Carrageen

Zur Herstellung von Carrageen aus Rotalgen werden die Algen gewaschen und in alkalischer Lösung gekocht. Dieser Prozess kann mehrere Stunden dauern, da dadurch noch gewisse Vorstufen des Carrageens (μ- und ν-Carrageen) in κ- und ι-Carrageen umgewandelt werden und so die funktionelle Wirkung verstärken. Dann wird die Lösung zentrifugiert und filtriert, um die restlichen Algenbestandteile zu entfernen. Diese Lösung, die 1 bis 2 % Carrageen enthält, wird durch Vakuumdestillation oder Ultrafiltration auf 2 bis 3 % angereichert. Zur Gewinnung des Carrageens aus der Lösung wird dieses entweder mittels Isopropanol ausgefällt oder mittels Kaliumchlorid (nur κ-Carrageen) geliert und dann abgepresst. Das gewonnene Carrageen wird anschließend getrocknet und vermahlen. Als Algenquellen finden vor allem Rhodophyceae-Spezies Verwendung, z. B. Chondrus crispus, Eucheuma, Gigartina oder Hypnea musciformis. Ein Großteil der Algen wird mittlerweile in Algenfarmen in den Küstengewässern vor Sansibar sowie in denen der Philippinen gewonnen.

Aus den Arten Eucheuma spinosum und Eucheuma cottonii erhält man mit einem ähnlichen Prozess mit kürzerer Kochzeit den Lebensmittelzusatzstoff E 407a (verarbeitete Eucheuma-Algen). Hier wird Carrageen nicht extrahiert, sondern nur die niedermolekularen Anteile entfernt und die verbleibenden Algenrückstande gewaschen, getrocknet und gemahlen.

Auch wenn hauptsächlich κ-, ι- und λ-Carrageen von kommerziellem Interesse sind, kommen in den Algen auch andere Typen vor. Zwei Typen sind μ- und ν-Carrageen, die Vorstufen zu κ- und ι-Carrageen sind und bei der Extraktion in diese umgewandelt werden. Der Anteil der Carrageentypen im fertigen Carrageen ist von der verwendeten Algenart und von dem Herstellungsprozess abhängig. Bei kommerziellen Carrageenen handelt es sich nie um reine einzelne Typen.

In der Lebensmittelindustrie wird Carrageen als temperaturbeständiges Geliermittel und Emulgator für Schlankheits- und Light-Produkte, in Fleischwaren (z. B. Wurst und Marinaden von Grillfleisch) sowie als Verdickungsmittel in Marmeladen, Babynahrung, Milchprodukten, Milchshakes, Eiscreme und Desserts eingesetzt. Mit Hilfe von Carrageen können Trübungen in Weinen beseitigt werden oder Fettpfropfenbildung (Aufrahmung) bei in Flaschen abgefüllter Sahne vermieden werden.

In der EU ist es als Lebensmittelzusatzstoff und Dickungsmittel mit der Nummer E 407 zugelassen. Carrageen wird auch in der Kosmetikindustrie (Zahnpasta) verwendet. In Kosmetikprodukten ist es in der Liste der Inhaltsstoffe als CARRAGEENAN (INCI) angegeben. Nach der Europäischen Öko-Verordnung ist es für Bio-Lebensmittel zugelassen. Teilweise degradiertes Carrageen wird als Poligeenan in Röntgen-Kontrastmitteln als viskoser Chelator verwendet.

Einige Arbeiten zeigen, dass Carrageen indirekten Einfluss auf das Immunsystem des Körpers ausübt, indem es die Aktivität von Makrophagen kontrolliert.

2006 zeigte eine Studie eine deutliche, bisher nicht vollständig erklärte antivirale Aktivität gegen humane Papillomviren, die Gebärmutterhalskrebs auslösen können.

Im Tierversuch wurden Geschwürbildungen und Veränderungen im Immunsystem mit abgebautem Carrageen festgestellt. Deshalb wird abgebautes Carrageen bei z. B. Ratten und Hamstern verwendet, um die chronisch-entzündliche Darmerkrankung Colitis ulcerosa für Forschungszwecke künstlich zu induzieren. Wenn Carrageen bei hohen Temperaturen und bei niedrigem pH-Wert temperiert wird, entsteht abgebautes Carrageen. Je länger die Erhitzung dauert, desto stärker wird das Carrageen abgebaut. Als Reaktion auf die Studie hatte die EU ihre Verzehrempfehlung zu Carrageen von maximal 75 mg je kg Körpergewicht pro Tag um den Zusatz erweitert, dass in Lebensmitteln nicht mehr als 5 % der Molekülmasse des Carrageen unter 50 kDa liegen sollte.

Carrageen wurde von der amerikanischen FDA als harmlos bewertet, aber eine erlaubte Tagesdosis von 75 mg je kg Körpergewicht festgelegt. Die FAO und die Weltgesundheitsorganisation gaben 2014 an, dass der Einsatz von bis zu 1000 mg pro Liter bei Säuglingsmilchnahrung und bei speziellen medizinischen Formulierungen bedenkenlos sei.

2018 hat die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) die Sicherheit von Carrageen neu bewertet. Hierbei wurde die erlaubte Tagesdosis auf 75 mg/kg Körpergewicht pro Tag für Carrageen sowie verarbeitete Eucheuma-Algen als akzeptabel eingestuft. Diese Empfehlung gilt so lange vorläufig, bis weitere Daten vorliegen.

Carrageen wird vom Körper unverändert ausgeschieden und kann die Aufnahme anderer Lebensmittelinhaltsstoffe behindern. Es steht im Verdacht, bei entsprechend veranlagten Menschen allergieähnliche Effekte hervorzurufen.