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黃原膠又稱黃膠、漢生膠,黃單胞多糖,是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單孢多糖,由于它的大分子結構和膠體特性,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,廣泛應用于國民經濟各領域。黃原膠被譽為“工業味精”,是目前世界上生產規模大且用途極為廣泛的微生物多糖。
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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),是一種的增稠劑。
假塑性:黃原膠水溶液在靜態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,則立即恢復原有的粘度。剪切力和粘度的關系是完全可塑的。黃原膠假塑性非常,這種假塑性對穩定懸浮液、乳濁液極為有效。
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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程,使用方便。但由于它有的親水性,如果直接加入水小而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,會阻止水分進入里層,從而影響作用的發揮,因此注意正確使用。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),是一種的增稠劑。
4.假塑性:黃原膠水溶液在靜態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,則立即恢復原有的粘度。剪切力和粘度的關系是完全可塑的。黃原膠假塑性非常,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隨溫度的變化而發生很大的變化,一般的多糖因加熱會發生粘度變化,但黃原膠的水溶液在10—80℃之間粘度幾乎沒有變化,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%)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時粘度有輕微的變化。在PH3—11范圍內,粘度大使和小值相差不到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,數月之久件質仍不會發生改變。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,如過氯酸、過硫酸降解,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的抗氧化和抗酶解能力,許多的酶類如蛋白酶、、纖維素酶和半纖維素酶等酶都不能使黃原膠降解。
回收如下長期有效,如石蠟、聚乙烯醇、氯化石蠟、聚乙烯蠟、微晶蠟、硅油、甘油、纖維素、硬脂酸、炭黑、固化劑、順***二酸酐、膠印油墨、導熱油、薄荷腦、海藻酸鈉、瓜爾膠、黃原膠、碘化鉀等。黃原膠-應用添加量
使用產品 用量(%) 效 用
果汁飲料 0.1-0.3 增稠懸浮作用、口感滑爽、風味自然
冰淇淋 0.1-0.3 多微孔、無冰凌、縮短老化時間、使產品組織細膩
醬油、蠔油 0.05-0.1 耐鹽性好、增加稠度、適用于做調味汁、增強掛壁性及附著性
冷凍甜食 0.1-0.2 結合水、產生稠度及細膩度、防脫水
烘焙食品 0.5-1.5 果餡成型、適用于各種餡料
膠凝體 0.5-1.5 甜食凝膠、調味、果凍成型
軟飲料 0.01-0.3 懸浮劑、助泡劑、不分層、增稠度
色拉調味 0.1-0.3 利于成型、防止析水
方便面 0.2-0.3 增加韌性、改善咀嚼感、節省油耗、保持水份
香腸 0.2-0.3 利于成型、改善灌腸、保持水份與油性
肉罐頭 0.1-0.2 便于調料、使湯凍化
干酪 0.2-0.5 加速凝孔、防脫水收縮
蛋糕 0.1-0.3 增孔、松軟、延長貨架壽命
面包 0.1-0.2 松軟、適用于含粗纖維的黑面包
脫水食品 0.2-0.4 加快復原速度、保持色澤味道
醫藥、化妝 0.2-1.0 定型劑、懸浮劑、保濕劑、具有增稠、附著、潤滑作用
牙膏 0.4-0.6 易于牙膏膏體成型、提高牙膏附刷性能、分散性好、口感滑爽
寵物罐頭 0.1-0.3 使碎肉易于凝固成型
魚蝦飼料 0.5-2.0 粘合劑,使用于魚蝦幼苗飼料,魚藥
石油業 0.2-0.4 具有良好的流變形,是的鉆井泥漿穩定劑
煙絲 0.1-0.3 防止煙草碎斷、煙草香料乳化及保濕粘合劑,適用于煙草薄片
印染 0.5-1.5 載色劑、粘附劑、方便于顏料分散,著色和增色
陶瓷 0.3-1.0 適用于做陶瓷釉料的懸浮穩定劑
* 0.1-0.3 適用于膠懸劑及各種水劑,具有良好的穩定性
膠體* 0.5-2.0 漿狀、膠體、防水*
水溶涂料 0.2-0.3 適用于水溶性涂料、乳膠漆、具有良好的穩定性、易于噴涂
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黃原膠又稱黃膠、漢生膠,黃單胞多糖,是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單孢多糖,由甘藍黑腐病野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料,經好氧發酵生物工程技術,切斷1,6-糖苷鍵,打開支鏈后,在按1,4-鍵合成直鏈組成的一種酸性胞外雜多糖。 1952年由美國農業部伊利諾斯州皮奧里爾北部研究所分離得到的甘藍黑腐病黃單胞菌,并使甘藍提取物轉化為水溶性的酸性胞外雜多糖而得到。
黃原膠是由糖類經黃單胞發醉,產生的胞外微生物多塘。由于它的大分子結構和膠體特性,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,廣泛應用于國民經濟各領域。
黃原膠分子由D—葡萄糖、D—甘露糖、D—葡萄糖醛酸、乙酰基和酸構成,相對分子質量在2×106~5×107之間,它的結構是由β—(1→4)鍵連接的葡糖基主鏈與三糖單位的側鏈組成;其側鍵由D—甘露糖和D—葡萄糖醛酸交替連接而成,分子比例為2:1;三糖側鏈由在位置帶有乙?;腄—甘露糖以α—(1→3)鏈與主鏈連接,在側鏈末端的D—甘露糖殘基上以縮醛的形式帶有酸,其結構是側鏈和主鏈間通過氫鍵維系形成螺旋和多重螺旋。
黃原膠的二級結構是側鏈繞主鏈骨架反向纏繞,通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結構。黃原膠的結構是棒狀雙螺旋結構間靠微弱的非共價鍵結合形成的螺旋復合體。
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國內黃原膠生產開發的現狀
黃原膠在國際上開發早的是美國,法國、日本和英國緊隨其后。目前世界上食用級黃原膠約兩萬噸,工業用兩萬噸。自八十年代以來,黃原膠的需求量正以每年10%的速度遞增,其應用領域之廣、價格之昂貴是許多其它微生物多糖所無法比擬的。
我國對黃原膠的開發研究始于二十世紀六十年代,雖然起步較晚,但我國科技工作者依靠自己的智慧和力量,在無任何資料可供鑒的情況下,毅然從自然界中篩選出黃原膠生產菌株,并研制開發出高附加值的發酵產品-黃原膠;并于八十年代投入商業化生產。九十年代中期國內黃原膠生產廠家已星羅棋布,諸如山東的中軒、江蘇的金湖、河北新合、甘肅順興、河南天冠都相繼建成投產。伴隨和十五規劃目標,國內黃原膠生產廠家將增至數十家,黃原膠生產將成為我國發酵領域的又一新興產業。
由于我國在黃原膠領域起步較晚,尤其是黃原膠的應用領域開發研究較晚,致使國內生產廠家不能根據用戶需求生產不同規格的黃原膠。同時其應用領域也受到限制,致使國內黃原膠生產廠家普遍存在規模過小的特點。這種小規模的黃原膠生產,不能發揮其的規模效益;只能加速黃原膠市場的無序競爭,不利于企業自身的資金積累和滾動發展,同時各生產廠家只顧眼前利益,而忽視了黃原膠生產的開發應用和技術創新,從而也使黃原膠的質量在近幾年幾近徘徊不前。目前國內黃原膠產量3000噸/年,有效需求 5000噸/年,為此國內每年需進口黃原膠達2000噸之多。盡管如此,黃原膠的發展前景仍十分誘人。