黄原胶


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黄原胶(食品级)

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。黄原胶被誉为“工业味精”,是目前世界上生产规模最大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:C35H49O29    CAS号:11138-66-2    EINECS号:234-394-2

外观:白色或浅黄色的粉末


结构


黄原胶又称黄胶、汉生胶,是一种由黄单胞杆菌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


黄原胶为浅黄色至白色可流动粉末,稍带臭味。易溶于冷、热水中,溶液中性,耐冻结和解冻,不溶于乙醇。遇水分散、乳化变成稳定的亲水性粘稠胶体 。


特点性能


黄原胶是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体,性能最优越的生物胶。黄原胶的分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少,对其性能有很大影响。黄原胶具有长链高分子的一般性能,但它比一般高分子含有较多的官能团,在特定条件下会显示独特性能。它在水溶液中的构象是多样的,不向条件下表现不同的特性。

悬浮性和乳化性:黄原胶对不溶性固体和油滴具有良好的悬浮作用。黄原胶溶胶分子能形成超结合带状的螺旋共聚体,构成脆弱的类似胶的网状结构,所以能够支持固体颗粒、液滴和气泡的形态,显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力。

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。但由于它有极强的亲水性,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,因此必须注意正确使用。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。

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),是一种高效的增稠剂。

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。黄原胶假塑性非常突出,这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液极为有效。

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%氯化钾)从25℃加热到120℃.其粘度仅降低3%。

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,粘度最大使和最小值相差不到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。

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。

对酶解反应的稳定性:黄原胶稳定的双螺旋结构使其具有极强的抗氧化和抗酶解能力,许多的酶类如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶等酶都不能使黄原胶降解。


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。


应用添加量


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使用方法


黄原胶在大多数以水为基相体系内完全溶解,但由于它有极强的亲水性,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,因此必须注意正确使用:取一份黄原胶用十份或以上其它干燥的原料,如食品制作中的糖、味精、盐等物调匀,然后慢慢倾倒在搅拌中的水里,浸泡约两小时,继续搅拌至完全溶解。


注意事项


在环境温度、密闭、干燥条件下保存。


黄原胶在食品工业中的应用


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、高质量的加工原料。具体可概括为以下几个方面。

1.耐酸、耐盐的增稠稳定剂

应用于各种果汁饮料、浓缩果汁、调味料(如酱油、蚝油、沙拉调味汁)的食品中。黄原胶的稳定效果明显优于其它胶,具有较强的热稳定性,一般的高温杀菌对其不会有影响,可用于各种果汁饮料、果肉饮料、植物蛋白饮料等,用量0.08% ~0.3%。黄原胶优良的耐盐、耐酸碱性可以完全取代酱油中的传统增稠剂淀粉等,可以克服淀粉沉淀的缺点,且能使酱油细腻均一,提高挂壁性和着色性,延长货架期,果酱、豆酱等风味调制酱,用黄原胶作增稠稳定剂,使酱体统一,涂拌性好,不结块,易于灌装,且提高口感。

2.乳化剂

作为乳化剂用于各种蛋白质饮料、乳饮料等中,防止油水分层和提高蛋白质的稳定性,防止蛋白质沉淀,也可利用其乳化能力作为起泡剂和泡沫稳定剂,如用于啤酒制造等。在以豆类蛋白为主的乳化体系中加入0.02 %的黄原胶后,乳化性明显提高,并使混合体系具有高的剪切率和热诱导的高粘特性。

3.填充剂

作为稳定的高粘度填充剂,可广泛应用于各类点心、面包、饼干、糖果等食品的加工,在不改变食品的传统风味的前提下,使食品具有更优越的保形性,更长的保质期,更良好的口感,有利于这些食品多样化和工业化规模生产。在各种冷冻食品生产中,黄原胶具有防止其失水,延缓老化,延长保质期的作用。

4.乳化稳定剂

作为乳化稳定剂应用于冷冻食品,在冰淇淋、雪糕中黄原胶能调整混合物粘度,是使其具有均匀稳定的组成,组织滑软,由于黄原胶的粘度和温度的关系有可塑性和剪切性能,故在加工操作时粘度下降,阻力减小,有利于工艺进行,而在冷却老化阶段,粘度恢复,有利于提高膨胀率,防止冰淇淋组织中大冰晶的形成,使冰淇淋口感润滑细腻。同时提高了产品的冻融稳定性,而且在融化时奶油和水混合均匀,不会产生浆液分离现象。一般老化时间2~3h。用量0.2% ~0.4% 。

5.应用于面制品

黄原胶在面食制品中。是值得推广的添加剂。在挂面、拉面、方便面生产中,加入黄原胶,增强了面团的筋力,压出的面片有韧性,烘干时降低断条率,同时改善产品口感,咀嚼有筋,清新爽滑,对油炸方面还可节省用油,降低成本。在速冻饺子馄饨皮中加入黄原胶,能提高产品的口感,减少烂皮和混汤度;在馅类产品中加入总量的0.05% ~0.1% 的黄原胶,可以有利于汤汁的保水,保证产品在开水中煮透,汤汁香味浓郁,并可提高和改善口感,黄原胶用面包、蛋糕等的添加剂成分,可增加松软度和延长产品的货架期。

6.其它应用

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。


黄原胶产品目录


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