Полисахариды как пищевые добавки

Изменение «политики» производства продуктов питания, а именно уменьшение синтетических компонентов в готовой продукции вынуждает производителей искать и находить новые ингредиенты. Один из источников полезных добавок — бурые и красные водоросли, богатые уникальным гидроколлоидным альгинатом натрия. Биокомпонент используется в фармакологии, косметологии, незаменим в пищевой промышленности.

Особенность биодобавки: она не только упрощает технологии производства, способствуя длительному хранению и удешевлению выпускаемых продуктов. Альгинат натрия даже при термообработке сохраняет лечебные свойства и полезен для человеческого организма. Сегодня природные полисахариды востребованы в качестве загустителей и стабилизаторов. Благодаря нейтральным вкусу и запаху ингредиенты могут использоваться в любой рецептуре.

ГК «СОЮЗСНАБ», учитывая интерес потребителей к здоровой пище и востребованность натуральных добавок у производителей, предлагает биодобавки Агар Denagar. Создать оригинальные рецептуры желейных десертов, мороженого, зефира и суфле со стабилизаторами нового поколения легче и выгоднее. Продукция соответствует требованиям СанПиН, не содержит синтетических и токсичных компонентов в составе.

Технология производства биодобавки Е401

Альгинат натрия не новинка для химиков. Подобное соединение из водорослей выделяли еще в 19 веке. Открытие сделали британцы, обратив внимание на стабилизирующие свойства засушенных красных и бурых водорослей, которые добавляли к гарниру в качестве полезной, но безвкусной добавки (т.н. морской капусты). Сегодня производство уникальной биодобавки приобрело промышленные масштабы — выпускается до 25 тонн продукта ежегодно.

Добавка, которая используется в промышленности, выглядит как белый или светло-коричневый порошок. Чтобы получить такую форму, сухие или свежие ламинарии или фукусы очищают от ненужных примесей, измельчают и «пропускают» через реактор, обрабатывая раствором щелочей. В результате процесса в осадок выпадает альгиновая кислота. Полученный осадок осаждают этанолом, сушат и отправляют на «мельницу», где пленка превращается в порошок.

Несмотря на то, что в России есть ряд морских побережий, пригодных для промышленного выращивания водорослей, в производстве пищевых продуктов обычно используется импортное сырье. 97% агаров в РФ поступают из Вьетнама, Китая, Нидерландов, Кореи и Германии.

Польза и вред альгиновой кислоты для организма человека

Специфика бурых и красных водорослей, а именно сохранение витаминов и минералов при обработке высокими температурами — причина для разнообразного применения продукта. Натуральный полисахарид полностью усваивается организмом и:

препятствует излишней выработке желудочного сока: защищает внутренние органы от кислот, которые образуются в процессе пищеварения, снижает риск развития гастрита и панкреатита;
способствует ранозаживлению, даже если язвы внутренние (эрозии тканей или язва желудка);
улучшает аппетит, причем не замедляя обменные процессы, что уменьшает риск отложения лишних килограммов на талии и боках;
усиливает иммунную систему: альгинат натрия «помогает» усвоиться другим макроэлементам, витаминам и питательным веществам, соответственно, стабилизирует работу систем жизнедеятельности и упрощает защитные задачи иммунитета.

Альгинаты — отличные антиоксиданты. Японские ученые в 2000 году доказали, что ежедневный прием добавки (как в виде БАДа, так и в готовой пищевой продукции) способствует выведению канцерогенов, тяжелых металлов и радионуклидов. Также натуральный стабилизатор подавляет образование злокачественных опухолей и «тормозит» выработку аллергенов.

Научные исследования подтвердили безопасность альгината натрия для человеческого организма, что стало основанием для популяризации компонента в качестве пищевой добавки Е401. Рекомендуемая суточная доза для человека, установленная ФАО/ВОЗ — 30-50 мг/кг массы тела.

Можно ли считать выводы о безопасности Е410 достоверными? Да, на 100%. Биодобавки из водорослей в различных видах используются более столетия, их неоднократно исследовали ученые, на заключениях которых и основаны данные о пользе агаров.

Е 401 одобрена ВОЗ, входит в список рекомендаций Фармакопеи (США), разрешена к использованию Росздравом.

Где используется биодобавка

Поскольку промышленный синтез альгината натрия практически не сказывается на полезных свойствах, заложенных в водоросли природой, его применение практически не ограничено. Лекарственные качества добавки — важная часть фармакологической продукции. Свойства загустителя и стабилизатора незаменимы в косметологии и пищепроме.

Использование в фармацевтике

В медицине важны антиоксидантные и ранозаживляющие свойства агаров. 70% фармацевтической продукции с альгинатами — это витаминные комплексы и препараты для борьбы с негативным влиянием внешней среды (добавка выводит ртуть, свинец, токсичные соединения). 30% лекарств с этим ингредиентом — препараты от заболеваний ЖКТ и противоаллергенные средства. Еще одно уникальное свойство солей альгиновой кислоты — способность впитывать жидкость в 300 раз превышающей по объему количество Е401 — сделало биокомпонент незаменимым при изготовлении препаратов для похудения.

Полисахарид используют для производства таблеток, мазей, гелей, жидких и сиропообразных медикаментов.

Альгинат в косметологии

В этой сфере «выжимки» из «волшебных» водорослей совершили настоящий прорыв. Помимо способности насыщать кожу полезными питательными веществами альгинат натрия способствует омоложению и все чаще применяется в anti age косметике. Природное содержание в водорослях гиалуроновой кислоты — основного компонента для естественной «подтяжки» постаревшей кожи — при производстве Е401 сохраняется практически в полном объеме (до 95%). Поэтому добавка незаменима для приготовления масок от морщин. Также альгинат натрия используется в бальзамах, шампунях, кремах, дезодорантах, лосьонах благодаря следующим свойствам:

нормализует кровообращение, очищает кровь и, как следствие, «убирает» отеки и следы усталости с кожи;
освежает цвет лица;
сужает поры и улучшает обменные процессы в сальных железах;
«выравнивает» кожу после акне и осветляет пигментные пятна;
снимает воспаление;
увлажняет сухую и тонизирует жирную и комбинированнуюкожу;
снимает усталость и отеки, а также стимулирует кровообращение.

У продукции с Е401 нет «специализации». Биодобавка из водорослей одинаково полезна для кожи головы, лица и тела. Универсальность — одно из важнейших качеств добавки, что и обеспечивает ее востребованность в косметологии. Дополнительный плюс компонента — отсутствие цвета и запаха. То есть при добавлении альгината натрия косметика, парфюмерия и гигиенические средства сохраняют свой неповторимый аромат и консистенцию.

Преимущества использования новой биодобавки в пищепроме

Здоровая, безопасная для человека пища — тенденция последних десятилетий. И отказываться от правильного питания потребитель не намерен. Тем более, что стоимость еды с натуральными компонентами сегодня ненамного выше, чем товары с «химией». Если с покупателями все ясно — они получают пищевую продукцию безопасных ингредиентов, то какую же пользу Е401 приносит производителям? Выводы экспертов ГК «СОЮЗСНАБ», подтвержденные мнением российских промышленников, доказывают следующие выгоды применения добавки:

Экономичность. Благодаря высоким стабилизирующим свойствам ингредиента можно получать прочный и прозрачный студень с минимальными затратами добавки.
Простота применения. Компонент растворяется в горячей воде. При температуре +17-85° C сохраняет хорошую вязкость.
Скорость набухания (около 20 минут) — возможность оптимизировать производственные процессы.
Универсальность. Из ассортимента ГК «СОЮЗСНАБ» можно выбрать агары для любых технологических процессов производства.
Низкая температура гелеобразования. Агар Denagar оптимален для пищевых предприятий, где существует проблема преджелирования сырья или есть необходимость придерживаться низкого температурного режима.

Качество продукции контролируется по шести физико-химическим и органолептическим показателям, что гарантирует ее стабильность.

Использование Е401: в каких отраслях пищевой промышленности целесообразно применение добавки

Свойства Е401 к быстрой растворимости, термостабильности, низкой температуре желирования сделали полисахарид востребованным в различных областях пищевой промышленности. Добавка используется для производства:

всех желейных изделий (пастилы, мармелада, зефира, ягодных и фруктовых муссов);
альгинатной икры (бюджетный «имитатор» красной и черной икры);
соусов и заправок;
осветления соков;
мороженого (в качестве добавки к топингам);
кондитерских изделиях (для стабилизации и загущения кремов);
мясных, рыбных полуфабрикатов;
плавленых сырков и творожной продукции;
колбасных и фаршевых продуктов;
хлебобулочных изделий.

Проведенные исследования доказали, что хлеб с Е401 обладает лечебными свойствами. Он способствует выведению токсинов (в том числе и образовавшихся в результате онкологии), нормализует пищеварения и улучшает работу печени.

Е401 настолько безопасен, что рекомендован в качестве добавки в детское питание. Продукты с альгинатом натрия применяются для лечебной пищи (через зонд) или для безопасной для организма диеты после перенесенных заболеваний пищеварительной системы.

Альгинат натрия как природный безопасный краситель

Помимо линейки Агар Denagar ГК «СОЮЗСНАБ» предлагает безопасный пищевой краситель Algogel 3001. Какие проблемы решает инновационная биодобавка? Позволяет сохранять качества и привлекательный внешний вид мяса и рыбы при длительном хранении. Раньше добавки (фосфат и каррагинан) вводились путем инъекцинирования, что со временем приводило к появлению «солевого ожога», размягчению текстуры готовой продукции. Использование Algogel 3001 исключает подобную «неприятность» и упрощает промышленное производство пищевой продукции.

Дозировка и хранение

Добавка экономична. Для получения прочной желеобразной массы достаточно 0,05–0,15 г/кг сырья для замешивания. Упаковка — бумажные мешки с вкладышем из полиэтилена, который препятствует отсыреванию порошка. Альгинат натрия в нераспечатанной упаковке при температуре ниже+25° С и влажности не выше 65% может храниться 12 месяцев.

Контактная информация

Получить детальные сведения о продукте, или консультацию технолога можно, обратившись в ГК «СОЮЗСНАБ» по ссылке. Холдинг является надежным поставщиком безопасных пищевых добавок, поэтому предоставляет гарантии качества товара. Убедиться в соответствии добавки в заявленных характеристиках можно, заказав бесплатные образцы для тестирования Е401.

Источник

Все сложные органические вещества делят на 4 группы: полинуклеотиды, жиры, белки, углеводы. К последнему классу относятся полисахариды. Сладость в названии полисахариды не предполагает у большинства из них кулинарное предназначение. Важно понять, какими свойствами – химическими и физическими – обладают эти полигликозы.

Химические свойства полисахаридов

Полисахариды – это сложные молекулярные углеводы, что образуются из остатков моносахаридов, объединенных гликозидной связью. Полисахариды, или гликаны (полигликозаны) продуцируются животными, растениями, человеком. Полигликозиды, или полиацеталии бывают линейными и разветвленными.

Классификация полисахаридов предусматривает подразделение на олигосахариды и полиозиды. Под воздействием высоких температур в кислотной среде осуществляется гидролиз полисахаридов. Появляются олигосахариды вместе с дисахаридами при неполном процессе. При полном – исходные моносахариды, а также их производные. Среди химических свойств этого класса углеводов отмечают:

слабые восстановительные свойства полисахаридов;
устойчивые свойства к действию щелочей;
возможность получать сложные эфиры.

По химической природе среди полисахаридов отмечают гомополисахариды и гетерополисахариды. К широко распространенным представителям гомополисахаридов, состоящих из моновеществ одного вида, относят клетчатку (целлюлозу), крахмал, гликоген. У общей формулы полисахаридов следующий вид: (С6Н10О5)n.

К гетерополисахаридам, или гликозаминогликанам, включающим моносахариды различного типа, относятся хондроитин сульфаты, гепарин, инулин, пектины, камеди.

По функциональному назначению углеводы классифицируют на:

структурные полисахариды: хитин, целлюлоза;
резервные: животный гликоген, растительный крахмал.

По кислотности среди полиозов отмечают:

Кислые сахара: кислоты – галактуроновая, глюкуроновая, маннуроновая. К представителям относятся пектины, ксантан, альгинаты.
Нейтральные полигликозы: ксиланы, β-глюканы, маннаны.

Какова роль полиголозидов? Функции полисахаридов разнообразны:

Роль	Примеры полисахаридов	Предназначение
Запасная	Крахмал, слизи, гликоген	Аккумулирование гликанов в тканях
Энергетическая	Инулин, гликоген, альгиновые кислоты, крахмал	Снабжение человеческого организма биоэнергией
Опорная	Хондроитинсульфат, целлюлоза	Основа костных тканей, целлюлоза необходима при стеблеобразовании
Структурная	Хитин, клетчатка, гиалуроновая кислота	В составе межклеточной субстанции, цементирующие свойства
Конфакторная	Гепарин, искусственные аналоги	Уменьшение свертываемости крови
Защитная	Гепарин, камеди, гиалуроновая кислота	Формирование смазки на клеточной поверхности: желудка, пищевода, трахеи, суставов. Защитные свойства от механических микроповреждений при трении либо вибрации извне, а также проникновения патогенных микроорганизмов.
Гидроосматическая	Кислые гетерополимеры, в том числе мукополисахариды	Свойство удержания катионов и жидкости в клетке, создание барьера при влагонакоплении в пространстве между клетками

Частично выработка гликана осуществляется в эпидермисе человека, что замедляет возрастные изменения. Отсюда активное применение в косметологической промышленности полисахаридов.

Физические свойства полисахаридов

Вид полиголосахаридов обуславливает физические свойства. Большинство веществ отличается:

белой окраской;
формой порошка;
большой молекулярной массой;
нерастворимостью в спиртах.

Растворимость в воде гликанов видоизменяется. Хитин и клетчатка – полиозиды, которые не растворимы в воде, но разбухают. Вещества агар-агар, пектины, альгиновые кислоты при реакции с водой образуют гели. Получают коллоидные растворы, если активные компоненты – слизи, арабин, амилоза, пектовые кислоты.

Отличие и применение наиболее популярных видов

Полезно понять, какие вещества в составе полисахаридов.

Крахмал

Включает смесь амилопектина (80 %) и амилозы (20 %). Форма молекул амилозы – спираль, в 1 витке насчитывается 6 остатков моносахарида. В структуре амилопектина – ответвления.
Этот многокомпонентный углевод синтезируется в растениях в ходе фотосинтеза и запасается в семенах, клубнях либо корешках, злаковых зернах, луковицах.
Характерные свойства биополимера:

белый окрас вещества;
порошковидная форма;
мягкая структура;
скрипение при растирании;
отсутствие вкуса и запаха.

При разведении вещества холодной водой выпадает осадок. Если нагревают раствор и равномерно помешивают, осуществляется набухание массы, превращение вещества в киселеобразное состояние.
Источники вещества:

корнеплоды: картофель;
бобовые: горох, фасоль, чечевица;
зерновые: рис, кукуруза, овес, пшеница, ячмень.

Чтобы определить присутствие крахмала в продуктах, пользуются йодом: придает этому полисахариду синий оттенок.

Пищевой продукт ценится благодаря усвояемости и насыщению организма энергией. Вещество применяется в быту для подкрахмаливания одежды, наклеивания обоев, в качестве детской присыпки. В пищевой индустрии из него получают патоку, глюкозу, этиловый спирт. Производство колбасных изделий, кетчупа, майонеза не обходится без крахмала. Он востребован в текстильной и бумажно-целлюлозной промышленности, фармакологии.

Гликоген

В составе полисахаридов — это крахмал животного происхождения. Вещество обладает ветвистой структурой, походит на амилопектин, однако в цепи гликогена насчитывается до 12 звеньев. Молекулярная масса вещества достигает 100 млн у. е. Запасной углевод встречается у человека, животных, отдельных бактерий, грибов, дрожжей. Печень и мышцы содержат до 5 и 2 % соответственно. Основное свойство гликогена — поставлять в кровь глюкозу.

Клетчатка растительная целлюлоза

Для представителя гликанов характерна прочность и эластичность. Составляющая полисахариды — нерастворимая клетчатка формирует скелет растений. Растительные волокна представляют собой пучок удлиненных нитей из фрагментов глюкозы, которые соединяются водородными связями. Особенность этого инертного вещества, не обладающего цветом и запахом, – волокнистое образование, нерастворимость в нейтральной среде. Вещество растворяется в реактиве Швейцера – аммиачном растворе Cu(ОН)2.

Полисахарид целлюлоза в организме человека впитывает воду и облегчает продвижение отходов по толстому кишечнику. В продуктах питания – это капуста (белокочанная, брюссельская, брокколи). Сюда входят отруби, яблоки, огуречная кожура, морковь. Целлюлоза используется для домашнего скота – коров, коней – как питательный ингредиент.

Растворимая клетчатка – содержимое растительных клеток в виде студня, что входит в овес, фруктовые, бобовые культуры. Свойство вещества — при контакте с жидкостью становится гелеобразным элементом. Перевариваемая клетчатка не насыщает энергией, но придает ощущение сытости, предохраняет от перепадов глюкозы в крови. Проникая в толстый кишечник, это вещество расщепляется полезными микроорганизмами, вырабатывает кислоты – масляную, уксусную. Полисахарид служит натуральным пребиотиком, его свойства отвечают за поддержку кислотного равновесия пищеварения.

Среди растворимой клетчатки отмечают вещества инулин, пектины, камеди, слизи, гиалуроновую кислоту. У каждого компонента свои характеристики и свойства.

Гепарин

Вещество относится к структурным элементам внутренней оболочки кровеносных сосудов. Накапливается в печени, легких, мышцах. Предохраняет от гемокоагуляции (свертывания крови) человека и животного. У аморфного порошка белый окрас. Состоит из фрагментов идуроновой и глюкуроновой кислоты, глюкозамина, что соединяются в цепочку при помощи α-гликозидной связи. Вес молекулы гепарина равняется 20 000 у.е. Она насчитывает не одну полисахаридную цепь, которая связывается с ядром белка. Длина цепей варьируется в диапазоне 3000–40000 Da. В лекарствах составляет 12000–16000 Да.

Химические свойства гетерополисахарида:

синтезируется в тучных клетках (базофилах) человека и животных;
растворяется в воде;
сохраняется при нагревании.

Требуется в организме человека для снижения холестерина в крови, уменьшения АД. Локализуется в печени (на 1 кг веса – 1000 мг). Форма выпуска средства – раствор для инъекций и мазь для наружного применения. Ему присущи антикоагулянтные свойства.

В лечении применяется:

для профилактики и терапии тромбоэмболии;
при оперативном вмешательстве на сосудах и сердце для предотвращения образования кровяных сгустков в оборудовании для гемодиализа и искусственного кровотока;
при анализе крови в медицинских лабораториях;
в гематологии при гемотрансфузии (переливании крови).

Пектины

Открытие датируется 1825 годом. В переводе с греческого pectos означает скрутившийся, застывший. К важнейшим мономерам пектинов относят α-галактуроновую кислоту.

Желирующие и клейкие свойства вещества используются в кулинарии. Высоко их содержание в растительном сырье, фруктах. Выпускается в жидкой и порошкообразной форме. Е440 – так маркируют пектин в продуктах.

Для получения этого средства необходим фруктовый либо свекольный жмых. Добавка для консервирования в ответе за срок хранения заготовки.

Отличают пектиновые вещества с различными степенями этерификации:

высокой – больше 50 %;
низкой – меньше 50 %.

В человеческий организм пектиновые соединения проникают с продуктами питания растительного происхождения.

Пектин вырабатывается в большем количестве во фруктах и овощах при засухе и жаре.

Биологическая роль полисахарида:

очистка организма;
сохранение бактериального паритета;
омолаживающие свойства;
нормализация обменных процессов;
улучшение гемодинамики и полезной микрофлоры ЖКТ.

Медики полагают: пектиновые медпрепараты помогают оздоровить человека. 15 г ежедневно – норма потребления. Их свойства ценятся в диетпитании: сжигают жир. Поглощение 25 г этого гетерополисахарида из цельных яблок приводит к потере в сутки 300 г жира.

Кондитерские изделия не обходятся без загустителя. Желирующая добавка – составляющая большинства кремов в косметологии. Ценность вещества заключается в следующих свойствах:

разглаживание морщинок;
повышение впитываемости компонентов в кожный покров;
отбеливающее свойство — воздействие на эпидермис;
защита от УФ-излучения.

Хитин

Структурные полисахариды представляет хитин. Вещество участвует в формировании скелета членистоногих, насекомых. Входит в состав клеток пивных дрожжей, различных грибов. Полисахарид походит на целлюлозу: у него неразветвленная цепочка фрагментов глюкозы, однако с дополнительными группами.

Свойства хитина используются, чтобы усилить аромат и вкус пищевых продуктов. Востребован в качестве консерванта, улучшает вид еды.

Терапевтические свойства полисахарида:

защита от радиации;
усиливают свойства медпрепаратов, которые снижают свертываемость и разжижают кровь;
блокировка развития новообразований;
повышение иммунитета;
профилактика сердечно-сосудистых патологий – инсультов, инфарктов;
стимуляция роста бифидобактерий;
восстановление тканей и органов.

Области применения полисахаридов

Со средины прошлого столетия полигликозаны выпускают для пищевой отрасли и фармакологии. Но ценные свойства полисахаридов нашли применение в других сферах производства:

на химзаводах;
на текстильных фабриках при изготовлении искусственных материалов;
в гидрометаллургической и микробиологической промышленности;
при добыче нефти и газа;
в ядерной энергетике.

Индустрию красоты трудно представить без полисахаридов — гиалуроновой кислоты и инъекционных методов: мизотерапии, биоревитализации, контурной пластики, редермализации, биоармирования.

Использование в области здравоохранения

Ценятся природные соединения полисахаридов за полезные свойства:

повышают устойчивость организма к инфекциям;
борются с опухолями.

Полисахариды быстрее заживляют травмы, регенерируют ткани. К тому же уменьшают вред от побочных эффектов лекарственных средств.

Во врачебной практике использование полисахаридов помогает диагностировать сальмонеллез и кандидоз. Декстраны, что вырабатываются отдельными видами микроорганизмов, относятся к заменителям плазмы. Сульфат декстрана применяется для замены гепарина в качестве антикоагулянта. Хондроитинсульфаты входят в состав хондропротекторов, укрепляют хрящи и связки, усиливают подвижность больных суставов.

Востребованы разработки медикаментов, которые содержат хитин – соединение из группы полисахаридов, как наполнитель и действующий компонент. Выпускаются ферментативные средства пролонгированного действия, содержащие декстраны с пониженной аллергичностью. Гликаны – основа при производстве зубных паст.

Полисахариды отвечают за очищение организма от радионуклидов, токсинов. Активизируют работу ЖКТ. Инулин сокращает содержание глюкозы в крови. Показан при диабете и излишнем весе. В хирургии не обойтись без крахмала. Делают специальные повязки, присыпки, обволакивающие лекарственные препараты.

Применение в пищевой промышленности

Популярны гликаны, что добывают из бактерий. Выпуск пищевых пленок предохраняет продукцию от загрязнения, плесени, усыхания, поражения патогенными микроорганизмами. Производятся как стабилизаторы:

желе;
мороженого;
джема;
сока;
заправок для салатов;
сиропа.

Экзополисахариды улучшают качество и свойство пищевых изделий. Добавка в хлеб обеспечивает объем, предохраняет от быстрого зачерствения. Ксантан незаменим в изготовлении молочной продукции.

Полисахариды принадлежат классу органических соединений, применяемых в разных промышленных областях. Многообразие химической природы полисахаридов обуславливает широкий перечень фармакологических свойств и востребованность в косметологии.