Hvad er anvendelsesmulighederne for xanthangummi i fødevarer?

Xanthangummi er en gentagen pentasakkarid-enhed, der består af D-glukose, D-mannose, D-glukuronsyre, eddikesyre og pyrodruesyre. Molforholdet mellem glukose, mannose og glukuronsyre er 2,8:3,0:2,0. Xanthangummi fremstilles af fermenteringsmediet, der indeholder sukker (såsom glukose, saccharose, stivelse, hydrolyseret stivelse osv.), i nærvær af passende nitrogenkilde, dikaliumhydrogenphosphat og passende mængde sporstoffer, ved hjælp af Xanthomonas campestris-stammen, fermentering og derefter efter ekstraktion, tørring, knusning og andre processer. Xanthangummi er smagløst, lugtfrit, ugiftigt, sikkert at indtage og opløseligt i vand. I den vandige opløsning præsenteres polyanion med unikke fysiske og kemiske egenskaber. I industriel produktion bruges det hovedsageligt som fortykningsmiddel, men kan også bruges som suspensionsmiddel, emulgator og stabilisator. Indtil videre anses xanthangummi for at være den mest overlegne ydelse af den internationale biolim, som bruges i et stort antal fødevarer, juice, drikkevarer, foder, make-up, medicin, keramik, ild, olie og andre industrier, og dets markedsvækstpotentiale overstiger det for alle hydrofile gummier. Denne artikel opsummerer strukturen, egenskaberne og produktionen af xanthangummi og beskriver anvendelsen af xanthangummi i fødevareindustrien.
Struktur
Xanthangummi er off-white eller lys beige pulver, der består af fem sukkerenhedsgentagelser, dens hovedkæde er den samme som cellulose, det vil sige ved β-1,4 glykosidbindingen forbundet med glukose, tre forbundne monosaccharider til at danne dens sidekæde: mannose en glukose en mannose. Mannosen, der er knyttet til hovedkæden, er normalt modificeret af en acetylgruppe, mannosen for enden af sidekæden er modificeret af en acetalreaktion med pyrodruesyre, og glukosen i midten er oxideret til glukuronsyre.
Ud over sin regelmæssige primære struktur har xanthangummi også en sekundær struktur. Som bestemt ved røntgendiffraktion og elektronmikroskopi danner xanthangummimolekyler en regelmæssig spiralformet struktur ved hjælp af hydrogenbinding. Mellem den dobbelte helixstruktur er man afhængig af den svage kraft og dannelsen af en netlignende tredimensionel struktur, som er den tertiære struktur af xanthangummi, der findes i form af flydende krystaller i vandig opløsning.
Ejendomme
Xanthangummi er kendt som "industrielt mononatriumglutamat", er i øjeblikket verdens største produktionsskala og det mest udbredte mikrobielle polysaccharid. Det har følgende egenskaber.
(1) Xanthangummi er smagløs, lugtfri, stærk sikkerhed, høj viskositet, 1% vandig opløsningsviskositet svarer til 100 gange gelatinens, så det kan bruges som et godt fortykkelses- og stabiliseringsmiddel.
(2) Unikke reologiske egenskaber, under påvirkning af forskydning vil opløsningens viskositet falde hurtigt, når forskydningen er ophævet, vil opløsningens viskositet straks blive genoprettet, denne egenskab giver fødevarer som is, skinkepølse, frugtsaft og planteproteinbaserede drikkevarer, bagværk til en god smag. Denne egenskab gør også xanthangummi meget brugt i olieboring og minedrift.
(2) God termisk stabilitet, i en bred vifte af temperaturer (a 18-130 ℃) for at opretholde den unikke funktion, er produktionen af frosne fødevarer og bagværk, et godt hjælpemateriale.
(4) Syre- og alkalistabilitet, dens viskositet er stort set upåvirket af syre og alkali, og den kan bevare sine oprindelige egenskaber i området PH-værdi 1-12, hvilket gør, at den har en bred vifte af anvendelsesmuligheder.
(5) Ekstremt stærk antioxidant og anti-enzymatisk effekt, selv i nærvær af hypoklorit, hydrogenperoxid, kan biologisk aktive enzymer stadig spille en rolle i forholdene.
(6) Bred vifte af kompatibilitet. Med guargummi kan blandingen af johannesbrødkernemel give en gavnlig synergistisk effekt. Denne strukturelle tyggegummi kan producere gelering under visse forhold.
(7) Når det sameksisterer med høje koncentrationer af salte og sukker, opretholder det stadig et stabilt fortykningssystem.
(8) God suspension af uopløselige faste partikler og oliedråber.
(9) Mikrobølgestabilitet. Det stabiliserede system er blevet dannet, selv i mikrobølgeovnen under frysning vil en optøning ikke have nogen effekt på dets ydeevne.
(10) God kompatibilitet med salte, syrer og baser, god reaktivitet med galacto-monomannan.
Produktion
Produktion af xanthangummistammer: xanthangummiproduktionsstammer for flere arter af Xanthomonas-slægten, den nuværende industrialiserede produktion af stammer er hovedsageligt sort råd af grønkål Xanthomonas, ud over sojabønne Xanthomonas kan mallow Xanthomonas og gulerod Xanthomonas også bruges som en fermenteringsstamme.
Figuren nedenfor er en skitse af xanthangummiproduktionsprocessen, produktionen af xanthangummi påvirkes af mediets sammensætning, medieforhold (temperatur, PH-værdi, opløst ilt osv.), Reaktortype, driftstilstand (kontinuerlig eller intermitterende) og andre faktorer. Stammen kan vokse ved 25 ℃ ~ 30 ℃, den optimale fermenteringstemperatur på 28 ℃, der har været forskere til at foreslå en specifik temperatur og væksthastighed for forholdet mellem ligningen. Ekstraktion af xanthangummi: Til sammenligning er omkostningerne ved at genvinde produktet fra fermenteringsbuljongen høje. Generelt er komponenterne i den endelige fermenteringsbouillon: xanthangummi: 10-30 L, celler: 1-10 g/L, restnæringsstoffer 3-10 L og andre metabolitter. På grund af tilstedeværelsen af høje koncentrationer af xanthangummi er opløsningskoncentrationen meget stor, hvilket øger vanskeligheden ved ekstraktionsoperationen, og det anbefales derfor at udføre fortyndingsprocessen først. De vigtigste trin i ekstraktionen omfatter udfældning af cellerne, udfældning af xanthangummi, dehydrering, tørring og formaling.
Anvendelse i fødevarer
Xanthangummi er blevet accepteret som et fødevaretilsætningsstof i mange lande. I drikkevarer, wienerbrød, gelé, konserves, fisk og skaldyr, kødforarbejdning og andre områder for at blive en vigtig stabilisator, suspensionsmiddel, emulgator, fortykningsmiddel, klæbemiddel og med høj værditilvækst, forarbejdningsmaterialer af høj kvalitet. Specifikt kan det opsummeres som følger.
(1) syrebestandig, saltbestandig fødevarefortykkelsesstabilisator, der anvendes i en række juicedrikke, frugtsaftkoncentrat, krydderier (såsom sojasauce, østerssauce, salatdressing) i fødevarer. Den stabiliserende effekt af xanthangummi er betydeligt bedre end andre gummier, har en stærk termisk stabilitet, generel højtemperatursterilisering vil ikke have indflydelse på den, kan bruges i en række frugtsaftdrikke, frugtdrikke, planteproteindrikke osv. mængden af 0,08 til 0,3.
Xanthangummi fremragende salt, syre og alkali modstand kan helt erstatte de traditionelle fortykningsmidler i sojasovs stivelse, etc., kan overvinde manglerne ved stivelsesudfældning, og kan gøre sojasovsen delikat og ensartet, forbedre væghængning og farvning, og forlænge holdbarheden. Syltetøj, sojasovs og anden smagsmodifikationssovs med xanthangummi som fortykkelsesstabilisator, så sovsekroppens ensartethed, god belægning, ikke-klumpning, let at fylde og forbedre smagen.
(2) fødevareemulgator som emulgator til en række proteindrikke, mælkedrikke, for at forhindre olie- og vandlagdeling og forbedre proteinernes stabilitet, for at forhindre proteinudfældning, men også dens emulgeringskapacitet som et skummiddel og skumstabilisator, såsom til fremstilling af øl og så videre. Efter tilsætning af 0,02% xanthangummi i emulgeringssystemet, der er domineret af bælgplanteprotein, forbedres emulgeringen betydeligt, og det blandede system har en høj forskydningshastighed og varmeinducerede egenskaber med høj viskositet.
(3) Fødevarefyldstof som et stabilt fyldstof med høj viskositet kan bruges i vid udstrækning i alle slags snacks, brød, kager, slik og anden fødevareforarbejdning uden at ændre den traditionelle smag af maden under forudsætning af, at maden har en overlegen formfastholdelse, længere holdbarhed, bedre smag og bidrager til diversificering af disse fødevareprodukter og produktion i industriel skala. I en række frosne fødevareproduktioner har xanthangummi den rolle at forhindre dens vandtab, forsinke aldring og forlænge holdbarheden.
(4) fødevareemulsionsstabilisator som en emulsionsstabilisator anvendt på frosne fødevarer, i is, is xanthangummi kan justere blandingens viskositet, er at få den til at have en ensartet og stabil sammensætning, glat og blødt væv på grund af viskositeten og temperaturen af xanthangummiviskositet og forskydningsegenskaber i forholdet mellem plasticiteten og forskydningsegenskaberne, så i forarbejdningsoperationen, når viskositeten falder, falder modstanden, er befordrende for processen, og i kølefasen af aldring er viskositetsgenoprettelsen befordrende for at forbedre ekspansionshastigheden, for at forhindre dannelse af store iskrystaller i isorganisationen, så isen smager smurt og delikat.
Samtidig forbedres produktets fryse-tø-stabilitet, og i smeltningen af fløden og vandet blandes jævnt, vil der ikke forekomme slurry-separationsfænomen. Generel ældningstid 2 ~ 3 timer. dosering af 0,2% ~ 0,4%.
(5) Fødevareklæbemiddel xanthangummi kan være nogle vandopløselige pulverstoffer, såsom natriumfucoidan, kasein, methylcellulose og polyethylenglycolcellulosenatriumsalt tværbundet for at lave et klæbemiddel. Dette klæbemiddel til fødevareforarbejdning kan spille en rolle i at forbedre teksturen for at øge filmens rolle. Ved at udnytte denne egenskab ved xanthangummi kan der fremstilles granulære pastaer. Sammenlignet med den traditionelle pasta, lavet med xanthangummipasta, er dispersionen lille, ensartet og høj opløselighed, fluiditet og påfyldningsevne er god, fordi den ikke har sammenhængende fast konservering er fremragende.
(6) xanthangummi i anvendelsen af specifik fødevareforarbejdning ① xanthangummi på kvaliteten af nudler (1) xanthangummi på dannelsen af gluten er nu den første til at styrke tendensen til svækkelse, hvilket påvirker vandretentionshastigheden vil påvirke gluten af andre indikatorer. (2) Xanthangummi har en bedre effekt på forbedringen af melegenskaber og har en svækkende effekt på trækegenskaberne. (3) Xanthangummi har ringe effekt på stivelsens hævelsepotentiale og har et regelmæssigt fald i melets begyndelsestemperatur med den maksimale topviskositet ved en kolloid tilsætning på 0,2. (4) Xanthangummi har en god forbedring af kogeegenskaberne, med stigningen i andelen af kolloid faldt indikatorernes kogeegenskaber. (5) Tilsætningen af kolloider øgede hårdheden, vedhæftningen og tyggeevnen af nudelteksturen, og vedhæftningen og elasticiteten, bindingen og gendannelsen faldt sammenlignet med emnet.
Forbedring af oksekødskvalitet xanthangummi for at forbedre vandretentionen af oksekød er hovedsageligt baseret på to aspekter, det ene er, at xanthangummi i sig selv er et hydrofilt kolloid, infiltration af oksekødsvæv kan forbedre muskelens vandholdende kapacitet; det andet er, at vandretentionen af kød kan udtrykkes gennem den gelatinøse struktur af proteiner og statisk elektricitet, hvilke muskelstrukturproteiner i myosin har en afgørende rolle i dets vandretention.
pH-værdien er en vigtig parameter til måling af oksekødets kvalitet, som ikke kun påvirker oksekødets velsmag, mørhed, kogetab og holdbarhed, men også korrelerer betydeligt med vandretentionskraften, kødfarven og smagen af oksekød. Muskel-pH er tæt på proteinets isoelektriske punkt (5,0 ~ 5,5), kødets mekaniske styrke er den største, mørheden er dårlig, og systemet med vandkraft er også lavere. Produktionen kræver normalt, at kødets pH afviger fra dets isoelektriske punkt. Udblødning af oksekød i xanthangummiopløsning øger pH-værdien i musklen; derfor vil tilsætning af xanthangummi være gavnligt for at forbedre vandretentionen og teksturkvaliteten i oksekød.
Oksekødets maksimale forskydningskraft kan afspejle oksekødets mørhed, og jo mindre forskydningskraften er, desto bedre er mørheden. Derfor kan 0,5% xanthangummi i blødgøringsopløsning forbedre oksekødets mørhed. Årsagen kan være: xanthangummi kan chelatere Ca2+, hvilket kan få Ca2+ i myocytter til at blive overført til sarkoplasmaet og derved aktivere det calciumaktiverende enzym i sarkoplasmaet og fremme hydrolysen af muskelproteiner, hvilket resulterer i opløsning af z-linjer i muskelfibrenes struktur, indtil de forsvandt, samt gøre muskelsamlingerne brudte og myofibriller fragmenterede og dermed forynge musklerne.
Opsummering
Den vandige opløsning af xanthangummi har unikke reologiske egenskaber - forskydningsfortynding, med stigningen i forskydningshastigheden falder opløsningens tilsyneladende viskositet betydeligt; viskositet, i lavere koncentrationer, det vil sige en større viskositet; god vandopløselighed, termisk og syre-base stabilitet, og en række salte har god kompatibilitet. Disse mange egenskaber gør det muligt at kontrollere produktets reologiske opførsel og forbedre fødevarens tekstur, smag og udseende betydeligt og forbedre dens kommercielle værdi, så udsigterne til anvendelse i fødevarer er meget brede.