GOMME DE GUAR
La gomme de guar, également appelée guaran, est un polysaccharide galactomannane extrait de graines de guar qui possède des propriétés épaississantes et stabilisantes bénéfiques dans les applications alimentaires, alimentaires et industrielles.
Les graines de guar sont décortiquées mécaniquement, hydratées, moulues et tamisées selon l'application.
Il est généralement produit sous forme de poudre blanc cassé à écoulement libre.
CE / N° liste : 232-536-8
N° CAS : 9000-30-0
Synonyme : Polysaccharide de galactomannane, gomme comestible (gomme de guar), gomme comestible (gomme d'acacia), gomme comestible (SIN 412), émulsifiant (E412), émulsifiant (SIN 412), émulsifiant et stabilisant (412), agent émulsifiant (gomme de guar) , Gomme de guar (INS412), Gomme de guar E412, Gomme, Gomme de guar naturelle, Stabilisant (E412), Stabilisant (INS 412), Agent stabilisant (INS 412), Épaississant (412), Épaississant (INS 412), Épaississants (E412) , Agent épaississant (E-412), Agent épaississant (SIN 412)
La gomme de guar brute forme rapidement un gel épais lorsqu’elle est hydratée, la rendant moins appétissante.
Pour améliorer l'expérience du consommateur, la plupart des produits à base de gomme de guar commercialisés sont de la « gomme de guar partiellement hydrolysée » (PHGG), mais l'hydrolyse dégrade la viscosité/la formation de gel.
Par conséquent, le degré d’hydrolyse de la gomme guar détermine le degré d’atténuation/d’abolition de la viscosité et de l’efficacité.
Les graines de guar sont la principale source de cette gomme polysaccharidique.
Le guar (Cyamposis tetragonoloba) fait partie de la famille des légumineuses et son polysaccharide fonctionnel se trouve dans l'endosperme de ses graines.
La gomme guar est un polymère composé de deux monosaccharides, le mannose et le galactose, et est appelé galactomannane.
Code SH : 130.232.30
Numéro CAS : 9000-30-0
N° CEE : E412
N° EINECS : 232.536.8
Code Imco : Inoffensif
Propriétés
Composition chimique
La gomme guar est un polysaccharide galactomannane dont la structure du squelette est constituée d'une chaîne linéaire de mannose avec de courtes branches latérales de galactose.
Chimiquement, la gomme guar est un exo-polysaccharide composé des sucres galactose et mannose.
Le squelette est une chaîne linéaire de résidus mannose liés en β 1,4 auxquels les résidus galactose sont liés en 1,6 un mannose sur deux, formant de courtes branches latérales.
La gomme guar peut résister à des températures de 80 °C (176 °F) pendant cinq minutes.
Les produits à base de gomme de guar forment des films lorsqu'ils sont coulés à partir d'une solution aqueuse.
Les propriétés du film dépendent dans une large mesure du type de produit utilisé.
Les sols de gomme guar troubles non modifiés qui contiennent de nombreuses particules insolubles forment des films brumeux et rugueux.
La gomme carboxyméthylguar peut être moulée en films plus clairs.
Les films de gomme guar ont une résistance élevée à la traction, sont cassants et ne s'allongent pas sous contrainte.
Ces propriétés sont dues à la linéarité de la gomme, à son poids moléculaire élevé et aux fortes liaisons hydrogène entre les chaînes polymères.
Les dérivés hydrophobes de la gomme guar ou les plastifiants, tels que le glycérol ou les polyglycols, peuvent améliorer la flexibilité du film.
La gomme de guar est ajoutée à divers produits laitiers, tels que la crème glacée (pour empêcher la croissance des cristaux de glace et pour améliorer la texture), les milkshakes (pour empêcher la séparation du sérum et ajouter de la viscosité et de la résistance au cisaillement), le yaourt (pour améliorer la texture et la sensation en bouche et pour empêcher la synérèse). ), les desserts gazeux (pour la gélification et la stabilisation de la mousse) et les produits diététiques amincissants (pour la satiété et comme fibre nutritionnelle bénéfique pour la santé).
La gomme de guar est ajoutée à la crème glacée pour empêcher la croissance des cristaux de glace et contrôler la texture pendant la congélation.
La gomme guar convient aux glaces traitées à haute température et de courte durée en raison de son temps d'hydratation court (Mudgil et al., 2014).
Cependant, comme la gomme guar est thermodynamiquement incompatible avec les protéines du lait, la séparation des phases pose problème.
Par conséquent, la gomme guar est généralement ajoutée avec d’autres hydrocolloïdes, tels que le κ-carraghénane, pour empêcher la séparation des phases dans la crème glacée.
Même avec l’ajout de κ-carraghénane, une séparation de phase microscopique se produit toujours.
Cependant, si la gomme guar est ajoutée dans une plage de 0,015 % à 0,020 %, elle empêche la séparation des phases macroscopiques et stabilise ainsi le mélange (Robijn, 2006).
Bien que le κ-carraghénane soit le stabilisant le plus largement utilisé avec la gomme guar, les recherches actuelles se concentrent sur l'optimisation de divers mélanges d'hydrocolloïdes pouvant fournir une excellente qualité sensorielle et empêcher la séparation des phases.
Javidi et coll. (2016) ont optimisé un mélange de gomme de guar et de graines de basilic pour préparer des glaces faibles en gras présentant d'excellentes qualités sensorielles.
De même, BahramParvar et al. (2013) ont optimisé un mélange de graines de basilic, de gomme guar et de κ-carraghénane qui répond à divers paramètres sensoriels et rhéologiques.
De même, de la gomme guar a également été ajoutée au yaourt pour la stabilisation et pour préparer des yaourts faibles en gras et des produits riches en fibres alimentaires.
Un yaourt aux caractéristiques rhéologiques améliorées a été préparé par Lee et Chang (2016) en ajoutant de la gomme guar.
L'utilisation de la gomme guar comme substitut de graisse pour préparer du yaourt faible en gras a été démontrée avec succès par Brennan et Tudorica (2008).
Les produits faibles en gras contenant de la gomme guar comme substitut de graisse se sont révélés sensoriellement acceptables.
La gomme de guar a également été ajoutée au yaourt comme source de fibres alimentaires.
Mudgil et coll. (2016b) ont préparé un yaourt riche en fibres avec une qualité sensorielle acceptable en ajoutant du PHGG.
Rajala et coll. (1998) avaient précédemment démontré que la consommation régulière de yaourt contenant de la gomme guar pendant quatre semaines augmentait le débit de défécation de 1,6 fois.
La gomme de guar est également ajoutée au fromage comme stabilisant.
La gomme de guar empêche la synérèse, ou suintement, grâce à la gestion de la phase aqueuse, et améliore ainsi également la texture et le corps du produit.
Dans les produits fromagers, la gomme guar peut représenter jusqu'à 3 % du poids total du produit.
La gomme de guar est utilisée comme stabilisant, comme substitut de graisse et dans la préparation de fromages allégés.
Oliveira et coll. (2011) ont démontré que la gomme guar, lorsqu'elle était ajoutée à hauteur de 0,0025 % dans du lait faible en gras, donnait un fromage ayant un profil thermique, textural et rhéologique similaire à celui du témoin entier.
De plus, Chatziantoniou et al. (2014) ont démontré l’utilité de la gomme guar dans la préparation de fromages à tartiner.
Solubilité et viscosité
La gomme de guar est plus soluble que la gomme de caroube en raison de ses points de ramification supplémentaires en galactose.
Contrairement à la gomme de caroube, elle n’est pas autogélifiante.
Le borax ou le calcium peuvent réticuler la gomme de guar, la faisant gélifier.
Dans l'eau, il est non ionique et hydrocolloïde.
Il n'est pas affecté par la force ionique ou le pH, mais se dégrade à des pH et températures extrêmes (par exemple, pH 3 à 50 °C).
Il reste stable en solution sur une plage de pH de 5 à 7.
Les acides forts provoquent une hydrolyse et une perte de viscosité, et les alcalis en forte concentration ont également tendance à réduire la viscosité.
Il est insoluble dans la plupart des solvants hydrocarbonés.
La viscosité atteinte dépend du temps, de la température, de la concentration, du pH, de la vitesse d'agitation et de la taille des particules de la gomme en poudre utilisée.
Plus la température est basse, plus la vitesse d’augmentation de la viscosité est faible et plus la viscosité finale est faible.
Au-dessus de 80°, la viscosité finale est légèrement réduite.
Les poudres de guar plus fines gonflent plus rapidement que les gommes grossièrement pulvérisées de plus grande taille.
La gomme guar présente un faible plateau de cisaillement sur la courbe d'écoulement et est fortement fluidifiée par cisaillement.
La rhéologie de la gomme guar est typique d’un polymère en bobine aléatoire.
Il ne montre pas les viscosités très élevées à faible plateau de cisaillement observées avec des chaînes polymères plus rigides telles que la gomme xanthane.
Il est très thixotrope, au-dessus de 1 % mais en dessous de 0,3 %, et la thixotropie est légère.
La gomme guar présente une synergie de viscosité avec la gomme xanthane.
Si un système biphasique se forme, les mélanges de gomme guar et de caséine micellaire peuvent être légèrement thixotropes.
Les caractéristiques rhéologiques des solutions de gomme guar sont principalement déterminées par les facteurs suivants : la nature du solvant, la température de la solution, la concentration en gomme guar, le pH de la solution et la présence de substances étrangères.
La gomme guar est généralement insoluble dans les hydrocarbures, les alcools, les esters et les solvants organiques.
A l’inverse, dans les solutions d’eau froide ou chaude, la gomme guar s’hydrate rapidement et forme des solutions colloïdales de haute viscosité.
Contrairement aux autres hydrocolloïdes, la gomme guar forme des solutions très visqueuses, même dans l'eau froide.
En outre, l'effet de l'augmentation des températures sur la structure de la gomme guar, et donc sur les solutions de gomme guar, est signalé comme insignifiant car les solutions de gomme guar traitées conservent des valeurs de viscosité élevées lorsqu'elles sont refroidies à température ambiante.
Épaississant
La gomme guar est notamment utilisée comme agent épaississant dans les aliments et les médicaments destinés aux humains et aux animaux.
Parce que sans gluten, elle est utilisée comme additif pour remplacer la farine de blé dans les pâtisseries.
Il a été démontré qu’il réduit le cholestérol sérique et la glycémie.
La gomme de guar est également économique car elle a une capacité d'épaississement de l'eau presque huit fois supérieure à celle d'autres agents (par exemple, la fécule de maïs), et seule une petite quantité est nécessaire pour produire une viscosité suffisante.
Puisqu’il en faut moins, les coûts sont réduits.
Outre les effets de la gomme guar sur la viscosité, sa grande capacité à s'écouler ou à se déformer lui confère des propriétés rhéologiques favorables.
Il forme des gels cassables lorsqu'il est réticulé avec du bore.
Il est utilisé dans diverses formulations multiphasiques pour la fracturation hydraulique.
Certains l’utilisent comme émulsifiant pour empêcher les gouttelettes d’huile de fusionner, et d’autres comme stabilisant pour empêcher les particules solides de se déposer et/ou de se séparer.
La fracturation hydraulique consiste à pomper des fluides chargés de sable dans un réservoir de pétrole ou de gaz naturel à une pression et des débits élevés.
Cela fissure la roche réservoir et maintient les fissures ouvertes. L'eau seule est trop fine pour transporter efficacement le sable de soutènement, c'est pourquoi la gomme de guar est l'un des ingrédients ajoutés pour épaissir le mélange de boue et améliorer sa capacité à transporter l'agent de soutènement.
Plusieurs propriétés sont essentielles :
1. Thixotrope : Le liquide doit être thixotrope, c’est-à-dire qu’il doit gélifier en quelques heures.
2. Gélification et dégélification : La viscosité souhaitée évolue en quelques heures.
