التخمير الميكروبي
يبدأ إنتاج صمغ الزانثان بالتخمر الميكروبي للزانثان. سلالة الإنتاج شائعة الاستخدام هي *Xanthomonas Campestris*؛ من خلال التخمير المتحكم فيه في وسط غذائي مناسب، يتم تحويل مصادر الكربون ومصادر النيتروجين والمعادن إلى عديد السكاريد الزانثان. خلال هذه المرحلة، مطلوب رقابة صارمة على درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ومستويات الأكسجين المذاب، وسرعة الانفعالات لتعظيم النشاط الأيضي الميكروبي وإنتاجية السكاريد. عند الانتهاء من عملية التخمير، يكون المنتج الناتج عادة عبارة عن مستحلب يحتوي على خلايا بكتيرية وشوائب.
الفصل والتطهير
يجب استعادة صمغ الزانثان الموجود في مرق التخمير من خلال عمليات الفصل والتنقية. تشمل الطرق الشائعة الطرد المركزي أو الترسيب أو الترشيح الغشائي. عادة، يتم خلط مرق التخمير مع كحول الأيزوبروبيل أو الإيثانول لترسيب عديد السكاريد الزانثان، والذي يتم بعد ذلك غسله لإزالة الأملاح والشوائب المتبقية. لا تعمل هذه العملية على تعزيز نقاء المنتج فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين قابلية ذوبان واستقرار صمغ الزانثان، مما يضع الأساس لمعالجته اللاحقة وتحويلها إلى أملاح صمغ الزانثان.
تكوين الملح
يوجد عديد السكاريد الزانثان المنقى في حالة حمضية ويجب أن يخضع لتفاعل التعادل لتكوين أملاح صمغ الزانثان. تشمل الأملاح القلوية الشائعة المستخدمة لهذا الغرض هيدروكسيد الصوديوم، أو هيدروكسيد البوتاسيوم، أو كربونات الكالسيوم؛ تتفاعل هذه مع مجموعات الكربوكسيل الموجودة في صمغ الزانثان لتكوين أملاح الكربوكسيل. تسمح هذه الخطوة بتعديل درجة الحموضة والخصائص الانسيابية لصمغ الزانثان، مع تعزيز قابليته للذوبان في الماء وثباته ضد الأملاح والأحماض والقواعد في نفس الوقت. يؤثر اختيار أيونات معدنية معينة بشكل مباشر على الخصائص الوظيفية للمنتج النهائي.
تجفيف
تتضمن الخطوة الأخيرة تحويل أملاح صمغ الزانثان إلى منتج ثابت وجاف ومناسب للتخزين والنقل. تشتمل طرق التجفيف الشائعة على التجفيف بالرذاذ، أو التجفيف بالتجميد، أو التجفيف بالهواء الساخن-. أثناء عملية التجفيف، يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة والرطوبة أمرًا ضروريًا لمنع تحلل السكاريد أو تكتله. عادة ما يتم تقديم صمغ الزانثان المجفف على شكل مسحوق أبيض أو أصفر شاحب قابل للذوبان في الماء بسهولة، مما يسهل تطبيقه في قطاعات الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل والصناعية.
