Ксантановая камедь в косметике

Ксантан: универсальный загуститель

Одним из важных процессов при
производстве продуктов питания является загущение. Получить вязкую, тягучую,
гелеобразную текстуру продукта – задача не из простых. Традиционные
загустители, такие как мука или крахмал, имеют свои недостатки. Чтобы загустить
продукт их приходится использовать в больших количествах, что существенно
влияет на вкусовые качества. Поэтому открытие камедей усовершенствовало процесс
стабилизации при производстве продуктов питания.

Сегодня расскажем об одной из
разновидностей – ксантановой камеди. Это натуральный полисахарид, который
получают путём брожения глюкозы особыми бактериями Xanthomonas Campestris.
Образуемое вещество выпадает в осадок, сушится и измельчается в мелкий порошок.
Впоследствии его уже можно добавлять в различные жидкости для загущения.

Ксантан применяют в качестве
загустителя, после того, как были обнаружены его свойства растворяться в
различных растворах и даже в молоке. Во всем мире ксантан признан лучшим природным
гелеобразователем. Он обладает следующими свойствами:

•высокая растворимость в холодной и горячей воде;

•стабильность растворов камеди в присутствии поваренной соли, сахара и кислот;

•стабильность свойств растворов камеди при отрицательных температурах и температурах стерилизации;

•стабильность свойств камеди в цикле «замораживание – оттаивание»;

•стойкость к действию ферментов;

•обратимость свойств при механических и других нагрузках; 

•предотвращение синерезиса (отделение влаги) в продукте.

·

Ксантановая камедь имеет код Е415 в международной
классификации пищевых добавок. При этом она признана безопасной для здоровья
людей в Китае, США, Японии, России, Европе и не имеет ограничений в применении.
Ксантан нечувствителен к воздействию ферментов, поэтому не усваивается
организмом человека. В этой связи использование добавки безвредно и не несёт
негативных последствий.

Благодаря свойствам ксантана, его широко применяют при
производстве:

•мясных и колбасных изделий;

•хлебобулочных изделий и выпечки; 

•кондитерских начинок и кремов; 

•соусов, кетчупов, майонезов; 

•напитков; 

•молочных продуктов; 

•плавленых сыров; 

•мороженого; 

•в косметологии и фармакологии.

Пищевая добавка Е415, или ксантановая камедь, удобна в
применении и не требует изменения технологического процесса при использовании.
Кроме того, ксантановая камедь проявляет синергизм (усиление действия) при
взаимодействии с другими камедями. Это позволяет регулировать реологию и текстуру
получаемых гелей. 

Что такое ксантановая камедь?

E415 или ксантановая камедь – природный полисахарид, который активно используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора и эмульгатора.

Номер ГОСТ этой пищевой добавки – 33333-2015. Считается очень сильным загустителем, чье действие не зависит от воздействия кислот, солей, нагрева и механического воздействия.

Описание и свойства

Ксантановая камедь представляет собой сыпучий порошок беловатого цвета, не имеющий определенного запаха и вкуса. Основные свойства и характеристики:

Цвет	Белый
Запах	Отсутствует
Растворимость	В любой жидкости
Внешний вид	Порошок

Ксантан не теряет своих свойств в широком диапазоне кислотности и температур, а также практически независим от механических воздействий и действия других солей и кислот.

К какому классу относится?

Ксантановую камедь относят к числу натуральных камедей, получаемых за счет бактериальной ферментации. По степени воздействия на организм человека ксантановая камедь относится к четвертому классу опасности.

Из чего и как получают?

Ксантановая камедь может быть получена из разнообразного сырья. Впервые ее удалось синтезировать из лактозы, но помимо лактозы E415 можно получить из кукурузы, сои или пшеницы.

Современный способ добычи ксантановой камеди – выращивание бактерий Xanthomonas campestris в крупных емкостях в необходимой для ферментации среде. Чаще всего бактерии выращиваются в сахарном сиропе (водном растворе с содержанием углеводов), куда включены вещества, стимулирующие рост.

Длительность данного процесса, в среднем составляет около 4 дней. После завершения процесса выращивания бактерий полимер извлекается из ферментативной среды (с помощью добавления алкоголя), в результате чего ксантановая камедь впадает в осадок. Этот осадок проходит процесс высушивания и измельчения до состояния порошка.

Наиболее крупными производителями E415 являются фирмы:

• Danisco.
• CP Kelco.
• Cargill.
• ADM.
• Jungbunzlauer.

В России производство ксантановой камеди отсутствует.

Где применяется ксантан

Природный полимер используется в различных отраслях. Он встречается в составе продуктов питания, косметики и даже лекарств. В таблетках ксантан замедляет их растворение, обеспечивает пролонгированное действие. Применяют смолу в химической и нефтедобывающей отраслях, сельском хозяйстве, металлургии.

Использование в пищевой промышленности

Ксантановая камедь обладает важными качествами:

• придает необходимую консистенцию, делает ее более густой;
• не дает продуктам расслаиваться при хранении, отделять жидкость;
• предотвращает формирование крупных ледяных кристаллов при замораживании;
• удерживает влагу, обеспечивает сочность, защищает от пересыхания;
• делает тесто более пластичным, улучшает качества муки.

Добавку Е415 применяют для изготовления многих продуктов: майонеза и различных соусов, мороженого, творожных десертов, напитков с наполнителями.

Вместе с другими камедями ксантан добавляют в безглютеновую выпечку, чтобы компенсировать отсутствие клейковины. Вещество не является консервантом – не угнетает микроорганизмы, но замедляет черствение и тем самым продлевает срок хранения хлебобулочных изделий.

Как использовать ксантановую камедь в кулинарии

Покупать для кулинарных целей следует порошок тонкого помола, так он быстрее превратится в гель при взаимодействии с жидкостями. Добавка Е415 подходит для рецептов соленых блюд, десертов. Ориентировочная дозировка из расчета на 1 кг такова:

• выпечка, хлебобулочные изделия – от 0,5 г до 2,5 г;
• коктейли на основе молока, йогурт – 2 г;
• кисель, желе, пудинги, плотные десерты – 3 г;
• кремы, соусы, майонез – 5-6 г ;
• мороженое, варенье, джем – до 10 г.

Камедь нужно добавлять небольшими порциями, хорошо перемешивая с водой или другой жидкостью, чтобы не образовывались комки. Допустимо соединение с крепким алкоголем. Если содержание сахара более 60%, стабилизатор перестает работать.

Это нужно учитывать во время приготовления варенья. Вещество не теряет своих свойств в течение года. Условия хранения обычные: сухое темное место.

Использование в косметике и средствах личной гигиены

Пластичная и текучая консистенция важна не только в продуктах, но и в косметике. Ксантан вместе с эмульгаторами входит в состав крема для кожи лица и шампуней, лосьонов. В зубной пасте его удобно применять за счет нейтрального вкуса.

Полисахарид удерживает влагу и не дает пересыхать при хранении, продлевает срок пригодности средств личной гигиены, делает их более приятными на ощупь.

Вещество добавляют в маски с глиной для домашнего приготовления, чтобы при смешивании с холодной водой не образовывалось комочков. Еще ксантан помогает образовывать пену в средствах для ванн и бритья.

В косметике допускается использовать до 10% стабилизатора, но чаще его концентрация не более 0,5%, так как и этого количества вполне достаточно.

Использование в нефтяной промышленности

Ксантановая смола также применяется для бурения скважин. Вещество способно образовывать гель даже при низких температурах, что имеет большое значение при добыче полезных ископаемых.

Вязкие буровые растворы, получаемые из полисахарида с пресной и соленой водой, предотвращают падение давления в оборудовании, снижают трение. Ксантан в этой отрасли является экономически выгодным из-за малого расхода. К тому же он совместим с другими присадками.

Влияние на организм человека

Лучшие материалы месяца

• Почему нельзя самостоятельно садиться на диету
• 21 совет, как не купить несвежий продукт
• Как сохранить свежесть овощей и фруктов: простые уловки
• Чем перебить тягу к сладкому: 7 неожиданных продуктов
• Ученые заявили, что молодость можно продлить

Польза ксантановой камеди для здоровья состоит в том, что она может понижать уровень сахара в крови, замедляя пищеварение и влияя на то, как быстро сахар может попасть в кровоток. Большие дозы данной пищевой добавки могут иметь некоторую пользу, включая более низкий уровень холестерина, повышение чувства сытости и противораковые свойства. Тем не менее, данные эффекты мало доказаны, и необходимо больше клинических исследований.

Вред ксантановой камеди для большинства людей может заключаться только в расстройстве желудка, которое возникает при однократном приеме больших доз. Возможные побочные эффекты больших доз: повышенная частота движений кишечника, увеличение объема стула, мягкий стул, увеличенное газообразование.

Ксантановая камедь содержится во многих пищевых продуктах и пользуется большим спросом в косметической промышленности, но она используется в таких незначительных концентрациях, что не оказывает большого влияния на организм человека, также признана безопасной и используется в таких странах: России, Канаде, США, Украине, Китае.

Преимущества и недостатки косметики, содержащей ксантановую камедь

Американские ученые в 1968 году провели ряд исследований, в результате которых было доказано, что ксантановая камедь абсолютно безопасна для организма человека. Сегодня отсутствуют какие-либо данные о неблагоприятном воздействии компонента Е-415 на здоровье.

Ксантан активно используют в косметической, пищевой и фармацевтической промышленности европейские, американские и японские производители. В Российской Федерации данное вещество также разрешено к использованию в качестве пищевой добавки и применяется как эмульгатор, стабилизатор, средство для сохранения текстуры в производстве диетических и низкокалорийных продуктов питания. Ксантановую камедь можно использовать отдельно, либо в комплексе с другими загустителями.

Этот полностью натуральный продукт не вызывает аллергических реакций, именно поэтому вещество применяют при изготовлении диетических продуктов и детского питания.

Ксантан не усваивается и не переваривается пищеварительным трактом, поэтому, несмотря на то, что данные о максимально допустимой суточной норме употребления вещества отсутствуют, повышенная концентрация продукта в организме человека может проявляться в виде кишечного расстройства.

Может ли ксантан навредить здоровью?

Нельзя говорить о прямых показаниях или противопоказаниях к применению ксантановой камеди, так как она выполняет функцию вспомогательного вещества, и работает в качестве стабилизатора, реологического модификатора и эмульгатора. Е415 в составе косметических средств способствует усилению увлажняющего эффекта, а также создает специальную защитную пленку на верхнем слое кожного покрова.

Ксантановую камедь относят к безопасным для здоровья продуктам, она не имеет канцерогенов и других токсичных компонентов. Камедь используют в качестве нейтрального полисахарида в пищевой промышленности. Единственное противопоказание к применению индивидуальная непереносимость ксантана.

Ксантан обладает отличными влагоудерживающими свойствами, а регулярное применение кремов и лосьонов с добавлением этого вещества способствует повышению упругости кожи, разглаживанию морщин и восстановлению водно-жирового баланса клеток кожного покрова.

Ксантановая камедь относится к наиболее распространенным природным загустителям, которые можно применять как индивидуально, так и в сочетании с другими компонентами. Например, камедь и бентонитовая глина, взаимодействуя между собой, образуют мощнейший загуститель и стабилизатор, который мгновенно гидратирует даже в воде низкой температуры. Такое сочетание применимо в случаях, когда недопустимо нагревание водного раствора и при этом нельзя использовать кислотные соединения, а также в качестве стабилизатора для сложных эмульсий и суспензий.

Применение в промышленности

Порошок используют при производстве напитков, полуфабрикатов, молочных, замороженных и диетических продуктов, глазурей, фарша, джемов, желе, детского питания.

Благодаря свойству пластичности – разжижаться при встряхивании или перемешивании и возвращаться в исходное состояние при прекращении воздействия – используется в соусах и приправах.

При перевёрнутой бутылке соус не вываливается, а при встряхивании тары его легко наливать.

Эмульгатор позволяет несмешивающимся компонентам легко перемешиваться, сохранять однородную консистенцию продукта. Это свойство используется, например, при производстве майонезов для скрепления желтка яйца с жировой фазой.

В хлебопекарной промышленности в муку с недостаточным количеством клейковины дополнительно вводят Е 415 для придания замесу липкости и густоты. Без клейковины тесто получается рассыпчатым. Также полимер ксантанового типа поднимает пузырьки углекислого газа.

Незаменима добавка для больных, испытывающих проблемы с глотанием и обменом веществ.

Как стабилизатор употребляется в мороженом, как загуститель – в заправке для салатов.

Так как в жизненном цикле одноимённых бактерий ксантан защищает их оболочки от пересушивания, он нашел применение для изготовления увлажняющих гелей и лосьонов в косметике, как стабилизатор и эмульгатор – в зубных пастах и шампунях, а также в фармацевтической индустрии. Высокая прочность и растяжимость камеди используется в буровой промышленности и технике.

СПРАВКА. Стабилизатор – вещество, сохраняющее консистенцию и текстуру пищи.

Противопоказания

В целом ксантановая камедь не может нанести вред взрослым. Хотя страдающим сильной аллергией или серьезными проблемами с пищеварением, следует избегать. Для большинства людей нормально есть время от времени. Однако помните, есть данные, показывающие, что большие количества могут изменять микробиом кишечника. Нет доказательств того, что эти изменения негативно влияют на общее состояние здоровья, но нарушенный микробиом кишечника служит частой причиной современных заболеваний.

Кого беспокоит ксантановая камедь, наличие других пищевых добавок, рекомендуется придерживаться цельной диеты. Выбор богатого натуральными элементами питания вместо расфасованных товаров — важный шаг к предотвращению хронических заболеваний. Лучший способ питать свое тело — есть полноценные, калорийные блюда, не требующие консервантов, добавок, других дополнительных веществ.

Ксантановая камедь в косметике. Источники ксантановой камеди

По своей природе ксантановая камедь представляет собой внеклеточный бактериальный полисахарид (экзополисахарид), полученный путем ферментации бактерий Xanthomonas campestris с использованием сахарозы. В жизненном цикле этих микроорганизмов (обитающих в крестоцветных растениях) ксантановая камедь служит им защитой от вирусов и пересыхания клеточной стенки. При производстве сначала получают ксантан при помощи аэробного брожения Xanthomonas campestris в водном растворе углеводов, источниках азота. Далее полученный продукт пастеризуют и осаждают спиртом или очищают методом микрофильтрации.

Бактериальная культура, в которой продуцируется ксантановая камедь, выращивается в крупногабаритных емкостях в условиях тщательного контроля над воздушным снабжением, перемешиванием, химическим составом среды и ее температурой.

Ферментация длится около 4 дней — затем полимер извлекается из среды путем добавления изопропилового спирта, просушивается и перемалывается до получения порошка, уже растворимого в воде или растворе солей. Примечательно, что свойства ксантановой камеди можно регулировать, изменяя условия жизни Xanthomonas campestris. Главная цепь полимера идентична молекуле целлюлозы. Ответвления представляют собой остатки молекул глюкозы, маннозы, глюкуроновой кислоты а также пировинограднокислые (пируватные) и ацетильные группы. Число пируватных групп определяет вязкость водных растворов ксантана, и для некоторых промышленных задач кислотные группы нейтрализуют, переводя ксантан в калиевые, натриевые или кальциевые соли. Для косметической промышленности микроорганизмы, как правило, содержатся в гидрокарбонатной среде, процесс ферментации проводится с добавкой протеинов или аминокислот и азота. Исходный продукт выглядит как белый порошок, который отлично растворяется в воде.

Ксантан/Ксантановая камедь в косметике – естественный стабилизатор и загуститель, широко применяемый, в первую очередь, при производстве всех видов косметических средств и средств персональной гигиены. Подходит для всех без исключения видов косметики, применяется сторонниками вегетарианства, так как источником ее происхождения не являются животные или неорганические/синтетические соединения.

Главным достоинством перед другими, подобными ей веществами, является хорошая растворимость в воде и способность повышать вязкость любых веществ при обширном интервале кислотности и температур. Ксантан не поддается влиянию высоких температур, имеет высокую устойчивость к воздействию электролитов и соответствует всем общепринятым нормам и стандартам.

Так что же такое ксантановая камедь? Это полисахарид природного происхождения, имеющий высокую молекулярную массу и состоящий из моносахаридов, сформированных молекулами глюкуроновой кислоты, маннозы и глюкозы. Благодаря такому составу, ксантановая камедь улучшает качество любой пасты и эмульсии, обеспечивает удержание влаги в косметических препаратах и продлевает срок действия продуктов.

Ксантановая камедь влияет на микробиоту

Когда ксантановую камедь только начали использовать, считалось, что она никак не влияет на организм человека, поскольку не переваривается в желудочно-кишечном тракте. Однако новое исследование показало, что пищевая добавка всё же воздействует на бактерии, обитающие в кишечнике.

Интересно, что способность переваривать ксантановую камедь удивительно распространена среди жителей промышленно развитых стран и, по-видимому, связана с популярностью западной диеты, богатой животными жирами.

Бактерия, которая непосредственно переваривает ксантановую камедь, является членом семейства Ruminococcaceae (семейство бактерий класса Clostridia). Ей помогают микроорганизмы вида Bacteroides enteralis: они умеют захватывать и разрушать небольшие кусочки ксантановой камеди, образующиеся во время переваривания более крупных молекул ксантана бактерией Ruminococcaceae. Bacteroides оснащены особыми ферментами, которые позволяют «поедать» маленькие фрагменты ксантановой камеди.

Таким образом, норвежские учёные обнаружили целую пищевую цепь под управлением ксантановой камеди.

Ла Роса отметила, что безопасность ксантановой камеди основывается на оценках, сделанных 50 лет назад. За это время учёные выяснили, что кишечная микрофлора играет ключевую роль в состоянии здоровья человека, а сама добавка Е415 подстраивает под себя кишечные бактерии. Хотя изначально медики полагали, что она совершенно не оказывает влияния на организм. 

Вред для здоровья

В целом, доказательств того, что ксантановая камедь вредна, мало. Кроме возможности вызывать аллергические реакции у отдельных людей, исследования в целом показали ее безопасность.

Наблюдений по приему с едой людьми не много. Ксантановая камедь испытывали на животных и не выявили причин для беспокойства или срочности дальнейших наблюдений. Есть исследование, которое действительно рассматривало потенциальные побочные проявления после употребления большого количества данного элемента в повседневной жизни. Пятеро взрослых — мужчины без проблем с пищеварением — ели 10,4 — 12,9 г в течение 23 дней. Это в 15 раз выше рекомендуемой дневной нормы. Тем не менее, исследователи обнаружили только следующие доказательства: повышение фекальной желчной кислоты, увеличение количества стула и воды, снижение холестерина в сыворотке.

В другом исследовании добровольцы ели 15 г ежедневно на протяжении 10 дней. Оказалось, проявился эффект сильнодействующего слабительного. Испытуемые испытывали газы и повышенное выделение стула.

Исследователи в эксперименте изучили, как их клиентами усваивалась ксантановая камедь. Перед тестом фекальные бактерии у 12 из 18 добровольцев смогли расщепить добавку. Впоследствии число подскочило до 16. Данные показывают, фекальные бактерии, которые были способны метаболизировать пищевой загуститель, показали повышенное производство SCFAs и газообразного водорода. Это означает, что кишечная флора добровольцев смогла быстро адаптироваться к этому новому веществу, введенному в организм.

Как многие неперевариваемые углеводы, ксантановая камедь в больших количествах может оказывать значительное влияние на микробиоту ЖКТ.

Нужно знать: существует определенный риск для здоровья младенцев.

Особенно чувствительны к этой пищевой добавке грудные дети. Несколько лет назад у ряда младенцев развились смертельные случаи некротического энтероколита (НЭК) после употребления смеси или грудного молока, в состав которых входил загуститель, ксантановая камедь которого служит основой. Использовалась в больницах для загущения грудного молока или смеси для младенцев с проблемами глотания или кислотного рефлюкса. Более густая жидкость помогает младенцам с проблемами глотания, давая им больше времени, чтобы закрыть дыхательные пути, снижая риск аспирации молока или смеси.

Данных недостаточно, чтобы твердо доказать связь ксантановая камедь — НЭК. Предполагается, что это могло способствовать опасному для жизни заболеванию, увеличивая количество SCFA (короткоцепочечные жирные кислоты) в еще незрелых кишечных трактах младенцев. У здоровых взрослых SCFAs являются важным компонентом здоровой толстой кишки. А новорожденные очень чувствительны к ним. Вот почему загустители молока и все, содержащее компонент ксантановая камедь, не рекомендуется детям первого года жизни.

Важно повторить, серьезные последствия для здоровья никогда не наблюдались у взрослых, и у исследуемых животных. Фактически, SCFA весьма полезны для здоровья кишечника и обмена веществ

Польза и вред ксантановой камеди

Никаким целебным эффектом ксантановая камедь не обладает. Пищевая добавка является химическим соединением. Когда поступает в пищеварительный тракт, не вступает в реакции. Выводится в неизменном виде.

Специалисты считают, что применение ксантановой камеди способствует снижению уровня сахара и холестерина в крови, замедлению пищеварительных процессов. После употребления пищи с добавкой быстро появляется чувство сытости. Консервант Е415 разбухает в желудке. Некоторые ученые придерживаются мнения, что загуститель в какой-то степени оказывает противораковый эффект и помогает убрать лишние килограммы.

Пищевая добавка Е415 считается хорошим загустителем. Еда после ее добавления становится гуще. Продукт не разваливается.

Из преимуществ ксантановой камеди можно выделить:

• безвредность для человека;
• использование камеди в малом количестве;
• низкую стоимость;
• отсутствие изменения свойств после заморозки;
• высокую растворимость в жидкости;
• стойкость при воздействии кислой среды.

Загуститель хорошо сочетается с пектином, желатином и другими разновидностями пищевых добавок.

Рекомендуем к прочтению: Нервный тик глаза: причины, лечение, что делать и как остановить