Табиғи сызықты сульфатталған полисахаридтер: Каррагенан

Кіріспе

Табиғи сызықтық сульфатталған полисахарид

Каррагендер немесе каррагениндер (,/k//ær//ə/'/ɡ//iː//n//ə//n//z/ KARRəGHEEnənz;) — қызыл жеуге жарамды теңіз балдырларынан алынатын табиғи сызықтық сульфатталған полисахаридтер отбасы. Каррагендер тамақ өнеркәсібінде гелеу, қоюлату және тұрақтандыру қасиеттері үшін кеңінен қолданылады. Олардың негізгі қолданылуы сүт және ет өнімдерінде, себебі олар тағамдық ақуыздармен мықты байланысады. Соңғы жылдары каррагендер тіндік инженерия және жаңару медицинасы салаларында перспективалы кандидат ретінде пайда болды, өйткені олар табиғи гликозаминогликандарға (GAG) ұқсайды. Олар негізінен тіндік инженерия, жараларды жабу және дәрі-дәрмектерді жеткізу үшін қолданылады. Каррагендердің құрамында 15–40% эфирлі сульфаттар болады, бұл оларды аниондық полисахаридтерге айналдырады. Оларды негізінен сульфат мөлшеріне қарай үш түрлі классқа бөлуге болады. Каппа-каррагенанның әр дисахаридіне бір сульфат тобы, йота-каррагенанға екі, ал ламбда-каррагенанға үш сульфат тобы тән. Карраген өндіру үшін гидрофильді коллоидтарды алуға қолданылатын кең таралған қызыл теңіз балдыры – Chondrus crispus (Ирландия мүгі), ол тастарға жабысып өсетін, петрушкаға ұқсас қою қызыл балдыр. Chondrus crispus балдырынан алынған желатиндік экстракттар шамамен XV ғасырдан бері тағамдық қоспа ретінде қолданылып келеді. Карраген кейбір жағдайларда желатинге вегетариандық және вегандық балама болып табылады, сондықтан кондитерлік және басқа да тағамдарда желатинды алмастыру үшін қолданылуы мүмкін. Каррагеннің қауіпсіз емес тағамдық ингредиент екенін көрсететін клиникалық деректер жоқ, себебі оның ас қорытылу кезіндегі тағдыры толыққанды зерттелмеген. Карраген, агармен бірге, Филиппинде "гуламан" деп аталатын дәстүрлі желе десертін дайындау үшін қолданылады.

Тазартылған

Тазарту процесінің маңызды айырмашылығы – каррагенанды бірінші кезекте ерітіп, жасуша қабырғасының қалдықтарын жою үшін сүзуге болады. Содан кейін каррагенан мөлдір ерітіндіден изопропил спиртімен (пропан-2-ол) немесе калий хлориді арқылы тұнбаға түсіріледі.

Аралас өңдеу

Теңіз шөптерін жартылай тазартылған процестегідей әртүрліше өңдейтін гибридтік технология бар, бірақ ерітуді тоқтату үшін спирт немесе жоғары тұз концентрациясы қолданылады. Бұл әдіс көбінесе Оңтүстік Америка теңіз шөптеріне қолданылады және жартылай тазартудың артықшылықтарын ұсынады, сонымен қатар теңіз шөптерінің кең ауқымын өңдеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, кейбір Оңтүстік Америка теңіз шөптеріндегі целлюлозаның табиғи түрде төмен деңгейі оларды әртүрліше өңдеуге және Еуроодақтың тазартылған стандартына сәйкес сатуға мүмкіндік береді.

Степендері

Каррагеннің екі негізгі түрі бар: тазартылған (RC) және жартылай тазартылған (SRC). АҚШ-та екі түрі де каррагенан деп аталады. Еуропалық Одақта тазартылған каррагенан E 407 нөмірімен, ал жартылай тазартылған каррагенан E 407a ретінде белгіленеді. Тазартылған каррагенде қышқылға ерімейтін заттардың мөлшері 2%-дан аспайды және ол спиртпен шөктіру немесе калий хлоридімен гельдік престеу арқылы өндіріледі. Жартылай тазартылған каррагеннің целлюлоза құрамы әлдеқайда жоғары және ол одан аз күрделі процесспен өндіріледі. Индонезия, Филиппин және Чили – шикізаттың және алынған каррагеннің негізгі үш көзі.

Регламенттік мәртебе

АҚШ-та FDA ережелеріне сәйкес каррагенан тікелей тағамдық қоспа ретінде қолдануға рұқсат етіледі және эмульгатор, тұрақтандырғыш немесе қалыңдатқыш ретінде тағамдарда қажетті мөлшерде қолданғанда қауіпсіз деп есептеледі, бірақ стандартталған тағамдарға, егер олар мұндай қолдануды қарастырмаса, қатысты емес. FDA сондай-ақ нәресте формуласының қауіпсіздігін де қарастырды. Еуропалық тамақ қауіпсіздігі агенттігі (EFSA) «адамдарға тағамдық каррагенаннан зиянды әсерлердің кез келгенін немесе тағамдық каррагенанды пайдалану нәтижесінде ыдыраған каррагенанға әсер етудің орын алуын көрсететін ешқандай дәлел жоқ» деген қорытынды жасады. Бұдан бөлек, БҰҰ-ның Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымы мен Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының тағамдық қоспалар жөніндегі бірлескен сарапшылар комитеті 2014 жылғы шілдеде каррагенанды «нәресте формуласында немесе арнайы медициналық мақсаттарға арналған формулаларда 1000 мг/л дейінгі концентрацияда қолдану алаңдау тудырмайды» деп мәлімдеді. Ұлттық органикалық бағдарлама (NOP) 2003 жылы каррагенанды органикалық тағамдарға қосылуға рұқсат етілген қоспалардың Ұлттық тізіміне қосып, 2008 жылы қайта қарап, қайта бекіткен, оны «органикалық өндіріс және өңдеу операциялары үшін маңызды» деп атады. Бірақ 2016 жылдың 18 қарашасында NOP-тің Ұлттық органикалық стандарттар кеңесі (NOSB) каррагенанды органикалық тағам өндірісіне рұқсат етілген қоспалардың Ұлттық тізімінен алып тастауды ұсынды. 2018 жылдың 4 сәуірінде Ауыл шаруашылығын маркетингтік қызметі (AMS) (USDA) каррагенанды Ұлттық тізімде жаңарту туралы құжат жариялады, бұл оны тағам өнімдерінде пайдалануды жалғастыруға мүмкіндік берді. Құжатта былай делінген: «NOSB каррагенанды алып тастауды ұсынды, себебі олар гелан, гуар немесе ксантан сияқты органикалық өнімдерде пайдалануға болатын балама материалдар бар екенін анықтады. AMS, NOSB-ге толыққанды табиғи алмастырғыштардың болмауына байланысты ауыл шаруашылығы өнімдерін өңдеу үшін каррагенанның қажеттілігі туралы қоғамдық пікірлерде жеткілікті дәлелдер тапты (§ 6517(c)(1)(ii)). Каррагенан ауыл шаруашылығы өнімдерінің әртүрлі түрлерінде нақты қолданылады, ал қоғамдық пікірлердегі мәлімдемелерге сәйкес, потенциалды алмастырғыштар каррагенанның кең ауқымды қолданылуындағы функцияларын толыққанды қайталай алмайды. Сондықтан каррагенан OFPA критерийлеріне сәйкес келеді және Ұлттық тізімге енгізілуіне болады. Бұл ереже 2018 жылдың 29 мамырында күшіне енді. 2015 жылғы шолуда Біріккен Ұлттар Ұйымының Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымы мен Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының тағамдық қоспалар жөніндегі бірлескен сарапшылар комитеті 2015 жылы нәресте формуласында каррагенанды қолдану туралы техникалық есеп жариялады және бұл қоспаның нәресте формуласында, арнайы медициналық мақсаттағы тағам ретінде литрге 1000 мг дейін концентрацияда «алаңдау тудырмайтынын» анықтады. Еуропалық Одақта (ЕО) нәресте формуласында каррагенанды пайдалануға сақтық шаралары ретінде тыйым салынған, бірақ басқа тағам өнімдерінде пайдалануға рұқсат етілген. 2018 жылы Еуропалық тамақ қауіпсіздігі агенттігі (EFSA) тағам өнімдеріндегі каррагенан қауіпсіздігінің күніне 75 мг/кг дене салмағына негізделгенін хабарлады. Ұлыбританияда Азық-түлік стандарттары агенттігі каррагенан қосқан тәттілерді қайтарып алу туралы бұйрық шығарды, себебі каррагенан «желі тәрізді конфериялық өнімдерде ингредиент ретінде рұқсат етілмейді, өйткені ол тұншығу қаупін тудырады».

In the U. S., carrageenan is allowed under FDA regulations as a direct food additive and is considered safe when used in the amount necessary as an emulsifier, stabilizer, or thickener in foods, except those standardized foods that do not provide for such use. FDA also reviewed carrageenan safety for infant formula. The European Food Safety Authority concluded "there is no evidence of any adverse effects in humans from exposure to food grade carrageenan, or that exposure to degraded carrageenan from use of food grade carrageenan is occurring", Furthermore, the Joint FAO/WHO expert committee on food additives stated in a July 2014 review of carrageenan "that the use of carrageenan in infant formula or formula for special medical purposes at concentrations up to 1000 mg/L is not of concern". Although the National Organic Program (NOP) had added carrageenan to its National List of additives allowed to be included in organic foods in 2003, and reviewed and reauthorized it in 2008, noting it as "critical to organic production and handling operations", on November 18, 2016, the NOP's National Organic Standards Board (NOSB) voted to recommend carrageenan be removed from the National List of additives allowed in organic food production. On April 4, 2018, the Agricultural Marketing Service (AMS) (USDA) published a document to announce the renewal of carrageenan on the National List, allowing its continued use in food products. The document states,The NOSB recommended removing carrageenan because they determined that alternative materials, such as gellan gum, guar gum, or xanthan gum, are available for use in organic products AMS found sufficient evidence in public comments to the NOSB that carrageenan continues to be necessary for handling agricultural products because of the unavailability of wholly natural substitutes (§ 6517(c)(1)(ii)). Carrageenan has specific uses in an array of agricultural products, and public comments reported that potential substitutes do not adequately replicate the functions of carrageenan across the broad scope of use. Therefore, carrageenan continues to meet the OFPA criteria for inclusion on the National List. The rule went into effect May 29, 2018. In a 2015 review, the Joint Expert Committee of the Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization on Food Additives released a technical report in 2015 on the use of carrageenan in infant formula and found that the additive was "not of concern" in infant formula as food for special medical purposes at concentrations up to 1000 milligrams per litre. The use of carrageenan in infant formula, organic or otherwise, is prohibited in the EU for precautionary reasons, but is permitted in other food items. In 2018, the European Food Safety Authority (EFSA) reported that safety of carrageenan in food products is based on an ADI of 75 mg/kg body weight per day. In the UK, the Food Standards Agency issued a product recall for sweets containing carrageenan, stating that carrageenan "is not permitted as an ingredient in jelly confectionery products as it presents a choking hazard".

Уыттылық зерттеулері

2018 жылдан бастап, белгілі бір мөлшерде (күнде 75 мг/кг дене салмағына шаққанда) каррагенан зиянды емес деп саналды, бірақ одан әрі зерттеулер қажет еді, олар негізінен каррагенанның ас қорыту кезінде және одан кейін қандай өзгерістерге ұшырайтыны және пайда болатын метаболиттерді зерттеуге бағытталған.