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(gòu)成的一種微生物胞外雜多糖。黃原膠的“五糖重復(fù)單元”主鏈由2個(gè)口葡萄糖分子經(jīng)p一1，4糖苷鍵銜接而成，具有相似纖維素的骨架構(gòu)造，每2個(gè)葡萄糖中的一個(gè)碳三上銜接有一個(gè)由2個(gè)甘聚糖和1個(gè)葡萄糖醛酸構(gòu)成的三糖側(cè)鏈[¨5’10引。黃原膠共同的分子構(gòu)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(jīng)重復(fù)承認(rèn)的無(wú)毒安全的綠色物質(zhì)，因而變成食品工業(yè)中廣泛運(yùn)用的第一種細(xì)菌多糖和當(dāng)前國(guó)際上功能最優(yōu)越的生物膠之一。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，選用發(fā)酵工程技術(shù)出產(chǎn)多種微生物多糖是國(guó)際上的搶手課題，并已有數(shù)種微生物多糖已具有相當(dāng)大的工業(yè)化規(guī)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(chǎn)技術(shù)進(jìn)程如圖7-4所示，其要害進(jìn)程包含黃原膠出產(chǎn)菌種的挑選和改造、新式發(fā)酵進(jìn)程及其操控、黃原膠商品的別離與精制等。
7．6．1 出產(chǎn)菌種及其改造
黃原膠出產(chǎn)用微生物是黃單胞菌。甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌(Xanthomoha5 campestris)最初是從蕪菁甘藍(lán)上別離的一種天然桿菌。此菌在甘藍(lán)提取物和人工制成的培育基中發(fā)酵發(fā)生有一樣化學(xué)構(gòu)成的多糖因而，甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌是工業(yè)出產(chǎn)黃原膠的優(yōu)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(fā)酵菌種[_107]。黃原膠的出產(chǎn)技術(shù)進(jìn)程如圖7—4所示。優(yōu)秀的種類關(guān)于商品的得率和品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。有報(bào)導(dǎo)，國(guó)外選用基因重組技術(shù)將黃原膠出產(chǎn)菌中的產(chǎn)膠基因進(jìn)行測(cè)序、別離、篩選并表達(dá)，但沒(méi)有見(jiàn)到重組菌種用于工業(yè)化的報(bào)導(dǎo)。如果能選用基因工程的手法將黃原膠出產(chǎn)菌種中的產(chǎn)膠基因別離出，再導(dǎo)入新的完好的菌株中，使其具有雙產(chǎn)膠基因或更多的產(chǎn)膠基因并安穩(wěn)遺傳，將會(huì)使黃原膠的產(chǎn)值成倍、成數(shù)倍地添加。
7．6．2發(fā)酵的微生物轉(zhuǎn)化
黃原膠發(fā)酵能夠選用分批發(fā)酵、半分批發(fā)酵或許接連發(fā)酵E109～111]。在工業(yè)出產(chǎn)中，通常選用通氣拌和發(fā)酵罐進(jìn)行分批深層發(fā)酵，其實(shí)踐進(jìn)程是種子發(fā)酵、種子擴(kuò)展培育和發(fā)酵。關(guān)于一個(gè)詳細(xì)的發(fā)酵技術(shù)來(lái)說(shuō)，應(yīng)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(shí)，整個(gè)發(fā)酵進(jìn)程的底物濃度會(huì)跟著時(shí)間的進(jìn)行而逐步削減。接連培育時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)發(fā)酵進(jìn)程中底物濃度根本堅(jiān)持不變，通常情況下，不會(huì)呈現(xiàn)底物缺乏的現(xiàn)象，這是對(duì)菌體成長(zhǎng)有利的一面。另一方面則有能夠引發(fā)底物抑制，致使終究產(chǎn)率的下降。
而補(bǔ)料分批培育能夠根據(jù)不一樣成長(zhǎng)期間細(xì)胞成長(zhǎng)特性的不一樣來(lái)決議添加何種物質(zhì)以及添加量等，力求營(yíng)建一個(gè)適于細(xì)胞成長(zhǎng)的最適生理環(huán)境。許多研究表明，補(bǔ)料分批發(fā)酵是較為理想的黃原膠發(fā)酵方式。
因?yàn)辄S原膠溶液的黏度較大，而且發(fā)酵進(jìn)程中需求足夠的氧氣，所以，有些反響器就不合適用于出產(chǎn)。而空氣進(jìn)步式反響器因?yàn)槟苡杏锰幚睃S原膠發(fā)酵中的通氣和拌和所帶來(lái)的熱量疑問(wèn)，削減了能源消耗，所以較為合適接連培育。反響器，因?yàn)槠錃馀蒉D(zhuǎn)移系數(shù)較高，在分批發(fā)酵中也有應(yīng)用。泵式靜態(tài)混合循環(huán)反響器能夠添加氧氣在高黏度發(fā)酵液中的傳遞速率，然后能夠進(jìn)步黃原膠的產(chǎn)值。因?yàn)辄S原膠發(fā)酵液的特別性質(zhì)，用通常的拌和槳如圓盤(pán)渦輪式拌和槳、葉片渦輪式拌和槳等通常難以達(dá)到要求，但它們耗能小。這些年，為了習(xí)慣高黏度和高通氣率的發(fā)酵技術(shù)的需求，開(kāi)發(fā)了柵式拌和槳和窗式拌和槳。所謂的柵式，實(shí)踐是在拌和軸的中心用柵形框，然后獨(dú)自或一起在上面或下面配以一個(gè)或多個(gè)圓盤(pán)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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