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黄原胶

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黄原胶结构式
中文名称:黄原胶
CAS:11138-66-2
英文名称:Xanthan gum
EINECS:234-394-2
分子式:C35H49O29

相关产品:

明胶 | 琼脂  | 瓜尔豆胶 | 卡拉胶 

目录

基本信息

中文别名:汉生胶;黄单胞菌多糖;昔嘌呤树胶;黄胶、汉生胶;黄原胶 来源甘蓝黑腐病黄单胞菌;甘蓝黑腐病黄单胞菌胶;黄单胞多糖;黄单胞杆菌胞多糖;黄杆菌胶;苫胶
英文别名:GALACTOMANNANE;GLUCOMANNAN;GLUCOMANNAN MAYO;GUM XANTHAN;KONJAC GLUCOMANNAN;RHODOPOL 23;XANTEMPO(TM);XANTHAN;xanthangumfromxanthomonascampestris;XANTHAM;Xanthan Gum Xanthomonas campestris;xanthan gum Xc;Xanthan gum pharma;XANTHAN GUM FOR FOOD & PHARMACEUTICAL APPLICATION;XanthanGumPure;XANTHANGUM,FCC;XANTHANGUM,NF;XANTHATEGUM;Xanthan Gummi

黄原胶的物理化学性质

外观:浅黄褐色粉末
溶解性:黄原胶(11138-66-2)是淀粉由Xanthomonas campestris 经发酵后生成的高分子量阴离子的多糖聚合体,溶于冷水及热水,不溶于一般有机溶剂。
产品特性:黄原胶(11138-66-2)是一种生物合成胶,呈类白或淡黄色粉末状,系高分子量的糖类聚合物,以玉米淀粉为主要原料,由微生物黄单孢杆菌在特定的条件下发酵,再经提炼、干燥、研磨而制成的高分子多糖聚合物。其分子结构决定了它的特殊性能:增稠、悬浮、耐盐、耐温、耐酸碱、抗剪切,广泛应用于食品、医药、农药、石油钻采、日化洗涤、纺织印染、造纸、消防等诸多行业。 突出的高粘性和水溶性。1%的黄原胶水溶液粘度相当于相同浓度明胶溶液粘度的100倍,增稠、增粘效果显著。独特的假塑性流变学特征,在温度不变的情况下,黄原胶溶液可随机械外力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化,故而是一种高效的乳化稳定剂。 优良的温度、PH值稳定性。黄原胶可以在相当大的温度(-18-120℃)及PH(2-12)范围内,基本保持其原有的粘度和性能,因而具有可靠的增稠效果和冻融稳定性。今人满意的兼容性。与酸、碱、盐、酶、表面活性剂、防腐剂、氧化剂及其它增稠剂等化学物质同时能形成稳定的增稠系统,并保持原有的流变性。 在适当的比例下,与刺槐豆胶类等其它胶类复配,具有明显的流变性。 安全性及环保性。1983年联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)正式批准黄原胶为安全食品添加剂,而且对其添加量不作任何限制,同时,由于黄原胶(11138-66-2)是一种纯天然的生物合成胶,与其它化学合成胶相比更具有不保性。
粒度 80目(100%通过) 80目(99%通过) 120目(98%通过) 120目(99%通过) 200目(98%通过) 
粘度(在1%的氯化钾溶液中) 1200~1600cps 1200~1600cps VI/V2 1.02~1.45 
灰分 ≤13% ≤13% 
干燥失重 ≤13% ≤13% 
丙酮酸 ≥1.5% 总氮 ≤1.5% 
重金属 ≤20PPM 砷 ≤3PPM 铅 ≤5PPM
PH值1%的溶液 6.0~8.0 6.0~8.0 
微生物检查总板数 ≤2000cfu/g 酵母菌型 ≤100cfu/g 大肠杆菌 阴性/25克 沙门菌 阴性/25克
EPA Substance Registry System:11138-66-2(EPA Substance)

含量分析

准确称取试样1.2g,按GT-7方法测定。每mL0.25mol/L氢氧化钠相当于5.5mg二氧化碳(CO2)。

毒性 

ADI不作特殊规定(FAO/WHO,2001)。

可安全用于食品(FDA,§172.695,2000)。

使用限量 

GB 2760-2000(g/kg):饮料1.0;饺皮类(虾饺、鱼皮饺等)1.0(以皮计);面包、乳制品、肉制品、果酱、果冻、花色酱汁,2.0;面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰棍、冰淇淋,10.0;饮料及固体饮料、油炸小食品,GMP。

FAO/WHO(1984,g/kg):沙丁鱼及其制品罐头10;鲭鱼及够鱼罐头20(按灌装汤汁计);酸黄瓜5000mg/kg;即食肉汤、羹3000mg/kg;稀奶油5(仅用于巴氏杀菌掼奶油,或掼打用的超高温杀菌稀奶油及消毒稀奶油);乳脂干酪5;发酵后经加热处理的增香酸奶5000mg/kg;冷饮10。

概述

黄原胶是以5分子糖为一单元,由与此相同的单元聚合而成的高分子多糖物质。每一单元由2分子葡萄糖、2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸组成。其主链由β-葡萄糖通过1,4-糖苷键相连而成的2分子葡萄糖为单元,其结构与纤维素结构相同,相间在葡萄糖的C3上连有2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸构成侧链。在侧链上有丙酮酸及羧酸侧基。因其侧链含酸性基团,在水溶液中呈多聚阴离子,构成黄原胶的三级立体结构:带阴离子的侧链缠绕主链形成螺旋结构,分子间靠氢键形成双股螺旋,而双股螺旋结构间又是靠微弱的非共价键维系,形成规则的“超级接合带状的螺旋聚合体”。其所具有的独特性能跟含有的丙酮酸有关,通常情况下黄原胶中丙酮酸含量的高低可以用来衡量其性能的优劣。 
黄原胶为类似白色或淡黄色粉末,可溶于水,不溶大多数有机溶剂。水溶液对温度、pH、电解质浓度的变化不敏感,故对冷、热、氧化剂、酸、碱及各种酶都很稳定。在低剪切速度下,即使浓度很低也具有高粘度。如1%黄原胶水溶液的粘度相当于同样浓度明胶的100倍。本品水溶液具高假塑性,即静置时呈现高粘度,随剪切速率增加粘度降低; 剪切停止,立即恢复原有粘度。 
黄原胶可广泛应用于石油开采、化工、食品、医药、农业、染料、陶瓷、造纸、纺织、化妆品、建筑和炸药制造等20余个行业约100多种产品中。为了便于保藏和运输,一般都将其制成干品。它的干燥有不同的处理方法:真空干燥、滚筒干燥、喷雾干燥、流化床干燥以及气流干燥。由于它是热敏性物质,不能承受长时间的高温处理,因此使用喷雾干燥法会使它的溶解性变差。滚筒干燥虽然热效率较高,但机械结构较复杂,用于大型工业化生产目前还难实现。带有惰性球的流化床干燥,因兼有强化传热传质以及研磨粉碎的功能,物料滞留时间也较短,所以适合像黄原胶那样的热敏性黏稠物料进行干燥。

性质

1. 典型的流变特性 随着剪切速率增加,因胶状网络遭到破坏,导致黏度降低,胶液变稀,但一旦剪切力消失,黏度又可恢复,因而使它具有良好的泵送和加工性能。利用这种特性在需要添加增稠剂的液体中加入黄原胶,不仅液体在输送过程中容易流动,而且静止后又能恢复到所需要的黏度,因此被广泛应用于饮料行业。
2. 低浓度时的高黏性 含2%~3%黄原胶的液体,其黏度高达3~7Pa·s。它的高黏性使其具有广阔的应用前景,但同时又给生产上的后处理带来麻烦。0.1%NaCl等单价盐和Ca、Mg等二价盐,可使0.3%以下的低胶溶液的黏度略有下降,却能提高较高浓度胶液的黏度。
3. 耐热性 黄原胶在相当宽的温度范围内(-98~90℃)黏度几乎无变化。其即使在130℃的高温下保持30min后冷却,溶液的黏度也无明显变化。在经多次冷冻-融化循环后,胶液的黏度并不发生改变。有盐存在时,其溶液具有良好的热稳定性,在高温条件下若添加少量电解质如0.5%NaCl,可稳定胶液的黏度。
4. 耐酸、碱性 黄原胶水溶液的黏度几乎与pH无关。这一独特性质是其他增稠剂如羧甲基纤维素(CMC)等所不具备的。如胶水溶液中无机酸浓度太高,胶液就不稳定;在高温下会发生酸对多糖的水解,因而引起胶液黏度下降。含NaOH含量大于12%,可使黄原胶发生胶凝甚至沉淀,碳酸钠浓度超过5%,也会引起胶凝。
5. 抗酶解 黄原胶骨架由于侧链的屏蔽效应,因此有不被酶水解的奇特能力。
6. 相容性 黄原胶可与绝大部分的常用食品增稠剂溶液溶混,特别是与藻酸盐类、淀粉、卡拉胶、角豆胶溶混后,溶液的黏度以叠加的形式增加。在有多种盐存在的水溶液中,其表现出良好的相容性。但高价金属离子,高pH会使其变得不稳定,加入络合剂就能防止不相容的发生。
7. 溶解性 黄原胶易溶于水,不溶于醇、酮等极性溶剂。在非常广的温度、pH和盐浓度范围内,其很容易溶解于水中,其水溶液可在室温下配制,搅动时应尽可能减少空气混入。如果将黄原胶预先与一些干物质如盐、糖、味精等混匀,然后用少量水湿润,最后加水搅拌,这样配制出的胶液其性能更好。其可以溶解在许多有机酸溶液中,而且性能稳定。
8. 分散性 1%的黄原胶溶液其承托力为5N/m2,是食品添加剂中优良的悬浮剂和乳化稳定剂。
9. 保水性 黄原胶对食品具有良好的保水、保鲜作用。

黄原胶的产品用途

用途一:用作食品添加剂,也用于油田钻井
用途二:作乳化稳定剂和增稠剂,我国规定可用于面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰棍、冰淇淋,最大使用量10g/kg;在面包、果冻、乳制品、肉制品、果酱、花色酱汁中最大使用量2.0g/kg;在饮料中最大使用量1.0g/kg。
用途三:稳定剂;增稠剂;乳化剂(乳制品、沙拉等以水为基料的食品);悬浮剂;泡沫增强剂。
当与瓜尔豆胶按2:1配制可获很强凝胶。
用于增强、改善调味酱、沙司、布丁罐头、冷冻发泡牛奶等的稳定性、浓度和密度。
用途四:广泛应用于食品加工、石油钻采、农药、种子、包衣、饲料、日化、纺织印染、造纸、烟草、铸造、消防等诸多行业.
用途五:生化研究。食品、非食品和化妆品用稳定剂和乳化剂。

黄原胶应用领域

(1)黄原胶用于焙烤食品(面包、蛋糕等)可提高焙烤食品在焙烤和贮存时期的保水性和松软性以改善焙烤食品的口感和延长货架期;
(2)在肉制品中黄原胶起到嫩化和提高持水性的作用;
(3)在冷冻食品中有增稠、稳定食品结构的作用;
(4)在果酱中加入黄原胶,可以改善口感和持水性,提高产品的质量;
(5)用于饮料可以起到增稠、悬浮作用,使口感滑爽、风味自然;
(6)在冰激凌和乳制品中使用黄原胶(与瓜尔胶、槐豆胶复配使用),可使制品稳定;
(7)黄原胶与卡拉胶、槐豆胶等复配也常用于果冻和糖果加工中。 

黄原胶性能

  黄原胶是国际上集增稠、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。
  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)出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。 

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。

主要原料

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。

黄原胶的制备方法

方法一:将含有1%~5%的葡萄糖和无机盐的培养基调整至pH值为6.0~7.0,加入野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)接种体,培养50~100h,得到4~12Pa?s的高粘度液体。杀菌后,加入异丙醇或乙醇使其沉淀,再用异丙醇或乙醇精制后干燥、粉碎而得。
方法二:以葡萄糖或淀粉为碳源,蛋白水解物或无机铵为氮源,用黄杆菌属的甘蓝黑腐病黄单胞菌培养发酵,用有机溶剂提取或高价金属盐沉淀的方法从培养液中分离出黄原胶。
黄原胶的提取
目前国内提取黄原胶的方法有全溶剂法和钙盐法,产品往往含有大量菌体。为此可用酶解法除去菌体,即先向发酵液中加入0.01%~0.05%的溶菌酶,在53℃、Ph值5.5的条件下分解2h。再在40℃、Ph值7.2的条件下加入0.1%~0.5%的中性蛋白酶酶解4h。最后加热灭酶、冷却后进入下一工序。
钙盐法 将发酵清液调Ph值至11.5,加入氯化钙使黄原胶钙沉淀出来;离心分离后分散于乙醇中解聚,再经过滤、乙醇洗涤、干燥得成品。
全溶剂法 向上述处理过的发酵清液中加入大量的乙醇或异丙醇,使黄原胶沉析出来;经离心分离、干燥后即得成品。
发酵培养
为有利于产品提取分离,通常采用清液发酵。培养基组成为:葡萄糖2.5%,(NH4)3PO4 0.15%,MgSO4 0.01%,KH2PO4 0.25%,Ph=7土0.1。在28~30℃下黄单胞菌(鲁轻P26-9)斜面培养3d,摇瓶培养后再在28℃下种子罐培养16~18h,接入发酵罐后在28~30℃培养3d。
方法三:由含有糖类(如葡萄糖、蔗糖、淀粉、水解淀粉等)的发酵培养基,在适宜的氮源、磷酸氢二钾和适量的微量元素存在下,由野油菜黄单胞菌菌株作用,进行发酵,再经后提取、干燥、粉碎等工序制得。

危害

黄原胶是一种合法的添加剂,且安全性较高,虽然没有什么营养,但食入后对人无危害,它基本不会被人体吸收,而会随着人体正常排泄排出体外,但是还是少吃为妙。
黄原胶就分印染用的工业纯度和食用纯度两种标准,如果“粥宝”用的是工业黄原胶,纯度低,杂质多,自然会产生一定危害。如果是为了降低成本而使用增稠剂,还存在价格欺骗的可能。
食品中掺入少量的黄原胶对人体基本没什么害处,但是如果食用过量那毫无疑问肯定会危害人体健康的。那么,商家在粥中加入黄原胶的量到底有多少?这才是关键的问题。
专家提醒,想要区别米粥是否加了增稠剂其实很简单,如果纯粹是用米煮出来的粥,会有一股浓郁的米香味,口感不会特别顺滑,粥的颜色也会因为米汤的缘故显得浑浊、发白。如果加了增稠剂,煮出来的粥不会有米香,喝起来滑溜溜的,而且粥呈现一种透明状态。
中国吃网提醒,虽然目前还没有临床实验数据能证明包括增稠剂在内的食品添加剂对人体有直接危害,但还是要尽量少摄入。主要看制作商家加的量,从营养上面来讲,如果说控量,对人体应该是没有害的。市民在难得行动不方便的时候去外面吃一点这样的粥可以,不要天天吃。

黄原胶鉴别试验

溶解性:溶于水,不溶于乙醇(OT-42)。
凝胶形成试验取水300ml,置于400ml烧杯内,预热至80℃,在剧烈的机械搅拌下,加入试样1.5g和粉状角豆菜胶1.5g。搅拌至形成溶液后,再继续搅拌30min。在搅拌过程中,水温不得低于60℃停止搅拌,在室温下冷却2h以上。当温度低于40℃时,应形成坚硬的橡胶状凝胶,但若仅用试样而不加角豆菜胶以相同方法配制成的1%对照液,则不会形成这样的凝胶。

安全术语

S24/25 Avoid contact with skin and eyes.
避免与皮肤和眼睛接触。

风险术语

参考资料

优质生产厂家

产品名称 联系电话 公司名称
黄原胶 027-89771658,89082698,86939098,13317199916, 湖北拓楚慷元医药化工有限公司
黄原胶 027-82333386 027-50669061 13669024603 湖北弘景化工有限公司
Gum xantha... 13122891558,021-60956841, QQ:1438227360厂家现货 欢迎咨询 赫澎生物上海科技有限公司
黄原胶 13122891558,021-60956841, QQ:1438227360厂家现货 欢迎咨询 赫澎生物上海科技有限公司
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