زانتان گام (Xanthan Gum) یا گزانتان که به صورت مخفف به آن زانتان نیز می گویند، با کد E415 شناخته می شود. زانتان یک پلیمری طبیعی با وزن ملکولی بالا است که طی فرایند تخمیر باکتریایی قند، تولید می شود. این پلی ساکارید در سال 1950 توسط دانشمندان آمریکایی هنگام تحقیق بر روی میکروارگانیسم هایی که توانایی تولید صمغ های محلول در آب را دارند، کشف شد. پس از حدود 30 سال این صمغ مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) را دریافت کرد. این ماده اولین پلیمر میکروبی بوده است که در مقیاس صنعتی تولید شد و از این رو در صنایع دارویی، آرایشی، کشاورزی، نساجی، نفت و مخصوصا غذایی کاربرد وسیعی دارد.
با افزودن این ماده هیچ فرمولاتوری نگران بالانس فرمولش نمی شود چرا که زانتان گام با اکثر مواد تشکیل دهنده محصولات غذایی مانند اسیدها، نمک ها، قوام دهنده ها و پروتئین ها سازگار است.
زانتان گام قوام دهنده ای سازگار
همانطور که گفته شد این صمغ همچون آگار و کاراگینان محلول در آب بوده و به راحتی می تواند در آب های سرد و گرم حل شود. همچنین در غلظت های پایین، محلول بسیار چسبناکی را تولید می کند که برای استفاده در محصولات غذایی مناسب است؛ علاوه بر این طعم غذا را تغییر نمی دهد و سازگاری بالایی با پروتئین ها، لیپیدها و سایر پلی ساکاریدها مانند نشاسته و پکتین دارد. این افزودنی به عنوان قوام دهنده، استبیلایزر (تثبیت کننده) و امولسیفایر استفاده می شود و به دلیل ساختار منحصر به فردی که دارد می تواند در بازه دمایی و pH وسیع فعالیت کند.
افت ویسکوزیته (گرانروی) زانتان گام در فرآیند پاستوریزاسیون با دمای بالا و کوتاه مدت (HTST) تحت دمای 120 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه در مقایسه با دیگر قوام دهنده ها، مانند گوارگام، آلژینات ها و کربوکسی متیل سلولز (CMC) بسیار ناچیز است به صورتی که در این فرایند بیش از 90% ویسکوزیته اولیه آن باقی می ماند. همچنین محلول حاوی زانتان در محدوده وسیعی از pH پایدار است، فقط در pH زیر 2.5 و بالای 11 این پایداری کمی آسیب می بیند که آن هم به غلظت این صمغ بستگی دارد؛ هرچه غلظت آن بیشتر باشد محلول پایدارتری خواهیم داشت. با توجه به ویژگی های ذکر شده، از این قوام دهنده می توان در محصولات حاوی اسید سیتریک، اسید استیک و اسید فسفریک نیز استفاده کرد.
از آنجایی که زانتان گام ماده ای آبدوست می باشد برای داشتن عملکردی بالا باید به درستی هیدراته شود؛ هیدراته شدن (هیدراتاسیون) یا فرایند آبرسانی به جذب آب و متورم شدن ذرات گفته می شود که در نهایت سبب ایجاد ویسکوزیته مناسب در محصول می گردد. فرایند هیدراتاسیون به چهار عامل اصلی زیر وابسته است.
1. پراکندگی
سهولت جداسازی ذرات زانتان را پراکندگی می گویند. هر چه پراکندگی بیشتر باشد فرایند هیدراتاسیون کندتر انجام می شود. ذرات این صمغ باید به خوبی پراکنده شوند تا فرایند به صورت کامل انجام شود در غیر این صورت شاهد تشکیل توده خواهیم بود که سبب افت کیفیت محصول می شود.
2. سرعت هم زدن حلال
سرعت هم زدن بالا، پراکندگی را بهبود بخشیده و در نهایت زمان هیدراتاسیون را کوتاه می کند. برای جلوگیری از تشکیل توده در هنگام هم زدن با دور تند می توان زانتان را مستقیم به محصول اضافه نکرد. برای مثال آن را به حلال های غیرآبی مورد مصرف در محصول (روغن گیاهی، اتانول و ...) اضافه کرده و یا با سایر مواد خشک (شکر، نمک، نشاسته و ...) ترکیب کرده تا بهتر پراکنده شده و سپس به محصول اضافه کنیم.
3. ترکیب حلال
زمانی که غلظت نمک در آب بیش از 1-2% باشد سرعت هیدراتاسیون کاهش می یابد، بنابراین توصیه می شود صمغ زانتان را در غیاب نمک هیدراته کرده و سپس نمک را به محصول اضافه کنیم.
4. اندازه ذرات یا مش بندی
استانداردترین مش بندی برای ذرات زانتان مش 80 است. خوب است بدانید هر چه عدد مش بالاتر باشد اندازه ذرات کوچکتر است. تیم فنی یکتا شیمی آزما نیز زانتان گام با مش 80 را به عنوان یک قوام دهنده غذایی با ویسکوزیته مناسب به شما توصیه کرده و ارائه می دهد چرا که در این سایز، ذرات زانتان گام نه آنقدر ریز و غبار مانند هستند (مش 200) که به سختی پراکنده شوند و نه آنقدر درشت هستند (مش 32) که به کندی فرایند هیدراتاسیون را انجام دهند.
زانتان در صنایع غذایی کاربرد وسیعی دارد. در محصولات کیک، کلوچه، بیسکویت و نان برای بهبود دهی خمیر و حفظ هوا در آن استفاده می شود که سبب نرم تر شدن بافت آن مخصوصا در محصولات بدون گلوتن می گردد. همانطور که توضیح داده شد زانتان در مقایسه با دیگر قوام دهنده های رایج غذایی سازگاری بالاتری دارد بنابراین از آن در تولید سس ها به عنوان تثبیت کننده و امولسیون کننده مواد تشکیل دهنده سس تحت دما و pH گوناگون استفاده می شود. این صمغ در صنایع لبنی برای تولید بستنی های تهیه شده از شیر گیاهی و همچنین در غذاهای یخ زده و خشک نیز مورد استفاده قرار می گیرد.