Применение ксантановой камеди становится все более распространенным в пищевой промышленности. Сегодня мы изучаем его правильное использование в пищевой промышленности.

Ксантановая камедь, широко известная как камедь кукурузного сахара или камедь Хансена, представляет собой сложный полисахарид, получаемый путем ферментации сахаров (глюкозы, сахарозы, лактозы) Xanthomonas Campestris.

Ксантановая камедь, обычно производимая из кукурузного крахмала, представляет собой кислый внеклеточный гетерополисахарид, вырабатываемый Xanthomonas Campestris с использованием углеводов в качестве основного субстрата посредством биотехнологии аэробной ферментации. Этот процесс включает расщепление 1,6-гликозидных связей, раскрытие разветвленных цепей и последующий синтез прямых цепей посредством 1,4-связей.

Важное примечание: из-за чрезвычайно высокой гидрофильности, если ксантановая камедь добавляется непосредственно в воду без достаточного перемешивания, внешний слой будет поглощать воду и расширяться в гелеобразные комочки, предотвращая проникновение воды во внутренний слой и снижая его эффективность. Правильные методы использования имеют важное значение.

Порошок ксантановой камеди следует смешать с сухими ингредиентами, такими как соль или сахар, а затем постепенно добавлять в воду для перемешивания, чтобы приготовить раствор. Раствор ксантановой камеди обладает характеристикой низкой концентрации и высокой вязкостью (1% водный раствор имеет вязкость примерно в 100 раз выше вязкости желатина), что делает его эффективным загустителем.

Характеристики сдвига: водные растворы ксантановой камеди проявляют высокую вязкость в статических условиях или в условиях низкого сдвига, тогда как вязкость резко снижается при высоком сдвиге, хотя молекулярная структура остается неизменной.

Температурная стабильность: вязкость растворов ксантановой камеди существенно не меняется при изменении температуры. Водные растворы сохраняют практически постоянную вязкость в диапазоне 10–80°C. Даже растворы низкой концентрации демонстрируют стабильно высокую вязкость в широком диапазоне температур. 1% раствор ксантановой камеди (содержащий 1% хлорида калия) снижает вязкость только на 3% при нагревании от 25°C до 120°C.

Кислотно-щелочная стабильность: растворы ксантановой камеди очень устойчивы к кислотам и щелочам. Вязкость остается неизменной в пределах pH 5–10, с незначительными изменениями, когда pH ниже 4 или выше 11. В диапазоне pH 3–11 разница между максимальной и минимальной вязкостью составляет менее 10%.

Характеристики растворимости: Ксантановая камедь растворима в различных растворах кислот, включая 5% серную кислоту, 5% азотную кислоту, 5% уксусную кислоту, 10% соляную кислоту и 25% фосфорную кислоту. Эти растворы кислоты ксантановой камеди остаются удивительно стабильными при комнатной температуре, сохраняя качество в течение нескольких месяцев.

Совместимость с солями: растворы ксантановой камеди смешиваются с растворами многочисленных солей (соли калия, натрия, кальция, магния и т. д.) без ухудшения вязкости. При высоких концентрациях солей, включая насыщенные растворы солей, ксантановая камедь сохраняет растворимость без осаждения или флокуляции, при этом вязкость практически не изменяется.

Устойчивость к ферментам: стабильная двойная спиральная структура ксантановой камеди обеспечивает исключительные антиоксидантные и антиферментативные свойства. Многочисленные ферменты, включая протеазы, амилазы, целлюлазы и гемицеллюлазы, не могут разлагать ксантановую камедь.

Ксантановая камедь представляет собой псевдопластическую жидкость, разжижающуюся при сдвиге, вязкость которой постепенно увеличивается с ростом массовой концентрации и сначала снижается, а затем увеличивается с повышением температуры. Он способствует сохранению формы пищевых продуктов во время обработки, действует как термообратимый гель и демонстрирует хорошую стабильность при замораживании и оттаивании, хотя его водоудерживающая способность ограничена. Выбор должен основываться на конкретных требованиях применения.

Согласно китайским гигиеническим стандартам для пищевых добавок, ксантановая камедь может использоваться в соответствующих количествах по мере необходимости в различных пищевых продуктах. Дозировки в конкретных категориях продуктов питания приведены ниже:

Применение в производстве напитков. Превосходная гидрофильность, температурная стабильность и устойчивость к кислотам/щелочи/солям ксантановой камеди позволяют быстро растворяться в водных системах с образованием стабильных золей, увеличивая вязкость напитка, одновременно улучшая стабильность и суспензию частиц. В жидких напитках уровни использования 0,1–0,3% обеспечивают загущение, суспендирование и улучшение сенсорных качеств; в порошкообразных напитках добавка 0,1–0,3% облегчает формование и улучшение текстуры.

Применение зерновых продуктов: Формирование теста основано на белковых сетях глютена. Сильное водопоглощение ксантановой камеди позволяет образовывать вязкие гели, которые в сочетании с частицами крахмала и белками глютена создают трехмерные сети, увеличивая удержание воды в тесте, укрепляя клейковину и улучшая стабильность. В продуктах на основе муки обычное использование 0,03–0,08% повышает прочность, удержание воды и срок годности.

Применение в хлебобулочных изделиях: как богатый гидроксилом полисахарид и гидрофильный коллоид, ксантановая камедь взаимодействует с белками глютена, образуя сложные пространственные сети, значительно улучшая удержание воды клейковиной и прочность теста, тем самым увеличивая удержание влаги, эластичность, мягкость и срок хранения выпечки. В тортах использование 0,1–0,3% создает более мелкие поры, более мягкую текстуру и увеличивает срок хранения; в хлебе добавка 0,1-0,2% обеспечивает смягчение и особенно подходит для цельнозерновых сортов.

Из-за чрезвычайно высокой гидрофильности неправильное добавление ксантановой камеди непосредственно в воду без надлежащего перемешивания приведет к гидратации внешнего слоя и образованию гелевых комков, предотвращая проникновение воды во внутренние слои и ухудшая функциональность. Правильная техника нанесения имеет решающее значение:

Во время растворения быстрое набухание поверхности частиц ксантановой камеди образует вязкие слои геля, которые могут вызывать комкование и снижать общую скорость растворения, что накладывает определенные ограничения на применение. В настоящее время ксантановую камедь часто комбинируют с крахмалами при сухой термообработке для повышения вязкости, ингибирования желатинизации и улучшения термической стабильности. Обработка тапиокового, кукурузного или картофельного крахмала ксантановой камедью вызывает образование поперечных связей между гидроксильными группами крахмала и карбоксильными группами ксантановой камеди, изменяя физико-химические свойства.