Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 273

Bild 186 Xanthan besitzt eine mit Cellulose identische Hauptkette aus D-Glucose-Molekülen , die
β -(1,4)-glykosidisch verbunden sind. An jedem zweiten Glucose-Molekül (siehe Rest R ) befindet sich in

C-3-Position eine Trisaccharid-Seitenkette aus einer α -(1,3)-glykosidisch verbundenen, teilweise acety-

lierten D-Mannuronsäure , die β -(1,2)-glykosidisch mit einer D-Glucuronsäure verbunden ist. Diese trägt

β -(1,4)-glykosidisch eine weitere D-Mannuronsäure , die teilweise an C-6 mit Brenztraubensäure acety-

liert ist [29], [31], [215].

Xanthan ist unabhängig vom pH-Wert chemisch sehr stabil und besitzt insbesondere Stabilität
gegenüber Salzen, was für die Anwendung in der Erdölförderung (Enhanced Oil Recovery,
EOR) von Bedeutung ist. Allerdings ist die thermische Stabilität insbesondere in Gegenwart
von Oxidationsmitteln begrenzt (siehe auch Kap. 4.9.1). Die Effektivität als Emulgator, Stabi-
lisator, Verdickungs- und Geliermittel ist bemerkenswert; so hat eine einprozentige Lösung
von Xanthan bereits eine Viskosität von 2.000 m Pa s, eine zweiprozentige Lösung von
7.000 m Pa s [13], [31].

Anwendungen
Die wichtigsten Anwendungen von Xanthan beruhen alle auf den außergewöhnlichen
viskoelastischen Eigenschaften: 65 % werden bei der Herstellung von Nahrungsmitteln und
Körperpflegeprodukten verwendet, um gewünschte Viskositäten und Texturen einzustellen. Es
wird auch bei rheologisch anspruchsvollen Produkten wie Ketchup eingesetzt, das unter Sche-
rung (Schütteln der Flasche) dünnflüssiger, d. h. weniger viskos werden sollte. Dieser Effekt
wird als Thixotropie bezeichnet (das Gegenteil, Viskositätserhöhung unter Scherung, als Rheo-
pexie) [2], [218]. Besonders bemerkenswert ist die Stabilität gegenüber Einfrieren und Wieder-
auftauen. Die größte Anwendung außerhalb des Lebensmittelsektors ist die Erdölförderung
(beim sogenannten Polymerfluten) [13], [176], bei der 15 % der Produktionsmenge verwendet
werden. Dort wird versucht, Xanthan und andere Polymere durch Schizophyllan zu ersetzen
(siehe Kap. 4.9.1), weil letzteres thermisch stabiler ist. Weitere 20 % des Xanthans kommen
bei anderen technischen Anwendungen [216] wie Anstrichfarben und Druckfarben zum Ein-
satz. Xanthan wird trotz seines hohen Preises aufgrund seiner exzellenten rheologischen Eigen-
schaften verwendet [31].