_黄原胶
食品中的“黄原胶”知识及其运用介绍
食品中的“黄原胶”知识及其运用介绍黄原胶是一种广泛应用于食品工业的胶体物质，其应用范围涉及到乳制品、果汁、饮料、面包、调味品等多个食品类别。
黄原胶是有效而安全的增稠剂，不仅可以增加食品的稠度，改善口感和质感，还可以增强食品的稳定性和延长保质期。
本文就黄原胶的概念、性质、应用、优势、注意事项、应用限制等多个方面展开详细介绍，以便读者更全面地了解黄原胶的运用。
一、介绍黄原胶的概念黄原胶是一种天然的胶体物质，广泛存在于多种植物、动物和细菌中，例如玉米、小麦、稻米、大豆、牛奶、菌体等等。
黄原胶的质地黏稠，可溶于水，在低浓度下有很好的增稠、润滑作用；在高浓度下则成为一种弹性和硬度适中的半凝胶体。
黄原胶由果糖和葡萄糖等单糖组成的多糖链构成，它具有较高的流动性、半透明性和不易分解的特点。
黄原胶在食品工业中应用广泛，主要是作为一种增稠剂、乳化剂、稳定剂和润滑剂。
制备过程：黄原胶是用一种称为Xanthomonas campestris的细菌发酵生产的。
首先，把这种细菌进行培养，然后将培养液过滤，将液体部分与淀粉或葡聚糖进行混合，制成固体状物质，这个物质就称为黄原胶。
制成的黄原胶外观为淡黄色到黄褐色，无味无臭。
二、黄原胶的物理性质和化学性质黄原胶在水中溶解，并能吸收大量水，产生黏性胶体。
黄原胶在PH值范围内稳定，一般PH值介于3到8之间，其热稳定性较好，一般情况下煮沸也不会破坏其性质。
当pH值超过8或在酸性环境中时，其溶解度就减小或失去溶解性，不适用于酸性食品中。
此外，黄原胶还有一定的氧气、二氧化碳的保持能力，使得黄原胶的保鲜效果非常好。
三、黄原胶在食品中的应用黄原胶作为一种多功能增稠剂，在食品工业中的应用范围非常广泛，下面主要介绍其在多个食品类别中的应用：1.黄原胶在乳制品中的应用：黄原胶在乳制品中应用较多，其可以提高乳饮品的口感和质感，增加乳饮品的粘稠度和黏滑度，同时提高乳酸菌奶的视觉效果和保持原味。
黄原胶还能防止乳饮品中的鱼眼、菱形峰等异物出现，防止分层，从而增加乳饮品的质量和稳定性。
黄原胶_参考模板
黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化 其溶液于20℃经4小时加热至90℃，其粘度仅下降25% 即使加热至120℃也无显著变化，显示了它惊人的热稳定性 它可以在广泛PH值范围内稳定存在，PH值为2—12时变化很小，PH值为2—3时性能无改变 ，在高酸碱环境中也不凝聚 因此它的凝性与所加的酸碱度无关 无论是稀溶液还是浓的悬浮液都不受外来盐类和极性化合物的影响 例如向其溶液中加入90%的饱和氯化钠或应用氯化钠和氯化钙的混合物也不会产生任何影 响 此外多价金属离子如钙、铝、铁、锌等可增强其粘度
黄原胶的性能特点
饱和的二价金属离子如 铜、镍、锰几乎无影响
重金属离子如铅、铬、 汞等有毒性的离子是完 全抑制黄原胶凝结力的
磷酸根离子、酒石酸根 离子也使黄原胶粘度下
降
柠檬酸盐、草酸盐以及 其它二价酸盐都使粘度
下降
黄原胶的性能特点
4. 与多种盐类有很好的相容性
黄原胶与其他许多添加剂如乳化剂、防腐剂 、蛋白质、维生素和盐类等均能很好地混合 ，很少凝聚或离析。即使在高浓度的电解质 溶液中性能仍良好，当把水加入含有高浓度 (75%)黄原胶的油相中乳液仍相当稳定。这 是因为它把油水两相隔绝使其互不掺合形成 一个很小的液
于沉底而凝聚
黄原胶的性能特点
2. 水溶性
黄原胶可溶于冷水和热水中形成 粘稠溶液。冷水中的溶解度高达 25%(w/v)，没有苦味感。在常压 下将黄原胶于95℃左右溶解后冷 却至室温，可见到溶液的粘度增 加并变成奶油状可搅匀后制成悬 浊液使用。室温下水中分散的黄 原胶溶液展现出典型的假塑性流 体行为
黄原胶的性能特点
-
黄原胶又称黄胶、汉生胶，是一种由黄单胞菌发酵生产的生 物高分子，由甘蓝黑腐病黄单胞菌(Xanthomonas
黄原胶
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，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。
1952年由美国农业部伊利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离得到的甘蓝黑腐病黄单胞菌，并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到。
黄原胶 Xanthan Gum黄原胶可以溶于冷水和热水中，具有高粘度，高耐酸、碱、盐特性、高耐热稳定性、悬浮性、触变性等，常被用作增稠剂、乳化剂、悬浮剂、稳定剂，具有广阔的市场前景，广泛应用于日用化工、采油、涂料、食品、医药、采油、纺织、陶瓷、印染等领域。
黄原胶的特性分子式：(C35H49O29)n CAS号：11138-66-26.EINECS: [1]外观：淡白色或浅米黄色粉末包装、贮存、注意事项：1）用25KG复合牛皮纸或纸桶内衬防潮塑料袋。
在封闭的容器中置于阴凉干燥处保质期36个月（最佳使用期18个月）．2）在环境温度、密闭、干燥条件下。
3）使用漏斗匀速缓慢加入，尽量避免结块和撒落，添加量以0.3-1.2％为宜，特许用途适量调整。
黄原胶是新型多糖类发酵产品，1961年首先由美国Kelco公司投入工业化生产，目前被广泛应用于食品、石油、地矿、陶瓷、纺织、印染、医药、造纸、灭火、涂料、化妆品等20多个行业，用作30 -- 40多个品种。
黄原胶被誉为“工业味精”，是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。
1、黄原胶无味、无臭、适用安全性强。
美国食品与药物管理局于1969年批准黄原胶用于食品中，1983年联合国粮农组织批准黄原胶作为世界内使用的食品添加剂，且对其添加量不做限制。
我国技术监督局1992年批准颁布了食品添加剂黄原胶国家标准，于1993年8月1日开始实施。
2、粘度高：与其他多糖类溶液相比，即使是低浓度也会产生很高的粘度，1%水溶液粘度相当于明胶的100倍，从而可作为良好的增稠和稳定剂。
黄原胶的应用原理
黄原胶的应用原理1. 什么是黄原胶黄原胶，又称为黄原酸，是一种由微生物产生的高分子多糖物质。
它的化学结构主要由葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和果糖等单糖单元组成。
黄原胶由于其独特的性质，在医药、食品、化妆品等领域具有广泛的应用。
2. 黄原胶的特点•黄原胶具有高黏度，能形成稳定的胶体溶液；•在水溶液中呈现透明或微白色，呈现凝胶状；•具有很好的溶解性，能与许多物质混合均匀；•在中性和弱酸性环境下表现出较好的稳定性。
3. 黄原胶的应用领域3.1 医药领域•黄原胶可以作为药物的稳定剂，增加药物的稳定性，延长药物的保质期；•黄原胶在眼科药物中的应用十分广泛，可以制备眼用胶状剂，如人工泪液、眼药水等；•黄原胶还可以应用于外用乳胶剂、喷雾剂等药物制剂中，增加药物涂布的时间。
3.2 食品工业•黄原胶可以用作食品的增稠剂和稳定剂，使食品更加细腻和口感更佳；•黄原胶还可以制备各类凝胶状食品，如果冻、布丁等；•在低脂肪产品中，黄原胶可以作为乳化剂和增稠剂使用，增加产品的质感和稳定性。
3.3 化妆品工业•黄原胶可以作为化妆品的增稠剂和乳化剂，使化妆品更容易涂抹；•黄原胶能够形成透明的凝胶状，常用于制作面膜、乳液等化妆品；•黄原胶还可以在防晒霜中起到增加黏度、提高防晒效果的作用。
3.4 工业生产•黄原胶在石油和天然气开采中，可以作为增稠剂和分散剂；•黄原胶也常用于涂料、油漆和粘合剂中，增加产品的粘度和稳定性。
4. 黄原胶的应用原理黄原胶的应用原理主要取决于其分子结构和性质。
黄原胶具有的高分子量和多糖结构赋予了其较好的保湿性和黏附性。
其分子链的交联结构在水溶液中形成凝胶状态，从而能够形成凝胶状的药物、食品和化妆品。
黄原胶在医药领域应用时，可以通过与药物相互作用增加药物的黏度和稳定性，使药物更容易施用到患者身上。
在食品工业中，黄原胶可以与食品中的水分、脂肪和其他成分相互作用，形成凝胶状的食品，增加食品的质感和稳定性。
在化妆品领域，黄原胶可以与化妆品中的水、油和其他成分相互作用，形成凝胶状的化妆品，增加化妆品的稠度和涂抹性。
黄原胶
前言黄原胶,又称黄胶、汉生胶，是一种自然多糖和重要的生物高聚物，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产生的。
1952年由美国农业部伊利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离得到的甘蓝黑腐病黄单胞菌，并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到[1]。
黄原胶可以溶于冷水和热水中，具有高粘度，高耐酸、碱、盐特性、高耐热稳定性、悬浮性、触变性等，常被用作增稠剂、乳化剂、悬浮剂、稳定剂，具有广阔的市场前景，广泛应用于日用化工、食品、医药、采油、纺织、陶瓷、印染等领域。
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。
第8章 黄原胶
② 钙盐-工业酒精沉淀法
在酸性条件下，黄原胶与氯化钙形成黄原 胶钙凝胶状沉淀；加入酸性酒精脱去钙离
子，使成短絮状沉淀；过滤，在沉淀中加
人酒精并用氢氧化钾溶液调节pH值。
③ 絮凝法
絮凝剂与黄原胶作用产生絮状沉淀，然后
④ 耐酸、碱性
黄原胶水溶液的粘度几乎与pH值无关。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。
⑤相容性及溶解性
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、 瓜胶溶混后，溶液的粘度以叠加的形式增加。 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，黄原 胶很容易溶解于水中，其水溶液可在室温下 配制，搅动时应尽可能减少空气混人。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。
② 低浓度时的高粘性
含2%~3%黄原胶的液体，其粘度高达3~7Pa.s。 黄原胶的高粘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。
③
耐热性
黄原胶在相当宽的温度范围内(-98~90℃)粘 度几乎无变化。黄原胶即使在130℃的高温
下保持36min后冷却，溶液的粘度也无明显
变化。在经多次冷冻-融化循环后，胶液的 粘度并不发生改变。在高温条件下若添加少 量电解质如0.5%NaCl，可稳定胶液的粘度。
例如南开大学的南开-01菌种所使用的摇 瓶发酵培养基如下：玉米淀粉4%，鱼粉 蛋白胨0.5%，轻质碳酸钙0.3%，自来水 配制，pH7.0。在大罐生产中将鱼粉蛋白 胨改成鱼粉直接配料，其他原料不变。
第8章 黄原胶
该方法溶剂用量大，需设置溶剂回收设备，投资较大，生产 成本高。本法提取收率在97.7%。
② 钙盐-工业酒精沉淀法
在酸性条件下，黄原胶与氯化钙形成黄原 胶钙凝胶状沉淀；加入酸性酒精脱去钙离
子，使成短絮状沉淀；过滤，在沉淀中加
人酒精并用氢氧化钾溶液调节pH值。
③ 絮凝法
絮凝剂与黄原胶作用产生絮状沉淀，然后
5） 黄原胶的分离提取
发酵醪中除含黄原胶(3%左右)外，还有菌丝体、 未消耗完的碳水化合物、无机盐及大量的液体。 其中菌丝体等固形物占20%，水溶性无机盐占10%。 如果菌丝体等固形物混杂在黄原胶成品中，会造 成产品的色泽差、味臭，从而限制了黄原胶的使 用范围。 黄原胶的分离提取，其目的在于按产品质量规格 的要求将发酵醪中的杂质不同程度地除去，通过 纯化、分离、浓缩和干燥等手段获得成品。 黄原胶成品分食品级、工业级和工业粗制品3种。3） Fra bibliotek酵培养基
黄原胶发酵培养基的碳源一般是糖类、淀粉等碳水 化合物。在黄单胞菌菌体内酶的作用下，1、6-糖 苷键被打开，形成直链多糖，经进一步转化，最终 变成产物黄原胶。
氮源一般以鱼粉和豆饼粉为主。
添加一些微量无机盐，如铁、锰、锌等的盐类。特 别是轻质碳酸钙以及NaH2PO4和MgSO4，它们对黄原 胶的合成有明显的促进作用。
② 低浓度时的高粘性
含2%~3%黄原胶的液体，其粘度高达3~7Pa.s。 黄原胶的高粘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。
③
耐热性
黄原胶在相当宽的温度范围内(-98~90℃)粘 度几乎无变化。黄原胶即使在130℃的高温
黄原胶的成分
黄原胶的成分
黄原胶是一种从真菌中提取的自然胶体，又称PHB（聚酯基环氧乙烷），可以用来制作医药、护肤品、牙膏等。
黄原胶主要由两种物质组成，即烷基羟基聚酯结构基底，以及ATP-脱水酶催化链烯醇羟基化和新陈代谢反应上的几种糖苷羧基残留物。
烷基羟基聚酯结构基底是黄原胶的主要成份，它是环氧乙烷链和环氧丙醛链的结合物，具有较强的凝胶特性，结构紧实，可以保护肌肤，是医药和护肤行业的常用材料之一。
它可以调节肌肤的水分，有助于肌肤的营养。
ATP-脱水酶催化链烯醇羟基化和新陈代谢反应上的几种糖苷羧
基残留物构成黄原胶的另一个成份。
这种糖苷类物质可以有效改善皮肤状况，促进皮肤恢复和完善，可以缓解皮肤炎症，具有很强的抗菌抗癌作用，能够有效抑制皮肤的过敏反应，有效祛斑，有助于长期美肤。
黄原胶具有以上成份，可以被用于多种用途，其中最常见的用途就是制造医药、护肤品和牙膏等产品，其用量比较多，成为非常重要的原料，为人们提供了良好的药效和肌肤管理。
黄原胶经过精细处理，也可以用于多种技术领域，比如，黄原胶可以用来代替石油制品，用于更换石油汽油等，以减少污染，可以用于水处理，用于治理废水，还可以用于降解有机废弃物，以净化环境。
通过上述介绍可以知道，黄原胶是一种来自真菌的自然胶体，由两种主要成份组成，由于其良好的性能，被广泛应用于医药、护肤品、
牙膏等行业和技术领域，为社会带来了重要的贡献。
生物工艺学_黄原胶生产工艺
主要内容简介（性质、用途） 菌种； 发酵条件及工艺控制； 提取纯化。
第一节 黄原胶简介 发展概况； 分子结构； 性质； 应用。
第2页，共38页发展概况 黄原胶(Xamthan Gum)别名汉生胶，又称黄 单胞多糖，是国际上20世纪70年代发展起来 的新型发酵产品。
是微生物中产量最大的一种胞外水溶性黏多 糖，它是在20世纪50年代，由美国农业部的 北方研究室Jeanes等人从野油菜黄单胞菌 NRRLB—1459中发现的。
第3页，共38页 国际上，黄原胶开发及应用最早的是美国。
美国农业部北方地区Peoria实验室于20世纪 60年代初首先用微生物发酵法获得黄原胶。
1964年，美国Merek公司Keco分部在世界上 首先实现了黄原胶的正业化生产。
1979年世 界黄原胶总产量为2000t，1990年达4000t以 上。
在美同，黄原胶年产值约为5亿美元，仅 次于抗生素和溶剂的年产量，在发酵产品中 居第三位。
目前，中国产量占世界60%。
第4页，共38页 黄原胶的外观为淡褐黄色粉末状固体，亲水 性很强，没有任何的毒副作用，美国FDA于 1969年批准可将其作为不限量的食品添加 剂，1980年，欧洲经济共同体也批准将其作 为食品乳化剂和稳定剂。
第5页，共38页 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B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。
黄原胶所具有的独特 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黄原胶性 能的优劣。
分子结构黄原胶的性质 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 而使黄原胶具有良好的泵送和加工性能。
黄原胶的使用方法
黄原胶的使用方法
黄原胶是一种常用的食品添加剂，它具有增稠、乳化、稳定等特性，在食品加工中被广泛应用。
下面我们来详细了解一下黄原胶的使用方法。
首先，黄原胶在使用前需要进行预处理。
通常情况下，黄原胶需要在水中进行分散搅拌，形成均匀的胶体溶液。
这个过程需要一定的时间和搅拌速度，以确保黄原胶能够充分吸水和溶解。
在实际使用中，黄原胶的加入量需要根据具体食品的配方和工艺要求来确定。
一般来说，黄原胶的用量在0.1%~1.0%之间，具体用量需要根据食品的特性和加工工艺来进行调整。
在加入黄原胶的过程中，需要注意避免与酸性物质直接接触，以免影响其增稠效果。
通常情况下，可以先将黄原胶与糖或其他干燥物质混合后再加入酸性物质，以减少黄原胶与酸性物质直接接触的机会。
另外，黄原胶在加工过程中需要注意避免高温和强酸、强碱环境，以免影响其稳定性和乳化效果。
一般来说，黄原胶的最适宜使用温度在60℃以下，PH值在
3~10之间。
在使用黄原胶的过程中，需要充分搅拌均匀，以确保其能够充分发挥增稠和乳化的作用。
在搅拌过程中，可以适当调整黄原胶的用量和搅拌时间，以获得最佳的效果。
最后，在加工完成后，需要对黄原胶进行适当的保护和储存。
一般来说，黄原胶应该存放在阴凉干燥的环境中，避免阳光直射和高温。
另外，需要注意避免与氧气、湿气和杂质接触，以免影响其质量和稳定性。
总的来说，黄原胶作为一种重要的食品添加剂，在食品加工中发挥着重要的作用。
正确的使用方法能够更好地发挥其功能，为食品的质量和口感提供保障。
希望以上内容能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
黄原胶的结构
黄原胶的结构黄原胶是一种天然高分子化合物，也被称为黄原酸或黄原胶酸。
它是一种由葡萄糖和半乳糖组成的多糖，具有多种特殊的化学和物理性质。
黄原胶在医药、食品、化妆品等领域具有广泛的应用。
黄原胶的结构特点是由于其分子链上存在大量的半乳糖和葡萄糖单元，使得其分子链呈现出交替排列的特点。
黄原胶的分子结构呈线性状，由于分子链上的半乳糖和葡萄糖单元之间的醣苷键的存在，使得分子链上形成了稳定的骨架结构。
黄原胶的分子量相对较大，通常在1×10^6到5×10^6之间。
由于其分子链上存在大量的羟基和羧基，使得黄原胶具有良好的水溶性和黏性。
黄原胶的分子链上的羟基和羧基可以与水分子之间形成氢键，从而使黄原胶在水中形成胶体溶液。
这种胶体溶液呈现出黄色或淡黄色，因此得名黄原胶。
黄原胶的分子链上的羟基和羧基还具有较强的亲水性，可以与多种物质发生反应。
黄原胶可以与金属离子、有机分子以及大分子化合物等形成络合物或相互作用，从而改变黄原胶的性质。
这种特性使得黄原胶在医药领域中被广泛应用于药物控释、组织工程、伤口愈合等方面。
黄原胶还具有良好的流变性能，即在外力作用下表现出流动性和变形性。
黄原胶的流变性能可以通过调节其浓度、pH值和温度等条件来改变。
黄原胶的流动性和变形性使其在食品和化妆品工业中作为增稠剂和乳化剂得到广泛应用。
总的来说，黄原胶是一种具有特殊结构和性质的高分子化合物。
其分子链上的半乳糖和葡萄糖单元交替排列，形成了稳定的骨架结构。
黄原胶具有良好的水溶性、黏性和流变性能，并且可以与其他物质发生相互作用。
因此，黄原胶在医药、食品、化妆品等领域有着广泛的应用前景。
黄原胶
我国对黄原胶的研究与生产起步较晚，80年代后期进行 工业生产，目前山东烟台，江苏金湖等数家生产，年产
1000吨左右。主要用作食品添加剂。我国生产设备落后， 生产水平低。
有分批发酵、半连续发酵和连续发酵等方式，以分批发
酵法最为常用。
一、黄原胶的分子结构及性能
（一）分子结构
以5分子糖为一单元，由与此相同的单元聚合而成高分子 多糖，每一个单元由2分子葡萄糖、2分子甘露糖和1分子 葡萄糖醛酸组成。其主链由葡萄糖通过β - 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。（在水溶 液中为双螺旋结构）。
异丙醇含量/mg/kg ≤750 活菌总数/个/g － 酵母菌数/个/g － 霉菌数/个/g － 致病菌 不得检出
≤500 ≤10000 ≤300 ≤300 不得检出
－ ≤10000 － ≤300 不得检出
四、在食品工业中的应用
黄原胶在食品加工中能显著改善食品的质地、口感、外 观，提高食品的商业价值，而且使用量少，成本低。 1、作为耐酸、耐盐的增稠稳定剂：果汁饮料、浓缩果 汁、调味料（如沙拉调味汁）
3.脱水干燥：黄原胶对热敏感，一般采用气流干燥或真空干 燥，温度控制在60℃左右。终产品的水分在10％左右。 4.粉碎和包装：细度一般0.18mm左右。
三、黄原胶的质量标准
黄原胶安全无毒，可为食品添加剂。 指标 美国FCC（1981） WHO/FAO（1986）中国（GB-92） 物理状态 乳白色粉末 乳白色粉末 乳白色或浅米黄色粉末 溶解性 易溶于水 易溶于水 易溶于水 粘度（Pa/s）≥0.6 － ≥0.6 剪切性能值： － － ≥6.0 干燥失重/％ ≤15 ≤15 ≤13 灰分/％ 6.5-16 ≤16 ≤13 氮含量/％ － ≤1.5 ≤1.7 丙酮酸含量/％ ≥1.5 ≥1.5 1.65-2.35 砷（As)/mg/kg ≤3 ≤3 ≤3 铅（Pb） )/mg/kg ≤5 ≤5 ≤2 重金属/mg/kg ≤3 0 ≤30 ≤10（以Pb计）
黄原胶的市场状况与技经分析
黄原胶又称黄胶、汉生胶，份子量 200~600 万，浅黄色至白色可流动粉末，稍带臭味。
黄原胶是由黄单胞杆菌( Xanthomonas campestris )发酵产生的细胞外酸性杂多糖，是以碳水化合物为主要原料(如玉米、淀粉等)，经生物发酵工程培养、乙醇提取、干燥、粉碎而得到的一种高份子微生物聚合物，它是由葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成﹝1﹞。
黄原胶是新型多糖类发酵产品， 1961 年首先由美国 Kelco 公司投入工业化生产，目前被广泛应用于石油、地矿、食品、医药、纺织等 20 多个行业。
1、黄原胶的性能黄原胶是目前国际上性能较为优越的生物胶，具有独特的理化性质，集增稠、悬浮以及乳化稳定等功能于一身，主要表现为：a、突出的高粘性和水溶性黄原胶易溶于冷水和热水，它是具有多侧链线性结构的多羟基化合物，其羟基能与水份子相结合，形成较稳定的网状结构，而且在很低的浓度下仍具有较高的粘度，如 l％浓度的粘度相当于明胶的 100 倍摆布，增稠效果显著。
b、独特的流变学特性黄原胶具有独特的剪切稀释性能，当施加一定的剪切力时，流体粘度迅速下降，而除去剪切力后，流体又恢复原有粘度，且这种变化是可逆的。
这种流变性能，使黄原胶具有独特的乳化稳定性能(所谓乳化性是指在一个悬乳体中，将油滴分散并悬浮到已增稠了的水溶液中)，从而使黄原胶成为一种高效的乳化稳定剂。
c、优良的温度稳定性大多数高份子化合物，如羟甲基纤维素、海藻胶、淀粉等一经加热，粘度即明显下降，而温度低至零度摆布时，份子结构和性能即发生变化，而黄原胶在一个相当大的温度范围内(-18℃~80℃)基本保持原有的粘度及性能，具有稳定可靠的增稠效果和冻融稳定效果。
d、PH 稳定性黄原胶溶液的粘度基本不受酸、碱的影响，在 PH 1 ~13 范围内，能保持原有性能。
e、令人满意的兼容性黄原胶与各种盐类有着良好的兼容性，黄原胶与高浓度的糖或者盐类共存时能形成稳定的增稠系统，并保持原有的流变性，与其他化学物质(酸、碱、表面活性剂、防腐剂等)均有令人满意的兼容性。
黄原胶的结构、性能与应用
黄原胶的结构、性能与应用黄原胶是一种多糖化合物，由葡萄糖基单元连接而成，呈现出细长丝状结构，具有高度的缠绕性。
其分子量范围在-之间，具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍黄原胶的结构、性能及其应用领域。
黄原胶是由葡萄糖基单元通过β-1,4糖苷键连接而成的多糖化合物，具有一个完整的糖基结构。
其分子结构中包含有多个羟基和氨基等极性基团，这些基团的存在使得黄原胶具有很好的水溶性和离子交换能力。
黄原胶具有出色的热稳定性，能够在高温下保持稳定，不被分解。
其热稳定性主要归功于其分子结构中的葡萄糖单元之间的脱水缩合作用，这种作用使得黄原胶在高温下不易变性。
黄原胶具有很好的化学稳定性，可以抵抗多种化学试剂的侵蚀。
它能够耐酸、耐碱，并且对氧化剂、还原剂等化学物质也具有较好的稳定性。
黄原胶具有较好的机械性能，能够承受一定的机械压力和摩擦力。
其细长丝状结构和高度缠绕性使得黄原胶在受力情况下不易断裂。
黄原胶具有很好的保水性和持水性，可以与水形成氢键，阻止水分流失。
这种性能使得黄原胶在食品、化妆品和制药等领域得到广泛应用。
在食品领域，黄原胶被用作乳化剂、稳定剂和增稠剂等。
它能够提高食品的口感和稳定性，延长食品的保质期。
例如，在冰淇淋、蛋糕和面包等食品中添加黄原胶可以提高食品的口感和稳定性。
在化妆品领域，黄原胶被用作保湿剂、粘合剂和悬浮剂等。
它能够提高化妆品的保湿效果，使化妆品的质地更加细腻，同时还能增强其稳定性。
例如，在面膜、眼霜和指甲油等化妆品中添加黄原胶可以提高其保湿效果和稳定性。
在制药领域，黄原胶被用作药物传输的载体和添加剂等。
它能够提高药物的生物利用度，促进药物在体内的吸收和分布。
例如，在止咳药、抗生素等药品中添加黄原胶可以提高药物的生物利用度，提高药效。
黄原胶作为一种多糖化合物，具有优异的结构和性能特点，使其在多个领域得到广泛应用。
未来随着科技的不断进步，黄原胶的应用前景将更加广阔，有望在更多领域发挥重要作用。
本文将介绍黄原胶的性质、制备方法及其在日用化学工业中的应用。
黄原胶
黄原胶的结构
黄原胶由五糖单位重复构成，与纤维素 具有相同的主链。其显著差别仅在于低聚糖 侧链在无水葡萄糖单位之间交替出现。 主链上每隔一个β-D-吡喃葡萄糖基单位就 在C-3位上连接一个侧链，侧链由甘露糖-葡 萄糖醛酸-甘露糖相连组成，与主链相连的甘 露糖通常由乙酰基修饰。
黄原胶的结构
乙酰基 丙酮酸盐 D-甘露糖 D-葡萄糖醛酸 D-甘露糖
黄原胶的应用
（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。
黄原胶的应用
（7）黄原胶可应用于罐头食品的加工,有利 于保持产品的外观,而且利用黄原胶的假塑 性,能控制装罐时的粘度,易于灌注。 （8）黄原胶在面食制品中,是很好的值得推 广的添加剂。
黄
原 胶
于晓娜 食品科学
Contents
1 3 2 3
黄原胶的结构、类型
黄原胶的性质 黄原胶的凝胶机理
黄原胶的制备方法
4
5
黄原胶的应用
在甘蓝族植物的叶子上常能发现一种微生 物黄杆菌，黄杆菌产生的多糖称为黄原胶 （xanthan gum），又称黄胶、汉生胶、黄单 黄原胶的结构、性质 胞多糖,属于微生物多糖。白色或米黄色具甜 橙嗅粉末。
度恢复正常。
黄原胶 的 性质
黄原胶的胶凝机理
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。
黄原胶熔点
黄原胶熔点
黄原胶熔点
黄原胶的熔点是指黄原胶在加热到一定温度时，能够完全熔融的温度。
黄原胶的熔点通常在115-120℃之间，不同的加工工艺及原料种类可能会有所不同。
黄原胶是一种常用的胶粘剂，主要由芳香族树脂制成，用于贴合各种材料，如木材、金属、玻璃、塑料等。
将原材料加热到一定温度，使其充分溶解和起泡，使原材料之间的间隙完全填充。
采用黄原胶，能显著提高物品的强度，减少物体的损耗，提高物体表面的光洁度。
由于黄原胶具有低温加工性能，可以在一定温度下连续加工，并不需要经常修改设备参数。
此外，黄原胶具有高强度、耐磨性能和耐湿性能，广泛应用于电子产品、汽车工业和家具工业等，是近年来最受欢迎的热塑性强度材料之一。
因为黄原胶熔点较高，所以在使用它进行加工的时候一定要注意安全问题，避免造成火灾危险。
此外，由于黄原胶的凝固时间较长，一般情况下不宜用它进行大批量加工。
- 1 -。
黄原胶分子结构式
黄原胶分子结构式
黄原胶是一种天然高分子化合物，它主要由木薯或其他植物中的木薯树脂中提取得到。
黄原胶分子的结构式如下：
1. 外观特征
黄原胶是一种无色至淡黄色的粉末状物质，具有良好的溶解性和增溶性。
它在水中可以形成胶体溶液，在生物体内也能够分解、吸收、代谢，无害于人体健康。
2. 组成和成分
黄原胶是由多糖类聚合而成，主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖等单糖组成。
其中，葡萄糖单元是最主要的化学成分。
3. 分子量和结构
黄原胶的分子量一般在106~107之间，是一种线性聚糖。
其分子结构由α-D-葡萄糖酸和β-D-葡萄糖酸单元交替排列而成，具有特殊的螺旋结构。
4. 特点和应用
黄原胶具有高粘度、高耐高温、高耐酸碱等特点，广泛应用于食品、
医药、化妆品等领域。
它能够增加食品的黏稠度和稳定性，改善口感
和外观；在制药和化妆品领域，黄原胶可以用于制备凝胶剂、乳化剂、稳定剂等，可以增加药物和化妆品的稠度和延展性，改善口感和使用
感受。
总之，黄原胶是一种极为重要的天然高分子化合物，具有广泛的应用
前景和市场前景，在食品、医药、化妆品等领域都有着广泛的应用。
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改善方法
新菌种的研发
如果能采用基因工程的手段将黄原胶生产菌种中 的产胶基因分离出来，再导入新的菌株中，使其具有 双产胶基因或更多的产胶基因，饼稳定遗传，将会使 我们的黄原胶产量成倍增长。一旦成功，将会使黄原 胶的生产水平有极大的飞跃。 改善生物反应器 生物反应器主要指发酵罐，是制造生物物质的关 键设备。所以在不断改进现有的生物反应器的基础上， 更朝着高效节能、多型号、大型化和计算机控制调作 发现发展。
二 发酵工艺
黄原胶经过半个世纪的发展精琢，现已较为成熟。它的工业生产方法是采用微生 物发酵来制取。
菌体
控制操作条件
菌种选取
发酵罐
发 酵 液
灭 菌
滤 出 菌 体
沉 淀
产 品 的 分 离
菌种生长
接种
乙醇告示溶剂 蒸馏回收
产 品 的 清 洗 脱 水 干 燥
黄 原 胶
微生物发酵菌
野油菜黄单胞菌（主要菌种） 锦葵黄单胞菌 发酵的菌种 菜豆黄单胞菌
产品的分离和提纯
目前，黄原胶的分离提取部分，其工艺路线主要有乙醇沉淀 法，钙盐-乙醇沉淀法，氯化钾-乙醇沉淀法，季铵盐-甲醇法， 直接干燥法，超滤膜脱盐法等6种方法。下面介绍其中两种。 1)工业乙醇沉淀法 发酵液中加入一定量的盐调节pH值，使其呈酸性。再加入 乙醇搅拌成絮状物过滤得黄原胶沉淀粉再加入乙醇搅拌，用 10%KOH调节pH值使之呈中性，过滤，挤干沉淀物，得饼 状黄原胶。然后在60~65℃中烘干，粉碎，过筛，得工业级 黄原胶。
16.2.4 黄原胶的合成
黄原胶的生产为好氧发酵，特点是必须供给氧气。其生产 装置如图16-3所示的发酵罐。
黄原胶工业生产发酵罐
黄原胶深层培养法的基本操作顺序如下；
（1）灭菌。为实现生物纯培养，在发酵开始必须对所有的 培养液加热灭菌（例如120℃，30min）。 （2）温度控制 培养液灭菌后必须冷却到培养温度。 （3）通气 搅拌 主要作用是通入氧气，搅拌使其溶解于其中 还能是里边的微生物均匀的分散在发酵罐内，促进热的传递 以及为调节pH值而加入酸碱物质。
（8） 抗氧化和抗酶性 即使是在氯酸钠、双氧水、 生物活性酶存在的仍能发挥作用。 （9） 微波稳定性 已经形成的稳定体系，即使是 在微波炉中解冻对其性能也不会产生影响。 （10） 安全性 黄原胶采用天然物质为原料，经 发酵精制而成的生物高聚物，无味、无臭，安全性强。
16.5 黄原胶的发展方向 黄原胶作为新型发酵工业中一种非常具有潜力、 有前途的产品，但在产业化过程中仍然有不少需要探 讨的问题。与国外相比，我们的生产水平仍然处于较 低的水平。在我国，发酵产胶一般为2.4%~2.8%， 转化率60%~70%，发酵时间72~85h；而国外发酵产 胶可达3.5%以上，转化率70%~75% 发酵时间48h。 差距十分明显。
胡萝卜黄单胞菌
我国目前已开发的菌种有南开-01，山大-152，农-008和农005和L4。
野油菜黄单胞菌
菌种特点： 菌株一般呈杆状，革兰氏染色阴性，产荚膜，无芽孢，有极 生鞭毛，专性好氧，生产菌株通常采用冷冻干燥保存。
黄原胶发酵培养方法 (1)液体种子培养：将保藏4°C的种子在斜面上：活化 传代两次，然后将菌苔接入装有50mL培养液的三角 瓶中(50mL／250mL)，在28℃，180r／min摇床培 养18h，颜色黄棕色，无异味。 (2)工业化生产：接种量为5％一8％。由于培养基的高 黏度，黄原胶生产是高需氧量发酵，需大通风量，般 为1—0.6m3／(m3· min)。发酵温度为25—28℃。 碳源的起始浓度一般在2％一5％
（3）温度稳定性 大多数高分子化合物，例如海 藻胶、淀粉等一经稍加热黏度就明显下降。而温度较 低至零度左右时，分子结构和性能即发生异化。而黄 原胶在一个相当大的温度范围内（-18~80℃）基本 保持原有的黏度和性能，因而具有稳定可靠的增稠效 果和冻融稳定效果。 （4） pH值稳定性 在 pH值为1~12范围内，黄 原胶的黏度基本保持不变。
培养液的配方介绍
（1）欧洲专利0112 661 中给出的X.Campestris NCIB 11781 为微生物菌种的培养液组成如下。 组分 含量
Oxoid Casein hydrolysate 硫酸铵 磷酸二氢钾 5g/L 4.0g/L 5.0g/L
硫酸镁
硫酸 硫酸锌 氯化钙
0.46g/L
12g/L 21.2g/L 58g/L
16.3 黄原胶的性能 黄原胶是一种非胶凝的多糖，易溶于水水溶液呈透 明状。 （1）水溶性和高黏性 黄原胶易溶于冷水和热水， 而且在较低浓度下具有较高的黏度。而且黏度不受任 何温度和pH值或药品的影响。 （2）流变学特性 当施加一定的剪切力时，流体黏 度迅速下降。而除去剪切力后，流体又恢复原来的黏 度。而且这种变化是可逆的，所以黄原胶具有独特的 乳化稳定性能。
原料
这种生产原料资源（包括玉米、木薯 、 土豆等）丰富， 其他原料普遍易购。所用原料主要为葡萄糖、乳糖等。原料 不同，选用的菌种也不一样。 在黄原胶生产的过程中，特别是采用半连续化和连续 化操作方式时，要选用抗退化的微生物菌种。美国专利004 328 308 介绍的微生物菌种 Xanthomonas Campestries Xcp-1和Xanthomonas Campestries p-107能在半连续发酵 下生长很长时间，从而增加了黄原胶的市场能力。
氯化铁
其余为蒸汽水
58g/L
操作条件
（1）温度控制 发酵不仅影响黄原胶的产率，还能改变产 品的结构组成。微生物最适宜培养的温度因菌种而异。生活 与土壤中的微生物的适宜温度通常是在25~30 ℃最好，而由 动物体分离出来的微生物的最适宜培养温度一般是37℃黄原 胶的菌种来自前者故其适宜温度为25~33 ℃，但研究指出 31~33 ℃更为适合培养黄原胶菌种。 （2）pH值的控制 研究表明生产黄原胶最适宜pH值范围 是7~8。 种龄及接种量的控制。种龄的长短关系到种子活力的强弱， 影响下一次增值的适应期长短，接种量的多少影响种子生长 期的长短。 氧的控制。黄原胶生产中空气速率通常0.5~1.0m3/min， 搅拌转速在500~1000r/min之间。氧的浓度太低会缺氧，太 高会具毒性。
改善产品的分离和提纯技术 在黄原胶的生产成本中，后处理的费用约占总成 本的50%~60%。因此更合理、更高效、更经济、更 实惠的分离和提纯技术对产品质量的提高具有重要的 意义。
（5）兼容性 黄原胶与各种盐有着良好的兼容性。 与高浓度的糖或盐类共存时能形成稳定的曾稠系统， 并保持原有的流变性。与其他化学物质（酸、碱、表 面活性剂等）均有令人满意的兼容性。 （6） 各种增稠剂的相容性 黄原胶与大多数的合 成、天然增稠剂如海藻钠、淀粉等具有良好的相容性。 （7） 溶剂相容性 有良好的水溶性但与有机溶剂 不相容。
黄原胶的发酵生产
1.6.1 概述 黄原胶，也称汗生胶，它是一种微生物多糖，亦称黄单孢 多糖新型发酵产品。 黄原胶是以碳水化合物为主要原料（如玉米，淀粉等） 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。
黄原胶于20世纪50年代中期被发现于美国农业部的北方 研究室。 我国黄原胶的研究起步于20世纪70年代末。1979年南开 大学生物系首次分离得到一批黄原胶菌株，并提纯鉴定了这 种酸性多糖，由此开启了我国黄原胶研发应用的新篇章。
间歇式 流加式ຫໍສະໝຸດ 按照操作方式连续式
半连续式
黄原胶的发酵生产按照操作方式可分为间歇式、流加式、 半连续式和连续式。 间歇式 优点 操作简单，是目前黄原胶工业生产广泛采 用的方法。 缺点 发酵时间长发酵产物中黄原胶含量低，后 处理困难。 流加式 相比间歇式该法可以调节培养环境中的营养物质 的浓度 半连环式 在间歇式操作的基础上不全部取出反应物，剩 余的部分重新补充新的营养成分，再按间歇式的操作方法进 行操作。 连续式 与间歇操作相比，连续操作可以提高设备利用率 和单位时间的产量，但是由于长时间连续的操作很难保证纯 种培养，故在大规模工业生产应用还存在许多困难。
2)氯化钾-乙醇法
本方法类似于钙盐-乙醇法，但是成本稍微比钙盐乙醇法 gui。参见下表 氯化钾乙醇消耗成本比较
黄原胶废水的处理 黄原胶废水的显著特点是COD浓度高，一般在 8000左右，温度较高，可生化性较好。由此传统的 厌氧-好氧工艺可以满足需求。 厌氧处理是关键，如果水量不是很大的话，建议 采用IC反应器。该反应器效率较高，培养出颗粒污 泥后运行稳定。好氧处理较为简单。