食品工业中微生物多糖的应用

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摘要：微生物多糖可利用微生物发酵快速大量获得，生产可控性强，不受地理、季节和收成的限制，且微生物多糖本身具有性能好、毒性低的特点，在食品工业中具有较好的经济效益和良好的市场前景。文章介绍了几种微生物多糖的性能和其在食品工业中的应用。

关键词：微生物多糖；食品工业；应用

微生物多糖是微生物产生的生物高聚物。最初这种在细菌荚膜中被提取出来的化学物质受到了医学届的重视，并被制成疫苗。生物学进入分子时代后，有关微生物多糖对人体健康的影响机制的研究也非常多，科学家发现其与免疫、代谢、细胞分裂与分化、细胞凋亡等都有密切的关系。本世纪初，随着基础研究对工业的带动作用，微生物多糖在食品工业中的用途研究也日益增多。微生物多糖可分为三大类：细胞壁多糖、胞内及胞外多糖。其中胞外多糖在微生物代谢中产生量最大，和菌体分离容易，可利用深层发酵技术实现大规模工业化生产。微生物多糖在食品工业中的应用比较广泛，可以用作抗凝剂、保鲜剂、增稠剂、稳定剂、被膜剂、膨松剂等。微生物多糖的生产可控性强，不受地理、季节和收成的限制，有较强价格优势和发展前景。本文选取食品工业中常用的几种微生物多糖进行介绍。

1黄原胶

黄原胶（Xanthangum），又名汉生胶，属胞外多糖，在食品工业中应用较多。黄原胶是由野油菜黄单胞杆菌（Xanthomnascampestris）经发酵工程生产出来的。黄原胶由μ-葡萄糖、μ-甘露糖、μ-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸聚合而成。1988年8月我国卫生部批准了食品级黄原胶的卫生标准，并将其列入食品添加剂的名单中[1]。黄原胶易溶于水，在冷水、热水中分散性稳定，在低浓度下能产生很高的粘度，增稠性良好，具有较高的假塑性、良好的稳定性，也具有良好的分散和乳化作用。黄原胶在食品工业中可用作稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂等。它能改善半流质食品及调味品的流变特征，保持食品质地的均一性并改善口感；在乳饮料中，可充当乳化剂，提高悬浮体系均一化程度，防止油水分层，增进蛋白质的稳定性，满足消费者对粘稠乳制品的感官需求；利用其抗氧化特性，用含有黄原胶的保鲜剂涂抹处理水果，可延长水果的贮藏时间；利用其稳定性和保型性，在面点、糖果和糖果加工业，黄原胶可使产品获得更长的保质期和更浓郁的口感；利用其持水性和假塑性，在肉食品加工业，黄原胶可明显提高火腿和香肠的持水性，并使产品具有诱人的色泽、口感和风味。

2结冷胶

结冷胶（Gellangum）是假单脑杆菌伊乐藻属（Pseudomonaselodea）在有氧条件下发酵产生的胞外多糖。1996年，我国正式批准结冷胶作为增稠剂、稳定剂用于食品加工中[2]。目前市售结冷胶有两种：一种是天然结冷胶，因其含有较多酰基又称为高酰基结冷胶；另一种是脱酰基结冷胶，是天然结冷胶在高温碱性条件下脱除酰基形成的。其中脱酰基结冷胶在食品工业中更为常用。结冷胶可溶于温水，冷却后可形成全透明、坚实的凝胶。有良好的热稳定性，和同类凝胶相比，添加结冷胶的制品在加工和储藏时更不容易受温度影响。结冷胶耐酸碱，制成的凝胶不随pH变化而变化，在pH值3.5~8.0条件下性能稳定。它可用于改进食品组织结构、使食品具有良好的质地和口感，增进液体营养品的物理稳定性、提高食品烹调和贮藏中的持水能力。另外，结冷胶可与黄原胶、羧甲基纤维素钠等复配使用，以进一步增进其稳定性，在复配过程中结冷胶仍能保持良好的凝胶性能。目前结冷胶已大量应用于生产果冻、果酱、人造肉、人造蔬菜、布丁、果汁悬浮饮料、凝胶乳品等食品中。3短梗霉多糖短梗霉多糖（Pullulan）又称普鲁兰多糖、普聚多糖或茁霉多糖。它是出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)菌体分泌的一种粘性多糖。短梗霉多糖的结构单元是三个葡萄糖通过彼此之间的α-1,4糖苷键连接形成的麦芽三糖，麦芽三糖之间又通过α-1,6糖苷键连接，如此通过众多结构单元的彼此连接形成高分子的短梗霉多糖。短梗霉多糖无色、无味，易溶于水，其水溶液呈中性，不溶于油脂、丙酮等有机溶剂。它是一种非还原性多糖，性质稳定，具有很好的成膜性、成纤维性、阻氧性、可塑性、无毒无害等理化性质。因为人体内没有能水解α-1,6糖苷键的消化酶，所以短梗酶多糖可用于低热量健康食品的生产，添加了短梗酶多糖的食品，可以做到外观与一般产品相似，但因其不被人体吸收利用，所以热量有所降低。另外，因其良好的成膜性、阻氧性且性质稳定，常被作为一种理想的食品包装材料广泛应用与食品保鲜工业，可用于糕点、海产品、蔬菜、水果、鸡蛋的保鲜。但因短梗霉多糖易溶于水，抗湿性较差，实际应用中，常与其它食品添加剂混合后使用。

4热凝胶

热凝胶（Curdlan）又称凝胶多糖、凝结多糖，是一种不溶于水的微生物胞外多糖。它是由葡萄糖通过β-1,3糖苷键连接的直链多糖。因其在加热条件下，能形成凝胶而命名为热凝胶。根据是否会随着加热温度升高而恢复为液态，即是否具有热可逆性，可分为低固热凝胶和高固热凝胶。食品工业中常用的热凝胶为高固热凝胶，它结构强度高富有弹性，无热可逆性。1999年，我国把热凝胶的发展作为食品添加剂开发的重点[3]。干燥的热凝胶是一种流动性较好的白色或灰白色固体粉末。热凝胶具有一定的抗冻融特性，在冷冻后解冻仍能保持良好的凝胶性质，所以被添加到一些需要经过冷冻处理的食品中。热凝胶具有较好的持水性，可将其添加到火腿、汉堡中，因其能将食品中的水分子包容在自己独特的网状结构中，从而锁住水分，可以使火腿、汉堡等呈现柔嫩多汁的口感。与短梗霉多糖相似，人体中没有相应的消化酶分解热凝胶，因此热凝胶同样可以应用到生产低热量食品中。热凝胶有很好的成膜性，且所形成的膜不溶于水，所以可以作为一些液体料包的包装袋，可食用，安全无毒。

5小结

微生物种类繁多，随着科学研究的深入，未来必定会开发出更多成本低、周期短、安全健康、用途广泛的微生物多糖。微生物多糖与化学合成多糖、植物多糖、动物多糖相比都有不可比拟的优势。未来微生物多糖在食品工业中的应用前景也会更加广阔。

参考文献

[1]杜风光,陈伟红,闫德冉,等.我国黄原胶生产的现状､存在问题及对策[J].食品科学,2001,22(10):97-99.

[2]刘志皋.食品添加剂手册[M].北京:中国轻工业出版社,1996.285.

[3]邱慧霞,赵谋明.一种新型微生物胶凝剂——凝结多糖[J].食品与发酵工业,1998,24(6):66-69.

作者：王婷婷 单位：衡水学院生命科学系