Goma xantana

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

La goma xantana, o xantana és un polisacàrid extracel produït pel bacteri Xanthomonas campestris B-1459.

Característiques[modifica | modifica el codi]

L'aspecte físic de la xantana és el d'una pols de color crema que es dissol en aigua calenta o freda i produeix solucions de viscositat relativament alta a concentracions baixes. La viscositat és alta en un interval ampli de concentracions i les solucions són estables en un rang ampli de pH, concentració de sals i temperatures. Aquestes característiques són molt favorables per a l'economia d'operacions on se la fa servir com a espessidor.

Història[modifica | modifica el codi]

El descobriment de la xantana va ser el resultat d'un programa de recerca sistemàtica o screening iniciat pel departament d'agricultura dels EUA. Com a conseqüència de l'èxit comercial del dextrà a la dècada 1940, el departament va iniciar un programa exhaustiu de recerca de microorganismes capaços de produir polisacàrids solubles en aigua en cultius submergits. El resultat d'aquest programa va ser el descobriment de la xantana a la dècada de 1950 als laboratoris del Northern Regional Research Laboratories (NRRL). Durant la dècada de 1960 es van dur a terme investigacions a escala pilot en diversos laboratoris industrials i la producció comercial va començar a principis de 1964. El coneixement acumulat en l'època sobre els requeriments nutricionals de X campestris era ampli perquè es tractava d'un important fitopatogen, que causava malalties en plantes crucíferes.

La xantana es va convertir en el primer producte biopolímer d'una fermentació a base de sucre de blat de moro que va tenir importància comercial. Arran del seu èxit van començar a estudiar altres polisacàrids microbians, però avui la xantana és el que té un volum de producció i rang d'aplicacions més elevat i l'únic aprovat per a ús en aliments.

Estructura[modifica | modifica el codi]

La molècula de xantana consta d'una cadena principal de D-glucopiranosil amb enllaç a 1-4, com en la cel·lulosa. A la cadena s'annexen cadenes laterals de trisacàrid compostes per residus de D-manopiranosilo i d'àcid D-glucopiranosilurònic. Els residus de manosil amb enllaç a 1-2 tenen substituts 6-o-acetil. Una mitjana d'aproximadament la meitat dels grups terminals de l'ad-manosil tenen substituts 4,6-o-(1-carboxietilidè).

Usos[modifica | modifica el codi]

La xantana s'afegeix als aliments per controlar la reologia del producte final. El polímer produeix un gran efecte sobre propietats com la textura, alliberament d'aroma i aparença, que contribueixen a l'acceptabilitat del producte per al seu consum. Pel seu caràcter pseudoplàstic en solució, la xantana té una sensació menys gomosa a la boca que les gomes amb comportament newtonià. És molt utilitzat com a substitutiu del gluten en aliments aptes per a celíacs.

El seu comportament com a antioxidant és més gran que el d'altres polisacàrids causa de la seva gran capacitat d'unir-se a metalls i el seu comportament viscós.

A la indústria farmacèutica i cosmètica la xantana s'empra com a agent emulsificants i per donar cos. Els productes de cura personal com xampús, cremes, locions, maquillatges, productes de cura capil·lar i dentifrici poden formular amb xantana. La xantana atorga a les cremes i locions una bona sensació a la pell durant i després de l'aplicació. En la indústria farmacèutica la xantana s'empra per mantenir en suspensió els antibiòtics o altres fàrmacs i per aconseguir formulacions de dosificació uniforme o estabilitzar cremes que contenen fàrmacs.

En les aplicacions agrícoles la xantana s'empra com a agent de suspensió o espessidor. S'utilitza per millorar l'eficiència de fungicides, herbicides i insecticides en suspendre uniformement els components sòlids de les formulacions en sistemes aquosos o en estabilitzar emulsions i sistemes multifàsics líquids.

Les propietats reològiques faciliten la polvorització, redueixen la dispersió amb el vent, i incrementen la persistència i adhesió del pesticida.

En la indústria petroliera s'utilitza com a additiu per a fluids de perforació, la pseudoplasticitat subministra baixa viscositat al trepant, on la velocitat de tall és alta i alta viscositat en l'anular on hi ha menor velocitat de tall. Això permet una ràpida penetració del trepant i al mateix temps que en l'anular les partícules arrencades es mantinguin en suspensió.

Les solucions de xantana també s'apliquen a líquids de fractura. La fractura hidràulica permet millorar la productivitat del pou mitjançant fractures profundes al reservori. La reologia de la xantana permet una transmissió de pressió màxima a la formació i fricció mínima en la canonada i reservori. En la recuperació secundària de petroli s'addiciona per reduir la permeabilitat i reduir la mobilitat de l'aigua en incrementar-ne la viscositat.

Altres usos industrials són tintes per a impressió a raig de tinta, processos per remoció de metalls dissolts en mineria i pel·lícules termocurables amb avantatges mediambientals.

Referències[modifica | modifica el codi]

García Ochoa F., Santos V., Cases J., Xanthos Gum: Production, Recovery and Properties , Biotechnology Advances 18, 549-579, 2000

Slodki M. E., "Polisacàrids Microbians", en Enciclopèdia de Tecnologia Química Kirk-Othmer , Limusa, 1998, traducció espanyola de: Mark HF, Othmer DF, Overberg C. G., Seaborg G. T. (Ed.), Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley, New York, 1998

Cottrell, I. W., Baird J. K., "Gomes", en Enciclopèdia de tecnologia Química Kirk-Othmer , Limusa, 1998, traducció espanyola de: Mark HF, Othmer DF, Overberg C. G., Seaborg G. T. (Ed.), Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley, New York, 1998

Flors Candia, J. L., Metabolic Flux distribution, Modelling and Process Optimization of Xanthos Production , PhD Thesis, Fortschr.-Ber. VDI Reihe 17 Nr 172, Dusseldorf, VDI Verlag, 1998