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提高黄原胶热稳定性的发酵实践

发布日期:2015-06-22 22:17:30

提高黄原胶热稳定性的发酵实践

黄原胶(Xanthan gum)是以碳水化合物为主要底 物,由甘蓝黑腐黄单胞菌或野油菜黄单胞菌发酵而成 的一种酸性胞外杂多糖。它是一种生物髙分子聚合物, 具有纤维素的主链和低聚糖的侧链,由D-葡萄糖、D- 甘露糖、D-葡萄糖酸、乙酸和丙酮所组成的“五糖重复 单位”聚合而成。因其独特的分子结构,而使其具有独 特的流变性、良好的水溶性、对热酸碱的稳定性、与各 种盐类的相溶性等许多优异的理化性能,已被广泛应 用于食品、饮料、化妆品、洗涤剂、陶瓷、石油开采、化工 涂料、森林灭火等三十多种行业黄原胶成品的热稳定性高低是评价黄原胶品质好 坏的重要指标之一,但是由于国产黄原胶溶液在高温 下不稳定,易发生热氧化降解作用,使粘度严重损失, 即热稳定性远低于进口黄原胶。因此,通过改善发酵条来提高黄原胶热稳定性的途径,对提高黄原胶的质 量具有重要意义。

主要试剂和仪器
牛肉浸膏、酵母膏、蛋白胨、蔗糖、琼m、NaCl、Ca- (]03、〖21^04’31120、\^04‘71120、乙醇(95%)、氢氧化 钠、盐酸等:以上试剂均为分析纯;电子天平、无菌间、 恒温生化培养箱、电热手提压力蒸汽消毒器、恒温调速 摇瓶柜等。
1.4溶液粘度的测定
采用NDJ-1型旋转粘度计测定粘度(q )。
1.5黄原胶溶液热稳定性的测定方法
将黄原胶溶液装于250 mL三角瓶中,加人热稳定 剂,用牛皮纸封口,放人电热手提压力蒸汽消毒器内, 经121 SC高温处理3 h,测定粘度(1 )。确定黄原胶溶 液的热稳定性大小。
1.6用DTA和TG观察黄原胶的热稳定性 1.6.1试样
黄原胶成品(正交试验最佳条件)、阿拉伯胶、 CMC:广饶中印工贸有限公司 1.6.2仪器
TGA/SDTA 85/e,制造商:瑞士。
1.6.3实验条件(DTA和TG)
称重量程<1 g,称重灵敏度为0.1 pg,扫描温度为 30 t~700 ^,升温速度10 t/min,静态空气。
在现有的范围内,无机盐含量对耐 热性黄原胶的形成影响较大,其次是氮源,柠檬酸和 碳源的影响。耐热性黄原胶形成的最佳条件为:蔗糖 50_0 g/L,蛋白胨 5.0 g/L,K2HP04.3H20 4_0 g/L,MgS04. 7H20 0.2 g/L,柠檬酸 2.0 g/L,碳酸钙 3 g/L,pH 为 7.0。 所得黄原胶成品经121丈高温处理3 h,测得的粘度为 31.17 mPa.s。比基本培养条件提高了 24.13 %。
2.2热重分析
热重分析是研究聚合物的降解模式和热稳定性 的一种简单而精确的方法。本文对黄原胶成品(正交试 验最佳条件)进行热重分析,结果如图2所示。
根据热重试验,表3列出了黄原胶和其他胶的热 参数。样品最开始少量的质量损失是由于胶结构中分 子结合水的解吸。和其他胶一样,黄原胶的热重曲线是由两个降解过程所组成的。胶的最主要的降解温度 一般都大于200丈,黄原胶的最主要的降解温度为 通过采用热重分析仪(TGA)对其耐热性进行研究,结 果表明,黄原胶是一种热稳定性好的食品胶。
本文以野油菜黄单胞菌1.1781 (Xanthomonas campestris)为生产菌株,进行了摇瓶条件下黄原胶发 酵餅的优化研究,得到斯较高耐热性的黄原胶,其成 品经1211高温处理3 h,测得的粘度为31.17 mPa、比 基本培养条件提高了 24.13 %〇因此,直接研究发酵条 件对黄原胶成品热稳定性大小的影响具有实际意义。