sábado, 3 de marzo de 2018

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Xanthan gum (/ˈzænθən/) is a polysaccharide with a wide variety of uses, including as a common food additive. It is a powerful thickening agent, and also has uses as a stabilizer to prevent ingredients from separating.



It can be produced from a range of simple sugars using a fermentation process, and derives its name from the strain of bacteria used in this: Xanthomonas campestris.

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Xanthan gum was discovered by Allene Rosalind Jeanes and her research team at the United States Department of Agriculture, and brought into commercial production under the trade name Kelzan in the early 1960s. It was approved for use in foods in 1968 and is accepted as a safe food additive in the USA, Canada, Europe, and many other countries, with E number E415.
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Xanthan gum derives its name from the strain of bacteria used during the fermentation process, Xanthomonas campestris. This is the same bacterium responsible for causing black rot to form on broccoli, cauliflower, and other leafy vegetables.
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Xanthan gum, 1%, can produce a significant increase in the viscosity of a liquid.

In foods, xanthan gum is common in salad dressings and sauces. It helps to prevent oil separation by stabilizing the emulsion, although it is not an emulsifier. Xanthan gum also helps suspend solid particles, such as spices.



Xanthan gum helps create the desired texture in many ice creams. Toothpaste often contains xanthan gum as a binder to keep the product uniform.

Xanthan gum also helps thicken commercial egg substitutes made from egg whites, to replace the fat and emulsifiers found in yolks. It is also a preferred method of thickening liquids for those with swallowing disorders, since it does not change the color or flavor of foods or beverages at typical use levels.



In gluten-free baking xanthan gum is used to give the dough or batter the stickiness that would otherwise be achieved with gluten. In most foods, it is used at concentrations of 0.5% or less.

In the oil industry, xanthan gum is used in large quantities to thicken drilling mud.



These fluids serve to carry the solids cut by the drilling bit back to the surface. Xanthan gum provides great "low end" rheology. When the circulation stops, the solids still remain suspended in the drilling fluid. The widespread use of horizontal drilling and the demand for good control of drilled solids has led to its expanded use.



It has also been added to concrete poured underwater, to increase its viscosity and prevent washout.

In cosmetics, xanthan gum is used to prepare water gels, usually in conjunction with bentonite clays. It is also used in oil-in-water emulsions to help stabilize the oil droplets against coalescence. It has some skin hydrating properties. Xanthan gum is a common ingredient in fake blood recipes, and in gunge/slime.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Xanthan_gum

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Xanthan (selten Xantan) ist ein natürlich vorkommendes Polysaccharid. Es wird mit Hilfe von Bakterien der Gattung Xanthomonas aus zuckerhaltigen Substraten gewonnen und wird als Lebensmittelzusatzstoff mit der E-Nummer E 415 als Verdickungs- und Geliermittel eingesetzt. Xanthan ist für Öko-Lebensmittel zugelassen.


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Xanthan (selten Xantan) ist ein natürlich vorkommendes Polysaccharid


Xanthan kann vom menschlichen Organismus nicht verstoffwechselt werden und wird daher zu den Ballaststoffen gezählt. Im Darm wird es teilweise von dort lebenden Mikroorganismen abgebaut. In hohen Dosen kann es abführend wirken. Xanthan gilt dennoch als gesundheitlich unbedenklich. Fälle von Allergien, Unverträglichkeiten oder Überempfindlichkeiten sind nicht bekannt.









  1. Datenblatt Xanthan (PDF) bei Carl Roth.
  2.  Xanthan bei zusatzstoffe-online.de (eine Datenbank mit Informationen zu Lebensmittelzusatzstoffen).
  3.  Eintrag zu Xanthan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, 
  4.  Alicja Mortensen, Fernando Aguilar u. a.: Re‐evaluation of xanthan gum (E415) as a food additive. In: EFSA Journal. 15, 2017, doi:10.2903/j.efsa.2017.4909.
  5.  Coltec Xanthan Gum.
  6.  Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to xanthan gum and increased satiety (ID 838) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006, doi:10.2903/j.efsa.2010.1481

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Xanthan quillt in wässriger Lösung und erhöht dadurch die Viskosität des Mediums. Es wird deshalb als Verdickungsmittel z. B. in Milchprodukten, Guacamole, Saucen, Tomatenketchup, Mayonnaise, Senf und Dressings sowie in vegetarischen Lebensmitteln verwendet.

Auch in der Molekularküche bildet es eine wichtige Zutat. Zudem wird Xanthan in zahlreichen Produkten der Kosmetikindustrie eingesetzt, zum Beispiel in Lotionen, Shampoos, Zahnpasta, flüssigen Seifen und Mascara.

Auch zur Herstellung von Gleitmitteln wird Xanthan verwendet. Technisch findet es in Sprengstoffen und Bohrschlämmen Verwendung. Ein besonderes Kennzeichen von Xanthanlösungen besteht darin, dass sie eine Pseudo-Fließgrenze besitzen. Weiterhin kann Xanthan mit Johannisbrotkernmehl zusammen synergistisch wirken und thermoreversible Gele bilden, die sich durch ein sehr gutes Wasserbindungsvermögen und hohe Elastizität auszeichnen. 

 2003 lag die Jahresweltproduktion von Xanthan bei etwa 20.000 Tonnen.

Ein Health Claim mit dem Ziel es als Appetithemmer einzusetzen wurde seitens der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit abgelehnt, da kein Wirkzusammenhang nachgewiesen werden konnte.

Das Rückgrat des Xanthan-Polymers wird von β-(1→4)-verknüpften D-Glucoseeinheiten gebildet. An jede zweite Glucoseeinheit ist α-(1→3)-glycosidisch eine β-D-Mannopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyl-(1→2)-6-O-acetyl-α-D-mannopyranosyl-Seitenkette geknüpft. 

Etwa die Hälfte der endständigen Mannoseeinheiten dieser Seitenkette bildet über die Hydroxygruppen an den Positionen 4 und 6 ein Ketal mit Brenztraubensäure. 
Gelegentlich kann die Acetylgruppe oder eine Seitenkette komplett fehlen.

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La goma xantana, o xantano es un polisacárido extracelular producido por la bacteria Xanthomonas campestris B-1459.

El aspecto físico del xantano es el de un polvo color crema que se disuelve en agua caliente o fría produciendo soluciones de viscosidad relativamente alta a concentraciones bajas. La viscosidad es alta en un amplio intervalo de concentraciones y las soluciones son estables en un amplio rango de pH, concentración de sales y temperaturas. Estas características son muy favorables para la economía de operaciones donde se la usa como espesante.

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La molécula de xantano consta de una cadena principal de D-glucopiranosilo con enlace beta 1-4, como en la celulosa. A la cadena se anexan cadenas laterales de trisacárido compuestas por residuos de D-manopiranosilo y de ácido D-glucopiranosilurónico. Los residuos de manosilo con enlace a 1-2 tienen sustitutos 6-o-acetilo. Un promedio de aproximadamente la mitad de los grupos terminales del a-D-manosilo tienen sustitutos 4,6-o-(1-carboxietilideno).
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Historia


El descubrimiento del xantano fue el resultado de un programa de búsqueda sistemática o screening iniciado por el departamento de agricultura de EEUU.
Como consecuencia del éxito comercial del dextrano en la década de 1940, el departamento inició un programa exhaustivo de búsqueda de microorganismos capaces de producir polisacáridos solubles en agua en cultivos sumergidos. El resultado de este programa fue el descubrimiento del xantano en la década de 1950 en los laboratorios del Northern Regional Research Laboratories (NRRL).
Durante la década de 1960 se llevaron a cabo investigaciones a escala piloto en varios laboratorios industriales y la producción comercial comenzó a principios de 1964. El conocimiento acumulado en la época sobre los requerimientos nutricionales de X. campestris era amplio por tratarse de un importante fitopatógeno, causante de enfermedades en plantas crucíferas.
El xantano se convirtió en el primer producto biopolimérico de una fermentación a base de azúcar de maíz que tuvo importancia comercial. A raíz de su éxito comenzaron a estudiarse otros polisacáridos microbianos, pero a la fecha el xantano es el que posee mayor volumen de producción, rango de aplicaciones y el único aprobado para uso en alimentos.

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El xantano se agrega a los alimentos para controlar la reología del producto final. El polímero produce un gran efecto sobre propiedades como la textura, liberación de aroma y apariencia, que contribuyen a la aceptabilidad del producto para su consumo. Por su carácter pseudoplástico en solución el xantano tiene una sensación menos gomosa en la boca que las gomas con comportamiento newtoniano. También se utiliza como aditivo para añadir elasticidad a las masas hechas de harinas sin gluten en los alimentos especiales para celíacos.

Su comportamiento como antioxidante es mayor que el de otros polisacáridos debido a su gran capacidad de unirse a metales y su comportamiento viscoso.

En la industria farmacéutica y cosmética el xantano se usa como agente emulsificante y para dar cuerpo. Los productos de cuidado personal como shampú, cremas, lociones, maquillaje, productos de cuidado capilar y dentífrico pueden formularse con xantano. El xantano otorga a las cremas y lociones una buena sensación en la piel durante y después de la aplicación. En la industria farmacéutica el xantano se usa para mantener en suspensión a los antibióticos u otros fármacos y para lograr formulaciones de dosificación uniforme o estabilizar cremas conteniendo fármacos.

En las aplicaciones agrícolas el xantano se usa como agente de suspensión o espesante. Se utiliza para mejorar la eficiencia de fungicidas, herbicidas e insecticidas al suspender uniformemente los componentes sólidos de las formulaciones en sistemas acuosos o al estabilizar emulsiones y sistemas multifásicos líquidos.

Las propiedades reológicas facilitan la pulverización, reducen la dispersión con el viento, e incrementan la persistencia y adhesión del pesticida.
En la industria petrolera se lo utiliza como aditivo para fluidos de perforación; la seudoplasticidad suministra baja viscosidad en el trépano, donde la velocidad de corte es alta y alta viscosidad en el ángulo donde hay menor velocidad de corte. Esto permite una rápida penetración del trépano y al mismo tiempo que en el ánulo las partículas arrancadas se mantengan en suspensión.
  • García Ochoa F., Santos V., Casas J., Xanthan Gum: Production, Recovery and Properties, Biotechnology Advances 18, 549-579, 2000
  • Slodki M. E., "Polisacáridos Microbianos", en Enciclopedia de Tecnología Química Kirk-Othmer, Limusa, 1998, traducción española de: Mark H.F., Othmer D.F., Overberger C. G., Seaborg G. T. (ed.), Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley, New York, 1998
  • Cottrell, I. W., Baird J. K., "Gomas", en Enciclopedia de tecnología Química Kirk-Othmer, Limusa, 1998, traducción española de: Mark H.F., Othmer D.F., Overberger C. G., Seaborg G. T. (ed.), Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley, New York, 1998
  • Flores Candia, J. L., Metabolic Flux distribution, Modelling and Process Optimization of Xanthan Production, PhD Thesis, Fortschr.-Ber. VDI Reihe 17 Nr. 172, Dusseldorf, VDI Verlag, 1998
Las soluciones de xantano también se aplican a líquidos de fractura. La fractura hidráulica permite mejorar la productividad del pozo mediante fracturas profundas en el reservorio. La reología del xantano permite una transmisión de presión máxima a la formación y fricción mínima en la tubería y reservorio. En la recuperación secundaria de petróleo se adiciona para reducir la permeabilidad y reducir la movilidad del agua al incrementar su viscosidad.
Otros usos industriales son tintas para impresión a chorro de tinta, procesos para remoción de metales disueltos en minería y películas termocurables con ventajas medioambientales.

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