Nombre comercial de la Carragina o Carrageno, es un hidrocoloide extraído de algas marinas rojas de las especies Gigartina, Hypnea, Eucheuma, Chondrus y Iridaea.
Es utilizada en diversas aplicación es en la industria alimentaria como espesante, gelificante, agente de suspensión y estabilizante, tanto en sistemas acuosos como en sistemas lácticos.
La carragenina es un ingrediente multifunción al y se comporta de manera diferente en el agua que en la leche.
En el agua, se presenta, típicamente, como un hidrocoloide con propiedades espesantes y gelificantes.
En la leche, tiene, además, la propiedad de reacción ar con las proteínas y proveer función es estabilizantes.
La carragenina posee una habilidad exclusiva de formar una amplia variedad de texturas de gel a temperatura ambiente: gel firme o elástico; transparente o turbio; fuerte o débil; termorreversible o estable al calor; alta o baja temperatura de fusión/gelificación.
Puede ser utilizado, también, como agente de suspensión, retención de agua, gelificación, emulsificación y estabilización en otras diversas aplicación es industriales.
Es clasificada de acuerdo con su estructura y propiedades físico-químicas o según su proceso de producción:
1 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
KAPPA - gel rígido, quebradizo, termorreversible, alta fuerza de gel, presenta sinérisis.
IOTA - gel elástico, termorreversible, no presenta sinérisis, propiedad tixotrópica.
LAMBDA - soluble en frío, no gelificante, produce altas viscosidades.
2 PROCESO DE PRODUCCIÓN
SEMI-REFINADA - gel opaco, con mucha celulosa y fibra, bajo grado de pureza.
REFINADA - gel claro, transparente, alto grado de pureza.
MATERIA PRIMA
La carragenina es obtenida de diversos géneros y especies de algas marinas de la clase Rodophyta. El contenido de carragenina en las algas varía de 30% a 60% del peso seco, dependiendo de la especie del alga y de las condición es marinas tales como luminosidad, nutrientes, temperatura y oxigenación del agua. Algas de diferentes especies y fuentes producen carrageninas de diferentes tipos: kappa, iota y lambda. Algunas especies de algas pueden producir carrageninas de composición mixta como kappa/iota, kappa/lambda o iota/lambda.
Las especies productoras de carragenina tipo kappa son la Hypnea Musciformis, la Gigartina Stellata, la Eucheuma Cottonii, la Chondrus Crispus y la Iridaea.
Las especies productoras de carragenina tipo iota son la Gigartina Teedi y la Eucheuma Spinosum. Las especies productoras de carragenina tipo lambda son, en general, del género Gigartina.
Las algas son, de manera habitual, recolectadas manualmente por pescadores en zonas intermareas o por sumersión con auxilio de equipamientos adecuados.
Después de la recolección, las algas son colocadas al sol para secarlas hasta que lleguen a un nivel de humedad ideal para su procesamiento.
FUNCIÓNALIDAD Y APLICACIÓNES
Las aplicación es de la carragenina están concentradas en la industria alimentaria.
Las aplicación es pueden ser divididas en sistemas lácticos, acuosos y bebidas.
Sin embargo, ya existen actualmente otras diversas aplicación es de carragenina para una gran variedad de aplicación es industriales.
La carragenina posee diversas función es de acuerdo con su aplicación: gelificación, espesamiento, estabilización de emulsión es, estabilización de proteínas, suspensión de partículas, control de fluidez y retención de agua.
1. INDUSTRIA ALIMENTARIA
Productos Lácteos: helados, chocolateados, flanes, pudines, crema de leche, yogures, postres cremosos, quesos, postres en polvo, leche de coco
Dulces y Confituras: Postres tipo gelatina, jaleas, dulces en pasta, marshmallow, caramelos de goma, confites, merengues
Productos Cárnicos: Jamón, "ajamonado", mortadela, hamburguesa, patés, aves y carnes procesadas
Bebidas: clarificación y refinación de zumos, cervezas, vinos y vinagres, chocolateados, jarabes, zumos de fruta en polvo, diet shakes
Panificación: coberturas de tartas, rellenos de tortas, masas de pan
Salsas y Sopas: Salsas de ensalada, en polvo, sopas en polvo, mostaza, salsa blanca, salsas listas para pastas
2. OTRAS APLICACIÓN ES INDUSTRIALES
Pasta dentífrica, odoríficos para aire, pet food, cosméticos, pinturas, emulsión es
ESTRUCTURA
La carragenina está ubicada en la pared de las células y en la matriz intercelular del tejido de las algas.
Es un polisacárido de alto peso molecular con contenido de éster sulfato de 15% a 40% formado por unidades alternadas de D-galactosa y 3,6-anhidro-galactosa (3,6-AG) unidas por ligaduras -1,3 y 1,4-glucosídica.
La posición y el número de grupos de éster sulfato así como el contenido de 3,6-AG determinan las diferencias primarias entre los tipos de carragenina kappa, iota y lambda. Los mayores niveles de éster sulfato implican en una menor fuerza de gelificación y baja temperatura de solubilización.
La carragenina tipo kappa contiene de 25% a 30% de éster sulfato y de 28% a 35% de 3,6-AG.
La carragenina tipo iota contiene de 28% a 35% de éster sulfato y de 25% a 30% de 3,6-AG.
La carragenina tipo lambda contiene de 32% a 39% de éster sulfato y no contiene 3,6-AG.
PROCESO DE PRODUCCIÓN
Con respecto al sistema de producción, las carrageninas pueden ser refinadas o semi-refinadas.
Para las carrageninas semi-refinadas, el proceso de producción es siempre el mismo.
Para las carrageninas refinadas existen tres métodos actualmente empleados: Drum Drying, Precipitación por alcohol y Gel Press
PROPIEDADES
1. SOLUBILIDAD
En agua caliente: todos los tipos de carragenina son solubles en agua caliente a temperaturas superiores a la temperatura de fusión del gel. El intervalo normal de temperaturas es de 40º a 70ºC, dependiendo de la concentración y de la presencia de cationes.
En Agua fría : en agua fría, solamente son solubles la carragenina tipo lambda y las sales de sodio de los tipos kappa e iota. Las sales de potasio y calcio de las carrageninas kappa e iota no son solubles en agua fría pero exhiben expansión por hidratación considerable en función de la concentración, tipos de cationes presentes, temperatura del agua y condición es de dispersión.
Leche caliente: todos los tipos de carragenina son solubles en leche caliente, pero algunos tipos son intensamente afectados por iones de calcio. El enfriamiento tiende a gelificar la solución. La fuerza de gel y la consistencia dependen de la concentración de la solución y de la sensibilidad de la carragenina a los iones de calcio.
Leche fría: la carragenina tipo lambda es soluble en leche fría debido a su insensibilidad a la presencia de iones de potasio y calcio. Las carrageninas kappa e iota son insolubles en leche fría, pero pueden ser utilizadas eficazmente para espesar o gelificar solución es de leche fría cuando son usadas en conjunto con un fosfato tal como el pirofosfato tetrasódico (TSPP).
Solución de Azúcar: todos los tipos de carragenina son relativamente insolubles en solución es concentradas de azúcar a temperatura ambiente. sin embargo, las carrageninas tipo kappa y lambda son solubles en solución es con hasta 65% de azúcar a temperaturas superiores a 70º C. La carragenina tipo iota es de difícil disolución en solución es concentradas de azúcar a cualquier temperatura.
Solución de Sal (Salmuera): las carrageninas iota y lambda son solubles en solución es concentradas de sal a altas temperaturas (20% a 25% de cloruro de sodio). La carragenina kappa es insoluble.
2. GELIFICACIÓN
Mecanismo las solución es calientes de carrageninas kappa e iota poseen la habilidad de formar geles termorreversibles a través de su enfriamiento.
Este fenómeno ocurre debido a la formación de una estructura de doble hélice por los polímeros de la carragenina.
A temperaturas superiores a la temperatura de fusión del gel, los polímeros de la carragenina existen en la solución como espirales aleatorios.
Durante el enfriamiento de la solución, una red tridimensión al de polímeros es formada, en la cual las hélices dobles constituyen los puntos de unión de las cadenas de polímero.
El enfriamiento adición al causa la agregación de los puntos de unión para formar la estructura de gel tridimensión al. La presencia de asas en la cadena, así como el número, tipo y posición de los grupos de éster sulfato tienen efectos importantes en las propiedades de gelificación. Ese mecanismo de gelificación es básico para las solución es de carrageninas tipo kappa e iota. Las sales de potasio o calcio son necesarias para la obtención del gel en agua, pero no son necesarias en leche.
TEXTURA
Las carrageninas kappa e iota forman gel en agua solamente en la presencia de ciertos cationes. La carragenina kappa es sensible al ion potasio y produce geles rígidos y quebradizos en solución es acuosas con sales de potasio.
El gel de carragenina kappa presenta sinérisis (extrusión espontánea de agua a través de la superfície del gel en reposo) y cuanto mayor la concentración de potasio en la solución mayor será la sinérisis.
La carragenina iota es sensible al ion calcio y produce geles blandos y elásticos en solución es acuosas con sales de calcio. La carragenina iota no presenta sinérisis.
La fuerza de gel es directamente proporción al a la concentración de carragenina y de sales. La concentración de cationes superior a un cierto límite implicará en la disminución de la fuerza de gel. El gel formado es termorreversible y puede ser sometido a ciclos de calentamiento y enfriamiento sin alteración considerable en la estructura del gel (pH neutro). Las temperaturas de gelificación y fusión del sol/gel dependen de la concentración de cationes. El aumento de la concentración de sales de potasio o calcio en solución es acuosas resultará en el aumento de la temperatura de gelificación.
3. VISCOSIDAD
La viscosidad de solución es de carragenina debe ser determinada en condición es donde no exista ninguna tendencia de gelificación de la solución. Cuando una solución caliente de carragenina es enfriada, la viscosidad aumenta gradualmente hasta que sea alcanzada la temperatura de gelificación.
A medida que se inicia la formación del gel, hay un aumento repentino e intenso de la viscosidad. Por lo tanto, la medida de la viscosidad de las solución es de carragenina debe ser determinada a temperaturas suficientemente altas (75º C) para evitar el efecto de la gelificación.
La concentración de carragenina en la solución es en general de 1,5% en peso del volumen de agua.
Las carrageninas disponibles comercialmente presentan en general viscosidades que varían de 5 a 800 cP medidas a 75º C en solución es de 1,5% de carragenina.
La viscosidad de solución es de carragenina depende de la concentración, temperatura, presencia de otros solventes, tipo de carragenina y peso molecular. Mayor peso molecular, mayor concentración o disminución de la temperatura de la solución aumentan la viscosidad considerablemente.
4. ESTABILIDAD
La solución de carragenina es bastante estable en los pH neutros o alcalinos. Pero, los pH bajos afectan su estabilidad, especialmente a altas temperaturas.
La disminución del pH causa la hidrólisis del polímero de la carragenina, lo cual resulta en la disminución de la viscosidad y de la fuerza de gelificación.
Sin embargo, una vez formado el gel, aun en los pH bajos (3,5 a 4,0) no hay más ocurrencia de hidrólisis y el gel permanece estable.
Para las aplicación es prácticas, es importante estar atento a las limitación es de la carragenina en medios ácidos (solución y gel).
El procesamiento de las solución es de carragenina con pH bajo a altas temperaturas durante un tiempo prolongado debe ser evitado.
5. REACTIVIDAD CON PROTEÍNAS
Una de las propiedades que diferencian la carragenina de otros hidrocoloides es su habilidad de interactuar con las proteínas de la leche.
La alta reactividad de la carragenina en la leche se debe a la fuerte interacción electrostática entre los grupos de éster sulfato negativamente cargados de la molécula de carragenina con la micela de caseína de la leche que posee regiones de fuerte carga positiva. Otra forma de interacción es a través de puentes entre grupos de éster sulfato de la carragenina con residuos carboxílicos de los aminoácidos que componen la proteína.
La reactividad con proteínas depende de muchos factores como concentración de carragenina, tipo de proteína, temperatura, pH y punto isoeléctrico de la proteína.
Este fenómeno de interacción y reactividad de la carragenina con las proteínas de la leche en combinación con su habilidad de formar gel y retener agua la constituye en un ingrediente eficaz para la estabilización y gelificación de productos lácticos.
6. INTERACCIÓN CON OTRAS GOMAS
La carragenina kappa presenta una sinergia en común con la goma de algarroba (LBG) en sistemas acuosos.
El gel obtenido de la mixtura de carragenina con LBG presenta un considerable aumento de fuerza de gel, mejora en la capacidad de retención de agua, reducción de sinérisis y una alteración de l a textura del gel de quebradiza para elástica. La carragenina iota presenta sinergia con los almidones.
Un sistema que contenga una mixtura de carragenina iota y almidón presenta un aumento de viscosidad hasta 10 veces superior a la viscosidad de un sistema que contenga solamente el almidón.
De esta forma, la carragenina iota se torna muy útil para la alteración de textura, paladar y propiedades de proceso de sistemas con base en almidón.
7. TIXOTROPÍA
A bajas concentración es, los geles acuosos de carragenina iota poseen propiedades reológicas tixotrópicas. Esos geles pueden ser fluidificados por agitación o corte y vuelven a recuperar su forma de gel elástico después que paran los esfuerzos de agitación o corte.
Esta propiedad tixotrópica es especialmente útil para suspender partículas insolubles como especies en salsas para ensaladas.
El gel de carragenina kappa no presenta la propiedad tixotrópica. Después de roto, el gel no vuelve a recuperar su forma original a menos que el gel sea calentado y enfriado nuevamente.
Solamente te aclaro que Yo personalmente utilizo como aglutinante "Gelatina sin sabor" 10 minutos antes de terminar la cocción (1 sobre de 7 grs. por cada 100 litros de mosto hirviendo).
Y en la maduración, luego de trasegar del fermentador primario al madurador, utilizo la misma proporción para clarificar. La preparo disuelta en agua helada.
La gelatina sin sabor funciona bastante bien en la elaboración de cervezas. En caso de querer utilizar un producto más específico se debe pedir comercialmente Carragenina, Carragenato ó Carrageno Kappa II que es el específico para cervezas.
Http://www.agargel.com.br/carragenina.html
http://www.agargel.com.br/carragenina-tec.html |
