Ksantan sakızının gıdalardaki uygulamaları nelerdir?

Ksantan sakızı, D-glukoz, D-mannoz, D-glukuronik asit, asetik asit ve pirüvik asitten oluşan bir pentasakkarit tekrarlama birimidir. Glikoz, mannoz ve glukuronik asidin molar oranı 2.8:3.0:2.0'dır. Ksantan sakızı, şeker içeren fermantasyon ortamından (glikoz, sukroz, nişasta, hidrolize nişasta vb.), uygun azot kaynağı, dipotasyum hidrojen fosfat ve uygun miktarda eser element varlığında, Xanthomonas campestris suşunun etkisiyle, fermantasyon ve ardından ekstraksiyon, kurutma, ezme ve diğer işlemlerden sonra yapılır. Ksantan sakızı tatsız, kokusuz, toksik olmayan, tüketim için güvenli ve suda çözünür. Sulu çözeltide, benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip polianyon sunar. Endüstriyel üretimde, esas olarak bir koyulaştırıcı olarak kullanılır, ancak aynı zamanda bir süspansiyon ajanı, emülgatör, stabilizatör olarak da kullanılabilir. Şimdiye kadar, ksantan sakızı, çok sayıda gıda, meyve suyu, içecek, yem, makyaj, ilaç, seramik, ateş, yağ ve diğer endüstrilerde kullanılan uluslararası biyo-tutkalın en üstün performansı olarak kabul edilir ve pazar büyüme potansiyeli tüm hidrofilik sakızlarınkini aşar. Bu makale, ksantan sakızının yapısını, özelliklerini ve üretimini özetler ve ksantan sakızının gıda endüstrisindeki uygulamalarını açıklar.
Yapı
Ksantan sakızı kirli beyaz veya açık bej tozdur, beş şeker birimi tekrarından oluşur, ana zinciri selüloz ile aynıdır, yani glikoza bağlı β-1,4 glikozidik bağ ile, yan zincirini oluşturmak için üç bağlı monosakkarit: mannoz bir glikoz bir mannoz. Ana zincire bağlı mannoz genellikle bir asetil grubu ile modifiye edilir, yan zincirin ucundaki mannoz pirüvik asit ile asetal reaksiyona girerek modifiye edilir ve ortadaki glukoz glukuronik aside oksitlenir.
Düzenli birincil yapısına ek olarak, ksantan sakızı ikincil bir yapıya da sahiptir. X-ışını kırınımı ve elektron mikroskobu ile belirlendiği üzere, ksantan sakızı molekülleri hidrojen bağı ile düzenli bir sarmal yapı oluşturur. Çift sarmal yapı arasında zayıf kuvvete ve sulu çözeltide sıvı kristaller şeklinde bulunan ksantan sakızının üçüncül yapısı olan ağ benzeri üç boyutlu bir yapının oluşumuna dayanır.
Özellikler
Ksantan sakızı "endüstriyel monosodyum glutamat" olarak bilinir, şu anda dünyanın en büyük üretim ölçeği ve en yaygın kullanılan mikrobiyal polisakkarittir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir.
(1) Ksantan sakızı tatsız, kokusuz, güçlü güvenlik, yüksek viskozite, 1% sulu çözelti viskozitesi jelatinin 100 katına eşdeğerdir, bu nedenle iyi bir koyulaştırıcı ve stabilize edici ajan olarak kullanılabilir.
(2) Eşsiz reolojik özellikler, kesme etkisi altında, çözeltinin viskozitesi hızla düşecek, kesme etkisi kaldırıldığında, çözeltinin viskozitesi hemen geri kazanılacaktır, bu özellik dondurma, jambon sosis, meyve suları ve bitki protein bazlı içecekler, unlu mamuller gibi yiyeceklere iyi bir tat verir. Bu özellik aynı zamanda ksantan sakızının petrol sondajı ve madencilikte yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
(2) Eşsiz işlevi korumak için geniş bir sıcaklık aralığında (18-130 ℃) iyi termal stabilite, iyi bir yardımcı malzeme olan dondurulmuş gıda ve unlu mamullerin üretimidir.
(4) Asit ve alkali stabilitesi, viskozitesi temel olarak asit ve alkaliden etkilenmez ve PH değeri 1-12 aralığında orijinal özelliklerini koruyabilir, böylece geniş bir uygulama yelpazesine sahip olur.
(5) Son derece güçlü antioksidan ve anti-enzimatik etki, hipoklorit, hidrojen peroksit varlığında bile, biyolojik olarak aktif enzimler koşullarda hala rol oynayabilir.
(6) Geniş uyumluluk aralığı. Guar sakızı ile keçiboynuzu sakızı karışımı faydalı sinerjik etki üretebilir. Bu yapısal sakız belirli koşullar altında jelleşme üretebilir.
(7) Yüksek konsantrasyonlarda tuz ve şeker ile bir arada bulunduğunda, hala istikrarlı bir koyulaştırma sistemi sağlar.
(8) Çözünmeyen katı parçacıkların ve yağ damlacıklarının iyi süspansiyonu.
(9) Mikrodalga kararlılığı. Stabilize edilmiş sistem oluşturulmuştur, mikrodalga fırında bile donma ve çözülmenin performansı üzerinde bir etkisi olmayacaktır.
(10) Tuzlar, asitler ve bazlarla iyi uyumluluk, galakto-monomannan ile iyi reaktivite.
Üretim
Ksantan sakızı suşlarının üretimi: Xanthomonas cinsinin çeşitli türleri için ksantan sakızı üretim suşları, mevcut sanayileşmiş suş üretimi esas olarak lahana Xanthomonas'ın siyah çürüklüğüdür, soya fasulyesi Xanthomonas'a ek olarak, ebegümeci Xanthomonas ve havuç Xanthomonas da bir fermantasyon suşu olarak kullanılabilir.
Aşağıdaki şekil ksantan sakızı üretim sürecinin bir taslağıdır, ksantan sakızı üretimi ortamın bileşiminden, ortam koşullarından (sıcaklık, PH değeri, çözünmüş oksijen vb.), reaktör tipinden, çalışma modundan (sürekli veya aralıklı) ve diğer faktörlerden etkilenir. Suş 25 ℃ ~ 30 ℃'de büyüyebilir, optimum fermantasyon sıcaklığı 28 ℃'dir, denklem arasındaki ilişkinin belirli bir sıcaklık ve büyüme oranını öneren araştırmacılar olmuştur. Ksantan sakızı ekstraksiyonu: Buna karşılık, ürünü fermantasyon suyundan geri kazanmanın maliyeti yüksektir. Genel olarak, nihai fermantasyon suyundaki bileşenler şunlardır: ksantan sakızı: 10-30 L, hücreler: 1-10 g/L, artık besinler 3-10 L ve diğer metabolitler. Yüksek konsantrasyonlarda ksantan sakızının varlığı nedeniyle, çözelti konsantrasyonu çok büyüktür, bu nedenle ekstraksiyon işleminin zorluğunu arttırır, bu nedenle önce seyreltme işleminin yapılması tavsiye edilir. Ekstraksiyonun ana adımları arasında hücrelerin çökeltilmesi, ksantan sakızının çökeltilmesi, dehidrasyon, kurutma ve öğütme yer alır.
Gıda alanında uygulama
Ksantan sakızı birçok ülkede gıda katkı maddesi olarak kabul edilmiştir. İçecek, pasta, jöle, konserve gıda, deniz ürünleri, et işleme ve diğer alanlarda önemli bir stabilizatör, süspansiyon ajanı, emülgatör, koyulaştırıcı ajan, yapıştırıcı ve yüksek katma değerli, yüksek kaliteli işleme malzemeleri haline gelmiştir. Spesifik olarak aşağıdaki gibi özetlenebilir.
(1) çeşitli meyve suyu içeceklerinde, meyve suyu konsantresinde, baharatlarda (soya sosu, istiridye sosu, salata sosu gibi) gıdalarda kullanılan aside dayanıklı, tuza dayanıklı gıda koyulaştırıcı stabilizatör. Ksantan sakızının stabilize edici etkisi diğer sakızlardan önemli ölçüde daha iyidir, güçlü bir termal stabiliteye sahiptir, genel yüksek sıcaklık sterilizasyonunun üzerinde bir etkisi olmayacaktır, çeşitli meyve suyu içeceklerinde, meyve içeceklerinde, bitki protein içeceklerinde vb. 0.08 ila 0.3 miktarı.
Ksantan zamkı mükemmel tuz, asit ve alkali direnci, soya sosu nişastası vb. geleneksel koyulaştırıcıların yerini tamamen alabilir, nişasta çökeltisinin eksikliklerinin üstesinden gelebilir ve soya sosunu hassas ve homojen hale getirebilir, duvar asma ve renklendirmeyi iyileştirebilir ve raf ömrünü uzatabilir. Reçel, soya sosu ve diğer lezzet modifikasyon sosu, koyulaştırıcı bir stabilizatör olarak ksantan sakızı ile, böylece sos gövdesi homojenliği, iyi kaplanmış, topaklanmayan, doldurulması kolay ve tadı iyileştirir.
(2) yağ ve su tabakalaşmasını önlemek ve proteinlerin stabilitesini artırmak, protein çökelmesini önlemek için çeşitli proteinli içecekler, sütlü içecekler için bir emülgatör olarak gıda emülgatörü, aynı zamanda bir köpürtücü ajan ve köpük stabilizatörü olarak emülsifikasyon kapasitesi, örneğin bira üretimi vb. Baklagil proteininin hakim olduğu emülsifikasyon sistemine 0.02% ksantan sakızı eklendikten sonra, emülsifikasyon önemli ölçüde iyileştirilir ve karışık sistem yüksek bir kesme hızına ve ısı kaynaklı yüksek viskozite özelliklerine sahiptir.
(3) Kararlı bir yüksek viskoziteli dolgu maddesi olarak gıda dolgu maddesi, gıdanın üstün bir şekil tutma, daha uzun raf ömrü, daha iyi tada sahip olduğu öncülünde gıdanın geleneksel lezzetini değiştirmeden her türlü atıştırmalık, ekmek, kurabiye, şekerleme ve diğer gıda işlemlerinde yaygın olarak kullanılabilir ve bu gıda ürünlerinin çeşitlendirilmesine ve endüstriyel ölçekte üretime elverişlidir. Çeşitli dondurulmuş gıda üretiminde, ksantan sakızı su kaybını önleme, yaşlanmayı geciktirme ve raf ömrünü uzatma rolüne sahiptir.
(4) dondurulmuş gıdalara uygulanan bir emülsiyon stabilizatörü olarak gıda emülsiyon stabilizatörü, dondurmada, dondurma ksantan sakızı karışımın viskozitesini ayarlayabilir, viskozite ve sıcaklık nedeniyle tek tip ve stabil bir bileşime, pürüzsüz ve yumuşak bir dokuya sahip olmasını sağlamaktır. ksantan sakızı viskozitesi ve plastisite ile kesme özellikleri arasındaki ilişkinin kesme özellikleri, Bu nedenle, viskozite azaldığında işleme işleminde direnç azalır, işleme elverişlidir ve yaşlanmanın soğutma aşamasında, viskozite restorasyonu, Genişleme oranını iyileştirmeye, dondurma organizasyonunda büyük buz kristallerinin oluşumunu önlemeye elverişlidir, böylece dondurmanın tadı yağlanmış ve narindir.
Aynı zamanda ürünün donma-çözülme stabilitesini iyileştirir ve krema ve suyun erimesinde eşit olarak karıştırılır, bulamaç ayırma fenomeni üretmez. Genel yaşlanma süresi 2 ~ 3 saat. 0.2% ~ 0.4% dozajı.
(5) gıda yapıştırıcısı ksantan sakızı, bir yapıştırıcı yapmak için çapraz bağlanmış sodyum fukoidan, kazein, metil selüloz ve polietilen glikol selüloz sodyum tuzu gibi bazı suda çözünür toz maddeler olabilir. Gıda işleme için bu yapıştırıcı, filmin rolünü artırmak için dokuyu iyileştirmede rol oynayabilir. Ksantan sakızının bu özelliğinden yararlanılarak granül macunlar üretilebilir. Geleneksel macun ile karşılaştırıldığında, ksantan sakızı macunu dispersiyonu küçüktür, homojenlik ve yüksek çözünürlük, akışkanlık ve doldurma performansı iyidir, çünkü yapışkan katı koruması mükemmeldir.
(6) Spesifik gıda işleme uygulamalarında ksantan sakızı ① erişte kalitesinde ksantan sakızı (1) glüten oluşumunda ksantan sakızı artık zayıflama eğilimini güçlendiren ilk maddedir, bu da su tutma oranını etkileyerek diğer göstergelerin glütenini etkileyecektir. (2) Ksantan sakızı, un özelliklerinin iyileştirilmesi üzerinde daha iyi bir etkiye sahiptir ve gerilme özellikleri üzerinde zayıflatıcı bir etkiye sahiptir. (3) Ksantan gamın nişastanın şişme potansiyeli üzerinde çok az etkisi vardır ve 0,2'lik bir kolloid ilavesinde maksimum pik viskozite ile unun başlangıç yapıştırma sıcaklığında düzenli bir düşüşe sahiptir. (4) Ksantan sakızı pişirme özellikleri üzerinde iyi bir iyileştirmeye sahiptir, kolloid oranının artmasıyla göstergelerin pişirme özellikleri azalmıştır. (5) Kolloid ilavesi erişte dokusunun sertliğini, yapışkanlığını ve çiğnenebilirliğini artırmış, yapışma ve elastikiyet, bağlanma ve toparlanma boşluğa kıyasla azalmıştır.
② Sığır etinin su tutma kapasitesini artırmak için sığır eti kalitesinin iyileştirilmesi ksantan sakızı esas olarak iki yöne dayanmaktadır, biri ksantan sakızının kendisinin hidrofilik bir kolloid olması, sığır dokularının infiltrasyonu kasın su tutma kapasitesini artırabilir; ikincisi, etin su tutma özelliğinin proteinlerin jelatinimsi yapısı ve statik elektrik yoluyla ifade edilebilmesidir, bu da miyozindeki kas yapısal proteinlerinin su tutma özelliğinde belirleyici bir role sahip olmasıdır.
pH değeri, sığır etinin kalitesini ölçmek için önemli bir parametredir ve sadece sığır etinin lezzetini, hassasiyetini, pişirme kaybını ve raf ömrünü etkilemekle kalmaz, aynı zamanda sığır etinin su tutma kuvveti, et rengi ve lezzeti ile de önemli ölçüde ilişkilidir. Kas pH'ı protein izoelektrik noktasına (5.0 ~ 5.5) yakındır, etin mekanik gücü en büyüktür, hassasiyet zayıftır ve su kuvveti sistemi de daha düşüktür. Üretim genellikle etin pH'ının izoelektrik noktasından sapmasını gerektirir. Sığır etini ksantan sakızı çözeltisinde bekletmek kas pH'ını artırır; bu nedenle, ksantan sakızı ilavesi sığır etinin su tutma ve dokusal niteliklerini iyileştirmede faydalı olacaktır.
Sığır etinin maksimum kesme kuvveti sığır etinin hassasiyetini yansıtabilir, kesme kuvveti ne kadar küçükse hassasiyet o kadar iyi olur. Bu nedenle, 0.5% ksantan sakızı ıslatma çözeltisi sığır etinin hassasiyetini artırabilir. Bunun nedeni şu olabilir: ksantan sakızı Ca2+'yı şelatlayabilir, bu da miyositlerdeki Ca2+'nın sarkoplazmaya aktarılmasına neden olabilir, böylece sarkoplazmadaki kalsiyum aktive edici enzimi aktive eder ve kas proteinlerinin hidrolizini teşvik eder, bu da kas liflerinin yapısındaki z-çizgilerinin yok olana kadar parçalanmasına neden olur, ayrıca kas eklemlerinin kırılmasını ve miyofibrillerin parçalanmasını sağlar, böylece kasları gençleştirir.
Özetleyin
Ksantan sakızının sulu çözeltisi benzersiz reolojik özelliklere sahiptir - kesme incelmesi, kesme hızındaki artışla birlikte, çözeltinin görünür viskozitesi önemli ölçüde azalır; viskozite, daha düşük konsantrasyonlarda, yani daha büyük bir viskozite; iyi suda çözünürlük, termal ve asit-baz stabilitesi ve çeşitli tuzlar iyi uyumluluğa sahiptir. Bu birçok özellik, ürünün reolojik davranışının kontrolünü sağlar ve gıdanın dokusunu, tadını, görünüm kalitesini önemli ölçüde iyileştirir ve ticari değerini artırır, bu nedenle gıdada uygulama beklentileri çok geniştir.