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Los carragenanos o carrageninas ( / ˌ k ær ə ɡ i n ə n z / Karr-ə-gee-nənz , desde Irish carraigín , "Little Rock") son una familia de lineal sulfatados polisacáridos que se extraen de rojo algas comestibles . Son muy utilizados en la industria alimentaria , por sus propiedades gelificantes, espesantes y estabilizantes. Su principal aplicación es en productos lácteos y cárnicos, debido a su fuerte unión a las proteínas alimentarias. Hay tres variedades principales de carragenina, que difieren en su grado desulfatación . El kappa-carragenano tiene un grupo sulfato por disacárido, el iota-carragenano tiene dos y el lambda-carragenano tiene tres.

Los extractos gelatinosos del alga Chondrus crispus (musgo irlandés) se han utilizado como aditivos alimentarios desde aproximadamente el siglo XV. [1] La carragenina es una alternativa vegetariana y vegana a la gelatina en algunas aplicaciones o puede usarse para reemplazar la gelatina en productos de confitería. No hay evidencia clínica de que el carragenano sea un ingrediente alimentario peligroso, principalmente porque su destino después de la digestión no está determinado de manera adecuada. [2]

El primer cultivo comercial de Eucheuma y Kappaphycus spp. para carragenina se desarrolló en Filipinas . Los principales productores mundiales de carragenina son Filipinas e Indonesia . [3] [4] [5] El carragenano, junto con el agar , se utilizan para producir los tradicionales desiertos de gelatina en Filipinas llamados gulaman . [6]

Propiedades [ editar ]

Las estructuras moleculares de diferentes tipos de carragenina.

Los carragenanos son moléculas grandes y altamente flexibles que forman estructuras helicoidales rizadas. Esto les da la capacidad de formar una variedad de geles diferentes a temperatura ambiente. Se utilizan ampliamente en la industria alimentaria y otras como agentes espesantes y estabilizantes .

Todos los carragenanos son polisacáridos de alto peso molecular compuestos por unidades repetidas de galactosa y 3,6 anhidrogalactosa (3,6-AG), tanto sulfatados como no sulfatados. Las unidades se unen alternando enlaces glicosídicos α-1,3 y β-1,4 .

Hay tres clases comerciales principales de carragenina:

  • Kappa forma geles fuertes y rígidos en presencia de iones de potasio y reacciona con proteínas lácteas. Se obtiene principalmente de Kappaphycus alvarezii . [7]
  • Iota forma geles blandos en presencia de iones de calcio. Se produce principalmente a partir de Eucheuma denticulatum . [7]
  • Lambda no gelifica y se utiliza para espesar productos lácteos.

Las principales diferencias que influyen en las propiedades de kappa, iota y lambda carragenina son el número y la posición de los grupos éster sulfato en las unidades repetidas de galactosa . Los niveles más altos de sulfato de éster reducen la temperatura de solubilidad del carragenano y producen geles de menor resistencia o contribuyen a la inhibición del gel (lambda carragenano).

Muchas especies de algas rojas producen diferentes tipos de carragenanos durante su historia de desarrollo . Por ejemplo, el género Gigartina produce principalmente carragenanos kappa durante su etapa gametofítica y carragenanos lambda durante su etapa esporofítica .

Todos son solubles en agua caliente, pero en agua fría, solo la forma lambda (y las sales de sodio de las otras dos) son solubles.

Cuando se utiliza en productos alimenticios, la carragenina tiene los números E de aditivo de la UE E407 o E407a cuando está presente como "alga eucheuma procesada". [8] Técnicamente, la carragenina se considera una fibra dietética. [9] [10]

En partes de Escocia e Irlanda, donde es conocido por una variedad de nombres locales y nativos , Chondrus crispus se hierve en leche y se cuela, antes de agregarle azúcar y otros aromas como vainilla, canela, brandy o whisky. El producto final es una especie de gelatina similar a la panna cotta , tapioca o blancmange .

Producción [ editar ]

Eucheuma denticulatum se cultiva para iota-carragenina en un cultivo fuera del fondo en Tanzania

Aunque los carragenanos se introdujeron en una escala industrial en la década de 1930, fueron utilizados por primera vez en China, alrededor de 600 BC (donde Gigartina se usó) y en Irlanda alrededor de 400 AD [11] [12] Carragenina gelatina se puede preparar por ebullición 5 oz (140 g) de musgo irlandés enjuagado en 8 imp qt (9,1 l) de agua durante 10 minutos, revolviendo la mezcla mientras hierve. Se añaden rápidamente 2 imp qt (2,3 l) de agua fría a la infusión caliente y, una vez que la mezcla se ha enfriado, se cuela a través de un paño. Luego se enfría durante 24 horas, tiempo durante el cual se vuelve gelatinoso. [ cita requerida ]

En 2011 , las ventas mundiales de carragenina se estimaron en 640 millones de dólares. [13] El mayor productor de carragenina industrial fue Filipinas , donde las algas cultivadas producen alrededor del 80% del suministro mundial, [14] mientras que China es el principal exportador a los mercados mundiales de Estados Unidos y Europa. [13] Las fuentes más utilizadas son E. cottonii ( Kappaphycus alvarezii , K. striatum ) y E. spinosum ( Eucheuma denticulatum), que en conjunto proporcionan alrededor de las tres cuartas partes de la producción mundial. Estos crecen desde la superficie del mar hasta una profundidad de unos 2 metros. Las algas se cultivan normalmente en hilos de nailon tendidos entre flotadores de bambú y se recolectan después de tres meses aproximadamente, cuando cada planta pesa aproximadamente 1 kg.

La variedad E. cottonii ha sido reclasificada como Kappaphycus cottonii por Maxwell Doty (1988), introduciendo así el género Kappaphycus , sobre la base de los ficocoloides producidos (a saber, kappa carragenina). [ cita requerida ]

Después de la cosecha, las algas se secan, se empacan y se envían al fabricante de carragenina. Allí se muelen las algas, se tamizan para eliminar impurezas como la arena y se lavan a fondo. Después del tratamiento con una solución alcalina caliente (p. Ej., Hidróxido de potasio al 5-8% ), la celulosa se elimina del carragenano mediante centrifugación y filtración . La solución de carragenina resultante se concentra luego por evaporación . Se seca y se muele según las especificaciones.

Hay tres tipos de procesamiento industrial:

Semi-refinado [ editar ]

Esto solo se realiza con E. cottonii o E. spinosum . La hierba cruda se clasifica primero y los contaminantes crudos se eliminan a mano. Luego, la hierba se lava para eliminar la sal y la arena, y luego se cocina en álcali caliente para aumentar la fuerza del gel. La hierba cocida se lava, se seca y se muele. E. spinosum se somete a un ciclo de cocción mucho más suave, ya que se disuelve con bastante facilidad. El producto se llama carragenina semirrefinada, grado natural de Filipinas o, en los EE. UU., Simplemente se incluye en la especificación común de carragenina. [15]

 algas limpias y lavadas  ↓ extracción ↓ filtración gruesa → residuo de algas ↓  filtración fina → ayudas filtrantes usadas ↓ ↓ -------------- concentración -------------- ↓ preparación con KCl preparación con alcohol ↓ ↓ gel presionando recuperación de alcohol  ↓ ↓ secado secado ↓ ↓  fresado fresado  ↓ ↓  mezcla mezcla ↓ ↓ gel de carragenina refinada carragenina refinada

Refinado [ editar ]

La diferencia esencial en el proceso de refinación es que el carragenano primero se disuelve y se filtra para eliminar los restos de la pared celular. A continuación, el carragenano se precipita de la solución clara mediante isopropanol o cloruro de potasio. [dieciséis]

Procesamiento mixto [ editar ]

Existe una tecnología híbrida en la que las algas se tratan de forma heterogénea como en el proceso semirrefinado, pero se utilizan niveles elevados de alcohol o sal para inhibir la disolución. Este proceso se utiliza a menudo en las algas marinas de América del Sur y brinda algunos de los beneficios de costo del procesamiento semirrefinado, al tiempo que permite procesar una gama más amplia de algas marinas; sin embargo, los niveles naturalmente bajos de celulosa en algunas algas de América del Sur permiten que se procesen de manera heterogénea y todavía se venderá bajo la especificación refinada de la UE.

Calificaciones [ editar ]

Ver también: Clasificación de alimentos

Hay dos grados básicos de carragenina: carragenina refinada (RC) y carragenina semirrefinada (SRC). En los Estados Unidos, ambos grados están etiquetados como carragenina. En la Unión Europea, el carragenano refinado se designa con el número E E-407 y el carragenano semirrefinado como E-407a. [8] La carragenina refinada tiene un máximo de 2% de material insoluble en ácido y se produce mediante un proceso de precipitación con alcohol o un proceso de prensado en gel de cloruro de potasio. El carragenano semirrefinado contiene un nivel mucho más alto de contenido celulósico y se produce en un proceso menos complejo. Indonesia, Filipinas y Chile son tres fuentes principales de materia prima y carragenina extraída.

Usos y aplicaciones [ editar ]

Alimentos y otros usos domésticos [ editar ]

  • Postres , carragenina , helados , nata, batidos, yogures, aderezos para ensaladas, leches condensadas azucaradas
  • Salsas : para aumentar la viscosidad
  • Cerveza : clarificante para eliminar las proteínas causantes de la turbidez
  • Patés y carnes procesadas (p. Ej., Jamón): sustituyen la grasa, aumentan la retención de agua, aumentan el volumen o mejoran el corte
  • Pasta de dientes : estabilizador para evitar que los componentes se separen
  • Fruit Gushers : ingrediente del gel encapsulado
  • Espuma de extinción de incendios: espesante para hacer que la espuma se vuelva pegajosa
  • Champús y cremas cosméticas: espesante
  • Geles ambientadores
  • Marmoleado : el antiguo arte del marmoleado de papel y tela utiliza una mezcla de carragenina sobre la que flotar pinturas o tintas; luego se coloca el papel o la tela, absorbiendo los colores
  • Betún para zapatos: para aumentar la viscosidad
  • Biotecnología : para inmovilizar células y enzimas.
  • Productos farmacéuticos: utilizado como excipiente inactivo en píldoras y tabletas.
  • Leche de soja y otras leches vegetales : para espesar
  • Refrescos dietéticos : para mejorar la textura y suspender los sabores.
  • Alimentos para mascotas
  • Lubricantes personales
  • Perritos calientes vegetarianos

Estado reglamentario [ editar ]

En los EE. UU., La carragenina está permitida según las regulaciones de la FDA [17] como aditivo alimentario directo y se considera segura [18] cuando se usa en la cantidad necesaria como emulsionante, estabilizador o espesante en alimentos, excepto aquellos alimentos estandarizados que no proporcionan para tal uso. La FDA también revisó la seguridad de la carragenina para la fórmula infantil. [19] La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria concluyó que "no hay evidencia de ningún efecto adverso en los seres humanos de la exposición a la carragenina de calidad alimentaria, o que la exposición a la carragenina degradada del uso de carragenano de grado alimenticio que está ocurriendo", [20] Además, el comité mixto de expertos FAO / OMS en aditivos alimentariosdeclaró en una revisión de julio de 2014 de carragenina "que el uso de carragenina en fórmulas infantiles o fórmulas para fines médicos especiales en concentraciones de hasta 1000 mg / L no es motivo de preocupación". [21]

Aunque el Programa Orgánico Nacional (NOP) había agregado carragenina a su Lista Nacional de aditivos permitidos para ser incluidos en alimentos orgánicos en 2003, [22] y lo revisó y reautorizó en 2008, [23] y lo señaló como "crítico para la producción orgánica y operaciones de manipulación ", [24] el 18 de noviembre de 2016, la Junta Nacional de Normas Orgánicas (NOSB) de la NOP votó para recomendar que se elimine la carragenina de la Lista Nacional de aditivos permitidos en la producción de alimentos orgánicos. [25]

El 4 de abril de 2018, el Servicio de Comercialización Agrícola (AMS) ( USDA) publicó un documento para anunciar la renovación de la carragenina en la Lista Nacional, permitiendo su uso continuado en productos alimenticios. El documento dice: "La NOSB recomendó eliminar la carragenina porque determinaron que materiales alternativos, como la goma gellan, la goma guar o la goma xantana, están disponibles para su uso en productos orgánicos". que la carragenina sigue siendo necesaria para el manejo de productos agrícolas debido a la falta de disponibilidad de sustitutos totalmente naturales (§ 6517 (c) (1) (ii)). La carragenina tiene usos específicos en una variedad de productos agrícolas, y los comentarios públicos informaron que los posibles sustitutos no replican adecuadamente las funciones de la carragenina en todo el ámbito de uso. Por lo tanto,carragenano sigue cumpliendo con los criterios de la OFPA para su inclusión en la Lista Nacional ".[26] La regla entró en vigor el 29 de mayo de 2018.

En una revisión de 2015, el Comité Mixto de Expertos de la Organización para la Agricultura y la Alimentación de la Naciones Unidas y la Organización Mundial de la Salud en Aditivos Alimentarios publicó un informe técnico en el año 2015 sobre el uso de carragenina en los preparados para lactantes y encontró que el aditivo "no era motivo de preocupación "en preparados para lactantes como alimento para fines médicos especiales en concentraciones de hasta 1000 miligramos por litro . [27] El uso de carragenina en preparados para lactantes, orgánicos o de otro tipo, está prohibido en la UE por razones de precaución, pero está permitido en otros alimentos. [28] En 2018, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria(EFSA) informó que la seguridad de la carragenina en los productos alimenticios se basa en una IDA de 75 mg / kg de peso corporal por día. [2]

En el Reino Unido, la Agencia de Normas Alimentarias emitió un retiro del mercado de productos dulces que contienen carragenina, indicando que la carragenina “no está permitida como ingrediente en productos de confitería de gelatina ya que presenta un peligro de asfixia”. [29]

Investigación de toxicidad [ editar ]

A partir de 2018, la carragenina se consideró no tóxica bajo ciertos niveles de consumo (75 mg / kg de peso corporal por día), aunque se recomendó más investigación, principalmente centrada en el destino de la carragenina y sus metabolitos durante y después de la digestión. [2] [30] [31]

Ver también [ editar ]

  • Agar
  • Lista de aditivos alimentarios
  • Pectina

Referencias [ editar ]

  1. ^ Manual de agar y carragenina de la FAO . Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (1965-01-01). Consultado el 10 de diciembre de 2011.
  2. ^ a b c Panel de la EFSA sobre aditivos alimentarios y fuentes de nutrientes añadidos a los alimentos (2018). "Reevaluación de carragenina (E 407) y algas Eucheuma procesadas (E 407a) como aditivos alimentarios" . Revista EFSA . 16 (4). doi : 10.2903 / j.efsa.2018.5238 . ISSN  1831-4732 .
  3. ^ Buschmann, Alejandro H .; Camus, Carolina; Infante, Javier; Neori, Amir; Israel, Álvaro; Hernández-González, María C .; Pereda, Sandra V .; Gómez-Pinchetti, Juan Luis; Golberg, Alexander; Tadmor-Shalev, Niva; Critchley, Alan T. (2 de octubre de 2017). "Producción de algas: descripción general del estado global de explotación, agricultura e investigación emergente". Revista europea de psicología . 52 (4): 391–406. doi : 10.1080 / 09670262.2017.1365175 . ISSN 0967-0262 . 
  4. ^ Inversión de impacto para una empresa comercial para el cultivo de algas en la comunidad en el norte de Palawan, Filipinas (PDF) . Inversión de impacto de la economía azul en Asia oriental y asociaciones en la gestión ambiental de los mares de Asia oriental. 2017 . Consultado el 8 de febrero de 2021 .
  5. ^ Habito, Cielito F. (1 de noviembre de 2011). "Sosteniendo las algas marinas" . Inquirer diario filipino . Consultado el 8 de febrero de 2021 .
  6. ^ Montaño, Marco Nemesio (16 de septiembre de 2004). "Gelatina, gulaman, 'JellyAce', atbp" . PhilStar Global . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  7. ↑ a b McHugh, Dennis J. (2003). "Una guía para la industria de las algas: Documento técnico de pesca de la FAO 441" . www.fao.org . Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación . Consultado el 29 de julio de 2017 .
  8. ^ a b "Aditivos actuales aprobados por la UE y sus números E" . Agencia de Normas Alimentarias . 26 de noviembre de 2010 . Consultado el 12 de agosto de 2014 .
  9. ^ http://www.marine-science.co.jp/english/goods/carra.html , Marine Science Co. Ltd.
  10. ^ DeSilver, Drew (abril de 1993). "Contestador automático: Carra-¿qué?" . Horarios vegetarianos : 28 . Consultado el 12 de agosto de 2014 .
  11. ^ Loureiro, Rafael R .; Cornualles, ML; Neish, Iain C. (2017). "Aplicaciones de carragenina: con especial referencia a las formas iota y kappa derivadas de las algas euqueumatoides" . En Hurtado, Anicia Q .; Critchley, Alan T .; Neish, Iain C. (eds.). Tendencias, problemas y oportunidades del cultivo de algas tropicales:… . Berlín, Alemania: Springer International Publishing. pag. 165. ISBN 9783319634982.
  12. ^ Mitchell, YO; Guiry, MD (diciembre de 1983). "Carragenina: ¿una habitación local o un nombre?". Revista de Etnofarmacología . 9 (2–3): 347–351. doi : 10.1016 / 0378-8741 (83) 90043-0 . PMID 6677826 . 
  13. ^ a b Contenido del informe de la industria de carragenina 2012 (PDF) (Informe). CyberColloids Ltd. 2012 . Consultado el 6 de abril de 2014 .
  14. ^ Pareño, Roel (14 de septiembre de 2011). "DA: Phl para recuperar el liderazgo en la producción de algas" . La estrella filipina . Consultado el 6 de abril de 2014 .
  15. ^ CyberColloids: E407 Especificación Carragenina , CyberColloids, página web de investigación y desarrollo de hidrocoloides.
  16. ^ CyberColloids :página web de investigación y desarrollo de algas Eucheuma procesadas con especificación E407a , hidrocoloides.
  17. ^ 21 Código de Regulaciones Federales 172.620
  18. ^ Generalmente reconocido como seguro 21 CRF §182.7255 GRAS ID Code 9000-07-1 (1973)
  19. ^ Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos 21 USC 350 (a) §412
  20. ^ Opinión del Comité Científico de Alimentos sobre Carragenina (2003) [1] p. 5
  21. ^ Comité Mixto FAO / OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios . Quién.int. Consultado el 8 de noviembre de 2014.
  22. ^ 68 FR 61993 (2003)
  23. ^ 65 FR 80548
  24. ^ 73 FR 59481
  25. ^ "Resumen de revisión de Sunset 2018 Revisión final de NOSB" (PDF) . Servicio de Comercialización Agrícola del USDA. 2016-11-30 . Consultado el 15 de febrero de 2017 .
  26. ^ "83 FR 14347" . Servicio de Comercialización Agrícola del USDA. 2018-04-04 . Consultado el 21 de abril de 2018 .
  27. ^ Evaluación de la seguridad de ciertos aditivos alimentarios, 3 . Comité Mixto de Expertos en Aditivos Alimentarios, Serie de Aditivos Alimentarios de la OMS: 70. 2015. hdl : 10665/171781 . ISBN 9789241660709.
  28. ^ "Opinión del Comité Científico de Alimentos sobre carragenina" (PDF) . Comisión Europea, Comité Científico de la Alimentación. 2003.
  29. ^ "Tees Ltd recuerda Sweetworld Yummys Jelly Cones debido a un peligro de asfixia" .
  30. ^ David, Shlomit; Shani Levi, Carmit; Fahoum, Lulu; Ungar, Yael; Meyron-Holtz, Esther G .; Shpigelman, Avi; Lesmes, Uri (1 de marzo de 2018). "Revisando la controversia de la carragenina: ¿entendemos realmente el destino digestivo y la seguridad de la carragenina en nuestros alimentos? (Revisión)". Comida y función . 9 (3): 1344-1352. doi : 10.1039 / c7fo01721a . ISSN 2042-6496 . PMID 29469913 .  
  31. ^ Martino, John Vincent; Van Limbergen, Johan; Cahill, Leah E. (1 de mayo de 2017). "El papel de la carragenina y la carboximetilcelulosa en el desarrollo de la inflamación intestinal" . Fronteras en pediatría . 5 : 96. doi : 10.3389 / fped.2017.00096 . PMC 5410598 . PMID 28507982 .  

Lectura adicional [ editar ]

  • McHugh, Dennis J. Documento técnico de pesca de la FAO 288 - Producción y utilización de productos a partir de algas marinas comerciales, Capítulo 3 - Producción, propiedades y usos de carragenina , Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación , Roma, 1987
  • Guiry, Michael DR Carragenanos , The Seaweed Site: información sobre algas marinas.

Enlaces externos [ editar ]

  • Aditivos alimentarios: encías e hidrocoloides en Curlie