เจลแลนกัม
เจลแลนกัม เป็น พอลิแซ็กคาไรด์ประจุลบที่ ละลายน้ำได้ซึ่งผลิตโดยแบคทีเรียSphingomonas elodea (เดิมชื่อPseudomonas elodeaตามการจำแนกทางอนุกรมวิธานในขณะที่ค้นพบ) [ 1 ]แบคทีเรียที่ผลิตเจลแลนถูกค้นพบและแยกได้โดยอดีตแผนก Kelco ของMerck & Company, Inc.ในปี 1978 จากเนื้อเยื่อของต้นลิลลี่จากบ่อในรัฐเพนซิลเวเนียในตอนแรกมันถูกระบุว่าเป็นสารก่อเจลเพื่อใช้แทนอะการ์ในความเข้มข้นที่ต่ำกว่ามากในอาหารเลี้ยงเชื้อแบบแข็งสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ต่างๆ[ 2 ]ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์แรกที่มีเครื่องหมายการค้าว่า Gelrite gellan gum ได้รับการระบุในภายหลังว่าเป็นสารทดแทนอะการ์ที่เหมาะสมในฐานะสารก่อเจลในอาหารเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียทางคลินิกต่างๆ[ 3 ]
โครงสร้างทางเคมี
หน่วยซ้ำของพอลิเมอร์คือเตตระแซ็กคาไรด์ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อยของD- กลูโคส 2 หน่วย และหน่วยย่อยของ L-แรมโนสและ D-กลูคูโรนิกแอซิด อย่างละ 1 หน่วยโครงสร้างของหน่วยซ้ำเตตระแซ็กคาไรด์มีดังนี้: [ D -Glc(β1→4) D -GlcA(β1→4) D -Glc(β1 → 4) L -Rha(α1→3)]
โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์เจลแลนกัมจะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ อะซิลต่ำและอะซิลสูง ขึ้นอยู่กับจำนวน กลุ่ม อะซิเตตที่ติดอยู่กับพอลิเมอร์ ผลิตภัณฑ์เจลแลนกัมอะซิลต่ำจะก่อตัวเป็นเจลที่แข็ง ไม่ยืดหยุ่น และเปราะ ในขณะที่เจลแลนกัมอะซิลสูงจะก่อตัวเป็นเจลที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่น[ 4 ]
สารก่อเจลทางจุลชีววิทยา
เจลแลนกัมถูกใช้เป็นสารก่อเจลทางเลือกแทนอะการ์ในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ สามารถทน ความร้อนได้ถึง 120 °C และถูกระบุว่าเป็นสารก่อเจลที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่ชอบอุณหภูมิสูง[ 5 ] จำเป็นต้องใช้เจลแลนกัมในความเข้มข้นเพียงครึ่งหนึ่งของอะการ์เพื่อให้ได้ความแข็งแรงของเจลที่เทียบเท่ากัน อย่างไรก็ตาม เนื้อสัมผัสและคุณภาพที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออนบวกสองวาเลนซ์ที่มีอยู่ เจลแลนกัมยังใช้เป็นสารก่อเจลในการเพาะเลี้ยงเซลล์พืช บนจานเพาะเชื้อเนื่องจากให้เจลที่ใสมาก ทำให้การวิเคราะห์เซลล์และเนื้อเยื่อ ด้วย กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ทำได้ง่าย ขึ้น แม้ว่าจะโฆษณาว่าเป็นสารเฉื่อยแต่การทดลองกับมอสPhyscomitrella patensแสดงให้เห็นว่าการเลือกใช้สารก่อเจล— อะการ์หรือเจลไรต์—มีผลต่อ ความไวต่อ ฮอร์โมนพืชของเซลล์พืชที่เพาะเลี้ยง[ 6 ]
วิทยาศาสตร์การอาหาร
เจลแลนกัม เป็นสารเติมแต่งอาหารได้รับการอนุมัติให้ใช้ในอาหารครั้งแรกในประเทศญี่ปุ่น (ปี 1988) ต่อมาเจลแลนกัมได้รับการอนุมัติให้ใช้ในอาหาร ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่อาหาร เครื่องสำอาง และยา ในหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา แคนาดา จีน เกาหลี และสหภาพยุโรป มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารเพิ่มความหนืด สารทำให้เกิดอิมัลชันและสารทำให้คงตัวมีหมายเลข E คือ E418 เคยเป็นส่วนประกอบสำคัญของ เครื่องดื่ม Orbitz ที่เลิกผลิตไปแล้ว นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารก่อเจลแทนเจลาตินในการผลิตลูกอม "หมากฝรั่ง" ชนิดมังสวิรัติ
มีการใช้เจลแลนในนมจากพืชเพื่อช่วยให้โปรตีนจากพืชคงตัวอยู่ในนม[ 7 ]เจลแลนยังได้รับความนิยมในอาหารชั้นสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในศาสตร์การทำอาหารเชิงโมเลกุลและศาสตร์การทำอาหารอื่นๆ ที่ใช้หลักวิทยาศาสตร์ เพื่อสร้างเจลที่มีรสชาติ เชฟชาวอังกฤษเฮสตัน บลูเมนทัลและเชฟชาวอเมริกันไวลี ดูเฟรสเนมักถูกมองว่าเป็นเชฟกลุ่มแรกๆ ที่นำเจลแลนมาใช้ในการทำอาหารในร้านอาหารระดับสูง แต่หลังจากนั้นเชฟคนอื่นๆ ก็ได้นำนวัตกรรมนี้ไปใช้เช่นกัน[ 8 ]
เมื่อเจลแลนกัมได้รับความชุ่มชื้นอย่างเหมาะสม สามารถใช้ในสูตรไอศกรีมและซอร์เบต์ที่มีลักษณะเป็นเจลเหลวหลังจากการปั่น การใช้เจลแลนกัมทำให้ไอศกรีมหรือซอร์เบต์สามารถแข็งตัวในจานแอลกอฮอล์ที่ลุกไหม้โดยไม่ละลาย[ 9 ]
การผลิต
เจลแลนถูกค้นพบและพัฒนาขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ไฮโดรคอลลอยด์ไบโอ กัมเชิงพาณิชย์ โดยบริษัทเคลโค ซึ่งในขณะนั้นเป็นส่วนหนึ่งของบริษัทเมอร์ค แอนด์ โคในสหรัฐอเมริกา เคลโคเป็นผู้รับผิดชอบในการขออนุมัติเจลแลนกัมสำหรับใช้ในอาหารทั่วโลก ในตลาดอื่นๆ ที่ชื่นชอบส่วนผสมอาหารนวัตกรรมใหม่ เช่น ญี่ปุ่น การขออนุมัติสำหรับใช้ในอาหารนั้นดำเนินการโดยผู้ผลิตอาหารและเครื่องดื่มในท้องถิ่น เคลโค ซึ่งปัจจุบันคือกลุ่มบริษัทซีพี เคลโค ที่เป็นเจ้าของโดยบริษัทเจเอ็ม ฮูเบอร์ คอร์ปอเรชั่นในอดีตเคยผลิตเจลแลนกัมเกรดอาหารเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่การเข้ามาของรอยัล ดีเอสเอ็มกลุ่มบริษัทวิทยาศาสตร์และโภชนาการอาหารจากเนเธอร์แลนด์ ผู้ใช้เจลแลนกัมเกรดอาหารจึงต้องจัดหาจากซัพพลายเออร์เพียงสองรายเท่านั้น ซัพพลายเออร์ชาวจีนก็มีความก้าวร้าวในการผลิตเจลแลนกัมมากขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม การขาดคุณภาพการผลิตที่สม่ำเสมอ การปฏิบัติตามข้อกำหนดเกรดอาหารที่เข้มงวด และการขาดการสนับสนุนทางเทคนิคและการใช้งานที่แข็งแกร่ง ทำให้เจลแลนกัมดังกล่าวส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลหรือผลิตภัณฑ์ดูแลบ้านเป็นหลัก
เจลแลนกัมบริสุทธิ์เป็นไฮโดรคอลลอยด์ชนิดหนึ่งที่มีราคาแพงที่สุด อย่างไรก็ตาม ต้นทุนในการใช้งานนั้นสามารถแข่งขันได้กับไฮโดรคอลลอยด์ชนิดอื่นที่มีราคาถูกกว่ามาก
ดูเพิ่มเติม
Lin, Chi Chung; Casida Jr, LE (1984). "GELRITE เป็นสารก่อเจลในอาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์เทอร์โมฟิลิก". จุลชีววิทยาประยุกต์และสิ่งแวดล้อม. 47 (2): 427–429. Bibcode:1984ApEnM..47..427L. doi:10.1128/aem.47.2.427-429.1984. PMC 239688. PMID 16346480.