Karagen (E407)

Karagen (E407) to substancja o właściwościach żelujących, zagęszczających, a także zwilżających i stabilizujących. Ma naturalne pochodzenie – otrzymuje się go ze ścian komórkowych czerwonych wodorostów karagenowatych.

W jaki sposób wykorzystuje się go w przemyśle spożywczym?

Czym jest karagen?

Na początek kilka podstawowych informacji o tym związku chemicznym:

  • karagen składa się z licznych jednostek polisacharydów (węglowodanów złożonych); to duże i elastyczne cząsteczki, które zwijając się tworzą spiralne struktury, dając w konsekwencji żele w temperaturze pokojowej
  • w komercyjnej sprzedaży spotkamy go w postaci stabilnych soli sodowych, potasowych i wapniowych lub najczęściej ich mieszaniny
  • stanowi on frakcję niestrawnych węglowodanów czyli jest rodzajem błonnika pokarmowego – to szczególnie korzystne dla osób miewających zaburzenia pracy układu pokarmowego (np. biegunki, wzdęcia, stwierdzony zespół jelita drażliwego, przerost flory bakteryjnej jelit) lub cierpiących na nadwagę czy otyłość
  • w produktach spożywczych karagen jest jedynie wypełniaczem, nie wnosi żadnej wartości odżywczej
  • jednocześnie według najnowszych badań jest bezpieczny dla zdrowia.

Zastosowanie karagenu w przemyśle spożywczym

Karagen jest substancją dość szeroko wykorzystywaną w przemyśle spożywczym. Poniżej lista produktów, w których można go znaleźć:

  • dżemy
  • galaretki
  • lody
  • desery mleczne i w proszku
  • desery mrożone
  • mleka zagęszczone oraz mleka czekoladowe
  • mleczne napoje fermentowane
  • śmietanki UHT
  • wyroby garmażeryjne, mięsne (np. pasty, pasztety)
  • sosy sałatkowe i majonezowe oraz ketchupy i majonezy
  • kremy cukiernicze i budyniowe
  • margaryny o obniżonej kaloryczności
  • napoje owocowe
  • napoje sojowe

Warto przyjrzeć się nieco bliżej jak i do czego używa się tego składnika w poszczególnych gałęziach przemysłu spożywczego.

Karagen w przemyśle mięsnym

W produktach mięsnych karageny wiążą wodę oraz zastępują tłuszcz co umożliwia otrzymanie przetworów niskotłuszczowych. Jest to bardzo korzystne ze względów żywieniowych. Stosowane są w produkcji powłok lub jadalnych osłonek do kiełbas.

Mają również korzystny wpływa na strukturę wyrobów mięsnych:

  • polepszają ich krajalność
  • zmniejszają utratę masy podczas obróbki termicznej
  • ograniczają wyciek soku z puszkowanych przetworów mięsnych.

Karageny stosowane do mięsa mrożonego pozwalają natomiast na zachowanie jego struktury po rozmrożeniu. Dzięki nim możliwe jest zastąpienie części tłuszczu w mięsie, jednocześnie zachowując jego smak i soczystość.

Karagen w mleczarstwie

W przemyśle mleczarskim są one używane do stabilizowania czyli utrzymania odpowiedniej struktury, ochrony przed rozwarstwieniem m.in. serów topionych, skondensowanego mleka czy też jogurtów i deserów mlecznych.

Karageny są również szeroko stosowane w lodach i innych mrożonych produktach spożywczych, którym zapewniają odpowiednią teksturę poprzez zmniejszanie wytwarzania się kryształków lodu. Zapewniają im również wyższą stabilność w przypadku gdy zmianom ulega temperatura przechowywania.

Karagen w piekarnictwie i cukiernictwie

Niewielki dodatek karagenu do ciasta (na poziomie 0,1%) wpływa na poprawę tekstury chleba. Połączenie karagenu, lecytyny i białek mleka w cieście prowadzi do zwiększenia wytrzymałości ciasta oraz polepszenia jego objętości i kształtu.

Inne zastosowania karagenu

Karageny, dzięki swoim unikalnym właściwościom, sprawdzają się dobrze także w kilku innych sytuacjach. Oto ich przykłady:

  • chronią produkt przed wilgocią, a także utlenianiem (psuciem) się lipidów
  • połączenie karagenu z gumą karaya stanowi środek stabilizujący śmietankę oraz zapobiegający czerstwieniu pieczywa
  • wykorzystuje się je w produkcji żywności niskoenergetycznej, czego przykładem są niskotłuszczowe białe sery
  • w połączeniu z mączką chleba świętojańskiego i galaktomannanem (innego rodzaju substancją wiążącą) karageny stosowane są jako środek żelujący w pokarmie dla zwierząt domowych.

Karagen jest ponadto wyjątkowy pod względem pewnej zdolności – w bardzo niskim stężeniu może utrzymać zawieszone cząsteczki kakao w mleku czekoladowym. Świadczy to o jego funkcji stabilizującej.

Jak widać, w wielu produktach spożywczych jest to składnik pożądany, byśmy my – konsumenci, byli usatysfakcjonowani zakupem i konsumpcją.

Karagen a żelatyna

Karageny stanowią wegetariańską i wegańską alternatywę dla żelatyny. Nad żelami żelatynowymi maja tę przewagę, że ich temperatura topnienia jest wyższa, dlatego też znajdują one swoje zastosowanie w produktach sprzedawanych w klimacie tropikalnym. Ponadto, w porównaniu do żelatyny, zaletą karagenów jest to, że mimo upływu czasu zachowują swoją delikatną strukturę.

W Polsce nadal jednak częściej spotkamy w produktach spożywczych żelatynę.

Zastosowanie karagenu w innych gałęziach przemysłu

Warto wspomnieć o wykorzystaniu opisywanej substancji w przemyśle farmaceutycznym. Karagen stosowany jest do produkcji antybiotyków (tetracyklin) ze względu na jego aktywność antybakteryjną. W produkcji tabletek używa się go ze względu na zwiększenie ich trwałości podczas kompresji.

Jeśli już mowa o innych niż spożywcze sposobach wykorzystania karagenu – niezbędny jest także w produkcji opatrunków jako pochłaniacz płynów ustrojowych.

Jest częstym dodatkiem do szamponów i kremów ze względu na funkcje zagęszczające i nadawanie jedwabistego wyglądu włosom i skórze.

Historia i otrzymywanie karagenu

Pierwsze wzmianki dotyczące wykorzystania karagenu pochodzą z Irlandii, z 1810 roku, kiedy to w wiosce Carraghena gotowano algi w mleku dla osób borykających się z zaburzeniami oddychania.

Nazwa „karagen” pochodzi od celtyckiego słowa „carraigin” i oznacza piankę. Została po raz pierwszy użyta w 1862 roku. Procedura ekstrakcji była opisana już wcześniej, bo w 1844 roku. Produkcja komercyjna rozpoczęła się natomiast w 1930 roku w USA.

Początkowo karagen otrzymywany był z wyłowionych, dziko rosnących wodorostów. Jednakże naturalne zasoby zostały szybko zużyte i rozpoczęto hodowlę tych surowców na skalę przemysłową.

Obecnie największym producentem karagenu są Filipiny i Indonezja – odpowiadają za ponad 60% światowej produkcji opisywanego składnika. Poza tym te wyjątkowe algi uprawiane są w Malezji, Tanzanii, na Fiji i Madagaskarze. Wśród europejskich krajów zajmujących się ich uprawą znajdują się: Francja, Dania, Irlandia, Portugalia, Hiszpania. Algi, z których pozyskuje się karagen uprawiane są także w Argentynie, Meksyku, Chile, Kanadzie, USA, Japonii, Korei Północnej i Południowej.

Wysokość rocznej produkcji karagenów wynosi w przybliżeniu 60 tys. ton o wartości przeszło 600 mln dolarów.

Przepis na karagen

Głównym źródłem karagenu są czerwone wodorosty karagenowate: Kappaphycus, Gigartina, Eucheuma, ChondrusHypnea. Stanowią one aż do 50% suchej masy wodorostów.

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) następujące wodorosty są wykorzystywane jako źródło karagenu: Furcellaria fastigiata, Eucheuma spp., Furcellaria fastigiata, Hypnea spp., Iridaea spp., Chondrus spp.

Sam proces tradycyjnej produkcji karagenu z alg wygląda następująco:

  1. surowe algi są sortowane, a zanieczyszczenia fizyczne są usuwane ręcznie
  2. następnie są one myte w celu usunięcia soli i piasku
  3. kolejny etap to gotowanie alg w gorącym roztworze alkalicznym w celu zwiększenia siły żelowej
  4. ugotowana alga jest myta, suszona i mielona.

Produkt handlowy wprowadzany jest do obrotu pod kilkoma nazwami t.j.:

  • mech irlandzki
  • eucheuman
  • fucellaran (agar duński)
  • karagen
  • hypnean
  • irydofykan

Szkodliwość karagenu

Zacznijmy od najważniejszego: karageny zostały uznane za bezpieczne przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA). Przeprowadzone badania na zwierzętach i z udziałem ludzi nie wykazały skutków ubocznych po spożyciu karagenu.

Czy karagen działa rakotwórczo?

Sporadycznie wspomina się, iż karagen może działać rakotwórczo oraz wyzwalać stany zapalne przewodu pokarmowego. Jednakże uwaga ta dotyczy zdegradowanego karagenu o mniejszej masie cząsteczkowej, który nie jest stosowany jako dodatek do żywności.

Co prawda obecne są również opinie, że karagen może ulegać degradacji po spożyciu i tym samym być przyczyną niekorzystnych efektów. Jednakże nie ma dowodów wskazujących na to, że karagen rozkłada się w przewodzie pokarmowym pod wpływem enzymów czy mikroflory jelitowej do niebezpiecznych substancji.

Związek ten nie jest wchłaniany w organizmie, przez co nie ma też żadnego wpływu na wchłanianie glukozy przez wątrobę i mięśnie. Co za tym idzie nie ma wpływu na rozwój cukrzycy, jak sugerują pojedyncze badania przeprowadzone na zwierzęcych liniach komórkowych.

Dopuszczalne spożycie karagenu

Do 1984 r. dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) karagenu wynosiło 0-75 mg/kg masy ciała. Przez kolejne lata prowadzono szeroko zakrojone badania tej substancji pod kątem jej bezpieczeństwa, potwierdzając brak szkodliwości karagenu ponownie w 1992 roku. Wydana publikacja przez FAO/WHO w 2008 roku ponownie nie określiła dopuszczalnego dziennego pobrania karagenu, co potwierdza tylko fakt, że związek ten został znów uznany za nieszkodliwy.

Kto powinien unikać karagenu?

Pomimo braku przesłanek mówiących o szkodliwości karagenu, JEFCA przedstawiła zalecenie, aby nie stosować tego składnika w preparatach dla niemowląt.

Niektórzy lekarze zalecają unikanie spożywania pokarmów zawierających karagen, szczególnie u osób z chorobami żołądkowo-jelitowymi. Polskie Towarzystwo Wspierania Osób z Nieswoistymi Zapaleniami Jelita „J-elita” oficjalnie rekomenduje unikanie produktów spożywczych zawierających karagen przez osoby cierpiące na choroby jelit.

Spożywany przez nie w nadmiarze może powodować wzdęcia.

Podsumowanie

Karagen jest substancją pochodzenia naturalnego. Jest szeroko wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu i czytając składy produktów trudno natknąć się na takie bez jego dodatku.

Na szczęście, według zapewnień organizacji zajmujących się badaniem żywności, nie jest on wchłaniany przez nasz układ pokarmowy. Dzięki temu nie wywiera na niego żadnego wpływu, ani złego ani dobrego.

Następnym razem, gdy weźmiesz do ręki produkt z karagenem w składzie, nie martw się. To korzystna pod względem technologicznym i zarazem bezpieczna dla konsumenta substancja, bez której wiele artykułów spożywczych byłoby niezachęcających.

Źródła

  1. https://waset.org/publications/7182/carrageenan-properties-extracted-from-eucheuma-cottonii-indonesia (dostęp dn. 14.06.2018)
  2. http://www.fao.org/docrep/x5822e/x5822e05.htm (dostęp dn. 14.06.2018)
  3. http://www.ilody.com.pl/akademia-vegagastro/490-zageszczacze-i-srodki-zelujace-w-produkcji-lodow-karagen-guma-guar-guma-karobowa.html (dostęp dn. 14.06.2018)
  4. http://www.bccdc.ca/resource-gallery/Documents/Educational%20Materials/EH/FPS/Food/Carrageenan1.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  5. https://application.wiley-vch.de/books/biopoly/pdf_v06/bpol6009_245_250.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  6. http://www.fao.org/3/a-i3344e.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  7. Pereira, Leonel. (2011). A review of the nutrient composition of selected edible seaweeds. Seaweed: Ecology, Nutrient Composition and Medicinal Uses. 15-47.
  8. https://j-elita.org.pl/wp-content/uploads/2015/12/zywienie.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  9. Pilarska, Agnieszka, Gawalek, Jolanta. (2016). Hydrokoloidy – substancje stabilizujące żywność. Funkcje, modyfikacje i uwarunkowania prawne. Cz. I. Przemysł Spożywczy. 70. 36-39.
  10. http://www.czytelniamedyczna.pl/3228,hydrokoloidy-pochodzenia-roslinnego-jako-zamienniki-zelatyny.html (dostęp dn. 14.06.2018)
  11. Muszyńska, Bożena & Jękot, Barbara & Topolska-Pasek, Magdalena & Rzewińska, Aleksandra. (2016). Właściwości prozdrowotne węglowodanów występujących w algach. Botanika Farmaceutyczna. Tom 72,nr 7; 2016.
  12. http://www.phie.pl/pdf/phe-2015/phe-2015-4-713.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  13. http://smakovitykurier.pl/assets/smakovity_kurier_nr_2-2013.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)
  14. http://vri.cz/docs/vetmed/58-4-187.pdf (dostęp dn. 14.06.2018)

Żaneta Michalak

Podobał Ci się ten wpis?

Zapisz się na specjalną listę i otrzymuj powiadomienia gdy na blogu pojawi się coś nowego:

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.