黃原膠(xanthan gum)又叫黃單胞菌多糖、漢生膠等,是由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸以2.8:2:2的摩爾比構成的一種微生物胞外雜多糖。黃原膠的“五糖重復單元”主鏈由2個口葡萄糖分子經p一1,4糖苷鍵銜接而成,具有相似纖維素的骨架構造,每2個葡萄糖中的一個碳三上銜接有一個由2個甘聚糖和1個葡萄糖醛酸構成的三糖側鏈[¨5’10引。黃原膠共同的分子構造賦予了它許多共同的理化功能,如杰出的增稠性、觸變性、乳化性、假塑性等。一起黃原膠仍是一種經重復承認的無毒安全的綠色物質,因而變成食品工業中廣泛運用的第一種細菌多糖和當前國際上功能最優越的生物膠之一。自20世紀50年代以來,選用發酵工程技術出產多種微生物多糖是國際上的搶手課題,并已有數種微生物多糖已具有相當大的工業化規劃。黃原膠即是其間最具代表性、商品化程度最高一種。黃原膠的出產技術進程如圖7-4所示,其要害進程包含黃原膠出產菌種的挑選和改造、新式發酵進程及其操控、黃原膠商品的別離與精制等。
7.6.1 出產菌種及其改造
黃原膠出產用微生物是黃單胞菌。甘藍黑腐病黃單胞菌(Xanthomoha5 campestris)最初是從蕪菁甘藍上別離的一種天然桿菌。此菌在甘藍提取物和人工制成的培育基中發酵發生有一樣化學構成的多糖因而,甘藍黑腐病黃單胞菌是工業出產黃原膠的優秀菌種。此外菜豆黃單胞菌(X.phaseoli)、錦葵黃單胞菌(X.malvacearum)和胡蘿卜黃單胞菌(X.carotae)亦可作為發酵菌種[_107]。黃原膠的出產技術進程如圖7—4所示。優秀的種類關于商品的得率和品質有著至關重要的影響。有報導,國外選用基因重組技術將黃原膠出產菌中的產膠基因進行測序、別離、篩選并表達,但沒有見到重組菌種用于工業化的報導。如果能選用基因工程的手法將黃原膠出產菌種中的產膠基因別離出,再導入新的完好的菌株中,使其具有雙產膠基因或更多的產膠基因并安穩遺傳,將會使黃原膠的產值成倍、成數倍地添加。

7.6.2發酵的微生物轉化
黃原膠發酵能夠選用分批發酵、半分批發酵或許接連發酵E109~111]。在工業出產中,通常選用通氣拌和發酵罐進行分批深層發酵,其實踐進程是種子發酵、種子擴展培育和發酵。關于一個詳細的發酵技術來說,應挑選哪一種類型,是由所用微生物的代謝特色以及最好工藝條件決議的。分批培育時,整個發酵進程的底物濃度會跟著時間的進行而逐步削減。接連培育時,因為整個發酵進程中底物濃度根本堅持不變,通常情況下,不會呈現底物缺乏的現象,這是對菌體成長有利的一面。另一方面則有能夠引發底物抑制,致使終究產率的下降。
而補料分批培育能夠根據不一樣成長期間細胞成長特性的不一樣來決議添加何種物質以及添加量等,力求營建一個適于細胞成長的最適生理環境。許多研究表明,補料分批發酵是較為理想的黃原膠發酵方式。
因為黃原膠溶液的黏度較大,而且發酵進程中需求足夠的氧氣,所以,有些反響器就不合適用于出產。而空氣進步式反響器因為能有用處理黃原膠發酵中的通氣和拌和所帶來的熱量疑問,削減了能源消耗,所以較為合適接連培育。反響器,因為其氣泡轉移系數較高,在分批發酵中也有應用。泵式靜態混合循環反響器能夠添加氧氣在高黏度發酵液中的傳遞速率,然后能夠進步黃原膠的產值。因為黃原膠發酵液的特別性質,用通常的拌和槳如圓盤渦輪式拌和槳、葉片渦輪式拌和槳等通常難以達到要求,但它們耗能小。這些年,為了習慣高黏度和高通氣率的發酵技術的需求,開發了柵式拌和槳和窗式拌和槳。所謂的柵式,實踐是在拌和軸的中心用柵形框,然后獨自或一起在上面或下面配以一個或多個圓盤渦輪式拌和槳;而窗式則類似于船用拌和槳的一種演化形式。
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