Co to jest guma ksantanowa (E415) w żywności:zastosowania i substytuty

Guma ksantanowa, pozakomórkowy polisacharyd o dużej masie cząsteczkowej, szeroko stosowany jako zagęszczacz, emulgator i stabilizator w żywności z europejskim dodatkiem do żywności o numerze E415. Różni się od innych gum polisacharydowych (tak samo jak guma gellan) tym, że powstaje w wyniku fermentacji bakteryjnej, podczas gdy inne są pozyskiwane z lub z części rośliny.

Z czego wykonana jest guma ksantanowa?

Składa się głównie z powtarzającej się jednostki pentasacharydowej składającej się z D-glukozy, kwasu D-glukuronowego, D-mannozy, kwasu pirogronowego i kwasu octowego. Te trzy ostatnie substancje występują w postaci 4,6-pirogronianowej mannozy i 6-acetylomannozy.

Stosunek powyższych trzech monosacharydów glukoza:mannoza:kwas glukuronowy wynosi 2:2:1. Stopień podstawienia kwasu pirogronowego i kwasu octowego zależy od składu kultury podłoża i warunków fermentacji.

Jak powstaje guma ksantanowa?

Komercyjna guma ksantanowa jest wytwarzana przez fermentację źródła węglowodanów (głównie ze skrobi kukurydzianej) ze szczepami Xanthomonas campestris (naturalnie występującą bakterię można znaleźć na powierzchni liści zielonych warzyw), następnie oczyszczamy etanolem lub izopropanolem. Produkt końcowy jest wytwarzany z soli (sodowej, potasowej lub wapniowej).

Specyfikacja

Właściwości

Wygląd

Kremowy proszek o neutralnym smaku, powszechnie dostarczany na rynku 80 mesh i 200 mesh.

Rozpuszczalność

• Rozpuszczalny zarówno w gorącej, jak i zimnej wodzie o pH 5,5–8,5 dla 1% roztworu (25°C)  
• Nierozpuszczalny w etanolu

Lepkość

Wysoka lepkość przy niskim poziomie

Wysoką lepkość można osiągnąć przy niskim stężeniu, a powszechne użycie w żywności do zagęszczania wynosi 0,5% lub mniej. Ogólnie lepkość jego 1% roztworu wynosi 1200-1700 cps, czyli jest około 100 razy silniejsza niż żelatyny.

Stabilność

Lepkość roztworu jest stabilna i prawie nie ma na nią wpływu zmiany pH (pH 3 – 11), soli (10% KCl, 10% NaCl2 i 5% Na2CO3) oraz temperatury do 90°C, podczas gdy inne hydrokoloidy (pektyny , alginian sodu) ulegnie rozkładowi w takich warunkach.

Synergia

Synergistyczne oddziaływanie z innymi galaktomannanami roślinnymi o zwiększonej lepkości, takimi jak guma guar (wyższa lepkość), mączka chleba świętojańskiego (może tworzyć żel), karagenina i glukomannan konjac. Działa również synergistycznie ze skrobiami (zapobiega żelatynizacji skrobi) lub modyfikowaną skrobią spożywczą.

Rozrzedzenie

Lepkość jest wysoka przy małej szybkości ścinania i staje się niska przy dużej szybkości ścinania, ale powraca do swojej pierwotnej lepkości po usunięciu sił ścinających. Właściwość pseudoplastyczna odgrywa ważną rolę w stabilizacji, zagęszczaniu, zawieszaniu i emulsji.

Zagęstnik

Guma ksantanowa jest stosowana przede wszystkim jako zagęszczacz w celu zwiększenia lepkości płynu bez zmiany innych właściwości żywności, takich jak napoje owocowe, koncentraty soków owocowych, sosy i dressingi do sałatek.

Emulgator

Działa również jako emulgator, który pomaga zapobiegać oddzielaniu się oleju i wody, poprawia stabilność białka, zapobiega unoszenia się tłuszczu i zapobiega wytrącaniu białka poprzez stabilizowanie emulsji O/W dzięki jej grupom lipofilowym i hydrofilowym. Takie zastosowania są w napojach białkowych i mlecznych.

Nie żelujący

Nie jest stosowany jako środek żelujący ze względu na jego słabą siłę żelowania lub prawie brak siły żelowania, ale może tworzyć twardy gumowaty żel z mączką chleba świętojańskiego, o stężeniu odpowiednio 0,5%.

Jakie są zastosowania gumy ksantanowej?

O właściwościach odporności na kwasy, zasady, sól, ciepło i enzymy; plus wielofunkcyjność zawieszania, emulgowania, stabilności i zagęszczania, guma ksantanowa jest najczęściej używaną gumą na rynku spożywczym, a także jest szeroko stosowana do zagęszczania płuczki wiertniczej, tekstyliów i kosmetyków.

Zagęszczanie gumą ksantanową jest powszechnie spotykane w następujących produktach spożywczych:

• Wypieki
• Sosy, mrożone desery
• Słodycze
• Mieszanki ciast i deserów
• Produkty mleczne
• Lody
• Mieszanki budyniu i żelatyny
• Dżemy i galaretki
• Sosy i przyprawy
• Sosy do sałatek
• Produkty mięsne i jajeczne
• Ciasteczka
• Puddingi
• Zupa
• Produkty błyskawiczne

Pieczone jedzenie

Guma ksantanowa może być używana w piekarni (np. chleb, ciastka, herbatniki, muffinki, ciasta) głównie w następujących celach:

• Dodaj objętość bochenka 
• Zwiększa wytrzymałość na miękisz
• Zwiększa retencję wody
• Nadaj gładki smak i konsystencję

A zatem opóźnia starzenie się skrobi i wydłuża okres przydatności do spożycia wypieków i ciasta chłodzonego.

Może być również stosowany jako zamiennik jaj, aby ograniczyć zużycie białka, ale bez wpływu na miękki smak i wygląd. Dodanie go do pasty do chleba może zapobiec rozprzestrzenianiu się odwodnienia spowodowanego wchłanianiem wody z chleba.

Gumę ksantanową można również stosować w wypiekach bezglutenowych, aby zastąpić funkcję glutenu do wiązania mąki, co jest dobre dla osób cierpiących na celiakię.

Napoje

• Poprawić odczucie w ustach napoju, np. w napojach owocowych i czekoladowych powszechnie stosuje się mieszankę z solą sodową karboksymetylocelulozy (CMC).
• Stabilizacja zawiesiny miazgi owocowej i innych nierozpuszczalnych składników, np. w napojach kukurydzianych stosowanych razem z gumą konjac.
• Popraw smak w napojach z białkiem roślinnym, zmniejsz ilość używanego emulgatora i spraw, aby produkt był stabilny, na przykład w połączeniu z gumą guar w napojach z białkiem z orzeszków ziemnych.

Sosy sałatkowe

Podczas produkcji termostabilnych sosów sałatkowych nadaje gładkości i równomiernie rozprowadza pozostałe składniki na sałatce.

Lody

Generalnie stabilizator do lodów i działa w następujący sposób:

• Zapobiegaj utracie wody podczas cykli zamrażania-rozmrażania
• Popraw retencję wody
• Przeciwtopienie
• Zwiększ szybkość rozszerzania
• Nadają gładką konsystencję i kremowe odczucie w ustach
• Zapobiegaj tworzeniu się kryształków lodu

Sosy

Dzięki doskonałej odporności na sól, kwasy i zasady oraz zdolności do zagęszczania zarówno gorących, jak i zimnych sosów, guma ksantanowa może być stosowana jako zagęszczacz zastępujący skrobię i przezwyciężający niedociągnięcia związane z wytrącaniem skrobi, sprawiając, że sosy są drobne i jednolite, poprawiają kolor i przedłużyć okres przydatności do spożycia.

Mięso

Gumę ksantanową można również stosować jako środek wiążący wodę i modyfikator tekstury w kiełbasie i szynce nastrzykiwanej solanką w celu zwiększenia zdolności zatrzymywania wody, nadania gładkiego i elastycznego zmiękczania.

Inne zastosowania żywności

• Zupy i sosy:do zagęszczenia zimnych i gorących zup i sosów.
• Pudding i jogurt:stabilizacja mleka i lepsze odczucie w ustach.
• koktajl białkowy:zagęszczanie proszku białkowego.

Co to są substytuty gumy ksantanowej?

Powszechnymi alternatywami gumy ksantanowej w niektórych zastosowaniach spożywczych są następujące 9 składników:skrobia kukurydziana, łuska babki płesznik, karboksymetyloceluloza sodowa (CMC sodu), agar, guma arabska, mączka chleba świętojańskiego, guma konjac, żelatyna i karagen.

Wśród powyższych zamienników tylko łuska babki płesznik, guma guar i mączka chleba świętojańskiego są określane jako błonnik pokarmowy, który ma zalety (): 

• Obniżenie poziomu glukozy/ciśnienia krwi/cholesterolu
• Poprawa wiotczenia
• Ograniczenie spożycia energii

Różnica między gumą ksantanową a jej substytutami polega głównie na pięciu aspektach:

1. Źródło
2. Lepkość
3. Zdolność żelowania
4. Stabilność:ta właściwość wyróżnia gumę ksantanową
5. Błonnik lub nie

Zobaczmy dziewięć substytutów:

Skrobia kukurydziana

Skrobia kukurydziana natywna jest oddzielana od kukurydzy i szeroko stosowana jako środek zagęszczający w świeżej żywności lub żywności do krótkotrwałego przechowywania ze względu na ograniczone zastosowanie spowodowane m.in. nierozpuszczalność w wodzie, nieodporna na kwasy, ciepło czy ścinanie. Dlatego też natywna skrobia kukurydziana jest czasami przetwarzana na modyfikowaną skrobię kukurydzianą do specjalnych zastosowań.

Oto kilka zalet gumy ksantanowej niż skrobi kukurydzianej:

• Zastosowanie:Aby uzyskać pożądaną lepkość, potrzebna jest mniejsza ilość. Guma ksantanowa nie musi być podgrzewana w celu zagęszczenia, tak jak skrobia kukurydziana.
• Stabilność:utrzymuj bardziej stabilną lepkość.
• Przejrzystość:zapewnij przezroczysty roztwór, podczas gdy skrobia kukurydziana sprawia, że ​​roztwór jest mętny.

Łuska psyllium

Łuska babki płesznik, otoczka nasienna nasion babki płesznik, która może być stosowana jako źródło błonnika, a także może zastąpić gumę ksantanową jako zagęszczacz lub środek wiążący w pieczeniu bezglutenowym.

Karboksymetyloceluloza sodowa

Pochodna celulozy lub sól sodowa CMC, poprawiająca rozpuszczalność CMC w wodzie, wytworzona z naturalnej celulozy po alkalizacji i eteryfikacji. Jest kolejnym popularnym zagęszczaczem (nie żelującym) w żywności o właściwościach zagęszczających, zawieszających, emulgujących i stabilizujących. Więcej informacji o CMC sodu

Agar agarowy

Polisacharyd wyekstrahowany z czerwonych alg z klasy Rhodophyceae, nierozpuszczalny w zimnej wodzie, powszechnie stosowany jako środek żelujący w galarecie i może zastąpić żelatynę. Dowiedz się więcej o agarze agarze

Guma arabska

Rozpuszczalny w wodzie polisacharyd pochodzi z łodyg i gałęzi akacji senegalskiej i akacji senegalskiej, stosowanych głównie w czekoladach, cukierkach i gumie do żucia. Więcej informacji o gumie arabskiej

Mączka chleba świętojańskiego

Jest to bielmo nasion szarańczynu zwyczajnego, ten polisacharyd jest powszechnie stosowany jako zagęszczacz (może działać również jako środek żelujący, ale w wysokim stężeniu) w lodach. Więcej informacji o LBG

Guma Konjac i glukomannan Konjac

Rozpuszczalne w wodzie polisacharydy o największej lepkości, wytwarzane z korzenia rośliny konjac, stosowane jako środek zagęszczający i żelujący powszechnie w produktach mięsnych, makaronach i kluskach. Więcej informacji o Konjac

Żelatyna

Powszechnie wytwarzany przez gotowanie kolagenu ze skóry i kości ryb, wołowiny i świni i używany głównie do produkcji żelu w jogurcie, budyniu i lodach. Nie nadaje się dla wegetarian, ponieważ pochodzi od zwierząt. Więcej informacji o żelatynie

karagen

Pozyskiwany z czerwonych alg, posiada właściwości zarówno zagęszczające, jak i żelujące. Ten składnik można podzielić na trzy typy:Kappa, Iota i Lambda w zależności od źródła czerwonych alg i podzielić na dwa rodzaje (półrafinowany i rafinowany) w oparciu o różne procesy produkcyjne. Stosowany jest głównie w mięsie. Dowiedz się więcej o karagenianie

Czy guma ksantanowa jest bezpieczna do spożycia?

Tak, prawie nie ma skutków ubocznych, a bezpieczeństwo zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) i Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), a także Wspólny Komitet Ekspertów FAO / WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA).

FDA

Guma ksantanowa pochodząca z Xanthomonas campestris może być bezpiecznie stosowany jako zagęszczacz, stabilizator, emulgator, środek zawieszający, środek nadający konsystencję lub wzmacniacz piany w żywności. ()

EFSA

Guma ksantanowa (E415) jest wymieniona w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i sklasyfikowana w kategorii „dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ().

Ponowna ocena bezpieczeństwa w 2017 r.

Po badaniach rakotwórczości, genotoksyczności i innych badaniach EFSA stwierdził, że nie ma obaw dotyczących bezpieczeństwa i nie ma potrzeby określania liczbowego ADI dla gumy ksantanowej (E415), gdy jest stosowana jako dodatek do żywności. Istnieje jednak maksymalny poziom użytkowania dla niemowląt. ()

Zatwierdzone zastosowania

Jego zastosowanie jest wymienione w „Grupie I” z maksymalnym poziomem „quantum satis”. Oto niektóre z jego oddzielnych zastosowań (): 

• dżem, galaretki i marmolady
• Przetwory mięsne 
• Słodziki stołowe w postaci proszku/płynu 
• Przetworzona żywność na bazie zbóż i żywność dla niemowląt bezglutenowa żywność na bazie zbóż

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „Emulgatory, stabilizatory, zagęszczacze i środki żelujące” ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest to zatwierdzony składnik w Australii i Nowej Zelandii o numerze kodu 415. ()

JECFA

Klasa funkcji:dodatki do żywności, emulgator, zagęszczacz, środek spieniający, stabilizator. () 

Dopuszczalne dzienne spożycie:ADI „niespecyficzne” ustalone w 1986 r. Maksymalny poziom stosowania 1000 mg/L został ustalony dla preparatów dla niemowląt w 2016 r. ()

Często zadawane pytania

Dlaczego guma ksantanowa jest łatwa do aglomeracji?

Guma ksantanowa jest hydrokoloidem, który jest dobrze rozpuszczalny w wodzie bez konieczności podgrzewania i szybciej się nawilża.

Jednakże, jeśli ciecz nie zostanie wystarczająco wymieszana podczas procesu dyspergowania, zewnętrzna warstwa cząstek gumy ksantanowej wchłania wodę i szybko pęcznieje, pozostawiając części wewnętrzne nadal suche i zapobiegając przedostawaniu się wody, a tym samym tworzą się aglomeraty.

Co opóźnia dyspergowalność i szybkość rozpuszczania gumy ksantanowej oraz wydłuża czas rozpuszczania, co powoduje, że lepkość nie może być całkowicie osiągnięta w krótkim czasie.

Jak rozpuścić lub użyć gumy ksantanowej?

Jeśli nie jest odpowiednio zdyspergowany, łatwo ulega aglomeracji. Aby uniknąć grudek, oto kilka sugestii:

1. Wymieszaj go z innymi suchymi składnikami przed użyciem
2. Powoli dodawany z niską szybkością uwadniania w procesie wstępnego mieszania
3. Rozprosz go powoli w wir cieczy za pomocą miksera o wysokim ścinaniu
4. Rozpyl polisorbat 80 na gumę ksantanową i zmieszaj z maltodekstryną

Czy guma ksantanowa zawiera węglowodany?

Jest to błonnik rozpuszczalny, który jest węglowodanem niestrawnym, ale nie może być wymieniony jako błonnik pokarmowy na etykiecie zgodnie z wytycznymi FDA. ()

Czy guma ksantanowa jest przyjazna dla keto?

Tak, jest przyjazny dla keto, podobnie jak w przypadku niskich węglowodanów.

Czy to naturalne?

Nie ma wyraźnego rozróżnienia między składnikami naturalnymi i nienaturalnymi. Guma ksantanowa to składnik pochodzenia drobnoustrojowego wytwarzany w procesie fermentacji.

To nie jest natura, jeśli „naturalny” oznacza jabłko na drzewie. Chociaż tak jest, jeśli alkohol sfermentowany z bakterii nazywamy naturalnym.

Czy gumę ksantanową można stosować w żywności halal, koszernej i wegetariańskiej?

Tak, jest halal, koszerny i wegetariański, jeśli jest przetwarzany przy użyciu alkoholu izopropylowego. W przeciwnym razie jest to kwestionowany składnik koszerności i halal, ponieważ etanol jest problemem.

Bez względu na to, czy używany jest etanol czy alkohol izopropylowy, guma ksantanowa jest wegańska, ponieważ surowce, a proces produkcyjny bez produktów pochodzi od zwierząt.

Czy to nie GMO?

Tak, większość gumy ksantanowej na rynku nie zawiera GMO, ponieważ jest produkowana z kukurydzy bez GMO (głównym źródłem jest kukurydza).

Czy to jest bezglutenowe?

Tak, jest bezglutenowy i szeroko stosowany w żywności bezglutenowej, ponieważ nie zawiera pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż. Może również zastąpić gluten, aby poprawić teksturę wypieków.

Jakie są korzyści zdrowotne?

W przeciwieństwie do błonnika pokarmowego, guma ksantanowa nie

1. Kontroluj swój apetyt, aby kontrolować spożycie energii, to oświadczenie zostało ustanowione przez EFSA w 2010 r. () 
2. Zmiany funkcji jelit, m.in. częstsze wypróżnienia. ()

Wniosek

Teraz możesz mieć wiedzę na temat zagęszczacza – gumy ksantanowej (E415), z następujących aspektów:

• Procesy produkcyjne.
• Właściwość:rozpuszczalność, lepkość, stabilność.
• Zastosowania:napoje, sosy do sałatek, lody, sosy, mięso i tak dalej.
• Dziewięć substytutów i ich różnice z gumą ksantanową.
• Bezpieczeństwo
• Najczęściej zadawane pytania:jak używać, czy jest to keto, halal, koszerne, wegańskie, wolne od GMO i korzyści zdrowotne.

W jakich etykietach żywności znalazłeś ten składnik? Lub jeśli masz jakieś pytania lub uwagi dotyczące tego dodatku, daj mi znać w komentarzach.