زانتان گام

زانتان گام یا گزانتان (Xanthan Gum) که به زانتان نیز معروف است از تخمیر قند توسط باکتری زانتوموناس کمپستریس (Xanthomonas campestris) تشکیل می شود. این باکتری به طور طبیعی در برگ های سبزیجاتی مانند کلم یافت می شود و در محیط های با محتوای قند بالا رشد می کند. از این رو فرآیند تولید زانتان شامل چند مرحله می باشد. در ابتدا باکتری در شرایط کنترل شده کشت داده می شود، سپس آنها قندها را به گلوکز و اسیدهای آلی تبدیل می کنند. پس از رشد باکتری، زانتان از محیط کشت جدا شده و با استفاده از روش های مختلفی مانند رسوب گذاری، شستشو و خشک کردن، خالص سازی می شود. پس از خالص سازی به شکل پودر خشک عرضه می شود. با توجه به درجه آسیاب پودر زانتان گام اکثراً در مش های 80 و 200 مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی این ماده به عنوان قوام دهنده، استبیلایزر(تثبیت کننده)، امولسیفایر (همگن کننده) درصنایع غذایی، دارویی، صنعتی، آرایشی و بهداشتی کاربرد دارد. این افزودنی غذایی به‌دلیل ویژگی‌های خاصی همچون ایجاد ویسکوزیته و ثبات در فرمولاسیون‌های محصولات غذایی، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. زانتان گام می‌تواند در محصولات غذایی مختلفی از جمله سس‌ها، دسرها و محصولات پخته شده به کار رود و به بهبود بافت و طعم این محصولات کمک کند. جهت خرید زانتان گام با قیمت مقرون به صرفه، شرکت یکتا شیمی آزما این محصول را در دو گرید غذایی و صنعتی ارائه می دهد.

تاریخچه زانتان گام

همانطور که می دانید این ماده از باکتری زانتوموناس تولید می شود، این باکتری باعث بیماری های گیاهی مانند لکه های سیاه روی برگ ها و ساقه ها می شود. طی مطالعاتی که در دهه 1950 توسط وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) صورت گرفت ماده ای لزج تولید شد که از نظر شیمیایی متفاوت بود. هدف اصلی این تحقیقات توسعه مواد قوام دهنده و پایدار کننده بود که دانشمندان بزرگی همچون آلن جینز و تیم همراهانشان دریافتند که این باکتری، ماده ای بسیار قوام دهنده تولید می کند. در سال 1963 توانستند تولید صنعتی زانتان گام را در ایالات متحده آمریکا شروع کنند. تنها بعد از 5 سال از سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) توانستند تائیدیه بی خطر بودن آن را در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی را بگیرند. پس از تائید FDA این ماده به سرعت در بازارهای جهانی پذیرفته شد و به عنوان امولسیفایر، قوام دهنده و پایدار کننده در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت. امروزه از بزرگترین تولید کننده های آن می توان به آمریکا، اروپا و فرانسه اشاره کرد. البته مهمترین و بزرگترین کشور تولید کننده این ماده چین می باشد که زانتان گام فوفنگ در بازار جهانی بسیار مطرح است و ما در مقادیر مختلف با بهترین قیمت آن را ارائه می دهیم. 

خواص زانتان گام

• این ماده توانایی ایجاد ویسکوزیته ی بالا در غلظت های پایین خود را دارد. به طور کلی ویسکوزیته محلول 1٪ زانتان گام بین 1.2 تا 1.7 پاسکال در ثانیه (Pa·s) است که حدود 100 برابر قوی‌تر از ژلاتین است. این ویژگی به دلیل تشکیل شبکه‌های سه‌بعدی از طریق برهمکنش‌های بین مولکولی بین زنجیره‌های پلیمری است.
• این افزودنی می تواند پایداری ویسکوزیته خود را برخلاف پکتین و سدیم آلژینات در برابر تغییرات دما و pH حفظ کند. برای مثال در pH های 3 تا 11 ویسکوزیته ی آن ثابت است این پایداری به دلیل وجود گروه‌های کربوکسیل و هیدروکسیل در ساختار مولکولی است که باعث مقاومت در برابر تغییرات pH می‌شود. همچنین در نمک ها و دمای تا 90 درجه سانتی گراد نیز تغییری در آن ایجاد نمی شود. در محصولات غذایی که نیاز به پاستوریزاسیون دارند، زانتان گام همچنان پایدار است.
• زانتان ویژگی شبه پلاستیک (Pseudoplastic) دارد، به این معنا که وقتی بر آن نیرویی وارد شود (مثلاً هنگام هم‌زدن) ویسکوزیته‌اش کاهش می‌یابد، اما پس از توقف نیرو، به ویسکوزیته اولیه برمی‌گردد. این رفتار باعث می شود تا در حالت مصرف، آسان تر جریان پیدا کنند ولی در حالت ایستا غلیظ بماند. 
• این ماده به خوبی با هیدروکلوئید های مختلف با رویکرد های متنوع ترکیب می شود. برای مثال در ترکیب با گوارگام برای تشکیل ویسکوزیته ی بالاتر و در ترکیب با کاراگینان گام برای افزایش استحکام ژل، استفاده می شود. همچنین هنگام ترکیب با نشاسته یا نشاسته اصلاح شده باعث جلوگیری از ژلاتینه شدن نشاسته می شود. 
• این ماده در برابر آنزیم های تجزیه کننده و اسید ها (مانند: اسید سیتریک، اسید لاکتیک و اسید استیک) مقاومت بالایی دارد و فعالیت آن دچار کاهش قابل توجهی نمی شود. 
• این صمغ جزو کربوهیدرات هایی است که بدن توانایی تجزیه و هضم آن را ندارد بنابراین هیچگونه کالری و مواد مغذی را دارا نمی باشد و بدون تغییر از بدن دفع می شود.
• زانتان گام هنگام جذب آب، به یک ماده غلیظ و ژل مانند در دستگاه گوارش تبدیل می شود که این امر باعث کندی فرآیند هضم شده و این ویژگی می تواند دارای فواید بسیاری باشد مانند کند کردن ورود قند به جریان خون پس از خوردن غذا و در نتیجه مانع از افزایش بلافاصله ای قندخون در بدن شود بنابراین می تواند در دوزهای پایین برای بیماران مبتلا به دیابت مفید باشد. استفاده از این ماده با به تاخیر انداختن تخلیه معده و کند کردن هضم، باعث افزایش حس سیری در فرد و کاهش وزن می شود. مصرف صمغ زانتان برای رشد باکتری های خوب در روده و همچنین کاهش کلسترول گزینه مناسبی می باشد.

کاربرد زانتان گام در صنایع غذایی

• در صنایع نانوایی صمغ زانتان گام به دلیل خاصیت نگهداری آب از تشکیل توده در حین ورز دادن جلوگیری می کند و باعث بهبود یکنواختی خمیر، افزایش نگهداری آب در بافت، جلوگیری از شکستن نان و افزایش استحکام نان می شود. این افزودنی غذایی با توزیع در بافت، باعث افزایش حجم محصولات نانوایی و کیک ها می شود. در پودر کیک های فوری استفاده از زانتان با عدد مش بالا (هرچه عدد مش بالاتر باشد اندازه ذرات کوچک تر است) پیشنهاد می شود زیرا هیدراتاسیون آن سریع تر صورت می گیرد. همچنین می توان از زانتان به عنوان جایگزین تخم مرغ استفاده شود تا مقدار کمتری سفیده تخم مرغ مصرف شود.

 گلوتن پروتئینی است که در گندم، جو و چاودار یافت می‌شود. این ماده باعث کش آمدن خمیر و ترد شدن بافت فراورده نهایی می‌گردد. از آنجایی که برخی از افراد به این پروتئین حساسیت دارند (بیماری سلیاک) باید از محصولات بدون گلوتن استفاده کنند. زانتان گام در محصولات بدون گلوتن، توانایی اتصال ذرات آرد به یکدیگر را دارد از این رو سبب ایجاد بافتی ارتجاعی و نرم در محصولات پخته شده می شود. 

• در مواد غذایی منجمد و بستنی به عنوان تثبیت کننده عمل می کند. این افزودنی غذایی از هدر رفتن آب در چرخه ی انجماد و ذوب و تشکیل کریستال یخ جلوگیری می کند که باعث ایجاد بافتی نرم، صاف و کرمی می شود. 
• در نوشیدنی های پروتئینی، باعث افزایش پایداری پروتئین می شود و از لخته و رسوب پروتئین جلوگیری می کند. این صمغ در آبمیوه ها نقش موثری در غلیظ شدن، تعلیق، مقاومت در برابر اسید و دستیابی به طعمی بهتر را دارد. همچنین به دلیل خاصیت سورفکتانت خود به عنوان عامل ضد کف کننده و تثبیت کننده کف کاربرد دارد. 
• در تهیه انواع سس ها، برای غلیظ شدن، افزایش طعم و پایداری در برابر حرارت کاربرد دارد.
• در تهیه مربا، ژله و مارمالاد با ترکیب شدن زانتان و آب، می تواند سینرزیس (جدا شدن مایع از ژل)  ژله را کاهش دهد و طعم آن را بهبود ببخشد. توصیه می شود از صمغ زانتان و کاراگینان به نسبت به ترتیب 1 به 10 برای تولید ژله ای بهتر از نظر شکل پذیری، کشسانی، سطح صاف و بافت یکنواخت استفاده شود.  
• زانتان گام در فرآورده های گوشتی و دریایی در دو روش باعث بهبود بافت گوشت می شود.(روش اول: همانطور که گفته شد این ماده هیدروکلوئید است و می تواند به راحتی به داخل بافت گوشت نفوذ کند تا ظرفیت نگهداری آب در آن بهبود ببخشد. روش دوم: می تواند حبس شدن آب گوشت را از طریق شکل ژلاتینی پروتئین بدست آورد.) از این رو ساختار و اثرات الکترواستاتیکی، لطافت و انعطاف پذیری محصولات گوشتی را بهبود می بخشد.  

کاربرد زانتان گام در صنایع آرایشی و بهداشتی

این ماده به تنهایی در محصولات آرایشی و بهداشتی خاصیتی ندارد اما به عنوان یک عامل قوام دهنده، امولسیفایر و تثبیت کننده در ایجاد فرمولاسیون های محصولات کاربرد فراوانی دارد. در لوازم آرایشی از این صمغ برای تهیه ژل بر پایه آب استفاده می شود. همچنین در فرمولاسیون هایی مانند خمیر دندان به یکنواختی محصول کمک می کند. زانتان گام برای پوست و لوازم آرایشی هم کاربرد ویژه ای دارد، این ماده می تواند در محصولات آرایشی قدرت معلق سازی مواد نامحلول را داشته باشد و باعث یکنواختی محصول بر روی پوست شود. بهترین مقدار مصرف آن بین 0.1 تا 2 درصد می باشد. به طور کلی این ماده در محصولاتی مانند سرم، کرم، لوسیون، ژل مو، شامپو و ... کاربرد دارد.

کاربرد زانتان گام در دیگر صنایع

• در داروسازی، زانتان گام دارویی به عنوان یک ماده ایمن، فاقد کالری و گلوتن با پایداری بالا و انحلال پذیری بالا است. از این رو در صنعت داروسازی شناخته می شود و کاربردهای گسترده ای در فرمولاسیون و بهبود عملکرد داروها دارد. این ماده با بهبود بافت، کنترل آزادسازی دارو و پایداری دارو به تولید محصولاتی مانند شربت ها، قطره های چشمی و کمک به بافت اپیتال چشم و داروهای موضعی می کند. 
• در صنعت نفت، در گل حفاری اضافه می شود. گل حفاری ماده ای مهم در فرایند حفاری است و زانتان به عنوان روان کننده، خنک کننده مته و کنترل کننده فشار برای حفر چاه های نفت و گاز استفاده می شود. این ماده به صورت مخلوطی از آب و خاک رس یا مواد دیگر تهیه می شود. برای مثال زانتان گام گل حفاری به‌ عنوان غلیظ‌کننده در سیالات حفاری به کار می‌رود. این ماده با افزایش ویسکوزیته سیالات حفاری، به حمل بهتر ذرات جامد از چاه و جلوگیری از ته‌نشینی آن‌ها کمک می‌کند. زانتان گام همچنین به پایداری سیالات حفاری در دما و فشار بالا کمک کرده و از جدا شدن فازها جلوگیری می‌کند. خواص رئولوژیکی بهینه آن باعث می‌شود که در شرایط سخت حفاری مانند چاه‌های عمیق عملکرد بهتری داشته باشد و عمر تجهیزات حفاری را افزایش دهد.
• در صنعت نساجی به‌عنوان ماده‌ای برای تثبیت رنگ‌ها و الگوها در فرآیندهای چاپ استفاده می‌شود. این ماده با افزایش ویسکوزیته و یکنواختی، به جلوگیری از پخش شدن رنگ و بهبود دقت چاپ کمک می‌کند. همچنین به بهبود روان‌سازی فرآیندها و کاهش سایش در تولیدات کمک می‌کند.
• در صنعت کاغذسازی، این صمغ به‌عنوان افزودنی برای بهبود مقاومت مکانیکی و کیفیت سطح کاغذ استفاده می‌شود. این ماده با تقویت ساختار فیبری کاغذ، باعث افزایش استحکام و قابلیت چاپ‌پذیری می‌شود.
• درکشاورزی، زانتان گام صنعتی به‌عنوان یک عامل غلیظ‌کننده و پایدارکننده در فرمولاسیون آفت‌کش‌ها و کودهای مایع به کار می‌رود. این ماده از ته‌نشینی مواد فعال جلوگیری کرده و به تثبیت محلول‌ها در طولانی ‌مدت کمک می‌کند.

آیا زانتان گام ماده ای ایمن است؟

مصرف صمغ زانتان برای رشد باکتری های خوب در روده و همچنین کاهش کلسترول گزینه مناسبی می باشد. با وجود اینکه زانتان گام فوایدی برای سلامتی دارد و سازمان غذا و دارو (FDA) استفاده از آن را تایید کرده است ولی مصرف بیش از حد آن عارضه های جانبی را به دنبال دارد. برای مثال باعث ایجاد برخی مشکلات گوارشی و ناراحتی معده در بزرگسالان می شود. همچنین شیرخشک های حاوی قوام دهنده زانتان گام، باعث التهاب روده در نوزادان نارس می شود زیرا روده آن ها به طور کامل شکل نگرفته است. افرادی که داروهای خاصی مصرف می کنند یا در معرض خطر ناشی از سطوح پایین قند خون هستند، باید از مصرف مقادیر زیاد این ماده اجتناب کنند. در صورت داشتن هرگونه چالش و یا دریافت اطلاعات بیشتر راجع به این افزودنی، با شرکت یکتا شیمی آزما در ارتباط باشید.