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1、DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2005.06.027食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES结冷胶及其在食品工业中的应用李小勇李洪军贺志非董全(西南农业大学食品科学学院,重庆,400716)摘要结冷胶是一种微生物胞外多糖。文中主要介绍了结冷胶的组成、基本特性、制备及其在食品工业中的应用。关键词微生物多糖,结冷胶,食品添加剂结冷胶是一种微生物代谢胶,又称生物合成胶,比聚合成长链分子;由光散射和固有粘度测定测得脱6过去称为杂多糖PS.60,于1970年代末发现,但直到酰基结冷胶的相对分子质量约为0.5×
2、10;在水溶液1982年才出现有关结冷胶实验室规模发酵生产成功中,结冷胶可形成分支或发生环化,形成多种分子质[2]量的聚合体。的报道,后来美国KelcoDivisionofMerckandCom-panyTnc.公司利用伊东藻假单胞菌(Pseudomonas1.2影响结冷胶结构的因素elodea)正式生产结冷胶。结冷胶是美国Kelco公司在高酰基结冷胶和低酰基结冷胶的区别在于:高酰1980年代继黄原胶之后首先开发的最有市场前景的基结冷胶在第1个葡萄糖基的C-3位置上有1个甘另一微生物多糖专利产品之一,由此在1993年获得油酯基,而在同一葡萄糖基的C-6位置上有1
3、个乙酰[6]由食品科技人员学会(IFT)颁发的食品科技工业成就基,其中葡萄糖醛酸可被K、Ca、Na、Mg中和形成混奖。合盐,用pH10的碱液处理高酰基结冷胶再经过滤可由于结冷胶用量少,凝固点、熔点和弹性强度都得到低酰基结冷胶,低酰基结冷胶形成的凝胶结实有可以调节,形成的凝胶透明度、含汁量高,有优势的呈脆性,类似于琼脂胶。温度是影响结冷胶结构的另一重要因素———在低温下,聚合物以双螺旋结构存在,味性能,入口即化,而且有良好的稳定性,耐酸,耐高当温度升高时以单链形式存在。温,热可逆,还能抵抗微生物和酶的作用,因此在[10]1988年日本就批准在食品中使用,1992年
4、获得2结冷胶的特性FDA权威论证,欧共体1994年正式列入食品安全代结冷胶干粉呈朱黄色,无特殊的滋味和气味,约码(E—418);我国1996年也批准其作为食品添加剂[5]150℃时不经熔化而分解。结冷胶的某些特性优于黄使用,可以按正常生产需要适量使用。原胶,在0.01%～0.04%的范围内呈假塑性流体特1结冷胶的结构组成及影响因素性,当使用量>0.05%,即可形成澄清透明的凝[10]胶,0.25%的使用量就可以达到琼脂1.5%的使用1.1结冷胶的结构组成[4]量和卡拉胶1%的使用量所产生的凝胶强度。通结冷胶最初是从水百合上分离所得的一种格兰常用量为0.1%～0.
5、3%,只有卡拉胶用量和琼脂用量氏阴性菌———伊东藻假单胞菌(Pseudomonaselodea)[6]的1/5～1/2。结冷胶不溶于非极性有机溶剂,也不所产生的胞外多糖,现已利用伊东藻假单胞菌进行溶于冷水,但略加搅拌即以线团形式分散于水中,加工业化生产;有高酰基结冷胶(也称天然结冷胶)和低热即溶解成透明溶液,冷却后以氢键作用,分子以螺酰基结冷胶2种存在形式。结冷胶的单糖分子组成旋片段形成透明结实的凝胶。是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖酸。高酰基结冷胶和低酰结冷胶类多糖的理化性质差异较大,一般来说结基结冷胶其主体结构都是相同的,通过甲基化分析和冷胶多糖的水溶液具有高的粘性
6、和热稳定性,它们在核磁共振(NMR)分析测得的结冷胶多糖主链结构是水溶液中形成凝胶的效率、强度、稳定性与聚合物的[9]一个线性四糖重复单位,由β-D-葡萄糖、β-D-葡萄乙酰化程度及溶液中阳离子类型和浓度有关。在有糖醛酸和α-L-鼠李糖作为重复单元以2∶1∶1的摩尔阳离子存在的条件下,结冷胶加热后再冷却便生成坚第一作者:硕士研究生(李洪军教授为通讯作者)。硬脆性凝胶,其硬度与结冷胶浓度成正比,并且在较收稿日期:2005-03-02,改回日期:2005-04-29低的二价阳离子浓度情况下就产生最大凝胶硬度。942005Vol.31No.6(Total210)综述与
7、专题评论2+2+据报道结冷胶对Ca、Mg特别敏感,且形成的凝胶50%,实验室培育发现,制备结冷胶菌种的最佳种龄++++要比K、Na等一价离子有效,K、Na也能促使结为16h,接种量为10%。2+2+[9,10]冷胶形成凝胶,但它们所需的浓度比Ca、Mg等二工艺流程图如下:[1]试管菌种※茄瓶菌种※三角振荡(28℃、18h)※300L种子价离子大25倍,且这类凝胶是可逆的,这是由于这些离子形成的凝胶的双螺旋结构不同。罐(28～30℃、18～20h)※3000L发酵罐(28～30℃、72h)※50t低浓度的蔗糖溶液对结冷胶凝胶性质也有影响。发酵罐(28～30℃、72
8、h)※脱已酰※过滤※混合
