4.3.10微生物学实验十微生物多糖—黄原胶的发酵和提取
1（十）微生物多糖——
黄原胶的发酵和提取
（开放实验）
(实验13)目的要求
1. 培养学生的创新思维和独立分析问
题、解决问题的综合能力.
2. 对所学习过的实验方法进行综合技能
训练。
3. 通过实验掌握微生物产物的发酵生产
和提取方法。
实验原理
¾多糖是由多个单糖分子经脱水缩合而
成的结构复杂、高分子量的糖类物
质。
¾微生物多糖主要指大部分细菌、少量
的真菌和藻类产生的多糖。
¾微生物多糖在结构上的多样性和独特
的物理性状，使其可作为乳化剂、稳
定剂、增稠剂、凝结剂、粘合剂、成
膜剂等广泛应用于食品、医药、轻化
工、石油等领域。黄原胶
又称黄单胞菌多糖，是由野油菜黄单胞菌
（Xanthomonascampestris）产生的胞外不均一多糖的
统称。该产品属于水溶性多糖，是目前世界上生
产规模最大、用途最广的微生物多糖。黄原胶具
有良好的增稠性、假塑流变性、乳化稳定性等性
能，其应用覆盖面多达20多个行业。
乙酰甘露糖
葡萄糖醛酸
甘露糖－丙酮酸
¾黄原胶的发酵培养基
查阅相关资料，确定培养基组成
¾黄原胶的发酵培养条件
查阅相关资料，确定发酵的最佳温度、
初始pH值、发酵周期、接种量等
¾制定黄原胶发酵生产的方案黄原胶的发酵生产
¾黄原胶的性质
查阅相关资料，了解黄原胶的性质
¾黄原胶的提取
查阅相关资料，确定黄原胶的提取方法
¾黄原胶的得率计算黄原胶的提取
多糖(黄原胶)得率(％)＝多糖(黄原胶)重量(g)
发酵液体积(mL)×100
2独立设计实验方案
1 实验材料与用具
利用本实验室已经有的设备条
件和材料试剂开展本次实验。
2 实验方法与步骤的设计－自行
拟定
要求学生用所学到的知识和技
能，自己从不同来源获取相关资
料，设计出一个综合性的、探索性
的实验。实验报告及思考题
¾一. 实验报告以论文形式提交
¾二. 思考题
1. 你所设计的实验流程是否合理？实
验中有无疏漏和失误?
2. 与同学相比，你所获得的多糖得率
有何差别？试分析原因。
3. 根据你所学的知识并查阅相关文
献，试述如何提高微生物发酵产物
的产量？
黄原胶生产工艺1
黄原胶生产工艺1
黄原胶生产工艺
黄原胶是由D 一葡萄糖、D 一甘露糖、D 一葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成“五糖重复单元”, 结构聚合体, 分子摩尔比为28 : 3 : 2 :
17: 0 .5 1 一0. 63 。黄原胶分子一级结构由p 一1, 4 键连接的D 一葡萄糖基主链与三糖单位侧链组成, 其侧链由D 一甘露糖和D 一葡萄糖醛酸交替连接而成。黄原胶分子侧末端含有丙酮酸, 其含量对黄原胶性能有很大影响, 在不同溶氧条件下发酵所得黄原胶, 其丙酮酸含量有明显差异。一般,溶氧速率小, 其丙酮酸含量低
生产工艺
工艺流程为: 菌种摇瓶扩大培养发酵罐发酵提取干燥粉碎成品包装
1. 1 生产菌株
黄原胶生产菌株为黄单抱菌属几个种, 目前工业化生产用菌株主要是甘蓝黑腐病黄单孢杆菌(亦名野油菜黄单胞菌) , 直杆状,宽0. 4 林n l
~ 0. 7 林m ,有单个鞭毛, 可移动,革兰氏阴性, 好氧。19 61 年Je an e
S 等首先从甘蓝黑腐病斑中分离出甘蓝黑腐病黄单抱杆菌, 赵大建等在19 8 6 年也得到编号为N . K 一01 甘蓝黑腐病黄单抱杆菌。此外, 菜豆黄单胞菌、锦葵黄单胞菌和胡萝卜黄单胞菌亦可作为发酵菌种。
1. 2 培养基组成及优化
1.2.1 培养基
固体培养基：蔗糖2g，蛋白胨0.5g，酵母粉0.2g，琼脂2g，水100mL。
种子培养基：蔗糖2g，蛋白胨0.5g，酵母粉0.2g，水100mL。
发酵培养液：蔗糖5g，蛋白胨0.5g，0.3g，碳酸钙0.3g，磷酸二氢钾0.5g，硫酸镁0.25g，硫酸亚铁0.025g，柠檬酸0.025g，水100mL。
1.3 试验方法
1.3.1 平皿培养
取Φ9cm的培养皿，倒入25mL固体培养基，30℃培养4d~8d。 1.3.2 啤酒糟处理
啤酒糟（取自江苏食品职业技术学院啤酒实训中心）用自来水洗涤2次，烘干
后备用。
1.3.3 发酵条件研究
多糖提取方法
.
精品 Shibata最原始GE-3提取方法（略有改进）一般来说这是用来提Umbilicaria中的带乙酰基的多糖的。
1.用研钵粉碎地衣体，加入20倍重量的蒸馏水，水浴锅加热浸提3小时（80℃左右）。
2.过滤浸提液，取上清液。将过滤后的地衣体继续用上述方法浸提两次，每次3小时。
3.合并三次浸提上清液，抽滤。
4.将浸提液旋转蒸发浓缩至一定体积（约100-200ml）。
5.加入约3倍体积的无水乙醇，沉淀多糖。放入4℃中冷藏过夜。收集沉淀。
6.真空冷冻干燥。（可省略）
7.将收集的沉淀溶于热水（80℃），过滤掉不溶于热水的部分。
8.将滤液-20℃冰冻过夜，第二天融化，离心（8000r/min左右）收集不溶解的部分。
9.用丙酮清洗一次，乙醚清洗三次。
10.真空冷冻干燥，即得纤维性粉末GE-3。
需要的仪器：水浴锅，旋转蒸发仪，大型离心机，真空泵，真空冷冻干燥机
乙醇回流提多糖的方法
1.用研钵粉碎地衣体，加入10倍重量的体积的95%的乙醇回流2-3h左右。
2.冷却室温，收集过滤后的地衣体，将残渣自然阴干。
3.重复1-2步骤一次。
4.将乙醇处理后的残渣，加20倍体积重量的蒸馏水煮3h左右。过滤收集上清液和残渣。
5.重复4步骤2次。
6.合并三次上清液，旋转蒸发浓缩至黏稠。
7.加入3倍体积的无水乙醇沉淀多糖，边加入边搅拌。4℃冷藏过夜。
8.收集沉淀。
9.用乙醚清洗几次。
10.真空冷冻干燥。
需要的仪器：回流冷凝管，加热套，水浴锅，旋转蒸发仪，大型离心机，真空泵，真空冷冻干燥机
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
三种微生物多糖的研究进展
三种微生物多糖的研究进展
吕俊杨阳
（重庆西南大学食品科学学院４００７１＂６）
摘要：微生物多糖以其安全、无毒、理化性质独特等优良特性，被广泛应用于工业生产中，具有较强 的市场竞争力和广阔的发展前景。本文介绍了黄原胶、结冷胶和短梗霉多糖及这三种微生物多糖的发酵生产 工艺。 关键词：微生物多糖；发酵；黄原胶；结冷胶；短梗霉多糖 中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—２５１３（２００７）０ｌ一０１１７—０５ Ｔｈ ｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍ ｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
ＬＶ Ｊａｎ ＹＡＮＧ Ｙａｎｇ （Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ４００７ １６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ，ｎｏｎｔｏｘｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｑｕａｌｉｔｙ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙ— ｓａｃｃｈａｒｌｄｅｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓＷｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｓｓｅｓｓ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｍａｒｋｅｔ ａｎｄ ｃａｐａｃｉｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｓｐｅｒｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｍｄｕｃｅｓ Ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ， Ｇｅｌｌａｎ Ｇｕｍ ａｎｄ Ｐｕｌｌｕｌａｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｔｈｒｅｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ；ｇｅｌｌａｎ ｇｕｍ；ｐｕｌｌｕｌａｎ
０前言 微生物多糖是对微生物有保护作用的生物高 聚物，它是由细菌、真菌、蓝藻等微生物在代谢 过程中产生的。微生物多糖在工业生产与生活的 许多领域具有广泛的应用价值，如作为微生物絮 凝剂、微生物采油中的生物化学调剖剂、食品添 加剂、保鲜剂、抗癌医药品、包装材料等。微生 物多糖生产周期短，不受气候和地理环境条件的 限制，可以在人工控制条件下利用各种废渣、废 液进行生产。另外，由于潜在用途不断被开发， 应用前景比动植物多糖更为广阔。微生物多糖具 有植物多糖不具备的优良性质，安全无毒、理化 收稿日期：２００６－０９—２７ 作者简介：吕俊（１９８２一），男。硕士。研究方向：食品加工。 性质独特，生产周期短，不受季节、地域和病虫 害条件限制，具有较强的市场竞争力和广阔的发 展前景。目前，许多微生物多糖已作为胶凝剂、 成膜剂、保鲜剂、乳化剂等，广泛应用于食品、 制药、石油、化工等多个领域 ‘。。
水提醇沉法提取多糖
水提醇沉法提取多糖
1. 引言
多糖是一类具有多个单糖分子结合而成的大分子化合物。多糖广泛存在于植物、动物和微生物中，并具有多种生理活性和医药价值。提取多糖是多糖研究和应用的重要前提，不同的提取方法会影响到提取效果和多糖的性质。
水提醇沉法是一种常用的提取多糖的方法，其原理是利用水和醇的共同作用，将多糖溶解并沉淀。本文将介绍水提醇沉法提取多糖的步骤、影响因素和注意事项，并对该方法的优缺点进行评述。
2. 提取步骤
水提醇沉法提取多糖的步骤主要包括以下几个方面：
2.1 样品准备
首先需要准备待提取多糖的样品。样品可以是植物组织、动物组织或微生物培养物等。样品应先进行干燥和粉碎处理，以增加提取效果。
2.2 提取剂的选择
水提醇沉法使用的提取剂一般是水和醇的混合物。常用的醇有乙醇、异丙醇等。提取剂的选择应根据待提取多糖的性质和需要调整。
2.3 提取过程
• 将样品加入提取剂中，继续搅拌，使多糖溶解。搅拌时间和速度可以根据实际情况进行调整。
• 经过一定时间的搅拌，停止搅拌，使溶液静置，多糖沉淀。
• 将上清液分离，获取多糖沉淀。 2.4 沉淀的处理
提取得到的多糖沉淀可以经过进一步的处理，如洗涤、脱色和干燥等，以得到纯净的多糖样品。
3. 影响因素
水提醇沉法提取多糖的效果受到多个因素的影响，包括样品性质、提取剂选择、提取条件等。
3.1 样品性质
不同样品的多糖含量和结构特点各不相同，会对提取效果产生影响。一些样品中可能存在其他物质的干扰，需要通过优化提取条件进行克服。
3.2 提取剂选择
水和醇的比例和种类在提取中起着重要作用。合适的提取剂选择可以提高多糖的提取率和纯度。
3.3 提取条件
提取条件包括搅拌时间、搅拌速度、提取温度等。不同的条件会对多糖的提取效果产生影响，因此需要根据实际情况进行优化和调整。
4. 注意事项
水提醇沉法在提取多糖过程中需要注意以下几个方面：
• 保持实验环境的清洁和消毒，避免外源菌的污染。
微生物多糖的研究进展
微生物多糖的研究进展 生命科学技术学院08级2班 杜长蔓
摘 要: 就微生物多糖的种类，生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。 微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③
应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。
关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用
0 引言
多糖是一种天然的大分子化合物，来源于动物、植物及微生物，在海藻、真菌及高等植物中尤为丰富。它是由醛糖和（或）酮糖通过糖苷键连接成的聚合物，作为有机体必不可少的成分，同维持生命体机能密切相关，具有多种多样的生物学功能。
桑黄的固态发酵及其多糖提取工艺的研究
桑黄的固态发酵及其多糖提取工艺的研究
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香菇提取多糖实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 了解香菇多糖的提取方法及其原理。
2. 掌握香菇多糖的提取工艺流程。
3. 优化提取条件，提高香菇多糖的提取率。
二、实验原理
香菇多糖是一种具有多种生物活性的多糖类物质，主要存在于香菇子实体中。香菇多糖的提取方法有热水提取法、酸碱提取法、酶解提取法等。本实验采用热水提取法，通过加热香菇子实体，使香菇多糖溶解于水中，再通过离心、沉淀等步骤提取香菇多糖。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：
- 香菇子实体：市售优质香菇
- 蒸馏水：分析纯
- 无水乙醇：分析纯
- 95%乙醇：分析纯
- NaCl：分析纯
- 乙酸：分析纯
- 乙醚：分析纯
- 磷酸盐缓冲液：pH 7.4
2. 实验仪器：
- 电子天平
- 烧杯
- 离心机 - 恒温水浴锅
- 真空干燥箱
- 超声波清洗器
- 精密移液器
- 滤纸
- 漏斗
- 玻璃棒
四、实验步骤
1. 香菇子实体的预处理
- 将香菇子实体洗净，去除根部，切成小块。
- 将香菇小块放入真空干燥箱中低温烘干，直至水分含量低于10%。
- 将烘干的香菇小块研磨成粉末。
2. 香菇多糖的提取
- 称取20g香菇粉末，置于250ml烧杯中。
- 加入100ml蒸馏水，于石棉网上加热至沸，并不断搅拌，煮沸30min。
- 用滤纸过滤，收集滤液。
- 将滤渣再用100ml蒸馏水煮沸30min，过滤，收集滤液。
- 将两次滤液合并，加热浓缩至20ml。
3. 香菇多糖的纯化
- 将浓缩后的滤液加入95%乙醇，搅拌并冷却至室温，静置1h。
- 以4000r/min的转速离心10min，收集沉淀。
- 将沉淀置于真空干燥器中干燥，得到粗香菇多糖。
4. 香菇多糖的鉴定 - 将干燥后的粗香菇多糖用蒸馏水溶解，制成一定浓度的溶液。
微生物胞外多糖研究进展
微生物胞外多糖研究进展崔艳红1 黄现青2(1河南科技学院动物科学系,新乡 453003;2南京农业大学食品科技学院,南京 210095)摘 要: 微生物胞外多糖主要是指微生物产生的一些水溶性胶,近几年来由于糖化学的迅速发展,微生物胞外多糖理论和应用的研究逐渐受到了人们的关注。对黄原胶、结冷胶多糖的结构与性能、研究现状和应用状况进行了综述。关键词: 胞外多糖 黄原胶 结冷胶 应用TheAdvanceinInvestigationofMicrobialExtracelluerPolysacchardesCuiYanhong1 HuangXianqing2(1CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanInstituteofScienceandTechnology,Xinxiang 453003;2CollegeofFoodScienceandTechnology,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing 210095)Abstract: Themicrobialextracelluerpolysacchardeinismainlyreferredtoaswater2solublegumsproducedbymicroorganisms.Inrecentyears,withthequickdevelopmentofsugarchemistrythetheoryandapplicationofmicro2bialextracelluerpolysaccharidewereconcerned.Inthepaper,thestructureandperformance,presentstateandprospectoftheapplicationofxanthangumandgellangumwerereviemed.Keywords: Microbialextrapolysaccharides Xanthangum Gellangum Application 微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式:①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖;②分泌到培养基中,即胞外多糖;③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量均在10%以上,而一些新兴多糖年增长量在30%以上。到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xanthangum)、结冷胶(Gellangum)、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan)、短梗霉多糖(Pullulan)、热凝多糖(Curdlan)等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制;②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景;③应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80亿左右。1 黄原胶黄原胶又名黄单胞菌多糖,是野油菜黄单胞杆菌以碳水化合物为主要原料,经发酵工程生产的一种用途广泛的微生物胞外多糖。黄原胶是目前国内收稿日期:2005212213作者简介:崔艳红(19752),女,讲师,硕士,主要从事生物技术在饲料中的应用研究 生物技术通报・综述与专论・ BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2006年第2期外正在开发的几种微生物多糖中最具特色的一种,也是世界上生产规模最大、用途最广的微生物多糖。1952年由美国农业部依利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离到甘蓝黑腐病黄单胞菌,并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到。由于黄原胶具有良好的增稠性、假塑流变性、水溶性、悬浮性、乳化稳定性、耐酸碱、抗盐和优良的复合性等特性,其应用覆盖面多达20多个行业,广泛应用于食品、医药、采油、纺织、陶瓷、印染、香料、化妆品及消防等领域。1.1 黄原胶的结构与性能1.1.1 黄原胶的结构 黄原胶是由D2葡萄糖、D2甘露糖、D2葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成的“五糖重复单元”结构聚合体,它的相对分子质量在2×106250×106u(道尔顿)左右。黄原胶分子的一级结构是由β21,4键连接的D2葡萄糖基主链与三糖单位的侧链组成,其侧链由D2甘露糖和D2葡萄糖醛酸交替连接而成。黄原胶的分子侧链末端含有丙酮酸,其含量对性能有很大影响。在不同溶氧条件下发酵所得黄原胶,其丙酮酸含量有明显差异。一般溶氧速率小,其丙酮酸含量低。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕,通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。黄原胶的三级结构是棒状双螺旋结构间靠微弱的非共价键结合形成的螺旋复合体。1.1.2 黄原胶的性能1.1.2.1 亲水性黄原胶能够在各种极性介质(冷水、热水、多种酸性溶液、碱性溶液和盐溶液)中都能快速溶解,不需要用力搅拌或施加其他机械力搅拌,并且该溶液都具有良好的亲水性。1.1.2.2 假塑流变性 黄原胶溶液是一种典型的假塑性流体,其溶液黏度随剪切速率的增加而明显降低。在高剪切速率下,聚合体结构解聚为无规则线团结构,使黏度迅速降低;当剪切速率解除时,分子结构又恢复到双螺旋网状聚合体状态,使溶液黏度瞬间恢复到最大。1.1.2.3 增粘性 黄原胶具有良好的增粘性能,特别是在低质量浓度下具有很高的黏度,可作为食品加工中的增稠稳定剂。在相同的浓度,相同的温度条件下,黄原胶水溶液的粘度是瓜尔豆胶的1.7倍,海藻酸钠溶胶浓度的3～5倍。黄原胶溶液的黏度是同质量浓度下明胶的100倍。1.1.2.4 稳定性 黄原胶溶液在一定的温度范围内(24℃～93℃)反复加热冷冻,其黏度几乎不受影响,10g/L黄原胶溶液由25℃加热到120℃,其黏度仅降低3%。黄原胶溶液对酸碱十分稳定,在pH5～10其黏度不受影响。能和许多盐溶液混溶,黏度不受影响。它可以分别在100g/LKCl,100g/LNaCl,100g/LCaCl2和50g/LNa2CO3溶液中长期存放90d(25℃),黏度几乎保持不变。许多酶如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶等都不能使黄原胶降解。1.1.2.5 悬浮性和乳化性 由于黄原胶理化性质稳定,因而具有良好的悬浮性和乳化性。10g/L的黄原胶溶液具有约5×1024N/cm2的承托力。黄原胶借助于水相的稠化作用,可降低油相和水相的不相溶性,能使油脂乳化在水中,因而它可在许多食品饮料中用作乳化剂和稳定剂。1.1.2.6 与增稠剂的协效性 黄原胶可与大多数合成的或天然的增稠剂配伍,如与槐豆胶、瓜尔胶、卡拉胶及魔芋胶等都能互溶,混溶后使混合胶黏度显著提高。1.2 黄原胶的应用1.2.1 黄原胶在食品工业中的应用 黄原胶在食品工业中是理想的增稠剂、乳化剂和成型剂等,用途极为广泛。黄原胶作为蛋糕的品质改良剂,可以增大蛋糕的体积,改善蛋糕的结构,使蛋糕的孔隙大小均匀,富有弹性,并延迟老化,延长蛋糕的货架寿命。奶油制品、乳制品中添加少量黄原胶,可使产品结构坚实、易切片,更易于香味释放,口感细腻清爽。用于饮料,可使饮料具有优良的口感,赋予饮料爽口的特性,使果汁型饮料中的不溶性成分形成良好的悬浮液,保持液体均匀不分层。加入啤酒中可使其产泡效果极佳。加入20g/L黄原胶于焙烤食品中,可保持食品的湿度,抑制其脱水收缩,延长贮存期。用于果冻,黄原胶赋予其软胶状态,加工填充物时,可使果冻的黏度降低从而节省动力并易于加工。在加工淀粉软糖和蜜饯果脯等配方中加入0.5g/L的黄原胶和槐豆胶,能够改进加工性能,大大缩短加工时间。含有0.5～75g/L黄原胶的巧克力液体糖果,贮藏稳定性大为提高。方便面中加入黄原胶,可提62 生物技术通报Biotechnology Bulletin 2006年第2期高加工过程的成品率,减少产品断碎干裂,改善口感。它还广泛用于罐头、火腿肠、饼干、点心和肉制品等产品中。1.2.2 黄原胶在石油工业中的应用 黄原胶另一个大的应用市场是石油工业。目前我国油田用化学品主要是聚丙烯酰胺、CMC、变性淀粉等。黄原胶在增黏、增稠、抗盐及抗污染能力远比这些聚合物优越。对加快钻井速度、防止油井坍塌、保护油气田、防止井喷和大幅度提高采油率等方面都有明显的作用。低浓度的黄原胶水溶液就可以保持水基钻井液的黏液并控制其流变性能,因而在高速转动的钻头部位黏度极小,大大节约了动力;而在相对静止的钻孔部位却保持高能黏度,起到防止井壁坍塌、便于切削碎石、排出井外等作用。黄原胶在三次采油中用作调剖剂,具有成胶体系强度高、封堵性好、与地层水配伍性强及热稳定性较强等特点,能保证其在应用过程中的有效性。还可用于钻井之后的完井和修井、压裂和三次采油。该产品作为一种理想的添加剂有非常好的发展前景。1.2.3 黄原胶在纺织工业中的应用 黄原胶应用于印染工业,可控制浆的流变性质,防止染料的迁移,使图纹清晰,与印染泥浆中的多数成分可以互溶,而黄原胶自身的洗出特性也卓有成效。因此,黄原胶广泛地应用于地毯、丝绸等印染行业中。1.2.4 黄原胶在日用化工方面的应用 黄原胶分子中含有大量的亲水基团,是一种良好的表面活性物质,并具有抗氧化、防止皮肤衰老等功效,因此,几乎绝大多数高档化妆品中都将黄原胶作为其主要功能成分。此外,黄原胶还可作为牙膏的成分实质增稠定型,降低牙齿表面磨损。1.2.5 黄原胶在医学方面的应用 黄原胶是目前国际上炙手可热的微胶囊药物囊材中的功能组分,在控制药物缓释方面发挥重要作用;由于其自身的强亲水性和保水性,还有许多具体医疗操作方面的应用,如可形成致密水膜,从而避免皮肤感染;减轻病人放射治疗后的口渴等。此外,李信、许雷曾撰文指出,黄原胶本身对小鼠的体液免疫功能具有明显的增强作用[15]。1.2.6 黄原胶在其他领域中的应用 黄原胶在陶瓷、搪瓷、玻璃、印染、香料、胶黏剂和消防等行业中也有广阔的用途。如使用黄原胶代替黏土作为釉浆悬浮剂和黏结剂,使陶瓷和搪瓷产品的釉面平整、光亮,产品合格率可提高40%,并可降低烧结温度、减少烧成遍数,降低琅粉用量,改善劳动环境。用黄原胶作原料生产的凝胶泡沫灭火剂,已用于森林灭火。黄原胶还可用于胶体炸药、水溶性涂料、工业擦亮剂、除锈剂和湿法冶金的增稠剂,药物和化妆品的润滑剂,印染工业的载色剂等。1.3 黄原胶的生产现状1.3.1 我国黄原胶的生产现状 我国自20世纪70年代以来,南开大学、山东食品发酵研究所、山东大学、中国科学院微生物研究所、无锡江南大学、中国农业科学院、郑州工学院等科研单位相继开展了黄原胶的研究和开发工作。到2001年,全国产量迅猛增加,总产量已超过15万t。据国家轻工业局规划发展司1999年8月提出的《食品生物工程标志性目标》预测,到2005年,我国食品黄原胶需求量将达到30万t。而据石油行业专家预测,在石油钻井和三次采油方面需要黄原胶即10万t以上。由此可见,发展国内黄原胶具有巨大的潜在市场。1.3.2 国外黄原胶的生产现状 目前,全世界的黄原胶产量达80万t/a以上。其中能够大规模生产黄原胶的国家有美国、法国、奥地利、日本和中国。目前仅美国Kelco公司就可达到1.5万～2万t的生产规模,是世界上最大的黄原胶生产厂。据估计,全世界对黄原胶的需求量每年以5%～7%的速度增长。仅从世界石油组织分析结果显示,近期世界石油行业钻井和三次采油方面需要黄原胶即90～100万t,足见其巨大的市场潜力。2 结冷胶结冷胶是由沼假单胞菌ATCC31461生产的一种线性阴离子杂多糖。20世纪70年代末期发现了结冷胶,Kang等1982年首次报道了实验室规模通过假单胞菌成功生产结冷胶。结冷胶及结冷胶类多糖的商业规模生产是Kelco公司成功筛选微生物的结果。1988年,日本成功地完成了结冷胶的毒理实验并准许结冷胶在食品中应用。1992年,美国食品与药物管理局(FDA)批准结冷胶作为稳定剂和粘结剂在食品中广泛使用,成为第三种在食品中使用的微生物胞外多糖。除美国外,还有10多个国家批722006年第2期 崔艳红等:微生物胞外多糖研究进展
黄原胶的性能和作用
黄原胶由于其独特的性质，在食品、石油、医药等十几个领域都有其身影，这种微生物多糖物质的优势已经展现出来了，这些都得益于其具备如下良好的性能和广泛的用途。
一、性能：
1、悬浮性和乳化性
对不溶性固体和油滴具有良好的悬浮作用。能够支持固体颗粒、液滴和气泡的形态，显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力。
2、水溶性
在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特别在冷水中也能溶解，可省去繁杂的加工过程，使用方便。但由于它有极强的亲水性，如果直接加入水而搅拌不充分，外层吸水膨胀成胶团，会阻止水分进入里层，从而影响作用的发挥，因此必须注意正确使用。
3、增稠性
具有低浓度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍)，是一种
高效的增稠剂。
4、假塑性
在静态或低的剪切作用下具有高粘度，在高剪切作用下表现为粘度急剧下降，但分子结构不变。而当剪切力消除时，则立即恢复原有的粘度。
5、对热的稳定性
粘度不会随温度的变化而发生很大的变化，一般的多糖因加热会发生粘度变化，但黄原胶的水溶液在10-80℃之间粘度几乎没有变化，即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高粘度。
6、对酸碱的稳定性
在PH为5-10之间叫其粘度不受影响，在PH小于4和大于11时粘度有轻微的变化。在PH3-11范围内，粘度最大使和最小值相差不到10%。
7、对盐的稳定性
能和许多盐溶液(钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等)混溶，粘度不受影响。
二、作用
① 食品方面：许多食品中都添加黄原胶作为稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂和加工辅助剂。被广泛应用于色拉调料、面包、奶制品、冷冻食品、饮料、调味品、酿造、糖果、糕点、汤料和罐头食品中。
② 日用化工方面：黄原胶分子中含有大量的亲水基团，是一种良好的表面活性物质，并具有抗氧化、防止皮肤衰老等功效，因此，几乎绝大多数高档化妆品中都将黄原胶作为其主要功能成分。
③ 医学方面：黄原胶是目前国际上炙手可热的微胶囊药物囊材中的功能组分，在控制药物缓释方面发挥重要作用；由于其自身的强亲水性和保水性，还有许多具体医疗操作方面的应用，如可形成致密水膜，从而避免皮肤感染；减轻病人放射治疗后的口渴等。
发酵液中提取胞外多糖
方法1 (桦褐孔菌发酵胞外多糖的提取)
（1）用抽滤方法将发酵液和菌丝体分离
（2）真空浓缩至原来体积的1/ 5
（3）加入4倍体积的95%乙醇，玻璃棒搅拌使多糖充分沉淀
（4）沉淀放置4℃冰箱过夜
（5）为除去掺杂的还原糖和小分子杂质，用95%乙醇和无水丙酮反复冲洗
（6）8000r/min离心6min
（7）冷冻干燥，储存于干燥罐中备用
[1]杜秀菊,徐伟,穆红梅,彭向前,冯玮. 桦褐孔菌多糖的药理活性与化学结构研究进展[J]. 食用菌学报,2012,01:100-104.
方法2（金花茶粗多糖的初步分离）
（1）乙醇沉淀
150mL 浓缩液，缓慢加入3倍体积的95％乙醇溶液（边加边搅拌），4℃静置 24h，4000r/min
离心 10min，得到粗多糖沉淀
（2）透析
少量蒸馏水溶解沉淀，透析（可截留分子量 6000～8000）48h；透析内液冷冻干燥得到粗多糖。
[1]林华娟,田晓春,秦小明,路垚,杨基柱. 金花茶多糖单一成分的化学结构特征解析[J]. 食品科学,2013,03:141-146.
方法大同小异
乙醇的体积选择：单因素测试不同体积乙醇的提取率
乙醇的浓度选择：同体积，但一般看到都是95%
单因素测试的还有沉淀时间，浸提温度、时间、次数，料液比
然后在单因素测试的前提下正交实验，选择最佳条件
以水提液中水溶性多糖的产量为标准，选择影响提取菌丝体多糖产量的三个
主要因素：水提时间、提取次数、浸提比（质量比）。每个因素设 3 个水平，选
用 L9(33)正交表（见表 3.1）。每次取脱脂后的菌丝体 25g，提取温度 100℃，按
照试验设计进行，提取后过滤，合并滤液，浓缩，醇沉，常规干燥。
[1]李霞. 黑盖木层孔菌多糖化学结构和生物活性研究[D].东北师范大学,2008.
透析袋（d = 44, 32, 24mm，可截留分子量 6000～8000，U.S.A）。