Каррагинаны в пищевой промышленности
Федеральное
Агентство по рыболовству
«Калининградский
государственный технический университет»
Механико-технологический
факультет
Кафедра
пищевой биотехнологии
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ
РАБОТА
По дисциплине
«Функциональные и пищевые добавки»
Тема:
«Каррагинаны в пищевой промышленности»
Выполнил студент:
Полтаржицкий В.Д.
Проверил: к.т.н., доцент
кафедры Землякова Е.С.
Калининград
2012
Содержание
Введение
.
Характеристика каррагинанов
. Получение
каррагинанов
.
Использование каррагинанов
. Пищевая безопасность
Заключение
Список
использованной литературы
Введение
С начала 20-го века медицина и химия стали развиваться широкими темпами.
На стыке двух этих наук развилась наука о правильном питании человека и
комбинированных пищевых продуктах питания. Согласно требованиям теорий питания
стали перерабатывать пищу. Так же рынок разнообразился новыми типами продуктов
питания. Их производство не могло бы осуществиться без новых типов пищевых
веществ - пищевых добавок. Одной из таких добавок является каррагинан -
структурообразователь.
Официально каррагинан был открыт в конце XIX века. Хотя в Китае его использовали еще в VII веке до н.э. Студенистые экстракты
из водоросли Chondrus crispus («ирландский мох») использовались в качестве пищевых
добавок в течение сотен лет. Первые фабрики по промышленному производсву
каррагинана были построены в США в середине 30-х годов прошлого столетия.
Название «каррагинаны» получено от одного из видов красных водорослей,
произрастающего около берегов Ирландии.
1. Характеристика каррагинанов
Каррагинан- семейство линейных сульфатных полисахаридов, получаемых из
красных морских водорослей.
Каррагинан - это природный гелеобразователь, получаемый при переработке
красных морских водорослей. В зависимости от степени очистки различают
рафинированные и полурафинированные каррагинаны. Зарегистрирован в качестве
пищевой добавки Е-407.
Молекулы каррагена - большие, очень гибкие, и могут формировать
закручивающиеся структуры. Они могут образовывать различные гели при комнатной
температуре. Часто используются в пищевой промышленности как стабилизирующий и
загущающий агент. Гели ведут себя как псевдопластик.
Все каррагинаны - высокомолекулярные полисахариды, составленные из повторений
субъединиц галактозы и 3,6-ангидрогалактозы (3,6-AG), как сульфированных, так и
несульфированных. Субъединицы соединены чередующимися альфа 1-3 и бета 1-4
гликозидными связями.
В зависимости от степени полимеризации и этерификации препараты каррагинанов
классифицируются на 3 группы:
· Каппа: сильные, твердые гели.(одна сульфатная группа на две
молекулы галактозы). Производятся из Kappaphycus cottonii,
· Йота: мягкие гели (две сульфатные группы на две молекулы
галактозы). Производятся из Eucheuma spinosum,
· Лямбда: формируют гели в смеси с белками, а не водой;
используются для утолщения молочных продуктов (три сульфатные группы на две
молекулы галактозы). Наиболее частый источник - водоросли Gigartina из Южной
Америки.
Наиболее важным различием, влияющим на свойства классов каррагинанов,
является количество и положение cульфатных эфиров на повторяющихся субъединицах
галактозы. Большее количество сульфатных эфиров понижает темепературу
растворения каррагинана и приводит к более мягким гелям или препятствует
образованию гелей (лямбда-каррагинан).
Многие красные водоросли производят различные типы каррагинана на разных
стадиях развития. Например, род Gigartina производит главным образом
каппа-каррагинаны в стадии гаметофита, и лямбда-каррагинаны в стадии спорофита.
Все классы каррагинана растворимы в горячей воде, но в холодной воде
растворим только класс лямбда и соли натрия других классов.
Рисунок 1.1 - Химические формулы каррагинанов
2. Получение каррагинанов
В настоящее время крупнейшим производителем являются Филлипины, где
морские водоросли разводятся специально. В основном это виды Kappaphycus
striatum и Eucheuma denticulatum. Они растут на 2 метра вглубь от поверхности
моря. Водоросли обычно выращивают на нейлоновых тросах, закрепленных на
бамбуковых опорах. Урожай собирают приблизительно через три месяца, когда
каждое растение весит около килограмма.
После сбора водоросли сушат, упаковывают в тюки и отправляют на фабрику.
Там водоросли мелют, просеивают, чтобы удалить загрязнения, например песок, и
тщательно промывают. После обработки горячим щелочным раствором (например
5-8%-ным гидроксидом калия) из водорослей путем центрифугирования и фильтрации
удаляется целлюлоза. Получившийся каррагинановый раствор затем концентрируется
выпариванием. Затем высушивается и измельчается в соответствии со
спецификацией.
3. Использование каррагинанов
химический
каррагинан водоросль пищевой
В настоящее время производится свыше 150 различных каррагинан содержащих
продуктов. Основные отрасли пищевой промышленности, потребляющие каррагинан:
при производстве молочных (шоколадное молоко, щербеты, сырные пасты, взбитые
сливки и т.д.), мясных (мясо в желе, консервы и т.д.) и рыбных продуктов,
приправ, безалкогольных напитков, хлебобулочных (хлебное тесто, пончики,
фруктовые кексы, сахарные глазури, меренги) и кондитерских изделий. Каррагинаны
широко используются в пищевой промышленности для гелеобразования, сгущения и
стабилизации эмульсий в системах, основанных на молоке и воды. Кроме этого они
часто применяются для сбалансирования и улучшения свойства других гелей, так
как обладают способностью образовывать комплексы с другими гидроколлоидами.
Каррагинан превосходит агар и альгинат в тех случаях, когда требуется
высокая вязкость и сопутствующие сгущение, эмульгирование и суспендирование.
Так, каррагинан при низких концентрациях (0.01-0.03%) суспендирует частицы
какао и предотвращает разделение жиров при приготовлении пастеризированного
шоколадного молока, белковых соевых напитков с шоколадными добавками.
Модифицированные каррагинаны препятствуют окислению жиров и поэтому их
используют в качестве антиокислителей. В виде коагулята их применяют в качестве
фиксаторов в мясных консервах, фруктовых гелях и желе. При этом в отличие от
других добавок каррагинан в мясных системах одновременно формирует с
солерастворимыми мышечными белками единую матрицу и упрочняет ее, обеспечивая
получение требуемого технологического эффекта. Применение каррагинана при
производстве мясопродуктов даёт возможность:
повысить выход мясных изделий;
исключить вероятность образования при термической обработке
бульонно-жировых отеков;
стабилизировать внешний вид продукта при его хранении в вакуум-упаковке
за счёт снижения эффекта отсечения влаги (синерезис);
снизить себестоимость готовой продукции.
Наиболее эффективно использование каррагинана в технологическом процессе
производства мясопродуктов из сырья с повышенным содержанием жировой и
соединительной ткани, мяса механической дообвалки, мяса птицы.
Использование каррагинана не требует дополнительного оборудования и
изменения стандартного технологического процесса.
Уровень дозировки каррагинана при производстве мясопродуктов составляет
от 0,2 до 2,0%. Введение каррагинана в мясное сырье осуществляют в сухом
(порошкообразном) либо гидратированном (растворенном) виде. При изгоговлении
эмульгированных мясных изделий (вареные колбасы, сосиски, сардельки) каррагинан
вносят в сухом виде на этапе перемешивания или в ходе первой фазы куттерования
предварительно посоленного (нежирного) сырья. Кроме пищевой промышленности
каррагинан находит широкое потребление и в косметической при изготовлении
лосьонов, кремов и шампуней. Благоприятно воздействуя на кератин волос,
каррагинан, добавленный в шампунь или фиксатор, делает массу волос более
послушной и плотной, вероятно, за счет связывания влаги и снятия статического
заряда. Кроме того, каррагинан способен удерживать глицерин на волосах, а
вместе каррагинан и глицерин способствуют увлажнению волос. Эта же комбинация в
композиции зубных паст существенно увеличивает вязкость продукта. Необходимо
отметить широкое использование каррагинана и в медицинской практике. Благодаря
гелеобразующим свойствам каррагинан может быть использован для приготовления
лекарственной таблеточной массы. Комплексирование с каррагинаном облегчает
проведение лекарственного препарата в водную суспензию и обеспечивает его
пролонгированное действие, кроме этого каррагинан может быть использован в
рентгеноскопии желудка, так как предотвращает флокуляцию фосфата бария белками.
Каррагинан, благодаря целому ряду полезных свойств, наиболее
существенными из которых в данном случае является иммуностимулирующая
активность, способность вызывать регенерацию кожи и стимулировать рост
соединительной ткани, может служить удобным веществом для создания гелевой
основы различных ранозаживляющих повязок.
4. Пищевая безопасность
Food and Agriculture Organization of the United Nations и ВОЗ, на
основании имеющихся данных, не рекомендуют использовать каррагинан-содержащие
продукты в детском питании, поскольку опыты на крысах, морских свинках и
обезьянах показали, что использование полигинана (частично распавшаяся молекула
Каррагинана) может привести к язвам и раку желудочно-кишечного тракта, причём у
морских свинок употребление каррагинана может вызвать язвы желудочно-кишечного
тракта, а у крыс - рак желудочно-кишечного тракта. Употребление каррагинана
может также быть причиной воспалительных заболеваний кишечника.
Однако в настоящее время использование каррагинана в пищевых продуктах не
нормируется.
Заключение
В данной работе я попытался рассмотреть каррагинан, его биологические и
физико-химические свойства. На основании проделанной работы можно сделать
вывод, что каррагинаны не опасны для человека с одной стороны и очень удобны в
производстве с другой, как за счет своих необычных и нужных физико-химических
свойств, так и за счет простоты их использования, что обеспечивает им хорошее будущее
в пищевой промышленности.
Список использованной литературы
1. <http://www.tharnika.ru/spice/texturants/>
- портал пищевых добавок
. <http://ru.wikipedia.org>
- общий информационный портал
. <http://prodobavki.com>
- портал пищевых добавок