PRELUCRARE

alge marine


Coloana din această lună se adaugă la „Cum este procesată?” serie cu o scufundare în alge comestibile. Oamenii au consumat alge de secole și continuă să fie o componentă majoră a industriei alimentare actuale.

Doresc să îi mulțumesc co-autorului meu, Amanda Sinrod, specialist în alimente în S.U.A. Departamentul Agriculturii, Serviciul Cercetări Agricole, pentru contribuția la această coloană.

Categorizare, beneficii pentru sănătate și piață
Algele servesc o mare varietate de scopuri în industria alimentară. Algele sunt consumate individual, gătite ca ingrediente, adăugate la produse pentru a spori profilurile nutriționale, utilizate ca înlocuitori de ouă vegani și utilizate pentru a spori calitatea texturii și abilitățile de gelificare.

Toate speciile de alge se încadrează în una din cele două categorii primare în funcție de mărimea lor. Microalgele sunt de obicei unicelulare și cresc între 3 și 10 micrometri. Macroalge, denumite în mod obișnuit alge marine, sunt plante mari de mare, cu unele soiuri care cresc 70 de metri lungime. Algele sunt apoi sortate după compușii lor pigmentari și caracteristicile morfologice în grupuri precum algele roșii, verzi, maronii și albastru-verzi.

Algele oferă nutrienți valoroși dietei umane. Sunt bogate în fibre dietetice, cum ar fi beta-glucanul, iar unele specii au cantități semnificative de proteine ​​de calitate superioară față de sursele vegetale, cum ar fi fasolea și cerealele. Unele alge produc acizi grași polinesaturați abundenți, cum ar fi acizii grași omega-3. Algele conțin și vitamine și minerale.

În plus, studiile arată potențialul algelor de a acționa ca un agent prebiotic, antiinflamator, anticancer, neuroprotector, antidiabetic, anticoagulant și imunomodulator. Dovezile susțin, de asemenea, că algele pot ajuta la absorbția metalelor grele și pot oferi capacități antioxidante, antibacteriene, antifungice și antivirale.

Chile este cel mai mare producător comercial de alge, urmat de China. Piața de alge marine comestibile a fost evaluată la 5,1 miliarde de dolari pe an, cu 7,5 până la 8 milioane de tone metrice de alge recoltate anual pentru hrană. Hidrocoloizii din alge marine precum agar, alginate și caragenan reprezintă aproape 40% din piața mondială de hidrocoloizi.

Microalge
FDA a desemnat o mână de specii de microalge ca GRAS (recunoscute în general ca fiind sigure); sunt utilizate în alimente și suplimente disponibile în comerț. Tetraselmis chuii este folosit ca agent de aromatizare a fructelor de mare, Odeontella aurita se vinde ca supliment alimentar, iar Crypthecodiuium cohnii produce DHA ca înlocuitor pentru suplimentele de ulei de pește.

Arthrospira, numită în mod colocvial Spirulina, și Chlorella au câștigat hype crescând ca surse noi de proteine. Arthrospira și Chlorella au profiluri de aminoacizi echilibrate care includ aminoacizii esențiali. Aceste proteine ​​sunt similare cu cele din ouă și soia, făcându-le foarte potrivite pentru dieta umană. În plus, Arthrospira și Chlorella conțin cantități semnificative de acizi grași polinesaturați, minerale și vitamine. Studiile au arătat că aceste microalge pot fi încorporate în gustări și paste extrudate pentru a-și îmbunătăți conținutul nutrițional și pot acționa și ca agent decolorant în pâine.

Microalgele oferă beneficii substanțiale pentru mediu în comparație cu sursele de proteine ​​tradiționale. Microalgele necesită mai puțin de 2,5 metri pătrați de teren pe kilogram de proteine ​​produse, în timp ce carnea de vită folosește 144 258 metri pătrați pe kilogram de proteine. Microalgele pot fi cultivate și pe terenuri nerarabile și pot folosi cantități minime de apă dulce.

Din păcate, tehnologia de procesare a microalgelor este foarte subdezvoltată, ceea ce o face scumpă, în special în ceea ce privește recoltarea și deshidratarea. Cercetări semnificative și îmbunătățiri tehnologice sunt necesare înainte ca microalga să devină o sursă de proteine ​​utilizată pe scară largă.

Prelucrarea macroalgelor ca ingredient alimentar
Dovezile persoanelor care consumă alge datează din secolele IV și VI în Japonia și, respectiv, China. O varietate de specii de alge marine joacă roluri esențiale în tradițiile culinare din întreaga lume. Odată cu globalizarea și internaționalizarea piețelor alimentare, utilizarea algelor marine comestibile și acceptarea acesteia ca sursă de hrană s-au răspândit.

Hiziki (Hizikia fusiforme) este un exemplu interesant de alge marine consumate în mod obișnuit. Această macroalgă maro este recoltată din sălbăticie în Japonia și cultivată în Coreea de Sud. După recoltare, algele se spală cu apă de mare. Hiziki poartă arome puternice amare și astringente cauzate de compușii săi pigmenți întunecați. Pentru a-l face plăcut, Hiziki este fiert cu Eisenia bicyclis sau Ecklonia cava, două specii mai ușoare de alge brune, timp de 4-5 ore. Acest lucru permite înlocuirea compușilor fizici ai pigmentului cu pigmenții din Eisenia sau Ecklonia. Hiziki este apoi aburit timp de 4-5 ore pentru a elimina florotaninele. În acest stadiu, hiziki este tăiat și uscat la soare într-un produs stabil numit hoshi hiziki. Hiziki procesat este în mod obișnuit înmuiat timp de 10-15 minute și adăugat la feluri de mâncare sau gătit cu legume și tofu.

Prelucrarea hidrocoloizilor cu macroalge
Multe specii de macroalge cresc în apele turbulente și produc compuși hidrocoloizi care asigură flexibilitatea și elasticitatea necesare pentru a preveni ruperea curenților aspri. Acești hidrocoloizi, inclusiv agar, alginat de sodiu și caragenan, sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară pentru capacitățile lor de gelificare și îngroșare.

Extracția de hidrocoloizi cu alge marine a început cu agar în 1658, când japonezii au descoperit proprietățile sale de gelifiere. Agarul comercial este în principal format din polizaharidă de agaroză, deoarece produce geluri mai puternice decât agaropectina, celălalt compus din agar produs de alge marine.

Agarul este extras din algele marine roșii Gelidium și Gracilaria. Gelidium este recoltat din creșteri sălbatice din Spania, Portugalia, Maroc, Coreea de Sud, Japonia, Indonezia și Mexic. Cu toate acestea, Gracilaria este cultivată în China, Indonezia, Canada și Chile.

Procesarea ambelor alge marine începe cu spălarea pentru a îndepărta resturile, cum ar fi nisipul, scoicile și creaturile mici. Pentru extragerea agarului, Gelidium este încălzit la 105 ° –110 ° C timp de 2–4 ore fie în apă proaspătă, fie în apă care conține acid diluat. Presiunea poate fi utilizată și în timpul extracției pentru a crește randamentul agar și eficiența extracției. Gracilaria produce agar cu o rezistență mai slabă a gelului și, prin urmare, trebuie tratat în prealabil într-o soluție de hidroxid de sodiu 2% –5% la 85 ° –90 ° C timp de 1 oră pentru a întări agarul la o calitate acceptabilă din punct de vedere comercial. Gracilaria este apoi spălată și neutralizată cu acid slab înainte de a fi extrasă în apă la 95 ° -100 ° C timp de 2-4 ore. Extractele din ambele specii sunt supuse unei filtrări grosiere urmată de o filtrare fină printr-o presă de filtru montată pentru a îndepărta solidele macroalgelor. Soluția rezultată este de aproximativ 1% agar, restul conținând săruri, coloranți, carbohidrați solubili și apă. Amestecul este răcit pentru a forma un gel. Acest gel este apoi înmuiat în apă pentru a îndepărta sărurile solubile prin osmoză. Culoarea poate fi opțional îndepărtată prin înălbire și spălare.

Una dintre cele două metode, îngheț-dezgheț sau sinereză, este utilizată pentru concentrarea agarului. Pentru îndepărtarea apei de îngheț-dezgheț, gelul este înghețat încet pentru a produce cristale mari de gheață. Aceste cristale perturbă structura gelului și permit apei și impurităților dizolvate să se scurgă din gel. Aceasta crește concentrația de agar la 10% -12%. Mai multă apă poate fi îndepărtată cu o presă hidraulică; cu toate acestea, gelul rămas este de obicei uscat la aer cald fără presare.

Syneresis, un termen pentru scurgerea lichidului dintr-un gel, este mai ieftin decât îngheț-dezgheț, deoarece consumă mai puțin energie. În sinereză, agarul este stors treptat între plăcile metalice acoperite cu pânză într-o presă hidraulică timp de 24 de ore, crescând concentrația de agar la 20%. Gelul este apoi mărunțit și uscat cu aer cald. Agarul uscat este măcinat, de obicei la dimensiunea de 80–100 ochiuri, sau vândut sub formă de benzi.

Pentru a forma un gel, agar se dizolvă în apă clocotită și se fixează la 32 ° C - 43 ° C. Stabilitatea la temperatură ridicată a gelului Agar este avantajoasă deoarece nu se topește în climă caldă; cu toate acestea, afectează și simțul gurii, deoarece nu se topește în gură. Agarul este lipsit de gust și are o valoare calorică scăzută. Agar este utilizat pe scară largă ca stabilizator pentru produse de patiserie și ca agent de îngroșare pentru umpluturi de plăcinte, bezea, glazuri și produse lactate.

Alginatul de sodiu și caragenanul sunt alte hidrocoloizi de macroalge ușor de utilizat în industria alimentară, fiecare cu procese de extracție și purificare unice. Alginatul de sodiu este extras din mai multe specii de pereți celulari ai algelor maronii. Cationii adăugați, cum ar fi calciu, leagă moleculele de alginat împreună pentru a forma o structură de gel. Prin urmare, alginatul de sodiu nu necesită căldură pentru a se gelifica și nu se topește cu căldura, oferind mai multe avantaje pentru anumite produse alimentare. Alginatul de sodiu este utilizat ca liant în alimentele restructurate precum pepite de pui și ca stabilizator pentru spume precum capul de bere și frisca.

Carrageenanul este extras din algele roșii și există în trei forme, kappa, lambda și iota, care au propriile lor forțe și proprietăți de gel. Carrageenanul este utilizat pe scară largă în industria laptelui, deoarece moleculele de carrageenan încărcate negativ reacționează cu proteinele pozitive din lactate, cum ar fi cazeina, pentru a forma o rețea de gel. Carrageenanul previne separarea zerului în înghețatele cauzate de adăugarea gingiilor și ajută la oprirea separării grăsimilor și proteinelor din laptele sterilizat cu UHT. Iota carrageenan este utilizat pentru a suspenda particulele de cacao din laptele de ciocolată deoarece formează un gel cu flux tixotrop, permițând gelului să se subțire pe măsură ce este agitat și să re-geleze așezat.

Consumarea în siguranță a algelor marine
Algele dețin o istorie bogată în dietele umane și continuă să fie utilizate în moduri noi și sigure care promovează industria alimentară. Cu toate acestea, la fel ca în cazul multor ingrediente alimentare noi, riscurile consumului de alge trebuie evaluate în ceea ce privește contaminanții, toxinele produse în timpul procesării și potențialii alergeni pentru a asigura siguranța acestora.

Amanda Sinrod este specialist în alimente la Universitatea din California, Davis,
și Serviciul de cercetare agricolă al USDA
([e-mail protejat])