黄原胶生产工艺精简概论

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1、黄原胶生产工艺精简概论黄原胶无毒，无色无味，低浓度就有很好的粘性，而且在剪切力较大的情况下又可以降低他的粘性，是一种理想的生物胶，在制药工业中，可以用于填充剂，增稠剂，乳化剂、悬浮剂。黄原胶的应用广泛，不仅用于制药，黄原胶最早是用于石油开采，减少钻井泥浆的流动性。还用于食品、饮料、烟草、农药等，如肉罐头内加如黄原胶，可以是肉汤成冻，保持水量，啤酒加入黄原胶，产泡丰富；农药内加入黄原胶，使农药不分层，依附性加强，增强药物有效时间。黄原胶是由野油菜黄单胞菌产出的一种胞外分泌物，属于多糖。黄原胶发酵培养基的碳源一般是蔗糖、葡萄糖等，黄单胞菌容易利用有机氮源

2、，而不易利用无机氮源。有机氮源包括鱼粉蛋白胨、大豆蛋白胨、鱼粉、豆饼粉、谷糠等，其中以鱼粉蛋白胨为最佳。另外，还添加一些微量无机盐．如Fe、Mn、Zn等盐类。特别是碳酸钙以及NaH2PO4和MgSO4，它们对黄原胶的合成有明显的促进作用。根据经验，较为理想的成分配比为：葡萄糖(40g·L-1)、柠檬酸(2.0g·L-1)、NH4NO3(1.0g·L-1)、K2HPO4(2.0g·L-1)、MgCl2(0.5g·L-1)、Na2SO4(90mg·L-1)、H3BO4(6mg·L-1)、ZnO(6mg·L-1)、FeCl3·6H2O(20mg·L-1)、

3、CaCO3(20mg·L-1)、浓HCl(0.12mL·L-1)，通过添加氢氧化钠而将pH值调为7.0。接种量为5％一8％。由于培养基的高黏度，黄原胶生产是高需氧量发酵，需大通风量，一般为1—0.6m3/(m3·min)。发酵温度为25—28℃。碳源的起始浓度一般在2％一5％。发酵温度不仅影响黄原胶的产率，还能改变产品的结构组成。研究指出，较高的温度可提高黄原胶的产量，但降低了产品中丙酮酸的含量，因此，如需提高黄原胶产量，应选择温度在31℃一33℃，而要增加丙酮酸含量就应选择温度在27一31℃。在黄原胶的发酵生产中，细胞生长的最适温度是在24—27℃

4、之间，黄原胶产生的最适温度则在30一33℃黄原胶发酵培养是的起始pH值一般控制在6．5—7．0，这有利于初期的细胞生长和后期的黄原胶合成。随着产品的产出，酸性基团增多．pH降至5左右。发酵液中除含黄原胶(3％左右)外，还有菌丝体、未消耗完的碳水化合物、无机盐及大量的液体。其中菌丝体等固形物占20％，水溶性无机盐占10％：如果有菌丝体等固形物混杂在黄原胶成品中，会造成产品的色泽差、味臭．从而限制了黄原胶的使用范围。因此，黄原胶的分离提取，其目的在于按产品质量规格的要求将发酵醪中的杂质不同程度地除去，通过纯化、分离、浓缩和干燥等手段获得成品。黄原胶成品分

5、食品级、工业级和工业粗制品3种。1．溶剂沉淀法此方法是在黄原胶溶液中加入醇类等溶剂，使黄原胶沉淀出来。方法A：先将发酵液用6mol／LHCl酸化，然后加入工业酒精使黄原胶沉淀。过滤后沉淀物先后用工业酒精和10％KOH洗涤，过滤，沉淀物干燥后进行粉碎，经过筛制得成品。本法由于直接用HCL和工业酒精进行酸化沉淀，没有去除掉菌体，因此仅能制得工业级黄原胶。方法B：为了制得食品级黄原胶，在方法A的基础上增加了离心除菌体和多次用酒精进行沉淀、洗涤的操作，从而提高了成品的纯度。发酵液稀释后加少量酒精进行预处理，离心除菌体，再添加酒精沉淀出黄原胶。将沉淀加水溶解，

6、再加酒精使黄原胶沉淀，沉淀物经干燥、粉碎、筛分，得到食品级成品。溶剂沉淀法工艺简单，产品质量高，大型化生产技术成熟，是目前国内采用的主要生产方法，但该方法溶剂用量大，需设置溶剂回收设备，投资较大，生产成本高。本法提取收率在97．7％。2．钙盐—工业酒精沉淀法在酸性条件下，黄原胶与氯化钙形成黄原胶钙凝胶状沉淀。加入酸性酒精脱去钙离子，使成短絮状沉淀。过滤，在沉淀中加入酒精并用氢氧化钾溶液调节PH。过滤，得到工业级的产品。本法与溶剂法相比，溶剂的耗用量较少，酒精用量减少一半，但在成品中带入了钙离子，成品颜色略灰。本法提取收率在93．2％左右。3．絮凝法絮

7、凝剂与黄原胶作用产生絮状沉淀，然后将沉淀物脱水，得到固型物含量为25％左右的湿滤饼。用多糖的非溶剂在适当条件下洗提上述湿滤饼，使其变为水溶性多糖。然后过滤，将水溶性滤饼干燥。经粉碎、筛分后得到合格的黄原胶成品。絮凝法的关键在于絮凝和洗提这两步，选择合适的絮凝剂和洗提剂，控制最佳的絮凝和洗提条件，是取得该法成功的必要条件。常用的絮凝剂为具有多价金属阳离子的无机盐，洗提剂一般为酒精等醇类。4．直接干燥法本法采用滚筒干燥或喷雾干燥等方法，直接将发酵液进行干燥，从而制成工业粗制品级的黄原胶。该方法因为没有分离提纯工序，所以成品质量差，限于对黄原胶质量要求不高

8、的场合使用，有利于降低产品成本。5．超滤脱盐法本法采用近代膜分离技术，对高分子的黄原胶与小分子的无机盐和水进