زانتان گام دارویی

زانتان گام چیست و چه کاربردهای دارد؟

زانتان گام (Xanthan Gum) یک پلی‌ ساکارید طبیعی است که به عنوان یک افزودنی غذایی و ماده غلیظ‌ کننده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پودر سفید رنگ با فرمول شیمیایی C35H49O29 دارای ساختار شیمیایی است که به آن ویژگی‌های منحصر به فردی مانند ویسکوزیته بالا، پایداری در گستره وسیعی از شرایط محیطی، و قابلیت ژل شدن می‌دهد.

خرید زانتان گام دارویی

جهت خرید زانتان گام دارویی شما می توانید با مراجعه به سایت شرکت نماشیمی و یا تماس با کارشناسان این شرکت این ماده را با گرید دارویی  و یا صنعتی به صورت عمده خریداری نمایید.

تاریخچه و کشف زانتان گام

زانتان گام اولین بار در دهه 1960 توسط گروهی از دانشمندان آمریکایی در وزارت کشاورزی ایالات متحده کشف شد. این پلی‌ ساکارید توسط باکتری Xanthomonas campestris تولید می‌شود که به همین دلیل نام “زانتان” را برای آن انتخاب کردند.

ساختار شیمیایی زانتان گام

زانتان گام یک پلی‌ساکارید هتروپلی‌مر است که ساختار اصلی آن از واحدهای تکرارشونده تشکیل شده است. این واحدها شامل گلوکز (D-glucose)، مانوز (D-mannose) و گلوکورونیک اسید (D-glucuronic acid) می باشد. ساختار زنجیره اصلی آن از واحدهای گلوکز تشکیل شده است که مشابه سلولز است. به زنجیره اصلی گلوکز، شاخه‌های جانبی که شامل یک واحد مانوز متصل به یک واحد گلوکورونیک اسید و سپس یک واحد مانوز دیگر است، متصل می‌شوند.

شرکت های وارد کننده زانتان گام

در ایران شرکت های زیادی اقدام به واردات زانتان گام کرده اند. یکی از آنها شرکت نماشیمی تجارت می باشد. برای استعلام قیمت این ماده و سایر مواد شیمیایی می توانید با کارشناسان این شرکت تماس حاصل نمایید.

روش های تولید زانتان گام

زانتان گام به طور صنعتی از طریق فرآیند تخمیر توسط باکتری Xanthomonas campestris تولید می‌شود. این فرآیند شامل چندین مرحله است که هر کدام برای بهینه‌ سازی تولید و خلوص ماده اهمیت دارند. در ادامه به توضیح کامل مراحل مختلف تولید این ماده پرداخته می‌شود:

آماده‌ سازی محیط کشت

در این مرحله، محیط کشت به دقت آماده می‌شود تا رشد بهینه باکتری‌ها تضمین شود. محیط کشت معمولاً شامل منابع مختلف کربن (مانند گلوکز، ساکارز یا نشاسته)، نیتروژن (مانند پپتون یا آمونیاک)، نمک‌های معدنی و عوامل تنظیم کننده pH است. برخی مواد مانند یون‌های منیزیم و کلسیم نیز برای بهبود تولید این ماده اضافه می‌شوند.

تلقیح و تخمیر

باکتری Xanthomonas campestris به محیط کشت آماده‌ شده اضافه می‌شود. این فرآیند در شرایط استریل و با رعایت کامل اصول بهداشتی انجام می‌شود تا از هرگونه آلودگی جلوگیری شود. سپس باکتری‌ها در محیط کشت به سرعت رشد می‌کنند و شروع به تولید ماده می‌کنند. تخمیر معمولاً در دماهای بین 25 تا 30 درجه سانتی‌گراد و pH حدود 6 تا 7 انجام می‌شود. در طول فرآیند تخمیر، باکتری‌ها گلوکز را به ماده تبدیل می‌کنند. این مرحله ممکن است 3 تا 5 روز طول بکشد.

جداسازی و رسوب‌ دهی

پس از تکمیل تخمیر، محصول تولید شده باید از محیط تخمیر جدا شود. برای جداسازی ماده از محیط تخمیر، از فرآیند رسوب‌ دهی استفاده می‌شود. در این فرآیند، الکل ایزوپروپانول یا اتانول به محلول تخمیری اضافه می‌شود تا ماده به صورت یک رسوب جامد جدا شود. این مرحله مهم است زیرا باعث افزایش خلوص ماده می‌شود. سپس ماده رسوب‌ داده‌ شده شسته می‌شود تا هرگونه ناخالصی‌های باقیمانده حذف شود. معمولاً از محلول‌های الکلی برای شستشو استفاده می‌شود تا باکتری‌ها و سایر ناخالصی‌ها از آن جدا شوند.

خشک کردن

پس از شستشو، ماده مرطوب باید خشک شود. فرآیند خشک کردن معمولاً در خشک‌ کن‌های هوای گرم انجام می‌شود. در این مرحله، دمای خشک کردن باید به دقت کنترل شود تا از تخریب ساختار ماده تولید شده جلوگیری شود. دمای معمول برای خشک کردن این ماده بین 40 تا 60 درجه سانتی‌گراد است.

آسیاب کردن و پودر کردن

ماده خشک‌ شده به صورت قطعات جامد است که برای استفاده در صنایع مختلف باید به پودر تبدیل شود. این کار با استفاده از آسیاب‌های مکانیکی انجام می‌شود. اندازه ذرات پودری می‌تواند بر اساس نیازهای خاص صنعت تنظیم شود.

کاربردهای زانتان گام در صنایع

زانتان گام به دلیل خواص منحصر به‌ فرد خود، مانند ویسکوزیته بالا، پایداری در طیف وسیعی از شرایط محیطی، و توانایی تشکیل ژل، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در ادامه به بررسی کاربردهای آن در صنایع مختلف پرداخته می‌شود:

صنایع غذایی

به عنوان غلیظ‌ کننده در سوپ‌ها، سس‌ها، و چاشنی‌ها (مانند سس سالاد و سس کچاپ) استفاده می‌شود. این ماده می‌تواند ویسکوزیته را افزایش داده و قوام محصولات را بهبود بخشد. در محصولات لبنی مانند بستنی، ماست، و خامه زده شده، به حفظ پایداری و جلوگیری از جدا شدن آب از فاز چربی کمک می‌کند. این ویژگی بهبود دهنده بافت و حفظ کیفیت محصول در طول زمان است. همچنین به عنوان جایگزین گلوتن در نان‌ها و محصولات پخت بدون گلوتن استفاده می‌شود. این ماده به بهبود ساختار، بافت و حجم محصولات بدون گلوتن کمک می‌کند. در محصولات یخی و دسرها نیز به کنترل کریستالیزاسیون و بهبود بافت محصول کمک می‌کند.

صنایع دارویی

در شربت‌ها و سوسپانسیون‌ها، به عنوان تعلیق‌ کننده استفاده می‌شود تا از ته‌ نشین شدن مواد فعال جلوگیری کرده و یکنواختی محصول را حفظ کند. به عنوان یک ماده پایه برای سیستم‌های کنترل رهایش داروها استفاده می‌شود. با تنظیم ساختار ژل و ویسکوزیته نیز می‌تواند رهایش داروها را به صورت تدریجی و پایدار کنترل کند. همچنین به عنوان پایدار کننده در فرمولاسیون‌های دارویی مایع و نیمه‌ جامد، به بهبود پایداری فیزیکی و شیمیایی داروها کمک می‌کند.

صنایع آرایشی و بهداشتی

به عنوان غلیظ‌ کننده در کرم‌ها، ژل‌ها، و لوسیون‌های آرایشی استفاده می‌شود. این ماده به بهبود قوام و احساس لوکس محصولات روی پوست کمک می‌کند. در محصولات آرایشی مانند کرم‌های ضد آفتاب و فرمولاسیون‌های امولسیونی، به حفظ پایداری و جلوگیری از جدا شدن فازها کمک می‌کند. در ژل‌های حالت‌ دهنده مو و محصولات مشابه، نیز به عنوان ژل‌ ساز عمل می‌کند و به بهبود بافت و قدرت نگهداری محصول کمک می‌کند.

صنایع نفت و گاز

به عنوان ماده افزودنی به سیالات حفاری اضافه می‌شود تا ویسکوزیته آنها افزایش یابد و به بهتر شدن جریان مواد در هنگام حفاری کمک کند. این ویژگی همچنین به کاهش فرسایش دیواره‌های چاه و جلوگیری از فروپاشی آن کمک می‌کند. همچنین به دلیل پایداری در شرایط دمای بالا و pH متغیر، به عنوان یک ماده مفید در سیالات حفاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع نساجی

به عنوان غلیظ‌ کننده در خمیرهای چاپ پارچه استفاده می‌شود. این ماده باعث ایجاد ویسکوزیته مناسب برای چاپ دقیق و یکنواخت روی پارچه‌ها می‌شود. همچنین در فرآیندهای تولید نساجی، می‌تواند به بهبود خواص مکانیکی الیاف کمک کند و باعث افزایش استحکام و مقاومت آنها شود.

صنایع کاغذ سازی

به عنوان پایدار کننده در فرمولاسیون‌های کاغذ سازی استفاده می‌شود و به نگهداری آب و حفظ پایداری فیزیکی کمک می‌کند.همچنین این ماده می‌تواند به بهبود خواص سطحی کاغذ کمک کند، مانند یکنواختی و نرمی سطح.

صنایع ساختمانی و رنگ

به عنوان یک افزودنی برای بهبود خواص رئولوژیکی و عملکردی مواد ساختمانی استفاده می‌شود و به عنوان افزودنی در ملات‌ها و دوغاب‌های ساختمانی استفاده می‌شود تا قوام و پایداری آنها را بهبود بخشد.همچنین در رنگ‌ها و پوشش‌های ساختمانی، به عنوان عامل غلیظ‌ کننده عمل کرده و باعث افزایش چسبندگی و پایداری رنگ‌ها می‌شود.

کشاورزی و سموم دفع آفات

به عنوان تعلیق‌ کننده در فرمولاسیون‌های سموم دفع آفات مایع استفاده می‌شود تا از ته‌ نشینی ذرات فعال جلوگیری کند.همچنین در کودهای مایع به عنوان پایدار کننده و عامل غلیظ‌ کننده به بهبود پایداری و قابلیت استفاده کود کمک می‌کند.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی زانتان گام

زانتان گام به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف کاربرد دارد. از این ویژگی ها می توان به ویسکوزیته بالا، پایداری و قابلیت ژل را مثال زد. باقی ویژگی های فیزیک و شیمیایی این ماده را در جدول زیر ملاحظه می فرمایید.

کاربرد زانتان گام در حفاری

زانتان گام در صنعت نفت و گاز، به ویژه در حفاری چاه‌های نفت و گاز، کاربردهای مهمی دارد. این ماده به دلیل خواص رئولوژیکی (ویژگی‌های جریان‌شناسی) برجسته‌اش، در سیالات حفاری به عنوان یک افزودنی کارآمد استفاده می‌شود. در ادامه، به بررسی دقیق کاربردهای آن  در حفاری می‌پردازیم.

افزایش ویسکوزیته سیالات حفاری

یکی از کاربردهای اصلی زانتان گام در حفاری، افزایش ویسکوزیته سیالات حفاری است. سیالات حفاری نقش حیاتی در انتقال کنده‌های حفاری به سطح، خنک‌ سازی مته، و تثبیت دیواره چاه دارند. این ماده به افزایش ویسکوزیته سیال کمک می‌کند، که مانع از ته‌ نشینی کنده‌ها در چاه می‌شود و انتقال مؤثر آن‌ها به سطح را تسهیل می‌کند. همچنین با افزایش ویسکوزیته، توانایی سیال را برای نگه‌ داشتن کنده‌های حفاری در حالت تعلیق افزایش می‌دهد، که این امر به جلوگیری از مشکلات احتمالی مانند گرفتگی چاه کمک می‌کند.

پایداری در شرایط سخت

سیالات حفاری باید در شرایط سخت محیطی، از جمله دماهای بالا، فشار بالا، و محیط‌های شیمیایی متغیر پایدار باشند. این ماده می‌تواند در دماهای بالا پایدار باقی بماند، که این ویژگی آن را برای استفاده در چاه‌های عمیق و دماهای بالا مناسب می‌کند. همچنین این ماده در محدوده وسیعی از pH (از اسیدی تا قلیایی) پایدار است، که به حفظ خواص رئولوژیکی سیالات حفاری کمک می‌کند.

کاهش نیاز به افزودنی‌های شیمیایی دیگر

این ماده به دلیل توانایی بالای خود در افزایش ویسکوزیته، می‌تواند به عنوان جایگزینی برای پلیمرهای دیگر مانند CMC (کربوکسی متیل سلولز) و گوارگام استفاده شود. همچنین خواص پایدار آن نیاز به مواد شیمیایی اضافی برای تنظیم ویسکوزیته و پایداری سیالات حفاری را کاهش می‌دهد.

کنترل ازدیاد فشار در چاه

به دلیل توانایی ایجاد فیلتر کیک نازک و کم‌ نفوذ، به کاهش هرزروی سیالات حفاری در نواحی پر منفذ کمک می‌کند و با بهبود کنترل ویسکوزیته و جریان سیال،  می‌تواند به کاهش احتمال پدیده‌های ناگهانی مانند فوران چاه (Blowout) کمک کند.

عملکرد بهتر در محیط‌های با آب شور و شوری بالا

در حضور یون‌های مختلف مانند کلریدها و سولفات‌ها، پایداری و ویسکوزیته خود را حفظ می‌کند. این ویژگی در محیط‌های حاوی آب شور که سایر افزودنی‌ها ممکن است ناپایدار شوند، بسیار مفید است.

فرق زانتان گام با گوارگام

 زانتان گام و گوارگام هر دو پلی‌ ساکاریدهای طبیعی هستند، اما تفاوت‌هایی دارند. زانتان گام از تخمیر قندها توسط باکتری Xanthomonas campestris تولید می‌شود، در حالی که گوارگام از دانه‌های گیاه گوار استخراج می‌شود. زانتان گام دارای زنجیره‌های جانبی متشکل از د-مانوز و د-گلوکورونیک اسید است، در حالی که گوارگام عمدتاً از واحدهای گالاکتومانان تشکیل شده است. همچنین زانتان گام به طور کلی پایداری و ویسکوزیته بالاتری در برابر تغییرات دما و pH دارد، در حالی که گوارگام کمتر مقاوم است. گوارگام ارزان‌تر است و به عنوان یک غلیظ‌ کننده ارزان قیمت در صنایع غذایی و برخی کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود.

کاربرد زانتان گام برای پوست

زانتان گام در محصولات مراقبت از پوست به عنوان غلظت‌ دهنده، پایدار کننده و امولسیون‌ کننده عمل می‌کند. این ماده به افزایش قوام محصولات مانند کرم‌ها و لوسیون‌ها کمک می‌کند و به حفظ یکنواختی و ثبات فرمولاسیون‌ها کمک می‌کند. همچنین، زانتن گام می‌تواند به ایجاد احساس نرمی و لطافت در محصولات پوستی کمک کند و به عنوان یک لایه محافظ بر روی پوست عمل نماید.

ایمنی کار با زانتان گام و  MSDS ماده

مانند بسیاری از مواد شیمیایی، نیاز به رعایت نکات ایمنی خاصی دارد. برای اطمینان از استفاده ایمن از این ماده، توجه به برگه داده‌های ایمنی مواد (MSDS) و رعایت دستورالعمل‌های ایمنی مهم است.

تماس با پوست

معمولاً برای تماس با پوست ایمن است، اما تماس طولانی‌ مدت با پودر خشک می‌تواند باعث تحریک خفیف پوست شود. توصیه می‌شود از تماس طولانی‌ مدت با پوست خودداری کنید و از دستکش‌های حفاظتی استفاده کنید.

تماس با چشم‌ها

تماس پودر این ماده با چشم‌ها می‌تواند باعث تحریک خفیف و قرمزی شود. در صورت تماس با چشم، باید فوراً با آب زیاد شسته شود و در صورت ادامه مشکل، به پزشک مراجعه شود.

تنفس

استنشاق پودر آن می‌تواند باعث تحریک مجاری تنفسی و سرفه شود. برای جلوگیری از این مشکل، در هنگام کار با این ماده استفاده از ماسک تنفسی مناسب توصیه می‌شود.

بلع

بلعیدن مقادیر کم این ماده احتمالاً باعث عوارض جدی نمی‌شود، اما در صورت بلعیدن مقدار زیادی، ممکن است نیاز به مراقبت پزشکی باشد.

عوارض احتمالی

تحریک خفیف پوست در اثر تماس طولانی‌ مدت با پودر خشک و همچنین قرمزی و تحریک خفیف چشم‌ها در اثر تماس با پودر ممکن است رخ دهد. همچنین سرفه و تحریک مجاری تنفسی در اثر استنشاق پودر و در صورت بلعیدن مقادیر زیاد، ممکن است مشکلات گوارشی مانند تهوع و استفراغ رخ دهد.

احتیاطات و روش‌های ایمنی

در هنگام کار با آن، استفاده از دستکش‌های حفاظتی، عینک‌های ایمنی و ماسک تنفسی توصیه می‌شود. کار در محیط‌های دارای تهویه مناسب برای کاهش خطر استنشاق پودر توصیه میشود و باید در مکان‌های خشک و خنک، در ظروف محکم و دربسته نگهداری شود تا از رطوبت و آلودگی محافظت شود.

نتیجه گیری

زانتان گام (Xanthan Gum) یک پلی‌ ساکارید طبیعی است که کاربرد غلیظ کنندگی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی را دارد. شکل ظاهری آن پودر سفید رنگ و با فرمول شیمیایی C35H49O29 دارای ویژگی‌هایی مانند ویسکوزیته بالا، پایداری در گستره وسیعی از شرایط محیطی، و قابلیت ژل شدن دارد.

منابع

PubMed , EFSA