香菇多糖黄原胶结冷胶课稿.ppt

黄原胶的来源及结构 黄原胶又称汉生胶，是由野油菜黄单胞杆菌分泌的一种胞外酸性多糖。它是由野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要底物发酵而成的一种高粘水溶性生物聚合物。 美国60 年代末开始应用的一种功能性水溶胶。CP Kelco成为第一个采用发酵法将黄原胶商业化生产的公司,1969 年黄原胶正式被美国 FDA 批为食品添加剂。 黄原胶的结构 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”的结构聚合体。主链由β-1,4键连接，侧链由D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸交替连接，分子比例为2:1。 一级结构中主链与纤维素相同,即由以β-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→葡萄糖→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, 黄原胶的分子结构图 纤维素 黄原胶 黄原胶的结构 黄原胶的二级结构——黄原胶分子间靠氢键作用而形成规则的螺旋结构。 黄原胶的三级结构——双螺旋结构之间依靠微弱的作用力而形成网状立体结构 黄原胶的性质 水溶性 极易溶于冷水和热水中 粘稠性 0.9％的黄原胶粘稠度8600Pa.s 流变性 假塑性 热稳定性 10℃~80℃粘度几乎不变 耐酸碱性 PH1~13粘度几乎不变 兼容性 能与酸、碱、盐表面活性、 生物胶等互配 酶解稳定性 抗蛋白酶 果胶酶 淀粉酶 纤维素酶等酶类 黄原胶的凝胶原理 黄原胶生物大分子的聚集态结构:侧链与主链间 通过氢键结合形成双螺旋结构,并以多重螺旋聚 合体状态存在。黄原胶分子中带电荷的三糖侧 链围绕主链骨架结构反向缠绕,形成类似棒状的 刚性结构。 黄原胶的凝胶机理 侧链葡萄糖醛酸基带负电荷,阳离子一般可先与其作用而不再作用于主链,故其粘稠水溶液具有良好的抗盐性能。随盐的浓度的增高,金属离子对黄原胶侧链结构的屏蔽作用会使其分子构象更加稳定,由于一定盐度的溶液具有耐温性,因而又提高了黄原胶水溶液的耐温性能。并且在适宜的pH 值下,黄原胶分子能与高价金属离子发生凝胶化作用。 黄原胶的制备 黄原胶的生产过程包括发酵和提取两部分。 发酵：种子培养→种子扩大→发酵 提取工艺包括： ① 发酵液处理 ② 沉淀反应 ③ 过滤沉淀物并进行洗涤 ④ 干燥、粉碎、筛分、成品包装 菌种一般选用甘蓝黑腐病黄单胞杆菌（野油菜黄单胞菌） 目前国外采用的生产工艺为: 发酵罐为专用搅拌式反应器,目前也逐步改为气升式发酵罐,以减少能耗。后处理采用的是物理脱水与化学沉淀相结合办法。 黄原胶的制备 国内生产黄原胶常用的工艺流程与国外相同,但发酵罐为标准型通用反应器。后处理采用的是乙醇沉淀法,酒精消耗量很大。其生产工艺流程如下: 黄原胶的应用 黄原胶由于其独特的性质，因而在食品，石油、医药、日用化工等十几个领域有着广泛的应用。 食品行业中的应用 （1）作为耐酸、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。 （2）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。 （3）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。 （4）作为乳化稳定剂应用于冷冻食品,在冰淇淋、雪糕中。 （5）黄原胶可广泛应用于各种肉制品的加工,可明显提高制品的嫩度、色泽和风味,还可以提高肉制品的持水性,从而提高出品率。 （6）黄原胶可广泛应用于水果、蔬菜的保鲜加工处理,可防止果蔬失水、褐变等现象的发生,从而延长产品保质期。 黄原胶在石油工业应用 黄原胶在增黏、增稠、抗盐、抗污染能力等方面远比其他聚合物强,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 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