La
Goma Xanthan es un polisacárido natural de alto
peso molecular. Es industrialmente producido por la
fermentación de cultivos puros del microorganismo
Xantomonas campestris.El microorganismo es cultivado
en un medio bien aireado que contiene carbohidratos
como fuente de nitrógeno, y trazas de elementos
esenciales. El cultivo de Xanthomonas campestris es
rigurosamente controlado en sus diferentes etapas de
fermentación, el caldo se esteriliza para prevenir
la contaminación bacteriana, y la goma Xanthan
se recupera mediante precipitación con alcohol,
secado y su posterior molienda hasta convertirla en
polvo fino.
Características
químicas
La
Goma Xanthan contiene D-glucosa y D-mannose como unidades
dominantes de hexose, junto con ácido D-glucuronico.
El columna del polímero es hecha de unidades
de B-D glucosa unidas en las posiciones 1- y 4- (idéntico
a la estructura de la cadena principal de celulosa).
Unido a cada otra unidad de glucosa en la posición
3- hay una rama del trisaccarido que consiste de una
unidad de ácido glucuronico entre dos unidades
de mannose.La rigidez estructural de la molécula
de Goma Xanthan produce varias propiedades funcionales
inusuales como estabilidad al calor, tolerancia buena
en soluciones fuertemente agrias y básicas, viscosidad
estable en un rango amplio de temperatura, y resistencia
a degradación enzimática.
Características
físicas
La
Goma Xanthan existe como un polvo color blanco-crema,
fácilmente soluble en agua caliente o fría.
Sus soluciones son neutras. Solubilidad Generalmente
no soluble en solventes orgánicos, Goma Xanthan
es soluble en glycerol o etilen-glycol a temperaturas
mayores a 65 °C. Soluciones acuosas de Goma Xanthan
tolerarán hasta un 50% a 60% de concentración
de solventes miscibles con agua, como isopropanol o
etanol. Concentraciones superiores de alcohol producirán
gelación o precipitación de la goma. Para
mejores resultados, Goma Xanthan debe disolverse primero
completamente en agua, y después debe agregarse
el solvente lentamente bajo agitación continua.
Viscosidad Soluciones acuosas de Goma Xanthan son altamente
viscosas en comparación con otras soluciones
de polisacaridos preparadas a la misma concentración.
El siguiente grafico muestra la relación concentración
/ viscosidad en soluciones de Goma Xanthan. Para las
mediciones se usa un viscosímetro Brookfield
LVF a 60 r.p.m.
Relación
de temperatura
La
temperatura virtualmente no tiene efecto sobre la viscosidad
de soluciones de Goma Xanthan. Por consiguiente, soluciones
de Goma Xanthan mantienen una viscosidad constante mostrando
características de flujo uniformes durante el
almacenamiento bajo condiciones climáticas variadas.
El gráfico siguiente muestra el efecto de temperatura
sobre la viscosidad de una solución de Goma Xanthan
al 1%.
Efecto de pH
La
viscosidad de soluciones de Goma Xanthan que contienen
cantidades mínimas de sal no muestran ningún
cambio significante dentro de un amplio rango de valores
de pH.
Propiedades
Reológicas
Soluciones
de Goma Xanthan son muy seudo-plásticas, característica
muy importante en la estabilización de suspensiones
y emulsiones. Cuando una fuerza de corte es aplicada,
la viscosidad se reduce en proporción directa
a la fuerza de corte aplicada. Las operaciones de mezclado,
bombeado y vertido de las soluciones se facilitan de
esta manera requiriéndose gastos mínimos
de energía para estos procesos. Cuando la fuerza
de corte se detiene, la viscosidad aparente se recupera
de inmediato.Soluciones de Goma Xanthan son extraordinariamente
resistentes a la pérdida de viscosidad causada
por prolongadas fuerzas de corte aplicadas a las soluciones,
comparado con otro espesantes.
Compatibilidades
Ácidos
Goma
Xanthan se solubiliza rápidamente y es estable
con acidulantes usados normalmente en productos alimenticios,
como ácido cítrico, ácido fumárico
y ácido acético.
Sales
Soluciones
de Goma Xanthan son compatibles y estables en presencia
de la mayoría de las sales utilizadas en alimentos
tales como las sales de potasio, sodio, calcio y magnesio.
Encima de un pH 10, soluciones de Goma Xanthan se gelifican
en presencia de iones de calcio. Con sales de Aluminio
se forman geles con un pH cerca de cuatro.
Espesantes
Goma
Xanthan muestra una excelente estabilidad con alginatos
y almidones. Cuando Goma Xanthan es mezclada con dextrina,
goma guar o goma de algarrobo, un aumento de la viscosidad
ocurre de una forma sinérgica. Goma Xanthan es
compatible con Goma Tragacantho, Goma Karaya y pectina.
Preservativos
Como con otros polisacáridos, soluciones de Goma
Xanthan apoyarán el crecimiento de microorganismos.
Por consiguiente, se recomienda el uso de un preservativo
conveniente para asegurar la estabilidad de soluciones
durante almacenamiento prolongado.
Aplicaciones
Generalmente,
la función de Goma Xanthan es la de actuar como
colloide hidrofilico para espesar, suspender, y estabilizar
emulsiones y otros sistemas basados en agua. Las únicas
y poco usuales propiedades funcionales de esta goma
la hacen sumamente útil en las formulaciones
en el área de alimentos, farmacéuticos
y cosméticos:
•
Proporciona una alta viscosidad en solución a
concentraciones bajas.
•
Fácilmente soluble en agua caliente o fría.
•
Viscosidad estable de las soluciones en amplios rangos
