食用胶在食品研究中的应用

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1、黄原胶在食品屮的研究和应用摘要：本文主要介绍目前黄原胶的研究、生产状况，黄原胶发酵生产加工工艺，以及黄原胶作为食品添加剂在各类肉制品、果汁饮料、Ifif制品以及乳饮料等中的使用。同吋提岀了提高黄原胶加工生产产量和质量的方法。关键同：黄原胶生产工艺食品应用黄原胶,又称黄胶、汉生胶、单细胞多糖，足野油菜黄单胞杆菌{Xanthomonascampestris}以碳水化合物（如玉米淀粉等）为主要原料，经发酵工程生产的一种用途广泛的微生物胞外多糖，简称XC。黄原胶分子由一葡萄糖、一甘露糖、一葡萄糖醛酸、乙酸、丙酮酸组

2、成，其结构与纤维素类似。其呈类白色或浅黄色粉末，无味、无臭，无任何毒副作用，适用安全性强。（一）黄原胶的研究进展自20世纪50年代美国人Jeanes等发现黄单胞菌NRRLB-1459产生黄原胶后，美国Kelco公司在1964年首次实现了黄原胶的工业化生产，目前#世界上黄原胶生产最高水平已达到50（立方米）单罐发酵年产量200-240t，淀粉投料质量分数由4%-5%提高到8%—9%,发酵黄原胶质量分数己达到5%左右，原料多糖转化率接近80%,发酵周期由72-96h缩短为48-52h.1979年全世界黄原胶产:

3、W:为1.8万吨，1990年世界黄原胶产:U:超过5万吨，1996年世界黄原胶产S达到6万吨。2000年达到10万吨［1］。我国于20世纪70年代末才开始对黄原胶进行研究，主要研宄单位有）南开大学、山东省食品发酵研宄所、无锡轻工大学、山东大学、中国农科院、上海化工研究院、叫川省抗菌工业研宂所、郑州工业大学生化中心和河南省科学院生物所等。1979年南开大学生物系首次分离得到一批黄原胶菌株，并提纯鉴定了这种酸性多糖，1985年率先在国

4、Aj研宄食品级黄原胶，并于1986年年通过了食品级黄原胶产品和生产菌株的毒理

5、学安全性试验。1998年8月卫生部批准了食品级黄原胶的卫生标准#并被列入食品添加剂名单［2］。1992年，黄原胶全国生产总量不足100吨，1998年，达到1500吨。到2003年,国内黄原胶总生产能力约2万吨/a［l］.随着对黄原胶生产的研宂开发和对其发酵原理认识的不断深入，基因工程等新技术逐步应用到发酵生产屮，不断提高了黄原胶发酵生产的质邐:和性能。（二）黄原胶的生产工艺黄原胶的生产工艺主要包括发酵工艺和下游加工两部分，其产率受到菌种、培养基、反应器类型和发酵条件等因素的影响。目前国外采用的生产工艺流程为

6、：菌种、摇瓶、种子罐、发酵罐、发酵液、后处理、烘干、粉碎和成品包装［3］;国内生产黄原胶常用的工艺流程与国外基本相同，但发酵罐为标准型通用反应器，通常后处理采用的是乙醇沉淀方法，生产工艺流程为：菌种、摇瓶、发酵罐、发酵液、热压式真空、脱水喷雾、干燥和成品包装。1黄原胶的发酵工艺黄原胶的发酵生产包括摇瓶发酵和工业化生产。但这两种发酵都是一般以野油菜黄单胞菌力菌种，培养基以葡萄糖、蔗糖或淀粉等为碳源，以蛋白质、色粉、豆粉或硝酸盐为氮源，加入KH2P04、MgS04、Ca（C03）2等无机盐和Fe2+、Mn2+、

7、Zn2+等微量元素。常用的反应器有鼓泡塔反应器、气升式反应器和专用搅拌式反应器、旋转式摇床等。摇瓶发酵的发酵条件：接种量1-5%，旋转式摇床转速220r/min，培养温度28度（用符号表示），发酵72小时左右。工业化生产发酵条件：接种量5-8%，由于培养基的高粘度黄原胶生产属高氧发酵，耑大通风量，一般为1-6立方米/立方米.min。发酵温度为25-28摄氏度。同时工业发酵的温度、PH值、通氧速率以及搅拌速率等也可根据菌种生长和黄原胶合成的不同阶段以及同的生产条件而改变。在工业发酵时，可在适当的范围A增加细胞

8、浓度，降低黄原胶的产量，然后通过多步接种和发酵进行持续生产，同吋接种次数应随发酵液体积增大而增多可达到提高产量的0的。2黄原胶的下游加工黄原胶的下游加工主要包括同液分离、初步纯化、精制和制成成品4个阶段。2.1固液分离黄原胶发酵液中不仅有黄原胶，还含有一些菌体细胞和部分残余的培养基成分。尽管黄原胶在发酵液屮的含量不商，但因其岛粘度而加大了固液分离的难度。目前使用最多的固液分离方法有两种：一是用清水稀释发酵液，然后用硅藻土去除菌体；二是调节pH伉至适当的范围，然后通过加热达到杀死菌体的目的，再用中性蛋白酶分解

9、掉杀死后的菌体。2.2初步纯化黄原胶发酵液在去除菌体后耑要采用超滤等方法，提高黄原胶在发酵液中的浓度，进行浓缩提取（一般将黄原胶浓缩至原发酵液的6%）,然后通过乙醇沉淀的方法，从发酵液中初步提取出黄原胶。2.3高度纯化为了得到符合质量标准及市场需求的黄原胶，对初步提取得到的黄原胶还需进行精制。精制常川的方法有溶解法、超滤法和继续沉淀分离法，其目的在于提高生产出的黄原胶的品质，得到更加纯正的黄原胶产品。2.4制成成