黃原膠的性能及其應(yīng)用：
黃原膠的性能及其應(yīng)用，黃原膠(Xanthan gum)是由甘藍(lán)黑腐病野油菜黃單胞菌Xanthomonas campestris以碳水化合物為主要原 料，經(jīng)好氧發(fā)酵生物工程技術(shù)產(chǎn)生的一種高粘度水溶性微生物胞外多糖.1969年美國FDA批準(zhǔn)黃原膠可 用做食品添加劑，1983年世界衛(wèi)生組織和國際糧農(nóng)組織批準(zhǔn)黃原膠可作為食品工業(yè)中的穩(wěn)定劑、乳化劑、 増稠劑f1].中國1992年頒布黃原膠作為食品添加劑的國家標(biāo)準(zhǔn).隨著國內(nèi)食品工業(yè)的發(fā)展，黃原膠的市場 需求量日益増大，預(yù)計到2000年國內(nèi)市場需求可達(dá)10 000 t.本文僅就這一新型食品添加劑的功能性質(zhì)作 以概述，黃原膠的性能及其應(yīng)用，旨在提高國內(nèi)食品加工行業(yè)認(rèn)識，開發(fā)新的加工食品.
1黃原膠的分子結(jié)構(gòu)和理化性能
1.1黃原膠的分子結(jié)構(gòu)
黃原膠是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸組成的“五糖重復(fù)單元”結(jié)構(gòu)聚合體， 分子比為2 8 :3 :2 :1. 7 :0. 51 ~ 0. 63,它的分子量在5X 106道爾頓之間.黃原膠分子的一級結(jié)構(gòu)是由P-1. 4 鍵連接的D-葡萄糖基主鏈與三糖單位的側(cè)鏈組成，其側(cè)鏈由D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸交替連接而成，分 子比例為2:1，三糖側(cè)鏈由在C一6位置帶有乙?；腄-甘露糖以a1. 3鍵與主鏈連接，在側(cè)鏈末端的D- 甘露糖殘基上以縮醛形式帶有丙酮酸(圖1).黃原膠的分子側(cè)鏈末端含有丙酮酸基因的多少，對其性能有 很大影響.在不同溶氧條件下發(fā)酵所得黃原膠，其丙酮酸含量有明顯差異，一般溶氧速率小，其丙酮酸含量 低.黃原膠的二級結(jié)構(gòu)是側(cè)鏈繞主鏈骨架反向纏繞，通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu).黃原膠的三級結(jié) 構(gòu)是棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu)間靠微弱的非共價鍵結(jié)合形成的螺旋復(fù)合體.黃原膠具有長鏈高分子的一般性能，但 它比一般高分子含有較多的官能團(tuán)，在特定條件下會顯示獨特性能.它在水溶液中的構(gòu)象是多樣的，不同 條件下而表現(xiàn)不同的特性.
1.2黃原膠的理化性能
1.21假塑流變性黃原膠 溶液是一種典型的假塑性流 體，其溶液粘度隨剪切速率的 増加而明顯降低，隨剪切速率 的減弱而粘度又即刻恢復(fù).剪 切速度為零時（靜止?fàn)顟B(tài)）黃 原膠分子以雙螺旋網(wǎng)狀聚合體 狀態(tài)存在，低濃度時仍有較高 的粘度.在高剪切速率下，聚合 體結(jié)構(gòu)解聚為無規(guī)則線團(tuán)結(jié)構(gòu) 使粘度迅速降低，當(dāng)剪切速率 解除時，分子結(jié)構(gòu)再次恢復(fù)到 聚合體狀態(tài)，使溶液粘度瞬間
恢復(fù)到最大.圖1黃原膠的分子結(jié)構(gòu)
1.22增稠性黃原膠具有
良好的増稠性能，特別是在低濃度下具有很高的粘度.300X 1〇_6的黃原膠溶液能產(chǎn)生90 cp的有效粘度. 同濃度下黃原膠溶液的粘度是明膠的1⑴倍.
1.23穩(wěn)定性
1.23. 1熱穩(wěn)定性黃原膠溶液在一定的溫度范圍內(nèi)（一4°C~93°C)反復(fù)加熱冷凍，其粘度幾乎不受影 響.1%黃原膠溶液(含1% KCl)由25°C加熱到120°Q其粘度僅降低3%
1. 2 3. 2酸堿穩(wěn)定性黃原膠溶液對酸堿十分穩(wěn)定，在pH 5 ~ 10之間其粘度不受影響，在pH小于4和大 于11時粘度有輕微的變化.黃原膠能在5%NOH, 5%壓8〇4, 5%KCl, 10%HAC和檸檬酸中長期存放 (2590 d)粘度基本保持不變.
1. 2 3. 3對鹽類穩(wěn)定性黃原膠溶液能和許多鹽溶液混溶，粘度不受影響.它可在10%KCl, %NaCU0% C£k，5%Na2⑴3溶液中長期存放（5 °C，90 d)粘度幾乎保持不變[2 .
1.23. 4對酶降解反應(yīng)的穩(wěn)定性許多的酶類如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和半纖維素酶等酶都不能使 黃原膠降解.
1. 2 4懸浮性和乳化性由于黃原膠理化性質(zhì)穩(wěn)定，因而具有良好的懸浮性和乳化性.1%的黃原膠溶液 具有約50 dyn cm_2的承托力.黃原膠借助于水相的稠化作用，可降低油相和水相的不相溶性，能使油脂乳 化在水中，因而它可在許多食品飲料中用作乳化劑和懸浮穩(wěn)定劑.
1.2 5與增稠劑的協(xié)效性黃原膠可與大多數(shù)合成的或天然的増稠劑配伍，黃原膠的性能及其應(yīng)用，如和槐豆膠、瓜爾膠、卡拉 膠、魔芋膠等都能互溶，混溶后使混合膠粘度顯著提高[34].
2黃原膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用
2.1飲料
黃原膠的流變性使果汁具有良好的灌注性，并能賦予飲料爽口的特性，可在低pH值下完全溶解，并 且用低濃度溶液能長時間有效地懸浮果肉，使制品保持風(fēng)味、濃度、口感和組織的均一穩(wěn)定，同時黃原膠的 穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于其它膠，具有較強的熱穩(wěn)定性.一般的高溫殺菌對其不會有影響，可用于各種果汁飲料、 果肉飲料、植物蛋白飲料等，用量為0. 08 % ~ 0. 3 %.
2. 2冰淇淋類
在冰淇淋、雪糕中黃原膠能調(diào)整混合物粘度，使其具有均勻穩(wěn)定的組成，組織滑軟.由于黃原膠的粘度 和溫度的關(guān)系有可塑性和剪切性能，故在加工操作時粘度下降，阻力減小，有利于工藝進(jìn)行，而在冷卻老化。
粘度恢復(fù)，有利于提高膨脹率，防止冰淇淋組織中大冰晶的形成，使冰淇淋口感潤滑細(xì)膩，同時提高 了產(chǎn)品的凍融穩(wěn)定性，而且在融化時奶油和水混合均勻，不會產(chǎn)生漿液分離現(xiàn)象.一般老化時間2~ 3 h,用
2. 3面食制品
在面條、拉面、方便面生產(chǎn)中，黃原膠是很好的值得推廣的添加劑.加入黃原膠，増強了面團(tuán)的筋力，壓 出的面片有韌性，烘干時降低斷條率，同時改善產(chǎn)品口感吃口有筋，清新爽滑.對油炸方便面還可節(jié)省用 油，降低成本在速凍鉸子和餛飩皮中加入黃原膠，能提高產(chǎn)品的口感，減少爛皮和混湯度;在餡類產(chǎn)品 中加入總量的0. Q5%~0. 1%的黃原膠，可以有利于湯汁的保水，保證產(chǎn)品在開水中煮透，湯汁香味濃郁， 并可提高和改善口感.黃原膠用作面包、蛋糕等的填充劑成分，可延長這些產(chǎn)品松軟的時間、延長產(chǎn)品的貨 架壽命.
2.4調(diào)味品
黃原膠優(yōu)良的耐鹽耐酸堿性可完全取代醬油中的傳統(tǒng)増稠劑淀粉等，可以克服淀粉沉淀的缺點，且能 使醬油細(xì)膩均一，提高掛壁性和著色性，延長貨架期.果醬，豆醬等風(fēng)味調(diào)制醬，用黃原膠作増稠穩(wěn)定劑，使 醬體統(tǒng)一，涂拌性好，不結(jié)塊，易于灌裝，且提高口感.
2.5肉制品
黃原膠可以増加肉制品持水性，提高出品率，防止冷藏期淀粉返生，延長貨架期.對方火腿、圓火腿這 些肉塊制品，需經(jīng)腌制劑腌制，不應(yīng)開始就加入黃原膠，否則粘液層會影響腌制劑的滲透，一般在腌制完后 再加入1%的預(yù)先配制好的黃原膠溶液，再加入其它輔料，攪拌均勻后裝灌或注入腸衣.對午餐肉、紅腸等 肉糜制品在斬拌肉時，可直接將預(yù)先配制好的黃原膠溶液倒入攪拌機，然后再加入淀粉之類的輔料.黃原 膠用量0. 1%~0. 3%.
2.6乳制品
在制成一定濃度的奶液(酸牛奶、豆奶、調(diào)香奶等）中加入黃原膠，黃原膠的性能及其應(yīng)用，攪拌溶解后進(jìn)行均質(zhì)，形成對蛋白質(zhì) 粒子的保護(hù)膜耐高溫消毒的熱沖擊，可以増加產(chǎn)品粘度，防止沉淀分層，提高乳制品穩(wěn)定性.
3黃原膠的應(yīng)用前景
過去10 a中，黃原膠的生產(chǎn)及應(yīng)用在我國的研究得到長足的發(fā)展，但生產(chǎn)技術(shù)上與國際相比仍很落 后，應(yīng)用技術(shù)也僅僅在飲料行業(yè)較為成熟，因此，研究如何提高黃原膠質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本及其在其它眾多 領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)是今后的研究方向.黃原膠在石油、化妝品、卷煙工業(yè)的應(yīng)用一直尚處在理論研究階段， 其在眾多行業(yè)的工業(yè)化應(yīng)用研究方面具有廣闊的前景.
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