新型微生物多糖

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1、新型微生物多糖摘要：结冷胶类微生物多糖－结冷胶（S-60）、韦兰胶（S-130）和S-88是近年来继黄原胶之后发展起来的第二代和第三代生物胶。本文对这一类新型微生物多糖的结构、性质、生产工艺、应用及市场前景做了简要的介绍。关键词：结冷胶，韦兰胶，S-88，结构性质，生产，应用前言微生物多糖是由微生物在生长代谢的过程中，在不同的外部条件下代谢产生的一种多糖物质。微生物多糖安全无毒，有独特的理化性质，生产周期短，受地理环境、气候、自然灾害等因素的影响较小，产量及质量都很稳定，可以在人工控制条件下大量工业化生产。它所产

2、生的各种废渣、废液可以进行控制，减轻了环保压力，因此拥有比动植物多糖更为广阔市场前景[1]。世界上微生物多糖的年产量增长率均在10以上，而黄原胶、结冷胶等一些新型微生物代谢多糖年增长量更是高达30，全世界微生物多糖年工业产值可达50～100亿美元。20世纪80年代，继黄原胶之后，美国Kelco公司陆续发现了一组新的微生物多糖即结冷胶类多糖，其中包括结冷胶（S-60）、韦兰胶（S-130）和S-88，它们是三种结构类似的微生物多糖，具有相同的四糖重复单元主链结构(图1)[2]。在此对这三种极具发展前景的微生物多糖的

3、性质、应用及生产作简单的介绍。→3）-b-D-Glcp-(1→4)-b-D-GlcpA-(1→4)-b-D-Glcp-(1→4)-a-L-Sugp-(1→63∣∣R1R2Gellangumsug=Rha,R1=R2=Han-(1→S-88sug=RhaorMan,R1=H,R2=a-L-Rha-(1→图1结冷胶类多糖的分子结构1结冷胶（gellangum）1.1结构与性质结冷胶是由β-D-葡萄糖,β-D-葡萄糖醛酸和α-L-鼠李糖按摩尔比2:1:1组成，分子量可达5x106道尔顿[3][4](图1)。天然结冷胶含

4、有46葡萄糖、30鼠李糖、21葡萄糖醛酸、3乙酸和甘油酯，乙酰基和甘油酰基通常连接在葡萄糖残基的C2和C6位上。将天然结冷胶在pH10的条件下加热处理，便可以除去分子上的乙酰基和甘油基因而获得低酰基结冷胶[5]，工业上生产的一般是低酰基的结冷胶。0.05，即可形成澄清透明的凝胶[6]，0.25的使用量就可以达到琼脂1.5的使用量和卡拉胶1的使用量所产生的凝胶强度[7]。（3）结冷胶所形成的凝胶热稳定性高、在pH4.0～8.0之间几乎不受pH的影响，且对酶稳定，淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶、褐藻胶酶等均

5、不会对结冷胶溶液的粘度和凝胶强度造成影响[8]。（4）具有优越的呈味性能和良好的配伍性。1．21.2结冷胶的市场与应用结冷胶于1978年首次由美国科学家发现，1992年得到美国FDA的许可应用于食品、饮料，是继黄原胶之后又一广泛应用于食品工业的微生物代谢胶。目前美国卖到日本的结冷胶每年约2000吨，中国约有近百吨的进口，价格高达580元/公斤(结冷胶生产成本仅比黄原胶略高一些，而销价却是黄原胶的二倍[8])。预测中国近年需求量能达到2000吨以上。结冷胶作为一种新型的微生物胞外多糖，其用途非常广泛，在食品领域主要

6、用作增稠剂、凝结剂、悬浮剂和成膜剂等。作为一种新型的食品添加剂与其他同类产品相比具有用量少、性能更稳定、凝结度高、凝胶清亮和优越的呈味性能等优点，广泛应用于饮料、面包、乳制品、肉制品、面条、蛋糕、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰激凌、果冻、软糖等食品中[9][10]。结冷胶除在食品上广泛应用外，还可应用于其他领域。如在医药上可用作眼药水，软、硬胶囊，包衣剂及新型制剂用药水；在化工上可用做涂膜，胶粘剂，牙膏；农业上可用作叶肥、缓释肥料等[11]。1.3生产工艺结冷胶的生产工艺流程图如下[6][11]：试管菌

7、种→茄瓶菌种→三角振荡(28℃、18h)→300L种子罐(28～30℃、18～20h)→3000L发酵罐(28～30℃、72h)→50t发酵罐(28～30℃、72h)→脱已酰→过滤→混合→乙醇絮凝沉淀→分离洗涤稀乙醇→乙醇回收塔→回收乙醇贮藏半成品→真空干燥→粉碎→成品。结冷胶的产生菌-伊乐假单胞菌(Pseudomonaselodea)是一种好氧革兰氏阴性杆菌，能在以葡萄糖、淀粉、蔗糖等作碳源，硝酸铵、酵母膏、蛋白胨等为氮源以及其他微量元素的培养基中生长并产胶。国内外众多学者对结冷胶的生产培养基、发酵条件等做了大

8、量的研究，发现碳源、氮源、种龄、接种量、温度、发酵培养基初始pH都对发酵有较大的影响。结冷胶是高黏性的微12全文查看生物代谢产物，发酵液中胞外多糖以黏性聚合物形式构成网状结构，微生物细胞被包裹其中，这给后提取工艺中菌体、色素及杂质的去除带来很大的难度。传统的提取方法是将发酵液适当稀释以降低其黏度，通过离心分离作用分离菌体和多糖，然后用异丙醇和乙醇来沉淀多糖。2韦兰胶()2