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黄原胶的结构

      黄原胶分子是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酰基和丙酮酸构成的’五糖重复单元’结构聚合体。分子摩尔比为28:3:2:17：(0.51~0.63)，相对分子质量在2×10⁶~5×10⁷之间。一级结构由β-(1→4)键连接的葡萄糖基主链与三糖单位的侧链组成；侧链由D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸交替连接而成，分子比例为2:1。三糖侧链由在C6位置带有乙酰基的D-甘露糖以α-(1→3)链与主链连接，在侧链末端的D-甘露糖残基上以缩醛的形式带有丙酮酸。

      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。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。

黄原胶的性质

❶ 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使用于食品或其他产品以提高O/W乳化液的稳定性。黄原胶借助于水相的稠化作用，可降低油相和水相的不相容性，能使油脂乳化在水中。

❷ 良好的水溶性

      黄原胶在水中具有良好的水溶性，在冷水中也能溶解，可省去复杂的加热过程，使用方便。

图中为黄原胶1%浓度搅拌成胶过程

❸ 增稠性

      黄原胶具有良好的增稠性能，特别是在低质量浓度下具有很高的黏度。

❹ 假塑流变性

      黄原胶溶液具有剪切变稀作用，当剪切力存在时，聚合体结构解聚为无规则线团结构，溶液粘度随剪切速度增加而降低，溶液具有较好的流动性，当剪切力停止时，分子结构又恢复到双螺旋网状聚合体状态，使溶液粘度瞬间恢复到原有黏度。剪切力和黏度的关系是完全可塑的。

❺ 热稳定性

      黄原胶可在-18~100℃温度范围内保持功能稳定。水溶液在10~80℃之间黏度几乎没有变化，即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高黏度。

❻ 酸碱稳定性

      黄原胶溶液对酸碱十分稳定，在pH5~10之间其粘度不受影响，在pH<4和pH>11时黏度只轻微变化。

      当黄原胶胶浓度≤0.6%时，黄原胶耐酸碱性能差，随着pH向酸性或碱性改变时，粘度也有所下降，这是因为低浓度黄原胶分子之间以电荷力为主，pH改变会屏蔽电荷，从而使粘度降低。当胶浓度高于0.6%时，黄原胶对酸碱具有耐受性，pH3和pH12出现粘度增加的拐点，这是因为高浓度黄原胶分子之间氢键力大于电荷力，pH改变屏蔽电荷后，分子距离拉近，从而粘度增加。

❼ 盐稳定性

      黄原胶溶液能和许多盐溶液混溶，粘度不受影响。可在10%氯化钠溶液、10%氯化钙溶液等中长期存放，黏度几乎保持不变。

      黄原胶对盐水有耐受性，表现为钙敏感型，此时粘度明显增加，黄原胶在氯化钙溶液中通过形成“钙桥”来增加粘度。图中10%氯化钙溶液中反而下降可能是因为高浓度盐溶液中，氯化钙争夺水分，使得黄原胶溶解性降低，从而影响粘度。

      黄原胶在一价盐和二价盐溶液中的耐温性有所不同，在一价盐溶液中，随着盐浓度增加，黄原胶对温度的耐受性提高，1%氯化钠溶液中温度100℃时粘度曲线急剧下降，而5%和10%氯化钠溶液中粘度曲线则是较缓慢下降。在二价盐溶液中，随着盐浓度增加，黄原胶对高温的耐受性逐渐降低，对低温的耐受性逐渐增加。低温条件下粘度明显增加，此时黄原胶呈弱凝胶状态。但总体来说，和淡水耐温相比，黄原胶溶于盐溶液中对温度的耐受性有所提高。

❽ 酶解反应稳定性

      食品生产中许多酶类如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶等都不能使黄原胶降解。

❾ 与其他胶体的配伍性

     与瓜尔胶、刺槐胶等亲水胶体混合时，可产生有益的协同作用。

黄原胶的应用

      黄原胶作为增稠剂、乳化剂、悬浮剂和稳定剂，在食品领域发挥着不可替代的作用。

      黄原胶因其独特性能，使其在日化、医药、石油等多个行业领域大放异彩。

▶ 日化：黄原胶能有效增加产品的黏稠度和稳定性，改善流动性和涂抹性。常用于面霜、乳液、洗发水和牙膏等产品中。例如在牙膏中添加0.4%-0.6%黄原胶，利于膏体成型，提高附刷性能。

▶ 医药：在口服药物中常被用作增稠剂或悬浮稳定剂、或作为缓释药片的控释材料，用于制备长效给药系统。

▶ 石油：①钻井液：黄原胶出色的增稠能力和温度稳定性，可确保石油勘探过程中所用泥浆具有一定的流变学性质，以支撑井壁并携带岩屑上返；②聚合物驱：黄原胶可作为驱油剂和流动控制剂，改变注入水的流变性，使其更均匀地分布在油层中，有效驱替原油，提高油气采收率。

▶ 其他：在陶瓷工业中作为釉料的悬浮稳定剂；在印染工业中作为载色剂和粘附剂；在饲料工业中作为粘合剂等。