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黃原膠 |
| CAS No.: |
11138-66-2 |
| 分子式： |
(C35H49O29)n |
| 分子量： |
1000000 |
| 備注： |
中文名稱黃原膠中文同義詞甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌膠;黃單胞多糖;黃單胞桿菌胞多糖;黃桿菌膠;苫膠;黃原膠(CP-KELCO);黃原膠(80目、200目);黃原膠分子量標(biāo)準(zhǔn)品英文名稱Xanthangum英文同義詞GUMXANTHAN;GLUCOMANNANMAYO;GALACTOMANNANE;XANTHANGUM,FCC;XANTHANGUM,NF;XANTHATEGUM;XanthanGummi;XANTHANNF,USPCAS號(hào)11138-66-2分子式C8H14Cl2N2O2分子量241.11496EINECS號(hào)234-394-2相關(guān)類別生化試劑-其他化學(xué)試劑;無(wú)機(jī)鹽;營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑;食品添加;增稠劑;穩(wěn)定劑;石油鉆井化學(xué)品;食品添加劑;食品級(jí);碳水化合物;添加劑;食品添加劑，油田鉆井;寡糖;食品&飼料添加劑;生化試劑;工業(yè)級(jí);石油鉆井級(jí);有機(jī)化工;化工;黃原膠;醫(yī)用原料;原料;日化原料;醫(yī)藥原料藥;化工材料;化妝品原料;化工原料;有機(jī)中間體;食品增稠劑;通用生化試劑-糖類;生物試劑;有機(jī)化學(xué);野油菜黃單胞桿菌;生物化工;有機(jī)化工原料;酯類;Food&FeedADDITIVES;Foodadditives;MudDrillingChemicals;OildrillingChemicals;API;thickener;11138-66-2;無(wú)機(jī)原料Mol文件11138-66-2.mol結(jié)構(gòu)式黃原膠性質(zhì)熔點(diǎn)64.43°C儲(chǔ)存條件Hygroscopic,-20°CFreezer,Underinertatmosphere溶解度溶于水形成高粘度溶液，幾乎不溶于有機(jī)溶劑。形態(tài)固體顏色灰白色至淺黃色氣味(Odor)有輕微有機(jī)氣味Merck14,10057穩(wěn)定性穩(wěn)定的。易燃。與強(qiáng)氧化劑不相容。InChIInChI=1S/C8H12N2O2.2ClH/c9-6-1-2-8(7(10)5-6)12-4-3-11;;/h1-2,5,11H,3-4,9-10H2;2*1HInChIKeyVXYWXJXCQSDNHX-UHFFFAOYSA-NSMILESC(O)COC1=CC=C(N)C=C1N.[H]Cl.[H]ClLogP3.926(est)CAS數(shù)據(jù)庫(kù)11138-66-2(CASDataBaseReference)EPA化學(xué)物質(zhì)信息Xanthangum(11138-66-2)黃原膠用途與合成方法概述黃原膠是以5分子糖為一單元，由與此相同的單元聚合而成的高分子多糖物質(zhì)。每一單元由2分子葡萄糖、2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸組成。其主鏈由β-葡萄糖通過(guò)1，4-糖苷鍵相連而成的2分子葡萄糖為單元，其結(jié)構(gòu)與纖維素結(jié)構(gòu)相同，相間在葡萄糖的C3上連有2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸構(gòu)成側(cè)鏈。在側(cè)鏈上有丙酮酸及羧酸側(cè)基。因其側(cè)鏈含酸性基團(tuán)，在水溶液中呈多聚陰離子，構(gòu)成黃原膠的三級(jí)立體結(jié)構(gòu)：帶陰離子的側(cè)鏈纏繞主鏈形成螺旋結(jié)構(gòu)，分子間靠氫鍵形成雙股螺旋，而雙股螺旋結(jié)構(gòu)間又是靠微弱的非共價(jià)鍵維系，形成規(guī)則的“超級(jí)接合帶狀的螺旋聚合體”。其所具有的獨(dú)特性能跟含有的丙酮酸有關(guān)，通常情況下黃原膠中丙酮酸含量的高低可以用來(lái)衡量其性能的優(yōu)劣。圖1為黃原膠黃原膠性質(zhì)1.典型的流變特性隨著剪切速率增加，因膠狀網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，導(dǎo)致黏度降低，膠液變稀，但一旦剪切力消失，黏度又可恢復(fù)，因而使它具有良好的泵送和加工性能。利用這種特性在需要添加增稠劑的液體中加入黃原膠，不僅液體在輸送過(guò)程中容易流動(dòng)，而且靜止后又能恢復(fù)到所需要的黏度，因此被廣泛應(yīng)用于飲料行業(yè)。2.低濃度時(shí)的高黏性含2%～3%黃原膠的液體，其黏度高達(dá)3～7Pa·s。它的高黏性使其具有廣闊的應(yīng)用前景，但同時(shí)又給生產(chǎn)上的后處理帶來(lái)麻煩。0.1%NaCl等單價(jià)鹽和Ca、Mg等二價(jià)鹽，可使0.3%以下的低膠溶液的黏度略有下降，卻能提高較高濃度膠液的黏度。3.耐熱性黃原膠在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)（-98～90℃）黏度幾乎無(wú)變化。其即使在130℃的高溫下保持30min后冷卻，溶液的黏度也無(wú)明顯變化。在經(jīng)多次冷凍-融化循環(huán)后，膠液的黏度并不發(fā)生改變。有鹽存在時(shí)，其溶液具有良好的熱穩(wěn)定性，在高溫條件下若添加少量電解質(zhì)如0.5%NaCl，可穩(wěn)定膠液的黏度。4.耐酸、堿性黃原膠水溶液的黏度幾乎與pH無(wú)關(guān)。這一獨(dú)特性質(zhì)是其他增稠劑如羧甲基纖維素（CMC）等所不具備的。如膠水溶液中無(wú)機(jī)酸濃度太高，膠液就不穩(wěn)定;在高溫下會(huì)發(fā)生酸對(duì)多糖的水解，因而引起膠液黏度下降。含NaOH含量大于12%，可使黃原膠發(fā)生膠凝甚至沉淀，碳酸鈉濃度超過(guò)5%，也會(huì)引起膠凝。5.抗酶解黃原膠骨架由于側(cè)鏈的屏蔽效應(yīng)，因此有不被酶水解的奇特能力。6.相容性黃原膠可與絕大部分的常用食品增稠劑溶液溶混，特別是與藻酸鹽類、淀粉、卡拉膠、角豆膠溶混后，溶液的黏度以疊加的形式增加。在有多種鹽存在的水溶液中，其表現(xiàn)出良好的相容性。但高價(jià)金屬離子，高pH會(huì)使其變得不穩(wěn)定，加入絡(luò)合劑就能防止不相容的發(fā)生。7.溶解性黃原膠易溶于水，不溶于醇、酮等極性溶劑。在非常廣的溫度、pH和鹽濃度范圍內(nèi)，其很容易溶解于水中，其水溶液可在室溫下配制，攪動(dòng)時(shí)應(yīng)盡可能減少空氣混入。如果將黃原膠預(yù)先與一些干物質(zhì)如鹽、糖、味精等混勻，然后用少量水濕潤(rùn)，最后加水?dāng)嚢?，這樣配制出的膠液其性能更好。其可以溶解在許多有機(jī)酸溶液中，而且性能穩(wěn)定。8.分散性1%的黃原膠溶液其承托力為5N/m2，是食品添加劑中優(yōu)良的懸浮劑和乳化穩(wěn)定劑。9.保水性黃原膠對(duì)食品具有良好的保水、保鮮作用。應(yīng)用1.在石油工業(yè)鉆井中，0.5%的黃原膠水溶液可保持水基鉆井液的黏度和控制其流變性能，使高速轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆頭部位黏度極小，大大節(jié)省了動(dòng)力消耗，而在相對(duì)靜止的鉆孔部位卻保持高黏度，起到防止井壁坍塌，便于切削碎石排出井外等作用。2.在食品工業(yè)中，它比明膠、CMC、海藻膠和果膠等現(xiàn)行食品添加劑更優(yōu)，在果汁中添加0.2%～1%，使果汁有良好的黏著性，口感好，控制滲透和流動(dòng)；作為面包的添加劑，可使面包穩(wěn)定性好，質(zhì)地光滑，節(jié)約時(shí)間，降低成本;在面包餡、食品夾心餡及糖衣中使用0.25%，可增加口感和風(fēng)味，制品組織光滑，延長(zhǎng)貨架期，提高制品對(duì)加熱和冷凍的穩(wěn)定性;在乳制品中，冰淇淋中加入0.1%～0.25%，可起優(yōu)良的穩(wěn)定作用；在罐頭食品中提供良好的黏度控制，可替代部分淀粉，一份黃原膠可代替3～5份淀粉。同時(shí)，在糖果、調(diào)味品、冷凍食品及液體食品中，黃原膠也得到了廣泛的應(yīng)用。有關(guān)黃原膠的概述、性質(zhì)、應(yīng)用、使用注意事項(xiàng)等是由Chemicalbook的王旭艷編輯整理。（Chemicalbook2016-07-22）儲(chǔ)存黃原膠可廣泛應(yīng)用于石油開(kāi)采、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、染料、陶瓷、造紙、紡織、化妝品、建筑和炸藥制造等20余個(gè)行業(yè)約100多種產(chǎn)品中。為了便于保藏和運(yùn)輸，一般都將其制成干品。它的干燥有不同的處理方法：真空干燥、滾筒干燥、噴霧干燥、流化床干燥以及氣流干燥。由于它是熱敏性物質(zhì)，不能承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理，因此使用噴霧干燥法會(huì)使它的溶解性變差。滾筒干燥雖然熱效率較高，但機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于大型工業(yè)化生產(chǎn)目前還難實(shí)現(xiàn)。帶有惰性球的流化床干燥，因兼有強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)以及研磨粉碎的功能，物料滯留時(shí)間也較短，所以適合像黃原膠那樣的熱敏性黏稠物料進(jìn)行干燥。使用注意事項(xiàng)1.制備黃原膠溶液時(shí)，如分散不充分，將出現(xiàn)凝塊。除充分?jǐn)嚢柰猓蓪⑵漕A(yù)先與其他原料混合，再邊攪拌邊加入水中。如仍分散困難，可加入與水混溶性溶劑，如少量乙醇等。2.黃原膠是一種陰離子多糖，能與其他陰離子型或非離子型物質(zhì)共同使用，但與陽(yáng)離子型物質(zhì)不能配伍。其溶液對(duì)大多數(shù)鹽類具有極佳的配伍性和穩(wěn)定性。添加氯化鈉和氯化鉀等電解質(zhì)，可提高其黏度和穩(wěn)定性。鈣、鎂等二價(jià)鹽類，對(duì)其黏度顯示相似效應(yīng)。鹽濃度高于0.1%時(shí)，達(dá)最佳黏度，鹽濃度過(guò)高，并不提高黃原膠溶液的穩(wěn)定性，也不影響其流變性，只有pH>10時(shí)（食品產(chǎn)品很少出現(xiàn)），二價(jià)金屬鹽類才顯示形成凝膠傾向。在酸性或中性條件下，其鋁或鐵等三價(jià)金屬鹽類形成凝膠。高含量的一價(jià)金屬鹽類可防止凝膠作用。3.黃原膠可與大多數(shù)商品增稠劑配伍，諸如纖維素衍生物、淀粉、果膠、糊精、海藻酸鹽、卡拉膠等。與半乳甘露聚糖合用，對(duì)提高黏度起增效作用。鑒別試驗(yàn)溶解性溶于水，不溶于乙醇(OT-42)。凝膠形成試驗(yàn)取水300ml，置于400ml燒杯內(nèi)，預(yù)熱至80℃，在劇烈的機(jī)械攪拌下，加入試樣1.5g和粉狀角豆菜膠1.5g。攪拌至形成溶液后，再繼續(xù)攪拌30min。在攪拌過(guò)程中，水溫不得低于60℃停止攪拌，在室溫下冷卻2h以上。當(dāng)溫度低于40℃時(shí)，應(yīng)形成堅(jiān)硬的橡膠狀凝膠，但若僅用試樣而不加角豆菜膠以相同方法配制成的1%對(duì)照液，則不會(huì)形成這樣的凝膠。含量分析準(zhǔn)確稱取試樣1.2g，按GT-7方法測(cè)定。每mL0.25mol/L氫氧化鈉相當(dāng)于5.5mg二氧化碳(CO2)。毒性ADI不作特殊規(guī)定(FAO/WHO，2001)?？砂踩糜谑称?FDA，§172．695，2000)。使用限量GB2760-2000(g/kg)：飲料1.0；餃皮類(蝦餃、魚(yú)皮餃等)1.0(以皮計(jì))；面包、乳制品、肉制品、果醬、果凍、花色醬汁，2.0；面條、糕點(diǎn)、餅干、起酥油、速溶咖啡、魚(yú)制品、雪糕、冰棍、冰淇淋，10.0；飲料及固體飲料、油炸小食品，GMP。FAO/WHO(1984，g/kg)：沙丁魚(yú)及其制品罐頭10；鯖魚(yú)及夠魚(yú)罐頭20(按灌裝湯汁計(jì))；酸黃瓜5000mg/kg；即食肉湯、羹3000mg/kg；稀奶油5(僅用于巴氏殺菌摜奶油，或摜打用的超高溫殺菌稀奶油及消毒稀奶油)；乳脂干酪5；發(fā)酵后經(jīng)加熱處理的增香酸奶5000mg/kg；冷飲10。食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標(biāo)準(zhǔn)▼▲添加劑中文名稱允許使用該種添加劑的食品中文名稱添加劑功能最大允許使用量（g/kg）最大允許殘留量（g/kg）黃原膠食品增稠劑按生產(chǎn)需要適量使用（有特別規(guī)定的除外）黃原膠凝膠糖果增稠劑10.0黃原膠蠔油、醬類增稠劑10.0黃原膠醬油、食醋增稠劑2.0黃原膠香辛料醬（如芥末醬、青芥醬）增稠劑10.0化學(xué)性質(zhì)乳白色至淡黃褐色粉末。在常溫下溶于水成半透明的黏稠液，不溶于乙醇、異丙醇和丙酮等有機(jī)溶劑。黃原膠水溶液具有良好的增黏性并且在-4～80℃的范圍內(nèi)相當(dāng)穩(wěn)定，當(dāng)水中乙醇、異丙醇或丙酮的濃度超過(guò)50%～60%時(shí)，則會(huì)引起黃原膠的沉淀。耐酸堿和耐生物酶降解的能力很強(qiáng)，在Ph值1.5～13的范圍內(nèi)，黃原膠水溶液的黏度也不受Ph值的影響。黃原膠是天然的高分子化合物，大白鼠經(jīng)口LD50＞10g/kg，ADI不需特殊規(guī)定(FAO/WHO，1994)。用途作乳化穩(wěn)定劑和增稠劑，我國(guó)規(guī)定可用于面條、糕點(diǎn)、餅干、起酥油、速溶咖啡、魚(yú)制品、雪糕、冰棍、冰淇淋，最大使用量10g／kg；在面包、果凍、乳制品、肉制品、果醬、花色醬汁中最大使用量2.0g/kg；在飲料中最大使用量1.0g/kg。用途穩(wěn)定劑；增稠劑；乳化劑(乳制品、沙拉等以水為基料的食品)；懸浮劑；泡沫增強(qiáng)劑。當(dāng)與瓜爾豆膠按2：1配制可獲很強(qiáng)凝膠。用于增強(qiáng)、改善調(diào)味醬、沙司、布丁罐頭、冷凍發(fā)泡牛奶等的穩(wěn)定性、濃度和密度。用途廣泛應(yīng)用于食品加工、石油鉆采、農(nóng)藥、種子、包衣、飼料、日化、紡織印染、造紙、煙草、鑄造、消防等諸多行業(yè)．用途用作食品添加劑，也用于油田鉆井用途生化研究。食品、非食品和化妝品用穩(wěn)定劑和乳化劑。生產(chǎn)方法由含有糖類（如葡萄糖、蔗糖、淀粉、水解淀粉等）的發(fā)酵培養(yǎng)基，在適宜的氮源、磷酸氫二鉀和適量的微量元素存在下，由野油菜黃單胞菌菌株作用，進(jìn)行發(fā)酵，再經(jīng)后提取、干燥、粉碎等工序制得。生產(chǎn)方法將含有1%～5%的葡萄糖和無(wú)機(jī)鹽的培養(yǎng)基調(diào)整至pH值為6.0～7.0，加入野油菜黃單胞菌(Xanthomonascampestris)接種體，培養(yǎng)50～100h，得到4～12Pa?s的高粘度液體。殺菌后，加入異丙醇或乙醇使其沉淀，再用異丙醇或乙醇精制后干燥、粉碎而得。生產(chǎn)方法以葡萄糖或淀粉為碳源，蛋白水解物或無(wú)機(jī)銨為氮源，用黃桿菌屬的甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌培養(yǎng)發(fā)酵，用有機(jī)溶劑提取或高價(jià)金屬鹽沉淀的方法從培養(yǎng)液中分離出黃原膠。黃原膠的提取目前國(guó)內(nèi)提取黃原膠的方法有全溶劑法和鈣鹽法，產(chǎn)品往往含有大量菌體。為此可用酶解法除去菌體，即先向發(fā)酵液中加入0.01%～0.05%的溶菌酶，在53℃、Ph值5.5的條件下分解2h。再在40℃、Ph值7.2的條件下加入0.1%～0.5%的中性蛋白酶酶解4h。最后加熱滅酶、冷卻后進(jìn)入下一工序。鈣鹽法將發(fā)酵清液調(diào)Ph值至11.5，加入氯化鈣使黃原膠鈣沉淀出來(lái)；離心分離后分散于乙醇中解聚，再經(jīng)過(guò)濾、乙醇洗滌、干燥得成品。全溶劑法向上述處理過(guò)的發(fā)酵清液中加入大量的乙醇或異丙醇，使黃原膠沉析出來(lái)；經(jīng)離心分離、干燥后即得成品。發(fā)酵培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)為有利于產(chǎn)品提取分離，通常采用清液發(fā)酵。培養(yǎng)基組成為：葡萄糖2.5%，(NH4)3PO40.15%，MgSO40.01%，KH2PO40.25%，Ph=7土0.1。在28~30℃下黃單胞菌(魯輕P26-9)斜面培養(yǎng)3d，搖瓶培養(yǎng)后再在28℃下種子罐培養(yǎng)16～18h，接入發(fā)酵罐后在28～30℃培養(yǎng)3d。 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