фурцелларан что это такое
Полуфабрикаты для фруктовых и желейных масс
Агар и агароподобные желирующие вещества, получаемые из багряных водорослей, относятся к группе высокомолекулярных веществ (естественных растительных полимеров), растворимых в горячей воде, дающих водные растворы с высокой вязкостью и образующие при охлаждении студни.
К промежуточным между ними видам желирующих веществ относятся вырабатываемые в нашей стране агароид из черноморских водорослей филлофоры (Phyllophora nervosa) и агар из фурцеллярии (фурцеларан, эстагар) из балтийских водорослей фурцеллярии (Furcellaria fastigiata).
Агар и подобные ему желирующие вещества имеют некоторые общие химические свойства. Все они являются природными высокомолекулярными соединениями с углеродной полисахаридной основой, относятся к полиэлектролитам или высокомолекулярным электролитам, каждая молекула которых имеет большое количество ионогенных групп, часто с высокой плотностью зарядов и большим электростатическим взаимодействием одноименных заряженных групп. Свойства электролитов обусловлены главным образом присутствием серусодержащих групп, которые связаны с катионами.
Агары различного происхождения часто значительно различаются между собой по химическому составу и физико-химическим свойствам. Обычно они содержат различные вещества, которые являются примесями (азотистые, минеральные вещества и т. п.). В агаре могут, по-видимому, находиться в различных соотношениях такие основные компоненты, как функциональные группы углеводного характера (-СН2ОН), карбоксильные группы (-СООН), сульфогруппы. Последние представлены сульфоксильными (R-SO3H) группами, а не эфирами серной кислоты (R-О-SO3H).
Вместе с тем агароид имеет много общего с агаром. Так же как и агар, он является полиэлектролитом и в водной среде диссоциирует на высокомолекулярные анионы, в состав которых входят сульфогруппы и полисахариды, и на катионы.
Агароид отличается от агара очень высокой (в 3-4 раза большей) зольностью и соответственно более высоким (в 4-6 раз и более) содержанием сульфоксильных групп. В нем на одну сульфоксильную группу приходится меньше остатков гексоз, чем в агаре (в этом отношении он более близок к каррагинину, чем к агару).
В гидролизатах агароида найдено 60-70% редуцирующих веществ ( углеводов), в том числе 24% d-галактозы (остальные редуцирующие вещества не уточнены).
Тип глюкозидной связи остатков гексоз, по-видимому, а-1-4. К основным катионам агароида, связанным с сульфогруппами и диссоциированным в водном растворе агароида, относятся Na, К, Са, Mg, в небольших количествах присутствуют микроэлементы Fe, А1, Мn, Сu.
Состав минеральных элементов в агароиде может значительно измениться в зависимости от технологических условий приготовления, так как агароид обладает свойствами природного ионообменника. Это оказывает сильное влияние на его физико-химические свойства и студнеобразующую способность.
Гидролизат фурцеларана содержит d-галактозу (13,9%), l-галактозу (4,6%), глюкозу (5,1%) и ксилозу (3,7%), а также следы фруктозы.
Пищевая добавка Е 407: польза и вред натурального каррагинана и его солей
Желеобразную субстанцию из клеток красных водорослей Chondrus crispus добывали еще древние китайцы. Первое упоминание о целебном студне, заживляющем раны, восходит к VII веку до нашей эры.
Серьезные исследования водорослей отдела багрянок были проведены лишь XIX веке. Биологическая ценность входящих в их состав полисахаридов оказалась настолько высока, что морские растения стали выращивать. Хондрус, гигартина, фурцеллярия являются источником каррагинана, популярной пищевой добавки. Оригинальные свойства вещества до сих пор вызывают интерес и споры ученых.
Название продукта
Официальное наименование согласно ГОСТ 33310–2015 — Каррагинан и его натриевая, калиевая, аммонийная соли, включая фурцеллеран.
Производители обычно указывают на упаковке обобщенное название — каррагинаны.
Международный синоним — Carrageenan and its Na, K, NH4 salts includes furcellaran.
Пищевая добавка включена в европейскую кодификацию под индексом E 407 (Е–407).
Другие названия:
Тип вещества
Добавка Е 407 входит в группу загустителей. Вещество придает продуктам вязкую консистенцию, создает устойчивые гели уже при комнатной температуре. Может выступать как стабилизатор, влагоудерживающий агент и наполнитель.
В зависимости от химической структуры выделяют несколько типов каррагинанов. Основных три, их обозначают греческими буквами: каппа (к), йота(i), ламбда (λ). Вещества представляют собой сульфатированные гетерополисахариды, построенные на остатках D-галактопиранозы. Различаются количеством сульфатных эфиров и их положением в структурных звеньях.
Соотношение этих групп важно не только с точки зрения химии. Показатель влияет на свойства получаемого продукта. Каппа- и йота-каррагинаны образовывают стабильные гели. У ламбда-каррагинана это качество отсутствует, но он может создавать вязкую однородную массу, устойчивую к термической обработке.
У солей каррагинана сульфатная группа замещена на ионы натрия, калия или аммония.
Фурцеллеран — каррагинан, выделяемый из водоросли фурцеллярии, обладает свойствами каппа-каррагинана.
Существует разные способы получения добавки E 407.
Филиппинские компании, основные производители каррагинана, практикуют выпуск полуочищенного вещества, позиционируя его как истинно натуральное.
Водоросли погружают в горячий (70-80°С) раствор углекислого калия для очистки. Затем сырье, не остужая, загружают в специальную центрифугу для удаления целлюлозы. Раствор подвергают фильтрации. Осадок сушат и измельчают до мелкофракционного порошка.
В других странах более популярен способ производства очищенного каррагинана с применением химических веществ.
Водоросли кипятят в щелочном растворе, фильтруют. После чего каррагинан осаждают этанолом или нерастворимыми солями кальция (карбонат, сульфат). Осадок прессуют, высушивают в вакууме и измельчают.
Крупные производители после очистки в разбавленной щелочи вещество вымораживают или подвергают ультрафильтрации.
Пищевая добавка Е 407 считается натуральным продуктом, независимо от способа получения.
Свойства
| Показатель | Стандартные значения |
| Цвет | желтовато-белый |
| Состав | смесь полисахаридов |
| Внешний вид | порошок мелкой фракции |
| Запах | отсутствует |
| Растворимость | хорошо в горячей воде; в холодной растворяется только натриевая соль каррагинана; нерастворим в спирте |
| Содержание основного вещества | 80±10% (товарная форма) |
| Вкус | отсутствует |
| Другие | термостабилен, устойчив к кислой среде |
Упаковка
Пищевую добавку E 407 весом до 5 кг упаковывают в пластиковые банки с завинчивающейся крышкой или герметичные пакеты из плотного прозрачного полиэтилена.
Загуститель объемом от 10 до 25 кг расфасовывают в многослойные бумажные или продуктовые ПЭ мешки с дополнительным полиэтиленовым вкладышем.
Применение
Около 80% производимого каррагинана идет на нужды пищевой промышленности.
Популярность вещества обусловлена рядом уникальных качеств:
Загуститель E 407 разрешен в смесях для малышей старше 5 месяцев (0,3 г/л).
Применение каррагинанов в изготовлении мясных продуктов позволяет улучшить внешний вид, повысить сочность продукта, предотвратить появление жировых отеков, продлить срок хранения.
Добавку в количестве 5–10 г/кг используют в производстве:
Каррагинан (в том числе соли и фурцеллеран) применяют в косметологии.
Он повышает вязкость зубных паст, не оказывая при этом разрушающего воздействия на эмаль.
Способность активно смягчать, увлажнять и питать кожу позволила включить вещество в состав средств по уходу за лицом и телом.
Добавка E 407 как влагоудерживающий агент является одним из компонентов шампуней и кондиционеров для волос.
Фармацевтическая промышленность использует загуститель для изготовления лекарственных капсул. Свойство каррагинана регенерировать кожу, активировать рост ткани позволило применять продукт для производства ранозаживляющих гелей и повязок.
Польза и вред
Польза каррагинана очевидна. Это натуральный углевод, обогащенный макроэлементами, аминокислотами, минеральными солями, витаминами, фукоксантином. Оказывает антимикробное действие, очищает от шлаков, связывает и выводит радионуклиды.
Пищевая добавка Е 407 считается безопасной для здоровья. Каррагинаны не расщепляются под воздействием желудочного сока. Опасения, что они могут спровоцировать язву или рак желудка, безосновательны. Вещество не способно травмировать слизистую оболочку.
Суточная норма потребления официально не ограничена, но есть предложение от ФАО/ВОЗ установить максимальное количество 75 мг/кг веса. Минздрав предложил провести дополнительную проверку продукта.
Чем вызвано такое решение?
Каррагинан, его соли, фурцеллеран являются балластными веществами. Сами они не всасываются в кишечник, но замедляют усвояемость полезных компонентов, особенно минералов.
Определенный вред может причинить деструктурированный фармакологический каррагинан. Применение более 5 г/кг массы тела вызывает поражение кишечника, абсцессы, вплоть до злокачественных новообразований (по данным NCI, американского национального института онкологии).
В пищевой промышленности он не используется.
Норма употребления адипиновой кислоты не должна превышаться — только тогда продукт будет безопасным для здоровья.
Норма употребления адипиновой кислоты не должна превышаться — только тогда продукт будет безопасным для здоровья.Пищевая добавка Е300 является одним из самых безопасных антиоксидантов. Подробнее об этом веществе можно прочитать здесь.
Что такое консервант низин и как он влияет на наш организм, вы узнаете из этой статьи.
Основные производители
Российские предприятия пищевую добавку Е 407 не производят.
Лидирующую позицию на мировом рынке занимают Филиппины. Основными поставщиками являются предприятия полного цикла Marcel Trading Corporation и Shemberg.
Качественный каррагинан производит старейшая датская компания CP Kelco.
Фурцеллеран поставляет предприятие Эст-Агар (Эстония).
В Филиппинах для выращивания водорослей используют бамбуковые палки с привязанными к ним нейлоновыми веревками. Урожай собирают через три месяца. К этому времени каждое растение достигает веса 1–1,5 кг.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
3.6. Области использования
3.6.1 • Нормативные акты
В США агару присвоен статус СКАЗ (безопасности для здоровья). Его можно вносить в различные пищевые продукты в следующих максимально допустимых концентрациях [14]:
Мучные кондитерские
изделия и смеси для
Сахарные кондитерские
изделия и глазури
Все прочие
пищевые продукты
Как мы уже отмечали, «Агар традиционно используется в пище, но нутриентом не является. Увеличение массы тела, наблюдаемое у крыс при потреблении агара, объясняется, по-видимому, трудностями в его усвоении, слабительными свойствами или и тем и другим» [12]. Там же особо оговаривается, что суточное потребление агара человеком ограничивать не следует.
3.6.2. Пищевое применение
К преимуществам использования агара в пищевой промышленности относятся его термостойкость и прочность геля, а также стабильность в кислых средах и малая реакционная способность по отношению к другим компонентам пищи. К основным свойствам агара относятся:
Фурцеллярия
На фото — фурцеллярия, Furcellaria lumbricalis (первоначально Furcellaria fastigiata), красная водоросль, в изобилии встречающаяся в холодных водах Северной Атлантики от Баренцева моря до Бискайского залива. Эта водоросль впервые была описана в 1813 году в работе знаменитого французского альголога и зоолога Жана Венсана Феликса Ламуру (Jean Vincent Félix Lamouroux) «Essai sur les genres de la famille des Thalassiophytes non articulées».
В отличие от прикрепляемой формы, она размножается вегетативно: слоевище толщиной 2–3 мм дихотомически разветвляется 6–11 раз и вырастает до 30 см в длину на глубине 3–12 м. Форма плавучего ковра из водорослей меняется, за ней постоянно следят эстонские исследователи, которые рекомендуют районы сбора и согласовывают двухлетние квоты по добыче, которая продолжается уже более полувека. Ежегодно в Эстонии добывают около тысячи тонн фурцеллярии. Дрейфующую фурцеллярию раньше добывали в Дании и Польше, но из-за чрезмерного коммерческого использования, а также потепления и загрязнения воды запасы водоросли практически истощились.
Чем же так привлекательна эта красная водоросль? Дело в том, что она является источником полисахарида фурцелларана, а также различных витаминов, минералов и ценных нетоксичных пигментов, которые применяют в пищевой промышленности, косметологии и фармакологии.
Микроструктура водоросли Furcellaria lumbricalis, снимок сделан сканирующим электронным микроскопом. Изображение с сайта ars.els-cdn.com
Полисахариды, которые составляют основную массу углеводов водорослей, выполняют в них роль структурного материала и служат питательными веществами. Около ста лет назад из нескольких видов красных водорослей начали добывать в промышленных масштабах гелеобразующие вещества — гидроколлоиды, одними из первых были высококачественные смеси сульфатированных галактанов из Furcellaria lumbricalis. Выделяемый из водоросли фурцелларан относится к полисахаридам типа каррагинана, которые не имеют аналогов среди других растительных полисахаридов. Способность фурцелларана повышать вязкость и желирование водных растворов обусловило его широкое использование в пищевой, легкой промышленности и в сельском хозяйстве, а биологическая активность и физико-химические свойства — в медицинской и фармацевтической промышленности. У фурцелларана, который внесен в список пищевых добавок (Е-407), термически обратимая структура, его используют в мясных изделиях, при выпечке, для изготовления мармелада и зефира, джемов и десертов на основе молока и воды, а также для осветления пива. Мороженому, например, он придает мягкость и предотвращает образование кристаллов льда. В Эстонии фурцелларан уже более полувека производят на фабрике «Эст-Агар» в поселке Кярла (Kärla) на острове Сааремаа. Его отправляют на экспорт, а также используют на местной кондитерской фабрике «Калев».
Пигменты фикоэритрин, фикоцианин и аллофикоцианин. Фото © Ольга Баклицкая
Клеточные стенки красных водорослей помимо сульфатированных галактанов содержат целлюлозу, гликопротеины, липиды и различные пигменты — хлорофилл, каротиноиды (с лютеином в высокой концентрации), а также фикоэритрин, фикоцианин и аллофикоцианин. Последние три участвуют в фотосинтезе в качестве вспомогательных пигментов, доставляя поглощенную энергию света к молекулам хлорофилла, что позволяет водорослям расти на большой глубине в условиях постоянного недостатка света (см. картинку дня Волшебные пузырьки фукуса). Сочетание пигментов определяет окраску водорослей — от ярко-красной до голубовато-синей и желтой. Фикоэритрин — белок красного цвета, хорошо поглощает излучение в сине-зеленой области (с максимумами поглощения 498–568 нанометров), фикоцианин — сине-голубой белок — поглощает в желтом диапазоне (585–630 нм), аллофикоцианин — синий белок с поглощением в красном диапазоне (585–650 нм). Все пигменты обладают флуоресценцией с максимумами 575–578, 635–647 и 660 нм соответственно.
Фикоэритрин и фикоцианин — безвредные натуральные красители, которые используют в пищевой и косметической промышленности. Согласно последним исследованиям, пигменты проявляют различную биологическую активность: обладают противоопухолевыми, противовирусными, антиоксидантными и гипотензивными свойствами. Интенсивная флуоресценция и яркая окраска позволяют использовать пигменты как индикаторы наличия цианобактерий, для маркировки антител в иммунофлуоресценции, проточной цитометрии и других медико-биологических исследованиях.
Фурцеллярию используют не только для извлечения фурцелларана и пигментов. Отходы — отличное удобрение и сырье для производства биотоплива, а побочный продукт производства — целлюлозу без лигнина — можно использовать для изготовления псевдопластичной наноцеллюлозы (см. Nanocellulose).
Источники:
1) Rando Tuvikene, Kalle Truus, Marju Robal, Olga Volobujeva, Enn Mellikov, Tõnis Pehk, Andres Kollist, Tiiu Kailas, Merike Vaher. The extraction, structure, and gelling properties of hybrid galactan from the red alga Furcellaria lumbricalis (Baltic Sea, Estonia) // Journal of Applied Phycology. 2010. V. 22. Issue 1. P. 51–63.
2) Rando Tuvikene, Marju Robal. Proteinic pigments from the red alga Furcellaria lumbricalis: Content and isolation possibilities // Project report TP/9314. 2015. Tallinn University (на эстонском языке).
Что такое фурцелларан? Химический состав и калорийность. Полезные свойства желирующего вещества и негативное влияние на организм при злоупотреблении. Рецепты блюд с загустителем и интересные факты про него.
Фурцелларан (датский агар или эстагар) — это желеобразователь, который изготавливают из красной водоросли фурцеллярии с латинским названием Furcellaria lumbricalis или Furcellaria fastigiata. Растение мигрирует по холодным водам Северной Атлантики — от Балтийского до Баренцева моря. Цвет продукта — бело-желтоватый, структура — мелкодисперсный порошок, нерастворим в спирте, устойчив в кислой среде. Температура загустения составляет +25,2°С, плавится при нагревании свыше +38°С. Выпускается в виде тонких беловатых полупрозрачных пластин или гранулированного порошка. При использовании в кулинарии не оказывает влияния на вкус и запах конечного блюда.
Состав и калорийность фурцелларана
На упаковке готовых продуктов название «фурцелларан» встречается редко. Обычно указывается «карриганы» (общее название группы загустителей) или торговое обозначение «пищевая добавка Е407».
Пищевая ценность желирующего вещества, рассчитанная на 100 г, достаточно низкая. Если учитывать, что для приготовления блюда требуется небольшое количество продукта, при расчете рациона для снижения веса ее можно не учитывать.
Калорийность фурцелларана составляет всего 16 ккал на 100 г, из них:
Макро- и микроэлементы на 100 г:
В составе фурцелларана, как и в иных полисахаридах, имеется крахмал — 61.2 г на 100 г.
Прочность студня у датского агара в 4 раза выше, чем у крахмала. Полисахарид содержит:
Полезные свойства эстагара
Органический полисахарид, обогащенный макро- и микроэлементами, оказывает положительное влияние на организм.
Бодибилдеры часто используют фурцелларан как биодобавку, чтобы ускорить формирование нужных параметров и восстановить резерв макро- и микроэлементов в организме. Это считается целесообразным, так как пищевая добавка не способна нарушить целостность слизистой оболочки.
Официальными исследованиями установлено, что даже регулярное введение Е407 в рацион никак не влияет на формирование атипичных клеток и не дает толчок к малигнизации новообразований в кишечнике.
Несмотря не то, что полного исследования эстагара не проводилось, Минздрав предложил ограничить суточную дозу продукта до 75 мг/1 кг веса. Но в данное время ограничения официально не установлены.
Худеющим советуют включать блюда с фурцеллараном в рацион. Такая добавка блокирует чувство голода и, как уже упоминалось, ускоряя пищеварительные процессы, уменьшает всасываемость, что способствует снижению веса.
Противопоказания и вред фурцелларана
Ограничение по употреблению вводится потому, что желирующее вещество, создавая пленку на слизистой пищеварительных органов, замедляет всасываемость не только жиров и вредного холестерина, но и нутриентов, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека.
Пищевой фурцелларан вред вызывает только при злоупотреблении: могут развиваться анемия и авитаминоз, появляться слабость и вялость, частые приступы головной боли. А вот деструктурированное вещество, выпускаемое фармакологической промышленностью и используемое как биодобавка или ингредиент для БАДа, может спровоцировать поражение кишечника и развитие новообразований.
Опасной дозой считается 5 г/1 кг массы тела. Нельзя заменять подобной биодобавкой пищевые загустители.
Людям, которые часто страдают от диареи, нежелательно вводить в рацион блюда с эстагаром, чтобы не спровоцировать ухудшение состояния. При желировании детских блюд следует соблюдать осторожность и не отступать от рецептурных рекомендаций.
Рецепты блюд с фурцеллараном
Продукт разрешается использовать в качестве загустителя для молочных десертов и йогуртов, мороженого, желе и джемов, фруктовых и овощных консервов, маргаринов. Перед введением в блюдо эстагар замачивают в воде, нагретой чуть выше комнатной температуры, на 30-40 минут. Пропорции — 1:20. Нужно учитывать, что объем при набухании увеличивается в 7-10 раз.
Рецепты с фурцеллараном:
Интересные факты про эстагар
Раньше водоросль фурцеллярию добывали в странах Балтики, но теперь сбор исходного сырья для изготовления желирующего вещества ограничили территорией Эстонии. Эта зона является экологически чистой, в отличие от остальных участков побережья развитых стран. Водоросль дрейфующая, поэтому сбор проводят с помощью трала. К сожалению, заросли быстро истощаются, и если совсем недавно добывали по 100 с лишним тонн, то теперь ограничиваются несколькими десятками.
Из водоросли изготавливают не только загуститель эстагар, но и натуральные пищевые красители — фикоцианин и фикоэритрин. Пигменты используются в пищевой и косметической промышленности, к тому же обладают лечебными свойствами, как и фурцелларан. Биологическая активность: противовирусная, противоопухолевая и антиоксидантная. Пигменты также используют как индикаторы в медицинских исследованиях для маркировки антител.
Отходы, оставшиеся после производства желирующего вещества и органических красителей, не утилизируют, а используют в качестве удобрения, для производства биотоплива, псевдопластичной наноцеллюлозы. Этот материал применяется в медицине для изготовления прокладок, памперсов, тампонов и матриц для выращивания различных культур.
Заводская расфасовка загустителя в порошке — пластиковые герметичные емкости или пакеты из плотного полиэтилена, по 5 кг. В дальнейшем желирующее вещество очищают и расфасовывают по 15 г в бумажные конверты.
Если планируется применять в медицинской, химической или косметической промышленности, фурцелларан раскладывают в мешки весом по 10-25 кг. Дополнительной очистки такому продукту не требуется. В каждый мешок помещают вкладыш, на котором указано, какие реактивы были использованы при изготовлении.
В Юго-Восточной Азии с помощью фурцелларана часто обманывают покупателей:
Фурцелларан активно используется в пищевой промышленности США, Канады, Норвегии, Португалии, Швеции и Филиппин. Эти страны в год применяют более 14000 тонн каррагинанов различных видов. А вот в России предпочтение отдают именно эстагару.