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黄原胶( Xanthan gum) ,又名汉生胶,是由野油菜黄单胞杆菌( Xanthomnas campestris) 以碳水化合物为主要原料( 如玉米淀粉) 经发酵工程生产的一种作用广泛的微生物胞外多糖。它具有特的流变性,良好的水溶性、对热及酸碱的稳定性、与多种盐类有很好的相容性,作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂,可广泛应用于食品、石油、医药等20多个行业,是目前 上生产规模*且用途极为广泛的微生物多糖
八十年代末期,溶氧和染菌是困扰我国黄原胶工业化生产的两大难题。随着 GSM发酵罐的发明和染菌问题的解决,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的查新证明,国产黄原胶与美国的KELCO公司和法国的Phone-Poulen公司产品有六大差别: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。
美国KELCO公司是是世界黄原胶生产者,代表国际黄原胶发展方向,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,在水中极易分散,水溶性好,色泽较浅,粘度较高达2500cp,热稳定性强。
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,由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料,经好氧发酵生物工程技术,切断1,6-糖苷键,打开支链后,在按1,4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖。 1952年由美国农业部伊利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离得到的甘蓝黑腐病黄单胞菌,并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到。
黄原胶是由糖类经黄单胞杆菌发酵,产生的胞外微生物多糖。由于它的大分子特殊结构和胶体特性,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。
黄原胶分子由D—葡萄糖、D—甘露糖、D—葡萄糖醛酸、乙酰基和丙酮酸构成,相对分子质量在2×106~5×107之间,它的结构是由β—(1→4)键连接的葡糖基主链与三糖单位的侧链组成;其侧键由D—甘露糖和D—葡萄糖醛酸交替连接而成,分子比例为2:1;三糖侧链由在C6位置带有乙酰基的D—甘露糖以α—(1→3)链与主链连接,在侧链末端的D—甘露糖残基上以缩醛的形式带有丙酮酸,其结构是侧链和主链间通过氢键维系形成螺旋和多重螺旋。
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。黄原胶的三级结构是棒状双螺旋结构间靠微弱的非共价键结合形成的螺旋复合体。
黄原胶溶液对酸碱十分稳定,在PH为5—10之间其粘度不受影响,在PH小于4和大于11时粘度有轻微的变化。在PH3—11范围内,粘度大值和小值相差不到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,数月之久性质仍不会发生改变。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。