微生物发酵生产新型食用胶 姓名:徐岳渊学号:18300120102 技术原理 微生物胞外多糖( exopolysaccharides,EPS)是微生物在生长代 谢过程中分泌到细胞外的胞外多糖,一部分可被用作食用胶。目前 已工业化生产的微生物胞外多糖有黄原胶、结凝胶、结冷胶、茁霉 多糖、凝乳胶、鼠李胶、沃伦胶以及透明质酸等。 以下以结冷胶为例对微生物发酵生产新型食用胶的技术原理进 行阐述。 结冷胶( Gellan gum)是美国 Kelco公司20世纪80年代开发的 一种微生物食用胶,它是由伊乐假单胞菌( Pseudomonas elodea)在 中性条件下,以葡萄糖为碳源、硝酸铵为氮源及一些无机盐所组成 的培养基中,经有氧发酵而产生的细胞胞外多糖胶质,是一种新型 的全透明的凝胶剂 结冷胶又称凯可胶,是一种高分子线性多糖,由4个单糖分子 组成的基本单元重复聚合而成。其基本单元是由1,3-和1,4-连接的 2个葡萄糖残基,1,3-连接的1个葡萄糖醛酸残基,和1,4-连接的 1个鼠李糖残基组成。其中葡萄糖醛酸可被钾、钠、钙、镁中和成 混合盐。并且天然结冷胶含有0-酰基(甘油酰基和乙酰基)。天然 或称髙酰基结冷胶可形成髙弹性低硬度凝胶。乙酰化结冷胶通过碱 处理除去0-酰基后生成低酰基结冷胶,再经过滤可得到纯化低酰基
微生物发酵生产新型食用胶 姓名：徐岳渊 学号：18300120102 一、 技术原理 微生物胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)是微生物在生长代 谢过程中分泌到细胞外的胞外多糖，一部分可被用作食用胶。目前 已工业化生产的微生物胞外多糖有黄原胶、结凝胶、结冷胶、茁霉 多糖、凝乳胶、鼠李胶、沃伦胶以及透明质酸等。 以下以结冷胶为例对微生物发酵生产新型食用胶的技术原理进 行阐述。 结冷胶(Gellan Gum)是美国 Kelco 公司 20 世纪 80 年代开发的 一种微生物食用胶，它是由伊乐假单胞菌(Pseudomonas elodea)在 中性条件下，以葡萄糖为碳源、硝酸铵为氮源及一些无机盐所组成 的培养基中，经有氧发酵而产生的细胞胞外多糖胶质，是一种新型 的全透明的凝胶剂。 结冷胶又称凯可胶，是一种高分子线性多糖，由 4 个单糖分子 组成的基本单元重复聚合而成。其基本单元是由 1,3-和 1,4-连接的 2 个葡萄糖残基，1,3-连接的 1 个葡萄糖醛酸残基，和 1,4-连接的 1 个鼠李糖残基组成。其中葡萄糖醛酸可被钾、钠、钙、镁中和成 混合盐。并且天然结冷胶含有 O-酰基（甘油酰基和乙酰基）。天然 或称高酰基结冷胶可形成高弹性低硬度凝胶。乙酰化结冷胶通过碱 处理除去 O-酰基后生成低酰基结冷胶，再经过滤可得到纯化低酰基
结冷胶,即商品结冷胶,其相对分子质量约为50万 CH CHa CooM CHzOH OHOH CACH.OH 图一:高酰基结冷胶结构式 CH, OH COo-M CH,OH OH OH 图二:低酰基结冷胶结构式 结冷胶的制法是由假单胞杆菌在葡萄糖、玉米糖浆、磷酸盐、 蛋白质、硝酸盐和微量元素组成的液体培养基中培养两天,得到 图三:假单胞菌属菌落
结冷胶，即商品结冷胶，其相对分子质量约为 50 万。 结冷胶的制法是由假单胞杆菌在葡萄糖、玉米糖浆、磷酸盐、 蛋白质、硝酸盐和微量元素组成的液体培养基中培养两天，得到一 图一：高酰基结冷胶结构式 图三：假单胞菌属菌落 图二：低酰基结冷胶结构式
种天然的高乙酰基结冷胶。这时得到的结冷胶在其葡萄糖基上结有 半个乙酰基和半个甘油酸酯,由于乙酰基的存在会严重影响其凝胶 特性,故需在所得的醪液中加入氢氧化钾使呈碱性,以脱去乙酰基 和甘油基,已取得低乙酰基结冷胶。然后加热、过滤,用异丙醇醇 析而得脱乙酰基的澄清结冷胶。 冷水 结冷胶 多价堇合剂 (1) (2) 加热至70-95℃ 搅拌 冷溶液 加热至70-95℃ 热溶液 其他配料 其他配科 热液 冷却 其他配科 搅拌 加进冷水 在达到凝 中同时搅 结温度前 或后搅拌 液体凝胶 液体裰胶 液体裰胶 图四:用结冷胶造液体凝胶 图五:在乳制品中,结冷胶可取代果胶的使用
种天然的高乙酰基结冷胶。这时得到的结冷胶在其葡萄糖基上结有 半个乙酰基和半个甘油酸酯，由于乙酰基的存在会严重影响其凝胶 特性，故需在所得的醪液中加入氢氧化钾使呈碱性，以脱去乙酰基 和甘油基，已取得低乙酰基结冷胶。然后加热、过滤，用异丙醇醇 析而得脱乙酰基的澄清结冷胶。 图四：用结冷胶造液体凝胶 图五：在乳制品中，结冷胶可取代果胶的使用
二、技术应用 1.稳定剂:某些新型食用胶如可得然胶在高温下仍可保持极好的形状 和性质,在少量使用的情况下就可提高热稳定性达到应用效果。在 包括生干面制品、生湿面制品、方便面制品等面食添加后,产品具 有良好的质构和外形,韧性和柔软性都得以提高,具有较好的口 感,面食品在加热煮沸的过程中可增加弹力、嚼感,防止煮烂、薪 糊、混汤等。 2.凝固剂:利用成胶性和热不可逆性,在豆腐类制品生产加工中, 适量使用可增强耐热、耐冷冻性,改良口感,改善成形性,将不同 成分的含新型食用胶的混合物放在容器中加热,可以制作出多种具 有美观外形的凝胶制品。 3.增稠剂:作为增稠剂应用于色拉音等流体食品中,赋予产品奶油 样的口感,增加无脂食品的粘度,并可以极大地提高产品质量。根 据新型食用胶的凝胶特性,可添加在肉类食品中,如熟肉制品,西 式火腿,肉灌肠类,按生产需要适量使用,可提高保水性、结实 性,改善口感 4.持水剂:新型食用胶在加热成胶后可以保持一定的含水量,将其 添加到食品中,会将水分子包容在其独特的网络结构中。在焙烤食 品中使用,经过处理后仍保持一定的持水性,可提高冷冻时的保水 性;同时,还能抑制油炸食品的吸油,代替脂肪达到低脂化效果等。 5.粘合剂:新型食用胶可用作烹调加工食品中的粘结剂,可改进口 味,使冰淇淋提高保形性,有利于糕点冷藏时的保温等。另外,在
二、技术应用 1.稳定剂:某些新型食用胶如可得然胶在高温下仍可保持极好的形状 和性质，在少量使用的情况下就可提高热稳定性达到应用效果。在 包括生干面制品、生湿面制品、方便面制品等面食添加后，产品具 有良好的质构和外形，韧性和柔软性都得以提高，具有较好的口 感，面食品在加热煮沸的过程中可增加弹力、嚼感，防止煮烂、薪 糊、混汤等。 2. 凝固剂：利用成胶性和热不可逆性，在豆腐类制品生产加工中， 适量使用可增强耐热、耐冷冻性，改良口感，改善成形性，将不同 成分的含新型食用胶的混合物放在容器中加热，可以制作出多种具 有美观外形的凝胶制品。 3. 增稠剂：作为增稠剂应用于色拉音等流体食品中，赋予产品奶油 样的口感，增加无脂食品的粘度，并可以极大地提高产品质量。根 据新型食用胶的凝胶特性，可添加在肉类食品中，如熟肉制品，西 式火腿，肉灌肠类，按生产需要适量使用，可提高保水性、结实 性，改善口感。 4. 持水剂：新型食用胶在加热成胶后可以保持一定的含水量，将其 添加到食品中，会将水分子包容在其独特的网络结构中。在焙烤食 品中使用，经过处理后仍保持一定的持水性，可提高冷冻时的保水 性;同时，还能抑制油炸食品的吸油，代替脂肪达到低脂化效果等。 5. 粘合剂：新型食用胶可用作烹调加工食品中的粘结剂，可改进口 味，使冰淇淋提高保形性，有利于糕点冷藏时的保温等。另外，在
饲料工业中用其作为鱼、禽等饲料的粘合剂,如养鱼用的成型饲料 呈颗粒状,但饲料在水中被溶化将影响水质和饲料效率,添加新型 食用胶后效果明显改善。 三、技术优缺点 1.优点:生产周期短;不受气候和地理环境条件的限制;可以在人 工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产;安全无毒,且有较于 传统食用胶更优良的理化性质。 2.缺点:产量较低;对于反应温度控制的要求较高;用于通气搅拌 的能源髙;提纯用的有机溶剂耗量大;有机溶剂难以回收 参考文献 百度百科https://baike.baiducom 《微生物发酵法制备结冷胶的研究进展》吴军林等 《微生物食用胶一一结冷胶的研究新进展》胡桂萍等 《可得然胶凝胶特性改变的研究》吉武科等
饲料工业中用其作为鱼、禽等饲料的粘合剂，如养鱼用的成型饲料 呈颗粒状，但饲料在水中被溶化将影响水质和饲料效率，添加新型 食用胶后效果明显改善。 三、技术优缺点 1.优点：生产周期短；不受气候和地理环境条件的限制；可以在人 工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产；安全无毒，且有较于 传统食用胶更优良的理化性质。 2.缺点：产量较低；对于反应温度控制的要求较高；用于通气搅拌 的能源高；提纯用的有机溶剂耗量大；有机溶剂难以回收。 ____________________________________________________________________ 参考文献: 百度百科 https://baike.baidu.com/ 《微生物发酵法制备结冷胶的研究进展》吴军林等 《微生物食用胶——结冷胶的研究新进展》胡桂萍等 《可得然胶凝胶特性改变的研究》吉武科等