Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Viscosity and Acid Stability in Low-fat Mayonnaise with Varying Proportions of Xanthan Gum and Guar Gum
Linnaeus University, Faculty of Health and Life Sciences, Department of Chemistry and Biomedical Sciences.
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Mayonnaise is a mixture of egg yolk, vinegar, water, spices and 70-80% oil forming a semi-solid oil-in-water emulsion. When preparing a low-fat mayonnaise with an increased water content, thickening agents are required for increased viscosity and emulsion stability. The hydrocolloids xanthan gum and guar gum are sometimes used for this purpose and they act synergistically creating a viscosity increase. However, guar gum has poor acid stability, and because mayonnaise is an acidic product guar gum will eventually start to degrade causing a viscosity decrease and subsequent emulsion separation. Despite this fact, guar gum and xanthan gum are extensively used in mayonnaises today.

The aim of this degree project was to explore how the synergy between guar gum and xanthan gum influences the viscosity of a low fat mayonnaise and whether high acidity will have an impact on the viscosity over a 4-week period. This was to examine if and if so, how a mayonnaise recipe can be modified to maintain a cost efficient product with the desired rheological properties in times of hydrocolloid price fluctuations. The study was conducted by preparing 15 mayonnaises with 50% fat, either at pH 3,5; 4 or 5 and a total of 0,6 % hydrocolloids with varying proportions of guar gum and xanthan gum. The mayonnaise samples were studied by measurements of viscosity, color changes and a visual comparison of their mayonnaise-like flow-properties compared to Hellmann’s Real Mayonnaise used as reference.

The viscosity of the mayonnaises increased with increasing ratio of guar gum. On the other side, there were greater viscosity losses in mayonnaises with increasing ratio of guar gum 4 weeks after preparation compared to 4 days, with no apparent signs of correlation between higher acidity and hydrocolloid degradation. Mayonnaises with 20% xanthan gum and 80% guar gum had the texture most similar to the reference. In these low-fat mayonnaises, the use of more xanthan gum led to an undesired “slimy” texture and a lower viscosity – an important aspect if adjusting a low-fat mayonnaise recipe by increasing the ratio of xanthan gum. Because a commercial mayonnaise sometimes is consumed several months after manufacturing, that time frame is most likely required in order to fully measure how much the high acidity in mayonnaise will affect its viscosity. This project has shown a pattern where viscosity in the assessed mayonnaises starts to decrease a few weeks after preparation. However to find out exactly to what extent and how this would affect the overall product, and ultimately: if guar gum/xanthan gum combinations are suitable for long-term mayonnaise applications, further studies are required. 

Abstract [sv]

Viskositet och syrastabilitet i majonnäs med låg fetthalt och olika proportioner av xantan och guarkärnmjöl

Majonnäs är en blandning av äggula, vinäger, vatten, kryddor och 70-80% olja som bildar en semi-solid olja-i-vatten-emulsion. För att tillverka en lågfettsmajonnäs med högre vatteninnehåll behöver förtjockningsmedel tillsättas för viskositet och emulsionsstabilitet. Hydrokolloiderna xantangummi och guarkärnmjöl används ibland i detta syfte och de utövar en synergi som ger ökad viskositet. Dock har guarkärnmjöl dålig syrastabilitet och eftersom majonnäs är en sur produkt kommer guarkärnmjölet efter ett tag att brytas ned vilket leder till en viskositetsminskning och emulsionsseparation. Trots detta används guarkärnmjöl och xantangummi i stor utsträckning i majonnäser idag.

Syftet med examensarbetet var att undersöka hur synergin mellan guarkärnmjöl och xantangummi påverkar viskositeten i en lågfettsmajonnäs och huruvida en hög syrahalt kommer att påverka viskositeten under en 4-veckorsperiod. Detta för att se om och i så fall hur ett majonnäsrecept kan modifieras för att erhålla en kostnadseffektiv produkt om priset på hydrokolloider växlar. För arbetet bereddes 15 majonnäser med 50% fetthalt, antingen med pH 3,5; 4 eller 5 och totalt 0,6% hydrokolloider med olika proportioner av guarkärnmjöl och xantangummi. Majonnäserna undersöktes genom mätning av viskositet, färgförändringar och en visuell jämförelse av deras majonnäsliknande flytegenskaper i förhållande till Hellmann’s Real Mayonnaise som användes som referens.

Viskositeten i majonnäserna ökade med ökande halt guarkärnmjöl. Å andra sidan minskade viskositeten i högre grad med ökande halt guarkärnmjöl 4 veckor efter tillverkning jämfört med 4 dagar, men inga tydliga samband mellan högre syrahalt och nedbrytning av hydrokolloider syntes. Majonnäser med en blandning av 20% xantangummi och 80% guarkärnmjöl hade den konsistens som var mest lik referensen. I dessa försök med lågfettsmajonnäser ledde användandet av högre halt xantangummi till en oönskad ”slimig” textur och en lägre viskositet – en viktig aspekt om ett recept på lågfettsmajonnäs ska modifieras genom att öka halten xantangummi. Eftersom en kommersiell majonnäs ibland konsumeras flera månader efter tillverkning så är det troligtvis den tidsramen som krävs för att helt kunna mäta hur mycket den höga syrahalten i majonnäs kommer att påverka dess viskositet. Detta projekt har påvisat ett mönster där viskositeten i de analyserade majonnäserna börjar minska några veckor efter tillverkningen. Men för att få reda på exakt i vilken utsträckning och hur detta skulle påverka produkten i sin helhet, och i slutändan: om kombinationen med guarkärnmjöl och xantangummi är lämplig för majonnäser med lång hållbarhet krävs ytterligare studier. 

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 28 p.
Keyword [en]
Mayonnaise, hydrocolloids, viscosity, stability, xanthan gum, guar gum, pH
National Category
Chemical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-57484OAI: oai:DiVA.org:lnu-57484DiVA: diva2:1038790
External cooperation
Caldic Sweden AB
Subject / course
Food Science
Educational program
Nutrition and Food Science Programme, 180 credits
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-11-23 Created: 2016-10-19 Last updated: 2016-11-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1663 kB)10 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1663 kBChecksum SHA-512
885ecab817ed52312c8490e11cdd594a22ff456a700d700018eaa2b9a3bb3a0df1844c07d1e5007363d963dfd36692649955fea032300e021879c9e35d843b14
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Chemistry and Biomedical Sciences
Chemical Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 10 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 15 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link