细菌纤维素在食品工业中的应用研究进展

◎ 吕 橄，赵文韬，龚建萍，武广珩

（1 武夷学院 福建省生态产业绿色技术重点实验室，福建 武夷山 354300；2武夷学院 生态与资源工程学院，福建 武夷山 354300）

细菌纤维素（Bacterial Cellulose，BC）是由细菌产生的胞外代谢产物，包括无色杆菌属（Achromobacter）、产碱菌属（Alcaligenes）、产气杆菌属（Aerobacter）、土壤杆菌属（Agrobacterium）、固氮菌属（Azotobacter）、木葡糖酸醋杆菌属（Komagataeibacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）、根瘤菌属（Rhizobium）、产碱菌（Alcaligenes）、八叠球菌属（Sarcina）和红细菌属（Rhodobacter）等[1]。除了由微生物产生外，体外无细胞体系也可以产生细菌纤维素[2]。1931年，HIBBERT等[3]分析了细菌纤维素的化学组成和结构特性，发现细菌纤维素在分子式上与植物来源的纤维素相同，并且与植物来源的纤维素相比，细菌纤维素与纳米材料和聚合物具有独特的结合性，复合材料具有更好的生物、物理、机械、导电和磁性，因此在生物医学复合材料、生物传感器、造纸、化妆品工业、食品工业和其他领域中受到越来越多的关注[4-9]。本文将对细菌纤维素的生产、细菌纤维素产生菌的选育以及在食品工业中的应用进行综述，以期使其更广泛地在食品中应用。

1 细菌纤维素的结构和性质

细菌纤维素是一种无支链的长链聚合物，由许多1,4-β-糖苷键的葡萄糖单元组成。接近线性的葡聚糖链通过分子内和分子间氢键形成高度规则的纳米原纤维，可以聚集成宽50～80 nm、厚3～8 nm的微纤维，从而形成3D网络结构[10-11]。细菌纤维素的聚合度在16 000～20 000，而植物聚合物的平均聚合度在13 000～14 000[12]。①与植物来源的纤维素相比，纳米尺寸的细菌纤维素通常要小一些[13]，与植物来源的纤维素、半纤维素和木质素相较而言，细菌纤维素具有很高的纯度，因此细菌纤维素的纯化过程相对更简单、更便宜且更环保[14-15]。……