जिंक गम

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जिंक गम[1]
Xanthan.svg
Names
Other names
E 415
Identifiers
ChemSpider
  • None
EC Number
  • 234-394-2
UNII
Properties
C35H49O29 (monomer)
Molar mass 933.748 g·mol−1
Hazards
Safety data sheet (SDS) MSDS
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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जिंक गम (/ˈzænθən/) एक पॉलिसैकेराइड है जिसका कई औद्योगिक उपयोग होता है,जिसमें एक सामान्य खाद्य योज्य भी सम्मलित है। इस प्रकार से यह एक प्रभावकारी गाढ़ा करने वाला कारक, पायसीकारकों और स्थिरक (भोजन) है जो पदार्थ को अलग होने से रोकता है। अतः इसे किण्वन प्रक्रिया का उपयोग करके सरल शर्करा से उत्पादित किया जा सकता है और इसका नाम उपयोग किए गए जीवाणु की प्रजाति, ज़ैंथोमोनास क्षेत्ररोही से लिया गया है।

इतिहास

इस प्रकार से जिंक गम की खोज संयुक्त राज्य अमेरिका के कृषि विभाग में एलेन रोज़ालिंड जीन्स और उनकी शोध समूह द्वारा की गई थी, और 1960 के दशक की प्रारंभ में इसे सीपी केल्को द्वारा व्यापार नाम केलज़न के अनुसार व्यावसायिक उत्पादन में लाया गया था।[2][3] अतः इसे 1968 में खाद्य पदार्थों में उपयोग के लिए अनुमोदित किया गया था और इसे ई नंबर इ415 और सीएएस नंबर 11138-66-2 के साथ अमेरिका, कनाडा, यूरोपीय देशों और कई अन्य देशों में एक सुरक्षित खाद्य योज्य के रूप में स्वीकार किया गया है।

इस प्रकार से जिंक गम का नाम किण्वन प्रक्रिया के समय उपयोग किए जाने वाले जीवाणु की प्रजाति, ज़ैंथोमोनस क्षेत्ररोही से लिया गया है।[4]

उपयोग

अतः जिंक गम, 1%, किसी तरल की श्यानता में उल्लेखनीय वृद्धि उत्पन्न कर सकता है।[5]

इस प्रकार से खाद्य पदार्थों में, जिंक गम सलाद ड्रेसिंग और सॉस में सामान्य है। अतः यह पायस को स्थिर करके तेल पृथक्करण को रोकने में सहायता करता है, चूंकि यह एक पायसीकारक नहीं है। जिंक गम मसालों जैसे ठोस कणों को निलंबित करने में भी सहायता करता है। इस प्रकार से जिंक गम मसाले जैसे ठोस कणों को निलंबित करने में भी सहायता करता है। अतः जिंक गम कई आइसक्रीमों में वांछित बनावट बनाने में सहायता करता है। इस प्रकार से उत्पाद को एक समान बनाए रखने के लिए टूथपेस्ट में अधिकांशतः बाइंडर के रूप में जिंक गम होता है। इस प्रकार से जिंक गम जर्दी में पाए जाने वाले वसा और पायसीकारक को बदलने के लिए, अंडे की सफेदी से बने वाणिज्यिक अंडे के विकल्प को गाढ़ा करने में भी सहायता करता है। अतः निगलने में व्याकुलता वाले लोगों के लिए यह तरल पदार्थों को गाढ़ा करने की एक चयनित विधि है, क्योंकि यह सामान्य उपयोग के स्तर पर खाद्य पदार्थों या पेय पदार्थों के रंग या स्वाद को नहीं बदलता है।[6] इस प्रकार से ग्लूटेन-मुक्त बेकिंग में, आटे या बैटर को श्यानता देने के लिए जिंक गम का उपयोग किया जाता है जो अन्यथा ग्लूटेन के साथ प्राप्त होता है। अतः अधिकांश खाद्य पदार्थों में इसका उपयोग 0.5% या उससे कम सांद्रता में किया जाता है। इस प्रकार से जिंक गम का उपयोग खाद्य उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जैसे सॉस, ड्रेसिंग, मांस और पोल्ट्री उत्पाद, बेकरी उत्पाद, कन्फेक्शनरी उत्पाद, पेय पदार्थ, डेयरी उत्पाद और अन्य आदि।

इस प्रकार से तेल उद्योग में, ड्रिलिंग मिट्टी को गाढ़ा करने के लिए जिंक गम का उपयोग बड़ी मात्रा में किया जाता है।[7] अतः ये तरल पदार्थ ड्रिलिंग बिट द्वारा काटे गए ठोस पदार्थों को सतह पर ले जाते हैं। जिंक गम ठीक "निम्न स्तर" रियोलॉजी प्रदान करता है। जब परिसंचरण बंद हो जाता है, तो ठोस पदार्थ ड्रिलिंग द्रव में निलंबित रहते हैं। क्षैतिज ड्रिलिंग के व्यापक उपयोग और ड्रिल किए गए ठोस पदार्थों के ठीक नियंत्रण की मांग के कारण इसका उपयोग बढ़ गया है। इस प्रकार से इसकी श्यानता बढ़ाने और प्रक्षाल वाहिका को रोकने के लिए इसे जल के नीचे डाले गए कंक्रीट में मिलाया गया है।

इस प्रकार से सौंदर्य प्रसाधनों में, जिंक गम का उपयोग जल जैल तैयार करने के लिए किया जाता है।[8] अतः इसका उपयोग बूंदों के सहसंयोजन को बढ़ाने के लिए तेल-में-जल के पायस में भी किया जाता है।[9] इस प्रकार से त्रि-आयामी ऊतक निर्माण का समर्थन करने वाले हाइड्रोजेल और ऊतक इंजीनियरिंग के निर्माण के लिए ऊतक इंजीनियरिंग में इसके संभावित उपयोग के लिए जिंक गम प्रारंभिक अनुसंधान के अधीन है।[8] अतः इसके अतिरिक्त, थिओलेटेड जिंक गम (थियोमर्स देखें) ने औषधि वितरण के लिए क्षमता दिखाई है,[10][11] चूंकि इस पॉलिसैकेराइड में थायोल समूहों के सहसंयोजक संयोजन से उच्च म्यूकोएडहेसिव और पारगमन बढ़ाने वाले गुण प्रस्तुत किए जा सकते हैं।[12]

अपरुपण विरलन

इस प्रकार से जिंक गम विलयन की श्यानता उच्च अपरूपण दर के साथ कम हो जाती है। इसे अपरुपण विरलन या छद्म सुघट्यता कहा जाता है। इसका अर्थ यह है कि मिश्रण, विलोड़ित करने या चबाने से अपरुपण उत्पाद पतला हो जाएगा। जब अपरूपण बल हटा दिए जाते हैं, तो भोजन फिर से गाढ़ा हो जाएगा। सलाद ड्रेसिंग में, जिंक गम मिलाने से यह मिश्रण को अत्यधिक सजातीय बनाए रखने के लिए बोतल में आराम से पर्याप्त गाढ़ा हो जाता है, परन्तु विलोड़ित करने और डालने से उत्पन्न अपरुपण बल इसे पतला कर देता है, इसलिए इसे सरलता से डाला जा सकता है। इस प्रकार से जब यह बोतल से बाहर निकलता है, तो अपरुपण बल हटा दिए जाते हैं और यह फिर से गाढ़ा हो जाता है, इसलिए यह सलाद से चिपक जाता है।

प्रयुक्त मात्रा

इस प्रकार से किसी तरल में जिंक गम का अनुपात जितना अधिक होगा, तरल उतना ही गाढ़ा हो जाएगा। एक पायसकम से कम 0.1% (भार के अनुसार) से बनाया जा सकता है। गम की मात्रा बढ़ाने से 1% जिंक गम तक गाढ़ा, अधिक स्थिर पायस मिलता है। इस प्रकार से एक चम्मच जिंक गम का भार लगभग 2.5 ग्राम होता है और यह एक कप (250 मिली) जल को 1% सांद्रता में लाता है।[6][13]

फोम बनाने के लिए सामान्यतः 0.2-0.8% जिंक गम का उपयोग किया जाता है। अंडे का सफेद पाउडर (0.2-2.0%) 0.1-0.4% जिंक गम के साथ साबुन के बुलबुले के समान बुलबुले उत्पन्न करता है।

स्वास्थ्य

इस प्रकार से जिंक गम के कुछ स्वास्थ्य लाभ हो सकते हैं। इसने त्वचा कैंसर से पीड़ित चूहों में ट्यूमर के विकास को धीमा कर दिया है,[14] रक्त शर्करा को स्थिर कर दिया है,[15] कोलेस्ट्रॉल को कम कर दिया है[16] और डिस्पैगिया के लक्षणों में सुधार किया है।[17] अतः इस प्रकार से जिंक गम एक रेचक के रूप में भी कार्य कर सकता है।[18]

सुरक्षा

यूरोपीय खाद्य सुरक्षा प्राधिकरण (ईएफएसए) के एक वैज्ञानिक पैनल द्वारा 2017 की सुरक्षा समीक्षा के अनुसार, जिंक गम (यूरोपीय खाद्य योज्य संख्या ई 415) आंतों के किण्वन के समय बड़े पैमाने पर पच जाता है, और उच्च मात्रा में सेवन पर भी कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालता है।[19] इस प्रकार से ईएफएसए पैनल ने दीर्घकालिक उपभोग से जीनोटॉक्सिसिटी के विषय में कोई चिंता नहीं मिली थी।[19] अतः ईएफएसए ने निष्कर्ष निकाला कि जब जिंक गम को खाद्य योज्य के रूप में सेवन किया जाता है तो सामान्य जनसंख्या के लिए कोई सुरक्षा चिंता नहीं होती है।[19]

माइक्रोबायोम द्वारा प्रसंस्करण

इस प्रकार से 2022 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि मानव मल के नमूनों में सम्मलित रुमिनोकोकेसी वर्ग का एक सूक्ष्म जीव, जिंक गम को नष्ट करने में सक्षम था, और ऐसा प्रतीत होता है कि यह औद्योगिक देशों के लोगों के माइक्रोबायोम से आया है।[20]


तैयारी

इस प्रकार से जिंक गम ग्लूकोज और सुक्रोज के किण्वन (जैव रसायन) द्वारा निर्मित होता है। माध्यम ठीक रूप से वातित और उत्तेजित होता है, और जिंक बहुलक माध्यम में बाह्यकोशिकीय रूप से उत्पन्न होता है। अतः एक से चार दिनों के बाद, आइसोप्रोपाइल एल्कोहल को मिलाकर माध्यम से बहुलक को अवक्षेपित किया जाता है, और अवक्षेप को अधिशोषित कर पीसकर एक पाउडर बनाया जाता है जो जल या नमकीन जल में सरलता से घुलनशील होता है।[19]

अतः यह पेंटासेकेराइड पुनरावृत्ति इकाइयों से बना है, जिसमें मोलर सांद्रता 2:2:1 में ग्लूकोज, मैनोज़ और ग्लुकुरोनिक एसिड सम्मलित हैं।[19][21]

इस प्रकार से एक्स क्षेत्रवासी का एक प्रकार विकसित किया गया है जो लैक्टोज पर विकसित होगा - जो इसे पनीर उत्पादन के अपशिष्ट उत्पाद, मट्ठा को संसाधित करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। यह प्रत्येक 40 ग्राम/लीटर मट्ठा पाउडर के लिए 30 ग्राम/लीटर जिंक गम का उत्पादन कर सकता है। इस प्रकार से मट्ठा-व्युत्पन्न जिंक गम का उपयोग सामान्यतः शैंपू और सलाद ड्रेसिंग जैसे कई वाणिज्यिक उत्पादों में किया जाता है।[22]


जैवसंश्लेषण का विवरण

इस प्रकार से संश्लेषण चीनी न्यूक्लियोटाइड अग्रदूतों यूडीपी ग्लूकोज, यूडीपी-ग्लुकुरोनेट और सकल घरेलू उत्पाद-मैनोज के संश्लेषण के लिए कार्यद्रव के रूप में ग्लूकोज से उत्पन्न होता है जो पेंटासैकेराइड पुनरावृत्ति इकाइयों के निर्माण के लिए आवश्यक होते हैं।[19] अतः यह जिंक के संश्लेषण को कार्बोहाइड्रेट चयापचय से जोड़ता है। दोहराई जाने वाली इकाइयाँ अनडेकेप्रेनिल फॉस्फेट वसा वाहकों पर निर्मित होती हैं जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में लगी होती हैं।

इस प्रकार से विशिष्ट ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज़ क्रमिक रूप से न्यूक्लियोटाइड शर्करा जिंक अग्रदूतों के चीनी अंशों को वसा वाहकों में स्थानांतरित करते हैं। एसिटाइल और पाइरुविल अवशेषों को गैर-कार्बोहाइड्रेट सजावट के रूप में जोड़ा जाता है। अतः परिपक्व पुनरावृत्ति इकाइयों को एन्टेरोबैक्टिरियासी के वेज़ी-निर्भर पॉलिसैकेराइड संश्लेषण तंत्र के समान बहुलकीकरण और निर्यात किया जाता है।[23]


संदर्भ

  1. ↑ "Sicherheitsdatenblatt des Herstellers Carl-Roth" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2011-07-18. Retrieved 2011-04-18.
  2. ↑ Whistler, Roy, L, and BeMiller, James N., eds Industrial Gums: Polysaccharides and their Derivatives Academic Press (1973) ISBN 0-12-746252-X.
  3. ↑ "केल्जान ज़ांथन गम - सीपी केल्को". cpkelco.com. CP Kelco. Feb 18, 2019. Retrieved Feb 18, 2019. CP Kelco offers a range of biopolymers to thicken, suspend and stabilize emulsions and other water-based systems. The KELZAN xanthan gum line of industrial products can be used to modify the texture of industrial products and to stabilize household cleaners, fabric care products, suspensions, oil-in-water emulsions and foams against separation.
  4. ↑ Barrére, G.C., C.E. Barber, and M.J. Daniels (1986) Intl. J. Biological Macromolecules, 8(6):372-374
  5. ↑ Davidson, Robert L. (1980). पानी में घुलनशील मसूड़ों और रेजिन की हैंडबुक. McGraw Hill. ISBN 978-0-07-015471-1.
  6. ↑ 6.0 6.1 cuisine, m. (2014). Xanthan Gum. Retrieved from modernist cuisine: "Xanthan Gum". 2012-11-27. Archived from the original on 2014-06-18. Retrieved 2014-06-21.
  7. ↑ "ऑइलफ़ील्ड ग्लोसरी - ज़ैंथन गम". www.glossary.oilfield.slb.com. Schlumberger. Archived from the original on 12 February 2017. Retrieved 30 April 2017.
  8. ↑ 8.0 8.1 Kumar, A.; Rao, K. M.; Han, S. S. (2018). "Application of xanthan gum as polysaccharide in tissue engineering: A review". Carbohydrate Polymers. 180: 128–144. doi:10.1016/j.carbpol.2017.10.009. PMID 29103488.
  9. ↑ Ye, Aiqian; Hemar, Yacine; Singh, Harjinder (2004-08-25). "अत्यधिक हाइड्रोलाइज्ड मट्ठा प्रोटीन के साथ गठित तेल-इन-वाटर इमल्शन में सहसंयोजन की दर पर पॉलीसेकेराइड का प्रभाव". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52 (17): 5491–5498. doi:10.1021/jf030762o. ISSN 0021-8561. PMID 15315390.
  10. ↑ Bhatia, M; Ahuja, M; Mehta, H (2015). "ज़ैंथन गम का थियोल व्युत्पन्नकरण और म्यूकोएडेसिव पॉलीमर के रूप में इसका मूल्यांकन". Carbohydr Polym. 131: 119–124. doi:10.1016/j.carbpol.2015.05.049. PMID 26256167.
  11. ↑ Alhakamy, NA; Naveen, NR; Gorityala, S; Kurakula, M; Hosny, KM; Safhi, AY (2022). "Development of Novel S-Protective Thiolated-Based Mucoadhesive Tablets for Repaglinide: Pharmacokinetic Study". Polymers. 14 (17): 3529. doi:10.3390/polym14173529. PMC 9460926. PMID 36080604.
  12. ↑ Leichner, C; Jelkmann, M; Bernkop-Schnürch, A (2019). "Thiolated polymers: Bioinspired polymers utilizing one of the most important bridging structures in nature". Adv Drug Deliv Rev. 151–152: 191–221. doi:10.1016/j.addr.2019.04.007. PMID 31028759. S2CID 135464452.
  13. ↑ Tests and measurements of xanthan gum "Xanthan gum: Get past the weird and it's magical". Archived from the original on 2016-03-04. Retrieved 2016-01-02.
  14. ↑ Takeuchi, Ario (2009). "Oral administration of xanthan gum enhances antitumor activity through Toll-like receptor 4". International Immunopharmacology. 9 (13–14): 1562–1567. doi:10.1016/j.intimp.2009.09.012. PMID 19788935.
  15. ↑ Fuwa, Masako (2016). "पके हुए चावल के सेवन के बाद ब्लड शुगर लेवल पर ज़ैंथन गम का प्रभाव". Food Science and Technology Research. 22: 117–126. doi:10.3136/fstr.22.117.
  16. ↑ Eastwood, MA (1987). "मनुष्य में ज़ैंथन गम के आहार प्रभाव". Food Additives and Contaminants. 4 (1): 17–26. doi:10.1080/02652038709373610. PMID 3549377.
  17. ↑ Rofes, L (2014). "डिस्पैगिया के रोगियों के निगलने के कार्य पर ज़ैंथन गम-आधारित रोगन का प्रभाव". Alimentary Pharmacology & Therapeutics. 39 (10): 1169–1179. doi:10.1111/apt.12696. PMID 24628492. S2CID 29371607.
  18. ↑ Chengquan, Tan (2017). "नर चूहों में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल कार्यों, भोजन सेवन और शरीर के वजन पर उच्च जल-बाध्यकारी क्षमता और सूजन क्षमता वाले आहार फाइबर के प्रभाव". Food & Nutrition Research. 61 (1). doi:10.1080/16546628.2017.1308118. PMC 5404429. PMID 28469548.
  19. ↑ 19.0 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources (14 July 2017). "Re-evaluation of xanthan gum (E 415) as a food additive". EFSA Journal. European Food Safety Authority. 15 (2): e04909. doi:10.2903/j.efsa.2017.4909. PMC 7009887. PMID 32625570.
  20. ↑ Ostrowski, Matthew P.; La Rosa, Sabina Leanti; Kunath, Benoit J.; et al. (April 2022). "मानव आंत माइक्रोबायोटा द्वारा खाद्य योज्य ज़ैंथन गम की खपत में यंत्रवत अंतर्दृष्टि". Nature Microbiology. 7 (4): 556–569. doi:10.1038/s41564-022-01093-0. PMID 35365790. S2CID 247866305.
  21. ↑ Garcı́a-Ochoa, F; Santos, V.E; Casas, J.A; Gómez, E (2000). "Xanthan gum: production, recovery, and properties". Biotechnology Advances. 18 (7): 549–579. doi:10.1016/S0734-9750(00)00050-1. ISSN 0734-9750. PMID 14538095.
  22. ↑ Tortora, G.J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2010). Microbiology: An Introduction, 10th edition. San Francisco: Benjamin Cummings. Pg. 801.
  23. ↑ Becker and Vorholter (2009). "Xanthan Biosynthesis by Xanthomonas Bacteria: An Overview of the Current Biochemical and Genomic Data". बायोपॉलिमर और पॉलिमर प्रीकर्सर का माइक्रोबियल उत्पादन. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3.
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