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1.黃原膠
黃原膠是由D一葡萄糖、D一甘露糖、D一葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸構(gòu)成的五糖重復(fù)單位。其中葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸摩爾比為2.8：3.0：2.0。黃原膠是由含有糖類(如葡萄糖、蔗糖、淀粉、水解淀粉等)的發(fā)酵培養(yǎng)基，在適宜的氮源、磷酸氫二鉀和適量的微量元素存在下，由野油菜黃單胞菌菌株作用，進(jìn)行發(fā)酵，再經(jīng)后提取、干燥、粉碎等工序制得。
黃原膠無味、無臭、無毒、食用安全，易溶于水。在水溶液中呈現(xiàn)多聚陰離子，具有獨(dú)特的理化性質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)中主要作為增稠劑，也可以作為懸浮劑、乳化劑、穩(wěn)定劑。到目前為止，黃原膠被認(rèn)為是國際上性能最優(yōu)越的生物膠，被大量應(yīng)用在食品、果汁、飲料、飼料、化妝、醫(yī)藥、陶瓷、消防、石油等行業(yè)，其市場增長潛力超過所有的親水性膠。本文綜述了黃原膠的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生產(chǎn)，敘述了黃原膠在食品行業(yè)中的應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)
黃原膠是淡白色或淺米黃色粉末，由五糖單位重復(fù)構(gòu)成，其主鏈與纖維素相同，即由以β～1，4糖苷鍵相連的葡萄糖構(gòu)成，三個(gè)相連的單糖組成其側(cè)鏈：甘露糖一葡萄糖一甘露糖。與主鏈相連的甘露糖通常由乙?；揎?，側(cè)鏈末端的甘露糖與丙酮酸發(fā)生縮醛反應(yīng)從而被修飾，而中間的葡萄糖則被氧化為葡萄糖醛酸。黃原膠除擁有規(guī)則的一級(jí)結(jié)構(gòu)外，還擁有二級(jí)結(jié)構(gòu)，經(jīng)X一射線衍射和電子顯微鏡測定，黃原膠分子間靠氫鍵作用而形成規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋結(jié)構(gòu)之間依靠微弱的作用力而形成網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，這是黃原膠的三級(jí)結(jié)構(gòu)，它在水溶液中以液晶形式存在。
特點(diǎn)如下：
①懸浮性和乳化性
黃原膠對(duì)不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結(jié)合帶狀的螺旋共聚體，構(gòu)成脆弱的類似膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態(tài)，顯示出很強(qiáng)的乳化穩(wěn)定作用和高懸浮能力。
②良好的水溶性
黃原膠在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特別在冷水中也能溶解，可省去繁雜的加工過程，使用方便。但由于它有極強(qiáng)的親水性，如果直接加入水小而攪拌不充分，外層吸水膨脹成膠團(tuán)，會(huì)阻止水分進(jìn)入里層，從而影響作用的發(fā)揮，因此必須注意正確使用。黃原膠干粉或與鹽、糖等干粉輔料拌勻后緩慢加入正在攪拌的水位，制成溶液使用。
③增稠性
黃原膠溶液具有低濃度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相當(dāng)于明膠的100倍)，是一種高效的增稠劑。
④假塑性
黃原膠水溶液在靜態(tài)或低的剪切作用下具有高粘度，在高剪切作用下表現(xiàn)為粘度急劇下降，但分子結(jié)構(gòu)不變。而當(dāng)剪切力消除時(shí)，則立即恢復(fù)原有的粘度。剪切力和粘度的關(guān)系是完全可塑的。黃原膠假塑性非常突出，這種假塑性對(duì)穩(wěn)定懸浮液、乳濁液極為有效。
⑤對(duì)熱的穩(wěn)定性
黃原膠溶液的粘度不會(huì)隨溫度的變化而發(fā)生很大的變化，一般的多糖因加熱會(huì)發(fā)生粘度變化，但黃原膠的水溶液在10—80℃之間粘度幾乎沒有變化，即使低濃度的水溶液在廣闊的溫度范圍內(nèi)仍然顯示出穩(wěn)定的高粘度。1%黃原膠溶液(含1%氯化鉀)出25℃加熱到120℃．其粘度僅降低3%。
⑥對(duì)酸堿的穩(wěn)定性
黃原膠溶液對(duì)酸堿十分穩(wěn)定，在PH為5—10之間叫其粘度不受影響，在PH小于4和大于11時(shí)粘度有輕微的變化。在PH3—11范圍內(nèi)，粘度最大使和最小值相差不到10%。
⑦對(duì)鹽的穩(wěn)定性
黃原膠溶液能和許多鹽溶液(鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽等)混溶，粘度不受影響。在較高鹽濃度條件下，甚至在飽和鹽溶液中仍保持其溶解性而不發(fā)生沉淀和絮凝，其粘度幾乎不受影響。
⑧對(duì)酶解反應(yīng)的穩(wěn)定性
黃原膠穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)使其具有極強(qiáng)的抗氧化和抗酶解能力，許多的酶類如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和半纖維素酶等酶都不能使黃原膠降解。
注：黃原膠在大多數(shù)以水為基相體系內(nèi)完全溶解，但由于它有極強(qiáng)的親水性，如果直接加入水中而攪拌不充分，外層吸水膨脹成膠團(tuán)，從而阻止水份進(jìn)入里層，進(jìn)而影響作用的發(fā)揮，因此必須注意正確使用----→取一份黃原膠用十份或以上的干燥物料，如食品中的糖味精、鹽等物調(diào)勻，然后慢慢傾倒在攪拌中的水里，浸泡約兩小時(shí)，繼續(xù)攪拌至完全溶解后在使用。
2.卡拉膠
卡拉膠的利用起源于數(shù)百年前，在愛爾蘭南部沿海出產(chǎn)一種海藻，俗稱為愛爾蘭苔蘚（Irish Moss），現(xiàn)名為皺波角藻（Chondrus crispus）,當(dāng)?shù)鼐用癯０阉蓙矸诺脚Ｄ讨屑犹侵螅爬?，待凝固后食用?8世紀(jì)初期，愛爾蘭人把此種海藻制成粉狀物并介紹到美國，后來有公司開始商品化生產(chǎn)，并以海苔粉（sea moss farina）的名稱開始銷售，廣泛用于牛奶及多種食品中。19世紀(jì)美國開始工廠化提煉卡拉膠，到19世紀(jì)40年代卡拉膠工業(yè)才真正在美國發(fā)展起來。我國在1973年在海南島開始有卡拉膠生產(chǎn)。
結(jié)構(gòu)：
卡拉膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由D-半乳糖和3，6-脫水-D-半乳糖殘基所組成的線形多糖化合物。而根據(jù)半酯式硫酸基在半乳糖上所連接的位置不同，卡拉膠又可分為7種類型：k-卡拉膠、L-卡拉膠、r-卡拉膠、λ-卡拉膠、ξ-卡拉膠、φ-卡拉膠、θ-卡拉膠。而目前生產(chǎn)和使用的有k-型、L-型和A-型卡拉膠或它們的混合物，尤其以k-型多見。
其特點(diǎn)如下：
①溶解性：
不溶于冷水，但可溶脹成膠塊狀，不溶于有機(jī)溶劑，易溶于熱水成半透明的膠體溶液，(在70℃以上熱水中溶解速度提高。
②膠凝性：
在鉀離子存在下能生成熱可逆凝膠。
③增稠性：
濃度低時(shí)形成低粘度的溶膠,受力后極易變形，且切應(yīng)力與變形速率成正比的低粘性流體; 濃度升高形成高粘度溶膠。
④協(xié)同性：
與刺槐豆膠、魔芋膠、黃原膠等膠體產(chǎn)生協(xié)同作用，能提高凝膠的彈性和保水性。
⑤健康價(jià)值：
卡拉膠具有可溶性膳食纖維的基本特性，在體內(nèi)降解后的卡拉膠能與血纖維蛋白形成可溶性的絡(luò)合物?？杀淮竽c細(xì)菌酵解成二氧化碳、氫氣、沼氣及甲酸、乙酸、丙酸等短鏈脂肪酸，成為益生菌的能量源。
注: 卡拉膠穩(wěn)定性強(qiáng)，干粉長期放置不易降解。它在中性和堿性溶液中也很穩(wěn)定，即使加熱也不會(huì)水解，但在酸性溶液中（尤其是pH值≤4.0）卡拉膠易發(fā)生酸水解，凝膠強(qiáng)度和黏度下降。
值得注意的是，在中性條件下，若卡拉膠在高溫長時(shí)間加熱，也會(huì)水解，導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度降低。所有類型的卡拉膠都能溶解于熱水與熱牛奶中。溶于熱水中能形成黏性透明或輕微乳白色的易流動(dòng)溶液。卡拉膠在冷水中只能吸水膨脹而不能溶解。卡拉膠屬于魔芋膠體系，其溶解度相對(duì)不高，因此要進(jìn)行保溫。
如保溫時(shí)間不夠，溶解不完全，所做出的產(chǎn)品口感就不好，嚴(yán)重的會(huì)造成產(chǎn)品不完全成型；但同時(shí)保溫時(shí)間過長，卡拉膠又偏堿或者加入了檸檬酸鈉之類的緩沖劑，就容易發(fā)生去乙?；冃?。因此建議夏天煮沸后不要保溫，冬天煮沸后保溫10min，春秋季節(jié)介于兩者之間。