Carragenina

Las carrageninas ( / ˌ k ær ə ˈ ɡ iː n ɪ n s / KARR -ə- GHEE -nins ; del irlandés carraigín ' musgo marino ' ) son una familia, Solieriaceae , de polisacáridos sulfatados lineales naturales . Se extraen de algas rojas comestibles. Las carrageninas se utilizan ampliamente en la industria alimentaria por sus propiedades gelificantes, espesantes y estabilizantes. Su principal aplicación se encuentra en productos lácteos y cárnicos, debido a su fuerte unión a las proteínas de los alimentos. Las carrageninas han surgido como una candidata prometedora en aplicaciones de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa, ya que se asemejan a los glicosaminoglicanos (GAG) animales. Se utilizan para ingeniería de tejidos , cobertura de heridas y administración de fármacos . ^{[ 1 ]} 

Los carragenanos contienen entre un 15 y un 40 % de éster - sulfato , lo que los convierte en polisacáridos aniónicos . Se pueden clasificar principalmente en tres clases según su contenido de sulfato. El kappa-carragenano tiene un grupo sulfato por disacárido, el iota-carragenano tiene dos y el lambda-carragenano tiene tres. ^{[ 2 ]}

Un alga común utilizada para la fabricación de coloides hidrófilos para producir carragenina es Chondrus crispus (musgo irlandés), un alga de color rojo oscuro, parecida al perejil, que crece adherida a las rocas. Los extractos gelatinosos de C. crispus se han utilizado como aditivos alimentarios desde aproximadamente el siglo XV. ^{[ 3 ]} La carragenina es una alternativa vegetariana y vegana a la gelatina en algunas aplicaciones, y se utiliza para reemplazarla en confitería y otros alimentos.

El primer cultivo comercial industrial de Eucheuma y Kappaphycus spp. para la producción de carragenina se desarrolló en Filipinas . Los principales productores mundiales de carragenina son Filipinas e Indonesia . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} La carragenina, junto con el agar , se utiliza para producir postres tradicionales de gelatina en Filipinas llamados gulaman . ^{[ 7 ]}

No existe evidencia clínica que establezca que la carragenina sea un ingrediente alimentario inseguro, principalmente porque su destino después de la digestión no está suficientemente determinado. ^{[ 8 ]}

Las carrageninas son moléculas grandes y muy flexibles que forman estructuras helicoidales curvadas . Esto les confiere la capacidad de formar diversos geles a temperatura ambiente. Se utilizan ampliamente en la industria alimentaria y otras como agentes espesantes y estabilizantes .

Todos los carragenanos son polisacáridos de alto peso molecular y están compuestos principalmente por unidades alternas de β-D-galactopiranosa unidas en posición 3 (unidades G) y α-D-galactopiranosa unidas en posición 4 (unidades D) o 3,6-anhidro-α-D-galactopiranosa unida en posición 4 (unidades DA), que forman la unidad disacárida repetitiva de los carragenanos. ^{[ 9 ]}

Existen tres clases comerciales principales de carragenina:

• La kappa forma geles fuertes y rígidos en presencia de iones de potasio y reacciona con las proteínas lácteas. Se obtiene principalmente de Kappaphycus alvarezii . ^{[ 10 ]}
• La iota forma geles blandos en presencia de iones de calcio. Se produce principalmente a partir de Eucheuma denticulatum , ^{[ 10 ]} e históricamente a partir de Chondrus crispus . ^{[ 11 ]}
• La lambda no gelifica y se utiliza para espesar productos lácteos.

Las principales diferencias que influyen en las propiedades de la carragenina kappa, iota y lambda radican en el número y la posición de los grupos éster sulfato en las unidades repetitivas de galactosa . Un mayor nivel de éster sulfato reduce la temperatura de solubilidad de la carragenina y produce geles de menor resistencia, o bien contribuye a la inhibición de la gelificación (carragenina lambda).

Muchas especies de algas rojas producen diferentes tipos de carragenanos durante su desarrollo . Por ejemplo, el género Gigartina produce principalmente carragenanos kappa durante su etapa gametofítica y carragenanos lambda durante su etapa esporofítica . Todos son solubles en agua caliente, pero en agua fría, solo la forma lambda (y las sales sódicas de las otras dos) son solubles.

Cuando se utiliza en productos alimenticios, la carragenina tiene los números de aditivo E de la UE E407 o E407a cuando se presenta como "alga eucheuma procesada". ^{[ 12 ]} Técnicamente, la carragenina se considera una fibra dietética. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

En algunas zonas de Escocia e Irlanda, donde se la conoce con diversos nombres locales y autóctonos , la Chondrus crispus se hierve en leche y se cuela, antes de añadirle azúcar y otros aromatizantes como vainilla, canela, brandy o whisky. El resultado es una especie de gelatina similar a la panna cotta , la tapioca o el blancmange .

Aunque los carragenanos se introdujeron a escala industrial en la década de 1930, se sabe que se utilizaban en China desde alrededor del año 600  a. C. (donde se utilizaba Gigartina ) y en Irlanda desde alrededor del año 400  d. C. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Carragenano derivado de Eucheuma spp. (hoy una de las principales fuentes cultivadas de carragenano), conocido como gusô o tambalang en las lenguas visayas , también se ha utilizado tradicionalmente como alimento en Filipinas . Fueron registrados por primera vez en el Diccionario De La Lengua Bisaya, Hiligueina y Haraia de la isla de Panay y Sugbu y para las demas islas (c.1637) del misionero agustino Alonso de Méntrida (en español) . En el libro, Méntrida describe el gusô como algo que se cocina hasta que se derrite y luego se deja congelar en un plato ácido. ^{[ 17 ]}

Las fuentes más utilizadas son Eucheuma cottonii , Kappaphycus alvarezii y Eucheuma spinosum , que en conjunto proporcionan aproximadamente tres cuartas partes de la producción mundial. Estas crecen desde la superficie del mar hasta una profundidad de unos 2 m (6,6 pies) . Las algas se cultivan normalmente en líneas de nailon tendidas entre flotadores de bambú y se cosechan después de unos tres meses, cuando cada planta pesa aproximadamente 1 kg (2,2 libras) .    

Tras la cosecha, las algas se secan, se empacan y se envían al fabricante de carragenina. Allí, las algas se muelen, se tamizan para eliminar impurezas como la arena y se lavan a fondo. Después del tratamiento con una solución alcalina caliente (por ejemplo, hidróxido de potasio al 5-8% ), la celulosa se separa de la carragenina mediante centrifugación y filtración . La solución de carragenina resultante se concentra por evaporación . Posteriormente, se seca y se muele según las especificaciones.

Existen tres tipos de procesamiento industrial:

 algas limpias y lavadas ↓ extracción ↓ filtración gruesa → residuo de algas marinas ↓ filtración fina → coadyuvantes de filtración usados ↓ ↓-------------- concentración --------------↓ preparación con KCl preparación con alcohol ↓ ↓ recuperación de alcohol mediante prensado en gel ↓ ↓ secado secado ↓ ↓ fresado fresado ↓ ↓ mezclando mezclando ↓ ↓ gel carragenina refinada carragenina refinada

En EE. UU., la carragenina está permitida según las regulaciones de la FDA ^{[ 23 ]} como aditivo alimentario directo y generalmente se considera segura ^{[ 24 ]} cuando se usa como emulsionante, estabilizador o espesante en alimentos, excepto aquellos alimentos estandarizados que no contemplan dicho uso. La FDA revisó la seguridad de la carragenina para fórmulas infantiles. ^{[ 25 ]} La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria concluyó que "no hay evidencia de efectos adversos en humanos por la exposición a carragenina de grado alimenticio, ni de que se esté produciendo una exposición a carragenina degradada por el uso de carragenina de grado alimenticio". ^{[ 26 ]} El Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios declaró en una revisión de julio de 2014 que "el uso de carragenina en fórmulas infantiles o fórmulas para fines médicos especiales en concentraciones de hasta 1000 mg/L no es motivo de preocupación". ^{[ 27 ]}

Aunque el Programa Nacional Orgánico de EE. UU. (NOP) agregó carragenina a su Lista Nacional de aditivos permitidos en alimentos orgánicos en 2003, ^{[ 28 ]} y la reautorizó en 2008, ^{[ 29 ]} señalando que era "crítica para las operaciones de producción y manipulación orgánicas", ^{[ 30 ]} el 18 de noviembre de 2016, la Junta Nacional de Normas Orgánicas (NOSB) del NOP votó a favor de recomendar que la carragenina se eliminara de la Lista Nacional. ^{[ 31 ]} El 4 de abril de 2018, el Servicio de Comercialización Agrícola (AMS) ( USDA ) anunció la renovación de la carragenina en la Lista Nacional, permitiendo su uso continuo en productos alimenticios. El documento establece:

El NOSB recomendó eliminar la carragenina porque determinó que existen materiales alternativos, como la goma gellan, la goma guar o la goma xantana, disponibles para su uso en productos orgánicos. El AMS encontró evidencia suficiente en los comentarios públicos al NOSB de que la carragenina sigue siendo necesaria para el manejo de productos agrícolas debido a la falta de sustitutos totalmente naturales (§ 6517(c)(1)(ii)). La carragenina tiene usos específicos en una variedad de productos agrícolas, y los comentarios públicos indicaron que los posibles sustitutos no replican adecuadamente las funciones de la carragenina en todo su amplio espectro de uso. Por lo tanto, la carragenina continúa cumpliendo los criterios de la OFPA para su inclusión en la Lista Nacional. ^{[ 32 ]}

El uso de carragenina en fórmulas infantiles está prohibido en la UE por razones de precaución, pero está permitido en otros alimentos. ^{[ 33 ]} En 2018, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) informó que la seguridad de la carragenina en productos alimenticios se basa en 75  mg/kg de peso corporal por día. ^{[ 8 ]}

En el Reino Unido, la Agencia de Normas Alimentarias emitió una alerta de retirada de productos para dulces que contenían carragenina, declarando que la carragenina "no está permitida como ingrediente en productos de confitería de gelatina, ya que presenta un riesgo de asfixia". ^{[ 34 ]}

En una revisión de 2015, el Comité Mixto de Expertos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura y la Organización Mundial de la Salud sobre Aditivos Alimentarios informó sobre el uso de carragenina en fórmulas infantiles , afirmando que el aditivo "no era preocupante" como alimento para fines médicos especiales en concentraciones de hasta 1000 miligramos por litro . ^{[ 35 ]}

Un ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo encontró que, entre doce pacientes con colitis ulcerosa en remisión tras una dieta sin carragenina, se produjo una recaída en tres participantes que recibieron dos  cápsulas de 100 mg de carragenina y en ninguno que recibió placebo, observándose aumentos en los biomarcadores inflamatorios en el grupo de carragenina. ^{[ 36 ]}

En 2018, la EFSA consideró que la carragenina no era tóxica bajo ciertos niveles de consumo (75  mg/kg de peso corporal por día), aunque se recomendó realizar más investigaciones, principalmente centradas en el destino de la carragenina durante y después de la digestión, y en cualquier metabolito posterior. ^{[ 8 ] [ 37 ]}

En un análisis de 2024 de 104.139 adultos de la cohorte prospectiva francesa NutriNet-Santé, un mayor consumo de carragenina se asoció con un mayor riesgo de diabetes tipo 2. ^{[ 38 ]}

• Agar
• Lista de aditivos alimentarios
• Pectina
• Ácido algínico
• Poligeenano , carragenano degradado

• McHugh, Dennis J. Documento técnico de pesca de la FAO n.º 288 - Producción y utilización de productos derivados de algas marinas comerciales, capítulo 3 - Producción, propiedades y usos de la carragenina , Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación , Roma, 1987.
• Guiry, Michael DR Carrageenans , The Seaweed Site: información sobre algas marinas.