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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。
黄原胶是以5分子糖为一单元,由与此相同的单元聚合而成的高分子多糖物质。每一单元由2分子葡萄糖、2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸组成。其主链由β-葡萄糖通过1,4-糖苷键相连而成的2分子葡萄糖为单元,其结构与纤维素结构相同,相间在葡萄糖的C3上连有2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸构成侧链。在侧链上有酸及羧酸侧基。因其侧链含酸性基团,在水溶液中呈多聚阴离子,构成黄原胶的立体结构:带阴离子的侧链缠绕主链形成螺旋结构,分子间靠氢键形成双股螺旋,而双股螺旋结构间又是靠微弱的非共价键维系,形成规则的“超级接合带状的螺旋聚合体”。其所具有的特性能跟含有的酸有关,通常情况下黄原胶中酸含量的高低可以用来衡量其性能的优劣。
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。
使用注意事项
1.制备黄原胶溶液时,如分散不充分,将出现凝块。除充分搅拌外,可将其预先与其他原料混合,再边搅拌边加入水中。如仍分散困难,可加入与水混溶性溶剂,如少量等。
2.黄原胶是一种阴离子多糖,能与其他阴离子型或非离子型物质共同使用,但与阳离子型物质不能配伍。其溶液对大多数盐类具有的配伍性和稳定性。添加和等电解质,可提高其黏度和稳定性。钙、镁等二价盐类,对其黏度显示相似效应。盐浓度0.1%时,达黏度,盐浓度过高,并不提高黄原胶溶液的稳定性,也不影响其流变性,只有pH>10时(食品产品很少出现),二价金属盐类才显示形成凝胶倾向。在酸性或中性条件下,其铝或铁等三价金属盐类形成凝胶。高含量的一价金属盐类可防止凝胶作用。
3.黄原胶可与大多数商品增稠剂配伍,诸如纤维素物、淀粉、果胶、糊精、海藻酸盐、卡拉胶等。与半乳甘露聚糖合用,对提高黏度起增效作用。
黄原胶是一种用黄单胞菌属微生物碾磨而成的粉末。它是由葡萄糖,甘露糖和葡萄糖醛酸相互连接形成纤维素三糖链。黄原胶具有玉米淀粉的一致性,但更为稳定。由于是用发酵制成,因此还被认为是一种天然食品。黄原胶经常用于食物和非食物。
如何生产黄原胶?
黄原胶是通过发酵黄单胞菌属微生物制成,并使用玉米糖浆和其他三种糖发酵。用玉米糖浆喂养的形成一种叫做黄原胶的黏稠物质。
黄原胶在大多数以水为基相体系内完全溶解,但由于它有强的亲水性,如果直接加入水中而搅拌不充分,外层吸水膨胀成胶团,从而阻止水份进入里层,进而影响作用的发挥,因此注意正确使用
黄原胶在国际上开发较早的是美国,法国、日本和英国紧随其后。目前世界上食用级黄原胶约两万吨,工业用两万吨。自八十年代以来,黄原胶的需求量正以每年10%的速度递增,其应用领域之广是许多其它微生物多糖所无法比拟的。
黄原胶是目前国际上炙手可热的微药物囊材中的功能组分,在控制药物缓释方面能发挥重要作用;由于其自身的强亲水性和保水性,还有许多具体操作方面的应用,如可形成致密水膜;可减轻病人放射后的口渴等。此外,黄原胶本身对小鼠的体液功能具有明显的增强作用。
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。
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