گزانتان گام

زانتان گام چیست؟

زانتان گام، که به آن صمغ زانتان نیز گفته می‌شود، یک پلی‌ساکارید طبیعی است که از طریق فرآیند تخمیر باکتریایی تولید می‌شود و به عنوان یک افزودنی غذایی و صنعتی بسیار پرکاربرد شناخته می‌شود. این ماده توسط باکتری Xanthomonas campestris تولید می‌گردد که بر روی منابع کربوهیدراتی مانند گلوکز یا ساکارز رشد می‌کند و پلیمرهای پیچیده‌ای از گلوکز، مانوز و گلوکورونیک اسید را سنتز می‌نماید. زانتان گام از دهه ۱۹۶۰ میلادی به طور تجاری تولید شده و امروزه به عنوان E۴۱۵ در اتحادیه اروپا و توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) به عنوان ماده ایمن برای مصرف عمومی (GRAS) تأیید شده است. ساختار شیمیایی آن شامل زنجیره‌های اصلی سلولزی با شاخه‌های جانبی تری‌ساکاریدی است که این ویژگی باعث می‌شود تا ویسکوزیته بالایی در غلظت‌های پایین ایجاد کند و پایداری امولسیون‌ها را افزایش دهد. زانتان گام نه تنها در صنایع غذایی بلکه در محصولات آرایشی، دارویی، شوینده‌ها و حتی کشاورزی کاربرد دارد و به دلیل خواص رئولوژیکی منحصر به فردش، مانند مقاومت در برابر تغییرات pH، دما و نمک‌ها، به عنوان یک تثبیت‌کننده و غلیظ‌کننده ایده‌آل عمل می‌کند. این نوع مواد اولیه غذایی به صورت پودر سفید یا کرم‌رنگ عرضه می‌شود و کاملاً زیست‌تخریب‌پذیر است، به طوری که در عرض دو روز در محیط‌های طبیعی تجزیه می‌گردد. زانتان گام از منابع گیاهی مشتق می‌شود و فرآیند تولید آن شامل تخمیر هوازی است که در آن باکتری‌ها قندها را به پلی‌ساکارید تبدیل می‌کنند. این پلیمر با وزن مولکولی تقریبی ۲ میلیون دالتون، حلالیت عالی در آب سرد و گرم دارد و محلول‌های ویسکوز شفاف تشکیل می‌دهد. زانتان گام به دلیل خنثی بودن طعم و بو، در فرمولاسیون‌های حساس مانند نوشیدنی‌ها و محصولات لبنی بدون تغییر در کیفیت حسی استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر، با افزایش تقاضا برای محصولات طبیعی و بدون گلوتن، استفاده از زانتان گام در پخت و پز بدون گلوتن به طور چشمگیری افزایش یافته است. این ماده جایگزین مناسبی برای نشاسته و آردهای سنتی است و بافتی شبیه به گلوتن را در محصولات بدون گلوتن ایجاد می‌کند. زانتان گام همچنین در صنایع نفت و حفاری به عنوان عامل کنترل ویسکوزیته مایعات حفاری به کار می‌رود، که نشان‌دهنده تنوع کاربردهای آن است. در مجموع، زانتان گام یک ماده چندمنظوره است که اقتصاد صنایع مختلف را تحت تأثیر قرار داده و به بهبود کیفیت محصولات کمک می‌کند.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی زانتان گام

مشخصات فیزیکی زانتان گام شامل ظاهر پودر سفید تا کرم‌رنگ، بدون بو و طعم است که به راحتی در آب حل می‌شود و محلول‌های کلوئیدی ویسکوز ایجاد می‌کند. این پودر هیدروسکوپیک است و رطوبت را جذب می‌کند، با تراکم ظاهری حدود ۰.۵ تا ۰.۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب. اندازه ذرات آن معمولاً بین ۵۰ تا ۲۰۰ میکرون است و قابلیت جریان‌پذیری خوبی دارد. از نظر شیمیایی، زانتان گام یک پلی‌ساکارید آنیونیک با فرمول تقریبی (C₃₅H₄₉O₂₉)ₙ است که شامل واحدهای تکراری گلوکز، مانوز و اسید گلوکورونیک می‌باشد. وزن مولکولی آن حدود ۲ × ۱۰^۶ g/mol است و درجه ویسکوزیته آن بسته به گرید، از ۶۰۰ تا ۱۶۰۰ mPa.s در محلول ۱ درصدی در ۲۵ درجه سانتی‌گراد متغیر است. pH محلول ۱ درصدی آن بین ۶ تا ۸ قرار دارد و در محدوده pH ۲ تا ۱۲ پایدار است. زانتان گام در حلال‌های آلی مانند اتانول و استون نامحلول است، اما در آب و محلول‌های آبی نمکی به خوبی حل می‌شود. این ماده مقاومت حرارتی بالایی دارد و تا دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد بدون از دست دادن ویسکوزیته پایدار می‌ماند. محتوای رطوبت آن کمتر از ۱۳ درصد است و خاکستر سولفات آن حداکثر ۱۳ درصد می‌باشد. زانتان گام غیرسمی، غیراللرژنیک و فاقد گلوتن است و کالری بسیار کمی (حدود ۳۳۳ کیلوکالری بر ۱۰۰ گرم) دارد، اما به عنوان فیبر محلول عمل می‌کند و متابولیزه نمی‌شود. از نظر شیمیایی، آنزیم‌های گوارشی انسانی نمی‌توانند آن را تجزیه کنند، که این ویژگی آن را برای کاربردهای تثبیتی مناسب می‌سازد. زانتان گام با یون‌های فلزی مانند کلسیم و سدیم تعامل می‌کند و ژل‌های هیدراته تشکیل می‌دهد. پایداری آن در برابر برش  (shear thinning)  اجازه می‌دهد تا در فرآیندهای پمپاژ و مخلوط کردن به راحتی استفاده شود. در گریدهای غذایی، خلوص آن بیش از ۹۹ درصد است و حاوی حداکثر ۱.۵ درصد اتانول باقیمانده می‌باشد. این مشخصات زانتان گام را به ماده‌ای ایده‌آل برای فرمولاسیون‌های پیچیده تبدیل کرده و اجازه می‌دهد تا در محصولات با شرایط محیطی متنوع، عملکرد ثابتی داشته باشد. برای مثال، در محلول‌های اسیدی، ویسکوزیته آن حفظ می‌شود و در حضور نمک‌ها، سینرژی با دیگر هیدروکلوئیدها مانند لوکاست بین گام ایجاد می‌کند.

روش تهیه زانتان گام

روش تهیه زانتان گام از طریق فرآیند تخمیر بیولوژیکی انجام می‌شود که شامل کشت باکتری Xanthomonas campestris در محیط غنی از کربوهیدرات است. ابتدا، سویه‌های باکتری در محیط کشت مایع با منبع کربنی مانند گلوکز، ساکارز یا ملاس تلقیح می‌شوند و در شرایط هوازی با pH ۶-۷ و دمای ۲۸-۳۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴-۴۸ ساعت تخمیر می‌گردند. در این مرحله، باکتری‌ها پلی‌ساکارید خارج سلولی تولید می‌کنند که در محیط مایع شناور می‌ماند. پس از تخمیر، مخلوط با اسید یا آنزیم‌ها فیلتر می‌شود تا سلول‌ها جدا شوند و سپس با ایزوپروپیل الکل یا اتانول رسوب داده می‌شود تا زانتان خام به دست آید. رسوب شسته شده و خشک می‌گردد، معمولاً با روش‌های اسپری درایر یا خشک‌کن‌های خلاء، تا پودر نهایی تولید شود. این فرآیند بازده حدود ۵۰-۷۰ درصد دارد و برای گریدهای غذایی، مراحل خالص‌سازی اضافی مانند دیالیز برای حذف ناخالصی‌ها انجام می‌شود. کنترل کیفیت شامل آزمون‌های ویسکوزیته، pH و خلوص است. تولید صنعتی زانتان گام از دهه ۱۹۶۰ توسط شرکت‌هایی مانند Kelco آغاز شد و امروزه ظرفیت جهانی آن بیش از ۱۰۰ هزار تن در سال است. منابع کربنی می‌تواند از ضایعات کشاورزی مانند ذرت یا نیشکر باشد، که جنبه پایداری به فرآیند می‌افزاید. در ایران، تولید محدود است و بیشتر واردات از چین و اروپا صورت می‌گیرد. این روش تخمیر سبز و کارآمد است و آلودگی کمی دارد، که زانتان گام را به گزینه‌ای محیط‌زیستی تبدیل می‌کند.

کاربردهای زانتان گام

کاربردهای زانتان گام بسیار گسترده است و این ماده به عنوان غلیظ‌کننده، تثبیت‌کننده، امولسیفایر و عامل تعلیق در صنایع مختلف عمل می‌کند. در صنایع غذایی، آرایشی، دارویی، نفت، کشاورزی و حتی چاپ و رنگ‌سازی استفاده می‌شود. زانتان گام ویسکوزیته را در غلظت‌های پایین (۰.۱-۱%) افزایش می‌دهد و پایداری محصولات را در برابر تغییرات دما و pH حفظ می‌کند. در محصولات بدون گلوتن، بافت الاستیک ایجاد می‌کند و در سس‌ها و dressingها از جداسازی فاز جلوگیری می‌نماید. در صنایع نفت، مایعات حفاری را غلیظ می‌کند و ذرات را معلق نگه می‌دارد. در کشاورزی، به عنوان چسباننده در سموم و کودها عمل می‌کند. در چاپ، جوهرها را پایدار می‌سازد. تنوع کاربردها زانتان گام را به ماده‌ای کلیدی در اقتصاد جهانی تبدیل کرده است.

کاربرد زانتان گام در صنایع غذایی

کاربرد زانتان گام در صنایع غذایی شامل غلیظ کردن سس‌ها، سالاد dressingها، نوشیدنی‌ها و محصولات لبنی است که ویسکوزیته را بدون تغییر طعم افزایش می‌دهد. در بستنی و ماست، از تشکیل کریستال‌های یخ جلوگیری می‌کند و بافت کرمی ایجاد می‌نماید. در پخت بدون گلوتن، مانند نان و کیک، الاستیسیته خمیر را شبیه به گلوتن می‌سازد و حجم محصول را افزایش می‌دهد. در نوشابه‌های گازدار، کف را تثبیت می‌کند و در سوپ‌های آماده، بافت را حفظ می‌نماید. زانتان گام با لسیتین یا CMC سینرژی دارد و نیاز به افزودنی‌های دیگر را کاهش می‌دهد. در محصولات کم‌چرب، احساس دهانی غنی فراهم می‌کند و عمر مفید را طولانی می‌نماید. در سال ۲۰۲۵، با رشد بازار غذاهای گیاهی، استفاده از آن در جایگزین‌های لبنی افزایش یافته است.

کاربرد در محصولات مراقبت شخصی

در محصولات مراقبت شخصی، زانتان گام به عنوان غلیظ‌کننده در لوسیون‌ها، ژل‌های دوش و صابون‌های مایع استفاده می‌شود و بافت صاف و قابل پخش ایجاد می‌کند. این ماده امولسیون روغن در آب را پایدار می‌سازد و از جداسازی فاز جلوگیری می‌نماید. در محصولات ضدتعریق، ویسکوزیته را کنترل می‌کند و احساس خنکی فراهم می‌آورد. زانتان گام hypoallergenic است و برای پوست‌های حساس مناسب می‌باشد، و در غلظت‌های پایین، هیدراتاسیون را افزایش می‌دهد.

کاربرد زانتان گام در صنایع آرایشی

در صنایع آرایشی، زانتان گام برای تهیه ژل‌های صورت، کرم‌های مرطوب‌کننده و ماسک‌ها به کار می‌رود و ویسکوزیته دقیق را فراهم می‌کند. این ماده در فرمولاسیون‌های شفاف، شفافیت را حفظ می‌کند و به عنوان عامل تشکیل فیلم، پوشش محافظتی روی پوست ایجاد می‌نماید. در رژلب‌ها و کانسیلرها، رنگدانه‌ها را معلق نگه می‌دارد و در محصولات برنزه‌کننده، پخش یکنواخت را تضمین می‌کند. زانتان گام با مواد فعال مانند ویتامین C ترکیب می‌شود و پایداری آن‌ها را افزایش می‌دهد.

زانتان گام برای پوست

زانتان گام برای پوست به عنوان مرطوب‌کننده و تثبیت‌کننده عمل می‌کند و لایه هیدروفیلیک روی پوست تشکیل می‌دهد که رطوبت را حفظ می‌کند. این ماده التهاب را کاهش می‌دهد و در محصولات ضدپیری، نفوذ مواد فعال را تسهیل می‌نماید. برای پوست‌های خشک، بافت ژل‌مانند ایجاد می‌کند و از خشکی جلوگیری می‌نماید. مطالعات نشان می‌دهد که زانتان گام با تحریک کلاژن، خاصیت ارتجاعی پوست را بهبود می‌بخشد.

کاربرد زانتان گام در صنایع دارویی

در صنایع دارویی، زانتان گام به عنوان اتصال‌دهنده قرص‌ها، سوسپانسیون‌های خوراکی و ژل‌های موضعی استفاده می‌شود و آزادسازی کنترل‌شده دارو را فراهم می‌کند. در شربت‌های سرفه، ویسکوزیته را افزایش می‌دهد و طعم را ماسک می‌نماید. در پمادهای چشمی، اشک مصنوعی تولید می‌کند و در کپسول‌ها، پرکننده عمل می‌کند. زانتان گام بیوسازگار است و در دوزهای درمانی ایمن می‌باشد.

کاربرد این ترکیب در شامپو ها

کاربرد زانتان گام در شامپوها شامل غلیظ کردن فرمولاسیون و تثبیت کف است که موها را نرم و قابل شانه‌زنی می‌کند. این ماده رسوبات را معلق نگه می‌دارد و از خشکی پوست سر جلوگیری می‌نماید. در شامپوهای بدون سولفات، بافت غلیظ ایجاد می‌کند و با مواد طبیعی مانند آلوئه‌ورا ترکیب می‌شود.

عوارض زانتان گام

عوارض زانتان گام نادر است و به طور کلی ایمن تلقی می‌شود، اما در مصرف بیش از حد ممکن است باعث نفخ، اسهال یا واکنش‌های آلرژیک شود. افراد حساس به ذرت (منبع گلوکز) ممکن است تحریک گوارشی تجربه کنند. مطالعات ۲۰۲۵ نشان می‌دهد که در دوزهای بالا، بر میکروبیوتای روده تأثیر می‌گذارد، اما FDA ADI آن را نامحدود اعلام کرده است.

روش استفاده از صمغ زانتان

روش استفاده از صمغ زانتان شامل پراکنده کردن پودر در آب با هم‌زدن سریع برای جلوگیری از توده است. برای هیدراتاسیون کامل، ۳۰-۶۰ دقیقه استراحت دهید. غلظت ۰.۱-۰.۵% برای غلیظ کردن کافی است. در پخت، با شکر پیش‌مخلوط کنید و در آرایشی، در فاز آبی اضافه نمایید.

قیمت زانتان گام

قیمت زانتان گام در ایران در سال ۱۴۰۴ (۲۰۲۵) بسته به گرید و حجم، حدود ۸۸۰,۰۰۰ تا ۱,۲۰۰,۰۰۰ تومان بر کیلوگرم است. گرید غذایی گران‌تر از صنعتی است و واردات از چین تأثیرگذار است.

خرید زانتان گام از شرکت پرشیا کماندار پایتخت

خرید زانتان گام از شرکت پرشیا کماندار پایتخت(تامین کننده مواد اولیه غذایی) گامی استراتژیک برای تأمین مواد خام باکیفیت در زنجیره‌های تولیدی صنایع غذایی، دارویی و صنعتی به شمار می‌آید. با توجه به تنوع گریدها، خلوص و خواص فیزیکوشیمیایی زانتان گام ارائه‌شده توسط این شرکت تامین کننده مواد اولیه شیمیایی، می‌توان از منظر اقتصادی و عملی به انتخاب مناسب دست یافت. همکاری با پرشیا کماندار پایتخت به معنای دسترسی به داده‌های فنی دقیق، امکان دریافت نمونه‌های آزمایشی، و پشتیبانی پس از فروش برای تضمین سازگاری با فرایندهای تولیدی است. همچنین، توجه به شرایط حمل، بسته‌بندی، تاریخ مصرف و گواهی‌های کیفی می‌تواند ریسک‌های کیفیتی را کاهش داده و زمان تحویل را بهینه کند. در نهایت، تدوین یک فرایند منسجم شامل درخواست رسمی، بررسی نرخ‌ها و شرایط پرداخت، و حصول اطمینان از مطابقت با استانداردهای مربوطه، خرید زانتان گام از پرشیا کماندار پایتخت را به تجربه‌ای شفاف و کارآمد تبدیل می‌کند.