La carragenina es una clase de hidrocoloides extraídos de algas rojas marinas. Se ha utilizado ampliamente en la industria alimentaria por sus excelentes propiedades de coagulación, espesamiento, emulsificación, formación de películas, dispersión estable y otras, así como por su función como fibra dietética.
Hablando de los usos de la carragenina en los alimentos, hoy le presentaremos las 10 aplicaciones más comunes.
En la producción de helados, la carragenina puede aumentar la formabilidad y la propiedad antifusión del helado y mejorar la estabilidad del helado cuando la temperatura fluctúa.
- La carragenina forma complejos con las proteínas para controlar la agregación y coagulación de grasas y aceites, reforzar la dispersión de grasas y aceites, y controlar la interacción entre grasas y proteínas, mejorando así la estabilidad de las proteínas lácteas cuando se someten al calor.
- Mejora la formación de espuma, formando burbujas finas y estables, mejorando así la expansión.
- Ayuda a dar forma al producto y evita que se encoja.
- Mejora de la expansión y contracción, mejora de la estructura, homogeneidad, estabilidad y resistencia a la fusión, distribución uniforme de la grasa y otros componentes sólidos, y prevención de la separación de la emulsión;
- Evitan que los cristales de hielo aumenten de tamaño durante la fabricación y el almacenamiento, haciendo que el helado esté finamente organizado, bien estructurado, lubricado y apetecible, y que sea menos probable que se derrita al colocarlo.
Estas características y funciones de la carragenina hacen que la producción de helado sea más sencilla y razonable, fácil de operar y facilita el control de calidad.
La cantidad habitual de carragenina en los helados es de 0,01% a 0,03%.
La carragenina puede hacer productos con buena elasticidad, buena capacidad de corte, dureza moderada, crujientes, tiernos y suaves.
La carragenina se utiliza en el jamón y los embutidos de jamón, sobre todo para proporcionar una retención de agua adecuada y, debido a su capacidad de formar complejos con las proteínas, para proporcionar una estructura de tejido bastante buena, lo que da como resultado un producto delicado, bien cortado y sabroso, y es un aditivo esencial para la producción de jamón.
Para aplicaciones en la producción de productos de músculo entero, el carragenano se añade al producto cárnico mediante inyección de salmuera.
Para esta aplicación, es importante mantener la viscosidad de la salmuera a un nivel bajo sin disolver ni dispersar la carragenina, facilitando así la inyección.
La carragenina de tipo κ es ideal para este fin.
La insolubilidad (dispersabilidad) de la carragenina en salmuera se controla añadiendo un fosfato (normalmente con tripolifosfato) y cloruro sódico, en agua fría por debajo de 5°C.
El principio es que el entorno iónico formado por la disolución del fosfato y la sal facilita la dispersión de la carragenina; mientras que la alta concentración iónica impide la expansión de las moléculas de carragenina de tipo κ, manteniéndola en un estado no rizado y haciendo que la salmuera sea menos viscosa.
De hecho, la solución salina de baja viscosidad puede impedir que se acumule la presión, evitar la oclusión de la aguja y reducir la aparición de tejido conjuntivo desgarrado en el haz muscular transversal en los tratamientos de inyección multiagujas en todo el músculo.
Controlando la temperatura de la salmuera y el orden de adición de los ingredientes, con técnicas adecuadas de tratamiento por inyección y masaje del tambor, se puede utilizar la salmuera con diferente contenido de carragenina de tipo κ para maximizar su funcionalidad.
Además, el ajuste adecuado del contenido de carragenina en la salmuera también puede controlar eficazmente la pérdida de humedad en los productos cárnicos cocidos a menos de 5% del volumen total inyectado.
La función de la carragenina es producir un efecto gelificante con las proteínas para formar una estructura tisular completa de la carne, que es la clave para la elaboración de productos cárnicos procesados.
La interacción carragenina-proteína depende de varios factores, como el grado de desnaturalización de la proteína, el tipo y la concentración de iones, el pH, la concentración, la temperatura de procesado, el tipo de proteína, la calidad, etc.
En resumen, mediante el control de la unión entre el grupo sulfato cargado negativamente en la carragenina y el grupo amino cargado positivamente en la proteína globular con fuerza electrostática, se puede proporcionar estabilidad adicional a la estructura de la carragenina en condiciones ambientales adecuadas.
El otro tipo de unión carragenina-proteína se forma a través de la asociación de cationes divalentes entre el grupo sulfato de la carragenina y los grupos carboxilo cargados negativamente distribuidos en la molécula de proteína.
El catión divalente más utilizado es el ion calcio, y el ion magnesio tiene la misma función.
Es importante señalar que si se añaden cationes en exceso, especialmente cuando se utilizan proteínas hidrolizadas y durante un tratamiento excesivo (calor elevado), puede producirse la coagulación o precipitación de la carragenina-proteína.
Cuando la carragenina iota se utiliza en un entorno con una elevada concentración de iones, como la salmuera utilizada para procesar productos cárnicos, su estructura molecular se expande y se disuelve parcialmente, lo que provoca una elevada viscosidad de la salmuera.
Si se inyecta salmuera con carragenina iota en el músculo entero, el producto mostrará muchas "marcas de colado", lo que dará como resultado una textura pobre del tejido blando y una mala calidad. Por lo tanto, el i-carragenano no es adecuado para el músculo entero o los productos cárnicos cocidos inyectados con salmuera.
Por el contrario, para los productos elaborados a partir de una combinación de carne magra de paletilla entera y carne finamente picada, o carne fina entera molida o productos cárnicos finamente picados (salchichas o frankfurters), la mejor textura y estabilidad de la carne se puede conseguir utilizando ι-carragenano, o mezclas de ι- y κ-carragenano (a menudo en combinación con sinergistas como proteínas suplementarias, gomas o almidones).
Dado que todos los ingredientes cárnicos de estos productos se elaboran a partir de mezclas de carne finamente picada o carne picada, la viscosidad de la salmuera pierde importancia y resuelve el problema de utilizar ι-carragenina.
En la mayoría de los casos, todos los ingredientes se añaden a la carne en el equipo de trituración o picado, lo que permite una distribución más uniforme de los ingredientes y la hidratación de la carragenina antes de su fabricación y almacenamiento.
En el procesamiento en profundidad de la carne de paleta o de productos cárnicos picados finos, las fibras musculares se cortan en trozos finos para que las proteínas de la carne, la humedad y la carragenina puedan interactuar entre sí de forma más eficaz y obtener mejores resultados.
Además, la adición de l-carragenina a la carne deshuesada mecánicamente (MDM) mejora la resistencia de la carne y la capacidad de retención de agua de sus productos procesados. Sin la adición de ningún ingrediente, estas propiedades de la carne son deficientes.
Otra ventaja del uso de ι-carragenina en estos productos cárnicos ricos en proteínas y bajos en grasa, como la MDM, es que controla el flujo de humedad en el producto acabado antes y después de la cocción, así como la estabilidad del producto frente a la congelación y descongelación.
Además, la ι-carragenina puede imitar las propiedades de la grasa en los productos cárnicos bajos en grasa, dando al consumidor el sabor de un producto cárnico cocido alto en grasa sin las calorías de la grasa.
Además, en productos cárnicos ricos en grasa, como salchichas y chorizo, la ι-carragenina interactúa con la lecitina para ayudar a mantener la emulsificación y la estabilidad de la humedad del producto cárnico, reduciendo así la pérdida de peso por cocción y proporcionando una mejor aceptabilidad organoléptica del producto acabado.
La fuente de carne para los productos cárnicos de músculo entero, paleta o picado fino puede variar según los requisitos de calidad necesarios para el producto o los gustos del consumidor, etc. Por ejemplo, la carne de cerdo, vacuno, cordero, etc. puede procesarse individualmente o con ingredientes que utilicen carragenina como estabilizante básico para elaborar productos cárnicos con diferentes texturas y valores nutricionales.
En la elaboración de músculo entero, rellenos de carne finamente picada y productos cárnicos mixtos, la carragenina se utiliza sobre todo como estabilizante principal para mantener la humedad y la estabilidad de la carne. En cuanto a diversos productos avícolas, como el pavo, el pollo y el pato, las propiedades de hidratación de sus proteínas son peores que las del cerdo, la ternera y el cordero, por lo que necesitan la ayuda de ingredientes para mantener la estabilidad de la carne y la humedad. Sin embargo, en el procesado profundo de productos avícolas, la cantidad de carragenina es mayor que en los productos de cerdo, ternera y cordero.
Sin embargo, según la normativa, el contenido global de carragenina en los productos cárnicos no puede superar los 1% de la fórmula total, y en fórmulas de procesado con más humedad, normalmente se puede complementar con proteína adicional y otros sinergistas como goma y almidón para controlar el papel de la carragenina en el tejido cárnico y la estabilidad de la humedad.
La carragenina produce la solidificación de la leche de vaca y actúa como coagulante.
Actúa como agente de suspensión y estabilización en la leche de cacao, la crema de trigo de cacao y el jarabe de confitería de cacao.
En la leche agria, el requesón y la nata, estabiliza la mezcla láctea e induce la formación de gelatina.
En el suero de leche de cacao elaborado con cacao en polvo, el cacao en polvo suele hundirse, pero la adición de carragenina como estabilizante puede hacer que el cacao en polvo se disperse uniformemente en el suero de leche y evitar el hundimiento del cacao en polvo.
Dado que la carragenina tiene la propiedad única de formar complejos con la caseína de la leche de vaca, puede evitar la coagulación y la precipitación de los productos lácteos de vaca (como las bebidas de ácido láctico, etc.).
La carragenina es el mejor estabilizador para las proteínas.
La carragenina puede utilizarse como agente clarificante y como estabilizador de la espuma.
Los vinos y cervezas de frutas contienen algunas sustancias coloidales que enturbian y precipitan el vino, por lo que hay que añadir agentes clarificantes para clarificarlos.
Sin embargo, es difícil eliminar completamente estas sustancias y se tarda mucho tiempo en hacerlo.
La carragenina, como agente filtrante auxiliar clarificante, puede hacer que el efecto de coagulación y hundimiento sea completo y rápido.
Para la producción de fibras proteicas artificiales, la solución proteica debe pasar por un proceso de envejecimiento para aumentar la viscosidad del sol, lo que lleva mucho tiempo y además es caro, y resulta difícil hilar cuando la concentración de proteína es baja o cuando la proteína es impura.
Después de añadir carragenina y alginato, la solución de proteína no tiene que pasar por el proceso de envejecimiento, la concentración de proteína purificada baja o nula también se puede utilizar para hilar, y también puede mejorar la resistencia y la absorción de agua de la fibra hilada.
Por ejemplo, el uso de granos de cacahuete desengrasada como materias primas, con pH 8,5 diluir la proteína de extracción alcalina, escoria de filtrado, filtrado con la cantidad adecuada de carragenina y fucoidan, calefacción, refrigeración, y luego filtrado, la viscosidad de la solución entre 0,1 ~ 0,5 Pa-s, la solución de proteína por el spray spinneret a la solución de solidificación, y luego lavar, se obtendrá fibra de proteína artificial.
Las proteínas de soja, algodón y leche tras el prensado también pueden utilizarse para producir fibras proteicas artificiales.
La fibra proteica artificial puede utilizarse además para producir carne artificial cuando se utiliza carragenina como aglutinante.
Debido al grupo sulfato de la molécula de carragenina, ésta puede combinarse con moléculas de proteína para formar un complejo, uniendo así las fibras de proteína y formando un bloque para formar carne artificial.
La carragenina es el agente gelificante preferido para las gelatinas por sus propiedades únicas de gelificación. Las gelatinas elaboradas con carragenina son elásticas y no presentan separación de agua.
La carragenina se utiliza desde hace mucho tiempo en China para producir caramelos de fruta transparentes, es suave y no pegajosa, y su transparencia es mejor que la del agar, y su precio es más bajo.
Utilizado en la producción de caramelos duros y blandos en general, puede hacer que el producto tenga un sabor suave y más elástico, una viscosidad pequeña y una mayor estabilidad.
Cuando algunos zumos de fruta se dejan durante mucho tiempo, las partículas finas que contienen se hunden y afectan al aspecto, incluso después de la homogeneización a alta presión.
La adición de carragenina como agente de suspensión y estabilizador puede hacer que las partículas finas de pulpa se suspendan uniformemente en el zumo, ralentizando en gran medida su velocidad de hundimiento, y la vida útil del zumo es mayor que la de la goma xantana.
Al mismo tiempo, debido a la baja viscosidad de la carragenina, no es fácil que se forme pasta y puede mejorar el sabor al beberla.
Funciona bien como coagulante en conservas generales, así como en conservas de pescado o carne.
El uso de la carragenina como coagulante no está limitado por el contenido de sólidos solubles y el pH del producto, tanto si se añade azúcar como si no, y tanto si es ácido, neutro o alcalino, la carragenina puede formar un gel, y su aplicabilidad es mayor que la de la gelatina y la pectina.
El pan fresco tiene un núcleo blando y elástico, pero cuando se deja envejecer, la dureza y fragilidad del pan aumentan gradualmente y el sabor especial del pan desaparece poco a poco.
Sin embargo, la adición de carragenano (0,012%~0,02%) puede aumentar eficazmente su capacidad de retención de agua y retrasar así el envejecimiento.
La Norma Nacional de Seguridad Alimentaria de China - Aditivos alimentarios - Carragenano (GB1886.169-2016) estipula que el carragenano puede utilizarse en cantidades apropiadas para todo tipo de alimentos según las necesidades de producción.
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) eliminó el límite de ingesta diaria de carragenano en 2001 y confirmó que el carragenano es un aditivo alimentario seguro, no tóxico y sin efectos secundarios.
Su seguridad y propiedades no tóxicas han sido confirmadas por el Comité Mixto de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y la Organización Mundial de la Salud.
La carragenina se extrajo por primera vez de las algas en 1844 y su producción industrial comenzó en la década de 1930. La carragenina se utiliza en China desde el año 600 a.C. y en Irlanda desde el 400 d.C. aproximadamente.
La carragenina se empezó a utilizar ampliamente en Europa y Estados Unidos, y ahora la producción mundial de carragenina representa la segunda mayor cantidad de goma comestible derivada de algas.
En los últimos años, la carragenina se ha desarrollado rápidamente en el país y en el extranjero, y su demanda ha aumentado enormemente. Sus propiedades únicas no pueden ser sustituidas por otras resinas, lo que hace que la industria de la carragenina se desarrolle rápidamente. En la actualidad, la producción anual total de carragenina en el mundo ha superado con creces la producción de agar, y las perspectivas de aplicación son amplias.
La investigación sobre la carragenina en China comenzó tarde, y la producción industrial de carragenina en el sentido real no se formó hasta 1985, de los cuales 80% se utiliza en alimentos o industrias relacionadas con los alimentos. Aunque hay un gran progreso en la investigación de la aplicación de la carragenina en el campo de la alimentación, todavía hay una brecha entre la investigación básica sobre la morfología de la carragenina, su estructura, análisis cualitativo y cuantitativo, y la biotecnología de la carragenina y el nivel de investigación internacional. Después de todo, nuestra industrialización comenzó tarde, y la única manera de reducir la brecha y ponerse al día es hacerlo con cuidado.
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