Ксантановая камедь: свойства и применение¶
Ксантановая камедь — полисахарид, продуцируемый бактерией Xanthomonas campestris в процессе ферментации сахаров; используется в пищевой промышленности как загуститель и стабилизатор (Е415). Представляет собой линейную цепь из глюкозы, маннозы и глюкуроновой кислоты с трисахаридными боковыми цепями. Растворяется в холодной и горячей воде, образуя вязкие, псевдопластичные растворы с высокой устойчивостью к кислотам, солям и перепадам температур.
¶Свойства
Ксантановая камедь обладает рядом характеристик, определяющих её широкое применение:
- Псевдопластичность — вязкость раствора снижается при увеличении скорости сдвига и восстанавливается в покое. Это придаёт продуктам свойство легко наноситься или вытекать, но не растекаться.
- Совместимость с солями и кислотами — растворы сохраняют стабильность в широком диапазоне pH (примерно от 2 до 12) и в присутствии электролитов.
- Термостабильность — свойства практически не меняются при нагревании и охлаждении, в отличие от многих природных загустителей.
- Синергизм с камедями — в сочетании с камедью рожкового дерева или каррагеном вязкость возрастает многократно.
- Низкая концентрация — для образования геля достаточно 0,1–1 % вещества в растворе.
¶Производство
Промышленный синтез основан на аэробной ферментации сахаров (обычно глюкозы или лактозы из кукурузы или молочной сыворотки) штаммом Xanthomonas campestris. После ферментации раствор очищают, высушивают изопропанолом и измельчают в порошок. В России производством ксантановой камеди занимаются предприятия микробиологической промышленности; основные мировые поставщики — компании из Китая, США и Европы.
¶Применение в пищевой промышленности
В пищевой промышленности ксантановая камедь зарегистрирована как пищевая добавка Е415. Основные функции:
- стабилизация эмульсий (майонезы, соусы, салатные заправки);
- предотвращение расслоения и оседания твёрдых частиц (соки с мякотью, кетчупы);
- загущение и придание текстуры (джемы, начинки, мороженое);
- удержание воды в хлебобулочных изделиях и увеличение срока хранения.
Дозировка в продуктах, как правило, составляет от 0,05 до 0,5 % массы.
¶Применение в других отраслях
¶Нефтедобыча
Ксантановая камедь применяется как компонент буровых растворов — она повышает вязкость и способствует выносу шлама из скважины, в том числе в условиях высоких температур и солёности.
¶Косметика
Входит в состав кремов, шампуней, гелей и зубных паст как загуститель и стабилизатор эмульсий. Обеспечивает однородную текстуру и улучшает распределение по коже.
¶Фармацевтика
Используется в глазных каплях, местных препаратах и пищевых добавках как загуститель и носитель.
¶Сельское хозяйство
Применяется в составе средств для обработки семян и как компонент составов, удерживающих влагу в почве.
¶Ксантановая камедь в безглютеновой выпечке
В безглютеновой кулинарии ксантановая камедь имитирует функцию глютена: связывает тесто, удерживает углекислый газ и придаёт изделиям эластичность. Обычно её смешивают с рисовой, кукурузной или картофельной мукой в количестве 0,5–1 % от массы муки. При избытке тесто становится липким, а продукт — излишне слизистым.
¶Действие на организм
Ксантановая камедь не усваивается организмом и относится к пребиотикам: она ферментируется кишечной микрофлорой. По данным FDA, вещество признано безопасным (статус GRAS). При употреблении в очень больших количествах (более 15 г в сутки) возможны послабление стула и метеоризм. У лиц с повышенной чувствительностью к ксантану отмечались единичные случаи аллергических реакций.
¶Ксантановая камедь в домашнем кулинарном творчестве
В домашних условиях порошок добавляют в выпечку, соусы, кремы и холодные напитки. Для растворения его предварительно смешивают с сухими ингредиентами или разводят в небольшом количестве масла, чтобы избежать комков. Готовые растворы хранятся в холодильнике до нескольких недель.
¶История
Впервые ксантановую камедь выделили в 1950-х годах в США при исследовании ферментации Xanthomonas campestris. Коммерческое производство началось в 1960-х годах; FDA одобрило использование в пищевых продуктах в 1968 году. В СССР изучение ксантановой камеди велось с 1970-х годов, а промышленное производство было налажено позднее.
Источники:
- «Пищевые добавки. Справочник» / под ред. Л. А. Троицкой
- «Гидроколлоиды в пищевых системах» / Б. Дж. Ф. Мак-Ферсон, А. С. Робертсон
- FDA GRAS Notice for Xanthan Gum
- ГОСТ Р 56726-2015 «Камеди пищевые. Технические условия»