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黃原膠是什么

黃原膠

黃原膠(Xanthan gum),別名黃膠、漢生膠,又稱黃單胞多糖,是國際上70年代發展起來的新型發酵產品,以甘蘭黑腐病黃單胞菌(Xanthomonas campestris)為產生菌,以淀粉質為主要原料,經通風發酵、分離提純后得到的一種微生物高分子酸性胞外雜多糖,呈淺黃色至白色可流動粉末,易溶于冷、熱水中,溶液中性,耐電解質、耐溫、耐乙醇、pH耐受范圍為3~11、遇水分散、乳化變成穩定的親水性粘稠膠體。黃原膠具有高效增稠、懸浮穩定、高假塑性等特性,適用于不同類型的產品,如面膜、護膚、洗滌、彩妝、口腔、家居護理等產品。

黃原膠基本參數

中文名稱黃原膠中文別名黃膠、漢生膠、黃單孢多糖
英文名稱Xanthan gum原料微生物發酵多糖
外觀類白色或淡米黃色顆粒或粉末分子量200~600萬
CAS號11138-66-2CNS號20.009
INS號415EINECS號234-394-2
功能增稠/穩定質量規格標準 GB 1886.41-2015 食品安全國家標準 食品添加劑 黃原膠

黃原膠性狀

黃原膠呈類白色或淡黃色顆粒或粉末、可溶于水, 不溶于大多數有機溶劑,對溫度、pH、電解質溶液及酶的作用不敏感,是一種穩定的微生物代謝膠。

黃原膠結構

黃原膠相對分子質量(5 ~50)×106,完全水解后可得到D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄醛酸。其主鏈呈纖維素結構,由β-(1,4)-D-葡萄糖組成,但每隔一個葡萄糖殘基,在主鏈的C3上就有一個支鏈,支鏈連接處的甘露糖C6上還帶有乙酰基,支鏈終端的甘露糖C4和C6上約有50%的機率與丙酣酸縮酣相連(實際情況受菌株發酵條件的影響)。黃原膠分子鏈的螺旋結構處于天然緊密的雙股螺旋、擴展的雙股螺旋、擴展的單股螺旋三種形態。這三種結構形態間的轉變受其溶液濃度、溶液離子強度、溫度和酸度的影響。

黃原膠結構式

黃原膠結構式

黃原膠結構特性

由弱的分子間力而穩定的高分子呈剛性螺旋形聚合體的復合團聚

側鏈有負電荷,構架上無電荷

三糖側鏈與聚合物的構架緊密排成直線

黃原膠化學性質

黃原膠有很高的穩定性,耐酸堿、高鹽環境,抗高溫、低溫冷凍,抗生物降解,抗污染能力強,可同多種物質(酸、堿、鹽、表面活性劑、其它水溶性膠體等)互配,具有滿意的兼容性。

黃原膠技術指標

取適量黃原膠置于清潔、干燥的白瓷盤中,在自然光線下觀察色澤和狀態,為類白色或淺米黃色顆粒或粉末。

黃原膠感官要求

項目 要求 檢驗方法
色澤 類白色或淺米黃色 取適量試樣置于清潔、干燥的白瓷盤中,在自然光線下,觀察色澤和狀態
狀態 顆粒或粉末

黃原膠理化指標

項 目 指 標
黏度/cP ≥ 600
剪切性能值 ≥ 6. 5
干燥失重,w/% ≤ 15. 0
灰分, w/% ≤ 16. 0
總氮, w/% 1. 5
丙酮酸, w/% 1. 5
鉛( Pb) /(mg/kg) ≤ 2. 0

  黃原膠微生物學指標

項 目 指 標 檢 驗 方 法
菌落總數/( CFU/g) ≤ 5000 GB4789. 2
大腸菌群/(MPN/g) ≤ 3.0 GB4789. 3
沙門氏菌 0/25g GB4789. 4
霉菌和酵母/( CFU/g) 500 GB4789. 15

黃原膠生產

黃原膠生產工藝流程

菌種培養→發酵(玉米淀粉)→提取(酒精回收)→烘干→粉碎→混合→包裝→入庫→成品。

黃原膠使用方法

黃原膠溶解于冷水或熱水時需一邊攪拌,一邊將黃原膠干粉緩慢傾入水中,充分攪拌直至完全溶解。

黃原膠使用注意事項

1、制備黃原膠溶液時,如分散不充分,將出現結塊,除充分攪拌外,可將其預先與其他材料混合,再邊攪拌邊加入水中,如仍分散困難,可加入水溶性溶劑,如少量乙醇。

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共同使用,但與陽離子型物質不能配伍。其溶液對大多數鹽類具有好的配伍性和穩定性。

3、黃原膠具有強親水性,當進入水中時最外層與水接觸,立即吸收大量水分,體積膨脹形成膠團,阻止其他水分進入里層,使黃原膠不能發揮它的作用,為此必須采取正確的方法。

3.1取一份黃原膠用十份或以上其他干燥的原料,如:糖、鹽或谷氨酸鹽混合粉末。

3.2然后慢慢倒在攪拌中的水里,繼續攪拌直至完全溶解。

黃原膠安全性評估

美國:1969年黃原膠得到美國食品藥品管理局(FDA)的批準認證,1975年被美國國家處方集(NF)收載。

聯合國:1983年聯合國糧農組織和世界衛生組織(FAO/WHO)于羅馬召開食品添加劑會議上批準并公布黃原膠為食品添加劑,而且對其添加量不作任何限制、每日允許攝入量(ADI)不作特殊規定。

中國:1988年8月由國家衛生部批淮,黃原膠列入了食品添加劑的使用名單,《GB 2760-2014食品添加劑使用標準》規定黃原膠可在各類食品中按生產需要適量使用(GB 2760-2014 表A.3),同時還規定黃原膠在一些品種使用范圍以及最大使用量或殘留量,2010年作為藥用輔料被中國藥典(ChP)收載。

黃原膠允許使用品種、使用范圍 以及最大使用量或殘留量

食品名稱 最大使用量(g/kg) 備注
稀奶油 按生產需要適量使用
黃油和濃縮黃油 5.0
生濕面制品(如面條、餃子皮、餛飩皮、燒麥皮) 10.0
生干面制品 4.0
其他糖和糖漿【如紅糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖(蔗糖來源)、糖蜜、部分轉化糖、槭樹糖漿等】 5.0
香辛料類 按生產需要適量使用
特殊醫學用途嬰兒配方食品 9.0 使用量僅限粉狀產品,液態產品按照稀釋倍數折算
果蔬汁(漿) 按生產需要適量使用 固體飲料按稀釋倍數增加使用量

黃原膠產品分類

1、按產品類型,黃原膠可分成液體黃原膠透明型黃原膠速溶型黃原膠、普通型黃原膠等。

液體黃原膠

液體黃原膠是近幾年新開發的一種新型鉆井液流變性調節劑,在國外已經開始應用于鉆井液。

透明型黃原膠(高透明黃原膠)

透明型黃原膠是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單胞多糖,呈類白色或淺米黃色粉末,其水溶液具有透明度高,增稠懸浮性能好,流變假塑性可控的特性。

速溶型黃原膠(SXG)

速溶型黃原膠是指在黃原膠發酵醪液中加入添加劑,于28℃反應4小時,用乙醇沉淀法提取并制成粒徑為80目的顆粒。

普通型黃原膠(XG)

普通黃原膠以淀粉為原料發酵在自動發酵罐中進行,發酵72小時后用乙醇沉淀法提取黃原膠,干燥粉碎得樣品。

2、按產品等級,黃原膠可分成食品級黃原膠、石油級黃原膠、日化級黃原膠、工業級黃原膠等。

食品級黃原膠

食品級黃原膠是以淀粉為主要原料,由黃單胞桿菌經發酵后生成的高分子量、陰離子的多糖聚合體,溶于冷水及熱水,不溶于一般的有機溶劑。食品級黃原膠有80目和200目兩種規格,兩種只是目數上的區別。

工業級黃原膠

工業級黃原膠外觀呈或淺米黃色粉末,有80目和200目兩種規格,具有增稠、懸浮性能優越、粘度高、耐鹽、耐髙溫等優點。

石油級黃原膠

石油級黃原膠是一種高效、優質、環保型的石油鉆采泥漿添加劑,適用范圍廣,對溫度(≥94℃)、酸、堿、鹽具有極強的耐受性、增稠性、抗剪切、在高礦化度下保持穩定,提切等多種可能性,可廣泛應用于鉆井液、完井液、壓裂液、驅油劑等領域。

日化級黃原膠

日化級黃原膠為淡黃色粉末狀,是由碳水化合物混合黃單胞桿菌發酵提取而成,應用于化妝品以及牙膏行業作為穩定劑、保水劑或者黏合劑使用。

黃原膠用途

黃原膠按照用途可以分為食用黃原膠、藥用黃原膠、工業黃原膠、化妝品黃原膠等。

黃原膠由于它的大分子特殊結構和膠體特性具有多種功能,可作為乳化劑、穩定劑、凝膠增稠劑、浸潤劑、膜成型劑等,其應用領域達到30多個行業,除了在食品行業充當食品添加劑外,還應用于石油、紡織、陶瓷、搪瓷玻璃、醫藥、農藥、印染、香料、化妝品、膠粘劑、消防等行業。

食用黃原膠

黃原膠在食品行業中主要作為增稠劑、懸浮劑、乳化劑和穩定劑,在某些苛刻條件下(如pH值為3~9溫度80~130e),它的性能基本穩定,可明顯提高產品的保水、保形能力和凍融穩定性,改善口感,延長產品的保質期,大大降低加工過程中輸送灌裝和殺菌難度。

藥用黃原膠

在醫藥領域,黃原膠主要作為增稠劑、助懸劑、乳化劑、穩定劑及緩、控釋制劑等。

工業黃原膠:在工業領域,黃原膠主要作為釉漿懸浮劑、增稠劑、粘結劑。

化妝品黃原膠

在化妝品中,黃原膠具有優良理化性質的水溶性高聚物,可以增加陰離子膠束中表面活性劑的離子化程度,對皮膚、眼睛比較溫和、水溶性好、對硬水的抵抗性好、易于生物降解。

黃原膠應用領域

食品:飲料、果汁、冰淇淋、果凍、乳制品、速溶咖啡、調味品、面包、肉制品、罐頭、糖果、蜜餞、營養品、中式菜肴等食品。

醫藥:注射劑、洗劑、凝膠劑、滴眼劑、滴鼻劑、降血脂藥物、軟膏劑和栓劑等。

工業:農藥、飼料、陶瓷、印染、選礦、油漆、涂料、紡織、油墨、建筑業、造紙行業。

化妝品:黃原膠廣泛應用于化妝品和洗滌劑產品中,如面膜、洗發水、護膚霜、眼影、乳液、洗滌香波等。

黃原膠在食品中的具體應用情況

應用產品 建議添加量% 作用
蛋白飲料 0.05-0.08 增稠、懸浮、乳化、穩定蛋白,抗產品老化
果汁飲料 0.02-0.07 增稠、懸浮、穩定懸浮果汁
果蔬飲料 0.05-0.08 增稠、懸浮、穩定
冰淇淋 0.1-0.3 使質地細滑、多微孔、無冰凌、縮短老化時間
肉類食品 0.05-0.1 降低成本、提高產率
醬油、耗油 0.05-0.1 耐鹽性好,增加稠度
色拉調料 0.1-0.3 利于成型
面制品 0.05-0.1 增加微孔、松軟,延長貨架壽命
方便面 0.2-0.3 增加韌性、改善咀嚼感、節省耗油
寵物詞料 0.1-0.3 抑制糊化作用,提高濃汁狀實體
醫藥、化妝品 0.2-1.0 穩定劑、附著潤滑
牙膏 0.1-0.3 成型、改善囗感

黃原膠應用價值

a、在低濃度下對懸浮液和乳化液具有很高的穩定性

b、溶液容易注模和輸送,而靜置后黏度迅速恢復

c、在食品中有良好的口感和風味釋放能力

d、在各種不同條件下具有優良的功能,含有黃原膠的食品貨架期長

黃原膠質量規格標準

目前,黃原膠執行的質量規格標準為《GB1886.41—2015食品安全國家標準 食品添加劑 黃原膠》,該標準代替原來的GB13886—2007《食品添加劑 黃原膠》,GB1886.41—2015明確規定黃原膠范圍、結構式、技術要求(感官要求、理化指標、微生物指標)、檢驗方法等,于2015年09月22日發布,2016年03月22日起實施且也是最新黃原膠質量規格標準。

黃原膠市場前景展望

黃原膠在食品、石油傳統應用市場技術已經十分成熟,整體市場需求保持穩步增長。展望全球范圍,醫藥、環保、保健食品等行業的應用正處于探索階段,這類行業近年來發展迅速,目前的黃原膠在性能上還有一定的局限性,一旦突破技術瓶頸,該應用市場將會給黃原膠行業帶來爆發式增長,可能會出現供不應求的局面。

隨著食品行業的發展,追求差異化將成為各食品生產商的主要目標,黃原膠作為一種多功能、環保型食品添加劑,滿足各食品廠商的差異化需求將是未來的發展趨勢,也是黃原膠行業高利潤市場所在。復配型食品添加劑將成為發展主流,黃原膠的復配是完善其性能的一種重要方法,除了大型的食品制造商,眾多中小食品生產廠家無實力研發具有特定性能的食品添加劑,這將給專業的食品添加劑生產商上帶來非常好的市場機遇,取得市場先機的同時獲取高利潤空間。

黃原膠細分行業發展前景分析

從目前國內產銷情況看,每年生產的黃原膠,大多用于食品工業,其它工業領域的應用僅限于石油等行業,占總的市場份額不大,而在國際市場上,黃原膠不僅在食品工業中有著廣泛的應用,在石油鉆探、三次采油、紡織、印染、陶瓷加工、涂料、炸藥、濕法冶金、醫藥、農藥、化妝品等行業中都有著廣泛的應用。與國外的黃原膠應用于十幾個行業幾十種產品相比,我國在應用方面與國外相比差距很大,黃原膠在工業以及化學行業應用潛力巨大。

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