Применение ксантановой камеди в пищевой промышленности: 5 полезных свойств, которые вы должны знать

Применение ксантановой камеди в пищевой промышленности

Facebook
Twitter
LinkedIn

Что такое ксантановая камедь? Как используется ксантановая камедь в пище?

Ксантановая камедь представляет собой пентасахаридную повторяющуюся единицу, состоящую из D-глюкозы, D-маннозы, D-глюкуроновой кислоты, уксусной кислоты и пировиноградной кислоты. (Молярное соотношение глюкозы, маннозы и глюкуроновой кислоты составляет 2,8:3,0:2,0).

Он изготавливается на ферментационной среде, содержащей сахара (такие как глюкоза, сахароза, крахмал, гидролизованный крахмал и т.д.), в присутствии подходящего источника азота, дифосфата калия и соответствующего количества микроэлементов, под действием штаммов Xanthomonas campestris дикого рапса, ферментации, а затем после экстракции, сушки, дробления и других процессов. 

Он не имеет вкуса, запаха, нетоксичен, безопасен для употребления и легко растворим в воде. Он легко растворим в воде и обладает уникальными физико-химическими свойствами в водном растворе.

В промышленном производстве она в основном используется в качестве загустителя, также может применяться в качестве суспендирующего агента, эмульгатора, стабилизатора. На сегодняшний день ксантановая камедь считается самой лучшей биологической камедью на международном рынке и широко используется в пищевой промышленности, производстве соков, напитков, кормов, косметики, медицины, керамики, пожаротушения, нефти и других отраслях, а ее потенциал роста рынка превышает потенциал всех гидрофильных камедей.

Применение ксантановой камеди в пищевой промышленности

В этой статье представлен обзор структуры, свойств и производства ксантановой камеди, а также описано ее применение в пищевой промышленности.

1 Часть : Структура

Ксантановая камедь представляет собой бледно-белый или светло-бежевый порошок, состоящий из пяти многократно повторяющихся сахарных единиц, основная цепь которой такая же, как и у целлюлозы, то есть состоит из глюкозы, соединенной гликозидными связями ?-1,4, три связанных моносахарида образуют ее боковую цепь: манноза - глюкоза - манноза. Манноза, связанная с основной цепью, обычно модифицируется ацетильной группой, конец боковой цепи модифицируется в результате реакции ацеталя с пируватом, а глюкоза в середине окисляется до глюкуроновой кислоты.

Ксантановая камедь имеет регулярную первичную структуру, но также имеет вторичную структуру, как определено с помощью рентгеновской дифракции и электронной микроскопии, молекулы ксантановой камеди полагаются на водородные связи для формирования регулярной спиральной структуры. Двойная спиральная структура зависит от слабых сил между образованием трехмерной структуры сети, которая является третичной структурой ксантановой камеди, она в водном растворе приобретает жидкокристаллическую форму.

2 Часть: Свойства

Ксантановая камедь, известная как "промышленный глутамат натрия", в настоящее время является крупнейшим и наиболее широко используемым микробным полисахаридом в мире. Ксантановая камедь обладает следующими свойствами.

2.1 Высокая вязкость

Ксантановая камедь не имеет вкуса, запаха, безопасна и прочна, обладает высокой вязкостью, вязкость водного раствора 1% эквивалентна 100-кратной вязкости желатина, что может быть использовано в качестве хорошего загустителя и стабилизатора.

2.2 Уникальная реология

При сдвиге вязкость раствора быстро падает, а после снятия сдвига вязкость раствора немедленно восстанавливается. Это свойство придает хороший вкус таким продуктам питания, как мороженое, ветчинная колбаса, фруктовые соки, растительные белковые напитки и хлебобулочные изделия. Благодаря этому свойству ксантановая камедь широко используется при бурении нефтяных скважин и в горнодобывающей промышленности.

2.3 Хорошая термическая стабильность

Ксантановая камедь обладает хорошей термостабильностью и сохраняет свои уникальные функции в широком диапазоне температур (от -18 до 130?), что делает ее хорошим эксипиентом для производства замороженных продуктов и хлебобулочных изделий.

2.4 Устойчивость к кислотам/щелочам

На его вязкость практически не влияют кислоты и щелочи, и он может сохранять свои первоначальные свойства в диапазоне значений pH от 1 до 12, что обеспечивает ему широкий спектр применения.

2.5 Сильный антиоксидантный и антиэнзимный эффект

Даже в присутствии гипохлорита натрия, перекиси водорода и биоактивных энзимов он все равно может сыграть свою роль.

2.6 Имеет широкий диапазон растворимости в фазе

Смесь с гуаровой камедью и камедью бобов саранки может дать полезный синергетический эффект. При определенных условиях эта структурная камедь может вызвать гелеобразование.

2.7 Стабильная система загущения

При высокой концентрации солей, сосуществовании сахара, он все еще сохраняет стабильную систему загущения.

2.8 Хорошая подвеска

Хорошо суспендирует нерастворимые твердые частицы и капли масла.

2.9 Стабильность в микроволновой печи

Даже размораживание в микроволновой печи не повлияет на работу образовавшейся стабильной системы.

2.10 Хорошая совместимость

Хорошая совместимость с солями, кислотами и основаниями, а также хорошая реакционная способность с галактоманнаном.

3 Часть: Производство

3.1 Штаммы, используемые для производства ксантановой камеди

Штаммы, используемые в производстве ксантановой камеди, представлены несколькими видами рода xanthomonas, в настоящее время в промышленном производстве используются в основном штаммы бактерий черной гнили капусты xanthomonas, в дополнение к рапсовым xanthomonas, мальвовым xanthomonas и морковным xanthomonas также могут быть использованы в качестве ферментационных штаммов.

На производство ксантановой камеди влияют состав культуральной среды, условия среды (температура, pH, растворенный кислород и т.д.), тип реактора, режим работы (непрерывный или прерывистый) и другие факторы.

Штамм можно выращивать при температуре 25??30?, наиболее подходящая температура ферментации - 28?, и исследователи предложили специальные уравнения для зависимости между температурой и скоростью роста.

3.2 Экстракция ксантановой камеди

В то же время стоимость извлечения продукта из ферментационного бульона высока. В целом, компонентами конечного ферментационного бульона являются: ксантановая камедь: 10-30 л, клетки: 1-10 г/л, остаточные питательные вещества 3-10 л и другие метаболиты.

Из-за присутствия высокой концентрации ксантановой камеди концентрация раствора получается большой, что увеличивает сложность операции экстракции, поэтому целесообразно сначала провести разбавление. Основными этапами экстракции являются осаждение интеркалированных клеток, осаждение ксантановой камеди, дегидратация, сушка и измельчение.

4 Часть: Применение ксантановой камеди в пищевой промышленности

Ксантановая камедь как пищевая добавка была принята во многих странах. Она стала важным стабилизатором, суспендирующим агентом, эмульгатором, загустителем, связующим веществом и высококачественным технологическим материалом в производстве напитков, кондитерских изделий, желе, консервов, морепродуктов, мясных продуктов и других областях. Его можно обобщить следующим образом.

4.1 Кислото- и солестойкие пищевые загущающие стабилизаторы

Ксантановая камедь в продуктах питания

Используется в различных соковых напитках, концентрированных соках, приправах (таких как соевый соус, устричный соус, салатная заправка) к пище.

Стабилизирующий эффект ксантановой камеди явно лучше, чем у других камедей, обладает сильной термической стабильностью, общая высокотемпературная стерилизация не оказывает на нее влияния, может использоваться во всех видах напитков из фруктовых соков, фруктовых напитков, напитков из растительного белка и т.д., дозировка 0,08 ~ 0,3%.

Ксантановая камедь с отличной устойчивостью к соли, кислоте и щелочи может полностью заменить традиционный загуститель - крахмал в соевом соусе, может преодолеть недостатки крахмального осадка, а также сделать соевый соус более однородным, улучшить стенки и окраску, и продлить срок хранения.

Использование ксантановой камеди в качестве стабилизатора загустения в джеме, бобовой пасте и других соусах с улучшенным вкусом делает соус однородным и легко наполняемым без образования комков, а также улучшает вкус.

4.2 Пищевые эмульгаторы

Ксантановая камедь в напитках

Его можно использовать в качестве эмульгатора в различных белковых и молочных напитках для предотвращения расслоения масла и воды, улучшения стабильности белка и предотвращения его выпадения в осадок, а также использовать его эмульгирующую способность в качестве пенообразователя и стабилизатора пены, например, для производства пива.

После добавления 0,02% ксантановой камеди в систему эмульгирования на основе соевого белка эмульгируемость значительно улучшается, а смешанная система обладает высокой скоростью сдвига и высокими вязкостными характеристиками, вызванными нагреванием.

4.3 Пищевые наполнители

Применение ксантановой камеди

Как стабильный наполнитель высокой вязкости, он может широко использоваться при производстве различных видов снеков, хлеба, печенья, конфет и других пищевых продуктов.

Не изменяя традиционного вкуса продуктов, можно добиться лучшего сохранения их формы, более длительного срока хранения и лучшего вкуса, что способствует диверсификации и производству этих продуктов в промышленных масштабах.

При производстве всех видов замороженных продуктов ксантановая камедь выполняет функцию предотвращения потери воды, замедления старения и продления срока хранения.

4.4 Стабилизаторы пищевых эмульсий

Ксантановая камедь в мороженом

В качестве стабилизатора эмульсии, используемого в замороженных продуктах, ксантановая камедь может регулировать вязкость смеси в мороженом и мороженом, делая ее состав однородным и стабильным, а организацию - гладкой и мягкой.

Так как вязкость ксантановой камеди обладает пластичностью и свойством сдвига в зависимости от температуры, вязкость уменьшается, а сопротивление снижается в процессе обработки, что благоприятно для процесса; в то время как на этапе охлаждения и старения вязкость восстанавливается, что благоприятно для увеличения скорости расширения и предотвращения образования крупных кристаллов льда в мороженом, а также для придания мороженому смазывающего и нежного вкуса.

В то же время это улучшает устойчивость продукта к замораживанию и оттаиванию, а сливки и вода равномерно смешиваются при плавлении, поэтому не происходит разделения суспензии.

Общее время выдержки составляет 2~3 часа, дозировка - 0,2%~0,4%.

4.5 Пищевые вяжущие вещества

Мороженое с ксантановой камедью

Ксантановая камедь используется для сшивания водорастворимых порошков, таких как фукоидан натрия, казеин, метилцеллюлоза и натриевые соли полиэтиленгликольцеллюлозы, образуя связующее вещество.

Это связующее используется в пищевой промышленности для улучшения текстуры и повышения пленкообразующих свойств.

Это свойство ксантановой камеди может быть использовано для получения гранулированных паст. По сравнению с традиционными пастами, пасты, изготовленные с использованием ксантановой камеди, обладают меньшей дисперсностью, высокой однородностью и растворимостью, хорошей текучестью и наполняемостью, а также отличной сохранностью твердого вещества благодаря отсутствию когезии.

4.6 Применение ксантановой камеди в специфических пищевых процессах

Ксантановая камедь в лапше

4.6.1 Влияние ксантановой камеди на качество лапши

(1) Ксантановая камедь имеет тенденцию усиливать, а затем ослаблять клейковину, и влияние на водоудерживающую способность влияет на другие показатели клейковины.

(2) Ксантановая камедь оказывает хорошее влияние на улучшение свойств порошка и ослабляет влияние на свойства растяжения.

(3) Ксантановая камедь оказывает незначительное влияние на потенциал набухания крахмала, температура начала желатинизации муки регулярно снижается, а пиковая вязкость достигается при добавлении камеди в количестве 0,2%.

(4) Ксантановая камедь хорошо влияет на кулинарные характеристики, с увеличением доли камеди кулинарные характеристики снижаются.

(5) Добавление камеди увеличивает твердость, клейкость, жевательность, сцепление и эластичность лапши, а также уменьшает сцепление и восстановление лапши по сравнению с заготовкой.

Ксантановая камедь в говядине

4.6.2 Влияние ксантановой камеди на улучшение качества говядины

Ксантановая камедь улучшает влагоудержание говядины по двум основным показателям.

Один из них заключается в том, что ксантановая камедь сама по себе является гидрофильным коллоидом, и ее проникновение в говяжьи ткани повышает способность мышц удерживать воду.

Во-вторых, водоудержание мяса может быть обусловлено студенистой структурой белков и электростатическими взаимодействиями, в которых миозин, структурный белок мышц, играет решающую роль в водоудержании.

pH - важный параметр для оценки качества говядины. Он не только влияет на вкусовые качества, нежность, потери при приготовлении и срок хранения, но и имеет значительную корреляцию с водоудерживающей способностью, цветом и вкусом мяса.

Когда рН мышц близок к изоэлектрической точке белка (5,0-5,5), мясо обладает наибольшей механической прочностью, меньшей нежностью и меньшей влагоотдачей.

При производстве обычно требуется, чтобы pH мяса отклонялся от изоэлектрической точки.

Вымачивание говядины в растворе ксантановой камеди повышает pH мышц, поэтому добавление ксантановой камеди поможет улучшить влагоудержание и текстуру говядины.

Нежность зависит от максимальной силы сдвига говядины, и чем меньше сила сдвига, тем нежнее говядина. Таким образом, раствор ксантановой камеди в концентрации 0,5% улучшает нежность говядины.

Причиной этого может быть то, что ксантановая камедь хелатирует Ca2+, что может вызвать перенос Ca2+ из мышечных клеток в мышечную плазму, тем самым активируя кальций-активирующие ферменты в мышечной плазме, способствуя гидролизу мышечных белков, что приводит к дезинтеграции z-нитей в структуре мышечных волокон вплоть до их исчезновения, а также к разрушению сегментов мышц и фрагментации миофибрилл, тем самым смягчая мышцы.

5 Часть: Заключение

Водный раствор ксантановой камеди обладает уникальными реологическими свойствами - сдвиговым разжижением, при увеличении скорости сдвига кажущаяся вязкость раствора значительно снижается.

Обладает вязкостными свойствами, повышая вязкость при более низких концентрациях.

Он обладает хорошей растворимостью в воде, устойчивостью к нагреванию, кислотам и щелочам, а также хорошей совместимостью со многими солями.

...

Благодаря этим многочисленным характеристикам он значительно улучшает текстуру, вкус и внешний вид пищи, управляя реологическим поведением продукта, и повышает его коммерческую ценность, поэтому имеет очень широкие перспективы применения в пищевой промышленности.   

Надеюсь, эта статья поможет вам узнать больше о применении ксантановой камеди в пище.

Ксантановая камедь в продуктах питания

Как один из профессиональных поставщиков и экспортеров ксантановой камеди в Китае, компания Gino занимается поставками превосходной ксантановой камеди и специализированных пищевых стабилизаторов от надежных производителей. Мы можем предложить высококачественную ксантановую камедь и индивидуальные решения, идеально соответствующие вашим потребностям. 

Gino - ваш главный поставщик ксантановой камеди, который работает напрямую с вами, чтобы предложить индивидуальные решения.

Есть вопросы? Нужна помощь?

Свяжитесь с компанией Gino Gums & Stabilizers, получите ответы на все вопросы о текстуре и стабильности.
О нас

Компания Gino Gums & Stabilizers была основана в 2018 году с целью создания растительных жевательных резинок и стабилизаторов для здоровой жизни.

Основное внимание мы уделяем различным видам гидроколлоидов растительного происхождения и системам стабилизирующих растворов.

Следите за нами на
Последние сообщения
ru_RURussian
?????????? ?????

Получить Эксклюзив

Новости, Ресурсы

Подробнее о том, что вы получите от нашей рассылки!

  • Технические документы, статьи и видеоматериалы по текстуре и стабильности пищевых продуктов;
  • Новейшие пищевые тенденции, требования потребителей и инновации в текстурировании;
  • Правильная система пищевых жевательных резинок и стабилизаторов, которая решит вашу проблему;
  • Команда, способная справиться со всеми сложностями и помочь вам разработать продукты;
  • Критерии и методы выбора поставщиков и другие навыки закупок.

Подпишитесь на рассылку, чтобы узнать секрет лучшей и здоровой жизни!