Дозировки каррагинанов в пищевых системах

Дозировки каррагинанов в различных пищевых системах составляют в зависимости от технологической задачи от 0,01 до 1,2 %. В соответствии с рекомендациями ФАО—ВОЗ предельное суточное поступление каррагинанов с пищевыми продуктами может достигать 75 мг/кг массы тела человека.

Фурцеллеран (датский агар). Полисахарид, экстрагируемый из красных морских водорослей Furcellaria fastigiata, по своим свойствам

занимает промежуточное положение между агаром и каррагинанами. Набухает в холодной воде, для солюбилизации необходимо нагревание до температуры 75—80°С, образует термообратимые гели. Применяется в молочных пудингах, фруктовых начинках для пирогов, желеобразных мясных продуктах.

Ксантановая камедь (Е415). Иногда используется название «камедь кукурузного сахара». Ксантаны представляют собой гетерополи-сахариды с молекулярной массой от одного до нескольких миллионов, молекулы которых формируются из трех типов моносахаридов — β,D-глюкозы, α,D-маннозы и α,D-глюкуроновой кислоты в соотношении 2:2:1. Структурной единицей молекулы ксантана является повторяющийся пентасахаридный фрагмент, имеющий строение:

Молекулы β,D-глюкозы, соединяясь 1,4-гликозидной связью, образуют основную цепь, где каждый второй глюкозный остаток содержит короткое боковое звено из трех моносахаридных единиц, в котором остаток глюкуроновой кислоты располагается между двумя остатками α,D-маннозы. Конечный остаток маннозы может содержать пируватную группу, а манноза, примыкающая к основной цепи, —

ацетатную группу при шестом углеродном атоме. Как правило, каждое второе боковое ответвление содержит пируватную группу, однако соотношение пируватных и ацетатных групп зависит от условий получения, в частности, вида микроорганизма.

В общем случае ксантаны представляют собой полисахариды, образующиеся как вторичные метаболиты при аэробной ферментации Сахаров (например, кукурузного сиропа) бактериями Xanthomonas campestris. Из продуктов ферментации ксантан выделяют осаждением изопропиловым спиртом с последующим отделением полученного коагулята, его промыванием водно-спиртовой смесью, прессованием, высушиванием и измельчением. Для получения ксантановой камеди стандартного качества на завершающем этапе осуществляют стандартизацию продукта путем дозированного смешивания партий.

Наличие карбоксильных (остатки глюкуроновых кислот) и пируватных кислотных групп обеспечивает ксантановым молекулам достаточно высокий отрицательный заряд. В коммерческих препаратах для пищевых целей кислотные группы нейтрализуют с образованием калиевых, натриевых или кальциевых солей.

Растворимость ксантанов в воде определяется особенностями их химического строения. Благодаря наличию регулярных боковых звеньев с кислотными группировками происходит взаимное отталкивание отдельных молекул, что приводит к повышению их гидратации. В связи с этим ксантаны растворяются в воде уже при комнатной температуре. Кроме того, они хорошо растворимы в горячем и холодном молоке, а также в растворах соли и сахара.

Обычно молекулы ксантанов представляют собой единичные или двойные спирали, подобные жестким стержням, не проявляющим тенденции к ассоциации, что объясняет их поведение в растворах. Ксантаны являются загустителями и при температурах ниже 100°С образуют растворы высокой вязкости. Последняя, в свою очередь, мало зависит от температуры и стабильна в диапазоне рН от 1 до 13.

Процесс гелеобразования возможен при использовании ксантанов в комбинации с галактоманнанами, например камедью рожкового дерева или камедью тары. Молекулы ксантана в жесткой спиральной форме могут быть сшиты по мягким участкам галактоманнанов. В результате камедь рожкового дерева взаимодействует с ксантаном с образованием геля, тогда как камедь гуара приводит только к повышению вязкости. Гели ксантана и камеди рожкового дерева термически обратимы и весьма когезивны. При постоянной общей концентрации камеди максимальная прочность геля может быть получена при соотношении ксантан: камедь рожкового дерева, равном примерно 1:1.

Ксантаны применяются в пищевых системах в качестве загустителей, гелеобразователей и стабилизаторов. Некоторые примеры использования этой добавки в пищевых продуктах показаны в табл. 3.17.

Таблица 3 17