Введение
Гелирующий и загуститель
Геллановая камедь – это водорастворимый анионный полисахарид, производимый бактерией Sphingomonas elodea (ранее Pseudomonas elodea, согласно таксономической классификации на момент открытия). Бактерия, продуцирующая геллан, была обнаружена и выделена бывшим подразделением Kelco компании Merck & Company, Inc. в 1978 году из тканей растения лилии, собранных в естественном пруду в штате Пенсильвания. Изначально она была идентифицирована как гелирующий агент, способный заменить агар в значительно более низких концентрациях в твердых питательных средах для выращивания различных микроорганизмов. Ее первый коммерческий продукт под торговой маркой Gelrite gellan gum впоследствии был признан подходящей заменой агара в качестве гелирующего агента в различных клинических бактериологических средах.
Химическая структура
Повторяющейся единицей полимера является тетрасахарид, который состоит из двух остатков D-глюкозы и по одному остатку L-рамнозы и D-глюкуроновой кислоты. Тетрасахаридный повторяющийся элемент имеет следующую структуру: [D Glc(β1→4)D GlcA(β1→4)D Glc(β1→4)L Rha(α1→3)]n
Продукты на основе геллановой камеди обычно делятся на две категории: низкоацильные и высокоацильные, в зависимости от количества ацетатных групп, присоединенных к полимеру. Продукты с низким содержанием ацила образуют твердые, неэластичные и хрупкие гели, в то время как продукты с высоким содержанием ацила образуют мягкие и эластичные гели.
Микробиологический гелирующий агент
Геллан камедь изначально используется в качестве гелирующего агента, альтернативного агару, в микробиологических культурах. Она выдерживает нагревание до 120 °C. Она была определена как особенно эффективный гелирующий агент при культивировании термофильных микроорганизмов. Для достижения эквивалентной прочности геля требуется примерно вдвое меньшая концентрация геллан камеди по сравнению с агаром, хотя точная текстура и качество зависят от концентрации присутствующих двухвалентных катионов. Геллан камедь также используется в качестве гелирующего агента в культуре растительных клеток на чашках Петри, поскольку она образует очень прозрачный гель, облегчающий светомикроскопический анализ клеток и тканей. Несмотря на то, что её рекламируют как инертную, эксперименты с мхом Physcomitrella patens показали, что выбор гелирующего агента – агара или Gelrite – влияет на чувствительность культуры растительных клеток к фитогормонам.
Наука о пище
В качестве пищевой добавки геллановая камедь была впервые одобрена для использования в пищевых продуктах в Японии (1988 год). Впоследствии геллановая камедь была одобрена для использования в пищевой, непищевой, косметической и фармацевтической промышленности во многих других странах, таких как США, Канада, Китай, Корея и Европейский Союз и т.д. Она широко используется в качестве загустителя, эмульгатора и стабилизатора. Ее E-номер – E418. Она являлась неотъемлемой частью ныне не существующего газированного напитка Orbitz. Она используется в качестве гелирующего агента, как альтернатива желатину, при производстве веганских жевательных конфет. Она используется в растительном молоке для поддержания протеина растительного происхождения во взвешенном состоянии. Геллан также стал популярен в высокой кухне, особенно в молекулярной гастрономии и других научно обоснованных кулинарных школах, для создания ароматных гелей. Британский шеф-повар Хестон Блюменталь и американский шеф-повар Уайли Дюфрен обычно считаются первыми, кто начал использовать геллан в ресторанах высокого класса, но впоследствии другие шеф-повара переняли этот опыт. Геллановая камедь, при правильной гидратации, может использоваться в рецептах мороженого и сорбета, которые после взбивания ведут себя как текучий гель. Преимущество использования геллановой камеди заключается в том, что мороженое или сорбет можно поместить в блюдо с горящим алкоголем, не опасаясь, что они растают.
Производство
Гелан был открыт и разработан компанией Kelco, тогда являвшейся подразделением Merck & Co., как коммерческий биогум гидроколлоидный продукт. В Соединенных Штатах Kelco отвечала за получение разрешения на использование геллановой камеди в пищевых продуктах во всем мире. На других рынках, заинтересованных в инновационных пищевых ингредиентах, таких как Япония, разрешение на использование в пищевых продуктах было получено местными производителями продуктов питания и напитков. Kelco, ныне семейство компаний CP Kelco, исторически принадлежащих J. M. Huber Corporation, производило основную часть геллановой камеди пищевого качества. Однако, с момента выхода на рынок компании Royal DSM, нидерландского научного и пищевого конгломерата, потребители геллановой камеди пищевого качества теперь закупают ее у двух высококачественных поставщиков. Китайские поставщики также стали активно наращивать производство геллановой камеди. Однако, из-за непостоянства качества продукции, несоблюдения строгих требований к пищевому качеству и недостаточной технической и прикладной поддержки, такая геллановая камедь в основном предназначена для использования в средствах личной гигиены или бытовой химии. Чистая геллановая камедь – один из самых дорогих гидроколлоидов. Однако ее стоимость в использовании конкурентоспособна с другими, значительно более дешевыми гидроколлоидами.