黄原胶百科知识
黄原胶与卡拉胶有哪些不同?
1.黄原胶
黄原胶是由D一葡萄糖、D一甘露糖、D一葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸构成的五糖重复单位。其中葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸摩尔比为2.8：3.0：2.0。黄原胶是由含有糖类(如葡萄糖、蔗糖、淀粉、水解淀粉等)的发酵培养基，在适宜的氮源、磷酸氢二钾和适量的微量元素存在下，由野油菜黄单胞菌菌株作用，进行发酵，再经后提取、干燥、粉碎等工序制得。
黄原胶无味、无臭、无毒、食用安全，易溶于水。在水溶液中呈现多聚阴离子，具有独特的理化性质。在工业生产中主要作为增稠剂，也可以作为悬浮剂、乳化剂、稳定剂。到目前为止，黄原胶被认为是国际上性能最优越的生物胶，被大量应用在食品、果汁、饮料、饲料、化妆、医药、陶瓷、消防、石油等行业，其市场增长潜力超过所有的亲水性胶。本文综述了黄原胶的结构、性质和生产，叙述了黄原胶在食品行业中的应用。
黄原胶是淡白色或浅米黄色粉末，由五糖单位重复构成，其主链与纤维素相同，即由以β～1，4糖苷键相连的葡萄糖构成，三个相连的单糖组成其侧链：甘露糖一葡萄糖一甘露糖。与主链相连的甘露糖通常由乙酰基修饰，侧链末端的甘露糖与丙酮酸发生缩醛反应从而被修饰，而中间的葡萄糖则被氧化为葡萄糖醛酸。黄原胶除拥有规则的一级结构外，还拥有二级结构，经X一射线衍射和电子显微镜测定，黄原胶分子间靠氢键作用而形成规则的螺旋结构。双螺旋结构之间依靠微弱的作用力而形成网状立体结构，这是黄原胶的三级结构，它在水溶液中以液晶形式存在。
特点如下：
①悬浮性和乳化性
黄原胶对不溶性固体和油滴具有良好的悬浮作用。黄原胶溶胶分子能形成超结合带状的螺旋共聚体，构成脆弱的类似胶的网状结构，所以能够支持固体颗粒、液滴和气泡的形态，显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力。
②良好的水溶性
黄原胶在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特别在冷水中也能溶解，可省去繁杂的加工过程，使用方便。但由于它有极强的亲水性，如果直接加入水小而搅拌不充分，外层吸水膨胀成胶团，会阻止水分进入里层，从而影响作用的发挥，因此必须注意正确使用。黄原胶干粉或与盐、糖等干粉辅料拌匀后缓慢加入正在搅拌的水位，制成溶液使用。
③增稠性
黄原胶溶液具有低浓度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍)，是一种高效的增稠剂。
④假塑性
黄原胶水溶液在静态或低的剪切作用下具有高粘度，在高剪切作用下表现为粘度急剧下降，但分子结构不变。而当剪切力消除时，则立即恢复原有的粘度。剪切力和粘度的关系是完全可塑的。黄原胶假塑性非常突出，这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液极为有效。
⑤对热的稳定性
黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化，一般的多糖因加热会发生粘度变化，但黄原胶的水溶液在10—80℃之间粘度几乎没有变化，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粘度。1%黄原胶溶液(含1%氯化钾)出25℃加热到120℃．其粘度仅降低3%。
⑥对酸碱的稳定性
黄原胶溶液对酸碱十分稳定，在PH为5—10之间叫其粘度不受影响，在PH小于4和大于11时粘度有轻微的变化。在PH3—11范围内，粘度最大使和最小值相差不到10%。
⑦对盐的稳定性
黄原胶溶液能和许多盐溶液(钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等)混溶，粘度不受影响。在较高盐浓度条件下，甚至在饱和盐溶液中仍保持其溶解性而不发生沉淀和絮凝，其粘度几乎不受影响。
⑧对酶解反应的稳定性
黄原胶稳定的双螺旋结构使其具有极强的抗氧化和抗酶解能力，许多的酶类如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶等酶都不能使黄原胶降解。
注：黄原胶在大多数以水为基相体系内完全溶解，但由于它有极强的亲水性，如果直接加入水中而搅拌不充分，外层吸水膨胀成胶团，从而阻止水份进入里层，进而影响作用的发挥，因此必须注意正确使用----→取一份黄原胶用十份或以上的干燥物料，如食品中的糖味精、盐等物调匀，然后慢慢倾倒在搅拌中的水里，浸泡约两小时，继续搅拌至完全溶解后在使用。
2.卡拉胶
卡拉胶的利用起源于数百年前，在爱尔兰南部沿海出产一种海藻，俗称为爱尔兰苔藓（Irish Moss），现名为皱波角藻（Chondrus crispus）,当地居民常把它采来放到牛奶中加糖煮，放冷，待凝固后食用。18世纪初期，爱尔兰人把此种海藻制成粉状物并介绍到美国，后来有公司开始商品化生产，并以海苔粉（sea moss farina）的名称开始销售，广泛用于牛奶及多种食品中。19世纪美国开始工厂化提炼卡拉胶，到19世纪40年代卡拉胶工业才真正在美国发展起来。我国在1973年在海南岛开始有卡拉胶生产。
卡拉胶的化学结构是由D-半乳糖和3，6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。而根据半酯式硫酸基在半乳糖上所连接的位置不同，卡拉胶又可分为7种类型：k-卡拉胶、L-卡拉胶、r-卡拉胶、λ-卡拉胶、ξ-卡拉胶、φ-卡拉胶、θ-卡拉胶。而目前生产和使用的有k-型、L-型和A-型卡拉胶或它们的混合物，尤其以k-型多见。
其特点如下：
①溶解性：
不溶于冷水，但可溶胀成胶块状，不溶于有机溶剂，易溶于热水成半透明的胶体溶液，(在70℃以上热水中溶解速度提高。
②胶凝性：
在钾离子存在下能生成热可逆凝胶。
③增稠性：
浓度低时形成低粘度的溶胶,受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体; 浓度升高形成高粘度溶胶。
④协同性：
与刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶等胶体产生协同作用，能提高凝胶的弹性和保水性。
⑤健康价值：
卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性，在体内降解后的卡拉胶能与血纤维蛋白形成可溶性的络合物。可被大肠细菌酵解成二氧化碳、氢气、沼气及甲酸、乙酸、丙酸等短链脂肪酸，成为益生菌的能量源。
注: 卡拉胶稳定性强，干粉长期放置不易降解。它在中性和碱性溶液中也很稳定，即使加热也不会水解，但在酸性溶液中（尤其是pH值≤4.0）卡拉胶易发生酸水解，凝胶强度和黏度下降。
值得注意的是，在中性条件下，若卡拉胶在高温长时间加热，也会水解，导致凝胶强度降低。所有类型的卡拉胶都能溶解于热水与热牛奶中。溶于热水中能形成黏性透明或轻微乳白色的易流动溶液。卡拉胶在冷水中只能吸水膨胀而不能溶解。卡拉胶属于魔芋胶体系，其溶解度相对不高，因此要进行保温。
如保温时间不够，溶解不完全，所做出的产品口感就不好，严重的会造成产品不完全成型；但同时保温时间过长，卡拉胶又偏碱或者加入了柠檬酸钠之类的缓冲剂，就容易发生去乙酰化变性。因此建议夏天煮沸后不要保温，冬天煮沸后保温10min，春秋季节介于两者之间。