Co to jest karagen (E407) w żywności? Rodzaje, zastosowania, bezpieczeństwo, skutki uboczne

Karagen, wielofunkcyjny składnik pozyskiwany z czerwonych alg zbieranych w morzu, powszechnie stosowany jako środek żelujący, zagęszczacz, stabilizator w kategoriach żywności, takich jak mięso, galaretki, lody i budynie. Europejski numer dodatku do żywności to E407 i E407a (z zawartością celulozy). Ogólnie jest bezpieczny, naturalny, wegański, halal, koszerny i bezglutenowy.

Źródła

Karagen znajduje się w ścianie komórkowej i macierzy międzykomórkowej tkanki roślinnej wodorostów.

Jest to rodzina liniowych siarczanowanych polisacharydów obecnych w niektórych gatunkach czerwonych wodorostów. Składa się z powtarzających się jednostek siarczanowanej D-galaktozy i 3,6-anhydro-D-galaktozy.

Następujące źródła są zatwierdzonymi przez FDA źródłami czerwonych wodorostów: 

  • Chondrus crispus
  • Chondrus ocellatus
  • Gigartina acicularis
  • Gigartina pistillata
  • Gigartina radula
  • Gigartina stellata
  • Eucheuma cottonii
  • Eucheuma spinosum

3 rodzaje karageniny

Istnieją 3 główne rodzaje karagenu:kappa, jota i lambda.

Ich właściwości zagęszczające i żelujące różnią się znacznie ze względu na stopień zasiarczenia (od 15% do 40%), wszystkie typy są rozpuszczalne w gorącej wodzie, a wyższa liczba grup estrowo-siarczanowych oznacza mniejszą rozpuszczalność w zimnej wodzie i mniejszą wytrzymałość żelowania.

Kappa jest zwykle pozyskiwana z wodorostów Eucheuma Cottonii (90% zbieranych z Azji Południowo-Wschodniej), Iota z wodorostów Eucheuma Spinosum, a Lambda jest otrzymywana z wodorostów w Ameryce Południowej. Kappa jest najczęściej używana w żywności w porównaniu z innymi dwoma rodzajami.

  • Kappa
  • Jota
  • Lambda

Kappa karagen

Nazywany również karageniną K, wytwarza twardy i kruchy żel.

  • Siarczan estru:tylko jeden, najmniej spośród trzech rodzajów.
  • Rozpuszczalność:w wodzie o temperaturze 80⁰C.
  • Żel:żel z synerezą, żelowanie można wzmocnić przez reakcję z jonami potasu.
  • Zastosowanie:w mięsie, puszkach dla zwierząt domowych (karma dla psów i kotów), produkcji piwa.

Poniżej przedstawiono wygląd półwyrafinowanego i wyrafinowanego kappy.

Poniżej znajduje się żel wodny półrafinowanego i rafinowanego kappa.

Jota karagen

Nazywany również I karageniną, z dwoma estrowymi siarczanami w strukturze, może reagować z jonami wapnia, aby zwiększyć siłę żelu, tworząc miękki i elastyczny żel o dobrych właściwościach zamrażania-rozmrażania i ponownego gojenia.

Jest częściowo rozpuszczalny w zimnej wodzie i może być stosowany w miękkich kapsułkach żelowych i produkcji galaretek.

Poniżej pojawia się wygląd półoczyszczonej i wyrafinowanej Ioty.

Poniżej wodny żel półrafinowanego i rafinowanego kappa.

Kappa + iota są powszechnie używane razem w aplikacjach, takich jak lody, odświeżacze powietrza.

lambda karagen

Lambda, z trzema estrowymi siarczanami w strukturze, rozpuszczalna w zimnej wodzie, nie może reagować z solami, tworząc żel i działa tylko jako środek zagęszczający, aby zapewnić lepkość i nadać teksturę lub konsystencję żywności. Jest używany mniej niż typ K i I w zastosowaniach spożywczych.

Powszechnie stosowany jest w mleku czekoladowym, ponieważ może reagować z mlekiem.

Jak powstaje karagen?

  • Półrafinowany
  • Wyrafinowany

Każdy rodzaj karageniny można również podzielić na półrafinowane i rafinowane formy zgodnie z różnymi procesami produkcyjnymi i surowcami.

  1. Procesy produkcyjne:Podczas produkcji rafinowanej karageniny karagenina jest rozpuszczana w celu usunięcia ściany komórkowej wodorostów, podczas gdy półrafinowana jest wytwarzana przez prostą obróbkę alkaliczną, bez procesów ekstrakcji i filtracji, a zatem zawiera celulozową matrycę strukturalną.
  2. Surowiec:jedynym zatwierdzonym źródłem półrafinacji jest Eucheuma Seaweed.

Oba składają się głównie z estrów siarczanu potasu, sodu, magnezu i wapnia, galaktozy i polisacharydu 3,6-anhydrogalaktozy, podczas gdy półrafinowany zawiera do 15% celulozy całkowitej masy. ()

Produkcja półrafinowanego lub rafinowanego kappa i jota jest podobna, poniżej przedstawiono krótki proces produkcji karageniny kappa.

Półdopracowany wykres przepływu

Półoczyszczony karagen jest również znany jako przetworzony wodorosty morskie eucheuma o numerze E E407a. Uzyskuje się go w następujący sposób:

  • Wodorosty
  • Pranie w celu usunięcia piasku, soli i innych obcych substancji
  • Gotowanie w gorącej wodzie w nasyconej solance (chlorku potasu) przez krótki czas w temperaturze 70-80°C. W tej temperaturze nie można rozpuścić ani wyekstrahować karageniny, ale można usunąć zanieczyszczenia o niskiej masie cząsteczkowej.
  • Odbarwienie
  • Płukanie w wodzie
  • Siekanie
  • Suszenie
  • Szlifowanie
  • Opakowanie

Rafinowany proces ekstrakcji

  • Wodorosty
  • Pranie w celu usunięcia piasku, soli i innych obcych substancji
  • Gotowanie w gorącej wodzie (90°C) do pasty (wodorosty rozpuszczają się)
  • Filtracja w celu usunięcia nierozpuszczalnej celulozy i innych zanieczyszczeń
  • Syrop
  • Jelifikacja
  • Naciśnięcie
  • Płukanie w chlorku potasu w celu uzyskania żelu z roztworu i synereza w celu usunięcia wody
  • Naciśnięcie
  • Suszenie
  • Szlifowanie
  • Opakowanie

Jakie są zastosowania karageniny?

Dzięki zaletom naturalnego pochodzenia, kompatybilności z innymi składnikami żywności, łatwego w użyciu i ekonomicznego, karagenina jest stosowana w wielu zastosowaniach spożywczych, takich jak mięso, desery, słodycze, mleko czekoladowe, piwo, lody, karma dla zwierząt domowych i wkrótce.

Karagenina spożywcza sprzedawana na rynku jest zwykle rozcieńczana cukrami i mieszana z innymi hydrokoloidami i solami spożywczymi w celu uzyskania różnych właściwości żelujących lub zagęszczających.

Czasami produkty karagenowe składają się zarówno z rodzajów rafinowanych, jak i półrafinowanych.

  • Mięso
  • Deser
  • Cukierki
  • Mleko czekoladowe
  • Piwo
  • Napój mleczny
  • Lody
  • Karmienie dla zwierząt
  • Pasta do zębów

Mięso

Karagen jest stosowany przede wszystkim w mięsie, takim jak szynka, kiełbaski, peklowana wołowina i mielonka. Udział w rynku wynosi około 60%-70% całkowitego zużycia.

Karagenina Kappa jest stosowana głównie w mięsie, które ma wysoką wytrzymałość żelową solanki i drobną wielkość cząstek i jest odpowiednia do procesów bębnowania lub wtryskiwania mięsa.

Nakładanie mięsa zwykle można podzielić na trzy części:mięso wstrzykiwane/bębnowane, mięso zemulgowane w puszce.

Mięso nastrzykowe

Roztwór solanki zawierający wodę i sól jest rozprowadzany do całych produktów mięsnych, takich jak mięso z kurczaka.

Półrafinowana karagenina kappa lub mieszanina półrafinowanej i rafinowanej karageniny kappa są często stosowane jako zagęszczacz, spoiwo i stabilizator w celu poprawy tekstury, zatrzymywania wilgoci i zwiększenia uzysku masy mięsa oraz zapewnienia dobrej krojenia.

Powszechnie stosowana ilość wynosi 0,5 – 1,5% całkowitej wagi szynki.

Mięso Buszowane

Półrafinowany karagen Kappa i Iota może być użyty, aby zapewnić doskonałe właściwości zatrzymywania wody; miękka konsystencja i jednolita konsystencja.

Powszechnie stosowana ilość wynosi 1,0 – 2,0% całkowitej masy kiełbasy.

Zemulgowane mięso

Mieszankę półrafinowanej karageniny kappa i jota można stosować do stabilizacji emulsji tłuszczowo-białkowej; poprawiają krojenie i odczucie w ustach; zwiększają zdolność zatrzymywania wody (zwiększają wydajność), stabilność podczas zamrażania i rozmrażania oraz miękką konsystencję (delikatność i soczystość); zapewniają również wysoką wytrzymałość żelu i dobrą podatność na krojenie.

Powszechnie stosowana ilość 0,5 – 1,5% całkowitej masy kiełbasy.

Deser wodny

Udoskonalenie kappa, jota lub połączenie karageniny może wytworzyć przezroczysty, przyczepny i wysoce/umiarkowanie elastyczny wodny deser z minimalną synerezą i szybkim wiązaniem.

Żel

Przejrzysty, jasny żel z soku owocowego, cukru, karageniny lub innych środków żelujących, tworzący żel. W galarecie ważne są właściwości lepkości, siły żelowania, tekstury, klarowności i synerezy.

Czynnik żelujący:karagen, agar, agar i żelatyna są powszechnie wykorzystywane w produkcji galaretek lub budyniu.

Jak zrobić galaretkę wodno-deserową z karageniną?

  • Krok 1:Ważenie składników:cukier (20%), karagen (1%), kwas cytrynowy (0,15%), benzoesan sodu (0,1%), cytrynian sodu (0,1% ) i wodę (utwórz 100%).
  • Krok 2:Wstępnie zmieszaj karageninę z innymi suchymi składnikami
  • Krok 3:Rozprowadź premiks w wirze szybko mieszanej wody.
  • Krok 4:Podgrzej do 80°C – 85°C ciągle mieszając.
  • Krok 5:Zdejmij z ognia i dodaj kwas cytrynowy w temperaturze 70°C. Wymieszaj, a następnie przelej do filiżanek i ostudź do stwardnienia.

żelki

Cukierki żelki to rodzaj produktu do żucia o wysokiej zawartości cukru. Zawartość wszystkich rozpuszczalnych substancji stałych, siła żelowania, tekstura, synereza są ważne w gumowatych cukierkach. Typowe składniki to woda, słodziki, środek żelujący, kolor i aromaty.

Karagenina zapewnia pożądaną elastyczność cukierków do żucia, minimalną synerezę i jest odpowiednia dla wegan.

Może być substytutem żelatyny, która jest powszechnie stosowana jako środek żelujący i teksturujący. Lub w połączeniu z innymi hydrokoloidami, takimi jak guma konjac i guma arabska.

Jak zrobić gumowaty cukierek z karageniną?

  • Krok 1:Ważenie składników:glukoza (40%), cukier (25%), karagen (1,5%), cytrynian trisodowy (0,3%), kwas cytrynowy (0,5%) , Smak (odpowiedni), Kolor (odpowiedni) i Woda (zrób 100%).
  • Krok 2:Wymieszaj połowę cukru z karageniną i cytrynianem trisodowym.
  • Krok 3:Rozpuść glukozę i połowę cukru w ​​wodzie i podgrzej do 60 oC ciągle mieszając.
  • Krok 4:Stopniowo dodawaj przedmieszkę cukru i karageniny i gotuj do wrzenia, ciągle mieszając.
  • Krok 5:Dodaj kolor
  • Krok 6:Gotuj roztwór, aż osiągnie 76 do 80 ºC.
  • Krok 7:Dodaj kwas cytrynowy i aromat.
  • Krok 8:Dokładnie wymieszaj i natychmiast wlej do formy na gorąco.
  • Krok 9:Ochłodź i zestal.

Mleko Czekoladowe

Karagenina może być stosowana w mleku czekoladowym, ponieważ może utrzymywać kakao i mleko w zawiesinie poprzez interakcję z białkami mleka. Nadaje również jednorodny wygląd, zapewnia doskonałe odczucie w ustach i dlatego może być stosowany w szerokiej gamie rodzajów kakao i mleka.

Jak zrobić mleko czekoladowe z karageniną?

  • Krok 1:Składniki wagowe:cukier (8%), mleko odtłuszczone (5%), pełnotłusta śmietana (5%), kakao w proszku (1%) , aromat czekoladowy ( odpowiedni), kolor (odpowiedni), karagen (0,03%) i woda (utwórz 100%).
  • Krok 2:Rozpuść mleko w proszku w wodzie
  • Krok 3:Wymieszaj suche składniki
  • Krok 4:Rozprowadź suche składniki w roztworze mleka
  • Krok 5:Pasteryzacja
  • Krok 6:Chłodzenie i mieszanie

Piwo

Karageninę można stosować w piwie w celu poprawy regeneracji brzeczki, witalności drożdży i klarowności piwa; zmniejsza koszty i czas produkcji, minimalizując użycie pomocniczych materiałów filtracyjnych.

Napój mleczny

Mieszanki do zastosowań mleczarskich składają się głównie z karageniny kappa i/lub jota o wysokiej reaktywności na białka mleka i stabilności systemu. Na przykład w jogurcie, twarogu, mleku migdałowym, mleku kokosowym i mleku sojowym.

Te specjalnie opracowane produkty zapewniają doskonałe właściwości tekstury z kremowym odczuciem w ustach i dobrym uwalnianiem smaku.

Lody

Karagen zapewnia płynne i jednorodne topienie. Zwiększa lepkość lodów i działa jako stabilizator, który nadaje lodom żucia i gładkość oraz zapewnia tworzenie bardzo drobnych kryształków lodu.

Hamuje również wytrącanie kazeiny poprzez wiązanie z globulkami kazeiny. Czasami jest używany w połączeniu z mączką chleba świętojańskiego, gumą guar i alginianem sodu.

Jak używać proszku karagenowego do robienia lodów?

  • Krok 1:Zważ składniki:cukier (15%), mleko (10%), masło (8%), karagen (0,6%), glukoza (4%), woda (utwórz 100%)
  • Krok 2:Premiks cukru, karageniny i mleka (Premiks 1).
  • Krok 3:Rozpuść glukozę i masło w letniej wodzie (Premiks 2).
  • Krok 4:Rozprowadź premiks 1 w premiksie 2 z szybkim mieszaniem.
  • Krok 5:pasteryzować w gorącej łaźni wodnej o temperaturze 70-80 ºC przez 15 minut, od czasu do czasu mieszając.
  • Krok 6:Homogenizuj przy użyciu ręcznego homogenizatora przez 15 sek.
  • Krok 7:Schłodź w łaźni lodowej, aż roztwór osiągnie 15,5 ºC.
  • Krok 8:Zmierz lepkość lodów (przed starzeniem) w temperaturze 15,5ºC za pomocą odpowiedniego wrzeciona.
  • Krok 9:Dostarcz roztwór przez noc w 4ºC.
  • Krok 10:Zmierz lepkość lodów (po starzeniu) w temperaturze 15,5ºC za pomocą odpowiedniego wrzeciona.
  • Krok 11:Włóż roztwór do maszyny do lodów, aż uformuje się w gęstą i kremową konsystencję.
  • Krok 12:Zbierz lody do czystego pojemnika i przechowuj w zamrażarce.

Karma dla zwierząt

Karma dla zwierząt domowych obejmuje suche, puszkowane, półwilgotne rodzaje, przekąski, takie jak herbatniki, krokiety i smakołyki. Głównie do karmy dla psów i kotów.

Karagenina może wiązać cząstki mięsa, zapewniać jednorodność podczas przetwarzania karmy dla zwierząt domowych, zapewniać równomierną wilgotność, ułatwiać rozformowanie i zapewniać doskonały połysk gotowego produktu w puszkach.

Stosowana ilość karagenu wynosi około 1-2% całkowitej wagi w karmach dla zwierząt domowych w puszkach (zawiera od 70 do 80% wilgoci).

Składniki w karmach dla zwierząt

  • Płyn:woda, bulion mięsny
  • Główne składniki:produkt uboczny mięsa, drobiu, owoców morza, zbóż, mączki sojowej.
  • Stabilizator i środek żelujący:karagen, guma fasolowa i guar, celuloza, skrobie
  • Inne:sól, aromaty, witaminy i minerały.

Pasta do zębów

Karagen jest używany jako emulgator i zagęszczacz, aby zapobiec rozdzielaniu się mieszaniny oleju i wody i sprawić, by pasta do zębów była gładka.

Jakie są korzyści zdrowotne?

Ma 3 następujące korzyści zdrowotne:

1. Efekty prebiotyczne

Badanie z 2015 r. wykazało, że czerwone wodorosty Chondrus crispusrats mają działanie prebiotyczne na szczury. Zdrowie jelit szczurów i modulacja odpornościowa poprawia się poprzez suplementację tą algą, która zawiera 50-65% karageniny i jest bogata w błonnik pokarmowy i oligosacharydy. ()

2. Przeciwutleniacz 

Badanie przeprowadzone na szczurach w 2006 roku zasugerowało, że oligosacharydy kappa karageniny i ich pochodne mogą zwiększać aktywność przeciwutleniającą in vitro oraz w układzie komórkowym. Jego zalety, takie jak działanie przeciwko H(2)O(2) i UVA (długofalowe promieniowanie ultrafioletowe). ()

3. Inhibitor H1N1

Badanie z 2009 r. wykazało, że karagen kappa może hamować wirusa grypy świń pandemicznej H1N1 poprzez zakłócanie replikacji jego cykli życiowych. ()

Czy karagenina jest bezpieczna do spożycia?

Tak, został zatwierdzony jako bezpieczny przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), a także Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA) i jest stosowany w ponad 50 krajach .

FDA

Karagenian może być bezpiecznie stosowany zgodnie z 21CFR172.620 i można go znaleźć w następujących produktach spożywczych stosowanych jako zamiennik tłuszczu, stabilizator, zagęszczacz, spoiwa i środek teksturujący ():

  • Wypieki
  • Opatrunki
  • Mrożone desery
  • Słodycze
  • Mieszanki ciast i deserów
  • Produkty mleczne
  • Mieszanki budyniu i żelatyny
  • Dżemy i galaretki
  • Sosy

EFSA

Karagen (E407) i przetworzone wodorosty morskie z gatunku Eucheuma (E407) są wymienione w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i sklasyfikowane w kategorii „Dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ().

Ponowna ocena bezpieczeństwa w 2018 r.

W badaniach genotoksyczności, rakotwórczości, toksyczności reprodukcyjnej, rozwojowej i innych nie stwierdzono działań niepożądanych karageniny, ale z powodu niewystarczających danych, m.in. ze względu na różny rozkład masy cząsteczkowej klasy spożywczej i stabilność w żywności, EFSA stwierdził, że obowiązujące dla grupy dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) wynoszące 75 mg/kg mc na dzień jest tymczasowe i zostanie ponownie ustalone w ciągu 5 pięciu (do 2023 r.). ()

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „Emulgatory, stabilizatory, zagęszczacze i środki żelujące” ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Podobnie jak w Europie, w Australii i Nowej Zelandii jest wymieniony pod kodem 407 i 407a. ()

JECFA

Klasa funkcji:dodatki do żywności, emulgator, środek żelujący, stabilizator zagęszczający. () ()

Dopuszczalne dzienne spożycie:ADI „niespecyficzne” ustalone w 2007 r., aw 2014 r. JECFA stwierdziło, że maksymalny poziom 1000 mg/l rafinowanej karageniny w preparatach dla niemowląt specjalnego przeznaczenia medycznego jest bezpieczny. () ()

Jakie są możliwe skutki uboczne karageniny?

Często zdarza się, że konsumenci mają problemy zdrowotne dotyczące tego, czy karagenina jest szkodliwa dla naszego zdrowia i jakie są skutki uboczne. Chociaż karagen jest bezpiecznym składnikiem, mogą wystąpić następujące skutki uboczne:

  • Zapalenie jelit
  • wzdęcia
  • Zespół jelita drażliwego i IBD (choroba zapalna jelit)
  • Nietolerancja glukozy

Rozwój zapalenia jelit

Badanie z 2017 roku wykazało, że karagenina i karboksymetyloceluloza (CMC) mogą nasilać rozwój zapalenia jelit. ()

Raport z 2018 r. wskazał, że należy przeprowadzić więcej badań, aby poznać poziom narażenia społeczeństwa na nasze produkty spożywcze, związek między karageniną a mikrobiomem jelita grubego i stanem zapalnym oraz kontrowersje. ()

Czy karagen powoduje raka?

Nie. Zdegradowana karagenina lub poligeenan, czynnik rakotwórczy, który w badaniach z 1982 r. okazał się powodować raka u zwierząt ().

W przeciwieństwie do karageniny, zdegradowana forma nie jest dodatkiem do żywności i nie jest stosowana w żadnym zastosowaniu spożywczym (). Chociaż są różne, rakotwórczość zdegradowanej karageniny jest zawsze mylona z karageniną.

Czy karagenina jest bezpieczna dla kobiet w ciąży?

Tak, jest ogólnie bezpieczny, lepiej skonsultuj się z lekarzem w sprawie zastosowań w określonych warunkach.

Alergia

Karagen może powodować objawy alergii i nietolerancji u osób wrażliwych. W jednym przypadku stwierdzono, że karagenina jest potencjalną przyczyną reakcji IgE w niewyjaśnionych alergiach pokarmowych. ()

Pytania i odpowiedzi dotyczące karageniny

Czy karagen jest halalem?

Tak, jest to dozwolone zgodnie z prawem islamskim i posiada certyfikat halal.

Czy karagen jest koszerna?

Tak, E407 jest koszerne, co jest zgodne z żydowskim religijnym prawem żywieniowym i spełnia wszystkie wymogi „kaszruth”.

Czy karagenina nie zawiera glutenu?

Tak, jest bezglutenowy i może być stosowany w bezglutenowej żywności i napojach. Pochodzi z czerwonych alg, które są zgodne z definicją FDA dotyczącą bezglutenowych, czyli nie zawierają pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż. I jest ogólnie uważany za bezpieczny dla osób z celiakią.

Czy karagen jest wegański?

Tak, jest wegańskie, ponieważ jest to naturalnie występujący niestrawny polisacharyd wyekstrahowany z czerwonych alg, a w procesach wytwarzania zarówno półrafinowanego, jak i rafinowanego karagenu nie bierze udziału substancja zwierzęca ani produkty pochodzenia zwierzęcego. Dlatego warto dodać do diety wegetarian.

Czy karagen to to samo co MSG?

Oczywiście nie, MSG pochodzi z kukurydzy.

Wniosek

Teraz myślę, że możesz mieć dobrą znajomość zagęszczacza – karageniny (E407) z następujących aspektów:

  • Trzy typy i źródła:kappa, iota i lambda  
  • Dwa gatunki i ich inny proces produkcyjny:rafinowany i półrafinowany
  • Zastosowania spożywcze:jako środek żelujący, zagęszczacz i emulgator
  • Zatwierdzone bezpieczeństwo
  • Możliwe skutki uboczne
  • Niektóre najczęściej zadawane pytania

W jakich opakowaniach żywności znalazłeś ten składnik? Daj mi znać w komentarzach.

Polecane źródło obrazu