Ksantano derva (ksantano guma) – kas tai, panaudojimas ir gamyba
Ksantano derva (ksantano guma): kas tai, gamyba ir panaudojimas maisto bei kosmetikoje — aiškus paaiškinimas, saugumas ir praktiniai naudojimo patarimai.
Ksantano derva (dar vadinama ksantano goma) yra polisacharidas — sudėtinga cukraus forma, kurią sintetina tam tikros bakterijos. Ji pasižymi dideliu molekuliniu svoriu ir geromis tirštinančiomis bei stabilizuojančiomis savybėmis, todėl plačiai naudojama maisto pramonėje, kosmetikoje, vaistų formuliavime ir pramoniniuose procesuose.
Kas tai ir kaip ji veikia
Ksantano derva yra ištirpinta forma, kuri labai padidina skysčių klampumą net esant mažam koncentracijų lygiui. Jos gelio ar tirštiklio efektą lemia polimerų tinklas, kuris pritraukia vandenį ir sudaro sklandų, klampų tirpalą. Medžiaga yra pseudoplastinė (shear-thinning) — tai reiškia, kad esant mechaniniam krūviui (maišymui, kandimo metu) klampa sumažėja, o po krūvio ji vėl atgauna ankstesnį tirštį.
Kaip gaminama ksantano derva
Gamyba prasideda inokuliuojant maistinį terpę cukrų turinčiais substratais — pavyzdžiui, gliukoze arba sacharoze — specialiai parinkta bakterija Xanthomonas campestris. Fermentacijos metu bakterija išskiria polisacharidą į terpę. Fermentacija atliekama kontroliuojant temperatūrą, pH, aeraciją ir maistinių medžiagų kiekį, kad būtų pasiekta norima klampa ir išeiga.
Po fermentacijos polisacharidas atskiriamas nuo kultūros skysčio pridedant tirpiklio (dažniausiai izopropilo alkoholio arba etanolio), kuris išskiria ir nusodina ksantaną. Gautas žaliavas plauna, džiovina, smulkina į miltelius ir, jei reikia, neutralizuoja (pvz., pereina į natrio druskos formą) bei pereina papildomus valymo žingsnius, kad būtų pašalinti baltymai ir kiti nešvarumai. Gautas miltelis — komercinė ksantano guma — paruoštas tolesniam naudojimui.
Pagrindinės savybės
- Stiprus tirštinimo efektyvumas net mažomis koncentracijomis (dažniausiai 0,1–0,5 % maisto produktuose).
- Pseudoplastinės (shear-thinning) savybės: lengviau maišyti ar pumpuoti, stabilus po ramybės.
- Atsparumas plačiam pH diapazonui ir temperatūros svyravimams; geras stabilumas užšalimo–atšildymo cikluose.
- Gera sąveika su kitais hidrocoloidingais priedais (pvz., guar guma) — jų kombinacija gali suteikti papildomų tekstūrinių savybių.
Panaudojimas
Ksantano derva naudojama daugelyje sričių:
- Maisto pramonėje: salotų padažai, padažai, marinatai, gėrimai, pieno produktai, džiovinami pusgaminiai, ledai — kaip tirštiklis, stabilizatorius ir emulgatorius.
- Glitimo neturinčiuose kepiniuose ksantanas veikia kaip rišamoji medžiaga, imituodamas glitimo elastingumą.
- Kosmetikoje ir asmens priežiūros priemonėse — kremuose, losjonuose, šampūnuose — ksantano derva padeda išlaikyti vienodą tekstūrą ir neleidžia ingredientams atskiltį.
- Vaistų formuliavime — kaip suspensijos stabilizatorius ir antiklampa priemonė.
- Pramonėje — naftos gavyboje (kaip grunto stabilizatorius ir skysčių klampintojas), dažų ir statybos mišinių sudėtyje.
Dozavimas ir vartojimas maisto produktuose
Maisto produktams dažniausiai naudojama 0,1–0,5 % koncentracija; kepiniams, kremams ar padažams dozę reguliuoja pagal norimą tekstūrą. Per didelės koncentracijos gali sukelti perklampumą ar nepageidaujamą gelio pojūtį, todėl svarbu laikytis gaminio technologinių receptūrų.
Saugumas, reglamentavimas ir etiketavimas
- Ksantano derva pažymėta kaip maisto priedas E415. Ji yra pripažinta saugia daugelyje jurisdikcijų: Europos maisto saugos tarnybos (EFSA) ir JAV FDA nuomonės leidžia plačiai naudoti ją maisto produktuose.
- Dažniausiai vartojama saugiai, tačiau didelės dozės gali sukelti virškinimo sutrikimų (dujų kaupimąsi, viduriavimą) jautriems asmenims.
- Dėl galimų alergijų: pats polisacharidas paprastai nėra alergenas, bet gamybos procese naudojamos pradinės žaliavos ar baltymų nešvarumai gali kelti susirūpinimą. Ksantano derva dažniausiai laikoma be glitimo (gluten-free), tačiau žmonėms su stipriomis alergijomis arba celiakija verta pasitikrinti gamintojo informaciją ir etiketę.
Kiti praktiniai pastebėjimai
- Sandėliavimas: laikyti sausoje, vėsioje vietoje, sandariame inde — ilgas galiojimo laikas, jei saugoma tinkamai.
- Maišymas ir hidracija: ksantano milteliai tirpsta vandenyje, bet gali susidaryti gumulėliai, jei dedami tiesiai į stipriai maišomą skystį; geriau iš anksto išsklaidyti arba plisti į greitai maišomą vandenį.
- Ekologiškumas: tai biodegraduojantis polisacharidas, pagamintas fermentacijos būdu, kas dažnai vertinama kaip palankus aplinkai gamybos metodas, palyginti su kai kuriais sintetiniais polimerais.
Apibendrinant, ksantano derva yra universali ir efektyvi tirštinimo bei stabilizavimo medžiaga su plačiomis panaudojimo galimybėmis. Jei kyla konkrečių klausimų dėl alergijų ar gaminio sudėties, rekomenduojama patikrinti etiketę (E415 arba pavadinimas "ksantano derva"/"xanthan gum") arba kreiptis į gamintoją.
Istorija
Allene Rosalind Jeanes ir jos mokslinių tyrimų grupė Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamente pirmą kartą atrado ksantano dervą. Komanda tyrė daugelį biopolimerų, siekdama išsiaiškinti, ar kai kurie iš jų yra naudingi ir kaip juos būtų galima panaudoti. XX a. septintojo dešimtmečio pradžioje "Kelco Company" buvo pirmoji bendrovė, pradėjusi gaminti ksantano dervą. Tuo metu "Kelco" ksantano dervą vadino firminiu pavadinimu "Kelzan". Vėliau, 1968 m., ksantano derva buvo išbandyta ir paskelbta, kad ją saugu naudoti maiste. Dabar JAV, Kanadoje, Europoje ir daugelyje kitų regionų bei šalių ksantano derva pripažįstama kaip saugus maisto priedas.
Naudoja
Ksantano derva yra labai veiksmingas tirštiklis. Ji yra stabili esant įvairiai temperatūrai ir pH. Į daugumą maisto produktų dedama tik 0,5 % ksantano dervos, kad jie sutirštėtų. Ksantano dervos tirštinamoji savybė sumažėja, kai maistas maišomas, purtomas ar kramtomas, tačiau pašalinus jėgą vėl sutirštėja. Ši savybė vadinama pseudoplastiškumu. Kartais ši savybė gali būti labai naudinga. Pavyzdžiui, į salotų padažą dedama ksantano derva padažą padaro pakankamai tirštą, kad jis priliptų prie salotų, tačiau purtant buteliuką su padažu jis laikinai ištirpsta ir jį lengviau išpilti.
Salotų padažuose ir padažuose yra ksantano dervos. Nors ksantano derva nėra emulsiklis, ji padeda išlaikyti emulsiją stabilią, kad joje esantis aliejus neišsiskirtų. Ksantano derva taip pat padeda išlaikyti prieskonius ir kitus kietus maisto produktų gabalėlius tolygiai pasiskirsčiusius skystyje. Ksantano derva, guaro derva ir saldžiavaisių pupelių derva padeda ledams ir kitiems šaldytiems maisto produktams suteikti kreminę tekstūrą. Kepėjai, kepantys be glitimo, vietoj glitimo naudoja ksantano dervą, kad duonos tešla ar tešla taptų lipni. Pakuotėse supakuotų kiaušinių baltymų arba kiaušinių pakaitalų sudėtyje yra ksantano dervos, pakeičiančios kiaušinių tryniuose esančius riebalus ir emulsiklius.
Dantų pastos sudėtyje dažnai yra ksantano dervos, kuri suteikia pastai švelnią tekstūrą. Žmonės, kuriems sunku nuryti, ksantano dervą deda į gėrimus ir kitus skysčius, kad jie būtų tirštesni ir lengviau nuryjami.
Naftos gręžėjai naudoja daug ksantano dervos, kad gręžimo purvas būtų tirštesnis. Šis tirštas skystis padeda į žemės paviršių iškelti kietąsias daleles, kurias išpjauna grąžtas. Kai žmonėms reikia pilti betoną po vandeniu, į betoną dedama ksantano dervos, kad jis būtų tirštesnis ir nenusiplautų.
Daugelyje kosmetikos priemonių yra ksantano dervos, kuri padeda sulaikyti aliejaus ir vandens emulsijas. Ksantano derva taip pat gali padėti išlaikyti odos drėgmę. Dėl ksantano dervos gaunamas netikro kraujo, žaislų gleivių ir purvo tirštumas.
Ksantano derva ir sveikata
Darbuotojams, kurie buvo veikiami ksantano dervos dulkių, kvėpuojant dulkėmis pasireiškė į alergiją panašūs simptomai.
Sergantiesiems celiakija ir kitiems glitimui bei kitiems alergenams jautriems žmonėms gali tekti atsargiai vertinti, kiek ksantano dervos yra maiste. Kai kurios ksantano dervos rūšys gaminamos su kviečiais, kukurūzais arba soja ir gali sukelti alergines reakcijas. Ksantano derva taip pat yra stiprus vidurius laisvinantis vaistas ir gali sukelti viduriavimą žmonėms, kurie jos suvalgo per daug arba yra jai jautrūs. Kepant galima naudoti daugybę ksantano dervos pakaitalų, pavyzdžiui, guaro dervą arba saldžiavaisio pupmedžio dervą.
Ieškoti