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据记载,中国是世界上早生产炭黑的国家之一。在古时候,人们焚烧动植物油、松树枝,收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是早的炭黑。
1821 年人们在北美地区用天然气为原料生产炭黑,从此炭黑不再是“炱”那么简单,它是“气态或液态的碳氢化合物在空气不足的条件下进行不完全燃烧或热裂分解所生成的无定形碳,为疏松、质轻而极细的黑色粉末”。大片油气田相继开采,源源不断的原料供应推动炭黑生产由手工操作迈入了大规模工业化时代。
1912 年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。世界橡胶工业原材料耗用量排在位的是生胶,第二位的是炭黑;换言之,炭黑已成为消费量大的橡胶配合剂。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%~50%,也就是说,在橡胶配方中,通常每使用2份橡胶就会搭配使用1份炭黑。
海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物,其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)按(1→4)键连接而成。海藻酸钠的水溶液具有较高的黏度,已被用作食品的增稠剂、稳定剂、乳化剂等。海藻酸钠是食品,早在1938年就已被收入美国药典。海藻酸钠含有大量的—COO-,在水溶液中可表现出聚阴离子行为,具有一定的黏附性,可用作治疗黏膜组织的 药物载体。在酸性条件下,—COO-转变成—COOH,电离度降低,海藻酸钠的亲水性降低,分子链收缩,pH值增加时,—COOH基团不断地解离,海藻酸钠的亲水性增加,分子链伸展。因此,海藻酸钠具有明显的pH敏感性。海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶,当有Ca2+、Sr2+等阳离子存在时,G单元上的Na+与二价阳离子发生离子交换反应,G单元堆积形成交联网络结构,从而形成水凝胶。海藻酸钠形成凝胶的条件温和,这可以避免敏感性药物、蛋白质、细胞和酶等活性物质的失活。由于这些优良的特性,海藻酸钠已经在食品工业和医药领域得到了广泛应用。
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极其广泛的应用,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。