黄原胶

我国对黄原胶的研究与生产起步较晚，80年代后期进行 工业生产，目前山东烟台，江苏金湖等数家生产，年产
1000吨左右。主要用作食品添加剂。我国生产设备落后， 生产水平低。

有分批发酵、半连续发酵和连续发酵等方式，以分批发
酵法最为常用。
一、黄原胶的分子结构及性能
（一）分子结构
以5分子糖为一单元，由与此相同的单元聚合而成高分子 多糖，每一个单元由2分子葡萄糖、2分子甘露糖和1分子 葡萄糖醛酸组成。其主链由葡萄糖通过β - 1，4-糖苷键 相连而成的2分子葡萄糖为单元，其结构与纤维素结构相 同，相间在葡萄糖的C3上连有2分子甘露糖和1分子葡萄糖 醛酸构成侧链，在侧链上有丙酮酸及羧酸侧基。（在水溶 液中为双螺旋结构）。
异丙醇含量/mg/kg ≤750 活菌总数/个/g － 酵母菌数/个/g － 霉菌数/个/g － 致病菌 不得检出
≤500 ≤10000 ≤300 ≤300 不得检出
－ ≤10000 － ≤300 不得检出
四、在食品工业中的应用
黄原胶在食品加工中能显著改善食品的质地、口感、外 观，提高食品的商业价值，而且使用量少，成本低。 1、作为耐酸、耐盐的增稠稳定剂：果汁饮料、浓缩果 汁、调味料（如沙拉调味汁）
3.脱水干燥：黄原胶对热敏感，一般采用气流干燥或真空干 燥，温度控制在60℃左右。终产品的水分在10％左右。 4.粉碎和包装：细度一般0.18mm左右。
三、黄原胶的质量标准
黄原胶安全无毒，可为食品添加剂。 指标 美国FCC（1981） WHO/FAO（1986）中国（GB-92） 物理状态 乳白色粉末 乳白色粉末 乳白色或浅米黄色粉末 溶解性 易溶于水 易溶于水 易溶于水 粘度（Pa/s）≥0.6 － ≥0.6 剪切性能值： － － ≥6.0 干燥失重/％ ≤15 ≤15 ≤13 灰分/％ 6.5-16 ≤16 ≤13 氮含量/％ － ≤1.5 ≤1.7 丙酮酸含量/％ ≥1.5 ≥1.5 1.65-2.35 砷（As)/mg/kg ≤3 ≤3 ≤3 铅（Pb） )/mg/kg ≤5 ≤5 ≤2 重金属/mg/kg ≤3 0 ≤30 ≤10（以Pb计）
二、黄原胶的生产
（二）发酵工艺：
1.种子菌培养：
培养基组成：葡萄糖或蔗糖20g，酵母膏1g，牛肉膏3g， 蛋白胨5g，NaCl 5g，加水1000mL，于500mL三角瓶中 装200mL培养液，0.1MPa下灭菌20min，冷却后接入斜 面培养基，28-30℃下摇瓶培养24-48h。然后可接入种子 罐中通风培养。
（三）分离与提取工艺
发酵醪：黄原胶2.5-3％，大量菌体、碳水化合物、无机盐等， 需要分离纯化。 包括：发酵液预处理、胶的分离提取、脱水干燥、粉碎和包装。 1.预处理： 物理处理法：如热处理使菌体细胞及蛋白质等变性凝集，过滤 除去。采用新型过滤技术进行分离除杂。 化学处理法：如加盐可絮凝颗粒、硅藻土吸附杂质，酸、碱处 理提高黄原胶过滤性等。 生物化学处理法：加入碱性蛋白酶降解细胞成为可溶性物质。
3.发酵条件： T：黄单胞杆菌最适生长T24-27℃，最适产胶T30-33℃，因 此，宜采用分段控制温度。 pH：6.5-7.5，最适pH为7.0，最好控制7.0±0.5。 氧气：氧气充足所产黄原胶的丙酮酸含量高，粘度高。
接种量和种子质量：接种量5-8％，7.5％（v/v）较合适。
种子纯正，密度大，活力强。选择对数生长期的中后期 为好。 搅拌：影响溶氧和基质的传递。 时间：72-96h 48-52h
2.分离提取： 直接干燥法：采用滚筒干燥或喷雾干燥等方法干燥发酵液，得 到工业粗制品黄原胶。工艺简单、操作方便、成本低，但不能 除去色素和其中的有机物和无机物等杂质。 醇沉淀法：在溶液中加入醇类溶剂，使黄原胶沉淀出来。常用 的醇有甲醇、乙醇、异丙醇。醇加入量一般为发酵液的1.5-3.0 倍，所以醇耗用量大，成本高，可得到工业级和食品级的黄原 胶。 盐析沉淀法：酸性条件下，黄原胶于氯化钙形成凝胶状沉淀， 加入酸性酒精脱去钙离子使成短絮状沉淀，过滤，沉淀中加酒 精并用氢氧化钾溶液调pH，过滤得到工业级产品。酒精的耗用 量少，成品中带入钙离子，色灰。
5、保水性：肉制品的加工，可提高嫩度、色泽和风味， 提高持水性及出品率。 果蔬的保鲜处理，防止果蔬失水、褐变，延长保质期。 6、罐头食品加工，外观感觉良好。
思考题




什么是黄原胶？其分子结构有哪些有机物怎样 组成？ 黄原胶有哪些重要特性？ 我国目前生产黄原胶应用的优良菌株有哪些? 黄原胶的预处理、分离提取方法有哪些？ 黄原胶作为新型食品添加剂，可用于哪些食品 加工中？
一、黄原胶的分子结构及性能
（二）性能
1.强亲水性
能在多种极性介质中迅速溶胀并形成稳定的高粘度溶胶， 可溶于冷水、热水、盐溶液、及酸、碱水溶液中，其溶 解性为热水优于冷水，碱性优于酸性，盐浓度增加溶解 性降低。
2.增稠性（低浓度时高粘性）
含2-3％黄原胶的液体，其粘度高达3-7Pa.s。
3.稳定性 对热稳定：0-100℃范围内加热处理其粘度基本无变化，在 130℃保持30min后冷却，溶液粘度无明显变化。 对酸、碱稳定：其水溶液的粘度几乎与pH无关。在pH5-10之 间，其粘度不受影响，在pH＜4或pH＞11时粘度
2.发酵培养基 碳源：一般是糖类和淀粉等，糖类以葡萄糖为最佳，有的适 合利用蔗糖；淀粉以玉米淀粉为佳。浓度一般是4-5％（国 外8-9％），转化率可达60-70％。 氮源：一般黄单胞杆菌易利用有机氮，不易利用无机氮，所 以生产上多采用鱼粉、鱼粉蛋白胨、豆饼粉等，以鱼粉蛋 白胨为佳。使用量0.4-0.6％。高的C/N有利于黄原胶合成。 无机盐：P、S、Mg＋＋、Ca＋＋、K＋、Zn＋＋等对菌体生长和 胶的合成有促进作用。添加CaCO3、K2HPO4、MgSO4等。 表面活性剂：对发酵有重要影响。可提高出胶率，但影响精 制和质量。
二、黄原胶的生产
可从土壤和植物病源 体上分离筛选。
（一）菌种： 目前国内外大多采用甘蓝黑腐病黄单胞杆菌（也称野油菜黄 单胞菌），如美国的X.C-1459，南开-01（N.K-01)、山大152(S-152)、中科院的L4、L5等菌株。这些菌种一般呈杆状， G-，产荚膜。在琼脂培养基平板上形成黄色粘稠菌落，液体 培养可形成粘稠的胶状物。
2、作为乳化剂：蛋白饮料、乳饮料，防止油水分层及 蛋白质沉淀。可作为起泡剂和泡沫稳定剂用于啤酒制造。
3、作为高粘度填充剂：各种点心、面包、饼干、糖果， 更好的保形性、保质期和口感。各种速冻食品中，可防 失水，延缓老化，延长保质期。 4、作为乳化稳定剂：冷饮食品，提供冻融稳定性，阻止 冰晶的形成，使产品质地细腻。
中优良的悬浮稳定剂。其增稠性可降低油相和水相的不相 容性，起到提高乳化能力，阻止油水分层的作用。
5.相容性：
与其他食品胶的配伍性及协同增效性。可与绝大部分食品 增稠剂溶液混溶特别是海藻胶、淀粉、卡拉胶、瓜儿豆胶、 羧甲基纤维素、淀粉、糊精等互溶，溶液的粘度以叠加的 形式增加。
6.保水性：对食品具有良好的保水、保鲜作用。如肉类、果 蔬等。
有轻微的降低。
对酶稳定：对大多数酶如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤 维素酶等均稳定，因此具有高度的生物学稳定性。 抗剪切能力强（典型的流变特性）：随着剪切速度增加，粘 度降低，胶液变稀，剪切力消失，粘度恢复。 对盐稳定：与大多数盐具有配伍性和稳定性。
4.悬浮性和乳化性（分散性） 1％的黄原胶溶液其承托力为5×10-4N/m2，是食品添加剂
黄原胶

黄原胶，别名汉生胶、占吨胶、黄单胞多糖，是黄单胞 杆菌发酵产生的高分子酸性胞外杂多糖，是国际上20世
纪70年代发展起来的新型发酵产品。其应用覆盖20多个 行业，尤其是食品行业，普遍用于增稠剂、稳定剂、乳 化剂。


国际上，黄原胶开发及应用最早的是美国，1963年首先 实现了工业化生产。目前已有美、英、法、德、日和俄 罗斯等十多个国家和地区生产黄原胶。世界黄原胶产量 1993年为2.5万吨，1996年已超过6万吨。
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