صمغ الزانثان
الصيغة الكيميائية الهيكلية
سمات
يُعد صمغ الزانثان حاليًا الغراء الحيوي الأفضل أداءً في العالم، إذ يجمع بين التكثيف والتعليق والاستحلاب والتثبيت. يؤثر عدد مجموعات البيروفات في الطرف الجانبي الجزيئي لصمغ الزانثان تأثيرًا كبيرًا على أدائه. يتمتع صمغ الزانثان بخصائص عامة للبوليمرات طويلة السلسلة، ولكنه يحتوي على مجموعات وظيفية أكثر من البوليمرات العامة، ويُظهر خصائص فريدة في ظل ظروف محددة. يتنوع تركيبه في المحاليل المائية، ويُظهر خصائص مختلفة في ظل ظروف مختلفة..
| 1. سمعلق ومستحلب: | يتميز صمغ الزانثان بتأثير تعليق ممتاز على المواد الصلبة غير القابلة للذوبان وقطرات الزيت. تستطيع جزيئات محلول صمغ الزانثان تكوين كوبوليمرات حلزونية فائقة الترابط على شكل شريط، لتكوين بنية شبكية هشة تشبه الغراء، مما يدعم شكل الجسيمات الصلبة وقطرات السائل والفقاعات الهوائية، مما يُظهر ثباتًا قويًا في الاستحلاب وقدرة تعليق عالية. |
| 2. قابلية جيدة للذوبان في الماء: | يذوب صمغ الزانثان بسرعة في الماء، ويتميز بذوبان جيد فيه. ويمكن إذابته في الماء البارد، مما يوفر عليه عناء المعالجة ويجعله سهل الاستخدام. ومع ذلك، نظرًا لشدة انجذابه للماء، فإن إضافة الماء مباشرةً مع التقليب غير الكافي، تؤدي إلى امتصاص الطبقة الخارجية للماء وتضخمها إلى ميسيلات، مما يمنع دخول الماء إلى الطبقة الداخلية، مما يؤثر على وظيفتها، لذا يجب توخي الحذر عند استخدامها بشكل صحيح. يُحضّر صمغ الزانثان على شكل مسحوق جاف أو يُخلط مع مواد مساعدة مثل الملح والسكر، ثم يُضاف ببطء إلى الماء مع التقليب للحصول على محلول جاهز للاستخدام. |
| 3. تتسلق الجبال: | يتميز محلول صمغ الزانثان بالتركيز المنخفض واللزوجة العالية (لزوجة المحلول المائي 1% هي 100 مرة من لزوجة الجيلاتين)، وهو مكثف فعال. |
| 4. اللدونة الزائفة:
| يتميز محلول صمغ الزانثان المائي بلزوجة عالية تحت تأثير القص الثابت أو المنخفض، وتنخفض اللزوجة بشكل حاد تحت تأثير القص العالي، لكن البنية الجزيئية تبقى ثابتة. وعند إزالة قوة القص، تعود اللزوجة الأصلية فورًا. العلاقة بين قوة القص واللزوجة مرنة تمامًا. تتميز اللدونة الزائفة لصمغ الزانثان بخاصية اللدونة الزائفة، وهي فعالة للغاية في تثبيت المعلقات والمستحلبات. |
| 5. الاستقرار الحراري:
| لا تتغير لزوجة محلول صمغ الزانثان كثيرًا بتغير درجة الحرارة. تتغير لزوجة عديدات السكاريد العامة بالتسخين، لكن لزوجة محلول صمغ الزانثان لا تتغير تقريبًا بين 10 و80 درجة مئوية، حتى المحلول المائي منخفض التركيز من صمغ الزانثان يظل ثابتًا عند اللزوجة العالية في نطاق واسع من درجات الحرارة. يُسخّن محلول صمغ الزانثان بتركيز 1% (يحتوي على 1% كلوريد البوتاسيوم) من 25 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية، فتنخفض لزوجته بنسبة 3% فقط. |
| 6. الاستقرار للأحماض والقلويات:
| محلول صمغ الزانثان مستقر جدًا تجاه الأحماض والقلويات، ولا تتأثر لزوجته عندما يكون الرقم الهيدروجيني بين 5 و10، وتتغير اللزوجة قليلاً عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 4 وأكبر من 11. في نطاق الرقم الهيدروجيني 3-11، يكون الفرق بين اللزوجة القصوى والدنيا أقل من 10%. يمكن إذابة صمغ الزانثان في محاليل حمضية متنوعة، مثل 5% حمض الكبريتيك، 5% حمض النيتريك، 5% حمض الأسيتيك، 10% حمض الهيدروكلوريك، و25% حمض الفوسفوريك.aتتميز محاليل حمض صمغ الزانثان هذه بثباتها التام في درجة الحرارة العادية، وثبات خصائصها لعدة أشهر. كما يذوب صمغ الزانثان في محلول هيدروكسيد الصوديوم، وله خصائص تكثيف، ما يجعل المحلول الناتج مستقرًا للغاية في درجة حرارة الغرفة. يتحلل صمغ الزانثان بعوامل مؤكسدة قوية، مثل حمض البيركلوريك وحمض البيركبريت، ويتسارع التحلل مع ارتفاع درجة الحرارة. |
| 7. الاستقرار للملح:
| يمتزج محلول صمغ الزانثان مع العديد من محاليل الأملاح (ملح البوتاسيوم، ملح الصوديوم، ملح الكالسيوم، ملح المغنيسيوم، إلخ)، ولا تتأثر لزوجته. حتى في ظل تركيزات ملحية أعلى، يحافظ على ذوبانيته دون ترسب أو تكتل، ولا تتأثر لزوجته تقريبًا. |
| 8. الاستقرار لتفاعل التحلل الأنزيمي:
| البنية الحلزونية المزدوجة المستقرة لصمغ الزانثان تجعله مقاومًا للغاية للأكسدة والتحلل الإنزيمي. العديد من الإنزيمات، مثل البروتياز والأميليز والسليلوز والهيميسليلوز، لا تستطيع تحلل صمغ الزانثان. |
الأغراض الرئيسية
بفضل خصائصه الفريدة، يُستخدم صمغ الزانثان على نطاق واسع في أكثر من اثني عشر مجالًا، مثل الأغذية والبترول والأدوية والصناعات الكيميائية اليومية. يتمتع بمستوى عالٍ من التسويق وتطبيقات واسعة النطاق.، تلا يوجد مثيل لهذا النوع من السكريات الميكروبية.
| 1. الغذاء:
| يُضاف صمغ الزانثان إلى العديد من الأطعمة كمثبِّت، ومستحلب، ومعلق، ومكثِّف، ومساعد في المعالجة. يتحكم صمغ الزانثان في ريولوجيا المنتج وبنيته ونكهته ومظهره، كما تضمن مرونته الزائفة مذاقًا رائعًا، لذا يُستخدم على نطاق واسع في تتبيلات السلطة، والخبز، ومنتجات الألبان، والأطعمة المجمدة، والمشروبات، والتوابل، والتخمير، وفي الحلويات، والمعجنات، والشوربات، والأطعمة المعلبة. في السنوات الأخيرة، غالبًا ما يقلق الناس في الدول المتقدمة من ارتفاع القيمة الحرارية في الطعام لدرجة لا تُسبِّب لهم السمنة. يُبدّد صمغ الزانثان هذا القلق لأنه لا يتحلل مباشرةً في جسم الإنسان. بالإضافة إلى ذلك، ووفقًا لتقرير ياباني نُشر عام ١٩٨٥، كان صمغ الزانثان أكثر المواد المضادة للسرطان فعالية من بين إحدى عشرة مادة مضافة غذائية في اختبار مقارن. |
| 2. يوميًاCالمواد الكيميائية:
| يحتوي جزيء صمغ الزانثان على عدد كبير من المجموعات المحبة للماء، وهو مادة فعالة سطحيًا جيدة، وله تأثيرات مضادة للأكسدة والشيخوخة. لذلك،xيُستخدم صمغ الزانثان كمكوّن رئيسي في معظم مستحضرات التجميل الفاخرة. كما يُمكن استخدامه كمكوّن في معجون الأسنان لزيادة سماكة الأسنان وتشكيلها، مما يُقلل من تآكل سطحها. |
| 3. طبيAالمواصفات:
| صمغ الزانثان هو المكون الوظيفي لكبسولة الدواء الدقيقة الساخنة في العالم في الوقت الحاضر، ويلعب دورًا مهمًا في التحكم في الإطلاق المستدام للأدوية؛ نظرًا لقدرته القوية على حب الماء واحتباس الماء،tهناك أيضًا العديد من التطبيقات في العمليات الطبية المحددة، مثل تكوين طبقة مائية كثيفة لتجنب التهابات الجلد؛ وتقليل العطش لدى المرضى بعد العلاج الإشعاعي، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، كتب لي شين وشو لي ذات مرة أن صمغ الزانثان نفسه يمكن أن يعزز بشكل كبير وظيفة المناعة الخلطية لدى الفئران. |
| 4. التطبيق فيIالصناعة وAالزراعة:
| في صناعة البترول، بسبب شبه اللدونة القوية، يمكن لمحلول مائي منخفض التركيز من صمغ الزانثان (0.5%) الحفاظ على لزوجة سائل الحفر والتحكم في خصائصه الرومولوجية، وبالتالي فإن اللزوجة عند مِثقاب الحفر الدوار عالي السرعة صغيرة للغاية،الذي لديهsaفيدقوة عالية؛ مع الحفاظ على لزوجة عالية في أجزاء الحفر الساكنة نسبيًا، مما يمنع انهيار جدار البئر. وبفضل مقاومته الممتازة للملوحة والحرارة، يُستخدم على نطاق واسع في الحفر في بيئات خاصة مثل المحيطات والمناطق عالية الملوحة، ويمكن استخدامه كعامل استخلاص للنفط لتقليل مناطق النفط الميت وزيادة استخلاصه. |
تحديد
| عناصر الاختبار | تحديد |
| مظهر | مسحوق أبيض كريمي/أصفر فاتح يتدفق بحرية |
| نسبة الجسيمات التي تمر عبر منخل 80 شبكة | لا تقل عن 95.00% |
| نسبة الجسيمات التي تمر عبر منخل 200 شبكة | لا يزيد عن 57.00% |
| خسارة عند التجفيف | لا يزيد عن 13.00% |
| قيمة الرقم الهيدروجيني (محلول صمغ الزانثان 1٪) | 6.0 ~ 8.0 |
| رماد | لا يزيد عن 15.00% |
| نسبة القص | لا يقل عن 6.50 |
| اللزوجة (1% صمغ زانثان في محلول 1% كلوريد البوتاسيوم) | 1200 نقطة في الثانية ~ 1700 نقطة في الثانية |
| حمض البيروفيك | لا تقل عن 1.5% |
| إجمالي النيتروجين | لا يزيد عن 1.5% |
| إجمالي المعادن الثقيلة | لا يزيد عن 20 جزء في المليون |
| الرصاص (Pb) | لا يزيد عن 2 جزء في المليون |
| إجمالي عدد اللوحات | لا يزيد عن 2000CFU/g |
| القولونيات/5 جرام | سلبي |
| الخميرة والعفن | لا يزيد عن 500CFU/g |
التعبئة والتغليف
كيس ورق كرافت صافي 25 كجم.
ظروف التخزين
يحفظ في عبوات غير مفتوحة في مكان بارد وجاف قبل الاستخدام، ويحفظ بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة والحرارة والرطوبة.
