黄原胶和瓜尔胶

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1、1黄原胶及其性质1.1黄原胶简介黄原胶（Xanthan）是由一种植物致病菌野油菜黄单胞杆状细菌（Xanthomonascampestris）产生的一种杂多糖。其相对分子质量在2×106～2×107，主链为由葡萄糖以β-1-4糖苷健连接的纤维素结构，主链的相间的葡萄糖的C3位由线性的甘露糖-葡萄糖酸-甘露糖3糖单元侧链取代。通常情况下，侧链的内侧和末端的甘露糖是乙酰化和丙酮酸化的，这主要取决于它的产生菌株和发酵条件。黄原胶的黄原胶的骨架类似纤维素，但是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

2、用使黄原胶形成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。一般水溶性聚合物骨架被其它化学药品或酶攻击、切断后，会丧失其增稠能力。而在黄原胶溶液中，聚合物骨架周围缠绕的侧链使它免于被攻击，所以黄原胶对化学药品和酶试剂的降解具有良好的抵抗性。1.2黄原胶的理化性质黄原胶是一种集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体、性能较为优越的生物胶。分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少，对其性能有很大影响。黄原胶具有长链高分子的一般性能，但它比一般高分子含有更多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。它在水溶液中呈多聚

3、阴离子且构象是多样的，不同条件下表现出不同的特性，具有独特的理化性质。（1）水溶性和增稠性黄原胶在水中能快速溶解，水溶性很好，在冷水中也能溶解。吉武科等在25℃下，用NDJ一1型旋转黏度计6r•min-1时测得质量分数0.1%、0.2%、0.3%、0.7%、0.9%的黄原胶黏度分别为100mPa·s、480mPa·s、l300mPa·s、5400mPa·s和8600mPa·s。从测试结果看出，黏度随浓度的递减而不成比例地降低，且质量分数0.3%是高低黏度的分界点。质量分数为0.1%的黄原胶黏度为10

4、0mPa·s左右，而许多其他胶类在质量分数为0.1%时，黏度几乎为零。由此可见，黄原胶具有低浓度高黏度的特性。（2）悬浮性和乳化性黄原胶因为具有显著的增加体系黏度和形成弱凝胶结构的特点而经常被用于食品或其它产品，以提高O/W乳状液的稳定性。但麻建国的研究发现，溶液中黄原胶的添加量达到一定量后，才能得到预定的稳定作用。在黄原胶质量分数小于0.001%时，试验体系的稳定性变化不大；质量分数在0.01%～0.02%时样品底部富水层出现，但体系无明显分层；质量分数大于0.02%时，乳状液很快分层。只有当质量

5、分数超过0.25%时，黄原胶才能起到提高体系稳定性的作用。（3）流变性即触变性或假塑性、剪切变稀性。黄原胶的水溶液，在受到剪切作用时，黏度急剧下降，且剪切速度越高，黏度下降越快，如6r•min-1时质量分数0.3%的黄原胶黏度为1300mPa·s，而60r•min-1时黏度还不到原来的1/3，仅为400mPa·s。当剪切力消除时，则立即恢复原有的黏度。剪切力和黏度的关系是完全可塑的。当黄原胶与纳米微晶纤维素复配时，能在水中形成高强度的全天然生物胶，其触变性变得更强。（4）热稳定性和酶稳定性黄原胶水溶

6、液的黏度在10℃～80℃几乎没有变化，即使低浓度的水溶液在很广的温度范围内仍然显示出稳定的高黏度，这不同与其它的多糖溶液。黄原胶溶液在一定的温度范围内(-4℃～93℃)反复加热冷冻，其黏度几乎不受影响。通常的微生物酶类或工业酶类，如蛋白酶、纤维素酶、果胶酶或淀粉酶对黄原胶没有作用。（5）酸、碱、盐稳定性黄原胶溶液对酸、碱十分稳定，在酸性和碱性条件下都可使用。在pH值2～12黏度几乎保持不变。虽然当pH值等于或大于9时，黄原胶会逐渐脱去乙酰基，在pH值小于3时丙酮酸基也会失去，但无论是去乙酰基或是丙酮

7、酸基对黄原胶溶液的黏度影响都很小，即黄原胶溶液在pH值2～12黏度较稳定。所以对于含高浓度酸或碱的混合物，黄原胶是一个很好的选择。在多种盐存在时，黄原胶具有良好的相容性和稳定性，它可在质量分数为10%KC1、10%CaC12、5%Na2CO3溶液中长期存放(25℃、90d)，黏度几乎保持不变。2、瓜尔胶及其性质2.1瓜尔胶简介瓜尔胶(Guargum)是从印巴次大陆的一种豆科植物瓜尔豆中提取的一种多糖。瓜尔胶是中性多糖，相对分子质量约20～30万，就分子结构来说它是一种非离子多糖。它以β-1,4-D-

8、聚甘露糖为分子主链，侧链则由单个的α-D-半乳糖以β-1-6糖苷键与主键相连接。在主键上平均每两个甘露糖单位中有一个半乳糖单位在C-6位与之相连，甘露糖对半乳糖之比为1.8:1(约为2:1)。半乳糖的分布是随意无规则的，因为在其主键的有一些区段上并没有半乳糖，而在另一些部分则是高取代区。尤其在离子强度很低的情况下，这种均匀无分支的区段被认为能与黄原胶形成聚合物，结果产生弱的黏度增效作用。瓜尔胶最大的特点就是它与纤维素的结构非常相似，这种相似性使它对纤维素有很强的亲和性