ВВЕДЕНИЕ
Агар — желирующий субстрат растительного происхождения. Его получают из морских водорослей, растущих у побережья дальневосточных морей (Японского и Китайского), а также в Индийском океане и в некоторых других, северных морях. Агар на 90 процентов состоит из углеводов, в основном полисахаридов, на первом месте из которых значатся гексозан-галактан — С6Н10О5 и пентозаны — С5Н8О4, а белки составляют 3 процента. В России агар получают из красных водорослей Белого моря.
В готовом виде пищевой агар — это блестящие прозрачные «ленточки» или «пластинки» длиной до 30 и шириной 0,5 сантиметра. Они быстро разбухают в холодной воде и без остатка растворяются в горячей. После растворения в горячей воде и остуживания агар превращается в бесцветный прочный студень без вкуса и запаха. Желирующая способность агара очень велика.
Он дает плотный студень уже при концентрации в 0,5 процента, в то время как для такой же плотности необходима концентрация желатина в 4 процента. Кроме того, агар не имеет побочного запаха, а желатин с увеличением концентрации усиливает свой специфический «клеевой» запах, и поэтому желатиновые желе необходимо «забивать» повышением доли сахара и ароматизаторов, если они рассчитаны на изготовление десертных и кондитерских изделий. Вот почему агар применяется в основном в кондитерской промышленности при производстве пастилы, зефира, начинок-суфле в конфеты, мармеладов, патов и в тому подобных очень чувствительных к побочным запахам средах. Агар удобен также потому, что хорошо и моментально разводится в горячей воде, давая при охлаждении уже готовую плотную студенистую массу, в то время как желатин требует больше возни и операций по приготовлению с его помощью желе.
Агар-агар — это продукт, получаемый путем экстрагирования из красных и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.), произрастающих в Белом море и Тихом океане, и образующий в водных растворах плотный студень. Агар-агар не растворим в холодной воде. Он полностью растворяется только при температурах от 95 до 100 градусов. Горячий раствор является прозрачным и ограничено вязким. При охлаждении до температур 35-40 градусов он становится чистым и крепким гелем, который является термообратимым. При нагревании до 85-95 градусов он опять становится жидким раствором, снова превращающимся в гель при 35-40 градусах. Из-за этих интересных свойств агар-агар успешно применяется при производстве кондитерских изделий (мармелад, зефир, жевательные конфеты, пастила, начинки, суфле), диетических продуктов (джем, конфитюр), фармацевтических продуктов. Кроме того, агар-агар служит средой роста культур в микробиологии. По качеству агар-агар подразделяется па два сорта — высший и первый. Цвет для высшего сорта: белый или светло — желтый, допускается слегка сероватый оттенок. Цвет для Агар-агар — это продукт, получаемый путем экстрагирования из красных и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.), произрастающих в Белом море и Тихом океане, и образующий в водных растворах плотный студень. Агар-агар не растворим в холодной воде. Он полностью растворяется только при температурах от 95 до 100 градусов.
Горячий раствор является прозрачным и ограничено вязким. При охлаждении до температур 35-40 градусов он становится чистым и крепким гелем, который является термообратимым. При нагревании до 85-95 градусов он опять становится жидким раствором, снова превращающимся в гель при 35-40 градусах. Из-за этих интересных свойств агар-агар успешно применяется при производстве кондитерских изделий (мармелад, зефир, жевательные конфеты, пастила, начинки, суфле), диетических продуктов (джем, конфитюр), фармацевтических продуктов. Кроме того, агар-агар служит средой роста культур в микробиологии. По качеству агар-агар подразделяется на два сорта — высший и первый. Цвет для высшего сорта: белый или светло — желтый, допускается слегка сероватый оттенок. Цвет для первого сорта: от желтого до темно — желтого. Анфельция, анфельтия (Ahnfeltia), род морских красных водорослей. Многолетняя водоросль, имеющая вид неправильно разветвленных шнуров длиной 10—20 см и толщиной 0,5—1 мм, темно-пурпурного или почти чёрного цвета. Растет на камнях в верхних горизонтах прибрежного пояса, главным образом в холодных морях Северного полушария. Наиболее распространена Анфельция plicata, из которой получают высококачественный агар-агар.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ
Экстракты из водорослей. В красных водорослях главными углеводами являются полисахариды, аналогичные по строению амилопектину. Полисахариды, содержащие остатки только D-галактозы, стали называть каррагинанами, а те, в которых есть и L-галактоза, — агаранами. Если один из остатков галактозы замещен в полисахаридах на остаток 3,6-ангидрогалактозы, то названия заменяются на «каррагиноза» и «агароза» соответственно. К агарозам относятся агар-агар и агароид.
Агар-агар получают из наиболее дорогих морских водорослей (анфельция, геллидиум, грациллярия, эухеум). Еще в начале 1990-х гг. в России было свернуто производство студнеобразователя агар-агара, который в настоящее время практически полностью закупается за рубежом.
Основными производителями агар-агара являются следующие фирмы: Volf & Olsen, Algas Marinas S. A., B & V, Setexam, Instrimpex consfit import & export company и др. Основные поставки агар-агара осуществляются из таких стран, как Германия, Чили, Испания, Италия, Марокко, Китай и др.
Агар — самый сильный желирующий агент. Способность агара образовывать студни уменьшается при его нагревании в присутствии кислот. Водный раствор агара образует студни при охлаждении до 45 оС. Температура плавления водного студня — 80–90 оС. Агар используют в кондитерской промышленности при производстве мармелада, желе, при получении мясных и рыбных студней, при изготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристалликов льда, а также при осветлении соков. Студни, приготовленные на основе агар-агара в отличие от всех других студнеобразователей характеризуются стекловидным изломом.
Применение агара в пищевой промышленности не лимитировано, а его количество, добавляемое в пищевые продукты, обусловлено рецептурами и стандартами на эти продукты.
Ориентировочная дозировка в кондитерских изделиях составляет 1–1,2% к массе готового продукта. В зависимости от содержания основного вещества желирующая способность агара, или прочность геля (концентрация 1,5%), может изменяться от 500 до 930 г/см при 20 оС по Никону. Желирующая способность определяет тип агара: 600, 700, 800, 900. АГАР состоит из двух частей: 70 % несульфитированной агарозы - поли-(бета-D-галактоза-(1,4)-3,6-ангидро-альфа-L галактозы), частично метилированной в положении 6, и около 30 % агаропектина аналогичного строения, содержащего галактуроновую кислоту, метильные группы, остатки пировиноградной кислоты и 5-10 % сульфатного эфира.
Внешний вид: рассыпчатый порошок от белого до кремового цвета без постороннего запаха и остаточных красящих веществ.
Физико-химические свойства (агар-агар): зависят от вида водоросли и способа получения. Агар не растворяется в холодной воде, но набухает в ней, при внесении воздушно-сухой агар связывает воду в 4-10-кратном количестве к его массе. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при охлаждении дает хороший прочный гель, обладающий стекловидным изломом, у агара этот процесс осуществляется за счет образования двойных спиралей и их ассоциации не зависимо от содержания катионов, сахара или кислоты.
Производство: агар получают из морских красных водорослей: Gracilaria, Gelidium, Ahnfeltia.
АГАР производится двух видов:
Первый вид - бактериологический применяется для создания бактериальных питательных сред;
Второй вид - пищевой составляет 90% от производимого в мире объема Агар и широко применяется в кондитерской, хлебобулочной, молочной, консервной и других отраслях промышленности.
Преимущества сырья, используемого при производстве агара. При производстве агара используется красная водоросль Gracilaria. Ahnfeltia растет на Дальнем востоке. Экстрагированный из нее Агар-агар представляет собой маленькие коричневатые пластинки «хлопья» и содержит большое количество йода. Полностью растворяется при нагревании, образуя мутный раствор, а при взаимодействии с лимонной кислотой образует прозрачный гель. Агар, получаемый из Gelidium, представляет собой белый порошок с слабым запахом водорослей. Хорошо растворяется при нагревании. Имеет срок хранения 5 лет. Агар, получаемый из Gracilaria, представляет собой белый порошок без постороннего запаха и остаточных красящих веществ. В холодной воде набухает, а в горячей образует коллоидный раствор.
Таким образом, Агар, получаемый из Gracilaria, в отличие от возможных аналогов, полностью лишен постороннего запаха, примесей и остаточных красящих веществ!
Наибольшее распространение получили водоросли двух типов: Gracilaria и Gelidium. Природные ресурсы Gelidium ограничены и площади произрастания постепенно сокращаются, водоросль не культивируется. Красная водоросль Gracilaria, используемая в производстве пищевой добавки , растет в достаточно большом количестве и культивируется. Пищевой ингредиент агар, получаемая из Gracilaria является самым распространенным в мире.
Учет данного факта при выборе позволит производителю снизить риск исчерпания природных ресурсов и связанного с ним постоянного роста мировых цен на агары производимые из Gelidium.
В зависимости от места произрастания Gracilaria качество получаемого Агар-агара может различаться. Известно, что наиболее качественный Агар-агар экстрагируется из водорослей Gracilaria-Chilensis растущих вдоль побережья Чили. Компания «Союзоптторг» представляет на российском рынке Агар-агар производства чилийской фирмы Proagar S.A., которая является вторым производителем Агар-агара из Gracilaria-Chilensis в мире.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ
Выпариванием называется концентрирование растворов практически нелетучих или малолетучих веществ в жидких летучих растворителях. Выпариванию подвергают растворы твердых веществ (водные растворы щелочей, солей и др.), а также высококипящие жидкости, обладающие при температуре выпаривания весьма малым давлением пара, - некоторые минеральные и органические кислоты, многоатомные спирты и др. При этом повышаются концентрация, плотность и вязкость раствора, а также температура его кипения. При выпаривании обычно осуществляется частичное удаление растворителя из всего объема раствора при его температуре кипения. Поэтому выпаривание принципиально отличается от испарения, которое, как известно, происходит с поверхности раствора при любых температурах ниже температуры кипения.