Перспективы использования водорослей в пищевой промышленности

Морские водоросли долгое время служили  сырьем для получения одного из ценных неорганических веществ — иода (позднее были найдены более дешевые способы извлечения его из воды некоторых минеральных источников и соляных залежей). Сравнительно недавно их стали применять для получения и других элементов, главным образом калия и натрия. Все эти вещества входят в состав золы, количество которой в морских водорослях весьма велико — от 15 до 45, а у некоторых форм и до 53% от абсолютно сухого веса слоевищ. Доказано, что содержание солей калия в золе водорослей доходит до 35%.

Суспензионные культуры макрофитных водорослей открывают в перспективе возможности использования их в качестве трофического звена в марикультуре. Они могли бы также выступать в качестве партнера в искусственно создаваемых растительных ассоциациях, участники которых обладают полезными свойствами. Выделяемые клетками культуры экзометаболиты, характерные для исходного вида водоросли, будут составлять основу трофического обмена при удачном подборе партнеров в растительной ассоциации или комплексе марикультуры. Необходимо отметить, что при отсутствии токсического и антагонистического действия выделяемых соединений в естественных условиях существуют разнообразные и многочисленные природные ассоциации, например повсеместно встречающиеся комплексы водорослей и бактерий. В медицине в процессе проведения биорезонансной терапии происходит выведение из организма накопленных эндо- и экзотоксинов, т.е. осуществляется мезенхимная реактивация. Врачу предоставляется целый ряд новых возможностей, таких как эффективное лечение различных форм аллергии, лечение табачной и алкогольной зависимостей, определение побочного действия фармакологических средств и устранение его. Водоросли являются источником биологически активных веществ. Это полиненасыщенные жирные кислоты, производные хлорофилла, полисахариды, фукоиданы, глюканы, пектины, галактаны, альгиновая кислота, ферменты, растительные стерины, каротиноиды. У многих водорослей обнаружена противоопухолевая активность (ламинария, фукус), антимикробное, антибактериальное и противовирусное действие. Водоросли обладают антимутагенным и радиопротекторным действием, а также противовоспалительной и иммуномодулирующей активностью.

    На  основе альгиновой кислоты, получаемой только из водорослей, созданы уникальные препараты, способные выводить из организма радионуклиды, тяжелые металлы и их соли, а также токсины, образующиеся в организме.

    ГУЛ «Архангельский опытный водорослевый комбинат» - крупнейшее современное  предприятие России, занимающееся добычей и комплексной переработкой бурых и красных морских водорослей Северного региона. На предприятии также освоен выпуск продукции медицинского назначения из субстанций морских водорослей. В последнее десятилетие комбинат в содружестве с ведущими медицинскими учреждениями ведет активную разработку и выпуск медицинских препаратов на основе морского растительного сырья.

Водоросли используются, в основном, для получения  белка. Весьма перспективны в этом отношении  и культуры одноклеточных водорослей, в частности высокопродуктивных штаммов рода Chlorella и Scenedesmus. Их биомасса после соответствующей обработки используется в качестве добавки в рационы скота, а также в пищевых целях.  
Одноклеточные водоросли выращивают в условиях мягкого теплого климата (Средняя Азия, Крым) в открытых бассейнах со специальной питательной средой. К примеру, за теплый период года (6—8 месяцев) можно получить 50—60 т биомассы хлореллы с 1 га, тогда как одна из самых высокопродуктивных трав — люцерна дает с той же площади только 15— 20 тонн урожая.  
Хлорелла содержит около 50 % белка, а люцерна — лишь 18 %. В целом в пересчете на 1 га хлорелла образует 20—30 т чистого белка, а люцерна — 2—3,5 т. Кроме того, хлорелла содержит 40 % углеводов, 7—10 % жиров, витамины А (в 20 раз больше), B2, К, РР и многие микроэлементы. Варьируя состав питательной среды, можно процессы биосинтеза в клетках хлореллы сдвинуть в сторону накопления либо белков, либо углеводов, а также активировать образование тех или иных витаминов.  Большое значение имеет также содержание в морских водорослях йода, брома, мышьяка и некоторых других веществ. Наибольшей известностью как лечебное и профилактическое средство пользуется морская капуста, применяемая против некоторых желудочно-кишечных расстройств, явлений склероза, зоба, рахита и ряда других заболеваний. Ее продают в аптеках в виде сухой крошки, получаемой путем измельчения слоевищ водоросли.

Повсеместное  распространение водорослей в природе  и обильное, а подчас и массовое развитие их в водоемах разного типа, на наземных субстратах и в почве  определяют огромное значение этих растений как в повседневной жизни человека, так и в его хозяйственной деятельности. И все же имеющиеся возможности практического использования водорослей далеко еще не исчерпаны, а методы управления их жизнью только намечаются. Взаимоотношения «водоросли — человек» очень многогранны и подчас совершенно неожиданны. Казалось бы, что может быть общего между водорослями и текстильной промышленностью, кондитерским делом и изготовлением бумаги? Однако некоторые вещества, получаемые из морских водорослей, имеют здесь прямое приложение. Разве можно было предполагать хоть какую-нибудь связь между пресноводными водорослями и космическими полетами? Однако выясняется, что дальние рейсы космических кораблей будут, по-видимому, невозможны без участия этих мельчайших зеленых аккумуляторов солнечной энергии. И многое, многое другое. Сложность этих взаимоотношений усугубляется еще и тем, что одни водоросли могут приносить человеку пользу, другие — вред, а нередко одни и те же проявления их жизнедеятельности в одних условиях оказываются полезными, в других — вредными. Кроме того, влияние водорослей проявляется не однозначно, а несколькими, в основном двумя, путями —косвенным и прямым, которые, впрочем, нередко переходят друг в друга. Косвенное влияние выражается в том, что на хозяйстве отражаются те естественные процессы, которые вызывают водоросли в природе; человек, учитывая эти процессы, пытается активным вмешательством в природу увеличить их положительное или уменьшить их отрицательное значение. Прямой путь — это путь непосредственного использования водорослей как растительных продуктов или как сырья для получения различных содержащихся в них веществ, ценных для человека. Применительно к водорослям континентальных водоемов преобладает косвенный путь, морские водоросли предоставляют широкие возможности прямого использования. Практическое значение водорослей косвенного характера в наибольшей мере проявляется в рыбном, сельском и коммунальном хозяйствах, а также при эксплуатации водного транспорта и гидротехнических сооружений, отчасти в медицине, тогда как прямое использование их наиболее весомо в качестве пищевого продукта и сырья для ряда отраслей промышленности. Первое из этих направлений отражено при описании разных групп водорослей, об основных вехах второго направления речь пойдет здесь. Возможности промышленного использования водорослей континентальных водоемов по сравнению с морскими водорослями значительно более ограничены, и имеющиеся в этом направлении попытки еще не вышли за рамки лабораторных изысканий или отдельных производственных задач, не получивших широкого развития. Наибольшее внимание как высококачественное сырье для производства бумажной массы издавна привлекали огромные запасы нитчатых водорослей кладофоры и ризоклониума в многочисленных озерах Западной Сибири и северных районов Казахстана. Оболочка клеток этих водорослей представляет собой почти чистую клетчатку. В одних только озерах Барабинской и Кулундинской степей общей площадью в несколько десятков тысяч квадратных километров ежегодный урожай этих нитчаток составляет не менее 100 000 т, что может дать товарный сбор в пределах 50 000 т. Производственные опыты оказались весьма удачными: из этих водорослей были получены различные сорта беловой бумаги, в смеси с макулатурой — оберточной и обойной бумаги, а при специальной обработке также картон и строительные материалы разного типа. Однако добиться рентабельности этого производства пока не удалось. В последнее время на Казахстане начались исследования по практическому применению массы микроскопических планктонных синезеленых водорослей, накапливающейся в водохранилищах в периоды летнего «цветения» воды — явления, ставшего в годы жаркого лета подлинным бичом наших южных искусственных водоемов. Однако серьезным препятствием на этом пути служит сезонность «цветения» воды, непостоянство этого явления и его зависимость от погодных условий каждого отдельного лета. Поэтому действительно широкий размах получает сейчас другое направление в практическом использовании микроскопических водорослей, основанное на возможности управлять процессом,— искусственное культивирование их в производственных целях. Очевидно, при одностороннем использовании морских водорослей происходят большие потери этого ценного сырья. При сжигании на золу пропадают все органические вещества, при выработке только органических веществ пропадают все зольные элементы. Поэтому уже давно стремятся выработать методы комплексной переработки водорослей, которые позволили бы получить из одной и той же порции водорослей максимальное количество продуктов. Имеющийся в зтом направлении опыт показывает, что, кроме ранее перечисленных веществ, из морских водорослей действительно можно получить ряд высокоценных продуктов — спирт, уксусную, молочную и другие органические кислоты, маннит, ацетон, эфиры и т. д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Применение  водорослей в пищевом  производстве

    Морские и пресноводные водоросли давно  используются в кулинарии, особенно там, где их удобно добывать: на островных  государствах, в приморских районах  и близ берегов крупных озёр. Все  водоросли богаты витаминами, легко  усваивающимися белками и ценными  минералами. Водоросли не только кормят, но и лечат. Из высушенных и истёртых в порошок водорослей делают многочисленные пищевые добавки, улучшающие здоровье человека. В водорослях содержится йод, фосфор, калий, бром, кобальт, мышьяк, радий, марганец, железо, магний, натрий, соединения серы, азотистые вещества. Морские водоросли богаты витаминами (А, В1, В2, B12, С, D, Е, каротиноиды) и полисахаридами (альгиновая кислота)Выпускаемые в настоящее время пищевые продукты из морских водорослей достаточно однообразны - салаты или консервы. Для этих целей в основном используют бурые водоросли семейства ламинариевых или, как ее называют, «морская капуста». На рынке присутствуют традиционные продукты питания, обогащенные биологически активными веществами из водорослей или натуральной водорослевой крупкой (например, хлеб, сыры и др.), но вносимая их доля настолько мала (2-4%), что не способна обеспечить нормальный уровень потребления биокомпонентов.

Пищевые продукты из морских водорослей по содержанию и качественному составу  белков и углеводов уступают пищевым  продуктам, приготовленным из наземных растений, однако они обладают ценными  свойствами, которыми не обладает растительное пищевое сырье наземного происхождения. Это, прежде всего:

1. способность поглощать большое количество воды и увеличиваться при этом в объеме;
2. содержание специфичных для морской растительности коллоидных полимеров (агар, альгиновые кислоты и др.) и маннита.
3. более высокое, чем в наземных растениях, содержание разнообразных макро- и микроэлементов.

По берегам морей и океанов их употребляют почти всюду, но особенно широко в Японии, где они являются настоящим национальным кушаньем. В европейских странах преобладает кормовое использование морских водорослей. У нас в Казахстане морские водоросли употребляет в пищу население главным образом Западного и Восточного Казахстана, в меньшей степени — жители  Южного Казахстана. Употреблять в пищу можно, почти все водоросли, так как ядовитых форм среди них нет. Так, например, на Сандвичевых островах из 115 имеющихся видов местное население употребляет в пищу около 60.

Конечно, многое зависит от привычки, способа  приготовления и индивидуальных склонностей, но даже и на вкус очень  придирчивого человека при соответствующей  обработке съедобны весьма многие водоросли. Они служат или непосредственно  как продукт питания, или для  приготовления различных острых приправ и гарниров.

Наибольшей известностью пользуется у нас так называемая морская капуста. Это главным образом ламинария и близкие к ней виды бурых водорослей, например алария и ундария (табл. 39, 1 — 3). Продукты, получаемые из ламинариевых, известны в Японии под названием «комбу»; для их приготовления применяют не менее 12 способов. Собранную морскую капусту высушивают на берегу, затем режут на ленты и складывают в пачки. Из морской капусты и комбу приготовляют самые разнообразные кушанья, чаще всего употребляя вместо обыкновенной капусты в супах, с мясом, рыбой, рисом и т. п. Употребляют ее и в кондитерских изделиях — засахаренную, в пастиле, конфетах и т. д. Широко известны и высоко ценятся за нежность и вкус некоторые красные водоросли из рода порфира (табл. 20, 1), известные у нас под названием красного морского салата, а в Японии в зависимости от сорта их называют «аманори», «азакузанори», «хошинори» и т. д. Эти водоросли или едят в сыром виде, приготовляя различные салаты, или варят с мясом, рисом и другими продуктами. Аналогичное применение, особенно в сыром виде в качестве салата, имеет и зеленая водоросль ульва (табл. 31, 6), называемая зеленым морским салатом, а также красная родимения (табл. 21, 4). Многие из водорослей перерабатывают сначала в муку, которую затем употребляют для разнообразных печений и других блюд. Из продуктов, выпускаемых нашей пищевой промышленностью, наибольшее распространение по всей стране получили консервы из морской капусты с овощами и пастила «Зефир» с примесью этой же водоросли. Традиционная японская кухня не может обойтись без водорослей. Шесть основных водорослей имеют по несколько подвидов, так что в общей сложности в японской кухне задействовано около 30 различных водорослей и продуктов из них. В Японии водоросли - это часть повседневного рациона, поэтому их часто продают свежими или подсушенными. В любом случае, жители Японии имеют возможность готовить из свежих водорослей, богатых минералами и витаминами. Все японские названия имеют аналоги общепринятых биологических, но для лучшей ориентации в названиях блюд японской кулинарии используются оригинальные названия.

Конбу (комбу). Эта большая бурая водоросль с длиной листьев более 20 метров и шириной до 30 см содержит много глютаматовой кислоты, за счёт чего обладает ярким вкусом и тонким ароматом. Конбу богата кальцием, йодом и растительной клетчаткой. Водоросли сушат и сортируют – лучшие части используются для еды, а остальное идёт на приготовление бульона даси. Из конбу готовят множество интересных закусок, наподобие нашего «салата из морской капусты». Едят, порезав тонкими полосками, с рисом или добавляют в суп. Основное предназначение конбу – это бульон даси и ароматизация риса для суши. Иногда конбу тушат с овощами и рыбой. Для сушёной конбу характерен лёгкий белёсый налёт, это нормально. Протрите поверхность салфеткой, замочите в чуть тёплой воде. Когда водоросли набухнут, их можно порезать и приготовить. Обычно нарезают полосами длиной 15 и шириной 2-3 см, перевязывают и варят до готовности. Попробуйте скатать из конбу рулетики, положив в середину кусочки рыбного филе или овощи. Обвяжите рулеты тонкими полосками конбу для скрепления. Рулеты можно отварить или потушить.

Нори (порфира). Из-за неизменной популярности японской кухни во всём мире, включая Россию, пластинки водорослей нори известны каждому любителю суши и роллов. Тонкие, как листы бумаги, высушенные водоросли нори – это обязательный компонент многих видов суши и роллов. Водоросли нори богаты растительными белками, витаминами и минеральными веществами. Нори обладает слегка дымным привкусом, аромат – океанический, тонкий и глубокий. Бывают 2 вида нори – тёмно-зелёные блестящие и красноватые. Наиболее вкусные тёмные нори используют для приготовления рулетных суши и рисовых шариков онигири. Мелко нашинкованными нори украшают лапшу соба. Для приготовления нори слегка подогревают над огнем, чтобы водоросль равномерно «прожарилась» и стала хрустящей и рассыпчатой. При сворачивании роллов кладите нории на циновку для скатывания блестящей стороной, то есть, тусклая сторона должна быть внутри рулета.

Вакаме. Коричнево-оранжевая водоросль обитает на камнях и подводных скалах. Собирают с весны по начало лета. Вакаме почти не содержит жиров при высоком содержании витаминов и минералов. Свежий вкус и хрустящая структура водоросли делает её похожей на овощи. Вакаме часто используют в супах или в качестве салата, иногда добавляют к тушёным овощам. Водоросли продаются, как правило, сушёными, поэтому для приготовления их необходимо размягчить в тёплой воде, погрузив неё водоросли минут на 15-20.

Хидзики. Богатая витаминами и минералами водоросль хидзики так же, как и все её родственники, не содержит жиров, имеет много йода и кальция в составе, богата клетчаткой и обладает очень нежным океаническим вкусом. Структура водоросли довольно жёсткая. Чаще всего хидзики обжаривают в растительном масле, а затем тушат с овощами с добавлением соевого соуса. Хидзики используют как украшения других блюд (водоросль и правда очень колоритно выглядит).