Каррагинан: классический гелеобразователь родом из Ирландии

Пищевые добавки (стабилизаторы) широко используются в молочной, кондитерской, мясоперерабатывающей, хлебопекарской промышленности. Благодаря их применению продукты приобретают желаемую форму, текстуру и консистенцию. В последнее время в качестве стабилизатора широко используется каррагинан. Что это? В этой статье мы постараемся разобраться с данным вопросом.
Каррагинан получают вследствие переработки красных морских водорослей семейства Rhodophyceae. Эти водоросли произрастают практически по всей акватории Земли. Красные водоросли – теплолюбивые растения, поэтому, как правило, их можно увидеть на побережье Индонезии, Франции, Чили, США и Канады.

Стабилизатор каррагинан – природный гелеобразователь, загуститель. Эта пищевая добавка широко применяется при изготовлении молочных, кондитерских, колбасных и рыбных изделий. Без каррагинана не обходится и производство мороженого, ведь именно благодаря его использованию достигается кремовая консистенция конечного продукта.

Что такое каррагинан?

Каррагинан — это натуральный гелеобразователь из семейства гидроколлоидов. Он зарегистрирован в ГОСТ в качестве пищевой добавки Е-407. Его получают в результате переработки красных морских водорослей. Есть три основных класса добавки:

• каппа (твердые);
• йота (мягкие);
• лямбда (используются в качестве загустителя).

История открытия

Еще в 7-м веке до нашей эры каррагинан был известен китайским специалистам в сфере восточной медицины. Однако промышленное производство этой пищевой добавки началось лишь в 30-х годах прошлого века. Основным материалом служили красные водоросли или так называемый «ирландский мох», который на родине — в Ирландии — активно использовали еще в 10-м веке для приготовления пищи и ряда лекарственных смесей.

Если в азиатской кулинарии традиционным гелеобразователем считался агар-агар, то каррагинан занял аналогичную позицию в кулинарии Ирландии. Здесь сбором водорослей занимались поколения семей. Чтобы превратить сырье в гель, местные повара делали отвар на молочной основе.

Как получают стабилизатор e407?

Для получения очищенной добавки, водоросли провариваются в щелочном растворе, после чего отвар фильтруется, а твердые части концентрируются и сушатся. Это самый древний из известных способов, который, при этом, очень долгий и затратный.

Для того чтобы получить полуочищенный стабилизатор каррагинан, водоросли проваривают в щелочном растворе с добавлением гидроксида калия. После этого сырье сушат и измельчают. На выходе получается белый или желтый порошок без запаха. Такая технология активно используется производителями на Филиппинах. Здесь, кстати, на разведение водорослей выделена отдельная статья госбюджета.

Куда и зачем добавляют загуститель каррагинан

Практически вся производимая масса добавки используется для пищевой промышленности. Каррагинан пользуется спросом, поскольку позволяет увеличивать эластичность желируемой массы почти в 10 раз, может загустить любое вещество. При этом для получения необходимого эффекта, достаточно минимального количества компонента.

Кроме пищевой промышленности, каррагинан используется в производстве косметики и фармацевтической продукции.

Каррагинан в косметике

Пищевая добавка Е407 входит в состав многих косметических средств

Характеристики вещества настолько уникальны, что его широко применяют в косметологии. Его добавляют в кремы, гели, маски и лосьоны для лица и тела. Косметологи считают, что средство хорошо увлажняет, питает и смягчает кожные покровы. Шампуни и кондиционеры для волос с добавлением вещества делают продукцию вязкой и помогают им удерживать влагу. Зубным пастам вещество придает вязкости, не воздействуя негативным образом на состояние эмали.

Одно из свойств каррагинана – регенерация, именно это позволяет применять вещество в фармацевтической промышленности в качестве ранозаживляющего компонента для повязок и гелей.

Каррагинан в пищевой промышленности

Вещество активно применяют в пищевой промышленности:

1. В сосисках и колбасах каррагинан применяется для закрепления жиров и сохранения влаги. К сожалению, недобросовестные производители добавляют стабилизатор для придания изделию дополнительного веса.
2. В молочной продукции, в том числе и сливках, каррагинан действует как загуститель.
3. В мороженое каррагинан добавляют для кристаллизации льда.
4. К кондитерской продукции вещество желирует компоненты.

Кроме этих продуктов питания, пищевая добавка Е407 используется в хлебобулочных изделиях, консервах рыбных и мясных, газированных напитках.

Химические свойства каррагинана

Пищевая добавка e407 не только загущает текстуру, но придает продукту нежный кремовый оттенок, а также продлевает срок его хранения. Основные физико-химические свойства каррагинана:

1. Растворимость. Все классы каррагинана растворяются в горячей воде (от 40 до 70 градусов) и горячем молоке. В холодной воде/молоке растворим только класс лямбда и натрий-каррагинаны. В холодном сиропе реакции не даст ни один вид, зато лямбда и каппа растворятся в горячем растворе. А вот йота не поддается никаким температурам.
2. Вязкость. По мере остывания раствор загущается, пока не превратится в желе. На этом этапе классы йота и каппа термообратимы.
3. Внешний вид. Каппа образует мутноватое желе, а гели из йота остаются прозрачными.
4. Взаимодействие. Обладает высокой чувствительностью к белкам молока, легче загустевает с ними. Каппа в сочетании с гуаровой камедью укрепляет гель, делая его не таким эластичным. Йота сильно повышает вязкость крахмала, улучшая текстуру и вкус продукта блюда.

Йота- и лямбда-каррагинан: что это?

Йота-каррагинан формирует менее прочный гель по сравнению с каппа-гелем. Стоит отметить, что такие гели более эластичны, они способны восстанавливать свою первоначальную структуру даже после механического воздействия. В связи с этим йота-каррагинан, как правило, используется в качестве стабилизатора суспензий. Кроме того, выше представленные студни достаточно стабильны при последовательных циклах замораживания/оттаивания.
Лямбда-каррагинан не образует гелей, поскольку в его состав входит огромное количество сульфо-групп, однако такие растворы имеют высокий коэффициент вязкости. Поэтому такая фракция идеально подходит для формирования эмульсий, пен и суспензий.

Польза и вред каррагинана

Загуститель имеет полностью натуральный состав, за счет чего добавка оказывает положительное воздействие на организм. Однако польза проявляется только при умеренном потреблении.

Положительное влияние на организм:

• выводит шлаки и токсины;
• нормализует уровень сахара и холестерина в крови;
• способствует ускоренной регенерации;
• снижает риски тромбоза;
• укрепляет стенки кровеносных сосудов;
• убивает бактерии и микробы.

Лучше соблюдать меру при употреблении продуктов с e407 женщинам во время беременности и лактации.

Опасна или нет пищевая добавка e407?

Официально добавка признана безопасной, но споры специалистов о потенциальной вредности не утихают и сегодня. Камнем преткновения становится наличие этилена, который в больших дозах оказывает негативное влияние. Из-за этого нельзя злоупотреблять продуктами с добавкой маленьким детям, людям с заболеваниями ЖКТ. Кроме того, в редких случаях употребление продуктов с каррагинаном может вызвать метеоризм или приступы гастрита.

Польза пищевой добавки каррагинан

Существует информация, что пищевой стабилизатор каррагинан безопасен для нашего здоровья, кроме того, он обладает рядом уникальных полезных свойств. Многие специалисты придерживаются мнения, что основная польза от применения данного вещества – очищение человеческого организма от токсических примесей и химических биосоединений, в том числе и тяжелых металлов. Кроме того, доказано, что каррагинаны не являются аллергенами, проявляют антивирусное, антикоагулирующее, антибактериальное и антитоксическое действие.

Применение каррагинана

Массовое применение, каррагинаны получили в кулинарии и производстве продовольственных продуктов. На этикетке добавку указывают как E407 или E407a, в зависимости от степени очистки.

Добавка активно используется на производстве товаров для красоты и гигиены, среди которых зубная паста, гели для волос и тела, освежители воздуха. В химии каррагинан является часто используемым для клеточной иммобилизации. На строительных площадках загуститель также может быть полезен, так как при добавлении в пенобетон он повышает его липкость и увеличивает объем.

Социальные и экологические преимущества каррагинана

Ни для кого не секрет, что сбор красных водорослей и производство улучшает экономическую стабильность в таких странах, как Индонезия, Филиппины и Танзания. Они являются одними из крупнейших производителей красных водорослей.

По некоторым оценкам, фермеры собирают где-то 210 000 метрических тонн красных водорослей за год на общую сумму более 250 миллионов долларов. Согласно отчету Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН за 2013 год, «многие из этих людей жили ниже уровня бедности, прежде чем начали заниматься сельским хозяйством».

Благодаря доходам, полученным от продажи морских водорослей, многие фермеры значительно улучшили свой уровень жизни.

Производство каррагинана также приносит пользу окружающей среде. Выращивание красных водорослей не требует наличия пресной воды, пестицидов или удобрений.

Морские водоросли также поглощают и нейтрализуют парниковые газы, такие как углекислый газ. Кроме того, выращивание водорослей предоставляет работу людям в развивающихся странах как альтернативу рыболовству.

Использование каррагинана в косметике

Некоторые виды этого порошка добавляют в средства по уходу за кожей для придания гладкой кремовой текстуры. При этом натуральный желирующий агент удерживает в коже влагу, сохраняя молодость и свежесть. Многих беспокоит, не вреден ли крем с каррагинаном, ведь рекомендовано регулярное применение. Однако молекулы слишком велики для поглощения через кожу, поэтому на организм они не влияют. Зато активно питают кожу и даже блокируют рост вирусов, что позволяет включить их в состав лубрикантов.

Какие продукты содержат каррагинан?

Вот список нескольких повседневных продуктов, которые содержат Е 407:

• Мороженое;
• Сироп;
• Детское питание;
• Миндальное молоко;
• Взбитые сливки;
• Конфеты;
• Шоколадное молоко;
• Напитки с кофе (например, кофе со льдом и кофейные напитки на основе сои);
• Сыр рикотта;
• Йогурт;
• Майонез;
• Творожные десерты;
• Сметана;
• Другие производители даже мясо обкалывают им для увеличения веса.

Каррагинан в пищевой промышленности

Как правило, e407 встречается во многих молочных лакомствах, среди которых молочные коктейли, кремы, мороженое, кокосовые сливки. В вегетарианской продукции каррагинан заменяет желатин.

Так как добавка способствует удержанию в продукте масла, то ее часто можно найти в соусах и заправках для салата, в колбасе. В консервированных кормах для животных каррагинан способствует сгущению и стабилизации, а также формирования желе.

Зачем в продукты добавляют каррагинан?

Это уникальный ингредиент, который делает продукты более здоровыми. Каррагинан может заменить ингредиенты с высоким содержанием жиров и сахара, причем, без потери вкуса. При этом увеличивается срок хранения продукта, а соответственно уменьшается количество отходов. На производстве супов, пудингов, соусов каррагинан выступает стабилизатором. Без него любое ореховое или соевое молоко будет иметь слой песчаного осадка.

Какие продукты содержат e407?

Каждый человек употребляет большое количество каррагинана ежедневно, даже не задумываясь об этом. Вот примерный список продуктов с добавкой e407, которые есть на столе в каждом доме:

• детское питание;
• творожные десерты;
• сиропы/соусы/джемы;
• взбитые сливки;
• мармелад;
• конфеты;
• йогурты;
• сметана;
• шоколадное/соевое молоко.

Некоторые производители обкалывают каррагинаном мясо для увеличения веса.

Допустимое суточное потребление

Есть ограничение по употреблению e407 — до 20 мг/кг веса в день. Если превысить эту норму, то можно столкнуться с неблагоприятным воздействием на ЖКТ. Эти сведения появились сравнительно недавно, после исследований на животных.

Каррагинан: вред

Американские ученые доказали, что деградированный каррагинан может спровоцировать развитие болезней желудочно-кишечного тракта, а также онкологических заболеваний. Чем же опасен каррагинан? Вред данной добавки может быть связан с тем, что ее биологически активные вещества провоцируют развитие воспалительных реакций в организме. Каррагинан во время гидролиза в желудке выделяет токсические вещества, которые являются основой более ста заболеваний. Среди них гастриты, энтериты, колиты, артриты, атеросклероз и т. д. Деградированный каррагинан вреден для нашего здоровья, поэтому он, как правило, не входит в состав пищи.
С недавних пор представители ВОЗ настоятельно не рекомендует использование добавки в продуктах, которые предназначены для питания детей и беременных женщин. Последние экспериментальные исследования американских ученых, которые проводились на лабораторных животных, показали, что полигинан (часть молекулы каррагинана) может стать причиной возникновения язвы и рака пищеварительного канала. На основании полученных данных указанный пищевой стабилизатор не попал в разряд запрещенных биодобавок, но причиной развития многих патологий он все же может послужить, поэтому употреблять продукты с содержанием каррагинана (пищевая добавка Е-407 и Е-407а) следует с особой осторожностью. Несмотря на доказанную токсичность, стабилизатор Е-407 разрешено использовать на территории большинства государств, в том числе и РФ. Впрочем, выбор за вами, друзья.

Полезные советы

1. Натуральный продукт, получаемый из водорослей, полезен для организма, но лишь при условии правильного потребления. Несколько рекомендаций помогут избежать неприятностей. Так, каррагинаны в мясе, колбасе или фарше должны вымешиваться более тщательно, нежели прочие компоненты.
2. При этом не так важно, когда именно добавлять e407 — в начале или конце замеса, так как действие проявляется при остывании готового изделия.
3. По минимуму добавлять нужно 0,4 кг вещества на 100 кг сырья. В случае с фаршем максимальная доза составляет 0,8-1,0 кг на 100 кг сырья.
4. Не рекомендуется использовать каррагинаны в таких продуктах, как сосиски, сардельки, полуфабрикаты.

История применения

Каррагинан в основном добавляют к мясным и молочным продуктам, так как он сильно связывается с пищевыми белками. Это альтернатива желатину для вегетарианцев, ведь его можно использовать вместо желатина в кондитерских изделиях.

Археологи считают, что люди используют морские водоросли, вроде Chondrus crispus, уже в течение 14000 лет. Лекарственные преимущества были известны в Китае и прослеживаются вплоть до 600 г. до н.э. Около 400 г. до н.э. начало распространятся использование водорослей как источника пищи.

Название carrageenan происходит от слова Carrigan (мыса вблизи Северной Ирландии). В 19 веке ирландцы считали, что каррагинан излечивает больных телят от гриппа и простуды. Первоначально водоросли собирали и сушили. Их промывали и отваривали перед добавлением в тоники, фланы и пиво.

Для лечения респираторных заболеваний люди стали использовать каррагинан с 1810 года. Сейчас в очень больших масштабах он производится в Индонезии и Филиппинах.

Есть исследования того, что он проявляет антиоксидантную активность, которая сводит на нет свободные радикалы, наносящие значительный вред организму. Свободные радикалы связывают с проблемами со здоровьем, такими как болезнь Паркинсона, диабет, рак и возрастные заболевания глаз.

Выводы о каррагинане

Все еще остаются важные вопросы без ответа, которые касаются истинного воздействия каррагена на людей. Ученые еще не до конца понимают, как каррагинан взаимодействует с физико-химическими свойствами человека, его влияние на пищеварительные свойства, взаимодействие с микробиомом толстой кишки и воспалением.

Каррагинан определенно не имеет пользы для здоровья. Но, пока у нас нет определенных исследований, говорящих об обратном, ингредиент относительно безопасно употреблять в небольших количествах.

Кроме того, важно помнить, что общая комбинация ингредиентов в продукте важнее, чем одно сомнительное химическое вещество. То есть, если у вас есть выбор между напитком с высоким содержанием белка и низким содержанием сахара, который содержит каррагинан или кучу сахара с чистыми ингредиентами, но без питательных веществ, первый вариант все еще, будет более полезным

Где содержится каррагинан?

Каррагинан (Е407) легко встретить в: мороженом, молочных коктейлях, плавленных сырках, крем-сырах, сладких сырках, некачественных сырах, крабовых палочках, обезжиренных молочных продуктах, напитках, колбасах, мясе курицы и индюшки, детских смесях, во множестве консервированных продуктах и пр.

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)

Опасен ли Каррагинан?

Заголовки многих статей кричат о связи каррагенана с воспалением в организме, возможно даже с раком толстой кишки. Правда здесь есть практически нет оснований, и в основном это раздутая шумиха.

Спор начался в 2001 году (после того, как каррагинан уже был включен в производство продуктов питания в течение нескольких десятилетий), когда исследователи из Университета Айовы опубликовали первый обзор исследования, и свои опасения, что этот компонент представляет риск для всего: от вздутие живота до более серьезные проблемы, такие как рак.

Когда карраген подвергается воздействию кислой среды, он может разлагаться до токсичных веществ, которые фактически классифицируется как потенциальный канцероген для человека.

Перенесемся вперед почти на два десятилетия, и, как оказалось, существуют некоторые доказательства того что человеческой желудочной кислоты может быть достаточно для расщепления каррагенана, а также есть исследования на животных, которые показывают, что даже неразложившийся каррагинан может вызывать воспаление и кишечник.

Но проблема в том что ни одно из этих исследований не подтверждает молекулярный распад или последующее воздействие на людей.

В исследованиях карраген использовался в очень больших дозах, чтобы вызвать воспаление у животных. И поскольку нет подтверждения, что желудочная кислота действительно превращает первое в второе, нет никаких доказательств того, что каррагинан действительно стимулирует воспаление в организме.

Данные виды исследований могут заставить любой ингредиент оказаться вредным. Так как любой« здоровый или« не здоровый » ингредиент может вызывать воспаление в различных лабораторных тестах, поскольку он обычно дается подопытным в сверх высоких дозах, что не имеет никакого отношения к сбалансированному питанию.

Каррагинаны

Каррагинаны

1. Введение

1.1 Происхождение

Каррагинаны – это натуральный продукт, добываемый из красных водорослей класса Rhodophyceae.

Спиртовое осаждение — один из некоторых способов, которые используются для экстрагирования каррагинана. Как результат, этот продукт широко используется в пищевой промышленности как желирующий агент, загуститель и стабилизатор.

В течении многих лет каррагинан традиционно производился в Ирландии. Он экстрагировался из так называемого «Ирладского мха», водоросли Chondrus crispus, для получения жидкости, которая использовалась как загуститель в молоке.

Сегодня мировое производство каррагинана значительно выросло, поскольку стали использоваться различные виды водорослей, в особенности Euchema species (E.cotonii, E.spinosum). Также, расширились области применения каррагинана, поскольку он способен проявлять различные свойства.

Для получения каррагинана определенной химической композиции необходимо, чтобы тип водорослей и метод экстрагирования были точно определены. Из-за изменений репродуктивных циклов, некоторые отдельные химические фракции могут содержаться в одних и тех же водорослях.

Следующая таблица показывает важнейшие фракции каррагинана:

вид красных водорослей	главная фракция
Chondrus crispus	Kappa
Gigartina species	Kappa/Lambda
Euchema cotonii	Kappa
Euchema spinosum	Iota

1.2 Главные фракции каррагинана.

Для того, чтобы увидеть гибкость каррагинана и предвидеть его свойства, очень важно понять поведение его различных фракций.

Наше мнение как производителя, такие знания дают возможность потребителю подбирать каррагинан, который будет удовлетворять всем требованиям (физическим, химическим, органолептическим, реологическим), предъявляемым к конечному продукту.

1.2.1 Каппа — каррагинан

Каппа — каррагинан растворяется в горячей воде (70-80°С). Он не растворим в холодной воде, кроме как в растворе с натрием. В таких растворах каппа – каррагинан не образует гелей. После растворения и последующего охлаждения, каппа — каррагинан дает твердые, термообратимые гели с высокой прочностью студня (около 1000 гр/см² при концентрации раствора 1,5%, t = 20ºС).

В общем, точка гелеобразования = 35-50ºС, но она в значительной степени зависит от концентрации и присутствия катионов (ионов калия, натрия, кальция, аммония). Концентрация этих катионов определяет силу геля и может в значительной степени воздействовать на величину этого параметра.

Кроме того, прочные твердые гели каппа-каррагинана проявляют значительный синерезис, который может быть уменьшен при добавлении других фракции каррагинана, такой, например, как йота–каррагинан. Эффект синергизма между каппа-каррагинаном и камедью рожкового дерева (LBG) может также уменьшать синерезис.

1.2.2 Йота-каррагинан

Поведение йота-каррагинана существенным образом отличается от каппа – вида.

Йота-каррагинан образует менее прочные гели, чем каппа, но они гораздо более эластичные. Эти гели термообратимы и не проявляют синерезис.

Вязкость йота-каррагинана выше чем у каппа. Более того, растворы йота-каррагинана обладают тиксотропными свойствами. Тиксотропия (от греч. thíxis — прикосновение и tropé — поворот, изменение), способность некоторых структурированных дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать разрушенную механическим воздействием исходную структуру. Проявляется в разжижении при достаточно интенсивном встряхивании или перемешивании гелей, паст, суспензий и др. систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущении (отвердевании) после прекращения механического воздействия.

Это уникальное свойство дает возможность растворам йота-каррагинана противостоять воздействиям на физическую структуру и возвращаться к первоначальному значению вязкости даже после повторения механического воздействия снова и до получения необходимого конечного продукта. По этой причине йота-каррагинан преимущественно используются в качестве стабилизатора суспензий, таких как «какао в шоколадном молоке».

К тому же, йота-каррагинан имеет другие важные характеристики:

— проявляет хорошую стабильность при последовательных циклах замораживание – оттаивание.

1.2.3 Лямбда — каррагинан

Лямбда-каррагинан, благодаря наличию большого числа сульфо-групп, не образует гелей. Тем не менее, он образует растворы высокой вязкости (600 cps при 1%). Поэтому эта фракция подходит для пен, эмульсий и суспензий. Используется для стабилизации систем, когда температура постоянно изменяется.

1.3 Синергизм между каррагинаном и камедью рожкового дерева (LBG).

LBG – это полисахарид, который экстрагируется из семян рожкового дерева и относится к галактоманнанам. Применяется в качестве добавки в пищевой промышленности.

Несмотря на то, что LBG не образует гели, он проявляет синергизм с каппа-каррагинаном. Каппа/ LBG – гели достаточно сильные, более эластичные. Такие гели меньше подвержены синерезису, чем просто каппа-каррагинан – гели. Максимально-сильные гели образуются при использовании этих компонентов в сочетании кК/ LBG в соотношении 2:1, тогда как минимального синерезиса возможно добиться при сочетании 1:4.

Для полного растворения LBG необходима температура 82°С.

Такие гели также являются термообратимыми.

2. Физические и химические свойства.

2.1 Растворимость

2.1.1 в воде

Главным образом, каррагинан растворим в горячей воде при температурах от 40ºС до 70ºС. Это зависит от концентрации каррагинана, его типа и количества катионов в растворе.

В холодной воде натрий-каррагинаны растворимы, тогда как кальций- и калий-каррагинаны не растворяются.(но диспергируют)

Необходимо заметить, во всех случаях гели образуются после полного растворения продукта.

2.1.2 в молоке

В горячем молоке (70-80ºС) все виды каррагинана растворимы.

В холодном молоке лямбда-каррагинан легко растворим (температура около 5-10ºС). Йота- и каппа-каррагинаны обычно не растворимы в холодном молоке, но в присутствии фосфатов действуют как загустители и гелеобразователи.

2.1.3 в сладких растворах

В холодных сахарных растворах все виды каррагинана не растворяются, но диспергируют. Однако, лямбда- и каппа-каррагинаны растворимы в горячих, с высоким содержанием сахара растворах. Йота-каррагинаны на практике не растворимы ни при каких температурах.

2.1.4 в растворах солей

Йота- и лямбда-каррагинаны растворимы в горячих, сильно концентрированных растворах, тогда как каппа-каррагинан выпадает в осадок при таких условиях.

2.2 Вязкость

Когда нагретый раствор каррагинана остывает, вязкость постепенно увеличивается до тех пор, пока раствор не достигнет температуры желирования. В этот момент вязкость резко увеличивается. По этой причине важно определять вязкость до того, как раствор достигнет температуры желирования.

Благодаря своему химическому строению, каррагинаны образуют высоковязкие растворы. Эта величина зависит от концентрации, температуры, типа каррагинана и от присутствия других растворенных веществ. Вязкость при повышении концентрации возрастает экспоненциально и уменьшается при добавлении соли или же при повышении температуры.

2.3. Желирование.

Каждая отдельная стадия подтверждает, что процесс желирования связан с образованием геликоидальных (спиральных) структур между молекулами полисахарида. При температурах около точки плавления тепловое движение превышает стремление молекул агрегировать и связываться в спирали. Как только температура падает, молекулы принимают форму трехмерной цепочки, которая и основывает гель.

Гели йота- и каппа – каррагинана термообратимы: Это означает, что можно получить из раствора — гель и наоборот, из геля — раствор при незначительных изменениях температуры. Лямбда – каррагинан не образует гелей.

2.4. Влияние величины рН.

Каррагинан устойчив при рН=7 и выше. При низких значениях рН, каррагинан становится менее стабильным (особенно при высоких температурах). В результате понижения рН, происходит реакция гидролиза, которая является причиной уменьшения вязкости и понижения способности к гелеобразованию. Тем не менее, уже образовавшийся гель может выдерживать низкие значения рН без гидролиза. Это показывает, что гели каррагинана при надлежащих условиях хранения могут быть длительное время устойчивы при рН=3,5. Важно избегать длительного процесса приготовления при низких значениях рН и высоких температурах для получения стабильных продуктов.

2.5. Реакция с белками.

Все типы каррагинана вступают в реакцию с белками. Принимая во внимание то, что каррагинаны имеют отрицательный заряд и различные значения рН, они способны формировать комплексы с положительно заряженными молекулами полимеров, такими как белки, особенно при рН среды ниже изоэлектрической точки (Изоэлектрическая точка — значение рН среды (точнее, несколько значений, зона), при котором молекулы вещества (напр., белки) имеют нулевой потенциал).

В некоторых случаях, например с белками молока, реакция каррагинана с белками может происходить и за пределами изоэлектрической точки. (см. бюллетень №2).

2.6. Бактериология.

Поскольку для производственного процесса обычно требуется высокая температура, количество бактерий в большинстве случаев низкое.

Однако, готовый продукт чувствителен в заражению бактериями. По этой причине используются стандартные методы «консервирования» (увеличение кол-ва сахара, низкий рН, стериализация и др.).

2.7. Токсикология.

Подтверждено, что каррагинаны безопасны для потребления. Он признан U.S. и европейским законом пищевой добавкой с контролируемым уровнем потребления.

Коды ЕЕС:

Е-407 – очищенный каррагинан

Е-407а – полуочищенный

Бюллетень №2. Использование каррагинанов в молочной промышленности.

1. Введение.

Главные ингредиенты, используемые для изменения реологического поведения (вязкость, пластичность, упругость, прочность) пищевых систем, это гидроколлоиды полисахаридов. Каррагинан, один или в смеси с другими камедями, такими как LBG, пектин или альгинаты, нашел большое применение в молочной промышленности. Поскольку он проявляет специфические свойства в молочных системах, его используют для приготовления различных молочных десертов: пудинги, заварной крем, шоколадное молоко, взбитые сливки и т.п.

Несколько причин, почему каррагинан предпочитают в молочной промышленности:

— низкий расход продукта

— легкая растворимость – требуется 70°С

— низкая вязкость при температурной обработке (упрощает производственный процесс)

— безвкусный

1. Использование

Каррагинаны считаются многосторонним продуктом, поскольку имеют различные типы и проявляют синергизм с другими гидроколлоидами.

Использование каррагинана можно характеризовать следующим образом:

Загуститель: повышает вязкость систем за счет уменьшения взаимодействия между частицами.

Желирующий агент: образует трехмерную цепочку, свойства (строение, сила геля, прозрачность) могут быть преобразованы в смеси с другими камедями (синергизм), в присутствии солей, сахара и др.

Стабилизатор: стабилизирует частицы суспензии от сепарации (разделения).

В бюллетене №1 подробно описаны свойства главных фракции каррагинана, а также влияние физических и химических параметров на его поведение. Однако, следует заметить характерное свойство каррагинана, которое делает этот продукт наиболее пригодным в молочной промышленности: взаимодействие с казеином.

3. Реакция каррагинана с молочным белком

Каррагинан является сильным анионом из-за наличия сложных сульфатных эфиров. Такое строение позволяет ему вступать в реакции с катионами полиэлектролитов. Главным образом, с протеинами, которые проявляют амфотерные свойства.

Протеины вступают в реакцию при значениях рН, ниже их изоэлектрической точки. В реакции каррагинан — протеин проявляется стабилизирующий эффект каррагинана.

В молочных системах взаимодействие происходит благодаря образованию комплексов за счет абсорбции каппа- или йота-каррагинанов на поверхности частицы казеина. В некоторых случаях присутствие ионов кальция также оказывают влияние на эту реакцию.

Это показывает, что стабилизирующий эффект каррагинана в сухом молоке, шоколадном молоке, мороженом и т.п. напрямую зависит от образования комплексов натрий-казеин /каррагинан при особом значении рН.

4. Поведение каррагинана при термической и механической обработке.

Физические свойства каррагинана позволяют его использовать в различных производствах молочных продуктов.

Несколько важных фактов:

Для полного растворения необходима температура 70°С для каппа-каррагинана и 60°С для йота-каррагинана. Лямбда-каррагинан растворим при комнатной температуре (20-25°С).

В процессе термической обработки вязкость каррагинана очень низкая, что минимизирует проблемы в таких системах и упрощает процесс обработки.

Точка гелеобразования определяется в зависимости от состава и концентрации каррагинана.

При температуре около точки гелеобразования механическая обработка не влияет на внешний вид конечного продукта, поскольку макромолекулы находятся в жидком состоянии. Такого свойства нет в крахмале, консистенция которого значительно теряется при сильном механическом воздействии.

Даже при температуре ниже точки гелеобразования, гели йота-каррагинана могут возвращаться к прежнему состоянию вязкости после механического воздействия. Это тиксотропный каррагинан.

5. Применение

Распространенные молочные продукты и уровень расхода нашего каррагинана:

Пироги и заварной крем	Поддерживает кремообразную консистенцию	CEROLAC 1400 0,10 – 0,30%
Шоколадное молоко	Сохраняет гладкость и хороший внешний вид такого молока	CEROLAC 6000 0,02 – 0,03%
Мороженое, фруктовый лед	Совместно с другими галактоманнанами и камедями придают кремообразную консистенцию и предотвращают образование кристалликов льда после процесса замораживания-оттаивания	CEROLAC 1400 0,01 – 0,04%
Быстрорастворимые смеси	Как стабилизатор и загуститель	CEROLAC 3000 0,03 – 0,06%
Шоколадный мусс	Создает слабые и тиксотропные гели	CEROLAC 7000 0,1 – 0,3%
Плавленый сыр	В комбинации с галактоманнанами предотвращает синерезис и обеспечивает стабильность	CEROLAC 1400 0,01 – 0,04%
Детские молочные смеси	Небольшое количество предотвращает выпадение осадка нерастворимого кальция при хранении	CEROLAC 3000 0,01 – 0,02%
Пуддинги	Совместно с фосфатами способствуют быстрому желированию после перемешивания и последующего приготовления	CEROLAC 7000 0,2 – 1,0%
Фруктовые йогурты	Образует нужную консистенцию и сохраняет фрукты твердыми в суспензии	CEROLAC 1400 – 7000 0,01 – 0,03%

Полуочищенный Каррагинан E407a

добывается обработкой КОН из красных водорослей.

Обрабатывается щелочью, промывается, отбеливается (без экстракции).

Образует менее плотный гель (800 г/см², метод Никкан-Кобе), чем очищенный каррагинан, менее чистый, запах практически отсутствует.

Очищенный каррагинан E 407

Добывается экстрагированием: осаждение спиртом и в последствии KCl.

Образует достаточно прочные гели (1400 г/см²), более светлый порошок, без запаха.

Сфера применения

Благодаря своей способности к гелеобразованию, каррагинан уже давно и очень интенсивно используется в пищевой промышленности. Он входит в состав:

• кондитерских изделий – здесь он исполняет функцию желирующего и набухающего агента, а также стабилизатора и помогает удерживать влагу в муссах из шоколада, мармеладах, желейных конфетах;
• каррагинан добавляют в мясные продукты, где он предотвращает потерю влаги; в колбасе данная добавка содержится, как закрепитель жиров, устраняющий возможность их разделения;
• молочная продукция также может содержать стабилизатор Е407 в своем составе; его добавляют в молочные коктейли, шоколадное молоко и молочные продукты с фруктовыми наполнителями; каррагинан в сливках – это текстурирующий агент, который придает им консистенцию крема, а в мороженом он играет роль контроллера кристаллизации льда.

Кроме того, добавка Е407 применяется при изготовлении сырных паст, консервов, рыбных продуктов, хлебобулочных изделий и безалкогольных напитков.

Все материалы на сайте сайт представлены исключительно для ознакомления в информационных целях. Перед применением любых средств консультация с врачом ОБЯЗАТЕЛЬНА!

Поделитеcь с друзьями.

Ч еловеку свойственно заботиться о своем здоровье, поэтому опасения по применению тех или иных пищевых добавок, скрывающихся под ужасающим кодом Е, вполне объяснимы. Не избежал недоверия и каррагинан, известный нам также под кодом Е-407. Но стоит ли его бояться? И наносит ли он какой-либо вред организму?

Каррагинан получают вследствие переработки красных морских водорослей, произрастающих на побережье Индонезии, Франции, Чили, США и Канады.

Стабилизатор каррагинан – природный гелеобразователь, загуститель. Эта пищевая добавка широко применяется при изготовлении молочных, кондитерских, колбасных и рыбных изделий. Без каррагинана не обходится и производство мороженого, ведь именно благодаря его использованию достигается кремовая консистенция конечного продукта.

Каррагинан был открыт еще в конце 19 в., однако до сих пор данное вещество представляет как исследовательский, так и практический интерес для многих ученых мира. Первые предприятия по промышленной переработке каррагинана появились в США в середине 30-х годов ХХ века. На сегодня известно более 3 тысяч (!) типов каррагинана, и это еще не окончательная цифра. С каждым годом исследователи открывают новые типы этого вещества.

Происхождение вещества, способы его синтезирования

Изначально сырьё, в котором содержится карраген – это разновидность красных водорослей. Они произрастают практически во всех частях света, но особенно облюбовали места, где есть тёплые течения, и где температура воды выше 14-16 градусов Цельсия. В такой среде они растут и размножаются гораздо быстрее, чем в более холодной. Самая большая частота обнаружения водорослей на побережье США, Индонезии, Канады и у берегов Ирландии, а их второе название – ирландский мох. В перечисленных странах водоросль выращивают в больших количествах для производственных нужд, создавая для них специальные подводные “фермы”. Известно, что морепродукт начал использоваться ирландскими кулинарами и медиками ещё в десятом веке. Из него готовили экстракт, который в дальнейшем добавлялся в пищевые продукты для придания им гелеобразной консистенции, а в некоторых случаях и лекарственных свойств. Представители медицины в Китае до сих пор пользуются свойствами водорослей для избавления от некоторых заболеваний.

Для получения вещества из водорослей, их обрабатывают горячим раствором щёлочи, после чего отделяют целлюлозу и выпаривают . Полученное сырьё высушивают и измельчают.

Влияние на организм: опасно вещество или нет?

Добавка Е407 имеет натуральное происхождение, поэтому не несёт в себе опасности для здоровья. Однако не стоит увлекаться поеданием продуктов с большим содержанием каррагинана в составе.

Есть ли польза от употребления?

Это натуральный углевод с витаминами, микроэлементами, полезными аминокислотами и солями. Его основные положительные свойства в антибактериальном эффекте, выводе токсинов и связывании радионуклидов.

Возможный вред и меры предосторожности

Это добавка абсолютно безопасна для человека. Каррагинан не расщепляется под воздействием желудочного сока, поэтому все опасения по поводу возникновения рака от его употребления могут быть забыты. Однако ранее карраганан не добавляли в состав детского питания в качестве стабилизатора.

Важно. С 2014 года ВОЗ объявила об абсолютной безопасности добавки и разрешила ее применение в детских смесях, это доказывает мягкое воздействие вещества на организм человека.

Ранее в исследовательских опытах с животными было определено, что карраганин распадается в желудке и вызывает рак, опухоли и язвы, за это отвечает полигинан, который часто путают с карраганином.

Однако это два разных вещества: полигинан получают путём сурового процесса производства с применением высоких температур и кислоты, это вещество в 30-80 раз меньше массы карраганина. Именно такой низкий вес способствует проникновению полигинана в стенки кишечника. Каррагинан не способен нанести вред слизистой оболочке желудка и кишечника.

Из всех видов каррагинана именно деструктурированный вид (полигинан) может нанести вред. Его употребление в объёме более 5-6 г/кг массы тела, вызывает риск поражения стенок кишечника, возникновения абсцессов и онкологии.

Деструктурированный фармацевтический каррагинан не используется в пищевой промышленности.

Допустимые нормы употребления

ВОЗ не ограничивает суточную норму потребления добавки Е407, однако советует не употреблять в день более 75 мг/кг. Детям с 5 месяцев разрешено употреблять добавку в молочных смесях не более 0,2г/л.

Потенциальная опасность каррагинана

Исследователи и защитники здоровья не перестают настаивать на том, что каррагинан опасен. Было проведено множество исследований, подтверждающих, что каррагинан вызывает:

• язвы и опухоли толстого кишечника ( )
• язвенный колит ()
• фетальную токсичность и врождённые дефекты ()
• колоректальный рак (, , )
• непереносимость глюкозы и инсулинорезистентность ()
• воспаления ()
• рак печени ()
• подавление иммунной системы ()
• образование полипов в толстом кишечнике ()

Если лабораторные мыши получали малые дозы каррагинана в течение 18 дней у них развивается непереносимость глюкозы и резистентность к инсулину. Оба этих фактора приводят к диабету.

Доктор Тобакман утверждает:

Опасны оба типа каррагинана. Деградированный каррагинан (полигинан) неизбежно образуется из каррагинана с более высокой молекулярной массой. Исследования показывают, что механическая обработка, бактериальное воздействие, переваривание под воздействием желудочной кислоты ускоряют деградацию пищевого каррагинана.

По данным многочисленных источников, люди, испытывающие симптомы раздраженного кишечника, лёгкое вздутие, или имеющие воспалительное заболевание кишечника отметили, что устранение каррагинана из рациона приводит к значительным улучшениям здоровья ЖКТ.

Нельзя не сказать и о противоречивых исследованиях, опубликованных в журнале Critical Reviews in Toxicology: (13)

1. Благодаря своей молекулярной массе каррагинан не абсорбируется и не метаболизируется нашим организмом, что означает, что он проходит сквозь ЖКТ, как большинство других волокон и выводится со стулом;
2. Каррагинан не оказывает никакого существенного влияния на поглощение и усвоение питательных веществ;
3. Каррагинан не оказывает токсического воздействия при дозах до 5% в рационе питания;
4. Единственными побочными эффектами, связанными с потреблением каррагенана в дозах до 5% в рационе, являются мягкий стул, диарея, что является общим для всех неперевариваемых волокон;
5. При дозах до 5% в рационе пищевой каррагинан не приводит к язвенной болезни кишечника;
6. Каррагинан способен вызвать иммунную дисфункцию при внутривенном введении, но не при потреблении в качестве пищевой добавки;
7. Пищевой каррагинан не вызывает раковые заболевания, не связан с токсичностью генов, дефектами репродуктивной функции и развития;
8. Детская смесь с каррагинаном безопасна, как показывают исследования на бабуинах и на людях.