3.1 Водорасли като храна

Морските водорасли се използват като човешка храна от древни времена, особено в Китай, Корейския полуостров и Япония. Емигрирайки в други региони, местните жители на тези страни са донесли това използване на водорасли в новите си страни, така че солените, сушени и пресни морски водорасли могат да бъдат намерени в почти всички части на света. Това е търговската база на хранително-вкусовата промишленост с водорасли.

перспективи

Крайбрежните популации в много страни също консумират морски водорасли, понякога като част от начина на живот, основан на съществуването, а понякога като обща съставка в някои видове салати, особено в Хавай и по-топлите страни от Югоизточна Азия, като например Индонезия, Малайзия, Филипините и Тайланд. Тези продукти се събират и продават на местно ниво, а обемът и стойността им са неизвестни.

Трите най-важни морски водорасли, използвани за храна на човека, са различни видове Порфира (чието вулгарно име в Япония е нори), Ламинария (комбу) и Ундария (уакаме). В последните години Порфира то фигурира в японската риболовна статистика като третия по важност улов. Тези три водорасли първоначално са получени от диви видове, но в момента е възможно да се задоволи търсенето само с помощта на мащабни земеделски методи. Порфира се класифицира като червени водорасли, докато Ламинария Y. Ундария те са кафяви водорасли.

Жизненият цикъл на Порфира тя е сложна и е изяснена едва през 50-те години от британски психолог. Това доведе до бързо разрастване на нори индустрията, първо в Япония, а по-късно в Китай и Република Корея. Нори се продава в опаковки (около 30 г) от тънки листове, от 10 до 12 см2, обикновено неварени или леко изпечени, и се използва за оформяне на външната обвивка на сушито. Понякога се яде варено и осолено като разядка или поръсено с ориз или юфка. Има високо съдържание на ценни хранителни протеини.

Годишното производство се оценява на 90 000 тона сухо тегло и неговата стойност е 1,46 милиарда щатски долара.

Видовете на Ламинария За първи път те се култивират в Япония, но през 50-те години на миналия век китайските учени успяват да намалят времето за отглеждане от две години на една и китайското производство нараства до над 1,5 милиона тона пресни водорасли годишно. По-голямата част от тази продукция се суши и консумира като комбу в крайбрежните провинции, а останалата част се използва за производството на алгинат. Разходите за отглеждане обаче са високи и въпреки че цената, получена от продажбата му като фураж (около 3 000 щатски долара за тон сухо тегло) компенсира тази разлика, тя не е конкурентна на отворен пазар за алгинат, където цената на суровината материалът трябва да бъде около 500 щатски долара за тон сухо тегло, поради което китайската алгинатна промишленост трябва да използва диви видове, често внасяни. Kombu се използва в голямо разнообразие от супени ястия, като съставка в японска яхния, за приготвяне на кисели краставички и като чай.

Култивира се масово главно в Япония и Китай и в по-малка степен в Република Корея. Световното производство се оценява на малко над един милион тона сухо тегло, на стойност 3 милиарда щатски долара.

The Ундария особено ценен е в Република Корея, където се отглежда в по-голям мащаб, отколкото в други страни. Това е водорасло, което е по-малко дебело и по-деликатно от комбу. Обикновено се приготвя и предлага на пазара като бланширан и осолен продукт, който се съхранява при -10 градуса по Целзий преди продажба. Консумира се чрез обезсоляване във вода и се използва главно в супи; повече уакаме се използва в Република Корея, което води до много по-гъста супа, отколкото в Япония. Някои продукти на основата на уакаме се предлагат на пазара като незабавни храни.

Производството на Ундария, предимно култивиран, но и див, той е около 33 000 тона сухо тегло, а стойността му е 230 милиона щатски долара.

През последното десетилетие някои френски институции за научноизследователска и развойна дейност положиха значителни усилия за разработване на ядливи продукти от водорасли за въвеждане в европейската диета и пазар.

3.2 Водорасли като източник на хидроколоиди

Клетъчните стени на водораслите съдържат дълговерижни полизахариди, които придават гъвкавост на водораслите и им позволяват да се адаптират към разнообразието от движения на водите, в които растат. Например, някои кафяви водорасли растат прикрепени към скали в много бурни води, така че те трябва да имат голяма гъвкавост, за да оцелеят; тези водорасли съдържат по-голямо количество от този вид полизахариди, отколкото кафявите водорасли, които растат в спокойни води. Тези полизахариди се наричат ​​хидроколоиди, защото когато се диспергират във вода, те дават разтвор с колоидни свойства. Полизахаридите от други източници, като сухоземни растения, се държат по подобен начин, така че понятието „фикоколоиди“ понякога се използва за разграничаване на хидроколоиди, получени от водорасли (от фикокологията, изследване на водорасли, включително водорасли).

Когато се диспергират във вода, хидроколоидите увеличават вискозитета, така че имат много приложения като сгъстители. При определени условия те също образуват гелове и това свойство е полезно за други приложения. Колоидните свойства на водораслите им позволяват да се използват за други цели, където начинът им на действие е по-лесен за определяне; Например, хидроколоид, получен от кафяви водорасли, често се добавя към сладолед, за да се предотврати образуването на ледени кристали, когато сладоледът частично се разтопи и замръзне (по пътя към дома от супермаркета).

Търговски важните хидроколоиди, получени от водорасли, са алгинат, агар и карагенан.

Полизахаридът, съдържащ се в кафявите водорасли, е алгинова киселина, присъстваща под формата на нейните натриеви, калиеви, магнезиеви и калциеви соли (научно казано, алгиновата киселина е карбоксилна киселина). Червените водорасли съдържат различни полизахариди, но тези с търговско значение са агар и карагенан; Те се наричат ​​сулфатирани полизахариди, тъй като съдържат отрицателно заредени сулфонови групи, които се комбинират в водорасли с положително зареден йон като тези, които се намират в алгиновата киселина.

3.3 Кафяви водорасли като източник на алгинат

Всички кафяви водорасли съдържат алгинат, но има големи разлики в количеството и качеството на наличния алгинат. Търговските водорасли трябва да съдържат около 20% от сухото си тегло алгинат. Качеството на алгината се основава на вискозитета, който ще произведе, когато се разтвори в един процент вода; колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-високо се отчита качеството. Кафявите водорасли, които растат в студени води, обикновено произвеждат алгинат с добро качество, докато тези, които растат в умерени до тропически води, често произвеждат алгинат с нисък вискозитет.

Основните търговски източници са видовете Аскофилум Y. Ламинария (Европа), Лесония (Южна Америка), Еклония (Южна Африка), Дурвилея (Австралия и Чили) и Macrocystis (Калифорния и Долна Калифорния). Видовете на Саргасум Y. Турбинарни се събират в по-топли води, но обикновено се получават само малки количества алгинат с по-ниско качество.

Алгинатите се използват като сгъстители в храните и фармацевтиката и в печатането на тъкани. Ако към разтвор на натриев алгинат се добави калциева сол, се образува гел и това свойство има приложение в хранителната промишленост и други отрасли на производството. Калциев алгинат може да се получи и под формата на влакна, които се използват за направата на хирургически превръзки.

Всички суровини за производство на алгинат са диви морски водорасли, с изключение на някои, използвани в Китай, където излишъци от Laminaria japonica, Отглеждани за хранителни цели, те се използват за добив на алгинат. Събират се около 85 000 тона сухо тегло, което води до 23 000 тона алгинат на стойност 211 милиона щатски долара. Има девет големи производители и вероятно 20 други по-малко важни производители, много от които се намират в Китай. Двама производители обаче представляват поне 60 процента от общото производство. През последните 20 години индустрията нараства между три и четири процента годишно, но в някои години този растеж е сведен до нула поради недостига на суровини, причинен от El Niсо и конкуренцията от други хидроколоиди. Увеличаването на употребата в козметичната, фармацевтичната и биотехнологичната индустрия може да позволи поддържането на този темп на растеж.

3.4 Червени водорасли като източник на агар

Има два основни източника на морски водорасли за световната агарова индустрия: видовете Гелидий Y. Грацилария. Видовете на Гелидий, които бяха първоизточникът, идват от Япония по друго време, но недостигът по време на Втората световна война предизвиква търсенето на други суровини. Установено е, че видовете от Грацилария те бяха адекватни, ако първо бяха лекувани с blcali. Най-качественият агар (най-концентрираният гел) е получен от Гелидий, но може да се получи само от диви видове; Това е малко, бавно растящо водорасло и опитите за отглеждането му не са търговски жизнеспособни. Видовете на Грацилария Те са по-големи водорасли и се отглеждат успешно и следователно понастоящем са основният източник на агар (около 65 процента).

Отглеждане на Грацилария Особено процъфтява в Чили, но има видове от тези водорасли, както диви, така и култивирани в Аржентина, Южна Африка, Япония, Индонезия, Филипините, Китай и Индия. Търсенето за Гелидий Тя винаги е висока, така че когато е възможно, тя се събира, като основните доставчици са Испания, Португалия, Мароко, Япония, Република Корея, Китай, Чили и Южна Африка. Други вторични източници на суровина за производството на агар са видовете Птерокладия (малко водорасло, подобно на Гелидий, реколта на Азорските острови и Нова Зеландия) и Gelidiella (Индия, Египет и Мадагаскар).

Годишно се извличат 55 000 тона (сухо тегло) морски водорасли, от които се произвеждат 7500 тона агар на стойност 132 милиона долара. САЩ Чили, Испания и Япония произвеждат 60 процента от общия агар. Има 30 известни производители и се изчислява, че може да има още 20 малки производители. Разработването на нови приложения е бавно и темпът на растеж на агарната индустрия се оценява на един до два процента годишно, много подобен на този от последните тридесет години.

3.5 Червени водорасли като източник на карагенан

Перленият мъх (Chondrus crispus) е първоначалният източник на карагенан и до края на 60-те години наличието на диви източници на тези водорасли, които се справят най-добре в студени води, като тези край бреговете на Ирландия и Нова Скотия, ограничава разширяването на тази индустрия. Отглеждане на Хондрус в резервоари беше твърде скъпо, но от 70-те години на миналия век други видове топла вода се отглеждат с голям успех, като например Капафикус алварезии (също наричан котонии) Y Eucheuma denticulatum (спинозум), които в момента са основните суровини, използвани за производството на карагенан.

Култивирането на последните два вида започна във Филипините, но оттогава се разпространи в други страни с топла вода с ниски разходи за труд, включително Индонезия и Обединената република Танзания (Занзибар). Компаниите, занимаващи се с добива на карагенан, активно насърчават отглеждането в други области, като Индия, Африка и тихоокеанските острови. Понастоящем тези два вида представляват 85% от суровината, използвана от индустрията Хондрус (от Канада, Франция, Испания, Португалия и Република Корея) представлява пет процента и вида на Гигартина, от Чили, Мароко и Мексико, представляват останалите 10 процента.

Общото потребление на суровини възлиза на около 150 000 тона морски водорасли (сухо тегло), от които се произвеждат 28 000 тона карагенан на стойност 270 милиона щатски долара. Има 24 признати производители на карагенан и може би 10 други малки производители. 65 процента от общото производство обаче отговаря на три компании. Производителите се борят да популяризират нови приложения, а годишният растеж през последните 15 години е около осем процента. Годишният растеж през следващите пет години се оценява на около пет процента.

3.6 Други употреби на водорасли

Морските водорасли отдавна се използват като добавки към почвата, главно в крайбрежните райони, където е лесно да се транспортират пресни или частично изсушени водорасли до района, който трябва да бъде оплоден. Водораслите действат като кондиционер на почвата поради високото си съдържание на фибри и като тор поради минералното си съдържание. Големи кафяви водорасли (видове от Ламинария Y. Аскофилум в Европа, Саргасум в по-топлите страни като Филипините) са най-използваните, но появата на синтетични химически торове е намалила пазара им. Напоследък течните екстракти от морски водорасли се предлагат на пазара за по-скъпи култури като зеленчуци и горски плодове; Постигат се по-добри и по-бързо растящи производители, като тези резултати са свързани с наличието в екстракти на растителни хормони, подобни на ауксина. В Южна Африка около 500 тона Еклония пресни, за да се получат тези екстракти, но във Великобритания и Нова Зеландия подобни продукти се получават и от други кафяви водорасли.