زانتان گام یک پلیمر طبیعی با فرمول مولکولی C35H49O29 و نام علمی xanthan gum استکه یک قندی برونسلولی بوده و توسط گونههای مختلف زانتاموناس تولید میشود. زانتان گام یکی از مهمترین پلی ساکارید میکروبیولوژیکی است و کاربردهای بیشماری در صنعت امروزی دارد. سازمان دارویی جهانی این ماده را در شمار مواد بیخطر برای انسان دسته بندی کرده است. این صمغ اغلب به صورت پودری سفید رنگ متمایل به شیری تولید می شود، البته می توان آن را به صورت محلول نیز تهیه نمود
محلول زانتان گام در دسته سیال های غیرنیوتنی و سودو پلاستیک قرار می گیرد، بدین معنا که با افزایش تنش برشی مثل هم زدن ویسکوزیته آن کاهش می یابد. از دیگر ویژگی های آن این است که در دمای بالا و محیط های آنزیمی نیز پایدار باقی می ماند. ویسکوزیته زانتان گام در گستره دمای زیادی ثابت میماند. واحدهای سازنده این صمغ، گلوکز، مانوز و دی-گلوکورونیک اسید هستند. این صمغ، با وجودِ داشتنِ وزن مولکولی بالا، به سادگی در آب سرد و گرم حل میشود و حتی در مقادیر کم، محلول بسیار غلیظ تولید میکند. تغییرات pH اثر چندانی بر روی آن ندارد.
یکی از خواص مهم زانتان گام، پخش شدن آن در مایع است که با محلول حاصل، خاصیت ویسکوز و پایدار میدهد. همچنین از زانتان گام به عنوان یک حجمدهنده و تثبیت کننده استفاده میشود. از زانتان گام در صنایع مواد غذایی و صنعت تولید دارو کاربردهای بیشماری دارد. زانتان گام به محلول میتواند خاصیت ویسکوزیته بدهد به طوری که ۱۰۰ برابر ویسکوزتر از ژلاتین است. با اضافه شدن به محلول ها حتی به مقدار بسیار کم می تواند سبب افزایش ویسکوزیته به صورت چشم گیری شود. معمولا غلظت مورد استفاده از آن بین 0.1 تا 1 درصد و گاهی بیشتر( بستگی به محصول دارد) گزارش شده است و به عنوان یک ضخیم کننده )غلظت دهنده) در انواع لوسیون ها، شامپوها، کرم هاو سایر محصولات بهداشتی استفاده می شود.
زانتان گام مقاومت بسیار بالایی در دماهای بسیار بالا و در برابر آنزیم های گوناگون دارد. به علاوه این ماده شیمیایی پایداری نسبتا خوبی در برابر ذوب و انجماد داشته و توانایی فعالیت در انواع محیط های اسیدی و بازی، با هر گونه PH را دارد
این صمغ در صنایع بسیاری از جمله صنایع غذایی، فراوردههای نفتی و مواد آرایشی کاربرد دارد.
کاربرد صنایع غذایی:
نوشیدنی ها: در نوشیدنی های با طعم میوه با هدف تقویت حس مزه و آزادسازی کامل طعم آن از زانتان گام استفاده می شود. همچنین در نوشیدنی موجب یکنواختی شده و این ماده تاثیر به سزایی در ماندگاری محصولات نیز دارد و در نوشیدنی های سرد و گرم موجب توسعه ی سریع و زیاد ویسکوزیته می گردد. وجود این صمغ به ویژه برای نوشیدنی های کم کالری که در آن ها از شیرین کننده های مصنوعی استفاده می شود، اهمیت دارد. • کنسروها: زانتان گام به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، افزودنی بسیار مناسبی در تولید انواع کنسروهای خوراکی است. • غذاهای منجمد: در غذاهای منجمد تکرار ذوب-انجماد غذا باعث دوفاز شدن آن می شود. زانتان گام به دلیل ویژگی هایی که دارد، از طریق اتصال به آب آزاد در غذا باعث افزایش پایداری محصول می شود. همچنین از ایجاد کریستال یخ در محصول جلوگیری کرده و یکنواختی بافت محصول را حفظ می کند.
- سس ها و چاشنی ها: در صنعت غذا به عنوان نوعی حجم دهنده مورد استفاده قرار می گیرد و از خاصیت حجم دهندگی آن در سس ها استفاده می شود. این ماده در سس باعث یکنواختی شده و موجب رقیق شدن در هنگام خروج از بطری می شود. از این ماده به منظور عاملی در طعم، ترکیب و ظاهر مواد نیز استفاده می گردد.چاشنی های ترشی، رب و پیاز به پایدارکننده نیاز دارند. با توجه به اینکه در محیط این چاشنی ها نمک و یا اسیدیته بالایی وجود دارد، زانتان گام می تواند به عنوان پایدارکننده و غلظت دهنده مناسبی عمل کند. سس های حاوی زانتان، پایداری خوبی در طول زمان داشته و ویسکوزیته نسبتا ثابتی در بازه ی گسترده دمایی دارند. چنانچه محتوی روغن سس ها افزایش پیدا کند، جهت حفظ ثبات مقدار مصرفی زانتان کاهش می یابد. • محصولات نانوایی و شیرینی پزی: صمغ گزانتان چسبندگی دانه های نشاسته را در محصولات نانوایی افزایش می دهد و در مواد پختنی موجب افزایش حباب لانه ها می شود که عامل موثر برای پخش گاز در کیک و پف کردن بهتر آن است. علاوه براین ماندگاری و نگهداری رطوبت این محصولات را افزایش می دهد. زانتان گام به عنوان حجم دهنده در محصولات غذایی مصرف می شود و مانند افزودنی های دیگری مانند کربوکسی متیل سلولز باعث افزایش ویسکوزیته می شود. با توجه به اینکه بوی محصولات نهایی را تغییر نمی دهد و به دلیل خصوصیت تنظیم رئولوژیکی، طعم و ظاهر محصولات را کنترل می کند؛ به همین دلیل به عنوان افزودنی خوراکی پرطرفدار در صنایع غذایی معرفی می شود. • ثبات طعم ها: در صنایع غذایی پایداری و ماندگاری طعم محصولات مانند دسرها، کیک ها و پودینگ ها اهمیت بسزایی دارد. زانتانگام از طریق کپسول دار کردن ذرات طعم دهنده، از تبخیر یا اکسیداسیون آنها جلوگیری کرده و درنتیجه ماندگاری طعم محصولات را تضمین می کند.با توجه به ویژگی های این صمغ از آن برای یکنواختی انواع سس ها، بهبود کیفیت ماست، پنیر و بستنی و نیز یک دست کردن انواع نوشیدنی ها به ویژه آبمیوه استفاده می شود. علاوه بر این، در محصولات پختی نیز باعث افزایش حباب های لانه زنبوری و در نتیجه بهبود ظرفیت نگهداری آب در آنها می شود. بنابراین به صورت عمده می توان چنین گفت که صمغ گزانتان باعث بهبود کیفیت محصولات غذایی، افزایش پایداری آنها و ایجاد عطر و طعم تازگی در آنها می شود. گاهی این صمغ در محصولات منجمد نیز وجود دارد، دلیل وجود آن ایجاد پایداری بیشتر محصولات منجمد و حفظ تازگی آنها است. در محصولات بدون گلوتن و غذاهای کم چرب هم به کار می رود. جالب است بدانید صمغ زانتان عاری از چربی و کلسترول است و به دلیل دارا بودن مقدار زیادی فیبر به هضم غذا کمک می کند. سازمان غذا و دارو امریکا این افزودنی غذایی را به عنوان ماده ای بی خطر برای سلامتی انسان معرفی کرده است. البته میزان مصرف آن در محصولات مختلف بر اساس استانداردهای تعیین شده متفاوت است.
صنایع نفت و پتروشیمی:
سیال های حفاری، سیال های پیچیده ای هستند که به منظور تمیز کردن چاه از کنده های حفاری و انتقال این کنده ها، روان سازی مته و کنترل فشار مته استفاده می شوند. سیال های حفاری را به دو نوع برپایه آب و بر پایه نفت تقسیم می کنند. سیال های حفاری پایه آبی متشکل از آب شور و پلیمرهای محلول در آب هستند. صمغ زانتان ازجمله پلیمرهای پرکاربرد در این صنعت است که به عنوان عامل افزایش ویسکوزیته و استحکام ژله ای در سیال های پایه آبی استفاده می شود.
صنایع آرایشی-بهداشتی
زانتان گام در محصولات آرایشی و بهداشتی با هدف افزایش حجم محصولات مصرف می شود. علاوه بر این، وجود این صمغ به خارج شدن بهتر محصولات از ظرف های بسته بندی شده کمک می کند و چون معلق شدن ذرات جامد در مایع را افزایش می دهد، به پایدار شدن محصولات می انجامد. این صمغ را می توان در خمیردندان، انواع کرم، رنگ مو، شامپو و لوسیون های بدن پیدا کرد. در شامپو زانتان ، دارای سازگاری خوبی با سورفکتانت ها است و تاثیر مثبتی بر تشکیل، کف و پایداری آن دارد. اگرچه بیشتر ضخیمکنندهها ( غلظت دهنده) ممکن است در ترکیب با سورفکتانتهایی مانند SLS و تگزاپون در فرمولبندی شامپو به خوبی عمل نکنند، اما این ماده توانسته است صلاحیت لازم برای استفاده در شامپو ها را کسب کند. بر اساس مطالعات پایداری، اندازهگیریهای رئولوژیکی و ارزیابیهای حسی، این نتیجه به دست آمد که شامپو های حاوی این ماده میتواند به طور موثری محصولات را بدون آسیب رساندن به بافت مو در هنگام استفاده از سورفکتانتهای بیولوژیکی و بدون سولفات غلیظ کند.
یکی از کاربردهای زانتان گام در خمیردندان ها به منظور یکدست کردن بافت آن و درنتیجه سهولت خروج خمیر از بسته بندی آن و همچنین افزایش پراکندگی خمیر در دهان است.در محصولات کرمی و ژل مانند ، جهت ایجاد پایداری و قوام در ترکیبات اصلی محصول قرار می گیرد.
با توجه به این که گزانتان گام تحمل زیادی در برابر اسید و بازها دارد و نیز قابلیت بالای آن در ایجاد چسبندگی و تعلیق، به عنوان ترکیب مناسبی در شوینده ها و پاک کننده ها شناخته شده است.
