Что такое каррагинан и вреден ли он? Что такое каррагинан, каков может быть вред для здоровья человека.

В наши дни на прилавках магазинов практически невозможно встретить продукт, в состав которого не входили бы различные добавки. Эти компоненты обозначаются буквой «Е» и цифрами, которые указывают на тип вещества.

Среди потребителей существует ошибочное мнение, что все пищевые добавки опасны для человека. Это заблуждение, такие компоненты подразделяются на вредные и условно безопасные.

Одной из разрешенных в России добавок является каррагинан, который обозначается как «Е407». Это вещество природного происхождения нашло применение в пищевой промышленности в качестве сахарида и загустителя.

Что такое каррагинан?

Каррагинан известен еще с конца IX века. Это вещество добывается путем промышленной обработки красных водорослей вида Eucheuma, которые произрастают в морской воде и чаще всего встречаются на Филиппинских островах, в Канаде, Чили, Индонезии и США.

К основным свойствам этого компонента можно причислить эластичность и способность набуханию и желированию, а также преобразованию в суспензии. Благодаря этим особенностям и тому, что каррагинан не наносит вреда здоровью человека, загуститель нашёл применение сначала в фармацевтике и химической промышленности, а затем его стали использовать и при производстве различных продуктов питания.

В наши дни известно более двух тысяч видов загустителей, которые можно получить путем обработки подводных растений. Они отличаются по химическому составу, структуре и свойствам в зависимости от местности и глубины произрастания водорослей, из которых они добываются, а также от времени сбора.

Несмотря на то, что каррагинан был открыт более тысячи лет назад, споры о его воздействии на человеческий организм не утихают до сих пор. Ученые и в наши дни продолжают активно исследовать структуру и свойства вещества.

Виды и свойства вещества

В зависимости от того, какой тип водоросли послужил сырьем для добывания каррагинана, этот элемент разделяют на следующие виды:

— Каппа. Т акой тип вещества способен образовывать твердые гели при температуре от 35 до 50 градусов.

— Йота . Обладает лучшей эластичностью по сравнению с предыдущим видом, но получаемые с его помощью гели менее прочные.

— Лямбда. Этот тип каррагинана не способен образовывать гели, однако, с его помощью получают составы высокой вязкости.

В процессе производства тех или иных продуктов Е407 используется в качестве:

Эмульгатора, позволяющего смешать компоненты, не поддающиеся такому воздействию при обычных условиях;

Гелеобразователя, для создания желеобразной массы;

Загустителя, который регулирует вязкость смеси и обеспечивает сохранность продукта;

Стабилизатора, участвующего в формировании необходимой консистенции и структуры состава;

Удерживающего влагу компонента, который не позволяет продуктом пересыхать.

Благодаря этим свойствам, каррагинан приносит пользу при создании качественных лекарственных гелей и мазей, косметических средств, а также различных продуктов питания.

Как используют каррагинан в пищевой промышленности?

Добавка растительного происхождения Е407 используется в таких отраслях пищевой промышленности:

1. Производство колбас, сосисок и прочих мясных продуктов. При создании товаров такого типа каррагинан выполняет функцию закрепителя для жиров. Это вещество позволяет предотвратить их разделение и потерю влаги.

2. Создание кондитерских изделий. В этой отрасли пищевой промышленности каррагинан стал популярен благодаря желирующим свойствам, способности к набуханию и приданию массе однородности. Его используют для производства муссов, желейных конфет и прочего.

3. Изготовление молочных продуктов. Это вещество позволяет создать определенную текстуру продукта и используется в качестве стабилизатора при производстве коктейлей и йогуртов.

Поскольку вещества, содержащиеся в продуктах питания должны быть не только безопасными, но и полезными, следует перейти к вопросу о том, какое воздействие на организм человека оказывает каррагинан.

Каррагинан: в чем его польза для человека?

Каррагинан и его польза для человека по сей день является предметом исследований ученых.

Его положительное влияние на организм при условии умеренного потребления заключается в следующем:

Мощное антиоксидантное действие, позволяющее вывести из организма токсичные вещества, компоненты тяжелых металлов и шлаки;

Снижение уровня холестерина в крови;

Повышение сопротивляемости организма вирусным и инфекционным заболеваниям;

Нормализация уровня глюкозы в крови;

Улучшение состава крови и снижение риска образования тромбов;

Активизация регенерирующих свойств тканей при язвенных поражениях;

Укрепление сосудистых стенок и снижение ломкости капилляров;

Предотвращение роста и размножения патогенной микрофлоры, что позволяет снизить риск возникновения заболеваний бактериального происхождения.

Одним из преимуществ добавки Е407 является то, что она не вызывает аллергию, и потреблять продукты, в состав которых входит это вещество, могут даже те, кто имеет склонность к подобным проявлениям.

Долгое время считалось, что каррагинан способен уничтожать раковые клетки, что в значительной степени позволяет снизить риск возникновения онкологических заболеваний. Однако в результате исследований последнего десятилетия это мнение было опровергнуто.

Каррагинан: потенциальный вред для организма человека

Как и любое вещество, каррагинан может наносить вред организму человека при избыточном или неправильном употреблении. Кроме того, важную роль играет и тип вещества, которое обозначено на этикетках как «Е407». Существуют виды этого соединения, запрещенные даже для изготовления продукции бытового назначения.

Доказано, что при распаде каррагинана выделяется вещество в полигинан. Этот компонент опасен для человека и может способствовать развитию различных патологий органов пищеварения, а также образованию опухолей. По этой причине Всемирной Организацией Здравоохранения был наложен запрет на добавление добавки Е407 в детское питание.

Помимо этого, каррагинан содержит оксид этилена, который негативно влияет на состояние сосудов и суставов, и при наличии соответствующих заболеваний может спровоцировать ухудшение самочувствия.

Несмотря на потенциальную опасность отечественная пищевая, фармацевтическая и косметическая промышленность не спешит отказываться от добавки Е407, которую можно встретить в составе различных продуктов питания, лекарств и средств по уходу за лицом и телом. В России каррагинан считается безопасным веществом и используется практически повсеместно.

К сожалению, потребитель не в состоянии получить полную информацию о конкретной составляющей того или иного продукта, а недобросовестность производителей, использующих дешёвое и некачественное сырье, не является редкостью.

По этой причине тем, кто следит за своим здоровьем и предпочитает контролировать качество потребляемой пищи, следует всегда обращать внимание на информацию, указанную на этикетках. Если в составе продукта питания присутствует целый перечень веществ, обозначенных буквой «Е», он вряд ли принесет пользу организму, а также может существенно навредить.

Приобретая любой продовольственный продукт, прошедший стадию производственной обработки, в составе можно найти так называемые пищевые добавки, именуемые буквой «Е» и соответствующими своему типами цифрами. Некоторые ошибочно боятся таких обозначений, но стоит понимать, что добавки относятся к разным категориям – есть действительно опасные для человека и запрещенные, а есть те, которые были признаны безвредными. К последней группе относится стабилизатор Е407 Каррагинан, о свойствах которого и пойдёт речь ниже.

Что собой представляет каррагинан (Е407)

Данное вещество представляет собой линейный полимер, относящийся к полисахаридам. Добывается он из натурального сырья, за счет чего и считается относительно безопасным, а именно из морских красных водорослей, распространенных по всему миру, но лучше всего развивающихся в теплых водах. По своей сути, это природный загуститель, который был открыт еще в 10-ом веке, но изучение его свойств продолжается по сей день. Состоит полимер более чем из 25 тысяч моносахаридов с постоянной структурой, которая может изменяться в зависимости от условий.

Основным свойством продукта называют его способность набухать и приобретать отличные характеристики эластичности, благодаря чему он желирует и загущает прочие вещества. Каррагинаны – это группа веществ, которые могут быть представлены тремя основными разновидностями:

• класс каппа – это гели твердого типа, которые наилучшим образом соединяются и работают с молочным белком. Представляет основной интерес для мясной промышленности. Желирует уже при температуре в 30 градусов;
• лямбда класс – не образует стойкого геля, но позволяет получать растворы с высокой степенью вязкости;
• йота класс – образует гели, но с меньшей степень эластичности.

Для получения разных классов вещества используются различные типы водорослей. На конкретные свойства продукта влияют и прочие факторы, в числе которых фаза роста водорослей, место их сбора и даже глубина.

Также стоит отметить существование двух типов состава – очищенного и полу очищенного. Первый требует более длительного и дорогостоящего технологического процесса, но остается наиболее часто используемым, так как позволяет получить более качественный продукт.

Влияние каррагинана на организм и в чем его польза

Помимо того, что вещество позволяет очень быстро превратить различные ингредиенты в однородную густую массу, он обладает и рядом прочих положительных свойств, важных для человека. Так, каррагинан оказывает антисептическое и антибактериальное воздействие, что просто незаменимо в процессе длительной консервации продуктов питания. Не смотря на то, что роль компонента во влиянии на человека остается неоднозначной, опыт исследований позволяет выделить ряд полезных свойств:

• каррагинан способен очистить организм от токсинов и веществ химического происхождения, в том числе и от следов тяжелых металлов;
• антивирусное воздействие;
• не вызывает аллергию.

Ранее также говорилось о способности добавки предотвращать развитие раковых опухолей, однако на данный момент такое свойство было опровергнуто.

Сферы применения пищевой добавки

В промышленности особенно ценится этот стабилизатор за свои способности загущать, смешивать, придавать продуктам определенную текстуру и консистенцию, удерживать влагу и образовывать гели. Благодаря этому натуральному веществу, продукт получает однородную структуру (даже если в обычных условиях компоненты не превращаются в единую массу) и густоту, а также получает способность не высыхать, что, несомненно, очень ценится производителями.

Такая добавка стала незаменимой в следующих направлениях производства:

• стабилизатор добавляют в кондитерские изделия – здесь он в первую очередь необходим как желирующий и набухающий компонент. Важна и его способность создавать однородную текстуру и сохранять влагу, например, в муссах, желейных конфетах и пр.;
• встретить такую добавку можно в колбасе, сосисках и прочих мясных продуктах. Тут основная функция – закрепление жиров (для предотвращения их разделения), а также профилактика чрезмерной потери влаги. Стоит учесть, что некоторыми производителями такой компонент добавляется в больших количествах для удешевления продукции и увеличения собственной прибыли;
• в молочных продуктах стабилизатор может содержаться в готовых коктейлях, йогуртами с фруктовым наполнителем. Часто встречается и в сливках – тут он необходим как текстурирующий агент, то есть именно благодаря добавке получается добиться хорошей кремовой консистенции;
• применяют компонент и в непродовольственной сфере в косметике, при производстве освежителей воздуха, зубных паст и гелей для волос.

Пищевая добавка иногда используется в рамках строительной промышленности. Тут она может быть применена как стабилизатор при создании пенобетона для придания пене большей степени липкости.

Вред от использования стабилизатора каррагинан

В некоторых странах использование такой пищевой добавки запрещено в приготовлении продукции для детского питания, так как исследования выявили в ее составе токсичный оксид этилена. В большинстве стран данная информация осталась неподтверждённой, и добавка здесь признается безопасной. Существует немало информации о вреде для здоровья человека, но большая часть данных также не считается достоверной. Так, проведенные исследования показали, что дегидратированный тип стабилизатора способен вызывать заболевания пищеварительной системы, причем довольно сложные, но эта разновидность не используется в пищевой промышленности, а все не дегидратированные типы были признаны безопасными.

Опасная разновидность добавки используется исследователями специально, чтобы провоцировать появление воспалительных процессов в пищеварительной системе. В зависимости от особенностей зоны произрастания сырья и технологических процессов его переработки, описывается возможный вред в виде выделение при разложении в желудке вредных веществ, которые создают благоприятные условия для развития разнообразных заболеваний, в том числе артрита и атеросклероза, но точных данных такой зависимости не существует. Сегодня ведутся испытания на животных с целью признать компонент опасным для человека, но использование его в промышленности не прекращается.

Основным условием остается использование продуктов только от проверенных производителей для исключения вероятности применения некачественных компонентов, в том числе и опасных стабилизаторов. Также при покупке обязательно нужно обращать внимание на состав – если он неполный или неточный, или содержит большое число добавок, то от такого товара стоит отказаться.

Видео о загустителе каррагинан

Встречая такое вещество только в составах покупаемых продуктов, многим становится интересно, как же оно выглядит в чистом виде. В данном познавательном видео наглядно продемонстрирован чистый каррагинан и его основное свойства – желировать и загущать на примере обычной чистой воды комнатной температуры.

Каррагинан (Е407) – семейство линейных сульфатированных полисахаридов, которые извлекаются из красных морских водорослей, распространенных в Атлантическом океане в районе Великобритании, континентальной Европы и Северной Америки. Существуют три основных класса каррагинан, которые различаются по степени сульфатации:

• Каппа-каррагинаны, которые имеют одну сульфатную группу на дисахарид;
• Йота-каррагинаны, которые имеют две сульфатные группы на дисахарид;
• Лямбда-каррагинаны, которые имеют три сульфатные группы на дисахарид.

Класс каппа – это твердые гели, которые хорошо реагирует с молочными белками. Класс йота – мягкие гели, которые легко сочетаются с кальцием. Класс лямбда используется в качестве загустителя.

Традиционно для производства каррагинан использовался ирландский мох, однако в наше время для получения каррагинан класса каппа используют вид Eucheuma Cottonii, для класса йота используют Eucheuma denticulatum, а для класса лямбда вид Гигартина (Gigartina).

Каррагинаны бывают двух видов: очищенные и полуочищенные. Очищенные каррагинаны получают путем отваривания водорослей в щелочном растворе в течение нескольких часов, после чего твердые части водорослей отфильтровываются. Полученные каррагинаны концентрируются и удаляются из раствора, а затем сушатся. Этот способ извлечения вещества используется на протяжении сотен лет, хоть и является медленным и дорогостоящим.

Полуочищенные каррагинаны получают путем отваривания водорослей в щелочном растворе, который содержит гидроксид калия. Калий предотвращает растворение каррагинана в растворе, но позволяет раствориться белкам и углеводам водорослей. Затем водоросли удаляются из раствора, промываются и сушатся. То, что остается – целлюлозы каррагинан измельчаются в порошок.

Можно изготавливать каррагинаны в домашних условиях путем кипячения ирландского мха около 20-30 минут. Затем полученная смесь охлаждается и из нее извлекается оставшийся мох. Значительная часть каррагинан будет плавать в воде в виде гелеобразного вещества.

Применение каррагинан

Каррагинаны широко используются в пищевой промышленности в качестве загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов. Они придают пище гладкую текстуру и подчеркивают аромат. Их зачастую используют в молочных продуктах, таких как кефир, сметана, молочный шоколад, сливки, мороженое, йогурт и творог, потому как каррагинаны вступают в реакцию с молочными белками. Они также используются в производстве соевого молока, миндального молока и кокосового молока.

Каррагинан является альтернативой желатина не животного происхождения, что позволяет его употреблять в пищу вегетарианцам.

Каррагинаны также добавляются при производстве желе, пива, шербетов, приправ, рыбных продуктов, сахарных глазурей, фруктовых кексов, пончиков, пирогов, шоколада, соков, а также в качестве заменителя жира в консервированном мясе.

В качестве стабилизатора каррагинан используют в производстве непродовольственных товаров, таких как зубная паста, освежители воздуха и гели для волос.

В химии гели, сделанные на основе каррагинан, могут быть использованы для иммобилизации клеток.

Помимо этого, как стабилизатор, каррагинан добавляют в некоторые виды пенобетона для утолщения пены и придания ей более липкого эффекта.

В Европе запрещено добавлять каррагинаны в детское питание и смеси.

Вред каррагинан

По данным исследований института NCI США было доказано, что определенный тип каррагинана - деградированный каррагинан может привести к болезням желудочно-кишечного тракта, в том числе к раку кишечника. Деградированный тип каррагинан обычно не используется в пищу и только не деградированный тип каррагинан был признан безопасным для потребления человеком и одобрен для использования в пищевых продуктах.

Вред каррагинана обусловлен тем, что он может вызывать воспаления в организме. Этот эффект настолько очевиден, что некоторые исследователи Университета штата Иллинойс используют эту добавку, чтобы вызывать воспаления в научных экспериментах. Каррагинан во время распада продуктов в желудке выделяет опасные вещества, которые является основой более 100 заболеваний, включая ревматоидный артрит, атеросклероз и воспалительные заболевания кишечника.

Каррагинан – это вещество, извлекаемое из некоторых разновидностей красных морских водорослей. Оно относится к группе линейных сульфатированных полисахаридов. Сырье для производства каррагинанов добывают в водах Атлантического океана у побережья Европы и Северной Америки. Очень много красных водорослей нужного типа произрастает в районе Великобритании, поэтому там и производят больше всего каррагинанов в Европе. Необходимое сырье есть и в Океании, там главным производителем выступают Филиппины.

Ученые делят каррагинаны на три основных типа, в зависимости от того, сколько сульфатных групп находится в молекуле дисахарида:

• Каппа-каррагинаны содержат одну группу сульфатов;
• Йота-каррагинаны – две группы;
• Лямбда-каррагинаны – три труппы.

Первый класс, каппа, представляет собой достаточно твердый гель, который хорошо соединяется с молочным белком. Второй класс, йота – это наоборот мягкий гель, который прекрасно реагирует с кальцием. А третий класс, лямбда, используется в пищевой промышленности в качестве загустителя.

История и производство каррагинанов

Это вещество известно человечеству очень давно. Еще в седьмом веке до нашей эры его выделили китайские специалисты в области традиционной восточной медицины. Но промышленное производство каррагинанов началось примерно в тридцатых годах прошлого столетия. Первоначально их получали из водорослей, в простонародии называемых «ирландским мхом». Однако сейчас для производства каппа-каррагинанов используют водоросли вида Eucheuma Cottonii, для йота - Eucheuma denticulatum, а для лямбда – Gigartina.

В Филиппинах водоросли разводят специально, там это серьезная статья государственного дохода. На глубине около двух метров в море размещают длинные тросы, которые крепят к специальным бамбуковым опорам. Примерно через три месяца эти тросы обрастают красными водорослями, и можно приступать к сбору урожая. Каждое растение к этому времени весит около полутора килограммов.

После сбора водоросли сушат на солнце, упаковывают в полотняные мешки и отправляют на фабрику для переработки. Там их размалывают в порошок и просеивают, чтобы удалить мелкие загрязнения, например, морской песок. Затем тщательно моют и заливают очень горячим раствором щелочи. Эту массу крутят в центрифуге, пока не удалится вся целлюлозная ость. А оставшийся раствор выпаривают. То, что получается в итоге, и есть каррагинан.

На первый взгляд процесс кажется сложным и долгим. Однако изготовить каррагинан можно даже в домашних условиях. Нужно варить красные водоросли примерно полчаса, затем процедить содержимое кастрюли. Вы увидите, что в воде плавает некое гелеобразное вещество. Так и выглядит каррагинан.

Сферы использования каррагинанов

Наиболее широкое применение каррагинаны нашли в пищевой промышленности. Их используют в качестве эмульгаторов, то есть, веществ, связывающих вместе плохо соединяемые компоненты. Например, чтобы приготовить майонез, приходится очень долго взбивать растительное масло с яичными желтками. Но можно поступить проще – добавить каррагинан, который позволит получить продукт с однородной, приятной структурой гораздо быстрее. Кроме того, благодаря эмульгатору не происходит обратного процесса – продукт не расслаивается со временем.

Каррагинан может также выступать в качестве загустителя и стабилизатора. Но и это еще не все. Он прекрасно подчеркивает аромат продукта, поэтому его добавляют в шоколад, конфеты и прочие лакомства. Как мы упоминали выше, каппа-каррагинан отлично соединяется с молочным белком. Это позволяет использовать его при производстве молочных продуктов: сметаны, кефира, йогуртов и творожков. Стабилизатор каррагинан часто добавляют в соевое, кокосовое и миндальное молоко. Это помогает добиться однородной структуры и приятного, стойкого аромата.

Каррагинан чем-то похож на желатин, но, в отличие от последнего, он имеет не животное, а растительное происхождение. Поэтому продукты с его добавлением вполне уместны на вегетарианском столе. Стабилизатор каррагинан можно встретить в составе фруктового желе, щербета, пирогов, кексов и пончиков. В рыбные и мясные консервы тоже добавляют это вещество, там оно играет роль заменителя жира.

Как стабилизатор каррагинан используется и при производстве некоторых непродовольственных товаров. Например, гелей для укладки волос, зубной пасты, освежителей воздуха. Даже в строительстве этот природный загуститель и эмульгатор нашел применение – его добавляют в пенобетон, чтобы предотвратить растрескивание и улучшить адгезию.

У каррагинанов, как и у любых пищевых добавок, есть и положительные, и отрицательные стороны. Западноевропейские ученые пришли к выводу о вреде каррагинанов, поэтому там их запрещено добавлять в детское питание. Однако в остальных продуктах этот стабилизатор часто можно встретить.

Вред каррагинанов

Существует так называемый деградированный каррагинан, который вызывает воспаления в органах пищеварительного тракта и даже может спровоцировать развитие онкологического заболевания. Было зарегистрировано несколько случаев рака кишечника у людей, часто употреблявших в пищу продукты с содержанием деградированного каррагинана. Поэтому такой тип пищевых добавок повсеместно запрещен. Остается лишь вопрос: как отследить, какой именно тип каррагинана использует производитель того или иного продукта? На этикетке может быть написано одно, а в итоге окажется другое, тем более что самого производителя могут ввести в заблуждение поставщики пищевых добавок.

В больших количествах любой тип каррагинанов может вызывать воспаление. Это научно подтвержденный факт. К примеру, ученые в университетских лабораториях штата Иллинойс с помощью ударных доз каррагинана специально вызывают воспаления у подопытных животных, чтобы протестировать действие заживляющих лекарств. Вред каррагинанов давно признан мировым медицинским сообществом, поэтому злоупотреблять продуктами питания, содержащими эту пищевую добавку, настоятельно не рекомендуется.

Популярные статьи Читать больше статей

02.12.2013

Все мы много ходим в течение дня. Даже если у нас малоподвижный образ жизни, мы все равно ходим – ведь у нас н...

604264 65 Подробнее

10.10.2013

Пятьдесят лет для представительниц прекрасного пола – это своеобразный рубеж, перешагнув который каждая вторая...

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:

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

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.