Carragenina

Introducción

La carragenina es un hidrocoloide extraído de algas marinas rojas de las especies Gigartina, Hypnea, Eucheuma, Chondrus y Iridaea. Es utilizada en diversas aplicaciones 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 multifuncional y se comporta de manera diferente en agua y en leche. En el agua, se presenta, típicamente, como un hidrocoloide con propiedades espesantes y gelificantes. En la leche, tiene, además, la propiedad de reaccionar con las proteínas y proveer funciones 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 aplicaciones industriales.

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 condiciones 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 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.

Las aplicaciones de la carragenina están concentradas en la industria alimentaria. Las aplicaciones pueden ser divididas en sistemas lácticos, acuosos y bebidas. Sin embargo, ya existen actualmente otras diversas aplicaciones de carragenina para una gran variedad de aplicaciones industriales. La carragenina posee diversas funciones de acuerdo con su aplicación: gelificación, espesamiento, estabilización de emulsiones, estabilización de proteínas, suspensión de partículas, control de fluidez y retención de agua.

1. CON RESPECTO A LA 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. CON RESPECTO AL 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 condiciones 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.

FUNCIONALIDAD Y APLICACIONES

Las aplicaciones de la carragenina están concentradas en la industria alimentaria. Las aplicaciones pueden ser divididas en sistemas lácticos, acuosos y bebidas. Sin embargo, ya existen actualmente otras diversas aplicaciones de carragenina para una gran variedad de aplicaciones industriales. La carragenina posee diversas funciones de acuerdo con su aplicación: gelificación, espesamiento, estabilización de emulsiones, estabilización de proteínas, suspensión de partículas, control de fluidez y retención de agua.

1. INDUSTRIA ALIMENTARIA

Productos Lácticos

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 APLICACIONES INDUSTRIALES

Pasta dentífrica, odoríficos para aire, pet food, cosméticos, pinturas, emulsiones

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 α-1,3 y β-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.

Carragenina tipo Kappa

Carragenina tipo Iota

Carragenina tipo Lambda

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

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.

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 condiciones de dispersión.

Leche caliente

Todos

...