Галактоманнани – група гетерополісахаридів, молекули яких складаються з залишків галактози і занози в різних співвідношеннях, при цьому манноза утворює кістяк з приєднаними боковими залишками галактози. Структурний фрагмент молекули галактоманнану з маннозовим кістяком (внизу) і приєднаним залишком галактози (зверху) представлено на рис.16.
Рис.16 Структурний фрагмент галактоманнану
В залежності від співвідношення галактоза: манноза розрізняють:
- камедь пажитнику сінного (1: 1);
- гуарова камедь, гуар, гуаран Е412 (1: 2);
- камедь тари, цезальпінії колючої Е417 (1: 3)
- камедь рожкового дерева Е410 (1: 4)
Технічний продукт являє собою подрібнений ендосперм (борошно) насіння відповідної культури, від якого відділені зародок і насіннєва шкірка. Такий продукт містить від 60 до 80% галактоманнанів (інше – волога, білки, жири, мінеральні речовини). За необхідності його очищують хімічними методами.
Галактоманани широко використовуються в харчовій промисловості як стабілізатори і згущувачі у виробництві майонезу, соусів, молочних продуктів, морозива, желе, м'ясних виробів, в хлібопекарському і кондитерському виробництві.
Оскільки в організмі людини відсутні травні соки і кишкові культури, здатні розщеплювати галактоманнани, останні виводяться з кишківника в незмінному вигляді. Це вуглеводні харчові волокна дієтичного призначення.
Гуарова камедь Е412 – натуральний продукт, який отримують з ендосперму насіння Cyamopsis tetraganoloba – рослини, відомої як гуар, або горохове дерево.
Насіння цієї бобової рослини містять близько 70% камеді. Гуарова камедь має нейтральний смак і низьку калорійність.
Головна властивість гуарової камеді – набрякати і створювати дужу в’язкі розчини в гарячій і холодній воді. Це самий економічний згущувач і стабілізатор в сучасній харчовій індустрії.
Гуарова камедь використовується в харчовій промисловості:
– для регулювання в’язкості;
– для стабілізації емульсій;
– для придання продуктам кремоподібної консистенції;
– для підвищення еластичності продуктів;
– в молочних продуктах – для утримання вологи, для придання кремоподібної структури низькокалорійним продуктам;
– в заморожених продуктах – для запобігання росту кристалів льоду;
– для збільшення об’єму продукції при виготовленні сирів;
– в кондитерських виробах – як покращував якості тіста;
– в продуктах швидкого приготування – для придання однорідної консистенції;
– в м'ясних продуктах для збільшення в’язкості фаршу, зменшення втрат вологи, для збільшення терміну зберігання продуктів.
Гуарова камедь входить до складу різних БАДів і лікарських препаратів.
Цей вид камеді має наступний вплив на організм:
- нормалізує кишкову флору,
- очищує організм від токсинів, сприяє зменшенню апетиту;
- зменшує рівень холестерину та ін.
Камедь рожкового дерева Е410 – отримують з стручків середземноморської акації. За хімічним складом камедь рожкового дерева подібна камеді гуару. Це полімер, який складається з неіонних молекул, які представлені у вигляді 2000 залишків простих і складних моносахаридів. Камедь рожкового дерева не розчиняється в холодній воді (крім деяких модифікацій), тому процес розчинення обов’язково потребує нагрівання. Повне розчинення можливе лише за температури 850С. При охолодженні вона уповільнює процес утворення кристалів льоду, створюючи структурований гель. Використовується при виготовленні морозива і різних заморожених десертів (в т.ч. молочних), вершкових сирів, соусів, в хлібопекарському виробництві. Камедь рожкового дерева є сильним синергістам, впливає на функціональні властивості інших колоїдів. Зберігає і передає смак різних ароматів в продукті.
Конжакова камедь або коньячна (Е425). Природна сировина для виробництва – кореневі клубні рослини Amorphophallus. Емпірична формула (С6Н10О5)n, де n = 1200 – 12000. Молекулярна маса 200000 – 2000000.
Це нейтральний полісахарид глюкоманнан, який складається з D-глюкози і D-маннози у співвідношенні від 1:4 до 2:3. Структурна формула – нерозгалужений ланцюг з мономерів глюкози і манноза, зв’язаних р-(1,4)-глікозидним зв’язком, або слабо розгалужений. Приблизно кожна 9 і 19 мономерна ділянка основного ланцюга ацетильовані.
Отримують конжакову камедь, як правило з трирічного кореневого клубня, вагою понад кілограм, який розрізають, висушують, подрібнюють і просіюють. Потім отримане борошно набрякають у воді, обробляють вапняним молоком і фільтрують. Глюкоманнан осаджують з фільтрату спиртом і висушують.
Конжакова камедь диспергується в холодній і гарячій воді з утворенням високов’язких розчинів з рН 4,0 – 7,0. Розчинність зростає при нагріванні і перемішуванні. Додавання незначної кількості лугу сприяє утворенню термостійкого гелю, який не плавиться навіть при тривалому нагріванні.
Вона використовується для виробництва скловидних макаронних виробів та інших продуктів Південно-Східної кухні в якості в’яжучого агента. За властивостями до згущення і утворення желе конжакова камедь знаходиться між гуаровою і ксантановою. Вона може використовуватися як згущувач і в’яжуча добавка в кондитерських виробах. Камедь можна використовувати як замінник жиру в знежирених і низькожирних м'ясних продуктах. Конжакова камедь сприяє створенню потрібної текстури напоїв, желе, йогуртів.
Конжакове борошно містить алкалоїди, тому потребує спеціальних умов зберігання. Допустима норма камеді в харчових продуктах 10г/кг продукту.
Інулін – полісахарид, який подібно крохмалю, слугує запасним вуглеводом, зустрічається в багатьох рослинах. Клубні і корені жоржини, гіацинту, цикорію і топінамбура містять до 10 – 12% інуліну (до 60% від маси сухих речовин). Разом з інуліном в рослинах присутні й інші вуглеводи (псевдоінулін та ін.), що при гідролізі як і інулін утворюють D-фруктозу. Найчастіше інулін отримують з цикорію або топінамбуру.
Інулін – це поліфруктозан (С6Н10О5)n, який може бути отриманий у вигляді аморфного порошку і у кристалічній формі. Він важкорозчинний у холодній воді, в гарячій – легкорозчинний. Його молекулярна маса 5000 – 6000. Має солодкий смак. При гідролізі під дією кислот і ферменту інулази утворює D-фруктозу і невелику кількість глюкози. Інулін, як і проміжні продукти його ферментативного розщеплення – інуліни, не характеризується відновними властивостями. Молекула інуліну (рис.17) – ланцюг з 30 – 35 залишків фруктози у фуранозній формі.
Рис.17 Формула інуліну
Інулін легко засвоюється організмом людини, в зв’язку з чим використовується як замінник крохмалю і цукру при цукровому діабеті. Він слугує вихідною сировиною для промислового отримання фруктози.