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黃原膠

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黃原膠(食品級)黃原膠(工業(yè)級)


黃原膠又稱(chēng)黃膠、漢生膠,黃單胞多糖,是一種由假黃單胞菌屬發(fā)酵產(chǎn)生的單孢多糖,由于它的大分子特殊結構和膠體特性,而具有多種功能,可作為乳化劑、穩定劑、凝膠增稠劑、浸潤劑、膜成型劑等,廣泛應用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域。黃原膠被譽(yù)為“工業(yè)味精”,是目前世界上生產(chǎn)規模較大且用途極為廣泛的微生物多糖。


基本信息


中文名:黃原膠外文名:Xanthan gum別名:漢生膠;昔嘌呤樹(shù)膠;黃膠

化學(xué)式:C35H49O29CAS號:11138-66-2EINECS號:234-394-2

外觀(guān):白色或淺黃色的粉末


結構


黃原膠又稱(chēng)黃膠、漢生膠,是一種由黃單胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的細胞外酸性雜多糖。是由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1組成的多糖類(lèi)高分子化合物,相對分子質(zhì)量在100萬(wàn)以上。黃原膠的二級結構是側鏈繞主鏈骨架反向纏繞,通過(guò)氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結構。


性狀


黃原膠為淺黃色至白色可流動(dòng)粉末,稍帶臭味。易溶于冷、熱水中,溶液中性,耐凍結和解凍,不溶于乙醇。遇水分散、乳化變成穩定的親水性粘稠膠體 。


特點(diǎn)性能


黃原膠是目前國際上集增稠、懸浮、乳化、穩定于于一體.性能較優(yōu)越的生物膠。黃原膠的分子側鏈末端含有丙酮酸基團的多少,對其性能有很大影響。黃原膠具有長(cháng)鏈高分子的一般性能,但它比一般高分子含有較多的官能團,在特定條件下會(huì )顯示獨特性能。它在水溶液中的構象是多樣的,不向條件下表現不同的特性。

1.懸浮性和乳化性:黃原膠對不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結合帶狀的螺旋共聚體,構成脆弱的類(lèi)似膠的網(wǎng)狀結構,所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態(tài),顯示出很強的乳化穩定作用和高懸浮能力。

2.良好的水溶性:黃原膠在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特別在冷水中也能溶解,可省去繁雜的加工過(guò)程,使用方便。但由于它有極強的親水性,如果直接加入水小而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,會(huì )阻止水分進(jìn)入里層,從而影響作用的發(fā)揮,因此必須注意正確使用。黃原膠干粉或與鹽、糖等干粉輔料拌勻后緩促加入正在攪拌的水喂,制成溶液使用。

3.增稠性:黃原膠溶液具有低濃度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相當于明膠的100倍),是一種高效的增稠劑。

4.假塑性:黃原膠水溶液在靜態(tài)或低的剪切作用下具有高粘度,在高剪切作用下表現為粘度急劇下降,但分子結構不變。而當剪切力消除時(shí),則立即恢復原有的粘度。剪切力和粘度的關(guān)系是完全可塑的。黃原膠假塑性非常突出,這種假塑性對穩定懸浮液、乳濁液極為有效。

5.對熱的穩定性:黃原膠溶液的粘度不會(huì )隨溫度的變化而發(fā)生很大的變化,一般的多糖因加熱會(huì )發(fā)生粘度變化,但黃原膠的水溶液在10—80℃之間粘度幾乎沒(méi)有變化,即使低濃度的水溶液在廣闊的溫度范圍內仍然顯示出穩定的高粘度。1%黃原膠溶液(含1%氯化鉀)從25℃加熱到120℃.其粘度僅降低3%。

6.對酸堿的穩定性:黃原膠溶液對酸堿十分穩定,在PH為5—10之間叫其粘度不受影響,在PH小于4和大于11時(shí)粘度有輕微的變化。在PH3—11范圍內,粘度較大使和較小值相差不到10%。黃原膠能溶于多種酸溶液,如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的鹽酸和25%的磷酸,且這些黃原膠酸溶液在常溫下相當穩定,數月之久件質(zhì)仍不會(huì )發(fā)生改變。黃原膠也能溶于氫氧化鈉溶液,并具有增稠特性.所形成的溶液在室溫下十分穩定。黃原膠可被強氧化劑,如過(guò)氯酸、過(guò)硫酸降解,隨溫度升高,降解加速。

7.對鹽的穩定性:黃原膠溶液能和許多鹽溶液(鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽等)混溶,粘度不受影響。在較高鹽濃度條件下,甚至在飽和鹽溶液中仍保持其溶解性而不發(fā)生沉淀和絮凝,其粘度幾乎不受影響。

8.對酶解反應的穩定性:黃原膠穩定的雙螺旋結構使其具有極強的抗氧化和抗酶解能力,許多的酶類(lèi)如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和半纖維素酶等酶都不能使黃原膠降解。


主要用途


在工業(yè)中用作多種目的的穩定劑、稠化劑和加工鋪助劑,包括制作罐裝和瓶裝食品、面包房食品、奶制品、冷凍食品、色拉調味品、飲料、釀造、糖果、糕點(diǎn)花色配品等。制作食品時(shí),易于流動(dòng),易于倒出倒入,易于管道化,減少能源消耗。


應用添加量

黃原膠表格1.jpg


使用方法


黃原膠在大多數以水為基相體系內完全溶解,但由于它有極強的親水性,如果直接加入水中而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,從而阻止水份進(jìn)入里層,進(jìn)而影響作用的發(fā)揮,因此必須注意正確使用:取一份黃原膠用十份或以上其它干燥的原料,如食品制作中的糖、味精、鹽等物調勻,然后慢慢傾倒在攪拌中的水里,浸泡約兩小時(shí),繼續攪拌至完全溶解。


注意事項


在環(huán)境溫度、密閉、干燥條件下保存。


黃原膠在食品工業(yè)中的應用


黃原膠作為食品添加劑,已被許多國家接受。這種多糖通過(guò)控制產(chǎn)品的流變學(xué)行為而顯著(zhù)改善食品的質(zhì)地、口感、外觀(guān)品質(zhì),提高其商業(yè)價(jià)值,已在飲料、糕點(diǎn)、果凍、罐頭食品、海產(chǎn)品、肉制品加工等領(lǐng)域中成為重要的穩定劑、懸浮劑、乳化劑、增稠劑、粘合劑及具高附加值、高質(zhì)量的加工原料。具體可概括為以下幾個(gè)方面。

1.耐酸、耐鹽的增稠穩定劑

應用于各種果汁飲料、濃縮果汁、調味料(如醬油、蠔油、沙拉調味汁)的食品中。黃原膠的穩定效果明顯優(yōu)于其它膠,具有較強的熱穩定性,一般的高溫殺菌對其不會(huì )有影響,可用于各種果汁飲料、果肉飲料、植物蛋白飲料等,用量0.08%~0.3%。黃原膠優(yōu)良的耐鹽、耐酸堿性可以完全取代醬油中的傳統增稠劑淀粉等,可以克服淀粉沉淀的缺點(diǎn),且能使醬油細膩均一,提高掛壁性和著(zhù)色性,延長(cháng)貨架期,果醬、豆醬等風(fēng)味調制醬,用黃原膠作增稠穩定劑,使醬體統一,涂拌性好,不結塊,易于灌裝,且提高口感。

2.乳化劑

作為乳化劑用于各種蛋白質(zhì)飲料、乳飲料等中,防止油水分層和提高蛋白質(zhì)的穩定性,防止蛋白質(zhì)沉淀,也可利用其乳化能力作為起泡劑和泡沫穩定劑,如用于啤酒制造等。在以豆類(lèi)蛋白為主的乳化體系中加入0.02%的黃原膠后,乳化性明顯提高,并使混合體系具有高的剪切率和熱誘導的高粘特性。

3.填充劑

作為穩定的高粘度填充劑,可廣泛應用于各類(lèi)點(diǎn)心、面包、餅干、糖果等食品的加工,在不改變食品的傳統風(fēng)味的前提下,使食品具有更優(yōu)越的保形性,更長(cháng)的保質(zhì)期,更良好的口感,有利于這些食品多樣化和工業(yè)化規模生產(chǎn)。在各種冷凍食品生產(chǎn)中,黃原膠具有防止其失水,延緩老化,延長(cháng)保質(zhì)期的作用。

4.乳化穩定劑

作為乳化穩定劑應用于冷凍食品,在冰淇淋、雪糕中黃原膠能調整混合物粘度,是使其具有均勻穩定的組成,組織滑軟,由于黃原膠的粘度和溫度的關(guān)系有可塑性和剪切性能,故在加工操作時(shí)粘度下降,阻力減小,有利于工藝進(jìn)行,而在冷卻老化階段,粘度恢復,有利于提高膨脹率,防止冰淇淋組織中大冰晶的形成,使冰淇淋口感潤滑細膩。同時(shí)提高了產(chǎn)品的凍融穩定性,而且在融化時(shí)奶油和水混合均勻,不會(huì )產(chǎn)生漿液分離現象。一般老化時(shí)間2~3h。用量0.2%~0.4% 。

5.應用于面制品

黃原膠在面食制品中。是值得推廣的添加劑。在掛面、拉面、方便面生產(chǎn)中,加入黃原膠,增強了面團的筋力,壓出的面片有韌性,烘干時(shí)降低斷條率,同時(shí)改善產(chǎn)品口感,咀嚼有筋,清新爽滑,對油炸方面還可節省用油,降低成本。在速凍餃子餛飩皮中加入黃原膠,能提高產(chǎn)品的口感,減少爛皮和混湯度;在餡類(lèi)產(chǎn)品中加入總量的0.05%~0.1% 的黃原膠,可以有利于湯汁的保水,保證產(chǎn)品在開(kāi)水中煮透,湯汁香味濃郁,并可提高和改善口感,黃原膠用面包、蛋糕等的添加劑成分,可增加松軟度和延長(cháng)產(chǎn)品的貨架期。

6.其它應用

除以上用途外,黃原膠在肉制品、果蔬保鮮罐頭等食品的加工中亦有廣泛應用。


黃原膠在石油工業(yè)中的應用


黃原膠一個(gè)大市場(chǎng)是石油工業(yè)。目前我國油田用化學(xué)品主要是聚丙烯酰胺、CMC、變性淀粉等,造成打井成本高、出油率低。黃原膠在增粘、增稠、抗鹽、抗污染能力遠比其它聚合物強,尤其在海洋、海灘、高鹵層和永凍土層鉆井,黃原膠用于泥漿處理、完井液和三次采油等方面效果顯著(zhù),對加快鉆井速度、防止油井坍塌、保護油氣田、防止井噴、大幅度提高采油率等方面都有明顯的作用。該產(chǎn)品作為一種理想的添加劑有非常好的發(fā)展前景。

1.鉆井行業(yè)

鉆井液是鉆井過(guò)程中使用的作業(yè)流體,在鉆井過(guò)程中使用的作業(yè)流體,在鉆井過(guò)程中,鉆井液起著(zhù)重要的作用,人們常常把鉆井液比喻為“鉆井的血液”,其功能是:懸浮和攜帶巖屑,清洗井底;潤滑冷卻鉆頭,提高鉆頭進(jìn)尺,通過(guò)鉆頭水眼沖擊地層,有利于破碎巖石;形成泥餅,增加井壁的穩定性;建立能平衡地層壓力的液柱壓力,以防止發(fā)生卡、塌、漏、噴等復雜事故;使用渦輪鉆具時(shí),可作傳遞動(dòng)力的液體。黃原膠是其主要成分之一,其功能是增加黏度和切力,提高鉆井液懸浮能力,這是鉆井液行使功能必可缺少的。

2.采油行業(yè)

在提高采收率的各種方法中,聚合物驅油占有重要地位。聚合物的作用是調節注水的流變性,增加驅動(dòng)液的黏度,改善水驅波及效率。降低地層水相滲透率,使水與油能勻速的向前流動(dòng)。這類(lèi)聚合物在油藏條件下,必需具有優(yōu)良的增黏性能,而且在溫度、壓力及鹽的作用下要有高的黏度保持率。 由于黃原膠溶液具有良好的增粘性、流變性、水溶性、化學(xué)穩定性, 并具有較強的機械抗降解能力, 因此可作為油田開(kāi)采的驅替劑。與一般的水解聚丙烯酰胺相比, 其物理化學(xué)性質(zhì)穩定、加工工藝簡(jiǎn)單、驅油效果好、制造成本低,又由于其具有良好的抗剪切降解能力, 在地層中能選擇性流動(dòng), 具有更好的驅油效果,已逐漸作為提高油田采收率的驅替劑或改善開(kāi)采效果的化學(xué)調剖劑應用到油田開(kāi)采中。物理模擬實(shí)驗進(jìn)一步說(shuō)明黃原膠具有提高石油采收率的作用,是一種性能優(yōu)良的油田開(kāi)采驅替劑。用常規方法完成石油的初級和二級開(kāi)采后,還有50% 以上的油殘留在巖中無(wú)法采收?;诮?jīng)濟和能源上的考慮,人們越來(lái)越重視提高石油的回采率,向石油巖層注水的工藝被用于石油的二級開(kāi)采,但注入液與粘稠原油的相對流動(dòng)性,使井下仍有大量死油殘留。如果在注入液中加入具有增稠性能的聚合物,既可降低水的流動(dòng)性,從而提高采油率。許多種聚合物可用作石油回采的流動(dòng)控制劑,其中黃原膠被認為是較有應用潛力的。黃原膠具有許多提高石油回采率所必須具的基本條件。

3.黃原膠在壓裂液也有所應用,主要用于水基壓裂液的稠化劑,兼有減少摩阻的功能。


黃原膠產(chǎn)品目錄


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