Xanthan

Xanthan (selten Xantan) ist ein natürlich vorkommendes Polysaccharid. Es wird mit Hilfe von Bakterien der Gattung Xanthomonas aus zuckerhaltigen Substraten gewonnen und als Lebensmittel­zusatzstoff mit der E-Nummer E 415 als Verdickungs- und Geliermittel eingesetzt. Xanthan ist gemäß der EU-Öko-Verordnung für die Herstellung von Bio-Lebensmitteln zugelassen.^[5]

Strukturformel
Allgemeines
Name	Xanthan
Andere Namen	XANTHAN GUM (INCI)[1] E 415[2] Xantan
CAS-Nummer	11138-66-2
Monomere/Teilstrukturen	Glucose, Glucuronsäure, Mannose, Brenztraubensäure
Kurzbeschreibung	Polysaccharid[3]
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[4] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Xanthan kann vom menschlichen Organismus nicht verstoffwechselt werden und wird daher zu den Ballaststoffen gezählt. Im Darm wird es teilweise von dort lebenden Mikroorganismen abgebaut.^[6] In hohen Dosen kann es abführend wirken. Xanthan gilt dennoch als gesundheitlich unbedenklich. Fälle von Allergien, Unverträglichkeiten oder Überempfindlichkeiten sind nicht bekannt.^[7]

Struktur

Das Rückgrat des Xanthan-Polymers wird von β-(1→4)-verknüpften D-Glucoseeinheiten gebildet. An jede zweite Glucoseeinheit ist α-(1→3)-glycosidisch eine β-D-Mannopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyl-(1→2)-6-O-acetyl-α-D-mannopyranosyl-Seitenkette geknüpft. Etwa die Hälfte der endständigen Mannoseeinheiten dieser Seitenkette bildet über die Hydroxygruppen an den Positionen 4 und 6 ein Ketal mit Brenztraubensäure.^[8] Gelegentlich kann die Acetylgruppe oder eine Seitenkette komplett fehlen.

Anwendungen

Xanthan quillt in wässriger Lösung und erhöht dadurch die Viskosität des Mediums. Es wird deshalb als Verdickungsmittel z. B. in Milchprodukten, Guacamole, Saucen, Tomatenketchup, Mayonnaise, Senf und Dressings sowie in vegetarischen Lebensmitteln verwendet.

In Kombination mit Johannisbrotkernmehl (E 410) bildet es gummiartige Gele. Zudem wird mit Xanthan die Wasserbindungsfähigkeit von Teigen erhöht, was z. B. das Altbackenwerden von Brot verzögert. Bei der Herstellung von Speiseeis wird dadurch die Bildung von Eiskristallen verringert und in Fruchtsäften hält es Schwebstoffe gleichmäßig fein verteilt.^[5]

Auch in der Molekularküche bildet es eine wichtige Zutat. Zudem wird Xanthan in zahlreichen Produkten der Kosmetikindustrie eingesetzt, zum Beispiel in Lotionen, Shampoos, Zahnpasta, flüssigen Seifen und Mascara. Auch zur Herstellung von Gleitmitteln wird Xanthan verwendet. Technisch findet es in Sprengstoffen und Bohrschlämmen Verwendung.

Ein besonderes Kennzeichen von Xanthanlösungen besteht darin, dass sie eine Pseudo-Fließgrenze besitzen, d. h. sie werden vorübergehend dünnflüssiger, wenn man sie schnell umrührt (Thixotropie). Weiterhin kann Xanthan mit Johannisbrotkernmehl zusammen synergistisch wirken und thermoreversible Gele bilden, die sich durch ein sehr gutes Wasserbindungsvermögen und hohe Elastizität auszeichnen.

Im Gegensatz zur EU-Öko-Verordnung ist Xanthan für die Herstellung von Bio-Lebensmitteln bei manchen Anbauverbänden nicht erlaubt – z. B. bei Naturland und Bio Suisse.^[9][10]

2003 lag die Jahresweltproduktion von Xanthan bei etwa 20.000 Tonnen.^[6]

Ein Health Claim mit dem Ziel, es als Appetithemmer einzusetzen, wurde seitens der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit abgelehnt, da kein Wirkzusammenhang nachgewiesen werden konnte.^[11]

Einzelnachweise

1. Eintrag zu XANTHAN GUM in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 16. Januar 2020.
2. Eintrag zu E 415: Xanthan gum in der Europäischen Datenbank für Lebensmittelzusatzstoffe, abgerufen am 6. August 2020.
3. George Holzwarth: Molecular weight of xanthan polysaccharide. In: Carbohydrate Research. 66, 1978, S. 173–186, doi:10.1016/S0008-6215(00)83250-4.
4. Datenblatt Xanthan (PDF) bei Carl Roth, abgerufen am 25. Dezember 2012.
5. zusatzstoffe-online.de: E 415 - Xanthan (Datenbank mit Informationen zu Lebensmittelzusatzstoffen).
6. Eintrag zu Xanthan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. Februar 2013.
7. Alicja Mortensen, Fernando Aguilar u. a.: Re‐evaluation of xanthan gum (E415) as a food additive. In: EFSA Journal. 15, 2017, doi:10.2903/j.efsa.2017.4909.
8. Coltec Xanthan Gum.
9. Naturland (Hrsg.): EU Bio und Naturland Öko im direkten Vergleich. Dezember 2016, S. 2 (naturland.de [PDF; abgerufen am 3. Juni 2021]).
10. Bio Suisse (Hrsg.): Erlaubte Zusatzstoffe und Verarbeitungshilfsstoffe sowie Hilfsstoffe für Knospe-Produkte. 31. Dezember 2018, S. 4 (bio-suisse.ch [PDF; abgerufen am 3. Juni 2021]).
11. Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to xanthan gum and increased satiety (ID 838) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006, doi:10.2903/j.efsa.2010.1481