Biotehnologii pentru industria alimentară

Compoziţie şi structură

Guma Gellan este un biopolimer extracelular, anionic, liniar, complex, sintetizat de Pseudomonas elodea.

Gellanul este format din glucoză, acid glucuronic şi ramnoză, legate β(1,4), care constituie coloana de bază a glucanului (figura 1.). Acidul glucuronic reprezintă aproximativ 21% din masa gumei Gellan , iar glucoza şi ramnoza se găsesc într-un raport molar de 3:1.

Figura 1. Unitatea care se repetă în molecula gumei Gellan

Producţia gumei Gellan şi a Gelritei

Guma Gellan este produsă de Pseudomonas elodea, tulpina ATCC-31461 prin fermentaţie aerobă submersă. Într-un proces de fermentaţie clasică, Pseudomonas converteşte aproximativ 50% din glucoză în guma Gellan, în timp de 50 de ore de fermentare.

Procesul de recuperare a gumei Gellan decurge conform schemei prezentate în figura 2:

Proprietăţile gumei Gellan

Guma Gellan se întâlneşte sub 3 forme: nativă, uşor acetilată şi uşor acetilată/clarificată (Gelrite).

Polimerul acetilat se dizolvă rapid în apă rece şi formează soluţii tixotropice vâscoase la concentraţii mici şi geluri vascoelastice la concentraţii mai mari.

Gelurile,rezultate după încălzire şi răcire, sunt ferme, strălucitoare, termosensibile, asemănătoare cu gelurile de agar.

Aplicaţiile gumei Gellan

În microbiologie, ca şi în aplicaţiile agricole, referitoare la cultura ţesuturilor de plante, guma Gellan se foloseşte ca substituient pentru agar în mediile de cultură. Gelrite produce un gel asemănător ca textură cu agarul, dar la concentraţii substanţial mai reduse de polimer.

Gelul format prezintă o claritate mai bună, stabilitate termică ridicată, rezistenţă mare la degradarea enzimatică şi este lipsit de toxicitate pentru microorganisme. În plus, Gelrite gelifică mai repede şi are un preţ de cost mai redus.

În prezent, este admisă ca aditiv alimentar în Japonia şi SUA.

Guma Gellan are aplicaţii specifice în următoarele domenii şi produse alimentare:

- patiserie (jeleuri cu amidon, jeleuri cu pectină, umpluturi)

- gemuri şi dulceţuri (gemuri cu număr redus de calorii, gemuri şi dulceţuri de imitaţie

- geluri pe bază de apă (geluri desert, aspicuri ferme)

- umpluturi pentru plăcintă şi puddinguri (deserturi instant, puddinguri fierte, umpluturi de plăcintă, puddinguri la cutii)

- inghetata, glazuri (torturi de îngheţată, glazuri la cutii)

- produse lactate (îngheţată, lapte concentrat, iaurt, brânză şi fructe cu lapte, prăjituri cu cremă pe bază de lapte)

- produse alimentare fabricate (fructe, legume şi cărnuri simulate)

- alimente pentru animale de casă (conserve pentru animale din cărnurile restructurate).

BIOSINTEZA GUMEI PULLULAN

BIOSINTEZA GUMEI POLITRAN (SCLEROGLUCAN)

Scleroglucanul este un β-(1,3)-glucan cu structura liniara. De asemenea, scleroglucanul conţine şi legături β-(1,6), care se ataşează la fiecare a treia grupare rezidula a lanţului (fig 2).

Scleroglucanul este un glucan sintetizat de Sclerotium glucanicum, dezvoltat pe un mediu de cultură care conţine glucoză, extract de porumb şi azotat de amoniu că surse de azot şi săruri minerale.

Figura 3. Structura Scleroglucanului

Pentru aplicaţii în industria alimentară, cosmetică şi farmaceutica, scleroglucanul este rafinat prin filtrare şi precipitare. Lichidul de fermentaţie omogenizat, foarte vâscos, este diluat pentru o filtrare eficienta.

Politranul se utilizează pentru stabilizarea nămolurilor bentonite de forare şi pentru îmbunătăţirea extracţiei ţiţeiului, se întrebuinţează, de asemenea, la ceramică smălţuită, la lacurile de vopsele, la cernelurile de tipografie şi la obţinerea seminţelor glazurate.

Se solubilizează bine în apă şi formează soluţii cu proprietăţi elastice importante.

În industria alimentară se foloseşte ca gelifiant, agent de îngroşare, suspendare şi pentru proprietăţile sale anioxidante.

Acest polizaharid este susceptibil la degradare sub acţiunea exoglucanazelor cu formare de glucoză şi genţiobioză.