11138-66-2
中文名称
黄原胶
英文名称
Xanthan gum
CAS
11138-66-2
EINECS 编号
234-394-2
分子式
C35H49O29
MDL 编号
MFCD00131256
分子量
241.115
MOL 文件
11138-66-2.mol
更新日期
2024/04/18 12:03:48
11138-66-2 结构式
基本信息
中文别名
汉生胶黄单胞菌多糖
昔嘌呤树胶
黄胶、汉生胶
黄原胶
黄原胶 来源甘蓝黑腐病黄单胞菌
甘蓝黑腐病黄单胞菌胶
黄单胞多糖
黄单胞杆菌胞多糖
黄杆菌胶
苫胶
英文别名
GALACTOMANNANEGLUCOMANNAN
GLUCOMANNAN MAYO
GUM XANTHAN
KONJAC GLUCOMANNAN
RHODOPOL 23
XANTEMPO(TM)
XANTHAN
XANTHAN GUM
xanthangumfromxanthomonascampestris
XANTHAM
Xanthan Gum Xanthomonas campestris
xanthan gum Xc
Xanthan gum pharma
XANTHAN GUM FOR FOOD & PHARMACEUTICAL APPLICATION
XanthanGumPure
XANTHANGUM,FCC
XANTHANGUM,NF
XANTHATEGUM
Xanthan Gummi
所属类别
生物化工：多糖 所属类别一
食品添加剂: 增稠剂 所属类别二
食品添加剂: 稳定剂物理化学性质
外观浅黄褐色粉末
外观性状乳白色至淡黄褐色粉末。在常温下溶于水成半透明的黏稠液，不溶于乙醇、异丙醇和丙酮等有机溶剂。黄原胶水溶液具有良好的增黏性并且在-4～80℃的范围内相当稳定，当水中乙醇、异丙醇或丙酮的浓度超过50%～60%时，则会引起黄原胶的沉淀。耐酸碱和耐生物酶降解的能力很强，在Ph值1.5～13的范围内，黄原胶水溶液的黏度也不受Ph值的影响。黄原胶是天然的高分子化合物，大白鼠经口LD50＞10g/kg，ADI不需特殊规定(FAO/WHO，1994)。
溶解性黄原胶(11138-66-2)是淀粉由Xanthomonas campestris 经发酵后生成的高分子量阴离子的多糖聚合体，溶于冷水及热水，不溶于一般有机溶剂。
熔点64.43 °C
储存条件Hygroscopic, -20°C Freezer, Under inert atmosphere
溶解度Soluble in water giving a highly viscous solution, practically insoluble in organic solvents.
产品特性黄原胶(11138-66-2)是一种生物合成胶，呈类白或淡黄色粉末状，系高分子量的糖类聚合物，以玉米淀粉为主要原料，由微生物黄单孢杆菌在特定的条件下发酵，再经提炼、干燥、研磨而制成的高分子多糖聚合物。其分子结构决定了它的特殊性能：增稠、悬浮、耐盐、耐温、耐酸碱、抗剪切，广泛应用于食品、医药、农药、石油钻采、日化洗涤、纺织印染、造纸、消防等诸多行业。
突出的高粘性和水溶性。1％的黄原胶水溶液粘度相当于相同浓度明胶溶液粘度的100倍，增稠、增粘效果显著。
独特的假塑性流变学特征，在温度不变的情况下，黄原胶溶液可随机械外力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化，故而是一种高效的乳化稳定剂。
优良的温度、PH值稳定性。黄原胶可以在相当大的温度（-18－120℃）及PH（2-12）范围内，基本保持其原有的粘度和性能，因而具有可靠的增稠效果和冻融稳定性。
今人满意的兼容性。与酸、碱、盐、酶、表面活性剂、防腐剂、氧化剂及其它增稠剂等化学物质同时能形成稳定的增稠系统，并保持原有的流变性。
在适当的比例下，与刺槐豆胶类等其它胶类复配，具有明显的流变性。
安全性及环保性。1983年联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）正式批准黄原胶为安全食品添加剂，而且对其添加量不作任何限制，同时，由于黄原胶(11138-66-2)是一种纯天然的生物合成胶，与其它化学合成胶相比更具有不保性。
突出的高粘性和水溶性。1％的黄原胶水溶液粘度相当于相同浓度明胶溶液粘度的100倍，增稠、增粘效果显著。
独特的假塑性流变学特征，在温度不变的情况下，黄原胶溶液可随机械外力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化，故而是一种高效的乳化稳定剂。
优良的温度、PH值稳定性。黄原胶可以在相当大的温度（-18－120℃）及PH（2-12）范围内，基本保持其原有的粘度和性能，因而具有可靠的增稠效果和冻融稳定性。
今人满意的兼容性。与酸、碱、盐、酶、表面活性剂、防腐剂、氧化剂及其它增稠剂等化学物质同时能形成稳定的增稠系统，并保持原有的流变性。
在适当的比例下，与刺槐豆胶类等其它胶类复配，具有明显的流变性。
安全性及环保性。1983年联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）正式批准黄原胶为安全食品添加剂，而且对其添加量不作任何限制，同时，由于黄原胶(11138-66-2)是一种纯天然的生物合成胶，与其它化学合成胶相比更具有不保性。
形态固体
颜色灰白色至淡黄色
气味 (Odor)sl. organic odor, tasteless
Merck10057
参考标准项目 食品级 工业级
粒度 80目（100%通过） 80目（99%通过） 120目（98%通过） 120目（99%通过） 200目（98%通过）
粘度（在1%的氯化钾溶液中） 1200～1600cps 1200～1600cps VI/V2 1.02～1.45
灰分 ≤13% ≤13%
干燥失重 ≤13% ≤13%
丙酮酸 ≥1.5% 总氮 ≤1.5%
重金属 ≤20PPM 砷 ≤3PPM 铅 ≤5PPM
PH值1%的溶液 6.0～8.0 6.0～8.0
微生物检查总板数 ≤2000cfu/g 酵母菌型 ≤100cfu/g 大肠杆菌 阴性/25克 沙门菌 阴性/25克
粒度 80目（100%通过） 80目（99%通过） 120目（98%通过） 120目（99%通过） 200目（98%通过）
粘度（在1%的氯化钾溶液中） 1200～1600cps 1200～1600cps VI/V2 1.02～1.45
灰分 ≤13% ≤13%
干燥失重 ≤13% ≤13%
丙酮酸 ≥1.5% 总氮 ≤1.5%
重金属 ≤20PPM 砷 ≤3PPM 铅 ≤5PPM
PH值1%的溶液 6.0～8.0 6.0～8.0
微生物检查总板数 ≤2000cfu/g 酵母菌型 ≤100cfu/g 大肠杆菌 阴性/25克 沙门菌 阴性/25克
稳定性稳定的。易燃。与强氧化剂不相容。
InChIInChI=1S/C8H12N2O2.2ClH/c9-6-1-2-8(7(10)5-6)12-4-3-11;;/h1-2,5,11H,3-4,9-10H2;2*1H
InChIKeyVXYWXJXCQSDNHX-UHFFFAOYSA-N
SMILESC(O)COC1=CC=C(N)C=C1N.[H]Cl.[H]Cl
LogP3.926 (est)
EPA Substance Registry System11138-66-2(EPA Substance)
EPA化学物质信息Xanthan gum(11138-66-2)
应用领域
用途一
用作食品添加剂，也用于油田钻井用途二
作乳化稳定剂和增稠剂，我国规定可用于面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰棍、冰淇淋，最大使用量10g／kg；在面包、果冻、乳制品、肉制品、果酱、花色酱汁中最大使用量2.0g/kg；在饮料中最大使用量1.0g/kg。用途三
稳定剂；增稠剂；乳化剂(乳制品、沙拉等以水为基料的食品)；悬浮剂；泡沫增强剂。当与瓜尔豆胶按2：1配制可获很强凝胶。
用于增强、改善调味酱、沙司、布丁罐头、冷冻发泡牛奶等的稳定性、浓度和密度。
用途四
广泛应用于食品加工、石油钻采、农药、种子、包衣、饲料、日化、纺织印染、造纸、烟草、铸造、消防等诸多行业．用途五
生化研究。食品、非食品和化妆品用稳定剂和乳化剂。参考质量标准二
I．FA0/WH0，1999
▼
▲
含量产生的二氧
4.2%～5.4%
化碳(按干基计)
相当于黄原胶的含量
91.0%～117.0%
干燥失重(105℃，2.5h)
≤15%
总灰分(GT-6；干燥后)
≤16%
丙酮酸
≥1.5%
铅(GT-18)
≤5mg/kg
异丙醇和乙醇(单独或合并)
≤500mg/kg
氮(凯氏法)
≤1.5%
杂菌数(GB 4789.2-94)
≤5000cfu/g
酵母菌和霉菌
(GB 4789.15-94)
≤500cfu/g
大肠杆菌、沙门氏菌(GB 4789.3-4～94)
阴性
Ⅱ．GB 13886～92(强制性国标)
粒度@全部通过80目(0.175mm孔径)筛
剪切性能值@≥6.0
粘度@≥0.6Pa．s
总氮@≤1.7%
干燥失重@≤13%
灰分@≤13%
砷(以As计) @≤0.0003%
重金属(以Pb计) @≤0.001%
参考质量标准一
GB 13886-1992▼
▲
外观
类白色或淡米黄色粉末
粒度
全部通过0.175mm孔径(80目)筛
剪切性能值
≥6.0
黏度/(Pa·s)
≥0.6
总氮/%
≤1.7
干燥失重/%
≤13
灰分/%
≤13
砷(以As计)/%
≤0.0003
铅(以Pb计)/%
≤0.001
制备方法
方法一
将含有1%～5%的葡萄糖和无机盐的培养基调整至pH值为6.0～7.0，加入野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)接种体，培养50～100h，得到4～12Pa?s的高粘度液体。杀菌后，加入异丙醇或乙醇使其沉淀，再用异丙醇或乙醇精制后干燥、粉碎而得。方法二
以葡萄糖或淀粉为碳源，蛋白水解物或无机铵为氮源，用黄杆菌属的甘蓝黑腐病黄单胞菌培养发酵，用有机溶剂提取或高价金属盐沉淀的方法从培养液中分离出黄原胶。黄原胶的提取
目前国内提取黄原胶的方法有全溶剂法和钙盐法，产品往往含有大量菌体。为此可用酶解法除去菌体，即先向发酵液中加入0.01%～0.05%的溶菌酶，在53℃、Ph值5.5的条件下分解2h。再在40℃、Ph值7.2的条件下加入0.1%～0.5%的中性蛋白酶酶解4h。最后加热灭酶、冷却后进入下一工序。
钙盐法 将发酵清液调Ph值至11.5，加入氯化钙使黄原胶钙沉淀出来；离心分离后分散于乙醇中解聚，再经过滤、乙醇洗涤、干燥得成品。
全溶剂法 向上述处理过的发酵清液中加入大量的乙醇或异丙醇，使黄原胶沉析出来；经离心分离、干燥后即得成品。
发酵培养
发酵培养
为有利于产品提取分离，通常采用清液发酵。培养基组成为：葡萄糖2.5%，(NH4)3PO4 0.15%，MgSO4 0.01%，KH2PO4 0.25%，Ph=7土0.1。在28~30℃下黄单胞菌(鲁轻P26-9)斜面培养3d，摇瓶培养后再在28℃下种子罐培养16～18h，接入发酵罐后在28～30℃培养3d。
方法三
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。常见问题列表
概述
黄原胶是以5分子糖为一单元，由与此相同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分子葡萄糖醛酸组成。其主链由β-葡萄糖通过1，4-糖苷键相连而成的2分子葡萄糖为单元，其结构与纤维素结构相同，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羧酸侧基。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结构：带阴离子的侧链缠绕主链形成螺旋结构，分子间靠氢键形成双股螺旋，而双股螺旋结构间又是靠微弱的非共价键维系，形成规则的“超级接合带状的螺旋聚合体”。其所具有的独特性能跟含有的丙酮酸有关，通常情况下黄原胶中丙酮酸含量的高低可以用来衡量其性能的优劣。 
图1为黄原胶
黄原胶性质
1. 典型的流变特性 随着剪切速率增加，因胶状网络遭到破坏，导致黏度降低，胶液变稀，但一旦剪切力消失，黏度又可恢复，因而使它具有良好的泵送和加工性能。利用这种特性在需要添加增稠剂的液体中加入黄原胶，不仅液体在输送过程中容易流动，而且静止后又能恢复到所需要的黏度，因此被广泛应用于饮料行业。2. 低浓度时的高黏性 含2%～3%黄原胶的液体，其黏度高达3～7Pa·s。它的高黏性使其具有广阔的应用前景，但同时又给生产上的后处理带来麻烦。0.1%NaCl等单价盐和Ca、Mg等二价盐，可使0.3%以下的低胶溶液的黏度略有下降，却能提高较高浓度胶液的黏度。
3. 耐热性 黄原胶在相当宽的温度范围内（-98～90℃）黏度几乎无变化。其即使在130℃的高温下保持30min后冷却，溶液的黏度也无明显变化。在经多次冷冻-融化循环后，胶液的黏度并不发生改变。有盐存在时，其溶液具有良好的热稳定性，在高温条件下若添加少量电解质如0.5%NaCl，可稳定胶液的黏度。
4. 耐酸、碱性 黄原胶水溶液的黏度几乎与pH无关。这一独特性质是其他增稠剂如羧甲基纤维素（CMC）等所不具备的。如胶水溶液中无机酸浓度太高，胶液就不稳定;在高温下会发生酸对多糖的水解，因而引起胶液黏度下降。含NaOH含量大于12%，可使黄原胶发生胶凝甚至沉淀，碳酸钠浓度超过5%，也会引起胶凝。
5. 抗酶解 黄原胶骨架由于侧链的屏蔽效应，因此有不被酶水解的奇特能力。
6. 相容性 黄原胶可与绝大部分的常用食品增稠剂溶液溶混，特别是与藻酸盐类、淀粉、卡拉胶、角豆胶溶混后，溶液的黏度以叠加的形式增加。在有多种盐存在的水溶液中，其表现出良好的相容性。但高价金属离子，高pH会使其变得不稳定，加入络合剂就能防止不相容的发生。
7. 溶解性 黄原胶易溶于水，不溶于醇、酮等极性溶剂。在非常广的温度、pH和盐浓度范围内，其很容易溶解于水中，其水溶液可在室温下配制，搅动时应尽可能减少空气混入。如果将黄原胶预先与一些干物质如盐、糖、味精等混匀，然后用少量水湿润，最后加水搅拌，这样配制出的胶液其性能更好。其可以溶解在许多有机酸溶液中，而且性能稳定。
8. 分散性 1%的黄原胶溶液其承托力为5N/m2，是食品添加剂中优良的悬浮剂和乳化稳定剂。
9. 保水性 黄原胶对食品具有良好的保水、保鲜作用。
应用
1.在石油工业钻井中，0.5%的黄原胶水溶液可保持水基钻井液的黏度和控制其流变性能，使高速转动的钻头部位黏度极小，大大节省了动力消耗，而在相对静止的钻孔部位却保持高黏度，起到防止井壁坍塌，便于切削碎石排出井外等作用。2.在食品工业中，它比明胶、CMC、海藻胶和果胶等现行食品添加剂更优，在果汁中添加0.2%～1%，使果汁有良好的黏着性，口感好，控制渗透和流动；作为面包的添加剂，可使面包稳定性好，质地光滑，节约时间，降低成本;在面包馅、食品夹心馅及糖衣中使用 0.25%，可增加口感和风味，制品组织光滑，延长货架期，提高制品对加热和冷冻的稳定性;在乳制品中，冰淇淋中加入0.1%～0.25%，可起优良的稳定作用；在罐头食品中提供良好的黏度控制，可替代部分淀粉，一份黄原胶可代替3～5份淀粉。同时，在糖果、调味品、冷冻食品及液体食品中，黄原胶也得到了广泛的应用。
有关黄原胶的概述、性质、应用、使用注意事项等是由Chemicalbook的王旭艳编辑整理。（2016-07-22）
储存
黄原胶可广泛应用于石油开采、化工、食品、医药、农业、染料、陶瓷、造纸、纺织、化妆品、建筑和炸药制造等20余个行业约100多种产品中。为了便于保藏和运输，一般都将其制成干品。它的干燥有不同的处理方法：真空干燥、滚筒干燥、喷雾干燥、流化床干燥以及气流干燥。由于它是热敏性物质，不能承受长时间的高温处理，因此使用喷雾干燥法会使它的溶解性变差。滚筒干燥虽然热效率较高，但机械结构较复杂，用于大型工业化生产目前还难实现。带有惰性球的流化床干燥，因兼有强化传热传质以及研磨粉碎的功能，物料滞留时间也较短，所以适合像黄原胶那样的热敏性黏稠物料进行干燥。使用注意事项
1.制备黄原胶溶液时，如分散不充分，将出现凝块。除充分搅拌外，可将其预先与其他原料混合，再边搅拌边加入水中。如仍分散困难，可加入与水混溶性溶剂，如少量乙醇等。 2.黄原胶是一种阴离子多糖，能与其他阴离子型或非离子型物质共同使用，但与阳离子型物质不能配伍。其溶液对大多数盐类具有极佳的配伍性和稳定性。添加氯化钠和氯化钾等电解质，可提高其黏度和稳定性。钙、镁等二价盐类，对其黏度显示相似效应。盐浓度高于0.1%时，达最佳黏度，盐浓度过高，并不提高黄原胶溶液的稳定性，也不影响其流变性，只有pH>10时（食品产品很少出现），二价金属盐类才显示形成凝胶倾向。在酸性或中性条件下，其铝或铁等三价金属盐类形成凝胶。高含量的一价金属盐类可防止凝胶作用。
3.黄原胶可与大多数商品增稠剂配伍，诸如纤维素衍生物、淀粉、果胶、糊精、海藻酸盐、卡拉胶等。与半乳甘露聚糖合用，对提高黏度起增效作用。
鉴别试验
溶解性 溶于水，不溶于乙醇(OT-42)。
凝胶形成试验取水300ml，置于400ml烧杯内，预热至80℃，在剧烈的机械搅拌下，加入试样1.5g和粉状角豆菜胶1.5g。搅拌至形成溶液后，再继续搅拌30min。在搅拌过程中，水温不得低于60℃停止搅拌，在室温下冷却2h以上。当温度低于40℃时，应形成坚硬的橡胶状凝胶，但若仅用试样而不加角豆菜胶以相同方法配制成的1%对照液，则不会形成这样的凝胶。
含量分析
准确称取试样1.2g，按GT-7方法测定。每mL0.25mol/L氢氧化钠相当于5.5mg二氧化碳(CO2)。毒性
ADI不作特殊规定(FAO/WHO，2001)。
可安全用于食品(FDA，§172．695，2000)。
使用限量
GB 2760-2000(g/kg)：饮料1.0；饺皮类(虾饺、鱼皮饺等)1.0(以皮计)；面包、乳制品、肉制品、果酱、果冻、花色酱汁，2.0；面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰棍、冰淇淋，10.0；饮料及固体饮料、油炸小食品，GMP。
FAO/WHO(1984，g/kg)：沙丁鱼及其制品罐头10；鲭鱼及够鱼罐头20(按灌装汤汁计)；酸黄瓜5000mg/kg；即食肉汤、羹3000mg/kg；稀奶油5(仅用于巴氏杀菌掼奶油，或掼打用的超高温杀菌稀奶油及消毒稀奶油)；乳脂干酪5；发酵后经加热处理的增香酸奶5000mg/kg；冷饮10。
食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准
▼
▲
添加剂中文名称
允许使用该种添加剂的食品中文名称
添加剂功能
最大允许使用量（g/kg）
最大允许残留量（g/kg）
黄原胶
食品
增稠剂
按生产需要适量使用（有特别规定的除外）
黄原胶
凝胶糖果
增稠剂
10.0
黄原胶
蚝油、酱类
增稠剂
10.0
黄原胶
酱油、食醋
增稠剂
2.0
黄原胶
香辛料酱（如芥末酱、青芥酱）
增稠剂
10.0