Xanthangummi ist eine sich wiederholende Pentasaccharideinheit, die aus D-Glucose, D-Mannose, D-Glucuronsäure, Essigsäure und Brenztraubensäure besteht. (Das molare Verhältnis von Glucose, Mannose und Glucuronsäure beträgt 2,8:3,0:2,0).
Es wird durch das Fermentationsmedium, das Zucker (wie Glukose, Saccharose, Stärke, hydrolysierte Stärke usw.) enthält, in Gegenwart einer geeigneten Stickstoffquelle, Dikaliumhydrogenphosphat und einer angemessenen Menge an Spurenelementen, durch die Wirkung von Xanthomonas campestris-Stämmen von wildem Raps, Fermentation und dann nach Extraktion, Trocknung, Zerkleinerung und anderen Verfahren hergestellt.
Es ist geschmacklos, geruchlos, ungiftig, sicher für den Verzehr und leicht in Wasser löslich. Es ist leicht wasserlöslich und hat einzigartige physikochemische Eigenschaften in wässriger Lösung.
In der industriellen Produktion wird es hauptsächlich als Verdickungsmittel verwendet, kann aber auch als Suspensionsmittel, Emulgator und Stabilisator eingesetzt werden. Bislang gilt Xanthan als das beste biologische Gummi auf dem internationalen Markt und wird in der Lebensmittel-, Saft-, Getränke-, Futtermittel-, Make-up-, Medizin-, Keramik-, Feuerlösch-, Erdöl- und anderen Industrien eingesetzt. Sein Marktwachstumspotenzial übersteigt das aller hydrophilen Gummis.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Struktur, die Eigenschaften und die Herstellung von Xanthangummi und beschreibt seine Anwendung in der Lebensmittelindustrie.
Xanthangummi ist ein blassweißes oder hellbeiges Pulver, das wiederholt aus fünf Zuckereinheiten besteht. Seine Hauptkette ist die gleiche wie die der Cellulose, d. h. sie besteht aus Glucose, die durch ?-1,4 glykosidische Bindungen verknüpft ist, und drei verknüpfte Monosaccharide bilden seine Seitenkette: Mannose - Glucose - Mannose. Die an die Hauptkette gebundene Mannose wird in der Regel durch eine Acetylgruppe modifiziert, das Ende der Seitenkette wird durch eine Acetalreaktion mit Pyruvat modifiziert, und die Glucose in der Mitte wird zu Glucuronsäure oxidiert.
Xanthangummi hat eine regelmäßige Primärstruktur, aber auch eine Sekundärstruktur, wie durch Röntgenbeugung und Elektronenmikroskopie, Xanthangummimoleküle auf Wasserstoffbrückenbindungen angewiesen, um eine regelmäßige Helixstruktur bilden bestimmt. Die Doppelhelix-Struktur hängt von der schwachen Kraft zwischen der Bildung von dreidimensionalen Struktur des Netzwerks, die die tertiäre Struktur von Xanthan-Gummi ist, ist es in wässriger Lösung zu flüssigen Kristallform.
Xanthangummi, bekannt als "industrielles Mononatriumglutamat", ist derzeit das größte und am häufigsten verwendete mikrobielle Polysaccharid der Welt. Xanthangummi hat die folgenden Eigenschaften.
Xanthan ist geschmacklos, geruchlos, sicher und stark, hohe Viskosität, 1% wässrige Lösung Viskosität entspricht 100-mal von Gelatine, die als eine gute Verdickung und Stabilisierungsmittel verwendet werden kann.
Unter Scherung fällt die Viskosität der Lösung schnell ab, und sobald die Scherung aufgehoben wird, stellt sich die Viskosität der Lösung sofort wieder ein. Diese Eigenschaft verleiht Lebensmitteln wie Eiscreme, Schinkenwurst, Fruchtsaft, pflanzlichen Proteingetränken und Backwaren einen guten Geschmack. Aufgrund dieser Eigenschaft wird Xanthangummi auch in der Ölförderung und im Bergbau häufig eingesetzt.
Xanthan hat eine gute thermische Stabilität und behält seine einzigartige Funktion über einen weiten Temperaturbereich (-18 bis 130?) bei, was es zu einem guten Hilfsstoff für die Herstellung von Tiefkühlkost und Backwaren macht.
Seine Viskosität wird durch Säuren und Laugen im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, und es kann seine ursprünglichen Eigenschaften im Bereich des pH-Werts von 1 bis 12 beibehalten, was ihm ein breites Anwendungsspektrum verschafft.
Selbst in Gegenwart von Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid und bioaktiven Enzymen kann es noch eine Rolle spielen.
Die Mischung mit Guarkernmehl und Johannisbrotkernmehl kann vorteilhafte Synergieeffekte erzeugen. Dieses Strukturgummi kann unter bestimmten Bedingungen zur Gelierung führen.
Mit hohen Konzentrationen von Salzen, Zucker Koexistenz, hält es immer noch eine stabile Verdickung System.
Gute Suspension von unlöslichen Feststoffpartikeln und Öltröpfchen.
Selbst das Auftauen im Mikrowellenherd beeinträchtigt die Leistung des gebildeten stabilen Systems nicht.
Gute Verträglichkeit mit Salzen, Säuren und Basen und gute Reaktivität mit Galaktomannan.
Die Stämme, die bei der Herstellung von Xanthan-Gummi ist xanthomonas Gattung mehrere Arten, die derzeitige industrielle Produktion von Stämmen von Bakterien ist vor allem die schwarze Fäulnis von Kohl xanthomonas, zusätzlich zu Raps xanthomonas, Malve xanthomonas und Karotte xanthomonas kann auch als Fermentations-Stämme verwendet werden.
Die Herstellung von Xanthan wird durch die Zusammensetzung des Nährmediums, die Bedingungen im Medium (Temperatur, pH-Wert, gelöster Sauerstoff usw.), die Art des Reaktors, die Betriebsweise (kontinuierlich oder intermittierend) und andere Faktoren beeinflusst.
Der Stamm kann bei 25??30? kultiviert werden, die am besten geeignete Fermentationstemperatur liegt bei 28? und die Forscher haben spezifische Gleichungen für das Verhältnis zwischen Temperatur und Wachstumsrate vorgeschlagen.
Im Vergleich dazu sind die Kosten für die Gewinnung des Produkts aus der Fermentationsbrühe hoch. Die Bestandteile der endgültigen Fermentationsbrühe sind im Allgemeinen: Xanthangummi: 10-30 l, Zellen: 1-10 g/l, Restnährstoffe 3-10 l und andere Stoffwechselprodukte.
Aufgrund der hohen Konzentration von Xanthangummi ist die Konzentration der Lösung hoch, was die Extraktion erschwert. Die wichtigsten Schritte der Extraktion sind die Ausfällung von Einlagerungszellen, die Ausfällung von Xanthangummi, die Dehydratisierung, das Trocknen und das Mahlen.
Xanthangummi als Lebensmittelzusatzstoff ist in vielen Ländern anerkannt. Es hat sich zu einem wichtigen Stabilisator, Suspensionsmittel, Emulgator, Verdickungsmittel, Bindemittel und hochwertigem Verarbeitungsmaterial in der Getränke-, Backwaren-, Gelee-, Konserven-, Meeresfrüchte- und Fleischverarbeitung und anderen Bereichen entwickelt. Es lässt sich wie folgt zusammenfassen.
Es wird in verschiedenen Saftgetränken, Saftkonzentraten, Würzmitteln (wie Sojasauce, Austernsauce, Salatdressing) für Lebensmittel verwendet.
Die stabilisierende Wirkung von Xanthan ist offensichtlich besser als andere Gummi, hat eine starke thermische Stabilität, allgemeine hohe Temperatur Sterilisation wird keine Auswirkungen auf sie haben, kann in allen Arten von Fruchtsaftgetränken, Fruchtgetränke, pflanzliche Proteingetränke, etc. verwendet werden, Dosierung 0,08 ~ 0,3%.
Xanthan Gum ausgezeichnete Salz-, Säure-und Laugenbeständigkeit kann vollständig ersetzen die traditionellen Verdickungsmittel - Stärke in Sojasauce, können die Mängel der Stärke Niederschlag zu überwinden, und kann Sojasauce feine Einheitlichkeit, verbessern die Wand und Färbung, und verlängern die Haltbarkeit.
Die Verwendung von Xanthan als Verdickungsstabilisator in Marmelade, Bohnenpaste und anderen geschmacksverändernden Soßen macht die Soße gleichmäßig und leicht füllbar, ohne zu klumpen, und verbessert den Geschmack.
Es kann als Emulgator in verschiedenen Eiweißgetränken und Milchgetränken verwendet werden, um die Öl- und Wasserschichtung zu verhindern, die Eiweißstabilität zu verbessern und die Ausfällung von Eiweiß zu verhindern, sowie seine Emulgierfähigkeit als Schaumbildner und Schaumstabilisator zu nutzen, beispielsweise bei der Bierherstellung.
Nach Zugabe von 0,02% Xanthangummi zum Emulgiersystem auf Sojaproteinbasis wird die Emulgierbarkeit deutlich verbessert und das gemischte System weist eine hohe Scherrate und hitzebedingte hohe Viskosität auf.
Als stabiler Füllstoff mit hoher Viskosität findet er breite Anwendung bei der Herstellung von verschiedenen Snacks, Brot, Keksen, Süßigkeiten und anderen Lebensmitteln.
Unter der Prämisse, den traditionellen Geschmack der Lebensmittel nicht zu verändern, können die Lebensmittel besser in Form gehalten werden, länger haltbar sein und besser schmecken, was der Diversifizierung und der industriellen Produktion dieser Lebensmittel förderlich ist.
Bei der Herstellung aller Arten von Tiefkühlkost hat Xanthan die Funktion, Wasserverlust zu verhindern, die Alterung zu verzögern und die Haltbarkeit zu verlängern.
Als Emulsionsstabilisator, der in Tiefkühlkost verwendet wird, kann Xanthan die Viskosität der Mischung in Eiscreme und Speiseeis so einstellen, dass sie eine einheitliche und stabile Zusammensetzung hat und die Organisation glatt und weich ist.
Da die Viskosität von Xanthangummi temperaturabhängig plastisch und scherbar ist, nimmt die Viskosität während der Verarbeitung ab und der Widerstand sinkt, was für den Prozess günstig ist; während der Kühl- und Reifungsphase wird die Viskosität wiederhergestellt, was günstig ist, um die Expansionsrate zu erhöhen und die Bildung großer Eiskristalle im Speiseeis zu verhindern und das Speiseeis geschmeidig und zart schmecken zu lassen.
Gleichzeitig wird die Gefrier-Tau-Stabilität des Produkts verbessert, und die Sahne und das Wasser werden beim Schmelzen gleichmäßig vermischt, so dass es nicht zu einer Entmischung kommt.
Die allgemeine Alterungszeit beträgt 2~3h, die Dosierung beträgt 0,2%~0,4%.
Xanthan wird verwendet, um wasserlösliche Pulver wie Natrium-Fucoidan, Casein, Methylcellulose und Polyethylenglykolcellulose-Natriumsalze zu vernetzen und ein Bindemittel zu bilden.
Dieses Bindemittel wird in der Lebensmittelverarbeitung verwendet, um die Textur zu verbessern und die filmbildenden Eigenschaften zu erhöhen.
Diese Eigenschaft von Xanthangummi kann zur Herstellung körniger Pasten genutzt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Pasten weisen mit Xanthan hergestellte Pasten eine geringere Dispersion, eine hohe Gleichmäßigkeit und Löslichkeit, eine gute Fließfähigkeit und Fülleigenschaften sowie eine ausgezeichnete Feststoffkonservierung auf, da sie nicht kohäsiv sind.
(1) Xanthan neigt dazu, das Gluten zu verstärken und dann wieder zu schwächen, und die Auswirkungen auf die Wasserhaltekapazität wirken sich auf andere Indikatoren des Glutens aus.
(2) Xanthan hat eine gute Wirkung auf die Verbesserung der Pulvereigenschaften und eine abschwächende Wirkung auf die Zugfestigkeitseigenschaften.
(3) Xanthan hat wenig Einfluss auf das Quellungspotenzial von Stärke, und die Gelatinierungsanfangstemperatur von Mehl sinkt regelmäßig, und die Spitzenviskosität ist am größten, wenn die zugesetzte Menge an Gummi 0,2% beträgt.
(4) Xanthan hat eine gute Wirkung auf die Kocheigenschaften, mit der Erhöhung des Anteils von Gummi, die Kocheigenschaften der Indizes verringert.
(5) Der Zusatz von Gummi erhöht die Härte, die Haftung, die Kaukraft, die Adhäsion und die Elastizität der Nudeln und verringert die Adhäsion und das Rückstellvermögen der Nudeln im Vergleich zu einem Rohling.
Xanthan verbessert das Wasserbindevermögen von Rindfleisch aufgrund von zwei Hauptaspekten.
Zum einen ist Xanthangummi selbst ein hydrophiles Kolloid, und sein Eindringen in das Rindergewebe verbessert die Fähigkeit des Muskels, Wasser zu speichern.
Zweitens lässt sich das Wasserbindevermögen von Fleisch durch die gallertartige Struktur von Proteinen und elektrostatische Wechselwirkungen erklären, wobei Myosin, das Muskelstrukturprotein, eine entscheidende Rolle bei der Wasserbindung spielt.
Der pH-Wert ist ein wichtiger Parameter zur Messung der Rindfleischqualität. Er wirkt sich nicht nur auf die Schmackhaftigkeit, die Zartheit, den Kochverlust und die Haltbarkeit aus, sondern steht auch in signifikantem Zusammenhang mit dem Wasserhaltevermögen, der Fleischfarbe und dem Geschmack.
Wenn der pH-Wert des Muskels nahe dem isoelektrischen Punkt des Proteins (5,0-5,5) liegt, hat das Fleisch die größte mechanische Festigkeit, ist weniger zart und hat weniger Wassereinlagerungen.
Die Herstellung erfordert in der Regel, dass der pH-Wert des Fleisches von seinem isoelektrischen Punkt abweicht.
Das Einweichen von Rindfleisch in einer Xanthanlösung erhöht den pH-Wert des Muskels, so dass die Zugabe von Xanthan dazu beiträgt, die Wasserbindung und die Texturqualität des Rindfleischs zu verbessern.
Die Zartheit hängt von der maximalen Scherkraft des Rindfleischs ab, und je geringer die Scherkraft ist, desto zarter ist das Rindfleisch. Daher verbessert eine Xanthangummi-Einweichlösung von 0,5% die Zartheit von Rindfleisch.
Der Grund dafür könnte sein, dass Xanthangummi Ca2+ chelatiert, was zu einem Ca2+-Transfer von den Muskelzellen in das Muskelplasma führen kann, wodurch kalziumaktivierende Enzyme im Muskelplasma aktiviert werden, die die Hydrolyse von Muskelproteinen fördern, was zum Zerfall des Z-Strangs in der Struktur der Muskelfasern führt, bis er verschwindet, sowie zum Aufbrechen von Muskelsegmenten und zur Fragmentierung von Myofibrillen, wodurch der Muskel weich wird.
Die wässrige Lösung von Xanthangummi hat einzigartige rheologische Eigenschaften - scherverdünnend, mit zunehmender Schergeschwindigkeit nimmt die scheinbare Viskosität der Lösung deutlich ab.
Es hat viskositätsbildende Eigenschaften, wobei die Viskosität bei niedrigeren Konzentrationen höher ist.
Es ist gut wasserlöslich, hitze-, säure- und laugenbeständig und verträgt sich gut mit vielen Salzen.
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Aufgrund dieser zahlreichen Eigenschaften verbessert es die Textur, den Geschmack und das Aussehen von Lebensmitteln, indem es das rheologische Verhalten des Produkts steuert, und verbessert den Handelswert, so dass es in der Lebensmittelbranche weit verbreitet ist.
Ich hoffe, dieser Artikel konnte Ihnen helfen, mehr über die Verwendung von Xanthan in Lebensmitteln zu erfahren.
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Mit der Mission, pflanzliche Gummis und Stabilisatoren für ein gesünderes Leben anzubieten, wurde Gino Gums & Stabilizers 2018 gegründet.
Unser Hauptaugenmerk liegt auf verschiedenen Arten von pflanzlichen Hydrokolloiden und stabilisierenden Lösungssystemen.
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