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黄原胶又称黄胶、汉生胶,黄单胞多糖,是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖,由于它的大分子结构和胶体特性,而具有多种功能,可作为乳化剂、稳定剂、凝胶增稠剂、浸润剂、膜成型剂等,广泛应用于国民经济各领域。黄原胶被誉为“工业味精”,是目前世界上生产规模且用途极为广泛的微生物多糖。
基本信息
中文名:黄原胶外文名:Xanthan gum别名:汉生胶;昔嘌呤树胶;黄胶
化学式:C35H49O29CAS号:11138-66-2EINECS号:234-394-2
外观:白色或浅的粉末
结构
黄原胶又称黄胶、汉生胶,是一种由黄单胞发酵产生的细胞外酸性杂多糖。是由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1组成的多糖类高分子化合物,相对分子质量在100万以上。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕,通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。
性状
黄原胶为浅至白色可流动粉末,稍带臭味。易溶于冷、热水中,溶液中性,耐冻结和解冻,不溶于。遇水分散、乳化变成稳定的亲水性粘稠胶体 。
黄原胶的主要用途
在工业中用作多种目的的稳定剂、稠化剂和加工铺助剂,包括制作罐装和瓶装食品、面包房食品、奶制品、冷冻食品、色拉调味品、饮料、酿造、糖果、糕点花色配品等。制作食品时,易于流动,易于倒出倒入,易于管道化,减少能源消耗。
黄原胶可广泛应用于石油开采、化工、食品、医药、农业、染料、陶瓷、造纸、纺织、化妆品、建筑和制造等20余个行业约100多种产品中。为了便于保藏和运输,一般都将其制成干品。它的干燥有不同的处理方法:真空干燥、滚筒干燥、喷雾干燥、流化床干燥以及气流干燥。由于它是热敏性物质,不能承受长时间的高温处理,因此使用喷雾干燥使它的溶解性变差。滚筒干燥虽然热效率较高,但机械结构较复杂,用于大型工业化生产目前还难实现。带有惰性球的流化床干燥,因兼有强化传热传质以及研磨粉碎的功能,物料滞留时间也较短,所以适合像黄原胶那样的热敏性黏稠物料进行干燥。
应用
1.在石油工业钻井中,0.5%的黄原胶水溶液可保持水基钻井液的黏度和控制其流变性能,使高速转动的钻头部位黏度极小,大大节省了动力消耗,而在相对静止的钻孔部位却保持高黏度,起到防止井壁坍塌,便于切削碎石排出井外等作用。
2.在食品工业中,它比明胶、CMC、海藻胶和果胶等现行食品添加剂更优,在果汁中添加0.2%~1%,使果汁有良好的黏着性,口感好,控制渗透和流动;作为面包的添加剂,可使面包稳定性好,质地光滑,节约时间,降低成本;在面包馅、食品夹心馅及糖衣中使用0.25%,可增加口感和风味,制品组织光滑,延长货架期,提高制品对加热和冷冻的稳定性;在乳制品中,冰淇淋中加入0.1%~0.25%,可起优良的稳定作用;在罐头食品中提供良好的黏度控制,可替代部分淀粉,一份黄原胶可代替3~5份淀粉。同时,在糖果、调味品、冷冻食品及液体食品中,黄原胶也得到了广泛的应用。
1)的高粘性和水溶性。1%的黄原胶水溶液粘度相当于相同浓度明胶溶液粘度的100倍,增稠、增粘效果显著。
2)特的假塑性流变学特征,在温度不变的情况下,黄原胶溶液可随机械外力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化,故而是一种的乳化稳定剂。
3)优良的温度、PH值稳定性。黄原胶可以在相当大的温度(-18-120℃)及PH(2-12)范围内,基本保持其原有的粘度和性能,因而具有可靠的增 稠效果和冻融稳定性。
4)今人满意的兼容性。与酸、碱、盐、酶、表面活性剂、防腐剂、氧化剂及其它增稠剂等化学物质同时能形成稳定的增稠系统,并保持原有的流变性。
5)在适当的比例下,与刺槐豆胶类等其它胶类复配,具有明显的流变性
在石油工业中,由于其强假塑性,低浓度的黄原胶水溶液就可保持钻井液的粘度并控制其流变性能,因而在高速转动的钻头部位粘度小,节省了动力;而在相对静止的钻孔部位却保持高粘度,从而防止井壁坍塌。并且由于其优良的抗盐性和耐热性,因而广泛应用于海洋、高盐层区等环境下的钻井,并可用作采油驱油剂,减少死油区,提高采油率。
黄原胶也就进入了产业化阶段。但随着生产规模的扩大和市场的拓展,黄原胶的质量问题就日益凸现出来。当然影响黄原胶成品质量问题是多方面的,诸如原料的选择、原料的合理配比、菌种选育、发酵工艺、后处理工艺、生产设备等都会影响其质量。但目前影响国内黄原胶质量的因素是菌种问题、发酵工艺和后处理工艺三个方面。
通过对国内外产品的化验分析和有关部门,产品有差别:黄原胶色泽较深;成品颗粒不够均匀;不同批次间比重不一;溶解性较差;成品粘度较低且耐热、酸碱的稳定性较差;成品的灰分、含氮量略高;微生物指标偏高。
其黄原胶产品有以下几个明显优点:产品手感较粗,有沙粒状,在水中易分散,水溶性好,色泽较浅,粘度较高,热稳定性强。
黄原胶作为增稠剂用于果汁饮料,可悬浮果肉,增强口感;用于沙司、色拉、沙拉酱,可提供易倾注性和良好的粘附性;黄原胶用于烘焙食品,增加蜂窝气泡含量,提高持水性能,增加韧性,延长保质期;黄原胶用于冷冻食品,增稠及增加细腻度,稳定食品结构,多微孔,无冰凌、延长货架寿命。到目前为止,黄原胶被大量应用在食品、果汁、饮料、饲料、化妆、陶瓷、消防、石油等行业,黄原胶的市场增长潜力超过大部分的亲水性胶。