صمغ زانتان Xanthan gum یا زانتان گام
تاریخ
صمغ زانتان یا زانتان گام توسط Allene Rosalind Jeanes و تیم تحقیقاتی وی در وزارت کشاورزی ایالات متحده کشف شد و در اوایل دهه 1960 توسط CP Kelco با نام تجاری Kelzan® به تولید تجاری پرداخت. این ماده برای استفاده در غذاها در سال 1968 تأیید شده است و به عنوان یک افزودنی غذایی ایمن در ایالات متحده آمریکا ، کانادا ، کشورهای اروپایی و بسیاری از کشورها با شماره E E415 و شماره CAS 11138-66-2 پذیرفته می شود.
صمغ زانتان نام خود را از گونه های باکتری استفاده شده در طی فرآیند تخمیر ، Xanthomonas campestris گرفته است. این همان باکتری است که باعث ایجاد پوسیدگی سیاه روی کلم بروکلی ، گل کلم و سایر سبزیجات برگ دار می شود.
استفاده می کند
صمغ زانتان ، 1٪ ، می تواند باعث افزایش قابل توجهی در ویسکوزیته یک مایع شود.
در غذاها ، صمغ زانتان در سس سالاد و سس ها رایج است. با تثبیت امولسیون به جلوگیری از جدایی روغن کمک می کند ، اگرچه امولسیون کننده نیست. صمغ زانتان همچنین به تعلیق ذرات جامد مانند ادویه جات کمک می کند. صمغ زانتان به ایجاد بافت دلخواه در بسیاری از بستنی ها کمک می کند. خمیر دندان اغلب حاوی آدامس زانتان به عنوان چسب برای یکنواخت نگه داشتن محصول است. صمغ زانتان همچنین به غلیظ شدن جایگزین های تخم مرغ تجاری ساخته شده از سفیده کمک می کند تا جایگزین چربی و امولسیون کننده های موجود در زرده ها شود. همچنین این روش برای غلیظ شدن مایعات برای کسانی که اختلالات بلع دارند ترجیح داده می شود ، زیرا باعث تغییر رنگ یا طعم غذاها یا نوشیدنی ها در سطوح معمول استفاده نمی شود.در پخت بدون گلوتن ، از آدامس زانتان برای دادن خمیر یا چسبندگی خمیر که در غیر این صورت با گلوتن بدست می آید ، استفاده می شود. در اکثر غذاها با غلظت های 0.5٪ یا کمتر استفاده می شود. صمغ زانتان در محصولات غذایی با طیف وسیعی مانند سس ها ، سس ها ، محصولات گوشت و مرغ ، محصولات شیرینی ، شیرینی سازی ، نوشیدنی ها ، لبنیات و غیره استفاده می شود.
در صنعت نفت ، از صمغ زانتان به مقدار زیاد برای غلیظ شدن گل حفاری استفاده می شود.این مایعات مواد جامد برش خورده توسط سوراخ حفاری را به سطح زمین منتقل می کنند. صمغ زانتان رئولوژی عالی "کم پایان" را ارائه می دهد. هنگامی که گردش خون متوقف می شود ، مواد جامد در مایع حفاری معلق می مانند. استفاده گسترده از حفاری افقی و تقاضای کنترل خوب مواد جامد حفاری باعث گسترش استفاده از آن شده است. برای افزایش ویسکوزیته و جلوگیری از شستشو ، به بتن ریخته شده در زیر آب اضافه شده است.
در محصولات آرایشی ، از آدامس زانتان برای تهیه ژل های آب استفاده می شود. این ماده همچنین در امولسیون های روغن در آب برای افزایش انسجام قطرات استفاده می شود. صمغ زانتان به دلیل کاربردهای بالقوه آن در مهندسی بافت برای ساخت هیدروژل ها و داربست هایی که از تشکیل بافت سه بعدی پشتیبانی می کنند ، تحت تحقیقات اولیه است.
نازک شدن برش
ویسکوزیته محلول های صمغ زانتان با افزایش نرخ برش کاهش می یابد. به این می گویند نازک شدن برش یا پلاستیک کاذب. این بدان معنی است که محصولی در معرض برش قرار می گیرد ، خواه از اختلاط ، تکان دادن یا جویدن نازک شود. با برداشته شدن نیروهای برشی ، غذا دوباره ضخیم می شود. در سس سالاد ، افزودن صمغ زانتان باعث ضخامت کافی در حالت آرام در بطری می شود تا مخلوط کاملاً یکدست شود ، اما نیروهای برشی حاصل از تکان دادن و ریختن آن را نازک می کند ، بنابراین می توان به راحتی آن را ریخت. وقتی از بطری خارج می شود ، نیروهای برشی برداشته می شوند و دوباره ضخیم می شوند ، بنابراین به سالاد می چسبد.
مبالغ استفاده شده
هرچه نسبت صمغ زانتان به مایع افزوده شود ، مایع ضخیم تر خواهد شد. یک امولسیون می تواند با حداقل 0.1٪ (از نظر وزنی) تشکیل شود. با افزایش مقدار آدامس ، یک امولسیون ضخیم تر و پایدارتر تا 1٪ صمغ زانتان ایجاد می شود. یک قاشق چایخوری صمغ زانتان حدود 2.5 گرم وزن دارد و یک فنجان (250 میلی لیتر) آب را به غلظت 1٪ می رساند.
برای ساخت کف ، از صمغ زانتان 0.2-0.8٪ به طور معمول استفاده می شود. مقادیر بیشتر منجر به ایجاد حباب های بزرگتر و کف متراکم می شود. پودر سفید تخم مرغ (0.2-2.0٪) با آدامس زانتان 0.1-0.4 yield حبابهایی شبیه حباب صابون تولید می کند.
سلامتی
ارزیابی کارگران در معرض گرد و غبار لثه زانتان شواهدی از ارتباط با علائم تنفسی یافت.
در 20 مه 2011 ، FDA با انتشار بیانیه مطبوعاتی در مورد SimplyThick ، یک ماده افزودنی غلیظ کننده مواد غذایی حاوی صمغ زانتان به عنوان ماده فعال ، به والدین ، مراقبان و ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی هشدار داد که SimplyThick ، یک محصول ضخیم کننده را به نوزادان نارس ندهند. نگرانی این است که ممکن است این محصول باعث شود نوزادان نارس دچار آنتروکولیت نکروزان شوند.
ایمنی
طبق بررسی ایمنی سال 2017 توسط یک هیئت علمی از سازمان ایمنی مواد غذایی اروپا (EFSA) ، صمغ زانتان (شماره افزودنی غذایی اروپا E 415) در طی تخمیر روده به شدت هضم می شود و حتی در مقادیر زیاد مصرف هیچ اثر سوverse ندارد. هیئت EFSA هیچ نگرانی در مورد سمیت ژنی ناشی از مصرف طولانی مدت پیدا نکرد. EFSA نتیجه گرفت که در هنگام مصرف صمغ زانتان به عنوان یک ماده افزودنی غذایی ، نگرانی از نظر ایمنی برای جمعیت عمومی وجود ندارد.
آماده سازی
صمغ زانتان با تخمیر گلوکز و ساکارز تولید می شود. [13] پلی ساکارید توسط باکتری هایی که در یک محلول آب استریل از کربوهیدرات ، منبع نیتروژن ، دی پتاسیم فسفات و برخی عناصر کمیاب تلقیح می شوند ، تهیه می شود. محیط به خوبی هوادهی شده و هم زده می شود و پلیمر زانتان به صورت خارج سلولی در محیط تولید می شود. پس از یک تا چهار روز ، پلیمر از طریق محیط زیست با افزودن ایزوپروپیل الکل رسوب می کند و رسوب خشک شده و آسیاب می شود تا پودری بدست آید که به راحتی در آب یا آب نمک حل شود. [13]
این ماده از واحدهای تکراری پنتازاکارید تشکیل شده است که شامل گلوکز ، مانوز و اسید گلوکورونیک در نسبت مولی 2: 2: 1 است. [13] [14]
سویه ای از X. campestris ایجاد شده است که روی لاکتوز رشد می کند - که به شما امکان می دهد از آن برای فرآوری آب پنیر ، ماده زائد تولید پنیر استفاده شود. این می تواند به ازای هر 40 گرم در لیتر پودر آب پنیر ، 30 گرم در لیتر صمغ زانتان تولید کند. صمغ زانتان مشتق از آب پنیر معمولاً در بسیاری از محصولات تجاری مانند شامپوها و سس سالاد استفاده می شود. [15]
جزئیات بیوسنتز
سنتز از گلوکز به عنوان بستری برای سنتز پیش سازهای نوکلئوتیدهای قند UDP- گلوکز ، UDP- گلوکورونات و تولید ناخالص داخلی مانوز که برای ساخت واحد تکرار پنتازاکارید مورد نیاز است ، ایجاد می شود. [13] این امر سنتز زانتان را به متابولیسم کربوهیدرات پیوند می دهد. واحدهای تکرار شده در حامل های لیپید undecaprenylphosphate ساخته شده اند که در غشای سیتوپلاسمی لنگر انداخته شده اند. [نیاز به منبع]
گلیکوزیل ترانسفرازهای خاص به طور پی در پی بخشهای قندی پیش سازهای زانتان قند نوکلئوتید را به حامل های چربی منتقل می کنند. بقایای استیل و پیرویل به عنوان تزئینات غیر کربوهیدرات اضافه می شوند. واحدهای تکرار بالغ پلیمریزه شده و به روشی شبیه سازوکار سنتز پلی ساکارید وابسته به Wzy از Enterobacteriaceae صادر می شوند. محصولات تولید خوشه ژن لثه ، سنتز ، پلیمریزاسیون و صادرات واحد تکرار.