Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ксантановая камедь [1]
Xanthan.svg
Имена
Другие имена
E 415
Идентификаторы
ChemSpider
  • Никто
ECHA InfoCard100.031.255 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE415 (загустители, ...)
UNII
Характеристики
C 35 H 49 O 29 (мономер)
Молярная масса933,748  г · моль -1
Опасности
R-фразы (устаревшие)Никто
S-фразы (устарели)Никто
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Ксантановая камедь ( / г æ н & thetas ; ə п / ) представляет собой полисахарид со многими промышленных применений, в том числе в качестве общей пищевой добавки . Это эффективный загуститель и стабилизатор, предотвращающий расслоение ингредиентов. Он может быть получен из простых сахаров с использованием ферментацией процесса, и получил свое название от вида из бактерий , используемых, Xanthomonas сатрезШза .

История [ править ]

Ксантановая камедь была открыта Аллен Розалинд Джинс и ее исследовательской группой в Министерстве сельского хозяйства США и запущена в коммерческое производство компанией CP Kelco под торговой маркой Kelzan в начале 1960-х годов. [2] [3] Он был одобрен для использования в пищевых продуктах в 1968 году и признан в качестве безопасной пищевой добавки в США, Канаде, европейских странах и многих других странах с номером E415 и номером CAS 11138-66-2. .

Ксантановая камедь получила свое название от вида бактерий, используемых в процессе ферментации, Xanthomonas campestris . [4] Это та же самая бактерия, которая вызывает образование черной гнили на брокколи, цветной капусте и других листовых овощах.

Использует [ редактировать ]

Ксантановая камедь, 1%, может привести к значительному увеличению вязкости жидкости. [5]

В пищевых продуктах ксантановая камедь часто используется в заправках и соусах для салатов. Он помогает предотвратить отделение масла за счет стабилизации эмульсии , хотя он не является эмульгатором . Ксантановая камедь также помогает удерживать твердые частицы, такие как специи. Ксантановая камедь помогает создать желаемую текстуру во многих мороженых. Зубная паста часто содержит ксантановую камедь в качестве связующего, чтобы продукт оставался однородным. Ксантановая камедь также помогает сгущать коммерческие заменители яиц из яичных белков, заменяя жир и эмульгаторы, содержащиеся в желтках. Это также предпочтительный метод загущения жидкостей для людей с нарушениями глотания, поскольку он не меняет цвет или вкус пищи или напитков при типичных уровнях использования. [6] В глютенпри выпечке ксантановая камедь используется для придания тесту или тесту липкости, которая в противном случае была бы достигнута с глютеном . В большинстве продуктов он используется в концентрации 0,5% или меньше. Ксантановая камедь используется в широком диапазоне пищевых продуктов, таких как соусы, заправки, продукты из мяса и птицы, хлебобулочные изделия, кондитерские изделия, напитки, молочные продукты и другие.

В нефтяной промышленности ксантановая камедь используется в больших количествах для загущения бурового раствора . [7] Эти жидкости выносят твердые частицы, вырезанные буровым долотом, на поверхность. Ксантановая камедь обеспечивает отличную реологию "низкого уровня" . Когда циркуляция прекращается, твердые частицы остаются взвешенными в буровом растворе. Широкое распространение горизонтального бурения и потребность в хорошем контроле выбуренной породы привели к его расширению. Его добавляют в бетон, заливаемый под водой, для увеличения его вязкости и предотвращения вымывания .

В косметике ксантановая камедь используется для приготовления водных гелей. [8] Он также используется в эмульсиях масло-в-воде для усиления слипания капель . [9] Ксантановая камедь находится в стадии предварительных исследований на предмет ее потенциального использования в тканевой инженерии для создания гидрогелей и каркасов, поддерживающих трехмерное формирование ткани. [8]

Разжижение при сдвиге [ править ]

Вязкость растворов ксантановой камеди снижается с увеличением скорости сдвига. Это называется истончением сдвига или псевдопластичностью. Это означает, что продукт, подвергшийся сдвигу при смешивании, встряхивании или жевании, станет жидким. Когда сдвигающие силы снимаются, пища снова становится густой. В заправке для салатов добавление ксантановой камеди делает ее достаточно густой в состоянии покоя в бутылке, чтобы смесь оставалась достаточно однородной, но силы сдвига, возникающие при встряхивании и наливании, разжижают ее, поэтому ее можно легко разлить. Когда он выходит из бутылки, силы сдвига снимаются, и он снова густеет, так что он прилипает к салату.

Используемые суммы [ править ]

Чем больше доля ксантановой камеди, добавленной в жидкость, тем гуще становится жидкость. Эмульсия может быть образована с содержанием всего 0,1% (по весу). Увеличение количества камеди дает более густую и стабильную эмульсию с содержанием ксантановой камеди до 1%. Чайная ложка ксантановой камеди весит около 2,5 граммов и приносит одну чашку (250  мл) воды до концентрации 1%. [6] [10]

Для получения пены обычно используется 0,2–0,8% ксантановой камеди. Чем больше количество, тем больше пузыри и плотнее пена. Порошок яичного белка (0,2–2,0%) с 0,1–0,4% ксантановой камеди дает пузыри, похожие на мыльные пузыри.

Здоровье [ править ]

Оценка рабочих, подвергавшихся воздействию пыли ксантановой камеди, выявила доказательства связи с респираторными симптомами. [11]

20 мая 2011 года FDA выпустило пресс-релиз о SimplyThick, загущающей добавке для пищевых продуктов, содержащей ксантановую камедь в качестве активного ингредиента, предупреждая родителей, лиц, осуществляющих уход, и медицинских работников не кормить загущающим продуктом SimplyThick недоношенным детям. [12] Есть опасения, что этот продукт может вызвать у недоношенных детей некротический энтероколит .

Безопасность [ править ]

Согласно обзору безопасности 2017 года, проведенному научной группой Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA), ксантановая камедь (европейская пищевая добавка номер E 415) интенсивно переваривается во время кишечной ферментации и не вызывает побочных эффектов даже при больших дозах. [13] Комиссия EFSA не выявила никаких опасений по поводу генотоксичности при длительном употреблении. [13] EFSA пришло к выводу, что при употреблении ксантановой камеди в качестве пищевой добавки для населения в целом нет никаких опасений по поводу безопасности . [13]

Подготовка [ править ]

Ксантановая камедь получают путем ферментации из глюкозы и сахарозы . [13] Полисахарид получают путем инокулирования бактериями стерильного водного раствора углеводов, источника азота, дикалийфосфата и некоторых микроэлементов. [13] Среда хорошо аэрируется и перемешивается, а ксантановый полимер вырабатывается внеклеточно в среду. Через один-четыре дня полимер осаждают из среды добавлением изопропилового спирта , и осадок сушат и измельчают с получением порошка, который легко растворим в воде или рассоле. [13]

Он состоит из повторяющихся звеньев пентасахарида, включающих глюкозу , маннозу и глюкуроновую кислоту в молярном соотношении 2: 2: 1. [13] [14]

Был разработан штамм X. campestris , который будет расти на лактозе, что позволяет использовать его для переработки сыворотки , отходов производства сыра. Это может дать 30 г / л ксантановой камеди на каждые 40 г / л порошка сыворотки. Ксантановая камедь, полученная из сыворотки, обычно используется во многих коммерческих продуктах, таких как шампуни и заправки для салатов. [15]

Деталь биосинтеза [ править ]

Синтез происходит из глюкозы как субстрата для синтеза предшественников сахарных нуклеотидов UDP-глюкоза , UDP-глюкуронат и GDP-манноза , которые необходимы для построения повторяющейся единицы пентасахарида. [13] Это связывает синтез ксантана с метаболизмом углеводов . Повторяющиеся единицы создаются на липидных носителях ундекапренилфосфата, которые закреплены в цитоплазматической мембране . [ необходима цитата ]

Специфические гликозилтрансферазы последовательно переносят сахарные фрагменты нуклеотидных предшественников ксантановых сахаров на липидные носители. Ацетил и pyruvyl остатки добавляют в качестве украшения неуглеводных. Зрелые повторяющиеся единицы полимеризуются и экспортируются способом, напоминающим Wzy-зависимый механизм синтеза полисахаридов Enterobacteriaceae . Продукты кластера гена камеди управляют синтезом, полимеризацией и экспортом повторяющейся единицы. [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Sicherheitsdatenblatt des Herstellers Carl-Roth" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 18.07.2011 . Проверено 18 апреля 2011 .
  2. ^ Whistler, Рой, L, и BeMiller, Джеймс Н., редакторы Industrial Gums: Полисахариды и их производные Academic Press (1973) ISBN 0-12-746252-X . 
  3. ^ "KELZAN Xanthan Gum - CP Kelco" . cpkelco.com . CP Kelco. 18 февраля 2019 . Проверено 18 февраля, 2019 . CP Kelco предлагает ряд биополимеров для сгущения, суспендирования и стабилизации эмульсий и других систем на водной основе. Линия промышленных продуктов KELZAN на основе ксантановой камеди может использоваться для изменения текстуры промышленных продуктов и для стабилизации бытовых чистящих средств, средств по уходу за тканями, суспензий, эмульсий масла в воде и пен от расслоения.
  4. ^ Barrere, GC, CE Barber, и MJ Daniels (1986)международный. J. Biological Macromolecules, 8 (6): 372-374.
  5. ^ Дэвидсон, Роберт Л. (1980). Справочник водорастворимых камедей и смол . Макгроу Хилл. ISBN 978-0-07-015471-1.
  6. ^ а б кухня, м. (2014). Ксантановая камедь. Получено из модернистской кухни: «Ксантановая камедь» . 2012-11-27. Архивировано 18 июня 2014 года . Проверено 21 июня 2014 .
  7. ^ "Нефтяной глоссарий - ксантановая камедь" . www.glossary.oilfield.slb.com . Schlumberger. Архивировано 12 февраля 2017 года . Проверено 30 апреля 2017 года .
  8. ^ а б Кумар, А .; Рао, км; Хан, СС (2018). «Применение ксантановой камеди в качестве полисахарида в тканевой инженерии: обзор». Углеводные полимеры . 180 : 128–144. DOI : 10.1016 / j.carbpol.2017.10.009 . PMID 29103488 . 
  9. ^ Е, Айцянь; Хемар, Ясин; Сингх, Харджиндер (25 августа 2004 г.). «Влияние полисахаридов на скорость коалесценции в эмульсиях масло-в-воде, образованных с использованием высокогидролизованных белков сыворотки». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 52 (17): 5491–5498. DOI : 10.1021 / jf030762o . ISSN 0021-8561 . PMID 15315390 .  
  10. ^ Тесты и измерения ксантановой камеди «Ксантановая камедь: преодолеть странное и волшебное» . Архивировано 4 марта 2016 года . Проверено 2 января 2016 .
  11. ^ Сарджент, EV .; Adolph, J .; Clemmons, MK .; Кирк, GD .; Pena, BM .; Федорук, MJ. (Июль 1990 г.). «Оценка гриппоподобных симптомов у рабочих, работающих с порошком ксантановой камеди». J Occup Med . 32 (7): 625–30. DOI : 10.1097 / 00043764-199007000-00014 . PMID 2391577 . 
  12. ^ "SimplyThick Предупреждение" .
  13. ^ a b c d e f g h Панель EFSA по пищевым добавкам и источникам питательных веществ (14 июля 2017 г.). «Переоценка ксантановой камеди (Е 415) как пищевой добавки» . Журнал EFSA . Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. 15 (2): e04909. DOI : 10,2903 / j.efsa.2017.4909 . PMC 7009887 . PMID 32625570 .  
  14. ^ Garcı́a-Ochoa, F; Сантос, В. Э .; Casas, JA; Гомес, Э (2000). «Ксантановая камедь: производство, извлечение, свойства». Достижения биотехнологии . 18 (7): 549–579. DOI : 10.1016 / S0734-9750 (00) 00050-1 . ISSN 0734-9750 . PMID 14538095 .  
  15. ^ Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2010). Микробиология: Введение, 10-е издание. Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. Стр. 801.
  16. ^ Беккер и Форхолтер (2009). «Биосинтез ксантана бактериями Xanthomonas: обзор современных биохимических и геномных данных». Микробиологическое производство биополимеров и предшественников полимеров . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3.