Альгинат натрия

Альгинат натрия — соль альгиновой кислоты с химической формулой (C₆H₇O₆Na)_n. Альгиновая кислота и альгинаты применяются в пищевой промышленности и медицине (в качестве антацида).

Альгинат натрия зарегистрирован в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E401, применяется как загуститель и стабилизатор.

Альгинат натрия или добавка под индексом E401 — натуральный природный полисахарид, который получают из морских бурых и красных водорослей. Выход альгиновой кислоты в водорослях составляет примерно от 15 до 50%.  Свойства и разновидности альгината зависят от вида растений и страны их произрастания. 
Как добывают альгиновую кислоту? Для начала из массы растений экстрагируют катионы и полисахариды. Затем с помощью щелочи добывают альгиновые кислоты. Они осаждаются этанолом, а также переводом в кальциевую соль. Соли альгината натрия образуют вязкие растворы, благодаря чему добавка активно используется в качестве загустителя в различных пищевых продуктах.

Сфера применения
У добавки E401 широкая сфера применения. Так, полисахарид активно применяют в медицине для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, кишечных инфекций. Альгиновая кислота выводит из организма тяжёлые металлы (свинец, ртуть и другие) и радионуклиды. Часто полимер используется как средство для похудения, а также для лечения ожогов и язв.
 Полезная добавка нашла применение и в фармацевтической практике. Полисахарид используют для изготовления мазей, таблеток. Он увеличивает распадаемость таблеток в желудочно-кишечном тракте. Так, в 15% препаратов использована альгиновая кислота, в результате таблетка всасывается в желудочно-кишечный тракт и начинает действовать только через 30-40 минут. Если использовать сам альгинат, то лекарства будут распадаться за 10 минут. Активно используется Альгинат натрия и в сфере косметологии.

Альгинат в косметологии
Уникальная пищевая добавка E401 используется для производства шампуней, гелей душа и дезодорантах. На основе состава полимера были созданы альгинатные маски, обладающие омолаживающим эффектом. Альгиновая кислота насыщает кожу различными микроэлементами, оздоравливает ее, снимает усталость и отеки, а также стимулирует кровообращение. 

Альгинат натрия в пищевой промышленности
Альгинат натрия зарекомендовал себя  в качестве загустителя при производстве альгинатной икры, изделий в желе, соусах и заливках, используется как влагоудерживающий момент в хлебе и хлебобулочных изделиях. Применяется альгинат также и в сфере детского питания (пюре, муссы, соусы). Альгинат натрия активно используется в молекулярной кухне.  Он выступает в качестве загустителя при взаимодействии с водой,  а также обладает желирующим свойством. Часто альгинат используют для осветления и замутнения напитков. 
Благодаря стабилизации и загущению стабилизаторов их рекомендовано использовать в качестве соусов, а также топпингов для мороженого. Полисахарид является отличным стабилизатором и не расслаивает эмульсии типа воды и масла, как в майонезе и других соусах. Если говорить об использовании альгиантов в напитках, то стоит отметить их способность к образованию вязкости и нейтрального вкуса. Это свойство очень эффективно при использовании во фруктовых начинках. 
Пищевую добавку E401 используют также в молочных, мясных и рыбных продуктах.  Дозировка составляет от 2 до 10 г.
Альгинат натрия значительно улучшает внешний вид колбасных и фаршевых изделий. Дозировка составляет от 0,3 до 1%. Нежный вкус, стабильность и вязкость гарантированы при небольшом введении полимера во взбитые сливки.
Влияние на организм альгината натрия полностью безопасно. Полимер не вызывает аллергию.  Но специалисты рекомендуют соблюдать некоторую осторожность и умеренность, так как альгинаты мешают усваивать человеческому организму кальций, магний, железо и другие важные полезные вещества и микроэлементы. Допустимая доза альгината в сутки составляет до 50 мг/кг от веса тела. Практически во всех странах эта добавка разрешена.

Альгинат натрия — загуститель для хлебобулочных изделий
Для лечебного питания в хлеб иногда добавляют Альгинат натрия, так как данный полисахарид ускоряет выведение из организма радионуклидов и ионы тяжелых металлов.
Дозировка составляет от 0,3 до 2%. Альгинат замачивают в воде и держат до образования коллоидов. В смесительную машину для теста добавляют все нужные компоненты для хлеба, а затем вводят полученный раствор загустителя. Тесто должно побродить около 3 часов. Затем его помещают в формы и выпекают. По результатам исследований доказано, что такой хлеб обладает рядом функциональных свойств. Помимо профилактических медицинских целей хлеб с альгинатом натрия доказал свою стабильность и технологичность.

Взаимодействие с другими веществами
Альгиновая кислота не может образовать гель в среде, где pH ниже 3,8, поэтому довольно сложно совмещать использование загустителя вместе с лимонным соком. В таких случаях прибегают к помощи Цитрата Натрия. Полимер не растворяется в спирте. При воздействии кальция полисахарид также может образовать гель. Среди них — Глюконат кальция, Хлорид кальция или Лактат кальция. Стабильность геля обеспечена и при взаимодействии с сахаром. Вязкость альгиновой кислоты обычно уменьшается на 10% наряду с увеличением температуры на 5%. Чем выше температура, тем меньше вязкости.

Свойства
Альгинат натрия изобрели из индонезийских и филиппинских водорослей как химическое соединение в конце XIX века в Англии. Каждый год производится около 25 тысяч тонн альгиновой кислоты. Спрос на него растет ежедневно. Популярность морской капусты легко объясняется: в ее составе содержится альгиновая кислота.
Внешний вид альгината натрия представляет собой порошок белого или светло-коричневого цвета без запаха, в котором могут наблюдаться примеси водорослей. Иногда допускается наличие небольших комочков, которые легко рассыпаются при нажатии.
У альгината есть важные свойства, благодаря чему этот полимер нашел широкое применение.  Полисахарид хорошо растворяется в воде, и входит в группу гидроколлоидов, таких как агар-агар и карраген. Сам гель полисахарида обладает высокой термостабильностью. При нагревании и охлаждении он абсолютно не меняет своих свойств, консистенция всегда остается одна и та же.
Интересное свойство полимера — вбирать в себя максимальное количество воды, весом почти в 300 раз больше собственного.
В целом можно объединить некоторые свойства альгината натрия:

стабилизирующие и эмульгирующие свойства;
взаимодействие с различными структурами и структурообразователями;
хорошая вязкость, которая не меняется  при температуре воды от 17 до 85 С °;
способность к набуханию и удержанию воды (оптимальная продолжительность набухания составляет около 20 минут);
хорошая растворимость;
способность к гелеобразованию;
стабилизатор для капсулирования лекарств;
термообратимость и кислотоусточивость.
Альгинат натрия производства ГК «СОЮЗСНАБ»
Холдинг «СОЮЗСНАБ» продает соли альгиновой кислоты через дистрибьютеров компании Grill & Grossman, Англия —  Algogel 3001. Это известный производитель, который предлагает проверенный продукт по оптимальному соотношению цены и качества.

Альгинат натрия — природный краситель
Важное свойство Algogel 3001 — он является природным натуральным красителем. Так, у одного из клиентов — крупного предприятия была проблема на производстве, а именно — изменение цветности деликатесной рыбы в процессе хранения. Как выяснилось, для инъецирования  компания использовала функциональную смесь, в состав которой входил фосфат и каррагинан. Клиента устраивал выход готовой продукции, но внешний вид после 10 суток хранения изменялся: появлялись белые пятна в зоне удара инжектора (так называемый солевой ожог), консистенция размягчалась. Специалисты предприятия «СОЮЗСНАБ» предложили попробовать изменить технологию самого процесса посола и провести эксперимент на Альгинате натрия Algogel 3001. Основой для такого применения стали различные научные исследования и разработки. Структурообразователь целесообразнее использовать в данном случае в сравнении с каррагинаном и крахмалом. Технологи решили попробовать альгинат и провели эксперимент. В итоге была проведена промышленная выработка, в результате которой для инъецирования наши клиенты стали использовать природный полисахарид — Альгинат натрия. 
Дозировка альгината натрия зависит от состава продукта и рецептуры, в основном, в пределах 0,05 –0,15 г/кг. Упакован продукт в бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем по 25 кг. Хранить альгинат необходимо вдали от тепла и влаги, предпочтительно ниже 25° С и относительной влажности 65%. При соблюдении этих условий  продукт сохраняет свои свойства минимум 1 год.

Технологические рекомендации 
Для растворения без комкообразования альгината нужно предварительно смешать альгинат с другими сухими компонентами и медленно всыпать  полученную смесь в воду при включенной мешалке. Продолжать перемешивание до полного растворения смеси в воде и получения гомогенного, однородного раствора. В случае использования высокоскоростных  мешалок, можно растворять в воде без предварительного смешивания. Желирует в присутствие солей кальция.

Методы гелеобразования альгината натрия
Существуют два метода гелеобразования — внешнее и внутреннее гелеобразование. Внешнее используется в случае непрерывного выдавливания из альгинатов хлорида кальция. Такой метод применим при получении объемных гелей за счет регуляторов кислотности. В этом случае часто применяются фосфаты кальция. Эти соли являются малорастворимыми, поэтому равномерно распределяются в системе. Окисление приводит к образованию однородного по своему составу и происхождению геля. 
Метод внутреннего гелеобразования используется в молекулярной кухне для создания реструктурированных фруктов, а также для приготовления различных начинок в кондитерских изделиях. При таком методе мы используем помимо альгината натрия еще и соль кальция, а также фрукты или пюре из них. Смешение смесей происходит на очень высоких скоростях с использованием блендера. Реструктуризация дает возможность получить молекулы ягод, аналоги икры рыбы. Дозировка альгината в таких случаях составляет от 0,3 до 2,5%.
Процесс гелеобразования для получения десертов происходит при охлаждении.  Сначала все ингредиенты смешиваются с горячей водой, а затем полученную смесь необходимо охладить. Именно при охлаждении получается нужная гомогенная структура геля.

Сегодня Альгинат натрия, агар агар и каррагинан стоят в одной линейке перспективных и безопасных загустителей и стабилизаторов, использование которых зарекомендовало себя в пищевой промышленности и не только. Консистенция продукта помогает улучшить вкусовые качества, продлить срок хранения, а также придать привлекательный внешний вид изделию. И чтобы достичь необходимого результата, необходимо использовать стабилизаторы и эмульгаторы. Получение альгиновой кислоты — безопасно, полностью без химических ингредиентов. А сам метод извлечения (с помощью щелочного раствора) альгината их водорослей относится к категории натуральных. Щелочь вся вымывается, а продукт подвержен распылительной сушке.