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.对热的稳定性:黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化,一般的多糖因加热会发生粘度变化,但黄原胶的水溶液在10—80℃之间粘度几乎没有变化,即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高粘度。1%黄原胶溶液(含1%)从25℃加热到120℃.其粘度仅降低3%。
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黄原胶作为食品添加剂,已被许多国家接受。这种多糖通过控制产品的流变学行为而显著改善食品的质地、口感、外观品质,提高其商业价值,已在饮料、糕点、果冻、罐头食品、海产品、肉制品加工等领域中成为重要的稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增稠剂、粘合剂及具高附加值、的加工原料。
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2.良好的水溶性:黄原胶在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特别在冷水中也能溶解,可省去繁杂的加工过程,使用方便。但由于它有的亲水性,如果直接加入水小而搅拌不充分,外层吸水膨胀成胶团,会阻止水分进入里层,从而影响作用的发挥,因此注意正确使用。黄原胶干粉或与盐、糖等干粉辅料拌匀后缓促加入正在搅拌的水喂,制成溶液使用。
3.增稠性:黄原胶溶液具有低浓度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍),是一种的增稠剂。
4.假塑性:黄原胶水溶液在静态或低的剪切作用下具有高粘度,在高剪切作用下表现为粘度急剧下降,但分子结构不变。而当剪切力消除时,则立即恢复原有的粘度。剪切力和粘度的关系是完全可塑的。黄原胶假塑性非常,这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液极为有效。
5.对热的稳定性:黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化,一般的多糖因加热会发生粘度变化,但黄原胶的水溶液在10—80℃之间粘度几乎没有变化,即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高粘度。1%黄原胶溶液(含1%)从25℃加热到120℃.其粘度仅降低3%。
6.对酸碱的稳定性:黄原胶溶液对酸碱十分稳定,在PH为5—10之间叫其粘度不受影响,在PH小于4和大于11时粘度有轻微的变化。在PH3—11范围内,粘度大使和小值相差不到10%。黄原胶能溶于多种酸溶液,如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的盐酸和25%的磷酸,且这些黄原胶酸溶液在常温下相当稳定,数月之久件质仍不会发生改变。黄原胶也能溶于氢氧化钠溶液,并具有增稠特性.所形成的溶液在室温下十分稳定。黄原胶可被强氧化剂,如过氯酸、过硫酸降解,随温度升高,降解加速。
7.对盐的稳定性:黄原胶溶液能和许多盐溶液(钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等)混溶,粘度不受影响。在较高盐浓度条件下,甚至在饱和盐溶液中仍保持其溶解性而不发生沉淀和絮凝,其粘度几乎不受影响。
8.对酶解反应的稳定性:黄原胶稳定的双螺旋结构使其具有的抗氧化和抗酶解能力,许多的酶类如蛋白酶、、纤维素酶和半纤维素酶等酶都不能使黄原胶降解。
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除以上用途外,黄原胶在肉制品、果蔬保鲜罐头等食品的加工中亦有广泛应用。
黄原胶在石油工业中的应用
黄原胶一个大市场是石油工业。目前我国油田用化学品主要是聚丙烯酰胺、CMC、变性淀粉等,造成打井成本高、出油率低。黄原胶在增粘、增稠、抗盐、抗污染能力远比其它聚合物强,尤其在海洋、海滩、高卤层和永冻土层钻井,黄原胶用于泥浆处理、完井液和三次采油等方面效果显著,对加快钻井速度、防止油井坍塌、保护油气田、防止井喷、大幅度提高采油率等方面都有明显的作用。该产品作为一种理想的添加剂有非常好的发展前景。
1.钻井行业
钻井液是钻井过程中使用的作业流体,在钻井过程中使用的作业流体,在钻井过程中,钻井液起着重要的作用,人们常常把钻井液比喻为“钻井的血液”,其功能是:悬浮和携带岩屑,清洗井底;润滑冷却钻头,提高钻头进尺,通过钻头水眼冲击地层,有利于破碎岩石;形成泥饼,增加井壁的稳定性;建立能平衡地层压力的液柱压力,以防止发生卡、塌、漏、喷等复杂事故;使用涡轮钻具时,可作传递动力的液体。黄原胶是其主要成分之一,其功能是增加黏度和切力,提高钻井液悬浮能力,这是钻井液行使功能必可缺少的。
2.采油行业
在提高采收率的各种方法中,聚合物驱油占有重要地位。聚合物的作用是调节注水的流变性,增加驱动液的黏度,改善水驱波及效率。降低地层水相渗透率,使水与油能匀速的向前流动。这类聚合物在油藏条件下,必需具有优良的增黏性能,而且在温度、压力及盐的作用下要有高的黏度保持率。 由于黄原胶溶液具有良好的增粘性、流变性、水溶性、化学稳定性, 并具有较强的机械抗降解能力, 因此可作为油田开采的驱替剂。与一般的水解聚丙烯酰胺相比, 其物理化学性质稳定、加工工艺简单、驱油效果
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国内黄原胶生产开发的现状
黄原胶在国际上开发早的是美国,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、价格之昂贵是许多其它微生物多糖所无法比拟的。
我国对黄原胶的开发研究始于二十世纪六十年代,虽然起步较晚,但我国科技工作者依靠自己的智慧和力量,在无任何资料可供鉴的情况下,毅然从自然界中筛选出黄原胶生产菌株,并研制开发出高附加值的发酵产品-黄原胶;并于八十年代投入商业化生产。九十年代中期国内黄原胶生产厂家已星罗棋布,诸如山东的中轩、江苏的金湖、河北新合、甘肃顺兴、河南天冠都相继建成投产。伴随和十五规划目标,国内黄原胶生产厂家将增至数十家,黄原胶生产将成为我国发酵领域的又一新兴产业。
由于我国在黄原胶领域起步较晚,尤其是黄原胶的应用领域开发研究较晚,致使国内生产厂家不能根据用户需求生产不同规格的黄原胶。同时其应用领域也受到限制,致使国内黄原胶生产厂家普遍存在规模过小的特点。这种小规模的黄原胶生产,不能发挥其的规模效益;只能加速黄原胶市场的无序竞争,不利于企业自身的资金积累和滚动发展,同时各生产厂家只顾眼前利益,而忽视了黄原胶生产的开发应用和技术创新,从而也使黄原胶的质量在近几年几近徘徊不前。目前国内黄原胶产量3000吨/年,有效需求 5000吨/年,为此国内每年需进口黄原胶达2000吨之多。尽管如此,黄原胶的发展前景仍十分诱人。