鐘 凱
史上最強增稠劑,竟然是細菌的分泌物
鐘 凱
冰激凌、八寶粥、果凍、巧克力、軟糖、醬牛肉、火腿腸、速凍餃子、蛋糕……這些美味的食品都可能含有同一種食品添加劑,名字叫作黃原膠,又叫漢生膠。它是一種細菌的分泌物,最早由美國農業部的科學家發現,現在已經成為食品工業應用最廣的添加劑之一。

20世紀50年代,美國農業部的實驗室研究一種叫“野油菜黃單孢菌”的細菌,它對于甘藍、紫苜蓿等多種農作物來說是有害菌,可引起黑腐病。
科學家意外發現它能將甘藍提取物轉化為黏稠的物質,這就是黃原膠。它是一種高分子多糖,分子量大約是葡萄糖的數萬倍。它的物理化學性質特殊,比如它具有雙螺旋結構,化學性質十分穩定。一般的蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、半纖維素酶等都很難將其降解,而且它對酸堿、鹽分、溫度都不敏感。它可以溶于冷水和熱水中,能適應不同的應用環境。
黃原膠屬于發酵工業產品,主要以葡萄糖、蔗糖、淀粉、玉米等碳水化合物為原料。
目前能大規模生產黃原膠的國家主要有美國、中國、法國、日本和奧地利。20世紀60年代,美國公司最先開始商業化生產黃原膠,此后法國和日本等國先后開始生產,中國自20世紀80年代開始商業化生產,至90年代中期已初具規模。
黃原膠早年主要用于石油鉆探行業,僅有30%左右用于食品。進入20世紀70年代,其主要用途逐步轉向食品,目前全球用于食品行業的黃原膠約占總產量的60%~70%。1969年,美國食品藥品管理局率先批準黃原膠作為食品添加劑。1983年世界衛生組織和國際糧農組織下屬的食品添加劑專家委員會批準它作為食品工業中的穩定劑、乳化劑和增稠劑,隨后它也在歐洲獲批。1988年,中國衛生部批準黃原膠列入食品添加劑。它的安全性非常高,因此可以根據需要用于各類食品中,一般無須限量,是目前應用最廣的增稠劑之一。
食品工業中凡是叫作“膠”的物質通常是增稠劑,黃原膠更是技壓群芳。0.1%的黃原膠就能形成良好的增稠效果,其他很多增稠劑在這個濃度根本沒有任何效果。在同等濃度下,黃原膠的黏度是明膠的100倍。它還可以和槐豆膠、瓜爾膠、魔芋粉等其他物質協同,增稠特性得到進一步強化。除了黏度大,黃原膠對熱、酸堿度、鹽度的穩定性以及特殊的流體特性使它的應用范圍非常廣。
很多增稠劑在高溫下黏度會降低甚至完全失效,但黃原膠的黏度在10℃~80℃幾乎沒有變化。在-4℃~93℃環境下反復冷凍、加熱,黏度也幾乎不受影響。因此它可以在需要加溫的產品中應用,典型的比如果汁飲料、果肉飲料、乳飲料、植物蛋白飲料等。果肉飲料使用黃原膠的好處最明顯,可以延長果肉的懸浮時間。
黃原膠用于乳飲料和植物蛋白飲料,可以避免脂肪分層和蛋白質沉淀。有一些粥鋪為了省事,也會添加黃原膠,很短的時間就能熬出濃稠的粥。
在酸堿和鹽的作用下,很多增稠劑的分子結構會發生變化,失去增稠效果。但黃原膠不怕這些,即使濃度10%的鹽水(差不多是生抽的咸度)也奈何不了它。比如在醬油、蠔油中使用淀粉增稠,但高鹽環境下儲存一段時間后淀粉容易沉淀、結塊。用黃原膠不僅可以克服這些問題,而且可以提高醬油、蠔油的掛壁性和著色性,延長貨架期。此外,黃原膠也廣泛用于果醬、豆醬、沙拉醬等調味品,不但保存期長,也便于涂抹,且口感更潤滑。
黃原膠有個特點叫“假塑性”,也就是在靜止狀態下黏度很大,但攪拌或流動狀態下黏度迅速降低。一旦停止運動,黏度又會恢復,這一特性自有妙用。
在冰淇淋、雪糕中添加黃原膠,加工成型和罐裝的過程中原料是黏度較低的膏狀,稍加冷卻和靜置黏度就恢復,這樣冰淇淋中不易形成大冰晶,口感自然潤滑細膩,同時產品融化后不會流得滿手都是。類似的,果凍、果醬、罐頭、奶油制品、巧克力、軟糖、牙膏等產品的加工也可以利用這一特性。

黃原膠具有“鎖水”的能力,比如焙烤食品(面包、蛋糕等)添加黃原膠,可以使產品中的孔隙均勻,富有彈性,有助于保持水分和松軟的口感,延長貯存期。速凍餃子、混沌、湯圓添加黃原膠有助于減少水分流失和開裂,能減少煮制過程中爛皮和混湯,餡料中加入黃原膠可以帶來多汁的口感。黃原膠用于醬鹵肉、火腿腸等肉制品可以通過增加水分,提高口感的嫩度。
黃原膠還可以用于果蔬表面處理,減少水分流失和氧化褐變。在面條、拉面、方便面中加入黃原膠,可以減少加工時的斷裂,使面吃起來更筋道,口感爽滑,方便面油炸時還可減少油的吸附。此外,它在防曬、護膚、保水的化妝品中的應用也很廣泛。
其實黃原膠的用途還有很多,比如它被用于“減肥食品”。因為它是水溶性膳食纖維,可以提供一定的飽腹感,但由于人體消化酶無法破壞它,因此不會提供能量。此外,它可用于“微膠囊”技術,是生產“緩釋藥物”的重要組分。總之它在日用化工、食品、醫藥、石油開采、紡織、陶瓷及印染等領域都能大顯身手。
恐怕當年發現它的科學家也沒想到,這個細菌的分泌物竟是如此神奇吧!