karagen (też:Carragaheen , karagen , karagen lub karagen ) to zbiorcza nazwa dla grupy długołańcuchowych węglowodanów (polisacharydów), które podobnie jak podobne substancje agar-agar czy alginian znajdują się w komórkach różnych rodzajów czerwonych alg.Pierwotnie są to nazwy wodorostów ( Chondrus crispus ), oryginalne "wodorosty karagenowe".
Karagen znajduje się głównie w czerwonych algach. Jest hydrokoloidem liniowym, anionowym. W zależności od budowy chemicznej rozróżnia się różne rodzaje karagenu, które mają różne właściwości. Te różne typy różnią się przede wszystkim ilością galaktozy i 3,6-anhydrogalaktozy oraz liczbą grup siarczanowych. Znaczenie handlowe mają przede wszystkim κ-, ι- i λ-karagen.
Produkcja
Aby wyprodukować karageninę z czerwonych wodorostów, wodorosty są myte i gotowane w gorącym roztworze alkalicznym. Proces ten może trwać do 48 godzin, ponieważ niektóre prekursory karageny (μ- i ν-karagen) są przekształcane w κ- i ι-karagen, a tym samym wzmacniają efekt funkcjonalny. Następnie roztwór jest filtrowany w celu usunięcia pozostałych składników alg. Aby odzyskać karageninę z roztworu, karageninę wytrąca się alkoholem lub żeluje przy użyciu chlorku potasu, a następnie sprasowuje. Otrzymana karagen jest następnie suszona i mielona. Gatunki Chondrus, Eucheuma i Gigartina są wykorzystywane głównie jako źródła glonów. Duża część alg jest obecnie pozyskiwana na farmach alg na Filipinach.Tutaj wykorzystuje się gatunki Eucheuma spinosum i Eucheuma cottonii, ponieważ z tych gatunków można uzyskać szczególnie czyste rodzaje karagenów.
Rodzaje karageniny
Nawet jeśli tylko κ-, ι- i λ-karagen mają znaczenie komercyjne, w algach występują również inne typy. Dwa z dostępnych w handlu typów to μ- i ν-karagenina, które można uważać za prekursory κ- i ι-karageniny i są w dużej mierze przekształcane w te typy podczas ekstrakcji. Proporcja rodzajów karageniny w gotowym karageninie zależy zatem zarówno od rodzaju użytych alg, jak i procesu produkcyjnego. Z tego powodu komercyjne karageny nigdy nie są absolutnie czystymi indywidualnymi typami.
κ-karagenina
Żele κ-karagenowe z jonami potasu tworzą zwarty i kruchy żel, a z jonami wapnia tworzą zwarty, elastyczny żel o niewielkiej synerezie. Jest rozpuszczalny tylko jako sól sodowa w zimnej wodzie. Jako sól wapniowa lub potasowa do całkowitego rozpuszczenia karageniny wymagane są znacznie wyższe temperatury. Po ochłodzeniu karagenina zmienia kształt z kuli na strukturę spiralną. Przy dalszym chłodzeniu oddziaływanie z jonami wapnia lub potasu powoduje aglomerację helis i powstanie w rezultacie sieci. κ-karagenina ma również wysoką reaktywność mleka. Z tego powodu nawet niewielkie ilości karagenu są wystarczające do stabilizacji napojów czekoladowych/kakaowych i zapobiegania osadzaniu się cząstek kakao. Ta reaktywność mleka wynika z interakcji ujemnie naładowanego hydrokoloidu z niektórymi częściami kazeiny. Poniżej punktu izoelektrycznego białka zmienia się jego ładunek i karagenina jest wytrącana przez białko.Z tego powodu prawie nie ma kwaśnych produktów mlecznych stabilizowanych karageniną.Oprócz interakcji z białkiem mleka, κ-karagenina wykazuje synergizm z gumą tara, mączką chleba świętojańskiego i gumą konjac. Prowadzi to na ogół do wzmocnienia struktury żelu oraz do temperatur topnienia i żelowania, które są przesunięte na wyższe temperatury.
ι-karagen
Żele ι-Carrageenan z wapniem i są często używane do opatrunków lub bardziej miękkich żeli. α-karagenina jest również rozpuszczalna na zimno tylko jako sól sodowa, a jako forma wapniowa lub potasowa również wymaga wyższych temperatur. Gdy gorący roztwór karageniny ochładza się, tworzą się helisy (podobne do κ-karageniny), przy czym te helisy tworzą sieć poprzez mostki wapniowe.
λ-karagenina
λ-karagenina nie tworzy żeli i jest bardzo dobrze rozpuszczalny zarówno na gorąco, jak i na zimno. Ta karagen jest często stosowana w produktach instant, w których nie powinno mieć miejsca ogrzewanie. λ-karagenina nie tworzy żadnych struktur spiralnych podczas chłodzenia.
Aplikacje
W przemyśle spożywczym karagenina stosowana jest jako środek żelujący do produktów odchudzających i lekkich oraz w produktach mięsnych (np. wędliny), a także jako zagęszczacz w dżemach mieszanych na zimno, żywności dla niemowląt, produktach mlecznych, koktajlach mlecznych, lodach i deserach . Karageninę można również stosować w celu wyeliminowania zmętnienia w winach. W UE jest dopuszczony jako dodatek do żywności pod numerem E 407. Karagen jest również stosowany w przemyśle kosmetycznym (pasta do zębów).
Aspekty zdrowotne
Karagenan został oceniony jako nieszkodliwy przez niezależną komisję ekspertów FAO/WHO i amerykańską FDA. Nie ustawiono wartości ADI.
W badaniach na zwierzętach zdegradowana karagenina była stosowana w celu zmniejszenia powstawania wrzodów i zmian w układzie odpornościowym przyjęty. Gdy karagenina jest hartowana w wysokich temperaturach i niskim pH, powstaje zdegradowana karagenina (poligeenan). Im dłużej trwa ogrzewanie, tym bardziej rozkłada się karagen. W odpowiedzi na badanie, UE rozszerzyła swoje zalecane spożycie karageniny z maksymalnie 0-75 mg na kg masy ciała na dzień, dodając, że nie więcej niż 5% masy cząsteczkowej karageniny w żywności powinno być poniżej 50 kDa. W niedawnym badaniu 29 karagenin klasy spożywczej średnia masa molowa wynosiła 453-652 kDa i nie można było wykryć poligeenanu (Uno et al., 2001).
Istnieją twierdzenia, że karagenina zakłóca wchłanianie minerałów, takich jak potas i może powodować alergie (patrz linki).
Według doniesień pacjentów cierpiących na przewlekłą chorobę zapalną jelit (IBD), spożywanie pokarmów zawierających karageninę może negatywnie wpłynąć na przebieg choroby.
Nowe badanie pokazuje znaczącą, jak dotąd nie w pełni wyjaśnioną, aktywność przeciwwirusową przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego (HPV), który może powodować raka szyjki macicy.
Referencje
- Uno Y, Omoto T, Goto Y, Asai I, Nakamura M, Maitani T (2001). Badania rozkładu masy cząsteczkowej karagenin za pomocą połączonej metody przenikania żelu/plazmy sprzężonej indukcyjnie (GPC/ICP). Dodatki do żywności i zanieczyszczenia 18:763-772
Indywidualne dowody
- ↑ Przegląd szkodliwych skutków żołądkowo-jelitowych karageniny w doświadczeniach na zwierzętach JK Tobacman. Perspektywa zdrowia środowiska. (2001) 109(10):983
- ↑ Komitet Naukowy Komisji Europejskiej ds. Żywności:Opinia Komitetu Naukowego ds. Żywności na temat karageniny – 5.3.2003
- ↑ Christopher B Buck, Cynthia D Thompson, Jeffrey N Roberts, Martin Müller, Douglas R Lowy, John T Schiller:Karagenina jest silnym inhibitorem infekcji wirusem brodawczaka. PLoS Pathog 2(7):e69. . 2006
