瓜尔豆胶

瓜尔豆胶，也称为 guaran，是一种从瓜尔豆中提取的半乳甘露聚糖多糖，具有增稠和稳定的特性，可用于食品、饲料和工业应用。 瓜尔豆种子根据应用进行机械脱壳、水合、研磨和筛选。 它通常以自由流动的灰白色粉末形式生产。

瓜尔豆主要生长在印度、巴基斯坦、美国、澳大利亚和非洲。 印度是xxx的生产国，占世界产量的近80%。 在印度，拉贾斯坦邦、古吉拉特邦和哈里亚纳邦是主要产区。 在过去 5 年中，美国生产了 4,600 至 14,000 吨瓜尔胶。 自 1999 年以来，得克萨斯州的种植面积从大约 7,000 英亩到 50,000 英亩不等。 瓜尔豆胶及其衍生物的世界产量约为 100 万吨。 非食品瓜尔胶约占总需求的40%。

在化学上，瓜尔豆胶是由半乳糖和甘露糖组成的胞外多糖。 主链是 β 1,4-连接的甘露糖残基的线性链，半乳糖残基在每隔一个甘露糖处以 1,6-连接，形成短侧链。 瓜尔豆胶能够承受 80°C（176°F）的温度五分钟。

由于其额外的半乳糖分支点，瓜尔豆胶比刺槐豆胶更易溶解。 与刺槐豆胶不同，它不会自胶凝。 硼砂或钙可以交联瓜尔胶，使其凝胶化。 在水中，它是非离子和水胶体。 它不受离子强度或 pH 值的影响，但会在极端 pH 值和温度下降解（例如 50°C 下的 pH 值为 3）。 它在 pH 范围 5–7 的溶液中保持稳定。 强酸会导致水解和粘度损失，高浓度的碱也会降低粘度。 它不溶于大多数烃类溶剂。 达到的粘度取决于时间、温度、浓度、pH、搅拌速率和所用粉状口香糖的粒度。 温度越低，粘度增加的速度越慢，最终粘度也越低。 高于 80°，最终粘度略有降低。 较细的瓜尔胶粉末比较大粒径的粗粉状口香糖溶胀得更快。

瓜尔豆胶在流动曲线上显示出明显的低剪切平台，并且是强烈的剪切稀化。 瓜尔胶的流变学是典型的无规卷曲聚合物。 它没有显示在更刚性的聚合物链（如黄原胶）中所见的非常高的低剪切平台粘度。 在1%浓度以上触变性很强，但在0.3%以下触变性很小。 瓜尔豆胶显示出与黄原胶的粘度协同作用。 如果形成双相系统，则瓜尔豆胶和胶束酪蛋白混合物可能具有轻微的触变性。

瓜尔胶的一种用途是在人类和动物的食品和药物中用作增稠剂。 因为它不含麸质，所以在烘焙食品中用作替代小麦粉的添加剂。：41 它已被证明可以降低血清胆固醇和降低血糖水平。

瓜尔豆胶也很经济，因为它的水增稠能力几乎是其他试剂（例如玉米淀粉）的八倍，而且只需要少量就可以产生足够的粘度。 因为需要的更少，所以成本降低了。

除了瓜尔胶对粘度的影响外，其高流动性或变形能力赋予其良好的流变性能。 当与硼交联时，它会形成易碎的凝胶。 它用于水力压裂的各种多相配方中，在某些情况下用作乳化剂，因为它有助于防止油滴聚结，在其他情况下用作稳定剂以帮助防止固体颗粒沉降和/或分离。

水力压裂法需要以高压和高流速将含沙流体泵入石油或天然气储层。 这会使储层岩石破裂，然后支撑裂缝张开。 水本身太稀，无法有效携带支撑剂砂，因此瓜尔胶是添加的成分之一，用于增稠泥浆混合物并提高其携带支撑剂的能力。 有几个重要的特性 1. 触变性：流体应该是触变性的，这意味着它应该在几个小时内凝胶化。 2. 胶凝和脱胶：所需的粘度会在几个小时内发生变化。 混合压裂泥浆时，需要足够稀，以便于泵送。 然后，当它沿着管道流下时，流体需要胶化以支撑支撑剂并将其冲入裂缝深处。 在这个过程之后，凝胶必须分解，这样才有可能回收压裂液，但留下支撑剂。 这需要一种化学过程，该过程会以可预测的速度产生然后破坏凝胶交联。 瓜尔胶+硼+专有化学品可以同时实现这两个目标。

瓜尔豆胶通过减缓固/液界面的传质来延缓冰晶的生长。 它笑