性能最優(yōu)越的生物膠

黃原膠（XanthanGum，XG），主要是由野油菜黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖，是在20世紀(jì)50年代中期美國農(nóng)業(yè)部北方研究室在制定開發(fā)有用微生物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的，并于1964年商品化，1969年被美國FDA批準(zhǔn)可以作為食品添加劑使用。

黃原膠是自然界含量豐富且來源廣泛的一種天然有機(jī)化合物，安全、無毒，低濃高粘，具有良好的觸變性、增稠性、乳化穩(wěn)定性，以及對酸、堿、鹽的高度穩(wěn)定性等優(yōu)點，是目前國際上公認(rèn)的性能最優(yōu)越的生物膠。自2005年，我國已成為黃原膠最大的產(chǎn)出國。

黃原膠的性質(zhì)

黃原膠外觀為類白色或淺黃色固體粉末；微臭，無味。在水中可通過溶脹變成膠體溶液，不溶于乙醇，也不溶于有機(jī)溶劑（如丙酮、乙 醚）。黃原膠可以溶于水中，無論冷水或熱水中，均可溶解，粘度較高，在耐酸、堿、鹽特性、熱穩(wěn)定性方面，均表現(xiàn)出相當(dāng)高的優(yōu)勢，另外，該產(chǎn)品還有一定的懸浮性、一定的觸變性等。

溶于水后，具有特殊的理化性質(zhì)。具體表現(xiàn)為：

（1）通過不同的剪切率和濃度范圍對比，該產(chǎn)品具有極高的假塑性；

（2） 不論在熱水或冷水中，黃原膠均有良好的溶解性，即使在很低的濃度下仍具有較高的粘度，如1%濃度的粘度可與明膠的100倍左右相當(dāng)，具有顯著的增稠效果；

（3） 該產(chǎn)品具有優(yōu)良的增粘性和懸浮能力，在分散作用和乳化穩(wěn)定作用方面也表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢；

（4） 穩(wěn)定性較好，可耐酸耐堿、耐高鹽、高溫，對冷凍也可耐受，可對生物酶介和污染能力均具有極強的抵抗作用；

（5） 該產(chǎn)品之所以具有較好的兼容性，在于其可與多種物質(zhì)互配，如酸、堿、鹽、表面活性劑、生物膠等。

黃原膠的流變性能

黃原膠水溶液低濃高粘，且具有很強的假塑性，這是由于黃原膠具有超高分子量且在水溶液中發(fā)生分子間相互作用，從而呈現(xiàn)獨特的剛性棒狀構(gòu)象（一種弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）。這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能很好地控制水溶液的流動，導(dǎo)致黃原膠在水溶液具有較好的增粘性。

在低剪切速率下，黃原膠水溶液弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不易被破壞，能保持較高粘度；隨著剪切速率增加黃原膠的弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，剪切變稀，表現(xiàn)出很強的假塑性，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不是真正的凝膠，而是剪切可逆的。黃原膠的這種獨特性質(zhì)具有很多優(yōu)點：如隨著剪切速率增加黃原膠粘度減小，產(chǎn)品易于傾倒、混合和泵入，另外還能改善食物口感（口腔中的剪切速率為50s-1）。

黃原膠的穩(wěn)定性

黃原膠溶液具有良好的耐鹽性和耐酸耐堿性等，這些特性可以歸因于黃原膠溶液中二聚體和雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成。低濃度的陽離子可以與黃原膠分子主鏈之間形成靜電屏蔽效應(yīng)，使黃原膠溶液的黏度略微下降；高濃度的陽離子可以增強黃原膠的分子間非極性作用，使黃原膠溶液的黏度保持穩(wěn)定。陽離子一般先與黃原膠側(cè)鏈上帶負(fù)電的葡萄糖醛酸基作用，而不與主鏈作用，因此，黃原膠溶液具有良好的耐鹽性。

在酸性條件下，黃原膠的丙酮酸和乙酰基開始脫去，這有利于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，溶液的相轉(zhuǎn)變溫度增大；在堿性條件下，黃原膠的乙?；_始脫去，這會阻礙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，溶液的相轉(zhuǎn)變溫度變小，但對溶液黏度的影響較小。因此，黃原膠在酸性和堿性條件下均具有良好的穩(wěn)定性。

黃原膠應(yīng)用及其量效關(guān)系

黃原膠具有優(yōu)異的增稠性、乳化性、懸浮性、安全性以及良好的配伍性，是一種常見的食品添加劑，可以提高罐頭、酸奶、飲料和調(diào)味汁等液體食品的品質(zhì)，延長產(chǎn)品的貨架期；可以控制冰晶的生長，根據(jù)需求定制不同產(chǎn)品的品質(zhì)；黃原膠復(fù)配親水膠體的溶液或者凝膠，還可以用于果凍和果醬等的制作。

黃原膠及復(fù)配體系還是吞咽困難患者的食物中常用的食品增稠劑。根據(jù)GB2760食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)可知，黃原膠在食品中主要作為增稠劑和穩(wěn)定劑，其在稀奶油和其他糖和糖漿[如紅糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖（蔗糖來源）、糖蜜、部分轉(zhuǎn)化糖、槭樹糖漿等]中的最大使用量為5.0g/kg。在生濕面制品（如面條、餃子皮、餛飩皮、燒麥皮）中的最大使用量為10.0g/kg，在生干面制品中的最大使用量為4.0g/kg，在特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品中的最大使用量為9.0g/kg，在其他類型的食品中主要為按生產(chǎn)需要適量使用。

另外，在醫(yī)學(xué)上，黃原膠是目前國際上炙手可熱的微膠囊藥物囊材中的功能組分，在控制藥物緩釋方面發(fā)揮重要作用；由于其自身的強親水性和保水性，還有許多具體醫(yī)療操作方面的應(yīng)用，如可形成致密水膜，從而避免皮膚感染；減輕病人放射治療后的口渴等。

作者簡介：

Martin.Yu，食品科技工作者、營養(yǎng)師，長期負(fù)責(zé)特殊食品研發(fā)工作，主要方向為：FSMP、益生菌、特膳食品。