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如何破坏黄原胶粘性

发布日期:2014-08-31 09:31:47
如何破坏黄原胶粘性的介绍
如何破坏黄原胶粘性:黄原胶是一品种白色或浅米黄色粉末,是当前世界上集增稠、悬浮、乳化、安稳于一体,功能最优胜的生物胶。黄原胶无味、无毒、食用安全、易溶于水,在水溶液中呈多聚阴离子,具有一起的理化性质。具体表现为:
1、 粘度:低浓度溶液具有高粘度的特性(1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍),是一种高效的增稠剂。
2、 抗剪切(假塑性):黄原胶溶液在静态或低剪切效果下具有高粘度,在高剪切效果下表现为粘度下降,但分子构造不变。当剪切效果不见后粘度康复正常。
3、 耐温:在较大温度规模内(-18--120℃),其功能根本坚持不变。
4、 抗盐:在较高盐浓度条件下,甚至在饱满盐溶液中仍坚持其溶解性而不发生沉积和絮凝,其粘度简直不受影响。
5、 耐酸碱:其溶液粘度在PH值1-12规模内根本坚持不变。
6、 兼溶性和协效性:与酸、碱、盐、防腐剂、天然的或构成的增稠剂在同一溶液系统中有杰出的兼溶性。与瓜尔豆胶、刺槐豆胶等多糖胶可发生协合效果,使粘度倍增。
7、 抗氧化、酶解:黄原胶安稳的双螺旋构造使其具有极强的抗氧化和抗酶解才能。
8、 悬浮性:对不溶性固体和油滴具有杰出的悬浮效果。
因为以上优秀特性使黄原胶广泛运用于食物、医药、化装品、造纸、纺织、陶瓷、消防灭火剂、日用化工、石油挖掘等20多个职业数百种商品。
如何破坏黄原胶粘性:黄原胶(Xamthan Gum)别号汉生胶,又称黄单胞多糖,是世界上70年代开展起来的新式发酵商品。它是由甘兰黑腐病黄单胞细菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为首要质料,经通风发酵、别离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。其作为新式优秀的天然食物添加剂用处越来越广泛。 
世界上,黄原胶开发及运用最早的是美国。美国农业部北方地区Peoria实验室于60年代初首要用微生物发酵法取得黄原胶。1964年,美国Merck公司Keco分部在世界上首要完成了黄原胶的工业化出产。1979年世界黄原胶总产量为2000t,1990年达4000t以上。在美国,黄原胶年产值约为5亿美元,仅次于抗生素和溶剂的年产值,在发酵商品中居第3位。 
中国对黄原胶的研讨起步较晚,进行开发研讨的单位,如南开大学、中科院微生物研讨所、山东食物发酵研讨所等,均现已过中试判定。当前全国有烟台、金湖、五连等数家黄原胶出产厂,年产在200t摆布,首要用作食物添加剂。中国出产黄原胶的淀粉用量通常在5%摆布,发酵周期为72~96h,产胶才能30~40g/L,与国外对比,出产水平较低。跟着黄原胶出产和运用规模的进一步开展,当前北京、四川、郑州、姑苏、山东等地都有黄原胶出产新厂建成,预示着中国的黄原胶出产将出现一个新的局势。 
1.5.2 如何破坏黄原胶粘性:黄原胶的分子构造及其性质 
1) 黄原胶的分子构成 
黄原胶是以5分子糖为一单元,由与此一样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分子葡萄糖醛酸构成。其主链由β-葡萄糖经过1,4-糖苷键相连而成的2分子葡萄糖为单元,其构造与纤维素构造一样,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竣酸侧基。因其侧链含酸性基团,在水溶液中呈多聚阴离子,构成黄原胶的三级立体构造:带阴离子的侧链环绕主链构成螺旋构造,分子间靠氢键构成双股螺旋,而双股螺旋构造间又是靠弱小的非共价键维系,构成规矩的"超级接合带状的螺旋聚合体”。 
2) 黄原胶的性质 
①典型的流变特性 
跟着剪切速率添加,因胶状网络遭到损坏,致使粘度下降,胶液变稀,但一旦剪切力不见,粘度又可康复,因而使黄原胶具有杰出的泵送和加工功能。运用这种特性在需求添加增稠剂的液体中参加黄原胶,不只液体在输送过程中简略活动,并且停止后又能康复到所需求的粘度,因而被广泛运用于饮料职业。 
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宽广的运用远景,但一起又给出产上的后处置带来费事。 
③ 耐热性 
黄原胶在相当宽的温度规模内(-98~90℃)粘度简直无变化。黄原胶即便在130℃的高温下坚持36min后冷却,溶液的粘度也无显着变化。在经屡次冷冻-消融循环后,胶液的粘度并不发生改变。在高温条件下若添加少数电解质如0。5%NaCI,可安稳胶液的粘度。 
④ 耐酸、碱性 
黄原胶水溶液的粘度简直与pH值无关。这一一起性质是其他增稠剂如竣甲基纤维素(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物增稠剂溶液溶混,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方式添加。 
黄原胶易溶于水,不溶于醇、酮等极性溶剂。在十分广的温度、pH和盐浓度规模内,黄原胶很简略溶解于水中,其水溶液可在室温下制造,搅动时应尽能够削减空气混人。假如将黄原胶预先与一些干物质如盐、糖、味精等混匀,然后用少数水湿润,最后加水拌和,这样制造出的胶液其功能非常好。 
⑥ 分散性及保水性 
黄原胶是食物添加剂中优秀的悬浮剂和乳化安稳剂。黄原胶对食物具有杰出的保水、保鲜效果。 
1.5.3 如何破坏黄原胶粘性:黄原胶的出产 
1) 技能流程 
菌种的扩培→发酵质料配比→发酵→发酵条件操控→别离→提纯→枯燥 
2) 菌种 
黄原胶出产有广泛的微生物来历,黄单胞菌属的许多品种菌株都能发生黄原胶。当前,国内外用于出产黄原胶的菌种大多是从甘兰黑腐病病株上别离到的甘兰黑腐病黄单胞菌,也称野油菜黄单胞菌。别的出产黄原胶的菌种还有菜豆黄单胞菌(X. phaseoli)、锦葵黄单胞菌(X. Malvacearum)和胡萝卜黄单胞菌(X. carotae)等。中国当前已开宣布的菌株有南开-01、山大-152、008、L4和L5。这些菌株通常呈杆状,革兰氏染色阴性,产荚膜。在琼脂培养基平板上可构成黄色粘稠菌落,液体培养可构成粘稠的胶状物。 
3) 发酵培养基 
黄原胶发酵培养基的碳源通常是糖类、淀粉等碳水化合物。在黄单胞菌菌体内酶的效果下,1、6-糖苷键被打开,构成直链多糖,经进一步转化,终究变成商品黄原胶。氮源通常以鱼粉和豆饼粉为主。别的,还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,它们对黄原胶的构成有显着的促进效果。 
例如南开大学的南开-01菌种所运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%,自来水制造,pH7.0。在大罐出产中将鱼粉蛋白胨改成鱼粉直接配料,其他质料不变。国外用作黄原胶发酵的碳源多数是葡萄糖。 
4) 发酵 
①摇瓶发酵 
摇瓶发酵条件:接种量1%~5%,旋转式摇床转速220r/min,培养温度28℃,发酵72h摆布。发酵完毕,黄原胶产酸才能为20~30g/L,对碳源的转化率在60%~70%。 
② 工业化出产 
接种量为5%~8%。因为培养基的高粘度,黄原胶出产属高需氧量发酵,需大通风量,通常为1~0.6m3/(m3min)。发酵温度为25~28℃。碳源的开始浓度通常在2%~5%。 
黄原胶的收率取决于碳、氮源的品种和发酵条件。当前收率通常在开始糖量的40%~75%。黄单胞菌简略运用有机氮源,而不易运用无机氮源。有机氮源包含鱼粉蛋白胨、大豆蛋白胨、鱼粉、豆饼粉、谷糠等。其间以鱼粉蛋白胨为最好,它对商品的生成有显着的促进效果,通常运用量为0.4%~0.6%。在氮源浓度较低时,随氮源浓度的进步,细胞浓度也添加,黄原胶的构成速率加速,黄原胶得率也相应进步。开始氮源在中等浓度时,细胞浓度和黄原胶的构成速率均有进步,发酵时间被缩短,但黄原胶的得率却下降,这是因为细胞成长过快,运用于细胞成长及保持细胞生命的糖量添加,用于构成黄原胶的糖反而削减,致使黄原胶得率下降。假如选用发酵后期流加糖的办法,使糖浓度一直保持在必定的水平,那么,因为补加的糖只用于细胞保持生命及构成黄原胶,而没有成长的耗费,然后得率就可比间歇发酵有较大进步。若开始氮源的浓度再进步,尽管细胞浓度有所添加,但黄原胶得率及构成速率却下降了。其首要原因是"氧约束",高浓度细胞跟着发酵的进行,发酵液粘度不断增大,体积传质系数下降,形成氧供给才能逐步下降,构成速率变慢,得率下降。 
黄原胶发酵培养基的开始pH值通常操控在6.5~7.0,这有利于前期的细胞成长和后期的黄原胶构成。 
5) 黄原胶的别离获取 
黄原胶通常由玉米淀粉辅以氮源及微量元素经微生物发酵后制得。发酵醪中除含黄原胶(3%摆布)外,还有菌丝体、未耗费完的碳水化合物、无机盐及许多的液体。其间菌丝体等固形物占20%,水溶性无机盐占10%。假如菌丝体等固形物稠浊在黄原胶制品中,会形成商品的色泽差、味臭,然后约束了黄原胶的运用规模。因而黄原胶的别离获取,其意图在于按商品质量标准的需求将发酵醪中的杂质不一样程度地除掉,经过纯化、别离、浓缩和枯燥等手法取得制品。黄原胶制品分食物级、工业级和工业粗制品3种。 
① 溶剂沉积法 
先将发酵液用6mol/LHCI酸化,然后参加工业酒精使黄原胶沉积。过滤后沉积物先后用工业酒精和10%KOH洗刷,过滤,沉积物枯燥后进行破坏,经过筛制得制品。本法因为直接用HCl和工业酒精进行酸化沉积,没有去除掉菌体,因而仅能制得工业级黄原胶。 
为了制得食物级黄原胶,在上面的办法基础上添加了离心除菌体和屡次用酒精进行沉积、洗刷的操作,然后进步了制品的纯度。 
溶剂沉积法技能简略,商品质量高,大型化出产技能老练,是当前国内选用的首要出产办法,但该办法溶剂用量大,需设置溶剂回收设备,投资较大,出产成本高。本法获取收率在97.7%。 
② 钙盐-工业酒精沉积法 
在酸性条件下,黄原胶与氯化钙构成黄原胶钙凝胶状沉积;参加酸性酒精脱去钙离子,使成短絮状沉积;过滤,在沉积中加人酒精并用氢氧化钾溶液调理pH值。 
③ 絮凝法 
絮凝剂与黄原胶效果发生絮状沉积,然后将沉积物脱水,得到固型物含量为25%摆布的湿滤饼;用多糖的非溶剂在恰当条件下洗提上述湿滤饼,使其变为水溶性多糖。然后过滤,将水溶性滤饼枯燥;经破坏、筛分后得到合格的黄原胶制品。 
④ 直 
顶(0)|砸(0)|回复|检举您现已评论过了!2楼い军縂び 发表于 2009.07.08 16:44:20 接枯燥法 
本法选用滚筒枯燥或喷雾枯燥等办法,直接将发酵液进行枯燥,然后制成工业粗制等第的黄原胶。该办法因为没有别离提纯工序,所以制品质量差,限于对黄原胶质量需求不高的场合运用,有利于下降商品成本。 
⑤ 超滤脱盐法 
本法选用近代别离技能,对高分子的黄原胶与小分子的无机盐和水进行超滤别离,将黄原胶发酵液浓缩至2.5%~5%,而无机盐浓度从10%下降至0.5%~1%,然后再进行喷雾枯燥。本法与直接枯燥法相比,商品质量有所进步,达到工业精制品等级。 
⑥ 酶处置-超滤浓缩法 
本法用酶处置发酵液,将蛋白质水解,然后使发酵液变得弄清,简化了离心过滤这一步工序。本法运用的酶包含碱性蛋白酶,酸性或中性蛋白酶,或用复合酶一起进行效果。用酶处置后,不光发酵液弄清度进步,并且氮含量下降,过滤功能得到改进,在微孔过滤中过滤速度可进步3~20倍,制品质量也有进步。 
综上所述,黄原胶的别离获取办法许多,但在运用上都受到各自条件、特色的制约。对比而言,选用超滤浓缩纯化发酵液的办法是对比抱负的挑选。 
6) 黄原胶的枯燥 
为了便于保藏和运送,通常都将黄原胶制成干品。黄原胶的枯燥有不一样的处置办法:真空枯燥、滚筒枯燥、喷雾枯燥、流化床枯燥以及气流枯燥。因为黄原胶是热敏性物质,不能接受长期的高温处置,因而运用喷雾枯燥法会使黄原胶的溶解性变差。滚筒枯燥尽管热效率较高,但机械构造较杂乱,用于大型工业化出产当前还难完成。带有惰性球的流化床枯燥,因兼有强化传热传质以及研磨破坏的功能,物料停留时间也较短,所以适合像黄原胶那样的热敏性粘稠物料进行枯燥。
既溶于热水,也溶于冷水,较低的浓度就能产生高的粘度。水溶液具有很高的假塑性。有良好的稳定性、高工作屈服值。与盐类、酸碱的配伍生好。与半乳-甘露聚糖的反应性好。
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