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Vogler: Propriedades funcionais da carragena

História

A carragena foi descoberta em 1785, na cidade de Carragheen, no Condado de Waterford, Irlanda, onde as algas eram utilizadas para aumentar a viscosidade do leite consumido pela população. Inicialmente, foi batizada de carrageen ou irish moss.

Hoje existem muitas regiões produtoras de algas espalhadas pelo mundo, tais como Costa do Marrocos, França, Irlanda, Brasil (Costa do Rio Grande do Norte), Chile, Ásia (Indonésia e Filipinas) e outras.

No Brasil, podemos citar a Gracilaria, é uma macroalga marinha de grande importância comercial por ser uma excelente fonte de matéria prima para produção de carragena, utilizados na fabricação de alimentos, na indústria química e de cosméticos, e já é cultivada com muito sucesso por vários países, entre eles o Chile.

Definição

A carragena é um grupo de polissacarídeo natural, extraído de algas marinhas vermelhas. É utilizada em diversas aplicações na indústria alimentícia como espessante, gelificante, agente de suspensão de sólidos e estabilizante, para diversos tipos de segmentos alimentícios.

A carragena é um ingrediente multifuncional e comporta-se diferentemente em água e em leite. Na água, apresenta-se tipicamente como hidrocoloide com propriedades espessantes e gelificantes. No leite, tem ainda a propriedade de reagir com as proteínas e fornecer funções estabilizantes.

Possui uma capacidade de formar diferentes texturas de gel à temperatura ambiente: gel firme ou elástico; transparente ou turvo; duro ou mole; termo reversível ou estável ao calor; alta ou baixa temperatura de fusão/gelificação. Pode também ser utilizado em diversas outras aplicações industriais como agente de suspensão, retenção de água, gelificação, emulsificação e estabilização.

Algas de diferentes espécies e fontes produzem carragenas de diferentes tipos:

De acordo com a estrutura e propriedades

Kappa - Gel rígido, quebradiço, termo reversível, alta força de gel, apresenta sinérese.
Iota - Gel elástico, termo reversível, não apresenta sinérese, propriedade tixotrópica.
Lambda - Solúvel a frio, não gelificante, produz altas viscosidades.

De acordo com o processo de produção

Semi-refinada - Gel opaco, com muita celulose e fibra, baixo grau de pureza.
Refinada - Gel claro, transparente, alto grau de pureza.

Estrutura química

Solubilidade

Água

Quente

As carragena são solúveis em água quente. Amplitude normal de temperaturas é de 40º a 70º C, dependendo da concentração e da presença de cátions.

Fria

Somente a carragena tipo lambda e os sais de sódio dos tipos kappa e iota são solúveis. Os sais de potássio e cálcio das carragenas kappa e iota não são solúveis em água fria, porém exibem expansão por hidratação considerável em função da concentração, tipos de cátions presentes, temperatura da água e condições de dispersão.

Leite

Quente

As carragena são solúveis em leite quente, porém alguns tipos são intensamente afetados por íons de cálcio. O resfriamento tende a gelificar a solução. A força de gel e a consistência dependem da concentração da solução e da sensibilidade da carragena aos íons de cálcio.

Frio

A carragena tipo lambda é solúvel em leite frio devido à sua insensibilidade à presença de íons de potássio e cálcio. As carragenas tipo kappa e iota são insolúveis em leite frio, porém podem ser utilizadas eficazmente para espessar ou gelificar soluções de leite frio quando usadas em conjunto com um fosfato tal como o tetra-sódio pirofosfato (TSPP).

Solução de açúcar

Todos os tipos de carragena são relativamente insolúveis em soluções concentradas de açúcar à temperatura ambiente. Entretanto, as carragenas tipo kappa e lambda são solúveis em soluções com até 65% de açúcar a temperaturas superiores a 70ºC. A carragena tipo iota é de difícil dissolução em soluções concentradas de açúcar a qualquer temperatura.

Salmoura

As carragenas iota e lambda são solúveis em soluções concentradas de sal a altas temperaturas (20% a 25% de cloreto de sódio). A carragena kappa é insolúvel.

Funcionalidade

Para obter a máxima funcionalidade das carragenas é importante uma boa dispersão no meio de forma a facilitar a dissolução e evitar a formação de grumos. Uma vez solubilizadas, as carragenas do tipo Kappa I, Kappa II e Iota formam, durante o resfriamento, uma estrutura molecular tipo dupla hélice e uma rede tridimensional reforçada pela presença de certos íons como cálcio e potássio.

Imagem: Gelymar

Sinergismo

As carragenas apresentam sinergismo com alguns galactomananos e glucomananos, como por exemplo, o caso das carragenas Kappa I e Kappa II com a goma de alfarroba (LBG) e Konjac. A combinação com estes hidrocoloides potencializa a força de gel, reduz a sinéreses e permite a obtenção de texturas mais elásticas.

A carragena Iota tem sinergismo com amido resultando em aumento de viscosidade em sistemas aquosos.

Reologia

Os géis de carragena tipo Kappa II e Iota apresentam comportamento tixotrópico. Quando submetidos a processos que envolvam agitação ou bombeamento, têm a viscosidade reduzida, retornando ao seu estado original uma vez que o esforço é retirado.

Interação com proteínas

Existe uma alta reatividade das carragenas, em especial do tipo Kappa II e Kappa I em sistemas lácteos, obtendo-se géis firmes em concentrações muito baixas. Este sinergismo se deve a interação da carragena, molécula carregada negativamente, e a K-caseína, que possui carga positiva. A reação ocorre em ampla faixa de pH e é reforçada por pontes de cálcio.

Interação com sais

As carragenas tipo Kappa II interagem com sais de potássio e cálcio, aumentando a firmeza, a temperatura de gelificação e a temperatura de fusão do gel. Os polifosfatos e citratos de sódio e de potássio facilitam a dissolução das carragenas, diminuindo sua viscosidade pois sequestram íons divalentes. Favorecem a estabilidade das carragenas em meios ácidos.

Estabilização

Graças a sua capacidade de gelificação e a forte interação eletrostática, as carragenas têm a propriedade de estabilizar emulsões. Devido á sua alta especificidade, são capazes de estabilizar sem modificar a textura do sistema

Resumindo

Aplicações nas indústrias

Láctea

Sorvetes, achocolatados, flans, pudins, creme de leite, iogurtes, sobremesas cremosas, queijos, sobremesas em pó, leite de coco, leites vegetais.

Doces

Sobremesas tipo gelatina, geleias, balas de goma, confeitos.

Cárneos

Presunto, apresuntado, mortadela, fiambre de carne, hamburger, patês, aves, carnes processadas, kanikama.

Bebidas

Clarificação de sucos, cervejas, vinhos e vinagres; xaropes, sucos de fruta em pó, diet shakes.

Panificação

Cobertura açucarada, recheio de tortas, massas de pão, cobertura de bolo.

Molhos e sopas

Molhos de salada em pó, sopas em pó, mostarda, molho branco, molhos prontos para massas.

Outras aplicações

Pasta dental, odorizador de ar, pet food, cosméticos, tintas, emulsões, cápsulas veganas.

*Luciana Pricola é Gerente do Centro Tecnológico da Vogler Ingredients.

Vogler Ingredients Ltda.

Tel.: (11) 4393-4400

vogler.com.br




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