کاراگینان

کاپا کاراگینان و فورسلاران ژل های سفت و شکننده با قابلیت برگشت حرارتی تشکیل می دهند. یوتا کاراگینان ژل های نرم و الاستیک می دهد. کاپا کاراگینان به طور هم افزایی با پلی مانان ها مانند صمغ لوکاست و کنجاک تعامل می کند تا ژل های منسجم قوی ایجاد کند. مخلوط کاپا با یوتا کاراگینان یا پلی مانان ها برای ایجاد طیف وسیعی از بافت های ژل مورد استفاده در گوشت های تزریقی، گوشت های کنسرو شده، ژل های دسر آبی و لعاب استفاده می شود. کاراگینان هیبرید (کاپا/یوتا) به ویژه برای بافت های سفت و خامه ای در دسرهای لبنی مناسب است. لامبدا کاراگینان  ژل ایجاد نمی کند اما نوشیدنی‌های فوری و دسرهای لبنی را غلیظ می‌کند. یک تعامل خاص بین کاپا کاراگینان و کاپا کازئین به طور گسترده ای برای تثبیت محصولات لبنی از جمله نوشیدنی های شیر، مخلوط بستنی و محصولات پنیر فرآوری شده استفاده می شود.

نحوه تولید

فرآیندهای مختلف تولید برای ساخت عصاره کاراگینان و کاراگینان نیمه تصفیه شده، که به عنوان جلبک دریایی Eucheuma فرآوری شده (PES) نیز شناخته می شود، استفاده می شود. تفاوت فرآیند اولیه بین "عصاره" و "PES" به حل شدن یا نبودن کاراگینان مربوط می شود. فرآیند عصاره کاراگینان را حل می کند و مواد جامد را حذف می کند، در حالی که فرآیند PES کاراگینان را در ماتریکس ساختاری سلولزی جلبک دریایی رها می کند. این دو فرآیند در شکل 5.1 نشان داده شده است.

در محل تولید، رنج جلبک های دریایی از نظر کیفیت و عملکرد آزمایش می شوند و تعداد زیادی مطابق با عملکردهای انتهایی عصاره مورد نظر انتخاب می شوند. انتخاب مناسب مواد خام و درک تأثیر پارامترهای فرآیند بر خواص کاراگینان نهایی برای تولید محصولات نهایی با کیفیت بالا و سازگار حیاتی است. پس از شناسایی جلبک‌های دریایی و انتخاب آن‌ها برای تهیه عصاره‌ای خاص، قبل از استفاده از مقادیر مناسبی از مواد قلیایی مختلف برای متورم کردن جلبک دریایی و استخراج کاراگینان، آن‌ها را شسته تا ماسه و سنگ‌ها را جدا کنند. قلیایی خاص، به عنوان مثال سدیم، پتاسیم یا هیدروکسید کلسیم، بسته به نمک کاراگینانی که باید تولید شود انتخاب می شود.

همانطور که قبلا بحث شد، این عواقب مهمی برای خواص عصاره حاصل از جمله پراکندگی، هیدراتاسیون، غلیظ شدن و تشکیل ژل دارد. تیمار طولانی‌مدت با قلیا باعث ایجاد بازآرایی مولکولی داخلی می‌شود که زنجیره اصلی پلی ساکارید را اصلاح می‌کند. پل انیدریدی که توسط این واکنش ایجاد می‌شود، به طور موثر تعداد خم‌ها یا «پیچیدگی‌ها» را در زنجیره مولکولی کاهش می‌دهد تا پیوندهای بین زنجیره‌ای بهینه و تقویت شوند. در نتیجه، ژل‌های کاپا کاراگینان استحکام پارگی بالاتری دارند، قبل از شکستن کمتر تغییر شکل می‌دهند و شکننده‌تر هستند.

پس از استخراج و اصلاح ساختاری، عصاره های کاراگینان رقیق فیلتر شده و با سانتریفیوژ با سرعت بالا شفاف شده و با طیف وسیعی از روش ها تغلیظ می شوند. سپس محلول های غلیظ با ایزوپروپیل الکل رسوب داده می شود تا توده فیبری به دست آید که فشرده می شود تا مایع الکلی خارج شود و خشک می شود.

یک فرآیند بازیابی جایگزین از گزینش پذیری خاص کاپا کاراگینان برای نمک های پتاسیم برای تشکیل ژل استفاده می کند. هنگامی که محلول کاپا کاراگینان به محلول غلیظ کلرید پتاسیم اکسترود می شود، یک توده ژل فیبری تشکیل می شود. توده ژل رسوب‌شده با تجمع و سفت شدن ساختارهای مولکولی، سینرزیس، ترشح آب آزاد را نشان می‌دهد. این توده بیشتر تحت فشار آبگیری می شود تا کاراگینان "ژل پرس" ساخته شود. کاراگینان رسوب‌شده ممکن است منجمد و ذوب شود تا به این مرحله آب‌گیری کمک کند، زیرا این عمل سفت شدن ساختار مولکولی را افزایش می‌دهد و سینرزیس حاصل را افزایش می‌دهد. سپس الیاف فشرده شده خشک شده و به اندازه ذرات مناسب آسیاب می شوند.

کاربرد کاراگینان در صنایع غذایی

صمغ کاراگینان کاربردهای بسیارگسترده ایی دارد. مواد غذایی زیر معمولاً حاوی این ترکیب هستند:

لبنیات: خامه، بستنی، خامه ترش، ماست چکیده، پنیر محلی و شیر شکلات

جایگزین های لبنی: شیر نارگیل، شیر بادام، شیر سویا، شیر شاهدانه، پودینگ سویا و سایر دسرها

گوشت: مرغ آماده و گوشت های طعم دار، بوقلمون

غذاهای آماده: سوپ کنسرو شده، غذا های منجمد و مایکروویوی

برخی از نوشیدنی های غذایی یا رژیمی و برخی از مکمل ها، از جمله ویتامین های جویدنی حاوی این ترکیبات هستند.

از آنجا که کاراگینان ها می توانند جایگزین ژلاتین شوند، در تولید محصولات و غذاهای وگان کاربرد دارد.