Gum xanthan merupakan polisakarida yang secara alami dihasilkan oleh bakteri Xanthomonas campestris. Struktur primer gum xanthan tersusun atas lima gugus sakarida yang berulang, yang masing-masing mempunyai dua gugus glukosa, dua gugus manosa, dan satu gugus asam glukuronat, dengan perbandingan molar sebesar 2.8:2.0:2.0. Gum xanthan biasa dipakai dalam industri sebagai bahan pengental. Senyawa ini banyak diproduksi dengan fermentasi di dalam bioreaktor menggunakan proses kultur tertutup.
Properti sunting
Gum xanthan mempunyai beberapa sifat yang membuatnya populer dipakai dalam berbagai industri. Gum xanthan sangat mudah larut dalam air dingin, maupun panas. Selain itu, larutan gum xanthan mempunyai viskositas yang tinggi, bahkan pada konsentrasi gum xanthan yang rendah. Larutan gum xanthan juga memiliki sifat pseudoplastik, yang berarti mengalami penurunan viskositas dengan naiknya tegangan yang diberikan. Santhan gum juga relatif tidak terpengaruh terhadap perubahan pH, temperatur, dan konsentrasi ion elektrolit.
Sejarah sunting
Nama senyawa xanthan gum diperoleh dari Xanthomonas campestris, bakteri yang dapat menyebabkan penyakit busuk pada brokoli, kembang kol, dan kubis. Senyawa ini, secara alami diperlukan oleh bakteri produsennya untuk bertahan dari radiasi ultra violet, kekeringan, panas, dan enzim perusak. Senyawa gum xanthan juga mampu menyebabkan jaringan tumbuhan menjadi layu, sehingga mempermudah tanaman untuk terinfeksi bakteri.
Pada tahun 1959, untuk pertama kalinya produksi gum xanthan oleh Xanthomonas campestris dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat. Pada tahun 1961, produksi gum xanthan skala komersial berhasil dilakukan oleh divisi Kelco milik Merck & Co., Inc. Tahun 1969, penggunaan gum xanthan pada industri makanan telah diperbolehkan oleh Badan Administrasi Makanan dan Obat-obatan Amerika Serikat (USFDA).
Produksi sunting
Produksi gum xanthan umummnya dilakukan dengan fermentasi Xanthomonas campestris pada bioreaktor menggunakan kultur tertutup. Glukosa, sukrosa, pati, asam organik, atau hidrolisat molase biasanya digunakan sebagai sumber karbon, sementara hidrolisat kasein, limbah kedelai, dan hidrolisat sel khamir merupakan sumber nitrogen yang biasa digunakan. Untuk menghasilkan produksi gum xanthan yang optimal, sumber karbon biasanya digunakan berlebih, sedangkan sumber nitrogen dibatasi.
Beberapa tahap dibutuhkan untuk memanen gum xanthan dari media fermentasi. Pertama-tama, proses sterilisasi media dilakukan. Kedua, dilakukan pengendapan gum xanthan dengan menambahkan senyawa alkohol, seperti isopropanol. Kemudian, proses semprot-beku dan pengayakan dilakukan untuk memperoleh bubuk gum xanthan. Terakhir, senyawa antimikrob diberikan untuk menambah ketahanan produk. Produk dikemas dan siap didistribusikan.
Untuk meningkatkan produksi gum xanthan, seleksi galur ummnya dilakukan dengan metode konvensional seperti menggunakan radiasi ultra violet, atau senyawa kimia seperti natrium azida. Baru-baru ini, penggunaan tehnik genetika diuji coba untuk mendapatkan perubahan dalam produksi gum xanthan. Di samping itu, pendekatan yang umummnya dilakukan untuk meningkatkan produksi adalah dengan melakukan perbaikan pada desain bioreaktor dan optimasi komposisi pada medium.
Aplikasi sunting
Di dalam industri makanan, gum xanthan banyak dipakai sebagai bahan pengental. Keamanan gum xanthan dalam industri makanan telah disetujui oleh Badan Administrasi Makanan dan Obat-obatan Amerika Serikat (USFDA). Selain sebagai bahan pengental, gum xanthan juga dipakai sebagai agen penstabil, agen pembuat emulsi, bahan perekat, dan untuk mencegah pembentukan kristal es.
Selain industri makanan, gum xanthan juga dipakai dalam industri cat, minyak, farmasi, odol, kosmetik, kertas, dan tekstil. Dalam industri-industri tersebut, gum xanthan juga banyak dipakai sebagai bahan pengental untuk mengatur viskositas campuran. Dalam bidang medis, gum xanthan dipakai untuk menurunkan kadar kolestrol dalam darah dan dapat dikonsumsi sebagai agen laksatif.
Keamanan Pangan sunting
Meskipun mempunyai aplikasi dalam bidang industri kimia, USFDA dan badan regulasi keamanan makanan di Eropa menganggap senyawa ini, secara umum aman untuk dimakan. Akan tetapi, konsumsi gum xanthan pada beberapa orang diketahui menyebabkan reaksi alergi. Konsumsi gum xanthan juga dapat menyebabkan flatulensi dan perut kembung. Terlebih lagi, sebuah riset telah menunjukkan bahwa kemampuan laksatif senyawa gum xanthan cukup kuat. Hal ini membuat konsumsi gum xanthan pada penderita gangguan pencernaan perlu diperhatikan.
Referensi sunting
- ^ García-Ochoa F, Santos VE, Casas J a, Gómez E. 2000. Xanthan gum: production, recovery, and properties 2020-04-20 di Wayback Machine.. Biotechnol. Adv. (Internet) 18:549–79.
- ^ Becker a, Katzen F, Pühler a, Ielpi L. 1998. Xanthan gum biosynthesis and application: a biochemical/genetic perspective 2015-03-11 di Wayback Machine.. Appl. Microbiol. Biotechnol. (Internet) 50:145–52.
- ^ Yoquinto L. 2011.The Truth About Xanthan Gum 2023-05-28 di Wayback Machine.(artikel web). Diakses 6 April 2014
- ^ Goldberg I, Williams R. 1991. Biotechnology and Food Ingredients 2023-08-07 di Wayback Machine..New York:Springer
- "Xanthan Gum - WebMD". dari versi asli tanggal 2018-03-08. Diakses tanggal 2014-04-06.
- ^ Daly J, Tomlin J, Read NW. 1993. The effect of feeding xanthan gum on colonic function in man: correlation with in vitro determinants of bacterial breakdown 2014-04-07 di Wayback Machine.. Brit. J. Nutri. 69:897-902
Bacaan Lanjut sunting
Phillips GO, Williams PA. 2009. Handbook of Hydrocolloids 2023-08-07 di Wayback Machine.(Google eBuku). New Delhi: Elsevier.