黄原胶是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于于一体,性能较优越的生物胶。黄原胶的分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少,对其性能有很大影响。黄原胶具有长链高分子的一般性能,但它比一般高分子含有较多的官能团,在特定条件下会显示*特性能。它在水溶液中的构象是多样的,不同条件下表现不同的特性。
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**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。但由于它有较强的亲水性,如果直接加入水而搅拌不充分,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促加入正在搅拌的水喂,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**,这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液较为有效。
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)从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,粘度较大使和较小值相差不到10%。黄原胶能溶于多种酸溶液,如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的盐酸和25%的磷酸,且这些黄原胶酸溶液在常温下相当稳定,数月之久件质仍不会发生改变。黄原胶也能溶于氢氧化钠溶液,并具有增稠特性.所形成的溶液在室温下十分稳定。黄原胶可被强氧化剂,如过氯酸、过硫酸降解,随温度升高,降解加速。
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较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。
黄原胶由于其*特的性质,因而在食品、石油、医药、日用化工等十几个领域有着较其广泛的应用,其商品化程度之高,应用范围之广,令其他任何一种微生物多糖都望尘莫及。
1、食品方面:许多食品中都添加黄原胶作为稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂和加工辅助剂。黄原胶可控制产品的流变性、结构、风味及外观形态,其假塑性又可保证良好的口感,因此被广泛应用于色拉调料、面包、奶制品、冷冻食品、饮料、调味品、酿造、糖果、糕点、汤料和罐头食品中。近年来,较发达国家的人们往往担心食品中的热值过高而使自己发胖,黄原胶由于其不可被人体直接降解而打消了人们的这一顾虑。此外,据1985年日本的报道,对十一种食品添加剂进行对比测试,黄原胶是其中较为有效的*剂。
2、日用化工方面:黄原胶分子中含有大量的亲水基团,是一种良好的表面活性物质,并具有抗氧化、防止皮肤衰老等功效,因此,几乎绝大多数高档化妆品中都将黄原胶作为其主要功能成分。此外,黄原胶还可作为牙膏的成分实质增稠定型,降低牙齿表面磨损。
3、医学方面:黄原胶是目前国际上炙手可热的微胶囊药物囊材中的功能组分,在控制药物缓释方面发挥重要作用;由于其自身的强亲水性和保水性,还有许多具体医疗操作方面的应用,如可形成致密水膜,从而避免皮肤感染;减轻病人放射**后的口渴等。此外,李信、许雷曾撰文指出,黄原胶本身对小鼠的体液*功能具有明显的增强作用。
4、工农业方面的应用:在石油工业中,由于其强假塑性,低浓度的黄原胶(0.5%)水溶液就可保持钻井液的粘度并控制其流变性能,因而在高速转动的钻头部位粘度较小,节省了动力;而在相对静止的钻孔部位却保持高粘度,从而防止井壁坍塌。并且由于其优良的抗盐性和耐热性,因而广泛应用于海洋、高盐层区等特殊环境下的钻井,并可用作采油驱油剂,减少死油区,提高采油率。
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温轮胶在预拌砂浆中,温轮胶的添加量很低,但能显着改善湿砂浆的性能,是影响砂浆施工性能的种主要添加剂。合理选择不同品种,不同粘度,不同颗粒尺寸,不同粘性程度和添加量的温轮胶,对干粉砂浆性能的提高产生并发挥着积极的影响。当前,许多砌筑和抹灰砂浆保水性能不好,稍微静置几分钟就会出现水浆分离。 保水性是温轮胶的一个重要性能,也是国内很多干粉砂浆厂家,特别是南方气温较高地区的厂家关注的性能。影响