vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2018-1-161-167vguit-1681Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyИсследование возможности получения альгината натрия из продукта переработки фукусовых водорослейInvestigation of the possibility of producing sodium alginate from the product of processing fucus algaeСоколанН. И.SokolanN. I.

аспирант, кафедра химии, ул. Спортивная, 13 г. Мурманск, 183010

graduate student, Chemistry department, Sportivnaya str., 13, Murmansk, 183010, Russia

sokolan.ni@gmail.comКурановаЛ. К.KuranovaL. K.

к.т.н., зав. научно-исследовательской лабораторией, кафедра технологий пищевых производств, ул. Спортивная, 13, г. Мурманск, 183010, Россия

Cand. Sci. (Engin.), Head of Research, Department of Food Production Technology, Sportivnaya str., 13, Murmansk, 183010, Russia

kuranoval@rambler.ruВоронькоН. Г.VoronN. G.

к.т.н., доцент, кафедра химии, ул. Спортивная, 13, г. Мурманск, 183010, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, Chemistry department, Sportivnaya str., 13, Murmansk, 183010, Russia

voronkonikolay@mail.ruГроховскийВ. А.GrokhovskiiV. A.

д.т.н., профессор, кафедра технологий пищевых производств, ул. Спортивная, 13, г. Мурманск, 183010, Россия

Dr. Sci. (Engin.), professor, Food Production Technology department, Sportivnaya str., 13, Murmansk, 183010, Russia

grohovskiyVA@mstu.edu.ruМурманский государственный технический университетРоссияMurmansk State Technical UniversityRussian Federation201820032018801161167Copyright © Соколан Н.И., Куранова Л.К., Воронько Н.Г., Гроховский В.А., 20182018Соколан Н.И., Куранова Л.К., Воронько Н.Г., Гроховский В.А.Sokolan N.I., Kuranova L.K., Voron N.G., Grokhovskii V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/1681

Исследована возможность изготовления альгината натрия из побочного продукта (фукусового полуфабриката), получаемого при производстве экстракта из бурых водорослей семейства фукусовых - фукуса пузырчатого (F.vesiculosus). Установлено, что в фукусовом полуфабрикате остаётся до 80% альгиновых кислот, содержащихся в исходном сырье, которые также могут быть выделены и использованы. Разработана принципиальная технология альгината натрия из фукусового полуфабриката, состоящая из следующих основных стадий: подготовка сырья, восстановление, предварительная обработка, экстракция альгинатов, выделение альгиновой кислоты, получение альгината натрия, сушка. В результате усовершенствования технологической схемы установлены близкие к оптимальным параметры отдельных стадий процесса. Установлены близкие к оптимальным параметры технологической схемы (продолжительность экстракции альгинатов раствором карбоната натрия – 3 часа; значение активной кислотности при выделении альгиновых кислот 6 М раствором соляной кислоты: рН = 3). Удалось увеличить выход и улучшить качество продукта: выход альгината натрия составил 4,5% (что на 20 % выше первоначального), содержание альгиновых кислот увеличилось на 7% и составило 92% в пересчёте на сухое вещество, кинематическая вязкость возросла практически вдвое – её величина достигла значения 500 сСт. Исследованиями, проведёнными методом ИК-спектроскопии на приборе Shimadzu IR Tracer-100 (Япония), установлено, что полученный из фукусового полуфабриката по оптимизированной технологии альгинат натрия по качеству не уступает альгинату натрия, вырабатываемому из ламинарии (фирма Sigma Aldrich (США)). Альгинат натрия, изготовленный из фукусового полуфабриката, может быть использован в качестве одного из компонентов желирующих заливок при изготовлении рыбных консервов в желе. Предложена комплексная технологическая схема переработки фукусовых водорослей.

The possibility of making sodium alginate from a by-product (fucus semifinished product), obtained by producing an extract from brown algae of the Fucus family – fucus bubbly (F.vesiculosus), has been studied. It has been found that up to 80% of the alginic acids contained in the feedstock remain in the fucus semi-finished product, which can also be isolated and used. The principal technology of sodium alginate from the fucus semifinished product is developed, consisting of the following main stages: preparation of raw materials, reduction, pretreatment, extraction of alginates, isolation of alginic acid, production of sodium alginate, drying. The parameters of the technological scheme close to optimal parameters were determined (the duration of extraction of alginates by sodium carbonate solution is 3 hours, the active acidity value for the isolation of alginic acids is 6M hydrochloric acid: pH = 3). As a result of optimization of the technological scheme, it was possible to increase the yield and improve the quality of the product: the yield of sodium alginate was 4.5% (which is 20% higher than the original), the content of alginic acids increased by 7% and was 92% in terms of dry matter, kinematic the viscosity increased almost twofold - its value reached a value of 500 cSt. Investigations carried out by the Fourier method of IR spectroscopy on the Shimadzu IR Tracer-100 (Japan) showed that the sodium alginate obtained from the fucus semifinished by optimized technology is not inferior in quality to sodium alginate produced from laminaria (Sigma Aldrich (USA).) Sodium alginate, made from the fucus semi-finished product, can be used as one of the components of gelling fillings for the production of canned fish in jellies. A technological scheme for processing algae is proposed.

бурые водорослифукустехнология. альгинат натрияэкстрактполуфабрикатальгиновые кислотыИК-спектроскопиязаливкиконсервы в желеbrown algaefucustechnologysodium alginateextractsemifinished productalginic acid kitsIR spectroscopyfillingscanned jellyМурманск. гос. техн. ун-т,ReferencesНаумов И.А., Гарабаджиу А.В., Куприна Е.Э., Кириллов А.И. и др. Водоросли – источник биополимеров, биологически активных веществ и субстрат в биотехнологии. Часть 1. Биополимеры клеток тканей водорослей // Вестник Казанского техноло-гического университета. 2014. Т. 17. № 1. С. 188 – 193.Naumov I.A., Garabagiou A.V., Kuprina E.E., Kirillov A.I. et al. Algae – a source of biopolymers, biologically active substances and substrate in biotechnology. Part 1. Biopolymers of cells of algal tissues. Vestnik Kazanskogo tekh. univ. [Proceedings of Kazan technol. univ.] 2014. vol. 17. no. 1. pp. 188 – 193. (in Russian)Hecht H., Srebnik S. Structural characterization of sodium alginate and calcium alginate // Biomacromolecules. 2016. V. 17. №. 6. P. 2160-2167.Hecht H., Srebnik S. Structural characterization of sodium alginate and calcium alginate. Biomacromolecules. 2016. vol. 17. no. 6. pp. 2160-2167.Sellimi S., Younes I., Ayed H.B., Maalej H. et al. Structural, physicochemical and antioxidant properties of sodium alginate isolated from a Tunisian brown seaweed. // Int J Biol Macromol. 2015. V.72. P.1358–1367.Sellimi S, Younes I, Ayed HB, Maalej H, Montero V, Rinaudo M, et al. Structural, physicochemical and antioxidant properties of sodium alginate isolated from a Tunisian brown seaweed. Int J Biol Macromol. 2015. vol.72. pp.1358–1367.Javed K. et al. Possible production of sodium alginate from naturally grown algae in Pakistan //Science International. 2015. V. 27. №. 1.Javed K. et al. Possible production of sodium alginate from naturally grown algae in Pakistan. Science International. 2015. vol. 27. no. 1.Варзугина М.А, Николаенко О.А., Куранова Л.К. Темиржанова К.С. и др. Создание комбинированных функциональных продуктов с использованием фукусовых водорослей // Материалы международной научно-практической конференция «Инновации в технологии продуктов здорового питания». Калининград. Изд. ФБГОУ ВО «КГТУ», 2016. С. 86–91.. Varzugina M.A., Nikolaenko O.A., Kuranova L.K., Temirzhanova K.S. et al. Creation of combined functional products using fucus algae. Innovatsii v tekhnologii produktov zdorovogo pitaniya [Materials of the international scientific and practical conference «Innovations in healthy food technology»] Kaliningrad, FBGOU V KSTU, 2016. pp. 86–91. (in Russian)Куранова Л.К., Николаенко О.А., Гроховский В.А., Дубровин С.Ю. и др. Разработка комбинированных функциональных продуктов с использованием фукусовых водорослей // Рыбное хозяйство. 2017. № 1. С. 100–103.Kuranova L.K., Nikolaenko O.A., Grokhovsky V.A., Dubrovin S. Yu. et al. Development of combined functional products using fucus algae. Rybnoe khozyaistvo. [Fishery] 2017, no. 1, pp. 100–103. (in Russian)Sokolan N., Voron’ko N., Derkach S., Kuranova L. The self-assembly phenomenon in sodium alginate-gelatin aqueous mixture // 16th European Student Colloid Conference ECS 2017, 19th22th June. Florence: Conference Handbook, 2017. P. 83.Sokolan N., Voron’ko N., Derkach S., Kuranova L. The self-assembly phenomenon in sodium alginate-gelatin aqueous mixture. 16th European Student Colloid Conference ECS 2017, 19th22th June, Florence: Conference Handbook. Florence, 2017. pp. 83.Draget K. I. et al. 9 Alginates //Food polysaccharides and their applications. 2016. V. 160. P. 289.Draget K. I. et al. 9 Alginates. Food polysaccharides and their applications. 2016. vol. 160. pp. 289.Peteiro C. Alginate Production from Marine Macroalgae, with Emphasis on Kelp Farming //Alginates and Their Biomedical Applications. Springer, Singapore. 2018. P. 27-66.Peteiro C. Alginate Production from Marine Macroalgae, with Emphasis on Kelp Farming. Alginates and Their Biomedical Applications. Springer, Singapore, 2018. pp. 27-66.Viswanathan S., Nallamuthu T. Extraction of sodium alginate from selected seaweeds and their physiochemical and biochemical properties //Extraction. 2014. V. 3. №. 4.Viswanathan S., Nallamuthu T. Extraction of sodium alginate from selected seaweeds and their physiochemical and biochemical properties. Extraction. 2014. vol. 3. no. 4.ГОСТ 26185–84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Метода анализа. М.: Изд-во стандартов, 2010. 34 с.GOST 26185–84. Vodorosli morskie, travy morskie [State standard 26185–84. Seaweeds, sea herbs and products of their processing. Methods of analysis] Moscow, Publishing Standards, 2010. 34 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.