黃原膠的生產及應用探討

王良倉

摘 要： 綜述了以玉米淀粉為原料黃原膠的生產過程，黃原膠的主要性能及其在食品、化工等行業中的應用，不斷提高其經濟價值。

關鍵詞：淀粉 黃原膠 生產 應用

中圖分類號：TS202.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）01-0107-01

黃原膠，又稱黃膠、漢生膠、黃單細胞多糖，是人類研究最深、商業化應用程度最高、以碳水化合物為主要原料，用野油菜黃單胞桿菌，經微生物有氧發酵制取的胞外多糖。由于其獨特的剪切稀釋性質，良好的增稠性，理想的乳化穩定性，對酸、堿、熱、反復凍融的高度穩定性以及對人體的完全無毒害等許多優越的特性，而在食品、石油、醫藥、日用化工等十幾個領域有著極其廣泛的應用。

一、黃原膠的生產

1.培養基

黃單孢桿菌產生黃原膠常用的培養基是：以葡萄糖、蔗糖或玉米淀粉等為碳源，以蛋白質、魚粉、豆粉或硝酸鹽為氮源，加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等無機鹽和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素，以及生成促進劑谷氨酸、檸檬酸等合成。

2.生產工藝

①發酵液處理：通過使用離心、過濾、酶處理、次氯酸鹽氧化、過濾及超濾濃縮等方法進行處理，除去黃原膠中的雜質與活性菌體。②沉淀反應：用鈣鹽、鋁鹽、季銨鹽或酸沉淀法制取。③過濾沉淀物并進行洗滌。④干燥、粉碎、篩分、成品包裝。

2.1工業級黃原膠的生產

提取工業級黃原膠，首先要經過滅菌處理，對活菌細胞滅殺，然后直接干燥，主要采用噴霧或滾筒干燥的方法，但是，這些方法會由于發酵液中水分含量高而加大能量的消耗，且降低成品的顏色與純度，還增加成本；此外，還可以使用沉淀法，用鈣鹽、銨鹽等使黃原膠發酵慢慢沉淀，見圖1。

10%NaOH水溶液 2%GaCI2水溶液 ↓ ↓ 發酵液→調PH值→鹽析→過濾→干燥→粉碎→包裝→成品

圖1鈣鹽沉淀法生產流程因其產品附加值低，市場用受到限制，因此國內一般發展食品級黃原膠。

2.2食品級黃原膠的生產

提取食用級的黃原膠，主要采用沉淀法，通常選用醇類作為沉淀劑，比如有甲醇、乙醇、異丙醇等低級醇。但由于醇的成本高，且可能對后期的生產與應用有影響，進而研究出采用非醇類法生產黃原膠，有效地解決了這一問題，且降低了生產成本，具體見圖2。

菌種→種子罐→分級培養→接種→發酵罐（30℃、通氣、攪拌、48-60h）→放罐→用稀鹽酸調pH值為2→沉淀→脫水干燥→粉碎→黃色成品。

圖2非醇法生產流程

二、黃原膠的應用

1.黃原膠在食品工業中的應用

在食品工業中主要作為增稠劑、懸浮劑、乳化劑和穩定劑，尤其是穩定性非常強，即使在pH值為3-9，溫度80-130℃的苛刻條件，也可以達到它基本穩定狀況。此外，在食品工業中還可以應用于奶制品、果汁飲料、點心餡以及一些副食品的加工中，通過添加黃原膠并對其進行預處理，可以有效避免加工制成的成品出現失水現象。

2.黃原膠在石油工業中的應用

在石油工業中，通過使用黃原膠，明顯提升石油的開采效率，因為黃原膠擁有較強的增粘、增稠、抗鹽、抗污染能力。特別是在海洋、海灘、高鹵層和永凍土層等艱險之地進行鉆井作業，可以有效避免井噴事件的發生，且效果非常明顯，此外低濃度的黃原膠水溶液就可保持水基井液的粘度、使鉆井液有好的懸浮性能，這可防止井壁坍塌、抑制地層井噴、便于將切削下的碎石排出井外，其性能遠遠超過聚丙烯酰胺。黃原膠的磨阻特性相對較小，可以實現節能減耗的目標；再加上黃原膠具有較高的抗鹽、耐高溫性，從而提升油田的采油率，大約能提高10%以上。

3.黃原膠在其它工業中的應用

黃原膠也被廣泛用于其他行業，可以用作釉漿懸浮劑和粘結劑，在陶瓷工業發揮重大作用，已經被作為一項重大技術革新；作為原料生產的凝膠泡沫滅火劑，主要針對森林、有機溶劑及其它化學品的滅火中，效果非常明顯。在農業方面，可以充當滅蟲劑以及肥料懸浮劑，促進作物生長，通過控制藥物以及肥料的粘附，進而延長其有效期限；還可作為水基油墨和乳化油墨、膠體炸藥、水溶性涂料、工業擦亮劑、除銹劑、濕法冶金的增稠劑，藥物、化妝品的潤滑劑，牙膏增稠劑，印染工業的載色劑等。

三、展望

黃原膠的生產增長很快，投資收益率比較高。在黃原膠生產成本中，電和蒸氣成本約占總成本的40%，因此自備熱電可以有效的降低成本，增強產品競爭力。隨著熱電企業逐漸介入黃原膠生產的趨勢，以及我國黃原膠生產技術的不斷進步，國內黃原膠生產成本逐漸降低，我國黃原膠產品在國際市場上有比較強的競爭力，中國的黃原膠將會對國際市場造成很大影響，國際市場份額將會不斷擴大。 另外，黃原膠在生產中所需的培養基，玉米淀粉占有很大的比例，這也給種植業的發展帶來新的商機，為促進農民增收，加快“三農”發展具有重要的意義。

參考文獻

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