Ксантановая камедь: как использовать

Ксантановая камедь (ксантан) – это химическое соединение натурального происхождения с формулой (C₃₅H₄₉O₂₉)_n, микробиологический полимер, добавка к пище Е415, стабилизатор. Это гликан, получаемый в ходе сбраживания с участием специальной бактерии, роль вещества в жизни которой состоит в вирусной защите и в предотвращении пересыхания. О чем это говорит? О том, что ксантан не зря вводят в косметические составы, призванные увлажнять кожные покровы.

Получение данного материала основано на аэробном ферментативном расщеплении в H₂O растворе углеводов, азотного источника и т.д. Далее следует пастеризация и спиртовое осаждение либо микрофильтрационная очистка.

Использование ксантановой камеди в пищепроме

В пищевые продукты это вещество добавляют с целью их загустевания, формирования гелеобразной структуры, плюс для стабилизации массы. Оно отлично растворяется в воде любой температуры, а также в молоке, солевых и сахарных растворах. Ксантановые молекулы поглощают воду, вследствие чего образуется 3-хмерная сетка из двойных спиралей камеди, структурой напоминающая гель, но по вязкости отличающаяся от него (характеризуется меньшими показателями вязкости). Поэтому как стабилизатор и загуститель данная добавка задействуется несколько чаще, нежели в роли драглеобразователя. И еще: не выступая эмульгатором, она все же способствует сохранению однородной консистенции пищи.

Основные цели задействования Е415:

увеличение вязкости фарша и обеспечение его эластичности при введении в незначительном количестве (до 1 %);
придание готовой продукции стабильности и пластичности;
минимизация влагопотерь при термической обработке и в ходе хранения приготовленной пищи;
возмещение недостающего количества клейковины в хлебобулочных изделиях, обеспечение вязкости и клейкости;
улучшение связываемости синтетических яичных белков и жироэмульсии в майонезном производстве.

Что нужно знать? Раствор рассматриваемой добавки проявляет стойкость к ферментам, спиртам (этанолу, изопропанолу и др.), ПАВ, щелочам и кислотам, за исключением HCl (хлоридной кислоты), а также устойчив в широком температурном диапазоне (-18-120 ºС). Если соединить ксантан с какой-либо иной камедью, загустительный эффект увеличится дополнительно. Особенно высокая вязкость раствору свойственна при pH 2-12 и псевдопластичности. Именно этот набор характеристик объясняет формирование отличной консистенции, длительную стабилизацию продуктов и продление сроков их годности. Именно поэтому ксантан часто вводят в различные соусы, концентраты оперативного приготовления, мясо- и молокопродукты, мороженое, глазури, десерты, хлеб и булочки, диетическую пищу, салаты, напитки и т.д.

Свойства и применение

Натуральная ксантановая камедь – это соединение, которое также именуется камедью ксантана либо попросту ксантаном. В пищепроме известно как стабилизирующая добавка под кодом Е415. На вид – белый, возможно, сероватый порошок. Вкусо-ароматические характеристики отсутствуют. Свои свойства (детальнее о них – далее) указанный материал не теряет в значительных кислотном и температурном диапазонах. Он почти не поддается механическим воздействиям, на него не влияют кислоты, соли и высокие температуры. Является мощным загустителем, а сочетаясь с рожковой камедью или прочими загущающими компонентами, становится отличным гелеобразователем. Формула – (C₃₅H₄₉O₂₉)n.

Вообще свойства камеди ксантана можно систематизировать так:

стойкость к естественным активным ферментам-составляющим, к примеру, пряностей и специй;
нереагирование на соли, кислоты и основания;
значительные вязкостные параметры при небольшой скорости смещения и концентрации;
устойчивость к разрыву;
отличное стабилизирование растворов и эмульсионных продуктов, ввиду сильного загущения;
предотвращение расщепления комплексов на отдельные ингредиенты;
препятствование появлению осадка;
уменьшение влагопотерь при термообработке;
увеличение сроков хранения продукции;
отсутствие пагубного влияния на человека.

Каждое из указанных свойств варьируемо. Масштабы можно менять, воздействуя на жизненные условия бактерий.

Перед тем, как вы сможете купить камедь ксантана, ее изготовят специальным образом. Производство выглядит как ферментация глюкозы с участием бактерии Xanthomonas campestris. В ее жизнедеятельности рассматриваемое вещество выступает защитным фактором, а именно предотвращает поражение вирусами и исключает дефицит влаги. К слову, этот аспект послужил активному использованию ксантановой камеди в косметическом направлении: в наши дни ее нередко вводят в различные средства для увлажнения кожи.

Колонии упомянутых бактерий выращивают в больших емкостях. Процесс состоит из нескольких этапов. Это, в частности, аэрация (компенсация дефицита кислорода) и оптимальное перемешивание. Они поддаются тщательному контролю, как впрочем, и такие аспекты, как температура и хим. состав среды. Камедь обволакивает бактерию, обеспечивая тем самым присоединение к бектериосреде. То есть, получение основывается на аэробном брожении в водном р-воре углеводов с дальнейшими пастеризацией среды и спиртовым осаждением или микрофильтрационным очищением.

Применение ксантана следует рассматривать по каждому из направлений отдельно. Этим сейчас и займемся.

Пищепром. Ксантановая камедь оптом наиболее часто приобретается именно для пищевой индустрии. Она отлично растворяется в воде различной температуры, а также в таких пищевых средах, как молоко, солевые и сахарные р-воры. Ее молекулами реализуется адсорбция воды, в итоге получается 3-мерная сетка, сформированная двойными ксантановыми спиралями. Данная структура несколько напоминает гелевую, но, по сравнению с той, является немного менее вязкой.

Следовательно, камедь ксантановая в пищепроме выполняет роль загустителя, стабилизатора и гелеобразователя. Ее ценная способность – повышение вязкости жидких сред при внесении в те даже в незначительных объемах. Как правило, работники пищевой отрасли используют не более 1 % вещества. Не являясь, по сути, эмульгатором, способствует еще и сохранности однородной консистенции пищи.

Продуктам, в состав которых введена данная добавка, характерна псевдопластичность. Что это значит? То, что после перемешивании, встряхивания и при жевании раствор камеди текучий, а если его не трогать, то густеет.

Можно ли заменить ксантан другими загустителями? Можно заменить и сочетать с материалами подобного действия. Но преимущество его неоспоримо: стабильность свойств при t -18-120 °С и кислотности 2-12 pH, устойчивость к ферментам, спиртам и поверхностно-активным веществам. Этот продукт не поддается воздействию щелочей и большинства кислот (за исключением хлороводородной). При сочетании с иными камедями реализуется синергетический эффект. К тому же, Е415 минимизирует жидкостные потери в ходе термообработки и при дальнейшем хранении пищевой продукции. Все это – условия для формирования необходимой пластичной структуры продуктов, их продолжительной стабилизации и продления сроков годности. Примечательно, что введение указанной добавки не меняет ни вкус, ни цвет, ни запах пищи. Способ применения и дозировка зависят от производимого продукта и технологических процессов.

В какую еду добавляют ксантановую камедь? В соусы, салатные заправки, молокопродукты, мороженое, десерты, джемы, кремы и т.д. Ее используют для выпечки, в том числе, без глютена, и напитков, для фарша и консервов. Везде она обеспечивает вязкость и эластичность, стабильность и пластичность. Если при изготовлении хлебобулочной продукции в муке недостаточно клейковины, внесение Е415 максимизирует вязкость и клейкость. А в майонезном производстве эта добавка улучшает связываемость искусственного яичного белка и жироэмульсии, предотвращает отделение масла. Также в спектре ее функциональных обязанностей – торможение оседания твердых компонентов, к примеру, частиц специй. С целью сохранить структуру, ее вводят в продукты, поддающиеся заморозке и разморозке (по аналогии с гуарой и камедью рожкового дерева).

Косметическая отрасль. Ксантановая камедь оптом необходима и для производства косметических средств. Ее вводят в различные кремы, гели, лосьоны, маски, пены, зубные пасты и ополаскиватели для рта. Все потому, что ее плюсы для кожи неоспоримы: увлажняет, разглаживает морщины, образует пленку-защиту, нормализует баланс тандема вода + жир, возвращает былую упругость.

Технологические преимущества также имеют значение. Ксантан сохраняет форму зубной пасты, повышает пенообразующие параметры средств, в которых это необходимо, делает косметику более однородной, препятствует ее разделению на отдельные составляющие.

Нефтедобыча. Еще одна аудитория, покупающая ксантан на опт – газо- и нефтедобывающие предприятия. Здесь этот материал используется как структурообразователь для буровых растворов на водной основе (и для пресных, и для минерализованных). Его параметры подходят для приготовления р-воров, задействуемых для завершительного и капитального ремонта скважин. Для бурения скважин готовят раствор, камедь в котором занимает преимущественно 2 % (0,6-6 кг/м³).

Обратите внимание! Камедь ксантана не призвана регулировать фильтрацию. Но она отлично компонируется с продуктами, снижающими фильтрацию, в частности с КМЦ.

Из других областей использования:

лакокрасочное производство;
кормовое направление (изготовление кормов для сельскохозяйственных животных);
фармацевтика (создание препаратов, снижающих свертываемость крови, кровезаменителей, а также различных медикаментов в форме капсул, микрокапсул и суспензий).

Напоследок считаем нужным рассмотреть такой вопрос, как вред и польза ксантановой камеди. Использование данного вещества исчисляется десятилетиями (открыто в 1950-х годах). За это время было проведено немало исследований для установления уровня опасности по воздействию на человеческий организм. Как результат, камедь ксантана признана абсолютно безопасной и низкоаллергенной. Это балластный ингредиент, не усваиваемый организмом. Никаких официальных данных, свидетельствующих хотя бы о малейшей опасности, на сегодняшний день нет. Из неофициальных источников: если употреблять много пищи, содержащей Е415, возможно возникновение метеоризма и диареи, так как переваривание и усвоение в ЖКТ не происходит.

Из позитивных воздействий рассмотренной субстанции: снижение уровня холестерина и чувство сытости. Но подтверждений этому пока нет. Все на уровне предположений.

Ввиду нулевого уровня опасности, эта пищевая добавка разрешена к введению даже в диетическую пищу и продукты питания для детей.

Хотя установленных норм введения нет и способ применения не нормируется, помните: все хорошо в меру.

Другие сферы применения:

косметическая отрасль (изготовление лосьонов и кремов для лица, а также шампуней и зубных паст);
газонефтедобыча (в буровые растворы для скважин, расположенных горизонтально и под наклоном, вводят полпроцента ксантана).

Е415 разрешена к использованию практически во всем мире, в том числе и в Украине. В оптимальных объемах не способна нанести ни малейшего вреда человеческому организму. Даже если превысить концентрации, ничего сверх страшного не произойдет. Максимальные негативные эффекты: метеоризм и вздутие живота.