Химический состав и свойства агара и агароида

Агар. Основной студнеобразователь в производстве мармеладов, пастилы и зефира. Его получают из морских водорослей анфельции или из водорослей фурцеллярии путем длительного вываривания (после их очистки) в горячей воде с добавлением щелочи. Полученный отвар фильтруют, охлаждают до полного застудневания, режут на бруски и сушат до влажности не более 18 %.
Извлечение агара и агароподобных веществ из водорослей зависит от свойств водорослей, химических веществ, добавляемых при вываривании, продолжительности и условий вываривания. Наибольшая прочность агаровых студней из водорослей фурцеллярии достигается при добавлении во время вываривания 10 %-ного КСI (по массе сухих водорослей), менее прочные - при добавлении NH₄CI.
Агар представляет собой высокомолекулярное соединение типа полисахаридов, подобно пектину имеет цепеобразную молекулу. Молекулярная масса растворимых фракций агара колеблется в пределах 11 000-25 000. При гидролизе агара получается до 35 % галактозы по массе исходного агара. Это указывает на присутствие в последнем галактана. Кроме галактозы, в препаратах агара обнаружены Са, Мg, К, Nа, Р, S. Сера не отделяется диализом, так как находится в эфирной связи с углеводным комплексом агаровой молекулы.
После деминерализации агара (удаления Са, Мg, К, Nа) получается сложный органический комплекс, представляющий собой серный эфир линейного полисахарида, имеющего следующую формулу:

Агаровая цепь состоит из 9 остатков D-галактозы, связанных между собой глюкозидной связью в положении α (1→3), и заканчивается остатком L-галактозы, у которой шестой атом этерифицирован серной кислотой.
Агар нерастворим в холодной воде, но набухает в ней как коллоид. При кипячении почти полностью переходит в раствор. При охлаждении водного раствора агара концентрацией более 0,2 % возникает желеобразная масса. Раствор, содержащий до 1 % агара, образует прочный студень со стекловидным изломом. Прочность студня увеличивается при добавлении в раствор агара сахара. Температура застудневания такого раствора около 40°С.
Как и пектин, из водных растворов агар можно осадить спиртом и электролитами. Кислоты, в отличие от пектина, разрушающе действуют на агар. В присутствии кислот при температуре 60-70°С начинается гидролиз агара, в результате которого он теряет свои студнеобразующие свойства. Подщелачивание, наоборот, увеличивает прочность студней агара.
По действующему стандарту агар высшего сорта должен быть белого цвета, содержать золы не более 4,5 %, азотистых веществ — не более 1 %, влаги — не более 18-20 %. Первый сорт агара может иметь цвет от желтого до светло-коричневого, содержать золы не более 7 % и азотистых веществ - не более 2,0 %.

Агароид. Студнеобразующее вещество, полученное из морских водорослей филофора нервоза ). Химический состав и строение его молекулы еще недостаточно изучены. Структурная формула агароида, по данным исследований, близка к формуле агара. Агароид следует считать производным полигалактана, относящимся к полисульфокислотам. В составе агароида установлены следующие вещества: галактоза, глюкоза, фруктоза, сера, натрий, кальций, магний, небольшое количество ацетильных групп. Молекулярная масса агароида 2500-5000.
По своим свойствам агароид несколько отличается от агара. Он плохо растворим в холодной воде, и переходит в раствор при нагревании. Гидрофильные свойства агароида выражены слабее, чем у агара и пектина. При охлаждении водных растворов агароида концентрацией 0,8-1,0 % образуется студень. Прочность студней агара значительно выше, чем студней агароида. Добавление к агароидным растворам электролитов 0,01н концентрации повышает прочность студня. По силе действия электролиты располагаются в следующий ряд: КСl>Аl₂(SO₄)₃>К₂SO₄>ВаСl₂>NН₄Сl. С увеличением электролитической диссоциации катиона, замещенных образцов агароида, увеличивается их вязкость в разбавленных растворах и степень набухания в воде. В присутствии сахара прочность студней и вязкость растворов агароида выше, чем у агара. В условиях кондитерского производства способность к студнеобразованию у агароида в 3,0-3,5 раза меньше, чем у агара, и в 2,0-2,5 раза меньше, чем у пектина.
Температура застудневания растворов агароида в присутствии сахара и кислоты около 70°С.
По установленным стандартам агароид выпускается в виде пленок или плиток светло-серого или светло-желтого цвета влажностью не более 18 %. Содержание золы не более 15 % для высшего сорта и 17,5 % для 1 сорта, йода - не более 0,25 %. Зольность агароида в 3-4 раза больше, чем у агара. Состав минеральных элементов в агароиде может значительно изменяться в зависимости от технологических условий приготовления, что влияет на его физико-химические свойства и студнеобразующую способность.