黄原胶的特性_生产及应用进展

摘 要:中国经济的高速发展,使白酒行业进入了“品牌竞争”时代。原酒企业在面对市场萎缩、成本上涨、消费
升级等问题时，迫于生存和发展的压力，纷纷走上了“自创品牌”之路。用 4P 对宜宾中小白酒企业的营销策略
进行分析，找出其中存在的市场定位不准、渠道建设贪大求快、缺乏有效的促销手段等问题，通过细分市场、渠
the chemical structure,and the solution properties of xanthan.
Key words:Xanthan gum；Microbial polysaccharide; Viscosity
随着人们对活性多糖的研究的不断深入，许多具有高商 示，正是由于这些多螺旋体形成的网络结构，使黄原胶具有良
道下沉、促销手段专业化等方式来解决问题。研究结果为原酒企业进行市场营销提供参考和借鉴，对促进原酒
行业向规范化、品牌化发展有重要意义。
关键词：4P；营销；对策
中图分类号：TS261.8;TS262.3;F272
文献标识码：C
Analysis and Suggestion on the Brand Marketing Strategy of
第 37 卷 第 2 期 2 0 1 0 年 03 月
文章编号:1002- 8110（2010）02- 0019- 04
酿酒 LIQUOR MAKING
Vol.37.№.2 Mar.，2010
宜宾中小白酒企业品牌营销策略分析及对策建议
杨 波 1,2，白如彬 1，徐 强 1
(1.宜宾学院经济管理系，四川 宜宾 644000；2..重庆大学经济与工商管理学院，重庆 400044)
冷冻食品
0.05~0.2
减少冰冻晶，使食品口感滑爽
果蔬类
0.03~0.4
保鲜、延长保藏时间
4.2 油井开采业 由于黄原胶的流变学特性、耐盐性能、增稠效果被广泛应
用于油田开发，用于油田钻井泥浆添加剂。黄原胶独有的在低 剪切情况下的高粘度，使低浓度的钻井液可以悬浮固体物质， 即使在高温、高浓度酸碱盐溶液中仍然保持其性能，这一点尤 其适合海洋钻井采油。黄原胶适合三次采油和提高采油率法
Yibin Mid-Small Wine Corporation
YANG Bo1, 2，BAN Ru- bin1,XU Qiang1
(1.Economics and Management Department，Yibin University Yibin Sichuan 644000，China; 2.School of Economics and Business Administration, Chongqing University Chongqing 400044，China）
→ → → YM固体
培养基
5~7mL YM 液体培养
40~100mL 的 半合成培养基
发酵罐
图 3 Xa nthomna s .s p 分级培养示意图
4 黄原胶的应用
黄原胶以其优良的增稠、悬浮、乳化效果且安全环保已被
广泛应用于食品、石油、化工等多领域。国内约有 45%的黄原
胶用作食品添加剂，40%用于石油驱油剂，15%用于化妆品、
个糖单位的侧链，侧链由两个 D- 甘露糖和一个 D- 葡萄糖醛
酸交替连接而成，如图 1 所示[1]，平均相对分子量在 2×106~2×
107Da。黄原胶常以由侧链与主链之间通过氢键结合形成双螺
旋结构，并以多重螺旋聚合体的二级结构状态存在，如图 2 所
收稿日期:2009- 11- 30 作者简介：任宏洋(1980- ),男，博士，主要从事油田废水处理的研究和 教学工作。 * 通讯作者，王新惠（1982- ），女，博士生，主要从事应用微生物和发 酵工程的研究和教学工作。
摘 要:黄原胶是 Xanthomnas.sp 分泌的胞外水溶性多糖，由于其有突出的高粘性和水溶性、独特的流变特性、
优良的温度稳定性和 pH 稳定性、极好的兼容性以及安全环保等特性，已被广泛于石油开采、食品工业、纺织
和化妆品等诸多行业。主要综述了黄原胶的分子结构、分子特性、生产以及应用的研究进展。
关键词：黄原胶；生物多糖；粘度
图 1 黄原胶一级结构示意图
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第二期
酿
酒
2010
图 2 黄原胶二级结构示意图 2 黄原胶的性能
黄原胶是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定、安全环保 等优越性能于一体的一种无味、无臭的天然生物胶。黄原胶水 溶液具有突出的高粘性和水溶性、独特的流变特性、优良的温 度稳定性和 pH 稳定性、极好的兼容性等独特的理化性质，见 表 1。
第 37 卷 第 2 期 2 0 1 0 年 03 月
文章编号:1002- 8110（2010）02- 0017- 03
酿酒 LIQUOR MAKING
Vol.37.№.2 Mar.，2010
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
黄原胶的特性、生产及应用进展
任宏洋 1，王新惠 2*
（1.西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610500；2.长江师范学院生命科学与技术学院，四川 重庆 408100）
3 黄原胶的生产 黄原胶项目属于生物工程高技术产业，技术密集程度高，
工程化难度大，主要有美国、法国、澳大利、瑞士及中国等少数 国家生产。随着黄原胶生产工艺和工业生产技术的日趋成熟， 使黄原胶的发酵产率、糖化率得到大幅度的提高，一般底物转 化 率 60% ~70% ， 发 酵 周 期 大 大 缩 短 ， 由 72~96h 缩 短 为 48~52h。黄原胶的生产工艺主要包括发酵工艺和提取纯化工 艺两部分，其产率受到菌种、培养基、发酵条件、反应器类型、 操作等方面因素的影响。黄原胶发酵菌种一般采用野油菜黄 单胞菌（Xanthomnas campestris）、菜豆黄单胞菌（Xanthomnas phaseoli）、锦葵黄单胞菌（Xanthomnas malvacearum）和胡萝卜 黄单胞菌（Xanthomnas Carotae）等，工业上主要采用野油菜黄 单胞菌为发酵菌株。Xanthomnas.sp 属于 Pseudomonaceae 属， 是 甘 蓝 、 紫 花 苜 蓿 、 黄 豆 等 植 物 的 致 病 菌 ， 为 杆 状 ，宽 0.4~0.7μm，长 0.7~1.8μm，有单个鞭毛长约 1.7~3μm，可以 游动，革兰氏阴性，好氧。Xanthomnas.sp 可通过 ED 代谢途径、 三羧酸循环途径和乙醛酸代谢途径代谢葡萄糖，其中 ED 代 谢途径为主要代谢途径。Xanthomnas.sp 生长培养基主要是 YM 和 YM- T 培养基，且以此两种培养基为生长培养基，菌种 的生长曲线呈二次生长曲线型。Xanthomnas.sp 的发酵法产黄 原胶的发酵培养基主要以物美价廉的淀粉为碳源，以鱼粉、豆
好的控制水的流动性质，因而具有很好的增稠性能[2]。螺旋以 非共价键力如氢键、静电作用力、空间位阻效应保持稳定，黄 原胶在水溶液中具有 3 中构象：天然黄原胶可能具有一个相 对较规则的双螺旋结构；经长时间的热处理，黄原胶螺旋链会 伸展为无序的卷曲结构；冷却后，螺旋和卷曲链在体系中均有 相当程度的存在[3]。此外，Ca2+、Mg2+、Ba2+、K+、Na+ 等离子通过分 子内和分子间的盐桥作用能联结分子链，促进黄原胶向双螺 旋状态转变。正是黄原胶复杂的聚集态结构和分子间作用力 决定了其溶液在低剪切力、低浓度下具有高粘度和假塑性行 为，侧链缠结起来将主链保护起来，使黄原胶溶液具有良好的 耐热、耐酸和耐盐性能，并对酶解也具有良好的稳定性。
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粉或硝酸盐为氮源，加 KH2PO4、MgSO4、CaCO3 等无机盐和 Fe2+、Mn2+、Zn2+ 等微量元素，pH7.0。黄原胶是菌体细胞荚膜的 组成成分之一，它的生成与菌体的生长密切相关。增加菌种的 接种量可以增加菌体浓度，但却减少了黄原胶的分泌，因为细 胞周围的黄原胶阻碍了营养物质的转运，使菌体对数生长期 延迟。Pons 等人[5]采用分级培养的方法，接种时间小于 7h，避 免黄原胶的生产（如图 3 所示），既提高菌体生物量，又减除了 黄原胶对发酵的抑制作用，提高了黄原胶的生产量。黄原胶的 合成温度为 25~34℃，一般控制在 28℃或 30℃，Xanthomnas. sp 菌体的最佳生长温度与黄原胶最佳合成温度不一致，一般 菌体最佳生长温度为 25℃，黄原胶最佳合成温度为 30℃。黄 原胶发酵液的分离纯化比较困难，发酵完毕后，发酵液中一般 含有 10~30g/L 黄原胶，1~10g/L 菌体以及 3~10g/L 的其它代 谢产物。由于高浓度的黄原胶使得发酵液的粘度很大，很难处 理，一般分离纯化黄原胶主要包括菌体灭活、细胞去除、沉淀 黄原胶、洗涤、干燥等步骤。
纺织、陶瓷、环保等行业。
4.1 食品工业
1969 年，美国食品和药物管理局（FDA）批准黄原胶作为
食品添加剂，并首先把黄原胶用于食品工业，随后迅速发展到
欧洲、日本和加拿大等国家。1988 年，我国卫生部批准将黄原
胶列入食品添加剂行列，迅速被作为乳化剂、增稠剂、粘合剂、
增效保鲜剂、悬浮剂等广泛用于食品行业，大大改善了食品的
口味、延长了食品的保藏寿命等。
表 2 黄原胶食品添加剂主要应用
食品种类 质量分数 /%
效果
奶制品
0.5~0.2
增加稳定性、易于香味释放、口感细腻清爽
果汁饮料
0.05~0.2
保持液体均匀不分层、易于释放风味
啤酒
0.05~0.2
促进啤酒产泡
烘焙食品
0.1~0.4
增加蜂窝气泡量、提高保水性能、保持松软润口
中图分类号：T S2202.3;T Q 920.6;T S201.2
文献标识码：B
Study on Production, Properties and Development of Xanthan Gum
REN Hong- yang1, WANG Xin- hui2*
(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, Sichuan，China;
2.College of Life Science and Technology, Yangtze Normal University, Chongqing 408100, Sichuan，China）
Abstract:Xanthan gum is a microbial polysaccharide and an important industrial biopolymer.Xanthan gum is highly slouble in both cold
业价值的多糖物质不断被研究和开发，如透明质酸、黄原胶。 黄原胶因具有突出的高粘性和水溶性、独特的流变特性、优良 的温度稳定性和 pH 稳定性、极好的兼容性以及安全环保等 特性已经成为研究和开发的热点，现已广泛应用于石油开采、 食品工业、纺织和化妆品等诸多方面。 1 黄原胶的分子结构和构象
黄原胶（Xanthan gum）是由野油菜单胞菌（亦名甘蓝黑腐 黄单胞菌）、菜豆黄单胞菌、锦葵黄单胞菌和胡萝卜黄单胞菌 等分泌的一种大分子生物多糖。黄原胶是一种水溶性生物多 糖，由 D- 葡萄糖、D- 甘露糖、D- 葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸 组成的“五糖重复单元”的结构聚合体，具有类似纤维素的一 级结构，包括由 β- 1，4 键连接的 D- 葡萄糖基主链以及含三
and hot water and xanthan solutions are highly viscous even at low polymer concentration.These properties are useful in many industrial
applications,especially in food industry and in oil- extraction operation.This review focuses on various aspects of xanthan gum production,
理化性质 水溶性 增稠性 流变性 热稳定性 耐酸碱性 酶解稳定性 兼容性
表 1 黄原胶主要理化性质 特性 极易溶于热水和冷水 0.9%黄原胶粘度为 8600Pa.s[4] 假塑性 10℃~80℃粘度几乎不变 pH1~13 粘度几乎不变 抗蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶等酶类 能与酸、碱、盐、表面活性、生物胶等互配