Xanthanová vs guarová guma: Které zahušťovadlo je pro vaši aplikaci lepší?

Pokud formulujete potravinářské produkty jakkoli dlouho, pravděpodobně jste měli tento rozhovor: 'Mám použít xanthanovou gumu nebo guarovou gumu?' A pokud jste jako většina lidí, odpověď, kterou jste dostali, byla pravděpodobně někde mezi 'záleží' a 'vyzkoušejte obojí.'

Uděláme to lépe.

Tato příručka rozebírá, jak se tato dvě zahušťovadla ve skutečnosti liší – nejen na papíře, ale v reálném produkčním prostředí. Podíváme se na to, co každého z nich dělá, kde září a jak se rozhodnout, který z nich (nebo oba) patří do vaší formulace.

Co jsou xanthanová a guarová guma?

Začněme od základů, protože příběhy o původu ve skutečnosti záleží na tom, jak se tyto přísady chovají.

Xantanová guma je fermentační produkt. Vyrábí se fermentací glukózy pomocí bakterií Xanthomonas campestris , následným čištěním a sušením výsledného polysacharidu. Tento proces mu dává vysoce konzistentní molekulární strukturu, která se promítá do předvídatelného výkonu ve vašem složení.

Guarová guma pochází z endospermu guarových bobů (Cyamopsis tetragonoloba), rozemletých na jemný prášek. Je to přírodní guma ze semen a její vlastnosti jsou ovlivněny podmínkami pěstování, načasováním sklizně a metodami zpracování. To znamená, že odchylky od šarže k šarži bývají patrnější než u xanthanové gumy.

Obě jsou schválenými potravinářskými přísadami (xanthanová guma nese E-číslo E415; guarová guma je E412) a obě fungují jako zahušťovadla a stabilizátory. Ale tam se podobnosti začínají řídnout.

Viskozita a reologické chování

Zde vidíme první významný rozdíl.

Xanthanová guma vytváří viskozitu při velmi nízkých koncentracích – 0,05 % až 0,5 % je typické pro většinu aplikací. Chová se jako pseudoplastický nebo střihově ztenčující materiál, což znamená, že v klidu houstne, ale při střihu se stává tekutější. To je užitečné, když chcete omáčku, která se snadno nalévá, ale jakmile se usadí na talíři, zase zhoustne.

Guarová guma na druhé straně produkuje vyšší počáteční viskozitu při ekvivalentních koncentracích. Ale jeho chování při smykovém ztenčování je méně výrazné. Výsledkem je silnější textura připomínající tělo, kterou některé aplikace vyžadují.

Z praktického hlediska:

• Xanthanová guma vám poskytuje tekuté textury s dobrým odpružením

• Guarová guma vám dává těžší a tělnatější textury

Pokud váš produkt potřebuje během výroby protékat čerpadlem nebo potrubím, je obvykle snazší pracovat s profilem xanthanové gumy zeslabujícím smykem. Pokud usilujete o hustou konzistenci naběratelnou lžičkou, aniž byste museli suspendovat částice, guarová guma vás tam může dostat s menší spotřebou.

Teplotní stabilita: Tam, kde se xantanová guma táhne vpřed

Toto je jeden z nejjasnějších rozdílů.

Xanthanová guma si udržuje svou viskozitu v širokém teplotním rozsahu – od mrazu až po teploty kolem 120 °C (250 °F). Během pasterizace nebo pečení se nerozkládá, takže je spolehlivý v aplikacích, které procházejí teplem.

Guarová guma je citlivější na teplotu. Při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám má tendenci ztrácet viskozitu. Může fungovat v pečivu, kde je expozice krátká, ale v produktech, které podléhají dlouhodobému zahřívání – jako jsou některé konzervované omáčky nebo mléčné alternativy uchovávané při vysokých teplotách – nemusí stejně dobře vydržet.

Pokud váš produkt prochází pasterizací, plněním za tepla nebo pečením, xantanová guma je obecně tou shovívavější volbou.

Tolerance soli: kritický faktor pro slané produkty

Na toleranci soli záleží více, než si většina formulátorů uvědomuje, dokud nenarazí na formulaci, kde nefunguje.

Xanthanová guma toleruje koncentraci soli až kolem 10-15% bez významné ztráty viskozity. To je důvod, proč ho najdete v salátových dresincích, sójových omáčkách, fermentovaných produktech a jakýchkoli pikantních aplikacích, kde je sodík součástí receptury.

Výkon guarové gumy výrazněji klesá v prostředí s vysokým obsahem soli. Může stále fungovat, ale k dosažení stejné viskozity budete potřebovat vyšší úrovně použití a i tak se může profil textury posunout.

U produktů ve slaném nebo fermentovaném prostředí – zvláště relevantní pro výrobce obsluhující trhy ve východní Evropě, jihovýchodní Asii a mimo ni – je často rozhodujícím faktorem tolerance soli xanthanové gumy.

Stabilita pH

Oba fungují poměrně dobře v celém rozsahu hodnot pH, ale existují rozdíly, které stojí za zmínku.

Xantanová guma je stabilní v širokém rozmezí pH , od asi 3 do 12. Dobře se drží v kyselém prostředí, jako jsou salátové dresinky, ovocné nápoje a fermentované produkty.

Guarová guma je také použitelná v kyselých podmínkách, ale viskozita může být o něco nižší ve srovnání s prostředím s neutrálním pH. Obecně je použitelná až do pH kolem 4, ale pokud je váš produkt vysoce kyselý (pH 2-3), je xanthanová guma spolehlivější.

Doporučení pro konkrétní aplikace

Pojďme konkrétně k tomu, kde má každé zahušťovadlo tendenci vynikat.

Kde Xanthan Gum funguje nejlépe

• Salátové dresinky a omáčky : Tolerance soli, tepelná stabilita a suspenzní vlastnosti zde hrají ve váš prospěch

• Zmrazené potraviny a zmrzlina : Vynikající stabilita při zmrazování a rozmrazování bez výrazné degradace textury

• Bezlepkové pečení : Poskytuje elasticitu a kapacitu zadržování plynu, kterou lepek běžně dodává

• Nápoje : Nízké úrovně použití (0,02 % - 0,1 %) účinně suspendují částice bez přidání znatelné textury

• Ropná pole a průmyslové aplikace : Tam, kde jsou extrémní hodnoty pH a soli, je robustnost xanthanové gumy zásadní

Kde guarová guma funguje nejlépe

• Pekařské výrobky (nezmrazené) : Zejména ve formulacích na bázi pšenice, kde je určitý příspěvek textury vítán

• Mléčné aplikace : Často se používá ve zmrzlině a mléčných dezertech v množství 0,1 % až 0,3 %

• Ovoce a náplně : Tam, kde je žádoucí vyšší viskozita při nižším střihu

• Klížení papíru a textilu : Průmyslové aplikace, kde je nákladová efektivita důležitější než extrémní teplotní stabilita

Použití obojího dohromady: Synergie je skutečná

Zde je něco, co stojí za to vědět: tato dvě zahušťovadla často fungují lépe v kombinaci než každé samostatně.

Xanthanová guma a guarová guma vykazují synergickou interakci . Při společném použití mohou vytvářet úrovně viskozity vyšší, než jaké byste vypočítali sečtením jejich jednotlivých příspěvků. Tato kombinace vám také poskytuje vyváženější profil textury – tělo z guarové gumy, tekuté vlastnosti z xanthanové gumy.

Typická kombinace může vypadat takto:

• 0,05 % - 0,1 % xanthanové gumy

• 0,1%-0,3% guarová guma

Tento přístup je běžný u zmrzlinových přípravků, některých omáček a směsí bezlepkové mouky. Přesný poměr závisí na vaší cílové struktuře a podmínkách zpracování, ale stojí za to vyzkoušet, jestli vám ani jedno zahušťovadlo samo o sobě nedá přesně to, co potřebujete.

Konzistence šarže a dodavatelský řetězec

Dotkli jsme se toho dříve, ale stojí za to zdůraznit: u těchto dvou produktů záleží na zdroji jinak.

Vzhledem k tomu, že xantanová guma je fermentovaný produkt s konzistentními surovinami (glukóza), variace mezi šaržími bývají přísnější. Ve společnosti Unionchem provádíme reologické testování každé šarže, abychom zajistili, že viskozita a rozložení sítě zůstanou v definovaných tolerancích.

Guarová guma jako zemědělský produkt má větší variabilitu. Konečnou výkonnost ovlivňují podmínky pěstování, načasování sklizně a metody zpracování. Pokud změníte dodavatele guarové gumy, očekávejte nějaké přeformulování – i když technický list vypadá stejně.

U výrobců s přísnými požadavky na řízení procesu tento rozdíl v konzistenci často upřednostňuje xanthanovou gumu.

Jak si vybrat: Praktický rámec rozhodování

Spíše než abychom vám dávali jednoduchou odpověď (protože žádná neexistuje), promýšlíme s našimi zákazníky takto:

1. Jakou máš teplotu zpracování? Pokud teplota přesahuje 80 °C po delší dobu, je xantanová guma bezpečnější volbou.

2. Kolik soli je ve vaší receptuře? Vysoký obsah soli (>5 %) ukazuje silně na xanthanovou gumu.

3. Jakou texturu potřebujete? Tělo, nabíratelné textury se přiklánějí k guarové gumě. Tekuté, čerpatelné textury se přiklánějí k xanthanové gumě.

4. Potřebujete stabilitu při mrazu a rozmrazování? Xanthanová guma to zvládá lépe.

5. Jak důležitá je konzistence šarže? Pokud je variace vaším nepřítelem, fermentační proces xanthanové gumy vám poskytne přísnější kontrolu.

6. Jste ochotni používat obojí? Často je nejlepším řešením směs, která zachycuje silné stránky každého z nich.

Závěrečné myšlenky

Jak xantanová guma, tak guarová guma si vydobyly své místo ve složení potravin – nebyly by tak široce používány, kdyby nepřinášely skutečné výkonnostní výhody. Klíčem je přizpůsobení zahušťovadla specifickým požadavkům vašeho produktu a procesu.

Pokud pracujete na rozhodnutí o zdroji a chcete diskutovat o podpoře formulací pro konkrétní aplikaci, náš technický tým ve společnosti Unionchem je k dispozici, aby s vámi probral podrobnosti. Vyrábíme oba produkty a můžeme vám pomoci získat vzorky pro testování ve vašem skutečném produkčním prostředí.

A pokud jste připraveni prozkoumat, jak xantanová guma funguje v konkrétní aplikaci – jako jsou receptury na saláty – podívejte se na naše průvodce složením pro výrobce potravin.

Unionchem již více než 26 let dodává xanthanovou gumu, guarovou gumu a celou řadu hydrokoloidních produktů výrobcům na Ukrajině, v Evropě, jihovýchodní Asii a mimo ni. Obraťte se na náš tým a prodiskutujte své požadavky na formulaci.