黃原膠是由D一葡萄糖、D一甘露糖、D一葡萄糖醛酸
、乙酸和丙酮酸構成的五糖重複單位。其中葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸摩爾比為2.8：3.0：2.0。

 

　　黃原膠是由含有糖類(如葡萄糖、蔗糖

、澱粉、水解澱粉等)的發酵培養基，在適宜的氮源、磷酸氫二鉀和適量的微量元素存在下，由野油菜黃單胞菌菌株作用，進行發酵
，再經後提取、幹燥、粉碎等工序製得。

 

　　黃原膠無味、無臭

、無毒
、食用安全，易溶於水。在水溶液中呈現多聚陰離子，具有獨特的理化性質。在工業生產中主要作為增稠劑，也可以作為懸浮劑、乳化劑、穩定劑。

 

　　到目前為止


，黃原膠被認為是國際上性能最優越的生物膠，被大量應用在食品
、果汁、飲料、飼料
、化妝、醫藥、陶瓷

、消防
、石油等行業
，其市場增長潛力超過所有的親水性膠。本文綜述了黃原膠的結構、性質和生產，敘述了黃原膠在食品行業中的應用。

 

一

、結構

 

　　黃原膠是淡白色或淺米黃色粉末，由五糖單位重複構成，其主鏈與纖維素相同，即由以β-1
，4糖苷鍵相連的葡萄糖構成，三個相連的單糖組成其側鏈：ganlutangyiputaotangyiganlutang。yuzhulianxiangliandeganlutangtongchangyouyixianjixiushi
，celianmoduandeganlutangyubingtongsuanfashengsuoquanfanyingcongerbeixiushi，erzhongjiandeputaotangzebeiyanghuaweiputaotangquansuan。

 

　　黃原膠除擁有規則的一級結構外，還擁有二級結構，經Xyishexianyanshehedianzixianweijingceding
，huangyuanjiaofenzijiankaoqingjianzuoyongerxingchengguizedeluoxuanjiegou。shuangluoxuanjiegouzhijianyikaoweiruodezuoyonglierxingchengwangzhuanglitijiegou，zheshihuangyuanjiaodesanjijiegou，tazaishuirongyezhongyiyejingxingshicunzai。

 

二
、性質

 

　　黃原膠被譽為“工業味精”
，是目前世界上生產規模最大且用途最廣泛的微生物多糖。其主要有以下性質。

 

　　(1)黃原膠無味
、無臭、適用安全性強
，粘度高
，1％水溶液粘度相當於明膠的100倍
，從而可作為良好的增稠和穩定劑。

 

　　(2)獨特的流變性，在剪切作用下，溶液的粘度會迅速下降，一旦剪切作用解除
，溶液的粘度會立即恢複，這種特性賦予食品如冰淇淋、火腿腸、果汁和植物蛋白型飲料
、焙烤食品以良好的口感。這種特性也使得黃原膠在石油鑽井和開采中得到廣泛的應用。

 

　　(2)良好的熱穩定性，在較大的溫度範圍內(一18―130℃)保持特有的功能，是生產冷凍食品和焙烤食品的良好輔料。

 

　　(4)酸堿穩定性

，其粘度基本上不受酸堿的影響，在PH值1～12範圍內能保持原有特性，從而使其有廣泛的應用範圍。

 

　　(5)具有極強的抗氧化和抗酶解作用
，即使在次氯酸納、雙氧水

、生物活性酶存在的條件下仍能發揮作用。

 

　　(6)具有廣泛的相溶性。與瓜爾豆膠
、槐豆膠混合物可產生有益的協同作用。這種結構膠在一定條件下可產生凝膠作用。

 

　　(7)與高濃度鹽類、糖類共存時，仍保持穩定的增稠體係。

 

　　(8)對不溶性固體顆粒和油滴具有良好的懸浮性。

 

　　(9)微波穩定性。已經形成的穩定體係，即使在微波爐中凍結一解凍都對其性能不會產生影響。

 

　　(10)與鹽類、酸堿的配伍性好
，與半乳一甘露聚糖的反應性好。

 

三、生產

 

　　生產黃原膠的菌株：黃原膠生產菌株為黃單孢菌屬幾個種
，目前工業化生產用菌株主要是甘藍黑腐病黃單孢杆菌，此外菜豆黃單胞菌、錦葵黃單胞菌和胡蘿卜黃單胞也可作為發酵菌種。

 

　　下圖是黃原膠生產工藝簡圖
，黃原膠的生產受到培養基組成
、培養基條件(溫度、PH值，溶氧量等)、反應器類型
、操作方式(連續式或間歇式)等多方麵因素的影響。菌株可在25℃～30℃下生長，最適的發酵溫度為28℃，已有研究者提出具體的溫度與生長速率關係的方程。

 

　　黃原膠的提取：相比較而言
，從發酵液中回收產品的成本較高。一般的，最終發酵液中的組分為：黃原膠：10～30L，細胞：1～10g／L，殘餘營養物質3～10L

，以yi及ji其qi他ta代dai謝xie物wu。由you於yu高gao濃nong度du的de黃huang原yuan膠jiao的de存cun在zai，溶rong液ye濃nong度du很hen大da，從cong而er增zeng加jia了le提ti取qu操cao作zuo的de困kun難nan，因yin此ci，宜yi先xian做zuo稀xi釋shi處chu理li。提ti取qu的de主zhu要yao步bu驟zhou包bao插cha細xi胞bao的de沉chen澱dian，黃huang原yuan膠jiao的de沉chen澱dian
、脫水、幹燥、研磨。

 

四、在食品中的應用

 

　　黃原膠作為食品添加劑，已被許多國家接受。在飲料
、糕點
、果凍、罐頭食品

、海產品、肉製品加工等領域中成為重要的穩定劑、懸浮劑、乳化劑、增稠劑
、黏合劑及具高附加值
、高質量的加工原料。具體可概括為以下幾個方麵。

 

　　1）耐酸、耐鹽的食品增稠穩定劑

 

　　應用於各種果汁飲料、濃縮果汁、調味料(如醬油

、蠔油
、沙拉調味汁)的食品中。黃原膠的穩定效果明顯優於其它膠

，具有較強的熱穩定性，一般的高溫殺菌對其不會有影響，可用於各種果汁飲料、果肉飲料
、植物蛋白飲料等，用量0.08～0.3。

 

　　黃原膠優良的耐鹽、耐nai酸suan堿jian性xing可ke以yi完wan全quan取qu代dai醬jiang油you中zhong的de傳chuan統tong增zeng稠chou劑ji澱dian粉fen等deng，可ke以yi克ke服fu澱dian粉fen沉chen澱dian的de缺que點dian，且qie能neng使shi醬jiang油you細xi膩ni均jun一yi，提ti高gao掛gua壁bi性xing和he著zhe色se性xing

，延yan長chang貨huo架jia期qi。果guo醬jiang、豆醬等風味調製醬
，用黃原膠作增稠穩定劑，使醬體統一，塗拌性好，不結塊
，易於灌裝，且提高口感。

 

　　2）食品乳化劑

 

　　作為乳化劑用於各種蛋白質飲料、乳ru飲yin料liao中zhong，防fang止zhi油you水shui分fen層ceng和he提ti高gao蛋dan白bai質zhi的de穩wen定ding性xing
，防fang止zhi蛋dan白bai質zhi沉chen澱dian，也ye可ke利li用yong其qi乳ru化hua能neng力li作zuo為wei起qi泡pao劑ji和he泡pao沫mo穩wen定ding劑ji，如ru用yong於yu啤pi酒jiu製zhi造zao等deng。在zai以yi豆dou類lei蛋dan白bai為wei主zhu的de乳ru化hua體ti係xi中zhong加jia入ru0.02％的黃原膠後

，乳化性明顯提高，並使混合體係具有高的剪切率和熱誘導的高粘特性。

 

　　3）食品填充劑

 

　　作為穩定的高粘度填充劑
，可廣泛應用於各類點心、麵包
、餅幹、tangguodengshipindejiagong，zaibugaibianshipindechuantongfengweideqiantixia，shishipinjuyougengyouyuedebaoxingxing，gengchangdebaozhiqi，genglianghaodekougan，youliyuzhexieshipinduoyanghuahegongyehuaguimoshengchan。zaigezhonglengdongshipinshengchanzhong，huangyuanjiaojuyoufangzhiqishishui，yanhuanlaohua
，yanchangbaozhiqidezuoyong。

 

　　4）食品乳化穩定劑

 

　　作為乳化穩定劑應用於冷凍食品，在冰淇淋

、雪xue糕gao中zhong黃huang原yuan膠jiao能neng調tiao整zheng混hun合he物wu粘zhan度du，是shi使shi其qi具ju有you均jun勻yun穩wen定ding的de組zu成cheng
，組zu織zhi滑hua軟ruan
，由you於yu黃huang原yuan膠jiao的de粘zhan度du和he溫wen度du的de關guan係xi有you可ke塑su性xing和he剪jian切qie性xing能neng，故gu在zai加jia工gong操cao作zuo時shi粘zhan度du下xia降jiang，阻zu力li減jian小xiao，有you利li於yu工gong藝yi進jin行xing，而er在zai冷leng卻que老lao化hua階jie段duan，粘zhan度du恢hui複fu
，有you利li於yu提ti高gao膨peng脹zhang率lv，防fang止zhi冰bing淇qi淋lin組zu織zhi中zhong大da冰bing晶jing的de形xing成cheng，使shi冰bing淇qi淋lin口kou感gan潤run滑hua細xi膩ni。

 

　　同時提高了產品的凍融穩定性，而且在融化時奶油和水混合均勻，不會產生漿液分離現象。一般老化時間2～3h。用量0.2％～0.4％。

 

　　5）食品黏合劑

 

　　黃原膠可將一些水溶性粉末物質
，如褐藻酸鈉、酪蛋白、甲jia基ji纖xian維wei素su和he聚ju乙yi二er醇chun纖xian維wei素su鈉na鹽yan等deng交jiao聯lian起qi來lai從cong而er製zhi成cheng一yi種zhong黏nian合he劑ji。此ci黏nian合he劑ji用yong於yu食shi品pin加jia工gong，可ke起qi到dao改gai善shan質zhi地di增zeng加jia成cheng膜mo性xing的de作zuo用yong。利li用yong黃huang原yuan膠jiao的de這zhe一yi性xing能neng可ke以yi製zhi造zao粒li狀zhuang糊hu料liao。與yu傳chuan統tong糊hu料liao相xiang比bi，用yong黃huang原yuan膠jiao製zhi作zuo的de糊hu料liao飛fei散san性xing小xiao
，均jun一yi性xing和he可ke溶rong解jie度du高gao
，流liu動dong性xing及ji填tian充chong性xing能neng好hao
，因yin不bu具ju凝ning聚ju性xing固gu保bao存cun性xing優you良liang。

 

　　6）黃原膠在特定食品加工中的應用

 

　　①黃原膠對麵條品質的影響

 

　　(1)黃原膠對麵筋的形成成現出先強化後弱化的趨勢
，其中對持水率的影響會影響麵筋其他指標。

 

　　(2)黃原膠對粉質特性呈現出較好的改良作用，而對拉伸特性有弱化影響。

 

　　(3)黃原膠對澱粉的膨脹勢影響不大，對麵粉的起始糊化溫度有規律的降低，在膠體加入量為0.2時峰值黏度最大。

 

　　(4)黃原膠對蒸煮特性有很好的改善，隨著膠體比例的增大，蒸煮特性各項指標降低。

 

　　(5)膠體的加入增大了麵條質構的硬度、粘合性、咀嚼性
，粘附性和彈性、粘結性、回複性較空白有所降低。

 

　　②對牛肉品質的改善

 

　　黃原膠改善牛肉的保水性主要基於兩個方麵，一是黃原膠本身就是親水膠體，滲入牛肉組織可提高肌肉的持水能力
；二是肉的保水性可通過蛋白質的凝膠狀結構和靜電作用表現出來的，其中肌肉結構蛋白中的肌球蛋白對其保水性具有決定作用。

 

　　pH值是衡量牛肉品質的一個重要參數，不僅影響牛肉的適口性、嫩度、烹煮損失和貨架時問，還與牛肉的係水力、肉色和風味等顯著相關。肌肉pH值接近其蛋白質等電點(5.0～5.5)時，肉的機械強度最大，嫩度較差，係水力也較低。生產上通常要求肉品的pH值偏離其等電點。黃原膠溶液浸泡牛肉可提高其肌肉的PH值
，因此
，添加黃原膠將有利於改善牛肉的保水與質構品質。

 

　　牛肉最大剪切力的大小可以反映牛肉的嫩度，剪切力越小嫩度越好。因此，0.5％的黃原膠浸泡液可以改善牛肉的嫩度。其原因可能在於：黃原膠可以螯合Ca2+，可能促使肌細胞中的Ca2+轉入肌漿中
，由此激活肌漿中的鈣激活酶，促進肌肉蛋白質的水解
，致使肌纖維結構中的z線崩解直至消失，以及使肌節斷裂
、肌原纖維小片化
，從而嫩化肌肉。

 

五、總結

 

　　黃原膠的水溶液具有獨特的流變特性――剪切稀化，隨著剪切速率增加，溶液的表觀粘度明顯下降；

 

　　具有增粘性，在較低濃度下即有較大粘度；

 

　　具有良好的水溶性、對熱及酸堿的穩定性、與多種鹽類有很好的相容性。

 

　　這諸多特性使其通過控製產品的流變學行為而顯著改善食品的質地、口感、外觀品質
，提高其商業價值，因此在食品中的應用前景非常的廣泛。