黄原胶的生产及应用探讨

王良仓

摘 要： 综述了以玉米淀粉为原料黄原胶的生产过程，黄原胶的主要性能及其在食品、化工等行业中的应用，不断提高其经济价值。

關键词：淀粉 黄原胶 生产 应用

中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）01-0107-01

黄原胶，又称黄胶、汉生胶、黄单细胞多糖，是人类研究最深、商业化应用程度最高、以碳水化合物为主要原料，用野油菜黄单胞杆菌，经微生物有氧发酵制取的胞外多糖。由于其独特的剪切稀释性质，良好的增稠性，理想的乳化稳定性，对酸、碱、热、反复冻融的高度稳定性以及对人体的完全无毒害等许多优越的特性，而在食品、石油、医药、日用化工等十几个领域有着极其广泛的应用。

一、黄原胶的生产

1.培养基

黄单孢杆菌产生黄原胶常用的培养基是：以葡萄糖、蔗糖或玉米淀粉等为碳源，以蛋白质、鱼粉、豆粉或硝酸盐为氮源，加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等无机盐和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素，以及生成促进剂谷氨酸、柠檬酸等合成。

2.生产工艺

①发酵液处理：通过使用离心、过滤、酶处理、次氯酸盐氧化、过滤及超滤浓缩等方法进行处理，除去黄原胶中的杂质与活性菌体。②沉淀反应：用钙盐、铝盐、季铵盐或酸沉淀法制取。③过滤沉淀物并进行洗涤。④干燥、粉碎、筛分、成品包装。

2.1工业级黄原胶的生产

提取工业级黄原胶，首先要经过灭菌处理，对活菌细胞灭杀，然后直接干燥，主要采用喷雾或滚筒干燥的方法，但是，这些方法会由于发酵液中水分含量高而加大能量的消耗，且降低成品的颜色与纯度，还增加成本；此外，还可以使用沉淀法，用钙盐、铵盐等使黄原胶发酵慢慢沉淀，见图1。

10%NaOH水溶液 2%GaCI2水溶液 ↓ ↓ 发酵液→调PH值→盐析→过滤→干燥→粉碎→包装→成品

图1钙盐沉淀法生产流程因其产品附加值低，市场用受到限制，因此国内一般发展食品级黄原胶。

2.2食品级黄原胶的生产

提取食用级的黄原胶，主要采用沉淀法，通常选用醇类作为沉淀剂，比如有甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇。但由于醇的成本高，且可能对后期的生产与应用有影响，进而研究出采用非醇类法生产黄原胶，有效地解决了这一问题，且降低了生产成本，具体见图2。

菌种→种子罐→分级培养→接种→发酵罐（30℃、通气、搅拌、48-60h）→放罐→用稀盐酸调pH值为2→沉淀→脱水干燥→粉碎→黄色成品。

图2非醇法生产流程

二、黄原胶的应用

1.黄原胶在食品工业中的应用

在食品工业中主要作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂，尤其是稳定性非常强，即使在pH值为3-9，温度80-130℃的苛刻条件，也可以达到它基本稳定状况。此外，在食品工业中还可以应用于奶制品、果汁饮料、点心馅以及一些副食品的加工中，通过添加黄原胶并对其进行预处理，可以有效避免加工制成的成品出现失水现象。

2.黄原胶在石油工业中的应用

在石油工业中，通过使用黄原胶，明显提升石油的开采效率，因为黄原胶拥有较强的增粘、增稠、抗盐、抗污染能力。特别是在海洋、海滩、高卤层和永冻土层等艰险之地进行钻井作业，可以有效避免井喷事件的发生，且效果非常明显，此外低浓度的黄原胶水溶液就可保持水基井液的粘度、使钻井液有好的悬浮性能，这可防止井壁坍塌、抑制地层井喷、便于将切削下的碎石排出井外，其性能远远超过聚丙烯酰胺。黄原胶的磨阻特性相对较小，可以实现节能减耗的目标；再加上黄原胶具有较高的抗盐、耐高温性，从而提升油田的采油率，大约能提高10%以上。

3.黄原胶在其它工业中的应用

黄原胶也被广泛用于其他行业，可以用作釉浆悬浮剂和粘结剂，在陶瓷工业发挥重大作用，已经被作为一项重大技术革新；作为原料生产的凝胶泡沫灭火剂，主要针对森林、有机溶剂及其它化学品的灭火中，效果非常明显。在农业方面，可以充当灭虫剂以及肥料悬浮剂，促进作物生长，通过控制药物以及肥料的粘附，进而延长其有效期限；还可作为水基油墨和乳化油墨、胶体炸药、水溶性涂料、工业擦亮剂、除锈剂、湿法冶金的增稠剂，药物、化妆品的润滑剂，牙膏增稠剂，印染工业的载色剂等。

三、展望

黄原胶的生产增长很快，投资收益率比较高。在黄原胶生产成本中，电和蒸气成本约占总成本的40%，因此自备热电可以有效的降低成本，增强产品竞争力。随着热电企业逐渐介入黄原胶生产的趋势，以及我国黄原胶生产技术的不断进步，国内黄原胶生产成本逐渐降低，我国黄原胶产品在国际市场上有比较强的竞争力，中国的黄原胶将会对国际市场造成很大影响，国际市场份额将会不断扩大。 另外，黄原胶在生产中所需的培养基，玉米淀粉占有很大的比例，这也给种植业的发展带来新的商机，为促进农民增收，加快“三农”发展具有重要的意义。

参考文献

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