Stabiliseringsmedel: Karragenan (E407, E407a)


Karragenan är ett förtjocknings- och stabiliseringsmedel som framställs ur rödalger. Karragenan är en grupp av kemiska ämnen, som alla är polysackarider med sulfatgrupper.

Det gel man utvinner ur Chondrus crispus har använts som mattillsats i hundratals år.

Karragenan är stora, mycket flexibla molekyler som krullar sig och bildar spiralformade strukturer. Detta ger dem möjlighet att bilda en mängd olika geler vid rumstemperatur. En särskild fördel är att de är pseudoplastiska – de tunnar ut under skjuvspänning och återfår sin viskositet när spänningen tas bort. Detta betyder att de är lätta att pumpa men stelnar igen efteråt.

Alla karragenan är polysackarider med hög molekylärvikt och består av upprepade galaktosenheter och 3,6 anhydrogalaktos (3,6-AG), både sulfaterade och ickesulfaterade. Enheterna binds samman genom att alternera alfa 1-3 och beta 1-4 glykosidbindningar.

Det finns tre huvudsakliga kommersiella klasser av karragenan:
Kappa: starka, styva geler. Geler med kaliumjoner, reagerar med mjölkproteiner. Huvudsakligen från Euchema cottonii.
Iota: mjuka geler. Geler med kaliumjoner. Främställs huvudsakligen av spinosum.
Lambda: Gelerar inte, används för att förtjocka mjölkprodukter. Den vanligaste källan är Gigartina från Sydamerika.
De främsta skillnaderna som påverkar egenskaperna hos kappa, iota och lambda är antalet och positionerna hos estersulfatgrupperna i de upprepande galakotsenheterna. Höga halter av estersulfat sänker lösningstemperaturen hos karragenan och producerar gel med sämre styrka eller bidrar till gelhämmande (lambda karragenan).

Många röda algarter producerar olika slag av karragenan under sin utvecklingshistoria. Till exempel producerar släktet Gigartina främst kappa karragenan under sin gametofytiska fas och lamda karrangenan under sin sporofytiska fas.

Alla är lösliga i vatten, men bara lamba i kallvatten (och natriumsalterna hos de andra).

När det används i matprodukter har det numret E407 eller E407a när det förekommer som ”bearbetad Euchema-alg” och används vanligtvis som emulgeringsmedel. När iota karragenan kombineras med natriumstearoyllaktylat (SSL) skapas en synergistisk effekt, vilket möjliggör en stabilisering/emulgering som inte uppnås med någon annan tyop av karragenan (kappa, lambda) eller andra emulgeringsmedel (monodiglyserider, etc.). Natriumstearoyllaktylat som kombinerats med iota karragenan kan producera emulsioner under både varma och kalla förhållanden med antingen vegetabiliskt eller animaliskt fett.

Industriell tillverkning

Även om karragenan började användas i industriell skala på 1930-talet, användes det i Kina redan för 2,600 år sedan (Gigartina) och på Irland för 1,600 år sedan.

Eucheuma spinosum och Eucheuma cottonii odlas på Nusa Lembongan, Bali, Indonesien

Eucheuma spinosum och Eucheuma cottonii odlas på Nusa Lembongan, Bali, Indonesien

Den största producenten i modern tid är Filippinerna, där odlade alger famställer cirka 80% av tillgången i världen. Den vanligaste är Cottonii (Kappaphycus alvarezii, K.striatum) och Spinosum (Eucheuma denticulatum), vilka tillsammans utgör cirka tre fjärdedelar av produktionen. De växer vid havsytan ner till cirka 3 meter. Sjögräset odlas vanligtvis på nylonlinor som sträckts mellan bambuflottar och skördas efter tre månader eller så när varje planta väger omkring 1 kilo.

Efter skörden torkas sjögräset, samlas i balar och skickas till tillverkaren. Där mals sjögräset, silas för att få bort orenheter, till exempel sand, och tvättas ordentligt. Efter behandling med en varm alkalilösning (till exempel 5-8% kaliumhydroxid) tas cellulosan bort från karragenan genom centrifugering och filtrering. Den resulterande lösningen koncentreras sedan genom avdunstning, torkas och mals i enlighet med önskad specifikation.

Det finns tre slag av behandling:

Semiraffinerad

Detta utförs endast med Euchema cottonii och Euchema spinosum. Det råa sjögräset sorteras och grova föroreningar tas bort för hand. Sedan tvättas det för att få bort salt och sand och kokas sedan i en varm alkalilösning för at öka gelstyrkan. Det kokta sjögräset tvättas, torkas och mals. Euchema spinosum genomgår en betydligt mildare tillagningscykel eftersom den löser sig ganska lätt.

Raffinerad

Det huvudsakliga skillnaden i raffineringsprocessen är att karragenan upplöses och filtreras för att få ort skräp från cellväggarna. Denklara lösningen fälls därefter ut med hjälp av alkohol eller kaliumklorid.

Blandad bearbetning

En hybridteknologi existerar varvid sjögräset behandlas heterogent som i semiraffineringsprocessen men alkohol eller höga saltnivåer används för att hämma upplösning. Den här processen används ofta med Sydamerikanskt sjögräs och ger vissa kostnadsfördelar gentemot det semiraffinerade sjögräset medan det tillåter att man bearbetar ett vidare sortiment av sjögräs. Konstigt nog tillåts vissa Sydamerikanska sjögräs, på grund av sina naturligt låga cellulosanivåer, att bli heterogent behandlade och ändå säljas som raffinerad under EU-lagstiftning.

Användningsområden

Desserter, glass, grädde, milkshakes, sötad kondencerad mjölk, såser: gel för att öka viskositeten
Öl: klarare för att ta bort dis-producerande proteiner
Patéer och bearbetat kött: Ersättning för fett för att öka vattenupptagningsförmågan och öka volymen
Smörgåsmat: Används i exempelvis skivad skinka, skivat kalkon- och kycklingkött
Tandkräm: stabiliseringsmedel som förhindrar att ingredienserna delar sig
Godis: ingrediens i inkapslat gel
Sojamjölk: används ibland för att efterlikna tjockleken hos komjölk.
Lightläsk

FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation och Världshälsoorganisationen tillsatte en expertkommitté för att granska mattillsatser. Den konstaterade att ”grundat på tillgänglig information, är det olämpligt att använda karragenan eller bearbetade Euchema-alger i modersmjölkersättning”.

Det finns belägg från studier på råttor, marsvin och apor som vissar att degraderat karragenan (poligenan) kan orsaka sår i mag-tarmkanalen och mag-tarmcancer. Poligenan uppkommer genom att karragenan utsätts för höga temperaturer och syror. Den genomsnittliga karragenanmolekylen väger över 100,000 Da medan poligenan har en molekylvikt på under 50,000 Da. En vetenskaplig kommitté som arbetar på uppdrag av den Europeiska kommissionen har rekommenderat att mängden degraderat karragenan ska begränsas till maximalt 5% (detektionsgränsen) av den totala massan. När man testat livsmedelsprover som innehåller karragenan med hög molekylärvikt har forskarna inte hittat något poligenan.

En nyutkommen studie tyder på att karragenan inducerar inflammation hos mänskliga tarmceller i vävnadskultur genom en BCL-medierad väg som leder till aktivering av NFkappaB och IL-8. Karragenan kan vara immunogeniskt genom sin ovanliga alfa-1,3-galaktosidiska länk som är den del av dess disackaridenhetsstruktur.

Konsumtion av karragenan kan ha en roll i tarminflamation och eventuellt inflammatorisk tarmsjukdom, eftersom BCL10 liknar NOD2 vilkas mutationer är förknippade med en benägenhet att utveckla Crohns sjukdom.

Karragenan rapporteras också störa makrofagaktiviteten.

Man skulle kunna säga att karragenan är naturligt, eftersom det utvinns ur rödalger. Det betyder inte att det är säkert. Det är en gel som täcker insidan av magen. Det orsakar matsmältningsproblem. En del personer som äter sojaprodukter kan felaktigt skylla på sojan när de får ont i magen.

Karragenan med hög molekylärvikt betraktas som säkert medan karragenan med låg molekylärvikt (jämför poligenan) betraktas som farligt. Enzymer i mage och tarm kan omvandla karragenan med hög molekylärvikt till karragenan med låg molekylärvikt och poligenan. Dessa har länkats till cancer hos människor och diverse matsmältningsproblem.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s