбора, а также в различных районах красных водорослей-каррагинофитов актуальны и экономически целесообразны в связи с возможностью реализации широкого спектра их использования, а также решением проблем безотходной технологии их переработки.

ВЫВОДЫ

1. Разработана комплексная технология переработки красных водорослей Карраркусиэ и ЕисНеита, выращиваемых в прибрежной: зоне Южного Вьетнама в разные сроки и сезоны, обеспечивающая в едином технологическом, процессе получение к- и г- каррагинанов, геля к-каррагинана, красного красителя -комплекса фикобилипротеинов и утилизацию водорослевьгх остатков.

2. Установлены значительные различия в химическом составе и технологических свойствах водорослей ротКарраркусия, обуславливающие их сортировку по срокам и сезонам выращивания в процессе заготовки сырья, а также корректировку технологического процесса получения каррагинанов.

3. Разработаны рациональные режимы экстрагирования и осаждения каррагинанов из водорослей родов КарраркусиБ и Бисквита: экстракция водой при температуре - 90±2°С, гидромодуль - 1:60, продолжительность - 2 ч ±15 мин; осаждение к-каррагинана раствором хлорида калия в соотношении 0,7 г соли на 0,7 г сухих веществ в экстракте; осаждение ькаррагинана раствором хлорида кальция в соотношении 0,4 г соли на 0,8 г сухих веществ в экстракте. Установлено, что выход к- и ь каррагинанов из Карраркуст и Еискеита (60 дней выращивания) составляет 44,0%, 58,0% от сухой массы водорослей, соответственно. "

4. Разработаны оптимальные режимы прессования геля к-каррагинана: толщина слоя 0,01 м, продолжительность 15 ч, нагрузка 0,03±1 МПа, позволяющие увеличить содержание сухих веществ в 14±2 раз по сравнению с исходным технологическим гелем.

5. Разработаны рациональные параметры технологического процесса получения красного красителя - комплекса фикобилипротеинов из свежедобытых водорослей родов Карраркусш и Еискеита: экстрагирование при температуре 10°С (ГМ 5:1) в течение 3 часов, ультрафильтрация в течение 3 ч с использованием мембраны с размером пор 5 кДа.

6. Установлено, что экстракция фикобилипротеинов из свежедобытых водорослей не оказывает влияния на реологические свойства каррагинанов, но вызывает изменения в их химическом составе: содержание белка в каррагинане из К. .аЬагеги увеличивается от 0,1 до 1,4% и из Е.йепйсиШит от 0,7 до 1,1%.

7. Разработаны рецептуры рыбных паштетов «Треска» и «Форель» с добавлением геля к-каррагинана в расчете 8% к массе продукта, что привело к получению нежной, устойчивой консистенции и оригинального вкуса.

8. Установлено, что в водорослевых остатках после экстрагирования каррагинана содержится 15,6-16,3% каррагинана, 20,1-22,3% белка, что позволяет рекомендовать их использовать в качестве структурообразователя кормовых добавок.

9. Разработаны рецептура и технологическая схема получения гелевых освежителей воздуха на основе водорослевых остатков с добавлением эфирных масел 2-3% в зависимости от типа ароматизатора.

10. Разработана и утверждена техническая документация на воздушно-сушеные водоросли - каррагинофиты и производство к- и I- каррагинанов.

11. Расчет прогнозируемого экономического эффекта показал, что при рентабельности предприятия 20-21%, срок окупаемости линии производства к-и г- каррагинанов порошкообразных с производительностью 120-150 т/год составляет 1,2 года; срок окупаемости линии производства геля к-каррагинана с производительностью 450 т/год составляет 1,1 года, рентабельность - 27%.

1. Барашков Г.К. 1972. Сравнительная биохимия водорослей. М.: Пищевая промышленность. 70 с.

2. Беликов В.М., Рогожин C.B., Слонимский Г.Л., Головня Р.В., Толстогузов Б.В. 1969. Развитие химических исследований по искусственной и синтетической пище. Успехи химии. Том 38, Вып.9.- С. 1569 — 1596.

3. Бизнес-план разработки и внедрения в производство нового (улучшенного) продукта. Методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта студентами специальности "Пищевая биотехнология"-М.: МГУПБ. 2006. 45 с.

4. Богданов В.Д. 1990. Структурообразователи в технологии рыбных продуктов. Владивосток: Изд-во Дальневост. Ун-та, 104 с.

5. Богданов В.Д., Сафронова Т.М. 1993. Структурообразователи и рыбные композиции. М.: ВНИРО, 172 с.

6. Богданов В.Д, Андреева Е.И., Москальцова М.Ю. 2002. Технология рыбных продуктов с регулируемой структурой. — Владивосток: Дальрыбвтуз. -76 с.

7. Боева Н.П, О.В. Бредихина, Бочкарев А.И. 2008. Технология рыбы и рыбных продуктов. Кормовые и технические продукты из водных биологических ресурсов. — Москва: ВНИРО.-118 с.

8. Блинова Е.И. 1979. Ресурсы морских водорослей и трав в океане// Биологические ресурсы Мирового океана. М.: ВНИРО. С. 179-192.

9. Бриттон Г. 1986. Биохимия природных пигментов: Пер с англ. М: Мир.- 422 с.

10. Бурштейн А.И. Методы исследования пищевых продуктов. -Киев. 1963.-643 с.

11. Матвеев, В. П. Юрьев и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. № 12.- С. 56-61.

12. Воюцкий С.С. 1975. Курс коллоидной химии. -М.: Просвещение. -512 с.

13. ГОСТ 7631-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. М.: Государственный комитет СССР по стандартизации.

14. ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. — М.: Государственный комитет СССР по стандартизации. 54 с.

15. ГОСТ 16280-2002. Агар пищевой М.: Изд-во «Стандарт», 2002.- 9с.

16. Горбатов А.В, Рогов И.А. 1966. Структурно-механические свойства мясных продуктов. М.- 47 с.

17. Грачев Ю.П. 2005. Математические методы планирования экспериментов М.: Дели принт. - 296 с.

18. Гудвин Т., Мерсер Э. 1986. Введение в биохимию растений. М: Мир.- Tl.-392с.

19. Гудвин Т., Мерсер Э. 1986. Введение в биохимию растений. М: Мир.- Т2.-312с.

20. Гурова Н.В., Попело И.А., Сучков В.В. 2000. Методические подходы к оценке гелеобразующих свойств каррагинанов // Мясная тндустрия. -№ 8.- С.35-37.

21. Гурова Н. В., Жаринов А. И., Попело И. А. и др. 2005. Функциональные свойства гидроколлоидов. Каррагинаны // Методические указания. 35 с.

22. Добродеева JI.K., Белозеров В.П., Кондакова Н.И., Цимбаленко Н.В, Жилина Л.П., Добродеев К.Г. 1996. Пищевые добавки водорослевого происхождения для профилактики и лечения иммунодефицитных состояний. — Архангельск. 12 с.

23. Ермак И. М., Соловьёва, В. П., Дидюхина, Вонг Ван Ким, К. С. Шин. 1998. Каррагинан из красных водорослей для лечебно-профилактических продуктов// Пищевая промышленность. №4., С. 4-5

24. Ермак И. М., Хотимченко С. Ю. 1997. Физико-химические свойства, применение и биологическая активность каррагинана — полисахарида красных водорослей// Биология моря.- том 23.- №3.- с. 129-142.

25. Жильцова JI.B. 1997. Постадийное получение красного красителя и агара из анфельции./ Жильцова JI.B, Дзизюров В.Д.//Известия Изв.Тихоокеан.н.-и.рыбохоз.центра.-Том 120.- С.123-130.

26. Заявка (Япония) № 57-202302 Приготовление каррагинана. И.Тэн., Судзуки Акидзи. Заявл.21.12.82.

27. Заявка (Япония) № 60-76501. Получение каррагинана. Ито-Хадзимэ, Табути Такаси. 3аявл.03.10.83.

28. Заявка (Япония) № 62-149703 Получение каррагинана. Судзуки Седзи, Дэгути Ацуси. Мотида Намори (Мицубиси асэтеток.к.). Заявл.25.12.85.

29. Кадникова И.А., Подкорытова A.B. 1995. Химическая модификация каррагинана красной водоросли Chondrus armatus II Известия ТИНРО-центра, Том 118.-С. 111-116.

30. Кадникова И.А., Подкорытова A.B. 1997. Экстрагирование, концентрирование и очистка гелей каррагинана в технологии получения издальневосточной красной водоросли Chondrus armatus //Изв. Тихо океан, н.-и.рыбохоз.центра.- Т.120. С. 174-179.

31. Кадникова И.А., Соколова В.М., Подкорытова A.B. 2000. О взаимодействии молочного белка с полисахаридами морских водорослей//Материалы междунар. науч.техн.конф."Пищ.белок и экология". М. .-С. 18-20.

32. Кадникова И. А., С. В. Талабаева. 2005. Влияние хлорида и цитрата калия на физико-химические свойства гелей каррагинана из Chondrus armatus II Вторая науч-практ. к-Архангельск: Издательство ВНИРО.- С. 294-296

33. Кадникова И. А. 2005. Каррагинан в пищевой промышленности/ И. А. Кадникова, С. В. Талабаева // Рыбная промышленность.- №2.- С. 34-35

34. Кадникова И. А., Соколова В.М., Талабаева C.B. 2006. Влияние полисахаридных гидрогелей на реологические свойства консервов типа суфле//Известия ТИНРО. Том 146. - С.283-287.

35. Кизеветтер И.В. 1973. Биохимия сырья водного происхождения. — М.: Пищ. пром-сть. 424 с.

36. Кизеветтер И.В., Суховеева М.В., Шмелькова А.П. 1980. Промысловые морские водоросли и травы дальневосточных морей. М.: Наука. -С. 95-105.

37. Кизеветтер И.В. Грюнер В.С, Евтушенко В.А. 1967. Переработка морских водорослей и других промысловых водных растений. — М.: Пищ.пром-сть.- 416 с.

38. Кизеветтер И.В. Суховеева М.В, Шмелькова А.П. 1981. Промысловые водоросли и травы дальневосточные морей. -М.: Лег. и пищ. пром-сть.-113 с.

39. Кенуй М.Г. 1979. Быстрые статистические вычисления. Упрощенные методы оценивания и проверки. Справочник.-М.: Статистика.-70 с.

40. Комарова E.JI. 2007. Растительные полисахариды для молочной промышленности. М.: Молочная река. С. 39.

41. Комисарова Н.Ю. 1989. Современное отечественное и зарубежное производство продукции из водорослей// Обзорная информация Серия: Обработка рыбы и морепродуктов. М.- № 4.- 45 с.

42. Кретович B.JI. 1971. Основы биохимии растений. Учебник для государственных университетов и технологических институтов. М: Высшая школа.- 463 с.

43. Кузнецова JI. С. 2006. Перспективы использования каррагинанов в кондитерском производстве. М.: Кондитерская и хлебопекарная промышленность.- №6.- С.6-8

44. Лисицин А.Б., Литвинова Е.В, Коченкова И.И. Осипова Г.А. 2002. Реологические характеристики мясного фарша с альгинатами. М.: Мясн.индустрия.- № 7. С. 50-52

45. Лось С.И. 2008. Биохимические основы получения фикоэритрина из морских водорослей. Альгология.- Том 18.- № 4.- С. 375-385.

46. Мельникова О.М. 1977. О водоудерживающей способности мышечных тканей.// Рыбное хозяйство .- № 2.- С.72-74.

47. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова A.A. и др. 2001. Под ред. А.П. Нечаев.- СПб.: ГИОРД.- 592 с.

48. Островский Г.М. и др. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий: ч. 2 / ред. Островский Г.М. и др. СПб.: Профессионал, 2007. - 916 с.

49. Патент РФ № 2113131. Способ переработки красных водорослей. Подкорытова A.B., Кадникова И.А., Кушева O.A., Соколова В.М., Калинкин Б.В. Заявл. 06.07.95.

50. Патент РФ № 2052962. Способ комплексной переработки красной водорослей. Жильцова Л.В.; Дзизюров В .Д.; Жебуртович В.В. Заявл.26.11.1992

51. Патент РФ № 2090212. Освежитель воздуха. Плотникова В.Н.; Камышенцев М.В.; Коваль С.Н.; Олонцев И.Ф.; Асанова H.A. Заявл 19.04.1995.

52. Патент Россия № 2085216. Освежитель воздуха (варианты). Караулов Е.И.; Кислухин В.Н.; Пода H.A.; Моисеенко JI.M. Заявл 05.05.1994.

53. Подкорытова А. В. Кадникова, А. И. Усов. 1994. Красная водоросль Chondrus armatus, её химический состав, содержание каррагинана// Растительные ресурсы. -Вып. 1-2.- С. 79-85.

54. Подкорытова A.B., Кушева O.A. 1997. Технология гелеобразующих полисахаридов из смеси дальневосточных красных водорослей// Изв.Тихоокеан.н.-и.рыбохоз.центра.- Т.120. С. 229-232.

55. Подкорытова А. В. 2004. Водоросли и морские травы морей России: состояние и перспективы/ Рыбная промышленность. №3.- С.40-43

56. Подкорытова А. В. 2005. Морские водоросли-макрофиты и травы. -М.: Изд-во ВНИРО.-175 с.

57. Подкорытова А. В., Кадникова И.А. 2009. Качество, безопасность и методы анализа продуктов из гидробионтов. Руководство по современным методам исследований морских водорослей, трав и продуктов их переработки. М. Издательство ВНИРО. 2009.- 107 с.

58. Подкорытова А.В, Фан Т.К.Винь, 2010. Пигменты и каррагинананы из красных водорослей// РЫПРОМ, № 3.- С.74-78.

59. Покровский A.A. 1986. Беседы о питании. М.: Экономика. 367 с.

60. Рехина Н. И., Воронова Ю. Г., Николаева Т. А., Усов А. И., Иванова Е. Г. 1993. Сырьё для получения агара и каррагинана // Рыбное хозяйство.- № 6. -С. 47-48.

61. Рогов И.А., Горбатов A.B., Свинцов В .Я. 1990. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов. М.: Агропромиздат.- 320 с.

62. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

63. Сафронова Л.А. 2002. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации.- С-Пб.: Гиорд. — 160 с.

64. Сафронова Т.М. 1998. Справочник дегустатора рыбной продукции.-М. «ВНИРО».-244 с.

65. Саджетт А. 1980. Взаимодействие воды с углеводами. — В кн.: Вода в пищевых продуктах. Пер. с англ. / под ред. Дакуорта Р.Б. М.: Пищевая промышленность,. С. 32-44.

66. Сарафанова JI.A. 2002. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. С-Пб.: Гиорд, 160 с.

67. Сборник «Мировое производство аквакультуры в 2003-2006 гг». 2008. Изд-во ВНИРО. 376 с.

68. Сборник технологических инструкций по производству рыбных консервов и пресевов.-Л., 1989.-286 с.

69. Семенова М.Г., Антипова A.C., Белякова Л.Е. 2000. Роль взаимодействий между биополимерами в образовании и стабилизации пищевых коллоидов// Хранение и переработка сельхозсырья. № 6. - С. 55-56.

70. Слонекер Дж. 1975. Пер.с англ. Под ред. АЛ.Хорлина. М.: Мир. -С.22-25.

71. Соловьева Л.В., Мартынюк С.Ю., Шиганкова И.В. 2001. Сырье и материалы рыбной промышленности. Сборник методических указаний к лабораторным работам направление 552400 «»

72. Суховеева М.В., Подкорытова A.B. 2006. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. Владивосток: ТИНРО-центр.- 243 с.

73. Суховерхов C.B. 2001. Физико-химические методы исследования полисахаридов красных водорослей// Известия Изв.Тихоокеан.н.-и.рыбохоз.центра. -Том 129.- С 159-162.

74. Суховерхов C.B., Кадникова И.А, Аминина Н.М. Исследование пигментов из красной водоросли Meristhotheca papulosa H Тез. докл.всерос.конф.молод.ученых (Мурманск, 23-25 апреля 2002 г.).-Мурманск, 2002.- С. 192.

75. Тагер A.A. 1978. Физикохимия полимеров М. 564 с

76. Талабаева C.B., Кадникова И.А. 2005. Гелеобразующая способность смешанных гелей на основе каррагинана и альгината. Актуальные проблемы технологии живых систем // Тихоокеан. гос. экон. ун-т. Владивосток. - С. 136139

77. Талабаева С. В. 2006. Обоснование и разработка технологии полисахаридных гидрогелей из морских водорослей и пищевых продуктов на их основе. Дисс. на соиск. уч. Ст. канд. Тех. наук. Владивосток. 170 с.

78. Талабаева C.B., Кадникова И.А.; Соколова В.М. 2007. Исследование параметров экстрагирования каррагинана в технологии получения каррагинанового гидрогеля Экстрагирование из красной водоросли хондрус шиповатый.//Биотехнология.- №1. С. 75-80

79. Токаев Э.С. Казюлин Г.П, Цымбал М.С. 2004. Разработка нового вида каррагинана// Мясная индустрия. -№7. — С.37—39.

80. Токаев Э.С. Рогов И.А. 1988. Производство продуктов повышенной пищевой ценности с использованием эмульсий. Госагропром СССР, Всесоюз. науч.-исслед. ин-т информации и технико-экон. исслед. агропром. комплекса Москва: АгроНИИТЭИ.

81. Толстогузов В.Б., Браудо Е.Е, Гринберг В .Я., Гуров А.Н. 1985. Физико-химические аспекты переработки белков в пищевые продукты. Успехи химии, Том 54.- Вып. 10.- С. 1738-1759.

82. Толстогузов В.Б. 1987. Новые формы белковой пищи (Технологические проблемы и перспективы производства). М.: Агропромиздат. — 303 с.

83. Толстогузов В.Б. 1987. Искусственные продукты питания. М: Наука. - 231 с.

84. Фан Т.К.Винь, Подкорытова А.В, Усов А.И., Игнатова Т.А. 2010. Культивирование и переработка красных водорослей-каррагинофитов во Вьетнаме// журнал РЫПРОМ, № 3.- С. 26-31.

85. Урбах В.М. 1962. Математическая статистика для медиков и биологов. —М.: Медгиз. -75 с.

86. Усов А. И. 1974. Исследование полисахаридов красных морских водорослей // Всесоюзное совещание по "морской альгологии макрофитобентосу". С. 137-138.

87. Усов А. И. 1977. Исследование полисахаридов красных морских водорослей // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) М:. Том CXXTV. С.65-70.

88. Усов А. И. 1979. Сульфатированные полисахариды красных морских водорослей //Успехи биологической химии.- том.20.- С. 169-191

89. Усов А. И. 2001. Проблемы и достижения в структурном анализе сульфатированных полисахаридов красных водорослей // Химия растительного сырья, №2.- С. 7-20.

90. Усов А. И. 2002. Галактаны красных водорослей как молекулярные гибриды// Материалы первой международной научно-практическойконференции. Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки. С. 359-361.

91. Химический состав пищевых продуктов. 1987. Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов. Под ред. Скурихина И.М.

92. Aggarwal P., Pereira S., Dollimore D. 1998. The use of thermal analysis to study the change in air-freshener gels. Thermichimica Acta.- Vol 314.-Issues 1-2. -P. 9-13.

93. Anderson N.S., Dolan T.C.S, Rees.D.A. 1968. Carrageenans. Part III. Oxidative hydrolysis of methylated kappa-carrageenan and evidence for a masker repeating structure. J.Chem.Soc. P.596-601.

94. Anderson N.S, Dolan T.C.S, Rees D.A. 1973. Carrageenans. Part VII. Polysacchrides from Eucheuma spinosum and Eucheuma cottonii. The covalent structure of iota-carrageenan. J. Chem.Soc., Vol. 19.- P.2182-2187.

95. Barbet L., Muttel G.S. 1992. Use of carrageenans and xanthan gum in reduced fat breakfast sausages // B.Technol.LEbensmittel Wis.-№ 25.- P.509.

96. Bermejo Roman R., Alvarez-Pez J.M, Acien Fernandez F.G., Molina Grima E. 2002. Recovery of pure B-phycoerythrin from the microalga Porphyridium cruentum. Journal of Biotechnology. Vol.93, № 1, P. 73-85.

97. Bixler Harris J., Porse Hans. 2010. A decade of change in the seaweed hydrocolloids industry// Journal applied phycology.

98. Bongaerts K, Reynaers H, Zanetti F., Paoletti S. 1999. Equilibrium and nonequilibrium association processes of kappa-carrageenan in aquaeous salt solutions // Macromolecules.- Vol.32.-P.683-689.

99. Brooks C. Gantt E. 1973. Comparison of Phycoerythrins (542, 566 nm) from Cryptophycean Algae. Archives of Microbiology, Vol. 88, P. 193-204.

100. Bourriot S., Gamier C., Doublier J.L. 1999. Micellar-casein-K-carrageenan mixtures. I. Phase separation and ultrastructure. Carbohydrated polymers. Vol 40.-P. 145-157.

101. Carr N. G., Whitton B. A. 1973. The biology of blue-green algae. University of California Press. 662 pgs.

102. Chapman V.J, Chapman D.J. 1980. Seaweeds and their uses. Third edition.-London.-334p.

103. Chen F.T., Pentoney S.L. Jr. 1994. Characterization of digoxigenin-labeled B-phycoerythrin by capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence. Application to homogeneous digoxin immunoassay. J Chromatogr A 680, P. 425-430.

104. Chopin T. 1986. The red alga Chondrus cripus Stackhouse (Irish moss) and carrageenans-A review. Canadian technical report of fisheries and aquatic sciences №.1514.- 38pgs.

105. Craigie I.S., C.Leigh. 1978. Carrageenans and agars. In I.A.Hellebust and Craigie I.S. (eds), Handbook of Phycological Methods: Physiological and Biochemical Methods.-Cambridge University Press.-P.109-131.

106. Dang D.H., Nang H.Q, Hien H.M. 2007. Genetic variation of Kappaphycus alvarezii (Doty) grown in different coast of centraland and sourthern Vietnam//Abstract book of XIX International Seaweed Symposium, Kobe, Japan.- P. 106.

107. Denis Renard, Gua Delia Valle, Yves Popineau. 2002. Plant biopolymer science: food and non-food applications. Royal Society of Chemistry. 304 p.

108. Dunstan D.E, Chen Y., Liao M.L., Salvatore R., Boger D.V, Prica M. 2001. Structure and rheology of the K-carrageenan/locust bean gum gels. Food Hydrocolloids.- 15.- P.475-484.

109. Erhard M. Werner Wehrmeyer. 1977. Multiple forms of Phycoerythrin-545 from Cryptomonas maculate!! Archives of Microbiology.- Vol.113.- P.83-89.

110. Ertan Arda, Selin Kara, Onder Pekcan. 2008. Synergistic effect of locust bean gum on the thermal phase transitions of kappa-carrageenan gels. Food hydrocolloids.- P. 1-9.

111. EU European Union standards for E407a (Processed Eucheuma Seaweed ) and E407 (Carrageenan) (e.g. Commission Directive 98/86/EC Nov 1998 & 95/2/EC February 1995), 5 p.

112. F.van de Velde, S.H. Knutsen, A.I.Usov, H.S.Rollema and A.S.Cerezo. 2002. .H and 13C high resolution NMR spectroscopy of carrageenans: application in research and industry. Elsevier Science Ltd, Trends in Food science and technology.-13.- P.73-92.

113. Ficner R., Lobeck K., Schmidt G., Huber R. 1992. Isolation, crystallization, crystal structure analysis and refinement of B-phycoerythrin from the red alga Porphyridium sordidum at 2.2 À resolution. Journal Molecular Biology 228.-P. 935-950.

114. Food and Drug Administration, GRAS (Generally Recognized As Safe) Food Ingredients: Carrageenan, PB-221 206. 1972a.

115. Gekko K., Mugishima H, Koga S. 1987. Effects of sugars and polyols on the sol-gel transition of K-carrageenan: calorimetric study. International Journal of Biological Macromolecules. — Vol.9.-Issue 3.- P. 146-152.

116. Glazer A.N., Hixson C.S. 1977. Subunit structure and chromophore composition of rhodophytan phycoerythrins. Porphyridium cruentum B-phycoerythrin and b-phycoerythrin. Journal of Biological Chemistry.- 252.- P.32-42.

117. Glicksman M. 1969. Gum technology in the Food industry. Academic Press.-590 p.

118. Glicksman M. 1987. Utilizations of seaweed hydrocolloids// Hydrobiologia. -Vol 5.- 152.-P.31- 47.

119. Goycoolea F.M., Richardson R.K., Morris E.R. 1995. Effect of locust bean gum and konjac glucomannan on the conformation and rheology of agarose and K-carrageenan. Biopolymers, 36 (5).- P. 643-658.

120. Guangce Wang. 2002. Isolation and purification of phycoerythrin from red alga Gracilaria verrucosa by expanded-bed-adsorption and ion-exchange chromatography. Chromatography.- 56.- P. 509-513.

121. Hargreaves T., Hargreaves A. E. 2003. Chemical formulation: an overview of surfactant-based preparations used in everyday life. Royal Society of Chemistry. -180 p.

122. Haruo Mizuno., Naomichi Iso, Takahide Saito, Fumiaki Ohzeki, Hiroo Ogawa, Zao Wang. 1986. Solution properties of phycoerythrin. I. Characterization of phycoerythrin//Bull. Chem. Soc. Japan.- 59.-P. 1161-1165.

123. Hayashi L., Nair S.Y., Ostini S., Pereira R.T.L., Braga E.S., Oliveira E.C. 2008. Nutrients removed by Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Solieriaceae) in intergrated cultivation with fishes in re-circulating water. Aquaculture, vol. 277. P. 185-191.

124. Hermansson A.M., Eriksson E., Jordansson E. 1991. Effects of potassium, sodium and calcium on the microstructure and rheological behavior of kappa-carrageenan gels// Carbohydrate polymers.-Vol,16.-№ 3.-P.297-320.

125. Heyraud A., Rinaudu M., Rochas C. 1990 .Physical and chemical properties of phycocolloids. In «Introduction to applied phycology» (Ed. Akasuka).-Netherlands: SPB Academic Publishing bv. The Hague.- P.151-176.

126. Hirata Takashi, Tanaka Mikiya, Ooike Masaki. 2000. Antioxidant activities of phycocyanobilin prepared from Spirulina platensis. Journal of Applied Phycology.-12.- N 3-5.-P. 435-439.

127. Hiroo Ogawa., Haruo Mizuno, Takahide Saito, Yoshihiro Yamada, Tuyosi Oohasa, Naomichi Iso. 1991. Effects of pH on the Conformation of Phycoerythrin fromNori Porphyra sp. //Bull. Japan.Soc.Sci.Fish.- 57.- P. 899-903.

128. Holzawarth A. R., 1991. Structure-function relationships and energy transfer in phycobiliprotein antennae//PhysiologiaPlantarium.- 83. P. 518-528.

129. Hong D. D., Hien H. M., Son P. N. 2007. Seaweeds from Vietnam used for functional food, medicine and biofertilizer// J Appl Phycol. -№ 19. -P. 817-826.

130. Honsell E., Kosovel V., Talarico L. 1984. Phycobiliprotein distribution in Rhodophyta: Studies and Interpretations on the Basis of their Absorption Spectra //Botanica Marina.- vol XXVII.- P. 1-16.

131. Hung L.D., Kanj Hori, Nang H.Q. 2009. Screening and preliminary characterization of hemagglutinins in Vietnamese marine algae. Journal of Applied Phycology. -Vol 21.- P. 89-97.

132. Iain C. Neish. 2008. An analysis of the trade of tropical red seaweeds and their products 2002-2007. SEAPlant.net Monograph no. HB2B 0808 V2.

133. Iain C. Neish. 2008. Structure and Development of Tropical Red Seaweed Value Chains. With focus on the Red Algal Galactan Seaplants (RAGS). SEAPlant.net Monograph no. HB2A 0808 VI. 47 p.

134. Iain C. Neish. 2005. Eucheuma seaplant commerce: how value chains link farmers to end users. SEAPlant.net Technical Monograph no. 0105-5B.- 23 p.

135. Iain C. Neish. 2008. Laboratory test procedures for raw-dried seaweed and semi-refined carrageenan from Eucheuma and Kappaphycus. SEAPlant.net Monograph no. HB2H 1008 V3 LTP. 11 pgs.

136. Ikeda S., Morris V.J., Nishinari K. 2001. Microstructure of aggregated and nonaggregated kappa-carrageenan helices visualized by atomic force microscopy// Biomacromolecules.- 2.- P.1331-1337.

137. JECFA FAO/WtlO Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) standards for Processed Eucheuma Seaweed and Carrageenan.- 2001.- 13 p.

138. Joko Santoso, Yumiko Y., Takeshi S. 2004. Polyphenols compounds from seaweeds: distribution and their antioxidative effect// More Efficicent Utilization of Fish and Fisheries Products. Elsevier P. 169-177.

139. Jose M.Estevez, Marina Ciancia, Alberto S.Cerezo. 2000. The system of low-molecular -weight carrageenans and agaroids from the room-temperature -extracted fraction of Kappaphycus alvazerii //Carbohydrate research. № 325.- P.289-299.

140. Kathleen M. Cole, Robert G. Sheath. 1990. Biology of the red algae. Cambridge University Press.-517 p.

141. Kawakubo A., Mariko H., Ohnishi J., Hirohara H., Hori K. 1999. Occurrence of highly yielded lectins homologous with the genus Eucheuma. Journal of Applied Phycology. Vol 11.-P. 149-156.

142. Knutsen S.H., Grasdalen H. 1992. Analysis of carrageenans by enzymic degradation, gel filtration and ^ NMR spectroscopy. Carbohydrate Polymers. 19.-P.199-210.

143. Knutsen S.H., Myslabodski D.E., Larsen B., Usov A.I. 1994. A modified system of nomenclature for red algal galactans// Botanica Marina. 37.- P.163-169.

144. Kennedy J.F. 1988. Algal polysaccharides. In «Carbohydrate chemistry» (Ed. Kennedy J.F). New York.-P. 163-240.

145. Koutsopoulos D.A, Koutsimanis G.E., Bloukas J.G. 2008. Effect of carrageenan level and packaging during ripening on processing and quality characteristics of low-fat fermented sausages produced with olive oil. Meat Science.-Vol.79.-P.188-197.

146. Kumar K.S, Ganesan K., Subba Rao P.V. 2008. Antioxidant potential of sovent extracts of Kappaphycus alvarezii (Doty) — An edible seaweed. Food Chemistry.-Vol 107.-P. 289-295.

147. Kusar T.A, John Van Der Meeer, Randall S. Alberte. 1983. Plant physiol.- №73.-P. 353-360.

148. Largo D. B., Fukami K., Nishijima T. 1999. Time-dependent attachment mechanism of bacterial pathogen during ice-ice infection in Kappaphycus alvarezii (Gigartinales, Rhodophyta) //Journal of Applied phycology. -P. 129-136.

149. Leonel P., Alan T.Critchley, Ana M.Amado, Paulo J.A, Ribeiro-Clauro. 2009. A comparative analysis of phycocolloids produced by underutilized versus industrially utilized carrageenophytes (Gigartinales, Rhodophyta)// J. Appl. Phycol. -Vol21.-P.599-605.

150. Lecacheux D., Panaras R., Brigand G., Martin G. 1985. Molecular weight distribution of carrageenans de size exclusion chromatography and low angle laser light scattering// Carbohydr. Polym. V.5 . - P. 423- 440.

151. Macrae R., Robinson R.K., Sadler M.J. 1993. Encyclopedia of food science, food technology and nutrition London; San Diego: Academic press.- vol 14.

152. Matamjun P., Mohamed S., Mustapha N.M, Muhammad K. 2009. Nutrient content of tropical edible seaweeds, Eucheuma cottonii, Caulerpa lentillifera and Sargassumpolycystum. Journal Applied Phycology.- Vol 21.- P. 75-80.

153. McHugh Dennis J. 2002. Prospects for seaweed production in developing countries //FAO Fisheries Circular № 968. P. 1-28.

154. McCandless E., Craigie J., Walter J. 1973. Carrageenans in the gametophytic and sporophytic states of Chondrus crispus// Planta (Berl.). Vol. 112.-P. 201-212.

155. McCandless E.L., West J.A, Guiry M.D. 1982. Carrageenan paterns in the Phyllophoraceae // Biochem. Syst. Ecol. V.10.- P. 275-284.

156. McHugh Dennis J. 2003. A guide seaweed industry. FAO Fisheries Circular №441. 105 p.

157. Meena Kamarasar, Prasad Kamalesh, Siddhanta A.K. 2008. Development of a stable gel-network based on agar-carrageenan blend cross-linked with genipin//Food Hydrocolloids. P. 1-13.

158. Montero P., Perez-Mateos. 2002. Effects of Na+, K+, and Ca2+ on gels formed from fish mince containing a carrageenan or alginate// Food hydrocolloids.-Vol 16.-P 375-385.

159. Morris E. R., Rees D.A., Robinson C. 1980. Cation-specific aggregation of carrageenan helices domain model of polymer gel structure. Journal of Molecular Biology.- 138 (2).- P.349-362.

160. Muenier V., Taco N., Durand D. 2002. Structure and Kinetics of Aggregating K-carrageenan studied by light scattering// Macromolecules.-Vol 23.-P.2497-2504.

161. Murphy R.F., O'Carra P. 1970. Reversible denaturation of C-phycocyanin//Biochim. Biophys. Acta.- Vol 214.- P.371-373.

162. Mwale F., Iordanova M., Demers C.N., Steffen T., Roughley P., Antoniou J. 2005. Biological evaluation of chitosan salts cross-linked to genipin as a cell scaffold for dish tissue engineering. Tissue Engineering.- 11 (1-2).- P.130-140.

163. Nagumo T., Nishino T. 1996. In Polysaccharides in Medicinal Applications.

164. Nang H. Q., Dinh N.H. 1998. The seaweed resources of Vietnam. In: Seaweed resources of the World, edited by Critchley Alan T., Masao Ohno. Seaweed Resources of the World// JICA. Kanagawa International Fisheries Training Centre -Japan.- 431 p.

165. Nang H. Q., Nguyen H.D. 1994. Kit qua nghien ciiu KHCN ve Kappaphycus alvarezii (Doty).Doty. BC Khoa hoc chuong trinh rong bien Nha nuac KN

166. Nang H. Q., Nguyen H. D, Tran K. 1997. Ket qua nghien cuu di tr6ng rong Sun vao vung bien Viet Nam. BC Hoi nghi khoa hoc toan quoc lan IV: 942-947. Nha xuat ban Thong ke, Ha Noi.

167. Nishinari K., Watase M. 1992. Effects of sugars and polyols on the gel-sol transition of kappa-carrageenan gels// Thermochimica Acta, 206.- P. 149-162.

168. Nishinari K., Doi E. 1992. Food hydrocolloids: structures, properties and functions. Springer: Proceedings of an International Conference and Industrial Exhibition on Food Hydrocolloids, November 16-20, Tsukuba.- 510 p.

169. Nishinari K., Watase M., Miyoshi E., Takaya T., Oakenfull D. 1995. Effects of sugar on the gel-sol transition of agarose and K-carrageenan// Food Technol. -№ 10.- P. 90-96.

170. Nussinovitch A. 1997. Hydrocolloid applications: gum technology in the food and other industries.-354 p.

171. O'Carra P. 1965. Purification and N-Terminal Analyses of Algal Biliproteins. Biochemistry Journal.-94.- P. 171-174.

172. Parker A. 1993. Using elasticitytemperature relationships to characterise gelling carrageenans//Fourteenth International Seaweed Symposium. Hydrobiologia. -P 583-588.

173. Patent US 2927055. Sep 5. 1958. Air treating gel and method of preparing the same. Monroe Lanzet, Bronx, NY.

174. Patent US 4056612. Nov 1.1977. Air freshener gels. Chii-Fa-Lin, Tarrytown, NJ.

175. Patent US, 4071616. Jan 31.1978. Starch air freshener gels. Daniel Richard Bloch, Racine, Wis.

176. Patent US 5034222. Jul 23.1991. Composition gel -foam air freshener. Kellett et al, NJ.

177. Patent US 5750498. May 12. 1998. Transparent gelatin gel type air freshener. Soeda et al., Japan.

178. Patent US 2004/0188535 Al. Sep 30. 2004. Gel air freshener. Gerald Leslie Hart et al., Great Britain.

179. Patent US 2004/0094635 Al. May 20. 2004. Air fresheners. Michael Harris et al., Norfolk, Great Britain.

180. Patent US 5260062. Nov 9.1993. Anti-plaque and anti-tartar dentifrices in plastic pump dispensers. Abdul Gaffar, Princeton, NJ:

181. Patent US 4543250. Sep.24.1985. Toiletry formulations comprising low molecular weight carrageenan. Henry J.Witt.

182. Philippine national standard. PNS/ BAFPS2007. Raw dried material.

183. Picuell L. Gelling carrageenan. In «Food polysaccharides» (Ed. A. Stephen). New York, 1995.-P.204-244. ;

184. Rees D.A. 1963. The carrageenan system of polysaccharides. Part I. The relation between the k-and ^-components. J.Chem. Soc., 1821-1832.

185. Rees D.A. 1969. Structure, conformations and mechanism in the formation of polysaccharide gels and networks// Adv. Carbohyd. Chem. Biochem. -Vol. 24.-P. 267-332. :

186. Rees D.A. 1972. Polysaccharides gels// Chem. & Ind.- Vol. 19. P.630

187. Richardson R.K., Goycoolea F.M. 1994. Rheological measurement ofkappa-carrageenan during gelation // Carbohydrate polymers.-Vol.24, iss.3.-P.223225.

188. Rochas C., Landry S. 1987. Molecular organization of kappa-carrageenan in aqueous solution. Carbohydrate Polymers. 7.- P.435-447.

189. Rochas C., Rinaudo M. 1984. Mechanism of gel formation in kappa-carrageenan. Biopolymers. 23.- P.735-745.

190. Roike I.M. Yuri T., Shingo M., Hiroo Ogawa. 2008. Effects of extraction parameters on gel properties of carrageenan from Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta// Journal Applied Phycology.- 20.-P.521-526.

191. Qian Kaixian., Margaret Franklin, Michael A. B 1993. The study for isolation and purification of R-phycoerythrin from a red alga//Applied Biochemistry and Biotechnology.-Vol. 43.-P. 133-139.

192. Sandford P. 1985. Application of marine polysaccharides in the chemical industries. In «Biotechnology of marine polysaccharides» (Ed. P.Colwell).-Washington. -P.453-519.

193. Sandra E.Hill, D.A.Ledward, J.R.Mitchell. 1998. Functional properties of food macromolecules. 348 p.

194. Singh S., Jacobsson S. 1994. Kinetics of acid hydrolysis of k-carrageenan as determined by molecular weight (SECMALLS-RI), gel breaking strength, and viscosity measurements// Carbohydrated Polymers.-Vol.51 .-P.89-103.

195. Smidsrod O., Grasdalen H. 1984. Polyelectrolytes from seaweeds. Hydrobiologia 116/117.- P. 19-28.

196. Smidsrod O., Moe S.T. 1992. Gum and stabilizers for food industry.-Oxford; IRL Press.-463 p.

197. Smith D.B., Cook W.H. 1953. Fractionation of carrageenan // Arsh. Biochem. and Biophys. -Vol. 45.- P. 232.

198. Snoeren, Th. H.M., Payens T.A.J., et al. 1975. Electrostatic interaction between K-carrageenan and K-casein. Milchwissenschaft, 30.- P.393-396.

199. Snoeren, Th. H.M., Both P., Schimidt D.G. 1976. An electron-microscope study of carrageenan and its interaction with K-casein. Neth. Milk Dairy J., 30, 132-141.

200. Soukoulis C., Chandrinos I., Tzia C. 2008. Study of the functionality of selected hydrocolloids and their blends with kappa-carrageenan on storage quality of vanilla ice cream. LWT-Food science and technology.-P.l-12.

201. Spahn G., R. Baeza, L.G. Santiago, A.M.R. Pilosof. 2008. Whey protein concentrate/X-carrageenan systems: Effect of processing parameters on the dynamics of gelation and gel properties. Food Hydrocolloids.- Vol 22.- P.l 504-1512.

202. Stanley N.F. 1990. Carrageenans, in Food Gels (ed. P.Harris). Elsevier Applied Science, London.-P. 79-119.

203. Stainsby G. 1980. Proteinaceous gelling systems and their complexes with polysaccharides. Food Chem., 6, P. 3-14.

204. Stryer Zubert, Glazer A.N., O'Vernon T. 1989. Fluorescent conjugates for analysis of molecules and cells/ Pat. US, № 4859582.

205. Takigami S., Etoh Y., G.O.Philips. 2000. A comparision of the interaction of water with refined kappa-carrageenan (ISN 407) and processed Eucheuma seaweed (ISN 407 A)//Short communication. Food Hydrocolloids.- 14.-P. 609-613.

206. Therkelsen G.H. 1993. Carrageenan In «Industrial gums. Polysaccharides and their derivatives».-San Diego: CA.-P. 145-180.

207. Trudso J.E. 1988. Hydrocolloids What can they do? How are they selected?// Can.Inst.Food Sci Tecnol. J.-Vol.21.-№ 3.-P.229-235.

208. Tye RJ. 1989. Review paper: Industrial and non-food uses for carrageenan. Carbohydrate Polymers.- Vol 10.- P. 259-280.

209. Viebke C., Piculell L., Nilsson S., 1994.On the mechanism of gelation of helix forming biopolymers// Macromolecules.- Vol 27.-№ .15.- P.4160-4166.

210. Witt H.J. Carrageenan, nature is most versatile hydrocolloid. In «Biotechnology of marine polysaccharides» (Ed. P. Colwell).-Washington, 1985. P.445-363.

211. White-Zemker W.L., Ohno M. 1999. Journal Applied Phycology. V.l 1.-P. 369-376.

212. Wu C.1990. Chinese seaweed processing// FAO Training manual 6.-731. P

213. Yoon H.D., Podkorytova AN., Kadnikova I.A. Suchoverchov S .V. 2001. Pigments and phycocolloids of Meristotheca papulosa (Rhodophyta, Solieriaceae) from the Southern Coast of Republic of Korea//XVII Int.Seaweed Symp.-Cape Town.South Africa.- p.76

214. Yoshiaki Y, Thanh T.T.T, Hiroshi U., Kanji Kajiwara. 2002. Structural characteristics of carrageenan gels: temperature and concentration dependence. Food Hydrocolloids.-Vol 16.- P.515-522.