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：
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％时，试验体系的稳定性变化不大；质量分数在～％时样品底部富水层出现，但体系无明显分层；质量分数大于％时，乳状液很快分层。只有当质量分数超过％时，黄原胶才能起到提高体系稳定性的作用。
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。
流变性
即触变或假塑性，黄原胶的水溶液，在受到剪切作用时，粘度急剧下降，且剪切速度越高，粘度下降越快，如6r/min时质量分数为％的黄原胶粘度为1300 ,而60r/min时它的粘度仅为400 ,还不到原来的三分之一，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[7]。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[8]。
热稳定性
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很广的温度范围内仍然显示出稳定的高粘度。黄原胶溶液在一定的温度范围内（－4～93℃）反复加热冷冻，其粘度几乎不受影响[4]。
酸碱稳定性
黄原胶溶液对酸碱十分稳定，在酸性和碱性条件下都可以使用。黄原胶溶液在pH 2～12 之间粘度几乎保持不变。虽然当pH值等于或大于9时，黄原胶会逐渐脱去乙酰基，而在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粘度影响都很小[2]。即黄原胶溶液在pH2～12范围内粘度比较稳定，所以对于含高浓度酸和碱的混合物，黄原胶是一个很好的选择。
酶稳定性
通常的微生物酶类或工业酶类，如蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、淀粉酶对黄原胶没有作用[9]。
3. 黄原胶的应用
黄原胶在日用化学工业中的应用
在化妆品行业中的应用
黄原胶在化妆品行业中的最重要用途是用于牙膏。其优良的剪切稀化流动行为使牙膏易于从管中挤出和泵送分装。黄原胶是所有类型牙膏的优良结合剂，其易于水化、优秀的酶稳定性可生产出均匀稳定的产品，并改良产品的延展成条性[10]。
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[10]。抗氧化剂抗坏血酸，因为能促进胶原蛋白合成，预防老化，减少细纹、淡化黑色素常用于护肤类化妆品中，但是为了把有效成分运送到特定位置必须选用合适的运送体系，这时在o/w的微乳化体系中加入少量黄原胶作为增稠剂可以起到很好的效果[11]。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[12]。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[13]。
黄原胶用于眼影中可以使眼影具有流体结构，良好的稳定性，更重要的是可以让眼影在45℃的条件下保存两个月[14]。
洗涤香波由于易于使用，和在头发上易于扩散而被人们广泛接受。但是，当洗发香波里含有小尺寸颗粒活性成分时，这些颗粒的悬浮和沉积就会带来各种问题。这时如果加入少许黄原胶就可以改良香波的流动性质，悬浮不溶性色素和药用成分，产生稳定、丰富、细腻
的奶油状泡沫，而且在广范围pH值内与表面活性剂及其他添加剂有协同相互作用[15]。就有专利报道了用黄原胶改善去屑香波里硫化硒的沉积性[16],稳定香波里分散、不溶、非挥发的硅树脂相[17]。
经过热处理后的黄原胶作为固定剂用于头发化妆品中比其他固定剂具有更多的优点，包括流变改进、突出的硬度，光泽等[18]。
在其他日化工业中的应用
表面活性剂和高聚物的混合体系在很多方面都有潜在的应用价值，无论是阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在溶液中都可以和水溶性高聚物交联，而且交联作用很大程度上取决于表面活性剂和高聚物自身的性质。两性离子表面活性剂兼具阴离子和阳离子表面活性剂的性质，黄原胶是具有优良理化性质的水溶性高聚物，所以很多学者都把两性离子表面活性剂和黄原胶作为研究体系，如徐桂英[19]等研究了两性离子表面活性剂甜菜碱和黄原胶的相互作用发现，黄原胶的存在减少了甜菜碱微团中胶束的聚集数，原因可能是因为黄原胶的存在增加了阴离子胶束中表面活性剂的离子化程度。这样的混合体系，不仅兼具阴离子和阳离子表面活性剂的性质，而且毒性低，对皮肤、眼睛比较温和，水溶性好，对硬水的抵抗性好，易于生物降解，所以常用于液体洗涤剂、洗发香波、浴液、餐具洗涤剂、蔬菜水果洗涤剂、抗静电剂等产品。
利用黄原胶对强酸和强碱的稳定性及增粘性，还可以制造工业用的酸性和碱性清洗液。例如，欧洲专利介绍的清洁浴缸和其他刚性表面用的酸性微乳液复配物除含阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂和其他添加剂外，也含有黄原胶[20~22]。黄原胶和刺槐豆胶的混合物还可以作为除臭剂使用[23]。
黄原胶在食品工业中的应用
由于黄原胶有许多优良的乳化稳定性、温度稳定性、与食品中其他组分的相容性以及流变性，所以被广泛应用于各种食品中[2]。
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使其稳定，而且可以控制冰晶的生长速度提供理想的质构。在罐头食品中加入黄原胶可使物料便于泵送与灌装[24]，而且易于保持产品的外观[25]。黄原胶用于乳品生
产中能提高牛奶、冰淇淋、饮料的稳定、提高奶油保形力[26]。用于调味料和调味汁，由于其对酸、碱的稳定性好，用于水包油乳浊液中可延长产品的保质期。另外黄原胶还可以用于低脂肪食品[26]、保健食品和肉制品。它和槐豆胶的混合物还可用于糖果、果酱和果冻的制作。
黄原胶在石油工业中的应用
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、抗污染能力等方面远比其它聚合物强,尤其在海洋、海滩、高卤层和永冻土层钻井中用于泥浆处理、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、防止井喷和大幅度提高采油率等方面都有明显的作用[27]，当黄原胶与磷酸酯化度在～范围内的刺槐豆胶混合使用时可以取得更好的效果。
黄原胶在纺织工业中的应用
黄原胶应用于印染工业,可作为染料和颜料的悬浮剂，印染控制剂，控制印染泥浆的流变性质,防止染料的迁移,使图纹清晰,与浆中的多数成分可以互溶,其自身的洗出特性也卓有成效。因此,黄原胶广泛地应用于地毯、丝绸等印染行业中[9]。
黄原胶在陶瓷和搪瓷工业中的应用
黄原胶在低浓度时的流变性能能使瓷釉中的不可溶成分较长期地悬浮，与瓷釉成分互溶，可防止粉碎性瓷釉成分的成团，并缩短研磨时间。同时也可控制干燥时间，降低炉温，并相应减少斑点等缺陷，大大改进陶瓷加工工艺，提高产品质量[28]。
黄原胶在其他方面的应用
黄原胶在医药工业可以作为药物生产中乳液和悬浮液的乳化稳定剂，使药剂均匀一致。在农业上黄原胶用作农药乳浊液的稳定剂和悬浮剂，在喷雾时能控制微液滴的大小和防止漂移，使药物很好地粘附于植物叶面，延长了药物成分与庄稼的接触时间，并耐雨水冲刷[28]。用于浆状炸药可提高其稠度，与瓜儿胶一起使用可改善其热稳定性。据统计，美国每年生产的黄原胶30％用于食品工业，70％用于其他工业[29]。
4.结语
目前, 世界黄原胶年产量约5万t, 且每年的产量还以8% 的速度递增[30]。由于黄原胶具有多种功能, 在同一种产品中使用可同时产生两种或两种以上的功用, 因此是一个市场潜力大, 生产开发前景好的微生物多糖。从国内产销情况来看，每年生产的几千吨黄原胶，大多数用于食品工业，其他工业领域的应用仅限于石油等少数几个行业，占总的市场份额也很小。而在国际市场上，黄原胶不仅在食品工业中有着广泛的应用，在石油钻探、三次采油、纺织、印染、陶瓷加工、涂料、炸药、湿法冶金、医药、农药、化妆品等行业中都有着广泛的应用。与国外的黄原胶应用于几十个行业几十个产品相比，我们在应用方面的差距很大，所以我们要加强对黄原胶的性质以及它在各个行业中的应用的研究，为拓展它在其他工业中的应用提供理论基础，进而使其应用到更多行业中，产生更大的社会效益和经济效益。
卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用 刘 芳,沈光林,彭志英 (华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州 510640) 摘 要 对卡拉胶与电解质、食品胶和蛋白质等之间的交互作用特性进行了研究,同时对卡拉胶在食品工业中的研究进展进行了综述。关键词 卡拉胶;交互作用;应用 Abstract This paper rev iew s the interaction characteristics between Carrageenan and electrolyte,others food g els and protein.T he main applications and research advances of Carrag eenan in food industry are also intro duced in details here in order to provide references for making better use of Carrageenan.Key words carrageenan;interaction characteristics;application * 收稿日期:2000-06-18;修订日期:2000-06-28. 作者简介:刘芳(1971年生),女,云南宣威人,博士研究生,主攻食品生物技术. 0 前 言 食品胶是现代食品工业中不可缺少的食品添加剂,其主要来源有海藻、植物、动物和微生物。在食品加工中,食品胶在增稠、乳化稳定、凝胶、保水、组织结构和结晶控制、成膜等方面起着极为重要的作用。 卡拉胶是一类从红藻中提取出来的水溶性多糖,始于爱尔兰。在20世纪50年代,美国化学学会将它正式命名为Carrageenan 。20世纪60年代Rees 等人[1,2]对卡拉胶的组成和结构进行了深入的研究,证实卡拉胶是由1,3- -D-吡喃半乳糖和1,4- -D-吡喃半乳糖作为基本骨架交替连接而成的线性多糖。根据半酯式硫酸基在半乳糖上连接的位置不同,可分为7种类型,分别用希腊字母 -、!-、?-、#-、?-、%-、&-来表示,目前在工业上生产和使用的卡拉胶主要为 -、?-和?-卡拉胶3种,其分子结构见图1。 图1 3种主要卡拉胶的结构式 卡拉胶的反应活性主要来自半乳糖残基上带有的 半酯式硫酸基(ROSO 3- ),它具有较强的阴离子活性,是一种典型的阴离子多糖。商品化卡拉胶的相对分子质量随着所用原料和生产工艺的不同而有显著性的差异,一般的相对分子质量在105~106之间[3],卡拉胶的相对分子质量对其性能和用途有显著的影响。 卡拉胶性能优良,表现出优异的凝胶特性和流变特性,同时与其它食品胶具有广泛的配伍性和协同增效作用,与蛋白质具有强烈的交互作用和乳化稳定作用。因此,卡拉胶在食品、医药、日化及其它科研领域有着极为重要的应用。虽然卡拉胶的生产历史比琼胶短,但目前卡拉胶的年产量已突破2.5万t,超过琼胶产量1倍多。目前卡拉胶的市场需求量每年仍以5%~10%的速度递增[4]。 1 电解质对卡拉胶流变特性的影响 各种电解质一方面中和了卡拉胶半酯式硫酸基的负电荷,降低了卡拉胶与电解质的相互作用力,减小了大分子的伸展性;另一方面加入的电解质降低了大分子的亲水性,使水化层变薄,导致水溶液的粘度下降,其中磷酸氢二钾和磷酸氢钙对水溶液的影响最大。 添加钾盐、铵盐、钙盐可大幅度提高卡拉胶的凝胶强度,而钠盐对该溶液的影响较小,只有高浓度的氯化钠和碳酸钠才能使卡拉胶的凝胶强度有一定程度的提高,而一些具有螯合作用的钠盐,如焦磷酸钠、六偏磷酸钠会螯合卡拉胶中的一些多价阳离子而降低卡拉胶的 食品添加剂冷饮与速冻食品工业2000(4)
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
卡拉胶复配小知识标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
卡拉胶复配小知识 卡拉胶和槐豆胶，黄原胶和槐豆胶，黄蓍胶和海藻酸钠，黄蓍胶和黄原胶都有相互增效的协同效应，这种增效效应的共同特点是：混合溶液经过一定时间后，体系的黏度大于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶之后成为高强度的凝胶。下面就各种常见的胶之间的协同效应分别做简单论述。 1．卡拉胶与其他胶体的复配性能 κ－型卡拉胶所形成的强而脆的凝胶，其收缩脱水性在许多应用中会带来不利。但当与其他胶结合后所引起的组织结构的变化，使之具有很多实用价值，尤其在食品方面，当κ－型卡拉胶加入槐豆胶后其弹性和刚性因之提高，并随着槐豆胶浓度的增加，其内聚力也相应增强。当两种胶的比例达1∶1时，凝胶的破裂强度可相当高，因而产生相当好的可口性。从感官的角度来看，槐豆胶可使κ－型卡拉胶凝胶的脆度下降而弹性提高，使之接近于明胶凝胶体的组织结构，但如槐豆胶的比例过高，凝胶体会愈益胶稠。 在卡拉胶和槐豆胶体系中，卡拉胶是以具有半醋化硫酸酯的半乳糖残基为主链的高分子多糖。槐豆胶是以甘露糖残基组成主链，平均每四个甘露糖残基就置换一个半乳糖残基，其大分子链中无侧链区与卡拉胶之间有较强的键和作用。在槐豆胶和卡拉胶形成的凝胶体系中，卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用，使生成的凝胶具有更高的强度。而另一种与槐豆胶结构相似，但侧链平均数增加一倍的瓜尔胶，正因为其侧链太密而不具有这么明显的增稠效应。 酰胺化低酯果胶对κ－型卡拉胶的形成没有显着的影响，但由于它具有良好的持水性，酰胺化低酯果胶可降低κ－型卡拉胶的使用浓度，并使凝胶柔软可口。但如增加槐豆胶的复合量，可增加其凝胶的内聚力。采用酰胺化低酯果胶的另一长处是可使凝胶有很好的风味释放能力。但这种果胶的不利因素是可使之呈浑浊状，即由酰胺化低酯果胶配合制成的凝胶甜食，不能像由单纯卡拉胶所制得者那样透明 黄原胶对κ－型卡拉胶有类似的影响，即可形成较柔软、更有弹性和内聚力的凝胶。此外，黄原胶能像κ－型卡拉胶那样降低失水收缩作用，κ－型卡拉胶与魔芋粉配合时，可获得有弹性的、对热可逆的凝胶。魔芋粉可全部或部分取代槐豆胶，而获得卡拉胶与槐豆胶混合体所具有的凝胶结构。瓜尔豆胶不能左右κ－型卡拉胶的收缩析水作用。由于瓜尔豆胶含有两倍量的半乳糖，且未被取代的区域的长度远短于槐豆胶。这就解释了为什么卡拉胶与槐豆胶有良好的共伍作用使用而与瓜尔豆胶无明显共伍作用。); 2．槐豆胶与其他胶体的复配性能 槐豆胶本身无法形成凝胶，由于在槐豆胶的构架上有相对较多的未被取代的甘露糖基，因此与黄原胶等其他胶的相互作用比瓜尔豆胶更为明显。槐豆胶与这些聚合物在溶液中形成复合体而得以形成或加强凝胶作用。槐豆胶与黄原胶、琼脂和卡拉胶、有相互增效作用牞槐豆胶与琼脂、卡拉胶和黄原胶之间的相互作用在商品中具有重要的价值。槐豆胶非常显着的特性就是与黄原胶的协效增稠性和协效凝胶性，可按一定比例同黄原胶复配成为复合食品添加剂后即能成为理想的增稠剂和凝胶剂。最重要是它与琼脂、卡拉胶和黄原胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可使复合后的用量水平很低并能改善凝胶组织结构。有学者研究发现，当黄原胶与槐豆胶在总浓度为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佳效果。同时还发现这种相互协同作用的强弱除了两者的共混比例外，还与槐豆胶的M／G（甘露糖与半乳糖之比）比值有关，此外凝胶的制备温度和盐离子浓度等因素对共混凝胶化也有不同程度的影响据研究槐豆胶与琼胶之间也有较强的协同增效作用，在最适比例下可使槐豆胶的凝胶强度提高16．0％以上。槐豆胶与黄原胶、琼脂和卡拉胶的这种协同增效性能，在食品加工中有很大的使用价值。槐豆胶与其他天然胶产生协同效
卡拉胶特性 特性, 卡拉胶 卡拉胶(Carrageenan)最初起源于爱尔兰南部的卡拉根郡。18世纪开始工业化生产。目前主要的原料为红藻类海藻如麒麟菜及角叉藻、杉藻等。依其半乳糖残基上硫酸脂基团的不同,分为κ-型、ι-型、λ-型。 由硫酸基化的或非硫酸基化的半乳糖和3，6-脱水半乳糖 通过α-1，3糖苷键和β-1，4键交替连接而成， 在1，3连接的D半乳糖单位C4上带有1个硫酸基。 分子量为20万以上。 胶体化学特性 ● 溶解性：不溶于冷水,但可溶胀成胶块状,不溶于有机溶剂，易溶于热水成半透明的胶体溶液.(在70℃以上热水中溶解速度提高； ● 胶凝性：在钾离子存在下能生成热可逆凝胶； ● 增稠性：浓度低时形成低粘度的溶胶,接近牛顿流体，浓度升高形成高粘度溶胶，则呈非牛顿流体。 ● 协同性：与刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶等胶体产生协同作用，能提高凝胶的弹性和保水性； ● 健康价值：卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性，在体内降解后的卡拉胶能与血纤维蛋白形成可溶性的络合物。可被大肠细菌酵解成CO2、H2、沼气及甲酸、乙酸、丙酸等短链脂肪酸，成为益生菌的能量源。 在食品中的应用 冰淇淋(雪糕)：预防乳清分离、延缓溶化。甜果冻、羊羹：胶凝剂。 巧克力牛奶：悬浮，增加质感。果汁饮料：使细小果肉粒均匀，悬浮，增加口感。 胶脂牛乳：滑润，增加质感。软糖：优良胶凝剂。 炼乳：乳化稳定。面包：增加保水能力，延缓变硬 加工干酪：防止脱液收缩。馅饼：糊状效应，增加质感。 婴儿奶粉：防止脱脂和乳浆分离。调味品：悬浮剂，赋形剂，带来亮泽感觉。 牛奶布丁：胶凝剂，增加质感。罐装食品：胶凝，稳定脂肪。 冷冻发泡糕点：防止脂肪分离和脱液收缩现象，不易变形。肉食品：肪止脱液收缩，粘结剂。 奶昔：悬浮，增加质感。啤酒工业：澄清剂，稳定剂。 酸化乳品：增加质感，滑腻牙膏：粘结 卡拉胶（也称鹿角菜胶或鹿角藻胶）是从红藻中提起的天然多糖植物胶，广泛应用于食品工业、化学工业及生化、医学研究等领域中。卡拉胶具有形成亲水胶体，凝胶、增稠、
第20章增稠剂（Thickening agents） 20.1 概述 20.1.1 食品增稠剂的定义 食品增稠剂通常指能溶解于水中，并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻溶液的大分子物质，又称食品胶。它是在食品工业中有广泛用途的一类重要的食品添加剂，被用于充当胶凝剂，增稠剂，乳化剂，成膜剂，泡沫稳定剂，润滑剂等。增稠剂在食品中添加量通常为千分之几，但却能有效地改善食品的品质和性能。其化学成分除明胶、酪朊酸钠等为蛋白质外，其它大多是天然多糖及其衍生物，广泛分布于自然界。 20.1.2食品增稠剂的分类 迄今世界上用于食品工业的食品增稠剂已有40余种，根据其来源，可分为五大类。 （1）由海藻制取的增稠剂海藻胶是从海藻中提取的一类食品胶，.地球上各海域水温变化及盐含量不同。海洋中藻品种多达15000多种，分为红藻、褐藻、蓝藻和绿藻四大类。重要的商品海藻胶主要来自褐藻。不同的海藻品种所含的亲水胶体其结构，成分各不相同，功能、性质及用途也不尽相同。 （2）由植物种子、植物溶出液制取的增稠剂由植物及其种子制取的增稠剂，在许多情况下，其中的水溶性多糖类似于植物受到刺激后的渗出液。它们是经过精细的专门技术而制得的，包括选择、种植和布局。种子收集和处理都具有一套科学方法。正如动植物渗出液一样，这样增稠剂都是多糖酸的盐。其分子结构复杂，常用的这类增稠剂有瓜尔胶、卡拉胶、海藻胶等。 （3）由微生物代谢生成的增稠剂真菌或细菌与淀粉类物质作用产生的另一类用途广泛的食品增稠剂，如黄原胶等，这是将淀粉全部分解成单糖，紧接着这些单糖又发生缩聚反应再缩合成新的分子。这种新分子的大分子链具有以下的特点：每一个葡萄糖残基除了四个碳原子仍保留原有的结构之外，部分或全部地发生羧基部位的部分氧化，大分子或链的交联，羟基上的氧原子被新的化学基取代等反应。由不同植物表皮损伤的渗出液制得的增稠剂的功能是人工合成产品所达不到的，其成分是一种由葡萄糖和其他单糖缩合的多糖衍生物，在它们的多羟基分子中，穿插一定数量对其性质有一定影响的氧化基团，这些氧化基团，在许多情况下，羟基占很大的比例。这些羟基常以钙、镁或钾盐的形式存在，而不以自由羟基的形式存在。阿拉伯胶、黄原胶均属于此类增稠剂。 （4）由动物性原料制取的增稠剂这类增稠剂是从动物的皮、骨、筋、乳等提取的。其主要成分是蛋白质。品种有明胶、酪蛋白等。 （5）以纤维素、淀粉等天然物质制成的糖类衍生物这类增稠剂按其加工工艺可以分为两类：以纤维素、淀粉等为原料，在酸、碱、盐等化学原料作用下经过水解、缩合、化学修饰等工艺制得。其代表的品种有羧甲基纤维素钠、变性淀粉、藻酸丙二醇酯等。 20.2 海藻胶 由于海藻胶在增稠性、稳定性、胶凝性、保形性、薄膜成形性等方面具有显著的优点，加上其独特的保健功能，使之在食品工业中得到了广泛的应用，成为产销量最大的增稠剂之一。本节重点介绍海藻酸及其盐、琼脂、卡拉胶的组成结构、理化性质及其在食品工业中的应用。 20.2.1海藻酸钠(Sodium Algimate ) 别名：褐藻酸钠、藻胶。化学结构：海藻酸和海藻酸盐是直链糖醛酸聚糖。由两种分子
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卡拉胶复配小知识 卡拉胶和槐豆胶，黄原胶和槐豆胶，黄蓍胶和海藻酸钠，黄蓍胶和黄原胶都有相互增效的协同效应，这种增效效应的共同特点是：混合溶液经过一定时间后，体系的黏度大于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶之后成为高强度的凝胶。下面就各种常见的胶之间的协同效应分别做简单论述。 1．卡拉胶与其他胶体的复配性能 κ－型卡拉胶所形成的强而脆的凝胶，其收缩脱水性在许多应用中会带来不利。但当与其他胶结合后所引起的组织结构的变化，使之具有很多实用价值，尤其在食品方面，当κ－型卡拉胶加入槐豆胶后其弹性和刚性因之提高，并随着槐豆胶浓度的增加，其内聚力也相应增强。当两种胶的比例达1∶1时，凝胶的破裂强度可相当高，因而产生相当好的可口性。从感官的角度来看，槐豆胶可使κ－型卡拉胶凝胶的脆度下降而弹性提高，使之接近于明胶凝胶体的组织结构，但如槐豆胶的比例过高，凝胶体会愈益胶稠。 在卡拉胶和槐豆胶体系中，卡拉胶是以具有半醋化硫酸酯的半乳糖残基为主链的高分子多糖。槐豆胶是以甘露糖残基组成主链，平均每四个甘露糖残基就置换一个半乳糖残基，其大分子链中无侧链区与卡拉胶之间有较强的键和作用。在槐豆胶和卡拉胶形成的凝胶体系中，卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用，使生成的凝胶具有更高的强度。而另一种与槐豆胶结构相似，但侧链平均数增加一倍的瓜尔胶，正因为其侧链太密而不具有这么明显的增稠效应。 酰胺化低酯果胶对κ－型卡拉胶的形成没有显着的影响，但由于它具有良好的持水性，酰胺化低酯果胶可降低κ－型卡拉胶的使用浓度，并使凝胶柔软可口。但如增加槐豆胶的复合量，可增加其凝胶的内聚力。采用酰胺化低酯果胶的另一长处是可使凝胶有很好的风味释放能力。但这种果胶的不利因素是可使之呈浑浊状，即由酰胺化低酯果胶配合制成的凝胶甜食，不能像由单纯卡拉胶所制得者那样透明 黄原胶对κ－型卡拉胶有类似的影响，即可形成较柔软、更有弹性和内聚力的凝胶。此外，黄原胶能像κ－型卡拉胶那样降低失水收缩作用，κ－型卡拉胶与魔芋粉配合时，可获得有弹性的、对热可逆的凝胶。魔芋粉可全部或部分取代槐豆胶，而获得卡拉胶与槐豆胶混合体所具有的凝胶结构。瓜尔豆胶不能左右κ－型卡拉胶的收缩析水作用。由于瓜尔豆胶含有两倍量的半乳糖，且未被取代的区域的长度远短于槐豆胶。这就解释了为什么卡拉胶与槐豆胶有良好的共伍作用使用而与瓜尔豆胶无明显共伍作用。); 2．槐豆胶与其他胶体的复配性能 槐豆胶本身无法形成凝胶，由于在槐豆胶的构架上有相对较多的未被取代的甘露糖基，因此与黄原胶等其他胶的相互作用比瓜尔豆胶更为明显。槐豆胶与这些聚合物在溶液中形成复合体而得以形成或加强凝胶作用。槐豆胶与黄原胶、琼脂和卡拉胶、有相互增效作用牞槐豆胶与琼脂、卡拉胶和黄原胶之间的相互作用在商品中具有重要的价值。槐豆胶非常显着的特性就是与黄原胶的协效增稠性和协效凝胶性，可按一定比例同黄原胶复配成为复合食品添加剂后即能成为理想的增稠剂和凝胶剂。最重要是它与琼脂、卡拉胶和黄原胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可使复合后的用量水平很低并能改善凝胶组织结构。有学者研究发现，当黄原胶与槐豆胶在总浓度为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佳效果。同时还发现这种相互协同作用的强弱除了两者的共混比例外，还与槐豆胶的M／G（甘露糖与半乳糖之比）比值有关，此外凝胶的制备温度和盐离子浓度等因素对共混凝胶化也有不同程度的影响据研究槐豆胶与琼胶之间也有较强的协同增效作用，在最适比例下可使槐豆胶的凝胶强度提高16．0％以上。槐豆胶与黄原胶、琼脂和卡拉胶的这种协同增效性能，在食品加工中有很大的使用价值。槐豆胶与其他天然胶产生协同效果，可大大增加其黏度、凝胶能力及强度；根据不同配比，可制成各种弹性或脆性规格的胶胨。如槐豆胶与黄原胶等可形成有弹性的凝胶，胶胨强度取决于两者比例，在pH为8时，
各种食品胶的简介与应用 A-S多糖胶 "AS多糖胶"一种具有独特功能的新型肉类制品添加剂，广泛应用于各种灌肠、火腿肠、午餐肉罐头和肉丸等产品中。该剂为纯天然溶胀型多糖类树脂，在－30℃至160℃的温度范围内保持极强的物化稳定性。除了增稠和稳定等功效外，As多糖胶极具优势的是它独特的成膜包裹特性，可以强力乳化脂肪和减缓淀粉的回生老化，使产品在较长时间内保持良好的结构和口感，很好地解决了肉制品制作中因脂肪与淀粉的增加而产生出的诸多问题。 制作肉类制品，无论是高温还是低温产品，一般投入脂肪10％～15％，能使产品不出油，即可认为效果非常理想。而欲提高原料利用率及降低成本，适量增加脂肪的比例是一项重要手段。此外，增加脂肪后，还可明显提高肉制品的原始香度。但通常来讲，加大脂肪使用量，则须增加淀粉的投入量（每增加5％的脂肪就需要增加2％～3％的淀粉），并且淀粉在肉类制品中的应用，也是为了充实馅料的空隙，提高黏结力，降低成本。然而，随着脂肪、淀粉的增加，产品也就相应地出现较为明显的粉质感和疏松感，且油脂仍然极易渗出，随着时间的延长，产生肠体发硬，有液体渗出，无弹性，切片性能差，不能弯折和伴有强烈的粉质气味等一系列问题。 As多糖胶因其独特的成膜包裹特性，遇水后形成的薄膜网络组织，可将肉粒、水分、脂肪及淀粉等进行层层包容，成为类似于葡萄珠状的一个个微小颗粒，既分散又集中，最终形成一个大的具有紧密结构的整体，使水分和油分等很难从中渗出，明显减缓淀粉的回生老化。且该结构具有很强的稳定性，不易受温度和外界条件变化的影响。添加As多糖胶后，不仅产品成本明显降低，而且可使产品品质大为改善，令其结构柔韧紧密，具有良好的弹性，口感鲜嫩、脆爽、肉粒感强，无粉质气味，弯折不断裂，并可相应延长货架保存期，为企业创造可观的综合经济效益。 目前，该产品已被国内多家大中型肉制品生产加工企业所认可，并批量使用，受到了业内外人士的共同青睐和好评。目前国内市场上主要有两种类型从国外进口的结冷胶销售：高酰和低酰结冷胶。它们外观一般都为奶黄到白色的干燥可自由流动的粉末，在热水或冷水中均可溶解，低酰产品组织坚硬，无弹性，是易碎的胶体；高酰产品组织柔软，富有弹性，是不易碎的胶体，无论是低酰还是高酰结冷胶产品，只需要使用很少量的结冷胶就能非常有效地产生喱状成品，这种多功能胶凝剂能单独使用、高酰低酰按一定比例混合使用、或结合其他胶体复配使用，都可以生产出各种各样精巧有趣的食品。目前结冷胶的主要生产供应商是美国Kelco公司，该公司自上世纪60年代成功地开发出黄原胶后，于上世纪80年代又成功地开发出GellenGum（结冷胶），它具有比黄原胶更为优越的性能。目前国际市场价格约为黄原胶的三倍和瓜尔豆胶的十倍左右。在国际市场上基本上是独家垄断生产，产品在包括中国在内的全世界范围内销售。 1999年约为5000吨以上，市场销售良好，该公司正在逐步扩大生产规模。另据了解，至2000年底，我国尚无规模化生产，结冷胶在我国基本上还属于"国内空白"。 结冷胶的发展前景。巨大的潜在市场，丰厚的利润和良好的发展前景刺激了国内许多化工企业，他们纷纷将结冷胶列为"十五"规划中的发展项目。根据了解的情况来看，目前如山东淄博、山东莱阳、山东枣庄、江西吉安、浙江诸暨和上海等省市近十家企业准备投资建设结冷胶生产装置，规模多为数百吨级以上水平。但由于结冷胶是多糖胶质大家庭中的新成员，对结冷胶的各种性质及其缺点的认识还在不断深入之中。有限的知识也在一定程度上限制了结冷胶的广泛工业应用。另外一个局限性是结冷胶凝胶的高度脆性，亚洲人喜食弹性胶，对以结冷胶为胶凝剂制成的果冻不太欣赏，认为缺乏嚼劲。当然采用含有酰基的天然结冷胶可以制成弹性胶，但天然结冷胶是不透明的，由此带来的应用上的局限性。并且，现阶段结冷
食品研究与开发 F ood Research And Development 圆园19年2月第40卷第3期 DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2019.03.008 可得然胶与卡拉胶和黄原胶复配对 肌原纤维蛋白功能特性的影响 刘骞，商旭，姜帅，曹传爱，孔保华 （东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030） 摘要：将可得然胶分别与卡拉胶和黄原胶以不同比例（1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1，质量比）复配，按照0.3%添加量添加到肌原纤维蛋白中，研究复合食品胶对肌原纤维蛋白乳化性和凝胶特性的影响。测定复合蛋白的乳化特性（乳化活性和乳化稳定性）以及复合蛋白的凝胶特性（持水性、质构、白度和微观结构）。研究结果表明，添加两种复合食品胶均能够显著提高肌原纤维蛋白的乳化活性和乳化稳定性（P<0.05），以及显著提高肌原纤维蛋白凝胶的持水性、硬度和弹性（P<0.05），其中以添加可得然胶-卡拉胶复合胶的效果为佳（P<0.05）。同时，添加可得然胶-卡拉胶复合胶对肌原纤维蛋白凝胶白度无显著影响（P>0.05），而添加可得然胶-黄原胶复合胶则会显著降低肌原纤维蛋白凝胶白度（P< 0.05）。另外，添加两种复合食品胶均能显著改善肌原纤维蛋白凝胶结构，使凝胶孔洞减小、结构趋于致密均匀，其中 添加可得然胶-卡拉胶复合胶比例为7：3（质量比）时的效果最佳（P>0.05）。 关键词：可得然胶；卡拉胶；黄原胶；肌原纤维蛋白；乳化特性；凝胶特性 Effect of Curdlan-Carrageenan Complex and Curdlan-Xanthan Complex on the Functional Properties of Myofibrillar Protein LIU Qian，SHANG Xu，JIANG Shuai，CAO Chuan-ai，KONG Bao-hua （College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin150030，Heilongjiang，China）Abstract：The influences of curdlan-carrageenan complex and curdlan-xanthan complex with different mixing ratio（1∶9，3∶7，5∶5，7∶3and9∶1，mass ratio）on the emulsifying properties and gelling properties of myofibrillar protein（MP）was investigated.The emulsifying activity index（EAI）and emulsifying stability index （ESI）of the composite MP sols，as well as water holding capacity（WHC），texture properties，whiteness and microstructure of the composite MP gels were determined.The results showed that the EAI and ESI of composite MP sols，the WHC，hardness and springiness of composite MP gels were significantly increased with the addition of curdlan-carrageenan complex and curdlan-xanthan complex（P<0.05）.Among these samples，the curdlan-carrageenan complex showed the highest improvement（P<0.05）.Moreover，the whiteness of MP gels showed no obvious changes when curdlan-carrageenan complex incorporated（P>0.05）.However，the addition of curdlan-xanthan complex could significantly decrease the whiteness of MP gels（P<0.05）.In addition，the curdlan-carrageenan complex and curdlan-xanthan complex could significantly improve the composite gel microstructure，which led to the smaller gel holes and more compact and uniform network.In a word，curdlan and carrageenan mixed with7∶3（mass ratio）mixing ratio showed the optimal enhance effect on the emulsifying properties and gelling properties of MP. Key words：curdlan；carrageenan；xanthan；myofibrillar protein；emulsifying properties；gelling properties 基金项目：黑龙江省普通高等学校青年科技创新人才培养计划（UNPYSCT-2016006） 作者简介：刘骞（1981—），男（汉），教授，博士生导师，博士，研究方向：畜产品加工。 基础研究45
黄原胶 黄原胶是以淀粉糖为主要原料，由野油菜黄单胞杆菌经纯种发酵，再经提炼、干燥制得的高分子多糖聚合物。从外表来看，添宝牌黄原胶是一种浅黄色至类白色的可自由流动粉末，无异样味或微带酸味。 从内在的分子结构来看，添宝牌黄原胶是由2.8份D-葡萄糖，3份D-甘露糖和2份D-葡萄糖醛酸，以及丙酮酸和乙酸所组成的“重复单元”以β-1,4糖苷键聚合而成的高分子多糖聚合物。分子侧链上的羟基使其易形成钠、钾和钙等金属盐。分子间可形成双螺旋结构。 从其特性来看，添宝牌黄原胶能溶于冷水或热水。当黄原胶溶解于水基溶液后，会同水结合形成粘稠性的胶体溶液。 添宝牌黄原胶具有以下的优良性能： ?良好的增粘性：添宝牌黄原胶在低浓度下就有较大的粘度。 ?良好的触变性(或称假塑性)：添宝牌黄原胶在温度不变的情况下，会随外界机械力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化。 ?对酸或碱有良好的耐受性：添宝牌黄原胶在pH值4～10的范围内，溶液的粘度变化不大。 ?对高浓度的盐溶液有良好的耐受性：添宝牌黄原胶在钾离子(K+)、钠离子(Na+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)等离子的溶液中，其粘度随溶液浓度的变化不大。 ?对温度无敏感性：添宝牌黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化。 ?良好的分散作用、乳化稳定作用和颗粒悬浮作用：添宝牌黄原胶由于溶液的高粘度和良好的触变性，因此其是较好的乳化稳定剂和颗粒悬浮剂。 ?在适当的pH条件下，添宝牌黄原胶能同铁离子(Fe3+)、铝离子(Al3+)等高价金属离子形成凝胶。 ?在适当的比例下，添宝牌黄原胶同瓜尔豆胶有相乘作用，极大地增加瓜尔豆胶溶液的粘度。 ?在适当的比例下，添宝牌黄原胶能同刺槐豆胶、魔芋胶(粉)形成弹性可逆凝胶。 由于添宝牌黄原胶具有许多优良的特性，在食品工业、纺织工业、石油采矿、陶瓷制作、精细化工、农业和医药工业等多方面均有成功运用。在这些工业领域中，添宝牌黄原胶充分发挥了它的良好的增粘效果，良好的剪切性能，良好的悬浮效果，以及其对酸、碱、盐、温度的良好的耐受性，为这些工业领域提供了良好的加工性能，使这些工业领域生产出完美的产品。 上海国润生物技术有限公司生产的添宝牌黄原胶的主要使用领域及其功能有：
卡拉胶与黄原胶 1、黄原胶。 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。 其特点是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于于一体．性能最优越的生物胶。 特点如下： ①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。 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慢加入正在搅拌的水位，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)，是一种高效的增稠剂。 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。黄原胶假塑性非常突出，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%氯化钾)出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，粘度最大使和最小值相差不到10%。 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。 注：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的干燥物料，如食品中的糖味精、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后在使用。
化妆品原料介绍之一 主体原料 2.1 油性原料 2.1.1 油性原料是化妆品的主要基质原料，化学中一般分别称为油、脂和蜡。 通常在常温下为液体者为油，固体者为脂。 化妆品中常用橄榄油、澳洲坚果油、霍霍巴油，羊毛脂等。蜡常见的有地蜡、微晶腊等。还有石油烃类，如白油等都是我们常见的。 2.1.2 油性原料具有特殊的物理化学性质 2.1.3 物理性质包括色泽、气味、密度、黏度、熔点、凝固点、膨胀性等，直影响配方的工艺、质量和外观。 一般来说，天然来源的油质原料都有异味和色泽，是配制化妆品的致命弱点，而合成和半合成的原料在气味和色泽上有明显的改善。 油性成分对化妆品的黏度影响很大，而黏度又关系到化妆品的铺展性、涂抹性和稳定性。 2.1.4 在化学指标上，通常用皂化值、碘值等来衡量它的品质。 油脂的皂化值一般在180~200，用来衡量油脂中脂肪酸分子量的大小，皂化值越低，脂肪酸含碳原子数越高，说明脂肪酸分子量越大。反之亦然。 碘值用于衡量油脂的不饱和度，碘值越大，不饱和程度越高，含有较多的不饱和健，在空气中易被氧化，易发生变质腐败等质量问题。 还有一项指标是酸值。酸值是衡量油脂新鲜程度的指标，一般新鲜油
脂的酸值在1以下。 2.1.5其实，油脂的这些化学指标测定品管部更熟悉。我主要谈一些自己做配方的一些体会。 不同的油脂有不同的肤感，其柔润性、黏度、透气性、油腻感等感觉是不同的，其中铺展值表示每分钟在皮肤上铺展的面积，如CETIOL CC 碳酸二辛脂，铺展值比较大，肤感比较清爽，而角鲨烷就保湿、易吸收，所以往往搭配不同的油脂来调节肤感。德国科宁公司就有一个梯度理论，宗旨就是搭配铺展值不同的油脂来获得良好的肤感。 另外，油脂中有一些特殊功效，如茶树油，可以杀菌、治伤口及虫咬，加速复原、治脚气、粉刺、头皮屑等。 不同的配方选用的油脂不同，针对不同的市场选用不同的原料。如针对东北农村市场，往往选用凡士林等滋润度大的油，而针对写字楼的白领，则选用清爽油脂。 2.3 粉质原料 2.3.1 我们生产中的粉料有很多，相信大家都知道以下原料：钛白粉、滑石粉、高岭土、等，这些就是粉质原料。 粉质原料是构成爽身粉、香粉、粉饼、胭脂粉等各种粉类化妆品的基质原料。 2.3.2 作用：滑爽、遮盖、吸收、展延等。 2.3. 3分类： 分为：无机粉质原料滑石粉、高岭土、膨润土、碳酸钙、钛白粉、锌白粉、硅藻土、有机粉质原料硬脂酸锌、聚乙烯粉、纤维素微珠、
黄原胶与卡拉胶复配在果冻中的应用研究 摘要：采用正交试验，研究黄原胶和卡拉胶复配制作果冻的工艺和配方。结果表明：黄原胶与卡拉胶按1：10复配在果冻中的应用较佳，最佳果冻配方为：黄原胶添加量0.1%，卡拉胶添加量1.0%、白砂糖18%、柠檬酸0.10%、青苹果汁3.0%，做出的果冻色泽均匀、半透明，组织状态良好、口感细腻。 关键词：果冻；黄原胶；卡拉胶 黄原胶( Xanthan gum) 是野油菜黄单胞菌( Xanthomonas campestris) 以碳水化合物为主要原料, 经发酵产生的一种微生物胞外杂多糖。其分子结构组成为D-葡萄糖、D-甘乳糖、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。黄原胶分子的一级结构是由β-1,4 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, 黄原胶分子侧链末端以缩醛的形式含有丙酮酸。黄原胶独特的分子结构, 使其具有增粘性、协效性、假塑性、良好的分散作用和乳化稳定性能等。卡拉胶是由红藻类所属角叉菜科植物中萃取而得。由其中硫酸酯结合型态的不同，可分为κ型、ι型、ě型等。溶于约80℃水，与水结合粘度增加，与蛋白质反应起乳化作用，使乳化液稳定。 现在市场上果冻制品种类繁多，而果冻制作中凝胶剂的不同对产品的性能影响较大，并且复配胶协同作用对凝胶的影响较大。本研究采用黄原胶与卡胶胶复配制作果冻，探讨黄原胶与卡拉胶复配在果冻中的应用。 1、材料与方法 1.1材料与仪器 白砂糖，柠檬酸（食用级），黄原胶（财鑫糖业公司），卡拉胶（汇通生物科技有限公司，金鹰·卡拉胶），青苹果汁，阿贝折光仪，酸度计，电动搅拌器。 1.2工艺流程 黄原胶、卡拉胶干混→溶解 白砂糖→溶解→过滤→加热→调配→杀菌→罐装→冷却→成品 青苹果汁溶解←柠檬酸 1.3操作要点 1.3.1 白砂糖的预处理：白砂糖加适量水加热溶解、过滤备用。 1.3.2 溶胶：将黄原胶、卡拉胶干混均匀后，加入约20倍体积水中，加热搅拌，保持温度在80℃左右，溶胶15 min左右，使胶完全溶解，并且在加热快结束时将溶胶加入料液。 1.3.3 调配：柠檬酸先用少量水溶解，由于它会使糖胶pH值降低，影响果冻胶体成型，操作时料液冷却至70℃左右时再加入柠檬酸，搅拌均匀，以免造成局部酸度偏高。 1.3.4 杀菌：将调配好的料液保持在85℃的水浴中15min中进行杀菌。 1.3.5 罐装：杀菌过的料液趁热进行罐装，密封后倒置。 1.3.6 冷却：自然冷却或放入4℃保鲜柜中冷却至28℃左右，翻转使之自然凝冻即得成品。 1.4产品评分标准 以风味、色泽、口感、组织状态4项感官指标对果冻的质量进行评定，满分100分，其中组织状态30分、风味30分、色泽20分、口感20分。邀请10名有一定经验的人员进行
1 黄原胶及其性质 1.1 黄原胶简介 黄原胶（Xanthan）是由一种植物致病菌野油菜黄单胞杆状细菌（Xanthomonas campestris）产生的一种杂多糖。其相对分子质量在2×106～2×107 ，主链为由葡 萄糖以β-1-4糖苷健连接的纤维素结构，主链的相间的葡萄糖的C3位由线性的甘露糖-葡萄糖酸-甘露糖3糖单元侧链取代。通常情况下，侧链的内侧和末端的甘露糖是乙酰化和丙酮酸化的，这主要取决于它的产生菌株和发酵条件。 黄原胶的黄原胶的骨架类似纤维素，但是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使黄原胶形成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。一般水溶性聚合物骨架被其它化学药品或酶攻击、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试剂的降解具有良好的抵抗性。 1.2 黄原胶的理化性质 黄原胶是一种集增稠、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。 （1）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。吉武科等在25℃下，用NDJ一1型旋转黏度计6 r?min-1时测得质量分数0.1%、0.2%、0.3%、0.7%、0.9% 的黄原胶黏度分别为100 mPa·s、480 mPa·s、l300 mPa·s、5400 mPa·s 和8600 mPa·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。质量分数为0.1%的黄原胶黏度为100 mPa·s 左右，而许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。 （2）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，溶液中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。 （3）流变性 即触变性或假塑性、剪切变稀性。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6 r?min-1时质量分数0.3%的黄原胶黏度为1300 mPa·s，而60 r?min-1时黏度还不到原来的1/3，仅为400 mPa·s。 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。
食品添加剂及其分类 关于食品添加剂的定义，《中华人民共和国食品卫生法》规定：“为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入的食品中的化学合成或天然物质。”同时明确，“为增强营养成分而假如食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的添加物”也 属于食品添加剂的范畴。 食品添加剂有三方面的重要的作用：①它能够改善食品的品质，提高食品的质量和保藏性，满足人们对食品风味、色泽、口感的要求；②它能够使食品加工和制造工艺更合理、更卫生、更便捷，有利于食品工业的机械化、自动化和规范化；③它能够使食品工业节约资源，降低成本，在极大地提升食品品质和档次的同时，增加其附加值，产生明显的经济效益和社会效益。 （一）防腐剂 防腐剂就是能够杀灭微生物或抑制其繁殖作用，减轻食品在生产、运输、销售等过程中因微生物而引起腐败的食品添加剂。防腐剂可以有广义和狭义之不同。狭义的防腐剂主要指山梨酸、苯甲酸等直接加入食品中的化学物质；广义的防腐剂除包括狭义防腐剂所指的化合物质外，还包括那些通常认为是调味料而具有防腐作用的物质，如食盐、醋等，以及那些通常不直接加入食品，而在食品贮藏过程中应用的消毒剂和防腐剂等。作为食品添加剂应用的防腐剂是指为防止食品腐败、变质，延长食品保存期，抑制食品中的微生物繁殖的物质，但在食品中具有同样作用的调味品如食盐、糖、醋、香辛料等不包括在内。食品容器消毒灭菌的消毒剂亦不在此列。常见的几种防腐剂：苯甲酸及其钠盐（目前食品工业中最常见的防腐剂之一，主要用于饮料等液体的防腐。在偏酸性的环境中，具有较广泛的抗菌谱。） （二）抗氧化剂 能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂称为抗氧化剂。抗氧化剂按溶解性可分为油溶性与水溶性抗氧化剂两类。按来源可分为天然的与人工合成的两类。抗氧化剂能够防止或延缓食品氧化反应的进行，但不能在食品发生氧化后使之复原。因此，抗氧化剂必须在氧化变质之前添加。抗氧化剂的用量一般很少（0.0025%-0.1%），但必须与食品充分混匀才能很好的发挥作用。另外，柠檬酸、酒石酸、磷酸及其衍生物均与抗氧化剂有协同作用，起到增效剂的效果。 （三）酸味剂 酸味剂是以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂，它还有调节食品pH的作用。酸味剂分为有机酸和无机酸。食品中天然存在的主要有机酸包括柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸等。目前，实际应用的酸味剂主要是这些有机酸。酸均有一定抗菌作用，尽管单独使用酸来抑制防腐所需浓度太大，并且会影响食品感官特性，因而难以实际应用。但是，以足够浓度