15% a 40% de éster sulfato formado porunidades alteradas de D-galactose e3-6-anidro-galactose, unidas por ligaçõesα-1,3 e β-1,4-glucosídica. A posição e onúmero de grupos éster sulfato, assimcomo o conteúdo de 3,6-anidro-galactosedeterminam as diferenças primáriasentre os tipos de carragena kappa, iota elambda. Níveis mais altos de éster sulfatoimplicam em menor força de gelificaçãoe baixa temperatura de solubilização. Acarragena tipo kappa contém de 25% a30% de éster sulfato e de 28% a 35% de3,6-anidro-galactose. A carragena tipoiota contem de 28% a 35% de éster sulfatoe de 25% a 30% de 3,6-anidro-galactose.A carragena tipo lambda contém de 32%a 39% de éster sulfato e não contém3,6-anidro-galactose. A Figura abaixoapresenta a estrutura das carragenastipo kappa, iota e lambda.ESTRUTURA DASCARRAGENAS TIPO KAPPA,IOTA E LAMBDACarragena tipo KappaCarragena tipo IotaCarragena tipo LambdaAs aplicações das carragena estãoconcentradas na indústria alimentíciae podem ser divididas em sistemaslácteos, aquosos e bebidas. Entretanto,existem atualmente outras aplicaçõespara uma grande variedade de aplicaçõesindustriais. A carragena possui diversasfunções de acordo com sua aplicação:gelificação, espessamento, estabilizaçãode emulsões, estabilização de proteínas,suspensão de partículas, controle defluidez e retenção de água.Em produtos lácteos, é utilizada emsorvetes, achocolatados, flans, pudins,creme de leite, iogurtes, sobremesascremosas, queijos, sobremesas em pó eleite de coco.Em doces e confeitos, sua aplicaçãoinclui sobremesas tipo gelatina, geléias,doces em pasta, confeitos e merengues.Nos produtos cárneos, a carragenaé aplicada em presunto, mortadela,hambúrguer, patês, aves e carnesprocessadas.Nas bebidas, é aplicada para clarificaçãoe refinação de sucos, cervejas, vinhose vinagres, achocolatados, xaropes, sucode frutas em pó e diet shakes.Em panificação é utilizada paracobertura de bolos, recheio de tortas emassas de pão.A carragena é utilizada, também, emmolhos para salada, sopas em pó, mostarda,molhos brancos e molhos para massas.AlginatosEm 1883, o químico inglês E. C.C. Stanford, através da digestão defolhas de determinadas algas marronscom carbonato sódico, obteve uma massagelatinosa, que evaporada, apresentavaaspecto semelhante ao da goma tragacanto.Esta nova substância foi chamadade algina, derivado de alga. Este termofoi usado em princípio para designar asubstância in situ na planta; enquantoque aos produtos industriais obtidosposteriormente foram dados outrosusos: ácido algínico, alginatos solúveis,compostos algínicos em geral.A produção comercial de alginatosteve início em 1929 e, em 1934, teve inícioa produção em escala limitada na GrãBretanha e, mais tarde, durante a SegundaGuerra Mundial, surgiu a indústria dealginatos na Noruega, França e Japão.A variedade de compostos algínicosdisponíveis atualmente é o resultadode um intensivo trabalho de pesquisa,desenvolvimento, marketing e serviços,durante cerca de 30 anos nos principaispaíses produtores.As algas marrons da família dasfeofíceas constituem a principal matériaprimapara produção de alginato, queé um componente da parede celular detais organismos, formando um complexoinsolúvel de ácido algínico e seus sais decálcio, magnésio e de metais alcalinos emvárias proporções.As algas marrons crescem em todasas regiões de águas frias do mundo, noshemisférios Norte e Sul. Da mesma formaque ocorre com as plantas e árvoresterrestres, existe uma enorme variedadede espécies que variam em tamanho, forma,porcentagem e qualidade do alginatoque produzem.As espécies dos gêneros Lessonia(Nigrescens, Flavicans, Trabeculata),Macrocystis Pyrifera, Durvillea Antártica,Laminaria (Digitata, Saccharinae Cloustoni), Ascophyllum, Fucus, etc.,são adequadas para uso comercial. Correspondema organismos de grandestamanhos, conhecidas também comoMacroalgas ou Kelp, alcançando de 1 a2,5 metros de comprimento (espéciesdos gêneros Lessonia, Laminaria, etc.)e algumas de até 8 metros ou mais, do gêneroMacrocystis. Estas algas marinhas,de natureza sub-antártica (temperaturada água entre 13ºC e 20ºC), vivem ecrescem constantemente na zona costeirainter e subcorrente (entre e abaixo donível das mares, respectivamente), até20 ou 30 metros de profundidade. Sãoorganismos fotossintéticos que, contudo,não catalogados como plantas reais e têmaltas taxas de crescimento e de renovaçãoanual, tornando-se um recurso naturalrenovável de grande importância.Os alginatos disponíveis no mercadosão comercializados, na maioria, emforma de sais hidrossolúveis, livres decelulose, branqueados e purificados,incluindo-se entre eles o ácido algínicoE400, o alginato de sódio E401, o alginatode potássio E402, o alginato de amônioE403, o alginato de cálcio E404, e o alginatode propileno glicol E405. Também seproduzem compostos combinados, comoo alginato de amônio-cálcio, e o alginatode sódio-cálcio. Alguns destes compostos,principalmente o ácido algínico e seus saisde sódio, cálcio e potássio, se apresentamem três qualidades diferentes, determinadaspelos processos de purificação ewww.revista-fi.comFOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 14 - 201043
Estabilizantesbranqueamento que sofrem os produtosdurante sua produção. Estas qualidadescorrespondem a qualidade alimentícia,produtos completamente livres de celulose,de coloração branca ou ligeiramenteamarela; qualidade farmacêutica, produtosbrancos, totalmente livres de celulose;e qualidade técnica, produtos usualmentelivres de celulose, com cores variáveis dobranco, ao amarelo e ao marrom.A importância dos alginatos comoinsumo para as indústrias alimentícia,farmacêutica e química, é devido as suaspropriedades hidrocolóides, ou seja,sua capacidade de hidratar-se em águaquente ou fria para formar soluçõesviscosas, dispersões ou géis. Os alginatossão únicos quanto as suas propriedadesespessantes, estabilizantes, gelificantes eformadoras de películas, resultando emuma ampla gama de aplicações, conformeapresentado no Quadro 1.QUADRO 1 - APLICAÇÕESALIMENTÍCIAS DOS ALGINATOSPROPRIEDADES APLICAÇÕESEspessante,estabilizante oupropriedades desuspensão em:Propriedadesgelificantes em:Propriedades decontrole em:sucos de frutas,molhos, cremes,cerveja.alimentos paraanimais, gelatinas,enchimento deazeitonas.fabricação dequeijos, sorvetes,coberturas defrutas.O grau de polimerização (GP) de umalginato é a medida de peso molecularmédio de suas moléculas, e correspondeao número de unidades de ácido urônicona cadeia polimérica. A viscosidade dassoluções de alginato se relaciona diretamentecom o grau de polimerização eo peso molecular, enquanto que a perdade viscosidade das mesmas - produzidanormalmente durante o armazenamento- é a medida da extensão do processo dedepolimerização do alginato.Comercialmente se produzem alginatos(principalmente alginato de sódio) debaixa, media e alta viscosidade (soluçõesaquosas de 1%), que apresentam pequenasdiferenças quanto a estabilidade:com algumas exceções, a regra geral éque os compostos com elevado grau depolimerização são menos estáveis do queaqueles com baixo grau de polimerização.O ácido algínico é o menos estáveldos produtos; materiais com alto grau depolimerização em que as longas cadeiaspodem ser degradados em unidades menores,em poucos meses em temperaturaambiente. No entanto, os compostos decadeia curta são estáveis.Apesar das diferenças mencionadasde qualidade para estabilidade, todocomposto algínico comercial deve serarmazenado em local fresco, a temperaturade 25ºC ou menos, pois aelevação da mesma pode causar significativadespolimerização, afetando aspropriedades comercialmente úteis, comoviscosidade e força dos géis. A área de armazenamentotambém deve possuir ummeio de controle da umidade ambiente, afim de que os produtos não excedam seuconteúdo usual de umidade (10% a 13%),o que aumenta a despolimerização.Os alginatos têm suas propriedadesafetadas tanto por fatores físicos comoquímicos. A quantidade de alginatosdissolvidos em água é limitada pela naturezafísica das soluções, mais do quepela solubilidade do composto em si. Paraaumentar a concentração de alginatos, asolução passa do estado de líquido viscosoa uma pasta espessa, ponto no qual setorna muito difícil dispersar os alginatosrestantes.A solubilização dos compostos de alginatoé afetada tanto pelo tamanho comopela forma das partículas. Usualmente, épreferível um material refinado e bruto,cujas partículas são mais fáceis de dispersare suspender, embora possua baixavelocidade de hidratação. As partículasfinas se dissolvem mais rapidamente,porém existe maior risco de aglomeração;esse efeito pode ser diminuído diluindo-seo alginato na presença de outro pó, comoo açúcar, por exemplo.A solubilização destes produtos emágua é difícil, se realizada na presençade compostos que competem com as moléculasde alginato pela água necessáriapara sua hidratação. Assim, a presençade açúcares, amido ou proteínas na águareduz a proporção de hidratação, requerendomaior tempo de mistura. Os saisde cátion monovalentes (como o NaCI)possuem efeito similar em concentraçõespróximas de 0,5%. O melhor é agregartodas as substâncias após o alginato serhidratado e dissolvido.A presença de pequenas quantidadesde cátions polivalentes inibe a hidrataçãodos alginatos e proporções elevadas dosmesmos causam sua precipitação. Oalginato sódico resulta da difícil dissoluçãoem águas rígidas e leite, devido aofato de ambas conterem íons de cálcio;estes devem ser primeiro seqüestradoscom um agente complexante, como ohexametafosfato de sódio ou o ácido etlilenodiaminotetracético(EDTA).Em geral, os alginatos são insolúveisem solventes miscíveis com água, taiscomo álcoois e cetonas. As soluções aquosas(1%) da maioria dos alginatos tolerama adição de 10% a 20% de tais solventes;contudo, proporções maiores impedemuma correta hidratação das moléculas.A viscosidade é a principal propriedadedas soluções de alginato e, junto com asua reatividade frente ao cálcio, gera ascaracterísticas únicas desses compostoscomo espessantes, estabilizantes, gelificantes,etc.Nas concentrações utilizadas na maioriadas aplicações, as soluções de alginatopossuem comportamento pseudoplástico;a viscosidade decresce ao aumentar ograu de cizalhamento (por agitação oubombeamento). Esse efeito é reversível,exceto a níveis de cizalhamento muitoelevados, sendo mais marcante nas soluçõesde alginatos de alto peso moleculare nas de alginato sódico que contêm íonsde cálcio. Algumas destas soluções podemapresentar, inclusive, um comportamentotixotrópico, no qual a viscosidade variacom o tempo a uma velocidade de agitaçãoconstante.Esta propriedade das soluções dealginatos podem ser muito variáveis eestão relacionadas ao:• Peso molecular: quanto maior o pesomolecular do alginato, mais viscosassão suas soluções. O peso moleculardos compostos de alginatos (grau depolimerização) pode ser controlado44 FOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 14 - 2010 www.revista-fi.com