Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Каррагинаны или carrageenins ( / ˌ к Aer ə ɡ я п ə п г / Карр-ə-джи-nənz , от ирландского carraigín , «Little Rock») представляют собой семейство линейных сульфатированных полисахаридов , которые извлекаются из красных съедобных морских водорослей . Они широко используются в пищевой промышленности из- за их желирующих, загущающих и стабилизирующих свойств. Их основное применение - молочные и мясные продукты из-за их сильного связывания с пищевыми белками. Существует три основных разновидности каррагинана, которые различаются степеньюсульфатирование . Каппа-каррагинан имеет одну сульфатную группу на дисахарид, йота-каррагинан - две, а лямбда-каррагинан - три.

Желатиновые экстракты морских водорослей Chondrus crispus (ирландский мох) использовались в качестве пищевых добавок примерно с пятнадцатого века. [1] Каррагинан является вегетарианской и веганской альтернативой желатину в некоторых приложениях или может использоваться для замены желатина в кондитерских изделиях. Нет клинических доказательств того, что каррагинан является небезопасным пищевым ингредиентом, главным образом потому, что его судьба после переваривания не определена должным образом. [2]

Первое коммерческое выращивание из Eucheuma и Kappaphycus SPP. для каррагинана был разработан на Филиппинах . Крупнейшими производителями каррагинана в мире являются Филиппины и Индонезия . [3] [4] [5] Каррагинан, наряду с агаром , используется для производства традиционных желейных десертов на Филиппинах, которые называются гуламан . [6]

Свойства [ править ]

Молекулярные структуры различных типов каррагинана

Каррагинаны - это большие, очень гибкие молекулы, которые образуют закрученные спиральные структуры. Это дает им возможность образовывать различные гели при комнатной температуре. Они широко используются в пищевой и других отраслях промышленности в качестве загустителей и стабилизаторов .

Все каррагинаны представляют собой высокомолекулярные полисахариды, состоящие из повторяющихся звеньев галактозы и 3,6-ангидрогалактозы (3,6-AG), как сульфатированных, так и несульфатированных. Единицы соединены чередующимися гликозидными связями α-1,3 и β-1,4 .

Существует три основных коммерческих класса каррагинана:

  • Каппа образует прочные жесткие гели в присутствии ионов калия и вступает в реакцию с молочными белками. Его получают в основном из Kappaphycus alvarezii . [7]
  • Йота образует мягкие гели в присутствии ионов кальция. Его получают в основном из Eucheuma denticulatum . [7]
  • Лямбда не образует геля и используется для загущения молочных продуктов.

Основными различиями, которые влияют на свойства каппа, йота и лямбда каррагинана, являются количество и положение сложноэфирных сульфатных групп на повторяющихся звеньях галактозы . Более высокие уровни сульфата сложного эфира понижают температуру растворимости каррагинана и дают гели с более низкой прочностью или способствуют ингибированию геля (лямбда-каррагинан).

Многие виды красных водорослей производят различные типы каррагинанов на протяжении истории своего развития . Например, род Gigartina производит в основном каппа-каррагинаны на стадии гаметофита и лямбда-каррагинаны на стадии спорофита .

Все они растворимы в горячей воде, но в холодной воде растворимы только лямбда-форма (и натриевые соли двух других).

При использовании в пищевых продуктах каррагинан имеет добавку Е ЕС с номерами E407 или E407a, когда он присутствует как «обработанные морские водоросли eucheuma». [8] Технически каррагинан считается пищевым волокном. [9] [10]

В некоторых частях Шотландии и Ирландии, где он известен под множеством местных и местных названий , Chondrus crispus варят в молоке и процеживают до добавления сахара и других ароматизаторов, таких как ваниль, корица, бренди или виски. Конечный продукт представляет собой разновидность желе, похожего на паннакотту , тапиоку или бланманже .

Производство [ править ]

Eucheuma denticulatum выращивают для получения йота-каррагинана при выращивании вне дна в Танзании

Несмотря на то, каррагинаны были введены в промышленном масштабе в 1930 - х годах, они впервые были использованы в Китае около 600 г. до н.э. (где Gigartina был использован) и в Ирландии около 400 AD [11] [12] карраген желатин может быть получен путем кипячения 5 унций (140 ж) промытого ирландского мха в 8 имп. квартах (9,1 л) воды в течение 10 минут, перемешивая смесь по мере ее кипения. В горячий напиток быстро добавляют 2 имп. Кварты (2,3 л) холодной воды и после того, как смесь остынет, процеживают через ткань. Затем его охлаждают в течение 24 часов, за это время он становится студенистым. [ необходима цитата ]

По состоянию на 2011 год мировые продажи каррагинана оценивались в 640 миллионов долларов. [13] Крупнейшим производителем промышленного каррагинана были Филиппины , где культивируемые водоросли производят около 80% мировых поставок [14], в то время как Китай является основным экспортером на мировые рынки в США и Европе. [13] Наиболее часто используемыми источниками являются E. cottonii ( Kappaphycus alvarezii , K. striatum ) и E. spinosum ( Eucheuma denticulatum), которые вместе обеспечивают около трех четвертей мирового производства. Они растут с поверхности моря до глубины около 2 метров. Морские водоросли обычно выращивают на нейлоновых стропах, натянутых между бамбуковыми поплавками, и собирают их примерно через три месяца, когда каждое растение весит примерно 1 кг.

Cottonii Е. сорт был классифицирован как Kappaphycus Cottonii по Максвеллу Доти (1988), тем самым вводя род Kappaphycus , на основе phycocolloids производства (а именно каппа - каррагинан). [ необходима цитата ]

После сбора водоросли сушат, упаковывают в тюки и отправляют производителю каррагинана. Там водоросли измельчают, просеивают для удаления примесей, таких как песок , и тщательно промывают. После обработки горячим раствором щелочи (например, 5–8% гидроксидом калия ) целлюлозу удаляют из каррагинана центрифугированием и фильтрацией . Полученный раствор каррагинана затем концентрируют упариванием . Его сушат и измельчают в соответствии со спецификацией.

Различают три типа промышленной переработки:

Полуочищенный [ править ]

Это выполняется только с использованием E. cottonii или E. spinosum . Сырой сорняк сначала сортируется, а неочищенные загрязнения удаляются вручную. Затем сорняк промывают для удаления соли и песка, а затем варят в горячей щелочи для увеличения прочности геля. Приготовленную травку промывают, сушат и измельчают. E. spinosum проходит гораздо более мягкий цикл приготовления, так как растворяется довольно легко. Этот продукт называется полуочищенным каррагинаном, филиппинским натуральным сортом, или, в США, он просто подпадает под общую спецификацию каррагинана. [15]

 очищенные и промытые водоросли  ↓ добыча ↓ грубая фильтрация → остатки водорослей ↓  тонкая фильтрация → использованные вспомогательные фильтрующие средства ↓ ↓ -------------- концентрация -------------- ↓ препарат с KCl препарат со спиртом ↓ ↓ гель прессование восстановление спирта  ↓ ↓ сушка сушка ↓ ↓  фрезерование фрезерование  ↓ ↓  смешивание смешивание ↓ ↓ гель рафинированный каррагинан рафинированный каррагинан

Уточнено [ править ]

Существенная разница в процессе очистки заключается в том, что каррагинан сначала растворяется и фильтруется для удаления остатков клеточной стенки. Затем каррагинан осаждают из прозрачного раствора либо изопропанолом, либо хлоридом калия. [16]

Смешанная обработка [ править ]

Гибридная технология, в которой водоросли обрабатываются неоднородно, как в полуочищенном процессе, существует, но для подавления растворения используются спирт или высокие уровни соли. Этот процесс часто используется для южноамериканских морских водорослей и дает некоторые из рентабельности полуочищенной обработки, позволяя обрабатывать более широкий спектр морских водорослей, однако естественный низкий уровень целлюлозы в некоторых южноамериканских водорослях позволяет обрабатывать их гетерогенно и все еще будет продаваться в соответствии с уточненными спецификациями ЕС

Оценки [ править ]

См. Также: Оценка продуктов питания

Существует два основных сорта каррагинана: очищенный каррагинан (RC) и полуочищенный каррагинан (SRC). В Соединенных Штатах оба сорта обозначаются как каррагинан. В Европейском Союзе очищенный каррагинан обозначается номером E E-407, а полуочищенный каррагинан - E-407a. [8] Рафинированный каррагинан содержит максимум 2% нерастворимого в кислоте материала и производится путем осаждения спиртом или процесса прессования геля хлорида калия. Полурафинированный каррагинан содержит гораздо более высокий уровень содержания целлюлозы и производится менее сложным способом. Индонезия, Филиппины и Чили - три основных источника сырья и экстрагированного каррагинана.

Использование и приложения [ править ]

Еда и другие предметы домашнего обихода [ править ]

  • Десерты , каррагин , мороженое , сливки, молочные коктейли, йогурты, заправки для салатов, сгущенное молоко
  • Соусы : для увеличения вязкости
  • Пиво : осветлитель для удаления белков, вызывающих помутнение
  • Паштеты и мясные продукты (например, ветчина): заменяют жир, увеличивают удержание воды, увеличивают объем или улучшают нарезку
  • Зубная паста : стабилизатор для предотвращения разделения компонентов
  • Fruit Gushers : ингредиент в инкапсулированном геле
  • Пена для пожаротушения: загуститель, делающий пену липкой.
  • Шампунь и косметические кремы: загуститель
  • Освежители воздуха гели
  • Мраморность : в древнем искусстве мраморности бумаги и ткани использовалась смесь каррагинана, на которую наносили краски или чернила; затем на него кладут бумагу или ткань, впитывая цвета
  • Крем для обуви: для увеличения вязкости
  • Биотехнология : для иммобилизации клеток и ферментов
  • Фармацевтические препараты: используются в качестве неактивного наполнителя в пилюлях и таблетках.
  • Соевое молоко и другое растительное молоко : для загущения
  • Диетические газированные напитки : для улучшения текстуры и уменьшения вкусовых качеств.
  • Корм для животных
  • Персональные смазки
  • Вегетарианские хот-доги

Нормативный статус [ править ]

В США каррагинан разрешен в соответствии с правилами FDA [17] как прямая пищевая добавка и считается безопасным [18] при использовании в количестве, необходимом в качестве эмульгатора, стабилизатора или загустителя в пищевых продуктах, за исключением тех стандартизированных пищевых продуктов, которые не содержат для такого использования. FDA также провело проверку безопасности каррагинана в детских смесях. [19] Европейское управление по безопасности пищевых продуктов пришло к выводу, что «нет никаких доказательств каких-либо неблагоприятных последствий для людей от воздействия пищевого каррагинана или того, что происходит воздействие разложенного каррагинана в результате использования пищевого каррагинана», [20] Кроме того, Объединенный комитет экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкамв обзоре каррагинана в июле 2014 г. заявлено, что «использование каррагинана в детских смесях или смесях для специальных медицинских целей в концентрациях до 1000 мг / л не вызывает беспокойства». [21]

Хотя Национальная органическая программа (NOP) добавила каррагинан в свой Национальный список добавок, разрешенных для включения в органические продукты питания в 2003 году [22], и пересмотрела и повторно разрешила его в 2008 году [23], отметив его как «критически важный для органического производства и погрузочно-разгрузочные работы » [24] 18 ноября 2016 года Национальный совет по органическим стандартам NOP (NOSB) проголосовал за то, чтобы рекомендовать исключить каррагинан из Национального списка добавок, разрешенных в производстве органических продуктов питания. [25]

4 апреля 2018 г. Служба аграрного маркетинга (AMS) ( USDA)) опубликовал документ, объявляющий об обновлении каррагинана в Национальном списке, разрешающий его дальнейшее использование в пищевых продуктах. В документе говорится: «NOSB рекомендовал удалить каррагинан, поскольку они определили, что альтернативные материалы, такие как геллановая камедь, гуаровая камедь или ксантановая камедь, доступны для использования в органических продуктах», продолжая: «AMS нашла достаточные доказательства в публичных комментариях к NOSB. что каррагинан по-прежнему необходим для обработки сельскохозяйственных продуктов из-за недоступности полностью натуральных заменителей (§ 6517 (c) (1) (ii)). Каррагинан находит особое применение во множестве сельскохозяйственных продуктов, и в комментариях общественности сообщается, что потенциальные заменители неадекватно воспроизводят функции каррагинана в широком диапазоне использования. Следовательно,каррагинан продолжает соответствовать критериям OFPA для включения в Национальный список ».[26] Правило вступило в силу 29 мая 2018 года.

В 2015 обзоре, Объединенный экспертный комитет Продовольственной и сельскохозяйственной организации в Организации Объединенных Наций и Всемирной организации здравоохранения по пищевым добавкам выпустила технический отчет в 2015 году на использовании каррагинана в детской смеси и обнаружили , что добавка была «не вызывает беспокойства «в детских смесях в качестве пищевых продуктов для специальных медицинских целей в концентрациях до 1000 миллиграммов на литр . [27] Использование каррагинана в детских смесях, органических или иных, запрещено в ЕС из соображений предосторожности, но разрешено в других продуктах питания. [28] В 2018 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов(EFSA) сообщил, что безопасность каррагинана в пищевых продуктах основана на ДСП 75 мг / кг массы тела в день. [2]

В Великобритании Агентство по пищевым стандартам выпустило отзыв продукта для конфет, содержащих каррагинан, заявив, что каррагинан «не разрешен в качестве ингредиента в желейных кондитерских изделиях, поскольку он представляет опасность удушья». [29]

Исследование токсичности [ править ]

По состоянию на 2018 год каррагинан считался нетоксичным при определенных уровнях потребления (75 мг / кг массы тела в день), хотя рекомендовались дальнейшие исследования, в основном сосредоточенные на судьбе каррагинана и его метаболитов во время и после пищеварения. [2] [30] [31]

См. Также [ править ]

  • Агар
  • Список пищевых добавок
  • Пектин

Ссылки [ править ]

  1. ^ Руководство ФАО по агару и каррагинану . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (1 января 1965 г.). Проверено 10 декабря 2011.
  2. ^ a b c Панель EFSA по пищевым добавкам и источникам питательных веществ добавлена ​​в Food (2018). «Повторная оценка каррагинана (E 407) и обработанных водорослей Eucheuma (E 407a) в качестве пищевых добавок» . Журнал EFSA . 16 (4). DOI : 10,2903 / j.efsa.2018.5238 . ISSN  1831-4732 .
  3. ^ Бушманн, Алехандро Х .; Камю, Каролина; Инфанте, Хавьер; Неори, Амир; Израиль, Альваро; Эрнандес-Гонсалес, Мария К.; Переда, Сандра В .; Гомес-Пинчетти, Хуан Луис; Гольберг, Александр; Тадмор-Шалев, Нива; Кричли, Алан Т. (2 октября 2017 г.). «Производство морских водорослей: обзор глобального состояния эксплуатации, земледелия и новой исследовательской деятельности». Европейский журнал психологии . 52 (4): 391–406. DOI : 10.1080 / 09670262.2017.1365175 . ISSN 0967-0262 . 
  4. ^ Воздействие инвестиций для коммерческого предприятия по выращиванию морских водорослей на базе сообществ в Северном Палаване, Филиппины (PDF) . Инвестиции, влияющие на голубую экономику, Восточная Азия и партнерство в управлении окружающей средой морей Восточной Азии 2017 . Проверено 8 февраля 2021 года .
  5. ^ Хабито, Cielito F. (1 ноября 2011). «Устойчивые водоросли» . Philippine Daily Inquirer . Проверено 8 февраля 2021 года .
  6. ^ Montaño, Marco Nemesio (16 сентября 2004). «Желатин, гуляман, 'JellyAce', atbp» . PhilStar Global . Проверено 10 февраля 2021 года .
  7. ^ a b МакХью, Деннис Дж. (2003). «Руководство по производству морских водорослей: Технический документ ФАО по рыболовству 441» . www.fao.org . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Проверено 29 июля 2017 .
  8. ^ a b «Текущие добавки, одобренные ЕС, и их номера E» . Агентство пищевых стандартов . 26 ноября 2010 . Проверено 12 августа 2014 .
  9. ^ http://www.marine-science.co.jp/english/goods/carra.html , Marine Science Co. Ltd.
  10. ^ DeSilver, Drew (апрель 1993). "Автоответчик: Карра-что?" . Вегетарианские времена : 28 . Проверено 12 августа 2014 .
  11. ^ Loureiro, Rafael R .; Корниш, ML; Нейш, Иэн К. (2017). «Применение каррагинана: особое внимание уделяется формам йота и каппа, полученным из эвхевматоидных морских водорослей» . В Уртадо, Anicia Q .; Critchley, Alan T .; Нейш, Иэн К. (ред.). Тенденции, проблемы и возможности выращивания тропических водорослей:… . Берлин, Германия: издательство Springer International Publishing. п. 165. ISBN 9783319634982.
  12. ^ Митчелл, Мэн; Гири, доктор медицины (декабрь 1983 г.). «Карраген: местное жилище или имя?». Журнал этнофармакологии . 9 (2–3): 347–351. DOI : 10.1016 / 0378-8741 (83) 90043-0 . PMID 6677826 . 
  13. ^ a b Отчет по промышленности каррагинана за 2012 г. Содержание (PDF) (Отчет). CyberColloids Ltd. 2012 . Проверено 6 апреля 2014 года .
  14. ^ Pareño, Рул (14 сентября 2011). «DA: Phl, чтобы вернуть себе лидерство в производстве морских водорослей» . Филиппинская звезда . Проверено 6 апреля 2014 года .
  15. ^ CyberColloids: E407 Specification Carrageenan, CyberColloids, Hydrocolloids Research and Development Webpage.
  16. ^ CyberColloids: E407a Обработанные по спецификации водоросли Eucheuma , веб-страница исследований и разработок гидроколлоидов.
  17. ^ 21 Свод федеральных правил 172.620
  18. ^ В целом признано безопасным 21 CRF §182.7255 Код GRAS 9000-07-1 (1973)
  19. ^ Федеральный закон о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах 21 USC 350 (a) §412
  20. ^ Заключение Научного комитета по пищевым продуктам по каррагинану (2003) [1] стр. 5
  21. ^ Объединенный комитет экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам . Who.int. Проверено 11 августа 2014.
  22. ^ 68 FR 61993 (2003)
  23. ^ 65 FR 80548
  24. ^ 73 FR 59481
  25. ^ «Заключение обзора 2018 г. Заключительный обзор NOSB» (PDF) . Служба сельскохозяйственного маркетинга Министерства сельского хозяйства США. 2016-11-30 . Проверено 15 февраля 2017 .
  26. ^ "83 FR 14347" . Служба сельскохозяйственного маркетинга Министерства сельского хозяйства США. 2018-04-04 . Проверено 21 апреля 2018 .
  27. ^ Оценка безопасности некоторых пищевых добавок, 3 . Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам, Серия ВОЗ по пищевым добавкам: 70. 2015. hdl : 10665/171781 . ISBN 9789241660709.
  28. ^ «Мнение Научного комитета по пищевым продуктам на каррагинан» (PDF) . Европейская комиссия, Научный комитет по пищевым продуктам. 2003 г.
  29. ^ "Tees Ltd вспоминает Sweetworld Yummys Jelly Cones из-за опасности удушья" .
  30. ^ Дэвид, Шломит; Шани Леви, Кармит; Фахум, Лулу; Унгар, Яэль; Meyron-Holtz, Esther G .; Шпигельман, Ави; Лесмес, Ури (2018-03-01). «Возвращаясь к полемике по поводу каррагинана: действительно ли мы понимаем пищеварительную судьбу и безопасность каррагинана в наших продуктах питания? (Обзор)». Еда и функции . 9 (3): 1344–1352. DOI : 10.1039 / c7fo01721a . ISSN 2042-6496 . PMID 29469913 .  
  31. ^ Мартино, Джон Винсент; Ван Лимберген, Йохан; Кэхилл, Лия Э. (1 мая 2017 г.). «Роль каррагинана и карбоксиметилцеллюлозы в развитии воспаления кишечника» . Границы в педиатрии . 5 : 96. DOI : 10,3389 / fped.2017.00096 . PMC 5410598 . PMID 28507982 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • МакХью, Деннис Дж. Технический документ ФАО по рыболовству 288 - Производство и использование продуктов из промысловых морских водорослей, Глава 3 - Производство, свойства и использование каррагинана , Продовольственная и сельскохозяйственная организация , Рим, 1987 г.
  • Гири, Майкл DR Carrageenans , Сайт Seaweed: информация о морских водорослях.

Внешние ссылки [ править ]

  • Пищевые добавки: камеди и гидроколлоиды в Curlie