Ксантана что это такое

Что такое гуаровая и ксантановая камедь и что лучше?

Камедь, или другими словами смола, представляет собой полисахарид, который при контакте с водой сильно набухает и становится клейким. Благодаря этим свойствам камеди широко используются как в пищевой промышленности, так и в домашней кулинарии. Чаще всего в рецептах можно встретить ксантановую и гуаровую камедь. В чем их отличие и какую смолу лучше использовать, расскажем в этой статье. Начнем с общих характеристик этих добавок.

Камеди являются загустителями и стабилизаторами, не теряют свойств при замораживании, не обладают вкусом и запахом, а также безопасны для здоровья. Они одинаково ведут себя при контакте с водой или другой жидкостью независимо от температуры.

Разница ксантановой и гуаровой камеди заключается, прежде всего, в способе производства. Гуаровая смола производится из семян бобовых растений, поэтому в ее составе всегда есть немного клетчатки. Камедь не проходит очистку химическими веществами, поэтому является полностью натуральным продуктом. Ксантановую смолу производят с помощью бактерий Xanthomonas Campestris путем ферментации. Полученный полисахарид осаждают спиртом и фильтруют.

При использовании в кулинарии также можно заметить отличия:

Ксантановая камедь

Гуаровая камедь

Лучше растворяется в блюдах, содержащих сахар или соль

Содержание сахара и соли не влияет на растворимость

Не теряет вязкость в кислой среде

Теряет вязкость в кислой среде

Не теряет свойств при высоких температурах, подходит для выпечки

Теряет свойства при высоких температурах, подходит для производства мороженого, майонеза, йогурта

Создает более клейкую консистенцию

Создает более гелевую консистенцию

Как использовать гуаровую и ксантановую камедь в кулинарии?

Гуаровая смола часто используется в безглютеновой выпечке для придания вязкости тесту. Также ее можно использовать в других блюдах как альтернативу крахмалу, псиллиуму или агар-агару.

Ксантановая смола добавляется в выпечку и хлебобулочные изделия для пышности, помогает сохранить свежесть выпечки, выступает в роли загустителя в соусах, подливках, фаршах, домашнем мороженом.

Разводить добавки в жидкости предварительно не нужно, их следует вводить непосредственно во время приготовления блюда, смешивая с другими сухими ингредиентами. В жидкости смолы вводятся при непрерывном помешивании для предотвращения появления комочков.

Ксантановая камедь

Гуаровая камедь

Печенье, на 150 г муки

Блины, оладьи, пирожки, на 150 г муки

Хлебобулочные изделия, на 150 г муки

Мороженое, йогурт, на 1л жидкости

Как видно, оба вида камеди являются условно заменяемыми. При этом расход ксантана меньше, чем гуара. Также следует отметить, что камеди хорошо работают вместе, так как усиливают действие друг друга. Для получения оптимального результата рекомендуется смешивать смолы в дозировке: 20% гуаровой и 80% ксантановой смолы.

Источник

Что такое ксантановая камедь: польза, вред и правила использования ксантана

Наверняка уже не осталось поваров, которые не слышали об разнообразных текстурах молекулярной кухни: агар-агар, пектин, трансглютаминаза и т.д. И если обо всех вышеперечисленных мы уже писали, то пришла очередь рассказать вам об одном из лучших загустителей сегодня – о ксантане.

Что такое ксантан?

Каковы характеристики ксантана?

Отличительной особенностью ксантана является его химическая стабильность и независимость от количества солей и кислоты. Это позволяет загущать практически всё, что нужно повару на кухне. В основном с помощью ксантана делают разнообразные майонезы, соус ы, кетчупы и т.д.

Пропорции, которые необходимы для создания:

Ксантан: вред или польза?

Ксантановая камедь не представляет никакой угрозы человеческому организму. Он официально разрешен в Европе, США, Канаде, Японии и Китае. Ксантан не имеет противопоказаний, так как он абсолютно не усваивается организмом. Он низкоаллергенный, безопасный и это подтверждено официальными исследованиями.

Как мы видим, ксантан – весьма практичное вещество, которое помогает в создании разнообразных гелей и соусов, при этом,являясь абсолютно безвредным для человека.

Майонез из смородины

1. Черную смородину смешать с 10% сахара, и готовить су-вид при 80°С на протяжении 60 мин.

2. Процедить полученный сок.

3. Добавить уксус и соль.

4. Добавить ксантан и перемешать блендером.

5. Взбивая блендером, постепенно добавить растительное масло.

Источник

Ксантановая камедь (Е415)

Ксантановая камедь – это пищевая добавка, название которой мало кто слышал, но, тем не менее, большинство людей принимают с едой несколько раз в неделю.

Многие люди обеспокоены ее безопасностью, учитывая, что она обнаружена во многих промышленных продуктах, и, возможно, наносит вред пищеварительной системе.

Но FDA считает ксантановую камедь безопасной для потребления в качестве пищевой добавки. Более того, популярность в качестве пищевой добавки, особенно в безглютеновых продуктах, растет. Она даже может иметь полезные эффекты для здоровья, такие как снижение уровня холестерина и сахара в крови.

Характеристика пищевой добавки

Ксантановая камедь является популярной пищевой добавкой, которая обычно добавляется к пище в качестве загустителя или стабилизатора.

Она создается путем ферментации сахара бактериями типа Xanthomonas campestris. Когда сахар ферментируется, он создает вязкой консистенции вещество, которое становится твердым после добавления спирта. Затем его высушивают и превращают в порошок.

Когда к жидкости добавляется ксантановая камедь, она быстро рассеивается и образует вязкий и стабильный раствор. Благодаря этому свойству она считается сильным загущающим, суспендирующим и стабилизирующим агентом для многих продуктов.

Ксантановая камедь была открыта учеными в 1963 году, с тех пор была хорошо исследована и определена безопасной. Одобрена как пищевая добавка и нет никаких ограничений на количество ксантановой камеди, которую может содержать пища.

Несмотря на то, что ксантановая камедь сделана в лаборатории, это растворимое волокно. Растворимые волокна – это углеводы, которые организм человека не может разрушить. Вместо этого они поглощают воду и превращаются в гелеобразное вещество в пищеварительной системе, что замедляет пищеварение. Поэтому организм не способен переваривать и усваивать ксантановую камедь, и она не содержит калорий и питательных веществ, тем самым не наносит вред или пользу организму человека, в обычных концентрациях.

Использование в пищевой промышленности

Ксантановая камедь часто используется в приготовлении безглютеновых продуктов, поскольку она обеспечивает эластичность и пушистость, которые клейковина дает традиционным хлебобулочным изделиям. Благодаря этому свойству она находит широкое применение в данном виде пищевой промышленности. Чаще всего встречается в таких продуктах:

Ксантановая камедь может улучшить текстуру, консистенцию, аромат, удлинить срок годности многих продуктов. Также польза заключается в том, что она стабилизирует продукты питания, помогая некоторым продуктам выдерживать разные температуры и уровни pH. Кроме того, на производстве предотвращает распадение продуктов и позволяет им плавно вытекать из их контейнеров.

Использование в продуктах личной гигиены

Ксантановая камедь также содержится во многих средствах личной гигиены и косметике. Польза заключается в том, что она делает их твердыми, но все равно легко вытекающими из их контейнеров. Она также позволяет суспендировать твердые частицы в жидкостях. Ниже приведены некоторые распространенные средства, содержащие ксантановую камедь: зубная паста, кремы, лосьоны, шампунь

Использование в промышленности

Ксантановая камедь используется во многих промышленных продуктах из-за ее способности выдерживать различные температуры и уровни pH, прилипать к поверхностям и сгущать жидкости, при сохранении хорошей текучести вещества, что особенно важно при изготовлении красок, клеев и тд. Промышленные продукты, содержащие ксантановую камедь: фунгициды, гербициды и инсектициды плитка, унитазы, краски, жидкости, используемые при бурении нефтяных скважин, клей для обоев.

Влияние на организм человека

Польза ксантановой камеди для здоровья состоит в том, что она может понижать уровень сахара в крови, замедляя пищеварение и влияя на то, как быстро сахар может попасть в кровоток. Большие дозы данной пищевой добавки могут иметь некоторую пользу, включая более низкий уровень холестерина, повышение чувства сытости и противораковые свойства. Тем не менее, данные эффекты мало доказаны, и необходимо больше клинических исследований.

Вред ксантановой камеди для большинства людей может заключаться только в расстройстве желудка, которое возникает при однократном приеме больших доз. Возможные побочные эффекты больших доз: повышенная частота движений кишечника, увеличение объема стула, мягкий стул, увеличенное газообразование.

Ксантановая камедь содержится во многих пищевых продуктах и пользуется большим спросом в косметической промышленности, но она используется в таких незначительных концентрациях, что не оказывает большого влияния на организм человека, также признана безопасной и используется в таких странах: России, Канаде, США, Украине, Китае.

Источник

Ксантана что это такое

Сегодня микробные полисахариды находят широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности: от медицины до металлургии. Наибольшую популярность приобрели продукты на основе ксантана, внеклеточного полисахарида бактерии Xanthomonas Campestris

В начале 60-х годов успехи биотехнологии обеспечили широкое применение микробных полисахаридов, часто называемых биополимерами, и промывочных жидкостей на их основе. В настоящее время микробные полисахариды находят широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности: медицине, фармацевтической, пищевой, химической промышленности, в сельском хозяйстве и даже в таких «тяжелых» отраслях, как гидрометаллургия, добыча нефти, обогащение руд цветных и редких металлов.

Важнейшая группа биополимеров
К природным высокомолекулярным соединениям, входящим в состав тканей животных, растений и микроорганизмов, относятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и смешанные биополимеры. Полисахариды — макромолекулярные углеводы общей формулы CnOnH2m, не содержащие неуглеводные компоненты и построенные из остатков моносахаридов.
В растениях углеводы образуются из углекислого газа и воды за счет реакции фотосинтеза. Животный организм не способен сам к фотосинтезу углеводов и поэтому полностью зависит от растений как поставщиков углеводного питания. Микроорганизмы, за некоторым исключением, тоже не способны к фотосинтезу углеводов и вынуждены получать этот вид питания из внешней среды. Следует отметить, что химический синтез углеводов был осуществлен в начале прошлого века полимеризацией формальдегида и альдольной конденсацией смеси глицеринового альдегида и диоксиацетона.
Полимерные углеводы, состоящие из более чем десяти моносахаридных единиц, относят к полисахаридам или гликанам. Они могут состоять из одного типа моносахарида (гомополисахариды) или нескольких различных сахаров (гетерополисахариды). Полисахариды — обязательные компоненты всех организмов и составляют основную часть природных углеводов. Полисахариды являются преобладающим материалом растительного мира и поэтому составляют основную массу органического вещества на земле, за исключением «минеральной» органики (нефть и газ).
Некоторые микробные полисахариды близки или даже идентичны полисахаридам растений или животных, но подавляющее большинство из них имеют уникальную структуру, специфичную только для данного вида. В микробных гликанах и по сей день обнаруживаются ранее неизвестные полисахариды и моносахариды, которые обладают определенной биологической активностью и не встречаются ни у животных, ни у растений.
Полисахариды микроорганизмов делятся в соответствии с локализацией на внутриклеточные (эндогликаны) и внеклеточные (экзогликаны).
Большую роль в добыче, обогащении и переработке руд, отделении и концентрировании металлов из сточных вод как вторичного сырья, экстракции остаточных порций нефти из иссякающих месторож-дений играют микроорганизмы, способные жить в недрах Земли и осуществлять там химические превращения.
Способностью переводить металлы в растворимые соединения (выщелачивание металлов из руд) обладают, например бактерии Thiobacillusferrooxydans. Они выщелачивают железо, медь, цинк, уран и другие металлы, окисляя их серной кислотой, которая образуется этой бактерией из сульфида; Chromobacteriumviolaceum растворяет золото по схеме Au-vAu(CN)2.
Если речь идет об извлечении металлов из сточных вод, то большое значение придается таким микроорганизмам, как Citrobacter sp., Zoogloearamigera, клетки и внеклеточные полисахариды которых извлекают уран, медь, кадмий. Бактерии–деэмульгаторы, например Nocardiasp, Rhodococcus rhodochrous, разделяют водную и нефтяную фазы, что может быть использовано как для концентрирования нефти, так и для очистки сточных вод от нефтяных примесей, создающих угрозу для окружающей среды.
Наибольшую популярность приобрели продукты на основе ксантана, внеклеточного полисахарида бактерии Xanthomonas Campestris, выпускаемые под разными торговыми марками: Rhodоро1-23Р, Zibozan, Flowzan, Flo-Vis и др. Ксантан (ксантановая смола, ксантановая камедь, ксантановая резина), вырабатываются микробиологическим способом в гидрокарбонатной среде с добавкой протеина и неорганического азота. Этот биополимер — внеклеточная слизь, образующаяся на поверхности ячейки. Сброженную питательную среду пастеризуют для удаления микробов, осаждают спиртом, или очищают методом микрофильтрации.

Строение и свойства микробных экзополисахаридов
Полисахариды — бесцветные, обычно аморфные вещества. Нерастворимые в воде их разновидности, главным образом, выполняют в организме структурные функции, а растворимые — образуют вязкие растворы даже при очень низких концентрациях, выступают в роли запасных и энергетических веществ. Свободные гидроксильные группы полисахаридов ацилируются и алкилируются. Гликозидные связи полисахаридов гидролизуются под влиянием кислот и специфических ферментов.
Уникальные биологические и реологические свойства водорастворимых полисахаридов во многом определяются свойствами упорядоченного строения их цепей в растворах. Такие высокополимеры имеют как первичную, так и высшие пространственные структуры. Это обусловлено слабыми внутримоле-ку-лярными взаимодействиями, среди которых основную роль играют водородные связи и комплексообразование.
Первичная структура микробного экзополисахарида ксантана показана на рисунке 1.

Рис. 1. Первичная структура ксантана

Основная цепь ксантана (кор) построена аналогично целлюлозе (1-4–β-гликопираноза), а в ответвлениях кора — трисахарид, состоящий из β-D-маннозы, β-D-глюкуроновой кислоты и α-D-маннозы. Остатки глюкуроновой кислоты и кислые пировиноградные группы придают молекулам ксантана анионный характер.

В результате взаимодействия боковых цепочек между собой и с кором образуются высшие структуры ксантана, обусловливающие его свойства. В неионизованых растворах или при температурах выше 75оС молекулы ксантана приобретают скрученную конформацию (рис. 2а), в которой боковые звенья завернуты вокруг основной цепи. Введение в такой раствор даже незначительного количества катионов приводит к формированию молекулами ксантана двойной спирали с ионами металла внутри (рис. 2б и рис. 3б).

a)		б)
Рис. 2. Зависимость вязкость 0,5% водный растворов кстантана оттемпературы а) деионизированный раствор (1); раствор содержащий 0,5% KCl (2) и конформация двойной спирали ксантана с захваченными катионами металла б)

Молекулы ксантана в водных растворах склонны к самоассоциации и с повышением ионной силы раствора или концентрации полисахарида формируется гель. Он представляет собой трехмерную сетку, образованную из двойных спиралей ксантана, связанных межмолекулярными водородными связями [1]. Уже при концентрации полисахарида 0,1% вязкость системы возрастает на порядок, а при 1,0% — в водном растворе формируется гель.
Наличие остатков жирных и уроновых кислот в составе биополимера обусловливает зависимость реологических свойств раствора от состава и концентрации солей и других ингредиентов. Именно с этим связана возможность, путем подбора различных добавок создавать композиции с широким спектром свойств (табл. 1).

Табл. 1. Потенциальные свойства композиций

Области и перспективы применения микробных экзополисахаридов
Практический интерес для промышленности представляют полимеры, полученные в результате жизнедеятельности безвредных для человека, микроорганизмов. Такие полимеры являются экологически «чистыми», а их производство — экологически «безопасным». Лидерами в производстве микробных полисахаридов являются компании: «Рон Пуленк», «Статойл», «Келко Мерк».

a)		б)
в)
Рис. 3. Конфигурация макромолекул ксантана в первичной и высших структурах: неионизированный раствор (а); в присутствии ионов металлов (б); самоассциация макромолекул с использованием трехмерной сетки (в)

Наиболее известный микробный полисахарид — ксантан (C35H49O29)n). В течение последних 40 лет он занимает ведущие позиции как добавка, улучшающая качество самых различных продуктов и технологических операций (повышение нефтедобычи, буровые работы, повышение урожайности, пищевая, фармацевтическая и косметическая промышленность, сельское хозяйство и т. д.).

Смола ксантана (компания AquaSource)
Косметическая и фармацевтическая промышленность

Позволяет освежать кожу, поддерживает ее упругость, влажность, сокращает поры. Сильный антиоксидант. Применяется в составе оболочки для лекарственных капсул.

Очищенные микробные полисахариы
Медицина

Применяются в медицине в качестве кровезаменителей, иммуностимуляторов, антикоагулянтов и в фармацевтической промышленности для изготовления готовых лекарственных форм, включая капсулы и микрокапсулы.

Ксантан, этаполан, полимиксан
Пищевые добавки
Образуют белково-полисахаридные комплексы. В количестве от 0,2 до 0,5% улучшает характеристики муки с низким содержанием клейковины

Ронда Гам Х 200 Е 410 (ксантан)
Гидроколлоиды и загустители
Используется как загуститель для заливки тортов, фруктовых начинок, повидла, джема, варенья, фруктовых напитков, для связывания влаги в мучных кондитерских и хлебобулочных изделиях

Ксантан Е 415 (компания VanHees)
Желирующие средства
Устойчивость в условиях цикла замораживание/разморозка допускает его применение в широком наборе пищевых продуктов: от замороженных изделий до закусок, приготовляемых в микроволновой печи.

Ксантан Е 415 (компания VanHees)
Желирующие средства

Устойчивость в условиях цикла замораживание/разморозка допускает его применение в широком наборе пищевых продуктов: от замороженных изделий до закусок, приготовляемых в микроволновой печи.

Сараксан (ксантан) (компания «Ресхил»)
Сельское хозяйство
Используется для повышения урожайности и экономии удобрений.

Ксантан может применяться для извлечения нефти из иссякающих месторождений. Остаточные порции нефти обычно адсорбируются на различных породах, содержащихся в нефтеносных пластах, и не вымываются из них водой. Раствор ксантана в воде обладает высокой вязкостью и при закачке в пласты под повышенным давлением высвобождает капли нефти из всех трещин и углублений нефтеносных пород.

Требования, предъявляемые к полимерам, используемым в процессах повышения нефтеотдачи:
• хорошая загущающая способность;
• высокая растворимость в воде при различных температурах, составах электролита и в присутствии стабилизирующих агентов;
• низкая степень удерживания (менее 20 µг/г). Все полимеры адсорбируются на породу пласта в той или иной степени, удерживание может быть обусловлено закупоркой, улавливанием, фазовым разделением или другими механизмами;
• стойкость к сдвиговой деструкции;
• химическая стойкость;
• биологическая устойчивость (частично гидролизованные поли-акриламиды и полисахариды, могут разрушаться под действием бактерий);
• хороший перенос в проницаемой среде (способность распространять полимер в неповрежденной породе без чрезмерного перепада давления или закупорки).
Большинству из этих требований удовлетворяют микробные экзополисахариды.

Микроорганизмы культивируют в специальных ферментаторах (биореакторах), где создают для них все необходимые условия (питательная среда, аэрация или анаэробные условия, температура, рН, удаление продуктов метаболизма, отсутствие конкурентов, паразитов и хищников). Микроорганизмы используют субстраты питательной среды, синтезируют вещества (метаболиты), растут и размножаются. В зависимости от целей культивирования конечным продуктом может быть биомасса клеток или какой-либо внеклеточный метаболит [2].
Недостатком производства ксантана является высокая требовательность микроорганизмов к условиям и питательной среде. Сотрудниками института микробиологии НАН Украины совместно с Национальным университетом пищевых технологий получены штаммы, способные осуществить синтез экзополисахаридов на дешевых средах с широким набором углеродных субстратов. Они утилизируют спирты, углеводы, органические кислоты и отходы пищевого производства — патоку, послеспиртовую барду и др.
Пересечение различных сфер применения биотехнологии (в данном случае, биогеотехнологической и природоохранной) составляет характерную особенность ее современного этапа развития. Разработанные штаммы допускают, по меньшей мере, две сферы применения: получение биомассы на базе дешевого сырья и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Литература:
1. Jaffrey G. Southwick, Hoosung Lee, Alexander M. Jameson, and John Blackwell. Self-Association of xanthan in aqeous solvent-systems//Carbohydrate Research. – 1980. – Vol. 84. – Р. 287–295.
2. Микробные препараты в растениеводстве Дятлова К.Д. // Сросовский Образовательный журнал. – 2001. – №5. – С. 17–22.
3. J.G.Southwick, M.E.McDonnel, A.M.Jamieson, J.Blackwell. Solution studies of Xantan Gum Emploing Quasielastic light Scattering

Наталия Козак, к.х.н.,
Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины,

Источник