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，0,00
0,01
0,10
1,00
10,00
0,01 0,1 1
10 100 Frequency (rad s -1 )
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I：3感，吃I：3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。
黄原胶的应用
食品级黄原胶用于食品、化妆品和药品中；工业级黄原胶用于各种各样工业领域。应用领域用量（%）功能
食品方面
拌色拉调味汁 0.1～0.5 易于灌注和良好的粘着性；悬浮调味品
面包 0.1～0.4 持水，改善组织结构，延长货架期
饮料 0.05～0.2 改善口感，增加稳定性
速溶产品 0.05～0.2 增加稠度，提高在冷热水中的溶解度
罐头食品 0.1～0.3 生产过程的粘度控制
冷冻食品与冰淇淋 0.05～0.2 控制冰晶、改善奶油组织结构
糖果、蜜饯 0. 1～0.4 控制温度稳定性、易于加工制作
乳制品 0.05～0.2 增加协调性、稳定乳液
肉制品 0.2～0.5 持水、改善组织结构与口感
化妆品
牙膏 0.7～1.0 易于泵动，能很好的停留在牙刷毛上
乳状悬液与洗液 0.2～0.5 使乳浊液稳定，改善洗液稠度
香波 0.2～0.5 控制流变性
药品
悬浊液 0.1～0.5 使乳浊液稳定，耐热冲击
药片 0.5～1.0 延长作用成分的接触时间
饲料
宠物食品 0.1～0.4 防止凝胶，增加肉汁稠度
工业应用
农药 0.1～0.3 悬浮作用成分，控制漂浮和粘附
清洁剂、擦亮剂 0.2～0.7 提供抗极端pH稳定性，延长接触时间
涂料 0.1～0.3 控制流变性能
纺织品与地毯印花 0.2～0.5 控制颜色的移动，改善加工工艺，色泽鲜艳胶粘剂 0.1～0.3 控制渗透
造纸业 0.1～0.2 控制流动性，悬浮粗淀粉
采矿 0.2～0.3 防止生产过程矿石沉积，增加泡沫稳定性
墨水 0.05～0.1 调节流变性
陶瓷上釉 0.3～0.5 对悬浮颗粒提供良好的稳定性
石油工业
钻井 0.1～0.4 提供良好的抗盐、抗温和抗剪切稳定性
增加石油采收 ( EOR ) 0.05～0.2 作为石油采收的压裂液和流变控制液
黄原胶与其它食品胶的协同增效作用：
1、黄原胶与魔芋精粉的协同增效作用魔芋葡甘聚糖是一种复合多糖类，它是由D－葡萄糖和D－甘露糖按2∶3或1∶1.6的摩尔比由β－1， 4键多个结合起来。而黄原胶是由黄杆菌产生的一种阴离子多糖，分子主链由D－吡喃型葡萄糖经β－1，4键连接而成，具有类似纤维的骨架结构，每两个葡萄糖中的一个C3上连接有一个三糖侧链，侧链为两个甘露糖和一个葡萄糖醛酸组成。何东保、詹东风等研究表明，当黄原胶与魔芋精粉的共混比例为70∶30、多糖总浓度为1％，可达到协同相互作用的最大值。
2、黄原胶与槐豆胶的协同增效作用槐豆胶是一种半乳甘露聚糖，它是以甘露糖为主链，部分甘露糖的C－6位被半乳糖取代，分子中甘露糖(M)与半乳糖(G)之比(M/G)因其来源和提取方法不同而异。研究结果表明黄原胶与槐豆胶(LBG)在总浓度为1％，共混比例为60∶40时，它们之间可以达到协同相互作用的最大值。
3、黄原胶与瓜尔豆胶的协同增效作用瓜尔豆胶是由配糖键结合的半乳甘露聚糖(由半乳糖和甘露糖按1∶2)组成的高分子水解胶体多糖。黄原胶与瓜尔豆胶也有良好的协同效果，复配不能形成凝胶，但可以显著增加粘度和耐盐稳定性，而且彼此之间存在合适的配比。赵谋明等研究了它们的复配效果，黄原胶与瓜尔豆胶最合适的配比为30∶70。
4、黄原胶与两种食品胶的增效作用在槐豆胶和瓜尔豆胶溶液以及魔芋精粉和瓜尔豆胶溶液中加入黄原胶后发现，黄原胶、槐豆胶、瓜尔豆胶的含量分别为 0.2％、0.01％、0.9％时耐盐性最好，用量最少，成本最低。而黄原胶、魔芋精粉、瓜尔豆胶的含量分别为0.3％、0.01％、0.8％时耐盐性最好，用量最少，成本最低。
评分
面制品中的应用
磷酸盐在加工面条和方便面时可增加淀粉的吸水能力，增强面筋蛋白的吸水溶胀能力，从而增加面团的持水性，提高面条的弹性、口感滑爽并有筋道、复水快且耐煮泡。磷酸盐的缓冲性可稳定面团的pH 值，防止色、变质、并改善面条的风味和口感。磷酸盐螯和金属离子的特性使面制品蛋白质形成网状结构，增强面条筋度、提高粘弹性在烘焙食品加工中，磷酸盐最重要的用途是与碱性物质中和反应释放气体而作膨松剂。此外磷酸盐还用作面粉调节剂、面团改良剂、缓冲剂和酵母营养剂。
黄原胶(Xanthan Gum)的特性、生产及应用 许多微生物都分泌胞外多糖，它们或附着在细胞表面，或以不定型粘质的形式存在于胞外介质中，这些胞外多糖对于生物体间信号传递、分子识别、保护己体免受攻击、构造舒适的体外环境等方面都发挥着重要的作用。这些分泌的多糖结构各异，其中一些有着优良的理化性质，已为人类广泛应用。对于仍不为人类所知的绝大多数多糖，人们试图通过相关的多糖结构问的相互比较，推断出构效关系，从而人为地主动修饰、构造多糖，以满足应用的需要。其中，黄原胶是人类研究最为透彻、商业化应用程度最高的一种。． 1 黄原胶的结构 黄原胶(xanthan gum)是20世纪50年代美国农业部的北方研究室(Northern Re． gional Research Laboratories，NRRL)从野油菜黄单孢菌(Xanthomonas campestris)NRRLB一1459发现了分泌的中性水溶性多糖，又称为汉生胶。黄原胶由五糖单位重复构成，如图1，主链与纤维素相同，即由以13—1，4糖苷键相连的葡萄糖构成，三个相连的单糖组成其侧链：甘露糖一葡萄糖一甘露糖。与主链相连的甘露糖通常由乙酰基修饰，侧链末端的甘露糖与丙酮酸发生缩醛反应从而被修饰，而中间的葡萄糖则被氧化为葡萄糖醛酸，分子量一般在2×10。～2×10 D之间。黄原胶除拥有规则的一级结构外，还拥有二级结构，经x一射线衍射和电子显微镜测定，黄原胶分子问靠氢键作用而形成规则的螺旋结构。双螺旋结构之间依靠微弱的作用力而形成网状立体结构，这是黄原胶的三级结构，它在水溶液中以液晶形式存 在¨。 2 黄原胶的性质 黄原胶的外观为淡褐黄色粉末状固体，亲水性很强，没有任何的毒副作用，美国FDA于1969年批准可将其作为不限量的食品添加剂，1980年，欧洲经济共同体也批准将其作为食品乳化剂和稳定剂。由其二级结构决定，黄原胶具有很强的耐酸、碱、盐、热等特性。黄原胶最显著的特性是其控制液体流变性质的能力，它即便在低浓度时也可形成高粘度的、典型的非牛顿溶液，具有明显的假塑性(即随着剪切速率的增大，其表观粘度迅速降低)。溶液粘度的影响因素还包括溶质浓度、温度(既包括黄原胶的溶解温度，又包括测量 时的溶液温度)、盐浓度、pH值等，现分别简述之。 2．1 温度的影响黄原胶溶液的粘度既受测量时溶液温度的影响，也受溶解温度的影响。如下图2a所示，像大多数溶液一样，(在同平剪切力下测定)黄原胶溶液的粘度随溶液的温度(T )的升高而降低，且此变化过 程在10"C～80T：完全可逆。
黄原胶性能及使用说明 梅花生物科技集团股份有限公司 黄原胶卓越的稳定性 屈变值 黄原胶对于多相体系的卓越稳定性是其最为有用的性能之一。无论是固体（悬浮），液体（乳化），气体（泡沫稳定），或者是以上三种情况的结合黄原胶都能发挥十分有效的稳定作用。 溶液的屈变值是这种稳定作用的重要特征，所谓屈变值就是在溶液不发生流动的情况下，所能接受的最大剪切力。由于低浓度的的黄原胶溶液就具有一定的屈变值，所以在静态或者较低的剪切力作用下，分散体系（悬浮液，乳化液或泡沫液）都保持良好的稳定性。 剪切作用/假塑作用 在牛顿溶液中，剪切力是与剪切速度成正比的，高速剪切下溶液的流动性并不改善。 与之相反黄原胶溶液具有很强的抵抗作用，但是随着剪切作用的增加粘度会迅速下降。 溶液的假塑性程度是随着浓度的增加而增加的。但是黄原胶即使在很低的浓度下也会表现出假塑性。一旦剪切力作用解除，溶液的粘度会立即恢复。 高剪切作用下，比如泵送时，黄原胶使溶液的外表粘度很小。此外，黄原胶对于长时间的剪切作用具有异常的抵抗作用。这样使料液在均质和高速混合后粘度很少损失。 黄原胶的热稳定性 和别的增稠剂相比较，黄原胶对于温度变化时表现出的稳定性十分卓越，黄原胶溶液在加热时表现出极好的稳定性。即使在盐或者酸存在下也是如此。对异常温度所显示的稳定性是黄原胶典型的，也是独一无二的性能，在多次高温处理时，如巴氏杀菌，或者彻底灭菌（甚至130℃时经历几分钟）当体系冷却下来，实际上粘度并不发生变化。
很多其它常用的增稠剂，在温度升高时，粘度会下降，而且在巴氏杀菌或彻底杀菌以后，粘度会受到很大影响，这一点，当有酸存在时，特别明显。 使用黄原胶作为稳定剂可以确保产品粘度恒久如一，而且在各种储存条件下，都能延长产品的货架寿命。 图1 黄原胶溶液在热处理条件下具有良好的稳定性 黄原胶的酸碱稳定性 溶液的酸碱度变化对于黄原胶的粘度是完全没有影响的。只是PH11以上或PH2以下的强酸、强碱情况下黄原胶的粘度有轻微的影响。这种特点传统的增稠剂或稳定剂是不具备的。 图2 黄原胶溶液的酸碱稳定性 黄原胶的微波稳定性 用黄原胶作为稳定剂而形成的体系，即使在微波中间冻结—解冻都对其性能不会产生影响。 图3 黄原胶在1%NaCl中的微波冻结—解冻稳定性 黄原胶具有极好的相溶性 对于绝大部分食品和药物来说，往往是一种多相混合物，包括水、油、脂肪、蛋白质、碳水化合物和其它组份。考虑到复杂的加工工艺，如混合、泵送、加热、冻结、搅拌等等，都会加大该体系的复杂性，而确保稳定剂和这种复杂体系的相容十分不易。 黄原胶作为一种阴离子聚合物，能同阴离子或中性离子的组份很好地相容。但对于阳离子体系来说不一定相容。在实际使用中，我们应考虑以下几种因素。 ——黄原胶原则上能同绝大部分食品和药物成分相容。在盐和酸的情况下，黄原胶显示极好的稳定性。 ——黄原胶同别的增稠剂相容，它尤其能同甘露聚糖起很好的协同作用。 ——黄原胶在有机溶液中是不能溶解的，但在特定条件下，也可以用作稳定剂。 盐 黄原胶同各种单价盐都能完全相容，当盐的浓度接近1%时，黄原胶溶液的粘度会略上升，但当浓度达到1%时，粘度就达到了峰值，随后当盐的浓度进一步上升时，溶液的粘度已没有明显变化。
黄原胶生产工艺 黄原胶是由D 一葡萄糖、D 一甘露糖、D 一葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成“五糖重复单元”, 结构聚合体, 分子摩尔比为28 : 3 : 2 : 17: 0 .5 1 一0. 63 。黄原胶分子一级结构由p 一1, 4 键连接的D 一葡萄糖基主链与三糖单位侧链组成, 其侧链由D 一甘露糖和D 一葡萄糖醛酸交替连接而成。黄原胶分子侧末端含有丙酮酸, 其含量对黄原胶性能有很大影响, 在不同溶氧条件下发酵所得黄原胶, 其丙酮酸含量有明显差异。一般,溶氧速率小, 其丙酮酸含量低 生产工艺 工艺流程为: 菌种摇瓶扩大培养发酵罐发酵提取干燥粉碎成品包装 1. 1 生产菌株 黄原胶生产菌株为黄单抱菌属几个种, 目前工业化生产用菌株主要是甘蓝黑腐病黄单孢杆菌(亦名野油菜黄单胞菌) , 直杆状,宽0. 4 林n l ~ 0. 7 林m ,有单个鞭毛, 可移动,革兰氏阴性, 好氧。19 61 年Je an e S 等首先从甘蓝黑腐病斑中分离出甘蓝黑腐病黄单抱杆菌, 赵大建等在19 8 6 年也得到编号为N . K 一01 甘蓝黑腐病黄单抱杆菌。此外, 菜豆黄单胞菌、锦葵黄单胞菌和胡萝卜黄单胞菌亦可作为发酵菌种。 1. 2 培养基组成及优化 1.2.1 培养基 固体培养基：蔗糖2g，蛋白胨0.5g，酵母粉0.2g，琼脂2g，水100mL。 种子培养基：蔗糖2g，蛋白胨0.5g，酵母粉0.2g，水100mL。 发酵培养液：蔗糖5g，蛋白胨0.5g，0.3g，碳酸钙0.3g，磷酸二氢钾0.5g，硫酸镁0.25g，硫酸亚铁0.025g，柠檬酸0.025g，水100mL。 1.3 试验方法 1.3.1 平皿培养 取Φ9cm的培养皿，倒入25mL固体培养基，30℃培养4d~8d。 1.3.2 啤酒糟处理 啤酒糟（取自江苏食品职业技术学院啤酒实训中心）用自来水洗涤2次，烘干
水溶性优良增稠剂-黄原胶 黄原胶是一种微生物多糖，亦称黄单胞多糖，也称汉生胶。黄原胶是国际上新近发展起来的一种新型发酵产品。英文名称为Xanthan Gum商品名有Kelzan（工业级，美国）、Keltrol （食品级，美国）、Xc-Polymer（石油用）等。黄原胶是以淀粉为主要原料，经微生物发酵及一系列生化过程，最终得到的一种生物高聚物。其主要成分为葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等。分子量达数百万。它具有突出的高粘性和水溶性，独特的流变学特性，优良的温度稳定性和PH稳定性，令人满意的兼容性。 1. 黄原胶的结构 黄原胶分子由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸构成的“五糖重复单元”结构聚合体，分子量在2×106～20×106之间[2]，所含乙酸和丙酮酸的比例取决于菌株和后发酵条件。黄原胶聚合物骨架结构类似于纤维素，但是黄原胶的独特性质在于每隔一个单元上存在的由甘露糖醋酸盐、终端甘露糖单元以及两者之间的一个葡萄糖醛酸盐组成的三糖侧链。侧链上的葡萄糖醛酸和丙酮酸群赋予了黄原胶负电荷。带负电荷的侧链之间以及侧链与聚合物骨架之间的相互作用决定了黄原胶溶液的优良性质。黄原胶高级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极性共价键结合形成的螺旋复合体。 在低离子强度或高温溶液中，由于带负电荷侧链间的彼此相互排斥作用，黄原胶链形成一种盘旋结构。然而即使电解质浓度的少量增加也会减少侧链间的静电排斥，使得侧链和氢键盘绕在聚合物骨架上，聚合物链伸展成为相对僵硬的螺旋状杆。随着电解质浓度的增加，这种杆状结构在高温和高浓度的状态下也能稳定存在。在离子强度高于0.15mol/L 时，此结构可维持至100℃而不受影响。 一般水溶性聚合物骨架被化学药品或酶攻击、切断后，会丧失其增稠能力。而在黄原胶溶液中，聚合物骨架周围缠绕的侧链使它免于被攻击，所以黄原胶对化学药品和酶攻击的降解具有良好的抵抗性。 2.黄原胶的性能 黄原胶是一种类白色或浅黄色的粉末,是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体,性能较为优越的生物胶[3]。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[4]。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更多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。它在水溶液中呈多聚阴离子且构象是多样的，不同条件下表现出不同的特性,具有独特的理化性质。具体表现为： 2.1 悬浮性和乳化性 黄原胶因为具有显著的增加体系粘度和形成弱凝胶结构的特点而经常被使用于食品或其它产品，以提高O/W乳状液的稳定性。但麻建国[5]等的研究发现，只有黄原胶的添加量达到一定量后，才能得到预定的稳定作用。在黄原胶质量分数小于0.001％时，试验体系的稳定性变化不大；质量分数在0.01～0.02％时样品底部富水层出现，但体系无明显分层；质量分数大于0.02％时，乳状液很快分层。只有当质量分数超过0.25％时，黄原胶才能起到提高体系稳定性的作用。 2.2 水溶性 黄原胶在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特别是在冷水中也能溶解，可省去繁杂的加热过程，使用方便。 2.3 流变性
黄原胶的性能与应用领域 5.1 黄原胶的性能 黄原胶是一种类白色或浅黄色的粉末，是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体，性能较为优越的生物胶。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更多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。它在水溶液中呈多聚阴离子且构象是多样的，不同条件下表现出不同的特性，具有独特的理化性质。 5.1.1 悬浮性和乳化性 黄原胶因为具有显著的增加体系黏度和形成弱凝胶结构的特点而经常被用于食品或其它产品，以提高O/W乳状液的稳定性。但麻建国的研究发现，只有黄原胶的添加量达到一定量后，才能得到预定的稳定作用。在黄原胶质量分数小于0.001%时，试验体系的稳定性变化不大；质量分数在0.01%--0.02%时样品底部富水层出现，但体系无明显分层；质量分数大于0.02%时，乳状液很快分层。只有当质量分数超过0.25%时，黄原胶才能起到提高体系稳定性的作用。 5.1.2 水溶性和增稠性 黄原胶在水中能快速溶解，水溶性很好，在冷水中也能溶解，可省去繁杂的加热过程，使用方便。 吉武科等在25℃下，用NDJ-1型旋转黏度计6r/min时测得质量分数0.1%、012%、0.3%、0.7%、0.9%的黄原胶黏度分别为100mPa·s、480mPa·s、1300mPa·s、5400mPa·s 和8600mPa·s。从测试结果看出，黏度随浓度的递减而不成比例地降低，且质量分
数0.3%是高低黏度的分界点。 多其他胶类在质量分数为0.1%时，黏度几乎为零。由此可见，黄原胶具有低浓度高黏度的特性。 5.1.3 流变性 即触变性或假塑性，黄原胶的水溶液，在受到剪切作用时，黏度急剧下降，且剪切速度越高，黏度下降越快，如6r/min时质量分数0.3%的黄原胶黏度为1300mPa·s，而60r/min时黏度仅为400mPa·s，还不到原来的1/3，当剪切力消除时，则立即恢复原有的黏度。剪切力和黏度的关系是完全可塑的。当黄原胶与纳米微晶纤维素复配时，能在水中形成高强度的全天然生物胶，其触变性变得更强。 5.1.4 热稳定性和酶稳定性 一般的多糖因加热会发生黏度变化，但黄原胶水溶液的黏度在10℃--80℃几乎没有变化，即使低浓度的水溶液在很广的温度范围内仍然显示出稳定的高黏度。黄原胶溶液在一定的温度范围内(-4℃--93℃)反复加热冷冻，其黏度几乎不受影响。 通常的微生物酶类或工业酶类，如蛋白酶、纤维素酶、果胶酶或淀粉酶对黄原胶没有作用。 5.1.5 酸、碱、盐稳定性 黄原胶溶液对酸、碱十分稳定，在酸性和碱性条件下都可使用。在pH2--12黏度几乎保持不变。 虽然当pH值等于或大于9时，黄原胶会逐渐脱去乙酰基，在pH小于3时丙酮酸基也会失去。但无论是去乙酰基或是丙酮酸基对黄原胶溶液的黏度影响都很小。即黄原胶溶液在pH2--12黏度较稳定，所以对于含高浓度酸或碱的混合物，黄原胶是一个很好的选择。 在多种盐存在时，黄原胶具有良好的相容性和稳定性。它可在质量分数为
黄原胶的生产及应用探讨 综述了以玉米淀粉为原料黄原胶的生产过程，黄原胶的主要性能及其在食品、化工等行业中的应用，不断提高其经济价值。 關键词：淀粉黄原胶生产应用 黄原胶，又称黄胶、汉生胶、黄单细胞多糖，是人类研究最深、商业化应用程度最高、以碳水化合物为主要原料，用野油菜黄单胞杆菌，经微生物有氧发酵制取的胞外多糖。由于其独特的剪切稀释性质，良好的增稠性，理想的乳化稳定性，对酸、碱、热、反复冻融的高度稳定性以及对人体的完全无毒害等许多优越的特性，而在食品、石油、医药、日用化工等十几个领域有着极其广泛的应用。 一、黄原胶的生产 1.培养基 黄单孢杆菌产生黄原胶常用的培养基是：以葡萄糖、蔗糖或玉米淀粉等为碳源，以蛋白质、鱼粉、豆粉或硝酸盐为氮源，加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等无机盐和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素，以及生成促进剂谷氨酸、柠檬酸等合成。 2.生产工艺 ①发酵液处理：通过使用离心、过滤、酶处理、次氯酸盐氧化、过滤及超滤浓缩等方法进行处理，除去黄原胶中的杂质与活性菌体。②沉淀反应：用钙盐、铝盐、季铵盐或酸沉淀法制取。③过滤沉淀物并进行洗涤。④干燥、粉碎、筛分、成品包装。 2.1工业级黄原胶的生产 提取工业级黄原胶，首先要经过灭菌处理，对活菌细胞灭杀，然后直接干燥，主要采用喷雾或滚筒干燥的方法，但是，这些方法会由于发酵液中水分含量高而加大能量的消耗，且降低成品的颜色与纯度，还增加成本；此外，还可以使用沉淀法，用钙盐、铵盐等使黄原胶发酵慢慢沉淀，见图1。 10%NaOH水溶液2%GaCI2水溶液↓ ↓ 发酵液→调PH值→盐析→过滤→干燥→粉碎→包装→成品 图1钙盐沉淀法生产流程因其产品附加值低，市场用受到限制，因此国内一般发展食品级黄原胶。 2.2食品级黄原胶的生产
黄原胶说明 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
黄原胶性能及使用说明 梅花生物科技集团股份有限公司 黄原胶卓越的稳定性 屈变值 黄原胶对于多相体系的卓越稳定性是其最为有用的性能之一。无论是固体（悬浮），液体（乳化），气体（泡沫稳定），或者是以上三种情况的结合黄原胶都能发挥十分有效的稳定作用。 溶液的屈变值是这种稳定作用的重要特征，所谓屈变值就是在溶液不发生流动的情况下，所能接受的最大剪切力。由于低浓度的的黄原胶溶液就具有一定的屈变值，所以在静态或者较低的剪切力作用下，分散体系（悬浮液，乳化液或泡沫液）都保持良好的稳定性。 剪切作用/假塑作用 在牛顿溶液中，剪切力是与剪切速度成正比的，高速剪切下溶液的流动性并不改善。 与之相反黄原胶溶液具有很强的抵抗作用，但是随着剪切作用的增加粘度会迅速下降。 溶液的假塑性程度是随着浓度的增加而增加的。但是黄原胶即使在很低的浓度下也会表现出假塑性。一旦剪切力作用解除，溶液的粘度会立即恢复。 高剪切作用下，比如泵送时，黄原胶使溶液的外表粘度很小。此外，黄原胶对于长时间的剪切作用具有异常的抵抗作用。这样使料液在均质和高速混合后粘度很少损失。 黄原胶的热稳定性
和别的增稠剂相比较，黄原胶对于温度变化时表现出的稳定性十分卓越，黄原胶溶液在加热时表现出极好的稳定性。即使在盐或者酸存在下也是如此。对异常温度所显示的稳定性是黄原胶典型的，也是独一无二的性能，在多次高温处理时，如巴氏杀菌，或者彻底灭菌（甚至130℃时经历几分钟）当体系冷却下来，实际上粘度并不发生变化。 很多其它常用的增稠剂，在温度升高时，粘度会下降，而且在巴氏杀菌或彻底杀菌以后，粘度会受到很大影响，这一点，当有酸存在时，特别明显。 使用黄原胶作为稳定剂可以确保产品粘度恒久如一，而且在各种储存条件下，都能延长产品的货架寿命。 图1 黄原胶溶液在热处理条件下具有良好的稳定性黄原胶的酸碱稳定性 溶液的酸碱度变化对于黄原胶的粘度是完全没有影响的。只是PH11以上或PH2以下的强酸、强碱情况下黄原胶的粘度有轻微的影响。这种特点传统的增稠剂或稳定剂是不具备的。 图2 黄原胶溶液的酸碱稳定性 黄原胶的微波稳定性 用黄原胶作为稳定剂而形成的体系，即使在微波中间冻结—解冻都对其性能不会产生影响。 图3 黄原胶在1%NaCl中的微波冻结—解冻稳定性黄原胶具有极好的相溶性 对于绝大部分食品和药物来说，往往是一种多相混合物，包括水、油、脂肪、蛋白质、碳水化合物和其它组份。考虑到复杂的加工工艺，如混合、泵送、加热、
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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着改善食品的质地、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0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 0,01 0,1 1 10 100 Frequency (rad s -1 )
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I：3感，吃I：3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，0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 0,01 0,1 1 10 100 Frequency (rad s -1 )
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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0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 0,01 0,1 1 10 100 Frequency (rad s -1 )
黄原胶的特性、发展现状、生产及其应用 聂凌鸿 周如金 宁正祥 (华南理工大学食品与生物工程学院,广州510640) 摘要:黄原胶是一种用途广泛的微生物胞外多糖。本文简要介绍了其分子结构和理化性质、发展现状、生产及其在食品工业中的应用。 关键词:黄原胶,发展现状,生产工艺,应用 Focus on Xanthan G um Nie Linghong,Zhou Rujin,Ning Zhengxiang (South China University of Technology,Institute of Food and Bio2engineering,Guangzhou 510640) Abstract:Xanthan Gum,a extracelluar polyhexose,is used extensively in food industry.Its molecular structure,physico2 chemical properties,development situation,production and application were introduced in this paper. K ey w ords:Xanthan gum,Development situation,Processing,Application 黄原胶(Xanthan gum),又名汉生胶,是由野油菜黄单胞杆菌(Xanthom nas cam pest ris)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[1]。它具有独特的流变性,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,是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。 1 黄原胶的分子结构和理化性能 1.1 黄原胶的分子结构 黄原胶是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成的“五糖重复单元”结构聚合体,分子比为2.8∶3∶2∶1.7∶0.51～0.63。黄原胶分子的一级结构是由β-1,4键连接的D-葡萄糖基主链与三糖单位的侧链组成,其侧链由 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C-6位置带有乙酰基的D-甘露糖以α-1,3键与主链连接,在侧链末端的D-甘露糖残基上以缩醛形式带有丙酮酸(图1)[1,2]。 图1 黄原胶的分子结构 黄原胶的分子量在2×106～50×106之间[3]。近年来,国内外学者对黄原胶在水溶液中的构象进行了大量的研究,认为黄原胶在氯化钠水溶液中主要以多分子缔合状态存在,少量以单分子状态存在,且为蠕状链,缔合状态的分子呈分段的双股螺旋构象[4],这是黄原胶的二级结构。黄原胶的双螺旋依靠微弱的共价键形成网状立体结构,这是黄原胶的三级结构,它在水中以液晶的形式存在。 1.2 黄原胶的理化性质 黄原胶是一种类白色或浅米黄色的可流动的粉 28
黄原胶生产菌种与工艺技术 黄原胶又名黄单胞菌多糖、汉生胶、苫顿胶等，是由黄单胞菌以淀粉或蔗糖为主要原料，经现代生物发酵技术生产的一种细菌胞外多糖。该产品属于水溶性胶，是目前国内外正在开发的几种微生物多糖中最有特色的一种，也是目前世界上生产规模最大，用途最广的微生物多糖。美国曾对9种微生物多糖进行评价，黄原胶以其功能全面、用途广泛而居首位。 黄原胶的应用覆盖面多达20多个行业，例如，用于食品工业，可使饮料不分层、啤酒发泡足而持久、冰淇淋更松软可口、面包和蛋糕延长松软时间、肉制品的风味和口感得到改善并提高出品率。用于石油工业：是最佳的泥浆处理剂，被誉为70年代泥浆技术的最新成就之一，还可用于完井、修井、调剖、堵井和地层压裂，最大应用潜力是三次采油，提高采收率。用于陶瓷、搪玻璃、热敏表层硅质涂料。耐火涂料可悬浮重颗粒、提供假塑流和层服值；黄原胶遇到极性物质会形成一层致密的凝胶膜，可用于生产既能灭油又能灭极性溶剂火的凝胶型抗溶泡沫灭火剂；在纺织行业中，黄原胶可用子间隔印花和染色作流动改性剂和染料悬浮刘；在油漆行业，黄原胶除为触变性油漆提供了良好的触变性和必需的抗酸性外，还为水基油漆提供增粘性和分散性。 美国食品和药物管理局曾批准黄原胶作为食品添加剂，世界卫生组织、粮农组织也曾将其批准在世界范围使用。国际上，美、荚、法、意大利国是主要黄原胶生产国。年总产量达三万余吨。每年以 7％速度增长。国内年消耗一千余吨。 黄原胶技术指标： 发酵单位：35-40g/L 发酵时间：66-70h 发酵体积：5-120吨 黄原胶生产成本： 按每吨黄原胶产品（10％含水量计），消耗的成本： 1、淀粉：1.4吨 2、辅料（碱、无机盐等）：120kg 3、电（仅指发酵过程）：3500kw 4、水：30吨 5、蒸汽：灭菌和回收溶媒用
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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0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 0,01 0,1 1 10 100 Frequency (rad s -1 )
黄原胶在食品加工中的应用 黄原胶的理化性能 黄原胶无味，无臭，无毒，食用安全，易溶于水。在水溶液中呈多聚阴离子，具有独特的理化性质。 具体表现为： （1）在极宽的剪切率和浓度范围内保持极高的假塑性； （2）在热水和冷水中有良好的溶解性，黄原胶在很低的浓度下仍具有较高的粘度，如1%浓度的粘度相当于明胶的100倍左右，增稠效果显著； （3）有良好的增粘性和悬浮能力，在低浓度下具有较高的粘度； （4）有很高的稳定性，耐酸碱、高盐环境，抗高温、低温冷冻，抗生物酶解，抗污染能力强； （5）可同多种物质（酸、碱、盐、表面活性剂、生物胶等）互配，具有满意的兼容性； （6）有良好的分散作用、乳化稳定作用。 黄原胶在食品加工中的应用 黄原胶在食品工业中主要作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂，在某些苛刻条件下（如pH值为3～9，温度80～130℃），它的性能基本稳定，比明胶、海藻胶、果胶等优越。一般而言，食品中黄原胶的添加量为0.01%～0.8%。下面简述黄原胶在各类食品中的应用。 （1）在可浇注的色拉调味品中的应用 黄原胶是重要的稳定剂，在比较典型乳化剂中使用黄原胶，由于它具有独特的PH稳定性，故能延长货架期，这一特性造成易泵动调节和灌注性能调节以及改善色拉的粘着性。在此类食品中黄原胶的一般用量在0.1%~0.5%。 （2）在饮料中的应用 在饮料中添加黄原胶，可有效地延长果肉饮料的悬浮时间，增加稳定性，同时提高水果和巧克力饮料的口味。 在颗粒型新鲜甜玉米饮料的加工过程中，采用1.0%的黄原胶和0.08%的魔芋胶与其他食品添加剂配伍，能起到稳定饮料和悬浮颗粒的作用。加工玉米饮料具有玉米的特殊香味，口感细腻，颗粒的悬浮性良好，流动性好，无糊口和其他不良的感觉。 在植物蛋白饮料的加工中，如花生植物蛋白饮料的加工，麻子蛋白饮料的加工，葵花饮料的加工等，选用适量的黄原胶与其他稳定增稠剂交互使用，能减少乳化剂的用量，并且使产品稳定性良好。 采用黄原胶为主体的复配胶所制的植物蛋白饮料在口感上有很大的优势。黄原胶与瓜尔豆胶复配时花生乳稳定性最好，黄原胶与瓜尔豆胶最佳复配比例为1∶2，最佳复配用量为 0.05%。 采用羧甲基纤维素钠（CMC）—黄原胶，当CMC浓度在0.1%，黄原胶浓度在0.4%时，用于带颗粒饮料的加工，就能在大于4小时的时间段中取得极佳的悬浮能力。当CMC浓度在0.2%，黄原胶浓度在0.5%时，就有了“永远”的悬浮能力。 （3）在面包工业中的应用
精心整理 黄原胶性能及使用说明 梅花生物科技集团股份有限公司 黄原胶卓越的稳定性 屈变值 所能 几分钟）当体系冷却下来，实际上粘度并不发生变化。 很多其它常用的增稠剂，在温度升高时，粘度会下降，而且在巴氏杀菌或彻底杀菌以后，粘度会受到很大影响，这一点，当有酸存在时，特别明显。 使用黄原胶作为稳定剂可以确保产品粘度恒久如一，而且在各种储存条件下，都能延长产品的货架寿命。 图1黄原胶溶液在热处理条件下具有良好的稳定性 黄原胶的酸碱稳定性
溶液的酸碱度变化对于黄原胶的粘度是完全没有影响的。只是PH11以上或PH2以下的强酸、强碱情况下黄原胶的粘度有轻微的影响。这种特点传统的增稠剂或稳定剂是不具备的。 图2黄原胶溶液的酸碱稳定性 黄原胶的微波稳定性 用黄原胶作为稳定剂而形成的体系，即使在微波中间冻结—解冻都对其性能不会产生影响。 图3黄原胶在1%NaCl中的微波冻结—解冻稳定性 黄原胶具有极好的相溶性 化。 PH 作为一个普遍的规则，为了获得理想和稳定的粘度，加入一定量的盐是有帮助的。
图果目的。 酶 黄原胶对于酶的降解具有很强的抵抗作用，无论是原料中固有的还是为了加工目的而加入的商品化酶制剂（如淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶）都不会对黄原胶产生分解作用。 防腐剂 虽然黄原胶与别的增稠剂相比，对微生物作用的抵抗更强，但是如果溶液要贮存24小时以上
时为了确保粘度的恒定，应加入适量的防腐剂。黄原胶同绝大部分的防腐剂相容，但和阳离子防腐剂不能相容。 黄原胶的应用 黄原胶在食品工业中的应用 黄原胶用于焙烤食品可提高焙烤食品在焙烤和储存期的持水性和口味的柔滑性；用于饮料可有效的延长果肉饮料的悬浮时间，提高水果和巧克力饮料的口味；用于冷冻食品可以通过结合自由水 黄原胶 均匀稳定的产品，并改良产品的延展成条性。?? 对护肤霜和乳液，黄原胶提供优良的稳定性。黄原胶静置时的高粘度有利于个人护理产品中均匀分散油相的稳定，擦用时的剪切变稀性质则提供了良好的润滑和爽肤作用。黄原胶还可以作为遮光剂用于防晒类护肤品中，使皮肤免受紫外线的伤害。另外黄原胶也可以作为增稠剂在低pH值和高电解质存在的条件下用于美白化妆品中。??
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。 0,000,010,101,0010,000,01 0,1 1 10 100 Frequency (rad s -1 )
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I：3感，吃I：3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
随着人们对活性多糖的研究的不断深入，许多具有高商业价值的多糖物质不断被研究和开发，如透明质酸、黄原胶。黄原胶因具有突出的高粘性和水溶性、独特的流变特性、优良的温度稳定性和pH 稳定性、极好的兼容性以及安全环保等特性已经成为研究和开发的热点，现已广泛应用于石油开采、食品工业、纺织和化妆品等诸多方面。1 黄原胶的分子结构和构象 黄原胶（Xanthan gum ）是由野油菜单胞菌（亦名甘蓝黑腐黄单胞菌）、菜豆黄单胞菌、锦葵黄单胞菌和胡萝卜黄单胞菌等分泌的一种大分子生物多糖。黄原胶是一种水溶性生物多糖，由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成的“五糖重复单元”的结构聚合体，具有类似纤维素的一级结构，包括由β-1，4键连接的D-葡萄糖基主链以及含三个糖单位的侧链，侧链由两个D-甘露糖和一个D-葡萄糖醛酸交替连接而成，如图1所示[1]，平均相对分子量在2×106~2×107Da 。黄原胶常以由侧链与主链之间通过氢键结合形成双螺旋结构，并以多重螺旋聚合体的二级结构状态存在，如图2所 示，正是由于这些多螺旋体形成的网络结构，使黄原胶具有良好的控制水的流动性质，因而具有很好的增稠性能[2]。螺旋以非共价键力如氢键、 静电作用力、空间位阻效应保持稳定，黄原胶在水溶液中具有3中构象：天然黄原胶可能具有一个相对较规则的双螺旋结构；经长时间的热处理，黄原胶螺旋链会伸展为无序的卷曲结构；冷却后，螺旋和卷曲链在体系中均有相当程度的存在[3]。 此外，Ca 2+、M g 2+、Ba 2+、K +、Na +等离子通过分子内和分子间的盐桥作用能联结分子链，促进黄原胶向双螺旋状态转变。正是黄原胶复杂的聚集态结构和分子间作用力决定了其溶液在低剪切力、低浓度下具有高粘度和假塑性行为，侧链缠结起来将主链保护起来，使黄原胶溶液具有良好的耐热、 耐酸和耐盐性能，并对酶解也具有良好的稳定性。黄原胶的特性、生产及应用进展 任宏洋1，王新惠2* （1.西南石油大学化学化工学院，四川成都610500；2.长江师范学院生命科学与技术学院，四川重庆 408100） 摘要:黄原胶是Xanthomnas.sp 分泌的胞外水溶性多糖，由于其有突出的高粘性和水溶性、独特的流变特性、优良的温度稳定性和pH 稳定性、极好的兼容性以及安全环保等特性，已被广泛于石油开采、食品工业、纺织和化妆品等诸多行业。主要综述了黄原胶的分子结构、分子特性、生产以及应用的研究进展。关键词：黄原胶；生物多糖；粘度中图分类号：TS2202.3;TQ920.6;TS201.2 文献标识码：B Study on Production,Properties and Development of Xanthan Gum REN Hong-yang 1,WANG Xin-hui 2* (1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,Sichuan ，China; 2.College of Life Science and Technology,Yangtze Normal University,Chongqing 408100,Sichuan ，China ）Abstract:Xanthan gum is a microbial polysaccharide and an important industrial biopolymer.Xanthan gum is highly slouble in both cold and hot water and xanthan solutions are highly viscous even at low polymer concentration.These properties are useful in many industrial applications,especially in food industry and in oil-extraction operation.This review focuses on various aspects of xanthan gum production,the chemical structure,and the solution properties of xanthan.Key words:Xanthan gum ；M icrobial polysaccharide;Viscosity 收稿日期:2009-11-30 作者简介：任宏洋(1980-),男，博士，主要从事油田废水处理的研究和教学工作。 *通讯作者，王新惠（1982-），女，博士生，主要从事应用微生物和发酵工程的研究和教学工作。 图1 黄原胶一级结构示意图 第37卷第2期2010年03月 酿酒LIQUOR MAKING Vol.37.№.2Mar.，2010 文章编号:1002-8110（2010）02-0017-03 17