Ксантановая и геллановая камеди

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ксантановая и геллановая камеди

1. Химическое строение ксантана

Ксантановая камедь - полисахарид, образующийся в ходе сложного ферментативного процесса на поверхности клеточной стенки бактериями Xantomonas campestris , в природе эти бактерии обитают на листьях овощей таких, как капуста.

Молекула ксантановой камеди состоит из линейно связанных остатков глюкозы, которые образуют основную цепь, где каждый второй глюкозный остаток содержит боковую цепь из трех моносахаридных единиц. (маннозы, глюкуроновой кислоты и еще одного остатка маннозы). Примерно 50 % концевых остатков маннозы содержат пируватную группу, а неконцевые остатки маннозы содержат ацетатную группу. Боковые цепи стабилизируют общую структуру с помощью водородных связей. В растворе боковые цепи защищают основную цепь от внешних воздействий.

2. Способы получения ксантана

В промышленности ксантановую камедь получают аэробным брожением чистых культур этих бактерий в среде, содержащей глюкозу, микроэлементы, азот и кислород. После завершения ферментации бульон пастеризуют для инактивации бактерий, а ксантановую камедь выделяют осаждением изопропиловым спиртом. Затем продукт высушивают, измельчают и фасуют.

3. Свойства и механизм гелеобразования ксантана

Из-за высокой гидратируемости приготовление смесей ксантановой камеди с водой (чтобы не образовались комки) нужно проводить из предварительно заготовленных смесей с крахмалом или сахаром. В этом случае частицы камеди разделяются частицами диспергируемого вещества, и смесь может быть добавлена непосредственно в воронку жидкости, образуемую работающей мешалкой. В некоторых случаях удобнее пользоваться приготовленной пастой, но разводить пасту, постепенно прибавляя воду, а не наоборот.

Растворы ксантановой камеди высоко псевдопластичны. При увеличении сдвиговых напряжений вязкость резко падает. После снятия сдвигового напряжения исходная вязкость восстанавливается почти моментально. Такое поведение является следствием ксантановых молекул образовывать в растворе агрегаты за счет возникновения водородных связей и переплетения полимерных молекул.

При рН от 2 до 12 вязкость растворов ксантана сохраняет свое значение. Ксантановая камедь растворима и гидратирует в 5 % уксусной кислоте, 5 % серной кислот е, 5 % азотной кислоте, 25 % фосфорной кислоте, 5% гидроксида натрия.

Растворы ксантана уникальны по способности сохранять вязкость до температуры плавления (около 100 ⁰С). При этой температуре вязкость резко падает (t плавления зависит от ионной силы раствора), а при охлаждении восстанавливается.

Высокая вязкость при малых скоростях сдвига (свойства стабилизации суспензии), высокая вязкость при низких концентрациях, высокая эластичность псевдоэластичность.

Устойчивость к температуре, совместимость с солями.

Устойчивость к действию кислот, щелочей, ферментов

4. Применение в пищевых продуктах ксантановой камеди

В то время как сама ксантановая камедь в спирте не растворима, ее водные растворы со спиртом совместимы. Можно создать спиртосодержащие продукты, включающие до 60 % этанола. Это делает возможным использование камеди ксантана в качестве загустителя в продуктах типа коктейлей и шоколадных ликеров.

Большинство гидроколлоидов разрушаются под действием ферментов. Однако ферменты (целлюлаза, протеаза, амилаза и пектиназа) не действуют на ксантановую камедь. Положение боковых цепей защищает камедь от ферментативных воздействий. Это используется в пищевых системах, где есть ананасы, крахмал, смеси пряностей и другое.

Камедь во взбитом жидком тесте препятствует осаждению муки, улучшает газоудерживающую способность, повышает устойчивость к действию ферментов, стабильность к замораживанию-оттаиванию и механическому воздействию.

В тесте для блинов ксантан улучшает способность теста к распределению по поверхности, увеличивает объем и способность удерживать пузырьки воздуха.

Ксантан обеспечивает тесту для пирогов, бисквитов и хлеба однородность консистенции, пористость и стабильность эффекта при изменении рецептурного состава. Такие продукты имеют повышенную влажность, объем, упругость мякиша, меньше крошатся, а следовательно лучше переносят условия транспортировки. В замороженном тесте, низкокалорийной выпечке и в хлебе без глютена ксантановая камдь увеличивает объем, поддерживает влажность, улучшает текстуру. Ксантан может быть введен в тесто в количестве 0,05 % (от общей массы теста).

Введение ксантановой камеди в начинки холодного или горячего приготовления фруктовых пирогов улучшает их текстуру и вкус, увеличивает срок хранения, стабильность к замораживанию - оттаиванию и регулирует синерезис.

В замороженных и охлажденных молочных продуктах (мороженое, шербет - фруктовое мороженое, стерилизованные взбитые сливки, сметана и восстановленное молоко) ксантан в смеси с каррагинаном и галактоманнаном являются стабилизаторами вязкости, препятствуют образованию крупных кристаллов льда.

В текучих обезжиренных салатных заправках применяют ксантановую камедь для сохранения постоянной вязкости при долговременном хранении в широком диапазоне температур.

В замороженных продуктах: соусы, подливки, взбитые глазури, тесто, основные блюда и суфле - достигается стабильность, регулирование синерезиса, устойчивая вязкость в циклах замораживания - оттаивания. Ксантановую камедь можно использовать в стерилизованных и расфасованных продуктах в концентрации 0,1 - 0,2 %.

В сиропах и глазурях ксантановая камедь обеспечивает прекрасную текучесть и превосходно удерживается на поверхности мороженого, фруктов и блинов. При хранении в холодильнике консистенция сиропов и глазурей не меняется.

5. Геллановая камедь

ксантановый геллановый камедь пищевой

Химическое строение. Геллановая камедь - внеклеточный полисахарид, производимый микроорганизмами Sphingomonas elodea .

Геллановая камедь образует гели в низких концентрациях при охлаждении горячих растворов в присутствии катионов, способствующих гелеобразованию. Это повторяющиеся звенья линейного тетрасахарида.

Высоко- и низкоацетилированные геллановые камеди.

Свойства геля зависят от степени замещения, замещенные формы образуют мягкие эластичные гели, а незамещенные - твердые и хрупкие. Геллановая камедь продается под тремя названиями: высокоацетилированная неочищенная Kelgogel®LT100, низкоацетилированная неочищенная Kelgogel ® LT и низкоацетилированная очищенная Kelgogel ® и Kelgogel ® F.

Все формы нерастворимы в холодной воде, хотя могут набухать в воде с низким содержанием ионов кальция. С увеличением содержания ионов камедь диспергировать еще легче. Для облегчения диспергирования камедь можно смешать с сахаром, глицерином, спиртом или маслом (все в 10 раз больше, чем камеди). Камедь можно добавлять непосредственно в горячую воду.

Применение в пищевых продуктах геллановой камеди

Гидратация высокоацетилированной (ВА) камеди намного меньше зависит от концентрации ионов в растворе и обычно нагревание до 85-95 ⁰С является достаточным для полной гидратации камеди, как в воде, так и в молочных системах. При нагревании дисперсии ВА геллановой камеди при 40-50 ⁰С происходит ее набухание, и образуется густая пастообразная суспензия. При дальнейшем нагревании суспензия внезапно теряет вязкость при 80-90 ⁰С, что означает полную гидратацию. Если добавить камедь непосредственно в горячую воду (>80 ⁰С), с помощью такого диспергирующего агента, как сахар, масло или глицерин, можно избежать стадии набухания.

Твердая хрупкая текстура гелей из НА геллановой камеди улучшает вкус желе из фруктового сока. Смеси обеих форм можно использовать для получения различных по текстуре желе (0,15 % камеди).

Смеси геллановой камеди образуют в молоке термообратимые гели с температурой плавления 95 ⁰С. Существует большое количество способов приготовления йогуртов, содержащих НА геллановую камедь. Геллановую камедь следует смешать с сухим обезжиренным молоком и другими стабилизаторами и растворить в холодном молоке перед нагреванием, гомогенизацией и пастеризацией. Обычно время сквашивания не зависит от наличия геллановой камеди. При механическом воздействии образуется текучий гель, при обычных условиях ведет себя как обычный гель. При приготовлении йогуртов используют 0,04 % НА геллановой камеди.

Таблица 3. Рецептура джема с пониженным содержанием сахара с использованием смеси ВА и НА геллановой камеди

Приготовление:

1. Сухую смесь геллановой камеди, дигидрата тринатрий цитрата и сорбата калия с сахаром диспергировать в воде.

2. Добавить фрукты и нагреть до кипения. Варить 1 - 2 минуты, чтобы обеспечить полную гидратацию геллановой камеди. Проверить содержание растворимых сухих веществ.

3. Прекратить нагревание и добавить раствор лимонной кислоты. Разлить по банкам и немедленно закрыть их.

* В зависимости от желаемой текстуры готового продукта, возможно использование ВА и/или НА геллановой камеди

Литература

Основная литература

1. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Пищевая химия, Изд. 4-е, испр. и доп. - СПб: ГИОРД, 2007. - 640 с.

Дополнительная литература

1. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. - М.. Колос. Колос-пресс. 2002. - 254 с.

2. Справочник по гидроколлоидам/ Г.О. Филипс. П.А. Вильямс (ред.) Пер. с англ. Под ред А.А. Кочетковой и Л.А. Сарафановой. - СПб. ГИОРД, 2006. - 536 с.

Интернет-ресурсы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/

2. http://inulin-liavir.narod.ru/detals.htm

3. http://www.sunhome.ru/journal/16183

4. http://jogurt.well24.lv/ru/prebiotics.html

5. http://www.prodobavki.com/dobavki/E417.html

Размещено на Allbest.ru