威蘭膠

威蘭膠

威蘭膠是Alcaligenes sp.NX-3 菌株分泌的多聚糖,它的結構骨架由 D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和 L-鼠李糖的單元組成。側鏈由單鏈的 L-甘露糖或單鏈的 L-鼠李糖構成,連線鼠李糖的幾率占 2/3,此外約有半數的四糖片斷上帶有乙醯基及甘油基團。化學組成為 2.8-7.5%的乙醯基,11.6-14.9%葡萄糖醛酸,中性糖甘露糖,葡萄糖和鼠李糖的摩爾比大致為 1:2:2。鼠李糖末端連線的和 1,4 連線的比例為 1:2,葡萄糖基本上為 1,3 連線。Brant 等人報導水溶液中威蘭膠分子主要是分子內的范德華力作用,側鏈和主鏈間的氫鍵作用。

基本介紹

  • 中文名:威蘭膠
  • 外文名:Welan  gum
性能,套用,
威蘭膠是Alcaligenes sp.NX-3 菌株分泌的多聚糖,它的結構骨架由 D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和 L-鼠李糖的單元組成。側鏈由單鏈的 L-甘露糖或單鏈的 L-鼠李糖構成,連線鼠李糖的幾率占 2/3,此外約有半數的四糖片斷上帶有乙醯基及甘油基團。化學組成為 2.8-7.5%的乙醯基,11.6-14.9%葡萄糖醛酸,中性糖甘露糖,葡萄糖和鼠李糖的摩爾比大致為 1:2:2。鼠李糖末端連線的和 1,4 連線的比例為1:2,葡萄糖基本上為 1,3 連線。Brant 等人報導水溶液中威蘭膠分子主要是分子內的范德華力作用,側鏈和主鏈間的氫鍵作用。

性能

低濃度溶解於水中的威蘭膠能產生粘度,正是由於此,它對剪下力和全流變學敏感,雖然威蘭膠僅具有一般的粘度特性,但它溶液的獨特性質使它具備了超越其它多糖的性質。據文獻報導,在 0.1%KCL 溶液中此膠具有高粘度。它還表現出優良的醋酸穩定性和熱穩定性,在 0.1%Na OH 存在下加熱可形成凝膠。
良好的穩定性
威蘭膠水溶液對熱穩定,在溫度提升至 149℃時,粘度基本不變。在正常條件下,溫度升高造成威蘭膠溶液的粘度下降,在溫度降低後可完全恢復。這一特點是黃原膠不能比擬的,它比黃原膠的耐溫極限值高近 30℃,這種熱穩定性在海水泥漿,石灰泥漿和高氯化物體系中(氯化物濃度<100g/L)將會有更廣泛的套用前景。 威蘭膠水溶液對酸、鹼穩定,p H2-13 範圍內粘度基本不受影響,對鹽的穩定性高,與大多數鹽都有配伍性。
理想的增稠性
低濃度的多糖水溶液即可獲得高的粘度,25℃時 1%的水溶液粘度可達3300cp,用此膠作為添加劑可賦予加工品假塑流體的特徵而易於泵送和灌注,便於高固體物質的混合攪拌。
獨特的剪下稀釋性能
當施加一定的剪下力時,粘度迅速下降,一旦失去剪下力粘度仍能恢復。這一點在石油鑽井中發揮突出的作用。
良好的懸浮性和乳化性
威蘭膠水溶液具有假塑性流體特徵(攪稀作用)靜止狀態下有良好的懸浮功能,且性質穩定。在工業生產中可作為優良的懸浮穩定劑,此外由於威蘭膠溶液的增稠性可降低油相與水相的不相容性,從而起到乳化的作用。
令人放心的安全性
威蘭膠是天然原料發酵而成的生物高聚物,無毒害,具有良好的環境友好性。

套用

食品添加劑
威蘭膠的水溶液表現出很好的增稠性,而且它的增稠效果不受溫度與 p H 的影響,產品純天然無毒害,使它具有套用於食品加工中的潛力。目前還沒有關於威蘭膠套用於人體的安全性實驗數據報導,這方面的研究還很不完善。由於食品行業的特殊性,所以這些套用都有待於進一步的研究。
醫藥領域
有報導稱威蘭膠可以套用於藥片的緩釋控制,在一定的生理學條件下,膠體和胃酸形成水合物,在藥片表面形成一層粘性物質,用來釋放藥物的有效成分。
自密實水泥添加劑
國外有很多專利表明,威蘭膠在水泥和混凝土產品中的套用十分廣泛,該生物膠能增強泥漿的保水性,當它作為保水劑時,不需要像其它添加劑一樣使用分散劑,由於它吸水後會導致粘度增加,粘度的增加補充了水泥固化前的粘度不足,增加水泥的附著性。水泥凝結過程中流動性較差,水泥顆粒表面會形成一層膠體薄膜,而溶液過飽和導致析出的結晶和凝膠都會奪去一部分水泥固化所必須的水分,使水泥固化不充分,生物膠的加入和其中涵蓄的水分正好補充水泥凝結和硬化所需要的水,使水泥硬化更充分、更快,從而在一定程度上提高水泥強度和混凝土的抗壓性。有研究表明水泥成分中加入水泥乾重量的 0.01%-0.9%的威蘭膠可以增加水泥的可塑性,懸浮量,空氣含量,抗下陷能力以及流動特性和抗失水性。而且這些改進的特性在提高溫度時仍能保持不變。與其它添加劑相比,較低濃度的威蘭膠就可以得到很好的效果。

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