E407 – Caragenan

  1. Acasă
  2. E407 – Caragenan

Ce este aditivul E 407?

Aditivul E 407, caragenanul este o substanță care poate avea rol de îngroșare, de gelifiere, de glazurare și de stabilizare.

Sub numele de caragenan (E 407) sunt cunoscute câteva polizaharide extrase din algele marine de culoare roșie  din familia Gigartimaceae, Solieriaceae, Hypneaceae și Furcellariaceea din clasa Rhodophyceae. Au structură liniară de poligalactopiranoză la care o parte din grupele hidroxil sunt esterificate cu acid sulfuric. Moleculele de D-galactopiranoză sunt unite alternativ prin legături 1-3-α și respectiv 1,4-β având grupele hidroxil de la atomii de carbon C2 și sau C6 esterificate cu acid sulfuric.

Industrial se obține prin extracție cu apă astfel: algele întregi sunt spălate cu apă rece, după care sunt supuse digestiei cu apă caldă. Sunt omogenizate, aduse la fierbere, decolorate cu pământ decolorant, filtrate la 70-80oC, purificate prin schimb ionic, după care urmează concentrarea filtratului și precipitarea cu solvenți organici. Spălarea substanței se efectuează cu alcool, apoi uscarea sub vid și măcinarea. Datorită vâscozității sale mari, concentrarea filtratului se face doar până  la 1,5 % hidrocoloid în soluție.[i]

Câte tipuri de caragenan există?

În funcție de gradul de sulfatare, exista trei tipuri de caragenan:

  • Kappa-caragenan, care are un singur grup sulfat per dizaharidă,
  • iota-caragenan cu doua grupări și
  • lambda-caragenan cu trei.

Utilizat ca aditiv alimentar inca din secolul 15, caragenanul este o alternativă vegană la gelatină, pe lângă celelalte proprietăți ale sale.[ii]

Care sunt alimentele ce conțin aditivul alimentar E 407?

Caragenanul este folosit  singur sau în amestec cu E 400, E 401, E 402,  E 403, E 404, E 406, E 410, E 412, E 415, E 418 în:

  • gemuri,
  • jeleuri,
  • marmelade,
  • paste și piureuri tartinabile pe bază de fructe, precum și în produse similare cu conținut caloric scăzut.

Se mai adaugă în:

  • lapte parțial sau total deshidratat,
  • smântână pasteurizată integrală,
  • alimente post-înțărcare pentru sugarii sănătoși,
  • stabilizarea băuturilor de lapte, de cacao ,
  • în iaurt,
  • în creme desert,
  • în conserve de carne și pește.
  • produse proteice extrudate,
  • în industria produselor făinoase,
  • paste făinoase,
  • produse zaharoase.[1]

Există efecte secundare în urma consumării aditivului alimentar E 407?

Caragenanul este o substanță greu digerabilă. În doze mari are un efect laxativ, dar în alimente cantitățile de aditivi sunt reduse.

Unele studii au concluzionat că acesta poate împiedica asimilarea unor substanțe minerale La persoanele sensibile pot să apară fenomene alergice (edeme, erupții cutanate etc.).1

În ceea ce privește genotoxicitatea Grupul EFSA care a reevaluat caragenanul în  2018 a concluzionat că acesta și algele Eucheuma prelucrate nu au generat o îngrijorare cu privire la genotoxicitate.

Conform unor studii, în general, administrarea pe termen scurt de caragenan a fost bine tolerată și nu a indus efecte adverse în tractul gastro-intestinal la șobolani, cobai, porci și maimuțe.Maimuțele cărora li s-a administrat caragenan degradat au prezentat leziuni histopatologice la nivelul colonului, care au variat de la eroziuni ușoare ale mucoasei la doza mică (750 mg/kg cop/zi) până la ulcerații asociate cu infiltrarea inflamatorie la doza mare (2.900 mg/kg copr/zi). S- a observat că nivelul cel mai scăzut pentru care este observat un efect advers  a fost de  750 mg ι-caragenan degradat (C16)/kg corp/zi.

La șobolani, DL50 orală pentru caragenanul de sodiu sau calciu a fost 5.650–6.250 și, respectiv, 5.140–5.660 mg/kg corp (JECFA, 1974). Pentru șoareci, DL50 orală pentru caragenanul de sodiu sau calciu a fost raportată la 8730–9670 și, respectiv, 8710–9590 mg/kg corp (JECFA, 1974). raportat la șobolani (Weiner, 1991). Caragenanul de calciu, o valoare DL50 orală > 10.000 mg/kg corp. (Documentația furnizată EFSA nr. 35). Nu au fost disponibile date privind toxicitatea orală acută a caragenanului degradat și a algei Eucheuma prelucrate.[2]

Care sunt caracteristicile aditivului E 407?

Aditivul E 407 are ca sinonime: Geloză din mușchi irlandez; Eucheuman (din Eucheuma spp.); Iridophycan (din Iridaea spp.); Hypnean (din Hypnea spp.); Furcellaran sau agar-agar de Danemarca (din Furcellaria fastigiata); Caragenan (din Chondrus și Gigartina spp).

Masa moleculară a substanței este cuprinsă între 100000 și 1000000.

Caragenanul se prezintă sub formă de pudră grunjoasă, sau de pulbere cu dimensiunea particulelor < 250 µ, de culoare alb-gălbui spre incolor, insipidă și inodoră.

În continuare sunt prezentate specificațiile stabilite pentru caragenan, prin regulamentul  (UE) nr. 231/2012 al comisiei din 9 martie 2012 de stabilire a specificațiilor pentru aditivii alimentari enumerați în anexele II și III la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului.

Solubilitatea

Este o substanță solubilă în apă rece sau caldă, această solubilitate fiind în funcție de tipul de caragenan și de cationul legat de radicalul sulfat. De asemenea, solubilitatea în apă mai este influențată de temperatură, sau de existența unor ioni în soluție, prin intermediul cărora caragenanul constituit din polimeri, poate forma asociații intermoleculare. Este insolubil în solvenți organici, în grăsimi și în uleiuri. Dintre toate tipurile de caragenan, λ-caragenanul este foarte solubil în apă rece, iar soluțiile obținute au vâscozitate ridicată. Explicația constă în existența în structura sa a unui număr mare de grupări sulfat hidrofile.

Stabilitate

Caragenanul prezintă stabilitate mare în mediul acid la un pH >3,5 în mediul neutru și în mediu bazic. La valori sub pH =3,5 substanța se depolimerizează. În mediu neutru stabilitatea sa este mare chiar la temperaturi ridicate (150 oC).

Puritate

Solvenți reziduali: Nu mai mult de 0,1% metanol, etanol, 2-propanol, individual sau în combinație

Vâscozitate: Nu mai puțin de 5 mPa.s (soluție 1,5 % la 75 °C)

Pierdere prin uscare Nu mai mult de 12 % (105 °C, 4 ore)

Sulfați: Nu mai puțin de 15% și nu mai mult de 40 % raportat la substanța uscată (ca SO4) Cenușă: Nu mai puțin de 15 % și nu mai mult de 40 %, raportat la substanța uscată la 550 °C

Cenușă insolubilă în acid: Nu mai mult de 1 % raportat la substanța uscată (insolubilă în acid clorhidric 10 %).

Substanțe insolubile în acid Nu mai mult de 2 % raportat la substanța uscată

Caragenan cu masă moleculară mică (fracția masei moleculare sub 50 kDa): Nu mai mult de 5 %

Arsen- Nu mai mult de 3 mg/kg

Plumb-Nu mai mult de 5 mg/kg

Mercur- Nu mai mult de 1 mg/kg

Cadmiu -Nu mai mult de 2 mg/kg

Criterii microbiologice

Număr total de germeni- Nu mai mult de 5 000 colonii per gram

   Drojdii și mucegaiuri- Nu mai mult de 300 colonii per gram

Escherichia coli- Absentă în 5 g

Salmonella spp.- Absentă în 10 g[3]

De ce este necesară utilizarea aditivului alimentar E 407?

În industria alimentară caragenanul este important pentru proprietatea sa funcțională de a forma geluri care au o structură variabilă. Acestea pot fi fragile, dure, moi și elastice, în funcție de tipul de caragenan, de concentrația sa, de prezența unor cationi străini cu care aditivul poate interacționa.

Caragenanul reacționează cu proteinele din unele produse alimentare. În medii acide, caragenanul precipită proteinele la valori de pH, superioare punctului izoelectric.

În medii neutre, caragenanul gelifică cu cazeina din lapte formând geluri foarte puternice. Această comportare este explicată de prezența ionilor de calciu care formează legături între cazeină și caragenan.

În procesele de gelificare, prezintă sinergism cu guma locust. În schimb, gelul format de K-caragenan, devine mai moale și mai elastic în prezența gumei guar și a carboximetilcelulozei, care însă îi măresc coeziunea. Amidonul de grâu și porumb prezintă sinergism cu caragenanul, fapt ce este reflectat printr-o creștere relativ mare a tăriei gelurilor.

În industria conservelor vegetale, gemuri, jeleuri, marmelade, în paste și piureuri tartinabile, în produse din fructe desert-gelificate, se obțin jeleuri omogene, termoreversibile, tixotropice.

Gelurile nu prezintă fenomenul de sinereză, dacă în produsele respective, se adaugă caragenan în amestec cu guma Karaya. Caragenanul ca gelifiant, se mai poate folosi uneori, în amestec cu gelatina, la conserve de carne sau de pește, pentru legarea bucăților de carne sau de pește, precum și la aspicuri.

Utilizarea caragenanului mai este o necesitate și pentru nectaruri sau sucuri de fructe deoarece acesta menține în suspensie pulpa fructelor respective, jucând astfel rolul de stabilizator al dispersiei coloidale.

În glazuri are rol stabilizator, caragenanul mai este necesar, unde are rolul de a lega apa, împiedicând topirea și înmuierea acestora, la căldură sau la umiditate mai ridicată.

De asemenea, ca stabilizator, caragenanul se folosește și la obținerea sufleurilor.

Caragenanul mai este necesar și pentru obținerea unor pelicule protectoare pentru carne, pește și păsări, prevenind deshidratarea acestora.

Utilizarea aditivului la dressinguri pentru salate, maioneze etc., se face cu scopul stabilizării emulsiilor, precum și pentru a se obține o anumită consistență a produselor, deoarece caragenanul este și un bun agent de îngroșare. În cazul cremelor desert, caragenanul are rol de stabilizator al emulsiei respective, contribuind la obținerea unei texturi fine, cremoase cu un aspect atrăgător.1

Concluzii și Reglementări legislative E 407

În ceea ce privește utilizările caragenanului în alimentele pentru sugari și copii mici, Comitetul științific pentru alimente SCF (1998a, 2003a,b) a afirmat că „În absența oricăror informații suplimentare cu privire la o posibilă absorbție a caragenanul în intestinul imatur la sugarul foarte mic, rămâne nerecomandabilă utilizarea caragenanului în formulele pentru sugari care sunt hrăniți de la naștere, inclusiv în categoria alimentelor de uz medical special. Comitetul nu are obiecții la utilizarea caragenanului în alimente pentru sugarii mai mari, cum ar fi laptele de continuare (SCF, 1983) și înțărcarea alimente (SCF, 2003a). 4

Caragenanul este reglementat conform legislației europene[4] și a Regulamentului European Nr. 1333/2008.

 

Autor: dr.ing. Fulvia Andruta Manolache

Referințe bibliografice

[1] Regulamentul (UE) nr. 1129/2011 al comisiei din 11 noiembrie 2011 de modificare a anexei II la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului prin stabilirea unei liste a Uniunii a aditivilor alimentari

[2] https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2018.5238, Reevaluation EFSA Journal – 2018, Re‐evaluation of carrageenan E 407 and processed Eucheuma seaweed E 407a as food additives.pdf

[3] Regulamentul (UE) nr. 231/2012 al comisiei din 9 martie 2012 de stabilire a specificațiilor pentru aditivii alimentari enumerați în anexele II și III la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului

6https://pixabay.com/ro/photos/alimente-israel-pachete-de-vacan%c8%9b%c4%83-4188760/

7 https://pixabay.com/ro/photos/sm%c3%a2nt%c3%a2n%c4%83-oala-ceramic%c4%83-4215626/

[4]https://webgate.ec.europa.eu/foods_system/main/index.cfm?event=substance.view&identifier=115

8 https://pixabay.com/ro/photos/banane-desert-dulciuri-frisca-282313/

 

[i] Elena Oranescu, Aditivii alimentari-necesitate și risc, Editura SemnE, 2005, București

[ii] Sursa: Maria Dul, Krzysztof J. Paluch, Hazel Kelly, Anne Marie Healy, Astrid Sasse, Lidia Tajber, Self-assembled carrageenan/protamine polyelectrolyte nanoplexes – investigation of critical parameters governing their formation and characteristics, Carbohydrate Polymers, February 2015, DOI:10.1016/j.carbpol.2015.01.066

Meniu