[发明专利]一种增加黄原胶产品粘度的预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于黄原胶产品制备技术领域，尤其涉及一种增加黄原胶产品粘度的预处理方法。

背景技术

黄原胶(Xanthan gum)是野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为主要原料，经发酵产生的一种微生物胞外杂多糖。其分子结构组成为D-葡萄糖、D-甘露糖、D-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，相对分子质量在2×10⁶～2×10⁷，所含乙酸和丙酮酸的比例取决于菌株和后发酵条件。它的一级结构是由β(1→4)糖苷键连接的葡萄糖基主链与三糖单位的侧链组成；其侧链由D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸交替连接而成，分子比例为2∶1；在C6位置带有乙酰基的D-廿露糖以α(1→3)键与主链连接。在侧链末端的D-廿露糖残基上以缩醛形式带有丙酮酸(图1)。侧链上的葡萄糖醛酸和丙酮酸群赋予了黄原胶负电荷。带负电荷的侧链之间以及侧链与聚合物骨架之间的相互作用决定了黄原胶溶液的优良性质。黄原胶高级结构是侧链和主链间通过氢键维系形成螺旋和多重螺旋。近年来，国内外学者对黄原胶在水溶液中的构象进行了大量的研究，认为黄原胶在氯化钠水溶液中主要以多分子缔合状态存在，少量以单分子状态存在，且为蠕状链，缔合状态的分子呈分段的双股螺旋构象，这是黄原胶的二级结构。黄原胶的双螺旋依靠微弱的共价键形成网状立体结构，这是黄原胶的三级结构，它在水中的存在形式如图2所示。

目前，黄原胶由于其具有良好的的增稠性、触变性、乳化性、假塑性等优点，黄原胶在食品、石油、陶瓷、纺织、印染、医药、造纸、地矿、灭火、涂料、化妆品、牙膏等行业都有应用，但是随着应用的推广，各个行业对黄原胶的一些性能上又有了新的要求。目前，在食品等一些行业，对黄原胶粘度方面的要求越来越高，但是现在生产出的黄原胶产品暂时还达不到市场的要求，因此，通过一些方法提高黄原胶粘度，从而改进质量，使得产品达到市场要求的标准是非常有意义的。

本实验是通过加热处理的方法，对黄原胶的发酵液进行处理，再从处理后的发酵液中提取样品，检测样品的粘度指标。经过研究发现了升温对最终的黄原胶产品的粘度都有所改善，并通过实验得出了最佳的预处理条件。目前对黄原胶发酵工艺的的研究较多，但对于黄原胶发酵液的预处理这方面应用工艺的研究目前很少见报道，因此，本实验的结论对实际的应用具有较高的指导意义。

发明内容

本发明是通过加热处理的方法，对黄原胶的发酵液进行处理，再从处理后的发酵液中提取样品，检测样品的粘度指标。经过研究发现了升温到75-95℃对最终的黄原胶产品的粘度提高较大。

一种增加黄原胶产品粘度的预处理方法，具体实验工艺流程如下：

(1)黄原胶发酵液制备：

采用玉米淀粉(4-6％)、豆粉(0.5-2％)、碳酸钙(0.3-1％)、其余为水，作为发酵培养基，在pH7.0、温度30±2℃条件下通风搅拌发酵65-75h，停止搅拌和控温，发酵结束后收集发酵液；

(2)发酵液预处理：

对获得的黄原胶发酵液进行升温处理，使得发酵液温度升到75-95℃范围内，在这个温度范围内对发酵液搅拌30-60min，处理结束后冷却发酵液到25-35℃，准备提取；

(3)黄原胶提取：

按黄原胶发酵液体积，加入2-5倍体积80-90％的酒精溶液，充分搅拌，搅拌时间为15-30min，使得黄原胶溶液脱水絮凝，呈纤维状析出，再将沉淀物离心分离出来，用85-95％酒精洗涤1-2次，离心、压滤、然后真空干燥、粉碎得到成品。

本发明相比较现在的黄原胶生产技术来说，主要在发酵液提取这个过程中作了改进，通过选择一个合适的温度对发酵液升温，从而改变黄原胶产品的质量。温度选择的方案如下：

取发酵完成的发酵液，按如下方法处理：(1)对照不做处理；(2)55-75℃处理30-60min；(3)75-95℃处理30-60min；(4)95-115℃处理30-60min；(5)115-135℃处理30-60min。对处理后的发酵液用酒精提取，烘干及粉碎，检测样品的1％粘度、0.2％粘度和三转粘度(TR)，通过分析结果来比较预处理的效果。实验结果如下：

(1)1％粘度

各组分的1％粘度如图3所示，随处理温度升高，1％粘度呈现上升趋势，这说明，温度对1％粘度有较大影响，经加热后，各组的1％粘度都较对照组高。

(2)0.2％粘度