华东理工大学食品添加剂和配料研究组

       三赞胶是菌株鞘氨醇单胞菌（Sphingomons sanranigenens sp.nov(TP-3)）以葡萄糖和无机氮源为基本原料在足够多的氧和无菌条件下代谢的胞外多糖，属微生物多糖类增稠剂，具有能够提供粘度增稠、能够凝胶的重要特性。三赞胶是由我国研制具有创新性的微生物发酵来源的新型亲水胶体，国内外对三赞胶报道极少，但近期它有望作为食品添加剂新品种被我国批准使用于食品行业中，华东理工大学食品添加剂和配料研究组结合自身的研究工作在此对它进行简单介绍。

一、三赞胶的特性

           三赞胶主要由糖类、脂类和多肽构成，其所占比例分别为34.8%、63.1%和1.5%，用凝胶渗透色谱-多角度激光光散射联用法测得三赞胶的重均分子量和数均分子量分别为408kDa和382kDa，分子量分布Mw/Mn为1.07，进一步研究表明，三赞胶的单糖组成为葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸；脂类中包含十六碳脂肪酸甲酯6.2%、十八碳脂肪酸甲酯93.8%；多肽组分中分别含有天门冬氨酸11.6%、苏氨酸6.1%、丝氨酸4.8%、谷氨酸11.7%、甘氨酸6.7%丙氨酸9.8%、缬氨酸6.7%、蛋氨酸1.8%、异亮氨酸4.6%、亮氨酸9.8%、酪氨酸3.4%、苯丙氨酸5.9%、赖氨酸3.1、组氨酸1.3%、精氨酸7.6%脯氨酸5.2%。

1.    流变性

   三赞胶溶液的粘度随其浓度的增大而增大，较高浓度时粘度增幅尤其明显，且一定浓度的三赞胶溶液在恒定转速下，粘度不随测定时间长短而变化，即没有时间相关性，因此不属于触变性流体。三赞胶水溶液的粘度随着剪切速率的增大而降低，转速降低后，粘度又逐渐增大，最后恢复到测试开始时的状态，曲线x轴的最高转速为分界线，左右两边对称，表明该溶液粘度恢复时无滞后性，三赞胶水溶液属于典型的假塑性流体。

2.    凝胶增稠性

华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为三赞胶可以作为胶凝剂，将不小于0.6%的聚合物溶液加热到75℃，冷却到室温后可形成凝胶；在钙离子存在的条件下，不小于0.2%的三赞胶聚合物溶液可形成凝胶，且随聚合物浓度的提高，凝胶硬度明显增大，随着钙离子浓度的增加，凝胶硬度先增大后基本保持不变；不同三赞胶浓度，达到最大硬度值时所需钙离子加入量不同，三赞胶浓度越高，所需钙离子的量越大，具体为：三赞胶浓度0.2%~0.4%，所需钙离子弄浓度10~15mmol/L；三赞胶浓度为0.6%~1.2%，所需钙离子20 ~25 mmol/L ;加入过量离子（＞25mmol/L ）凝胶硬度有所下降。

3.    乳化稳定性

在乳化稳定性方面，不小于0.2%的三赞胶聚合物在12h内即可把0#柴油完全乳化，形成稳定的乳状液。

二、 三赞胶的制备工艺

  关于三赞胶的制取在我国研究领域已经取得一定进展，下面是其一种制备方法：

1.    将鞘氨醇单胞菌CGMCCNo.1650接种到含有碳源的培养液中，添加必要的氮源及营养物质；

2.    调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵；

3.    将发酵完成后的发酵液调节等电点，调节pH值为4.5~5.5，并搅拌均匀，一般可采用乙酸；

4.    将上述3中的发酵液中加入用可溶性中性盐进行沉降萃取得到纤维状微生物多糖，一般中性盐可为硫酸盐、硝酸盐、氯化物等；

5.    将上述4中制取的纤维状微生物多糖用螺旋挤压脱水机进行脱水，螺旋挤压脱水机的转速一般为10~15转/分钟，并用强碱弱酸盐或二价碱调节pH值为6.5~7.5后干燥、粉碎后即得微生物多糖三赞胶，一般强碱弱酸盐优先选择碳酸钠、碳酸钾，二价碱优先选择氢氧化镁、氢氧化钙等。

      生物发酵法生产三赞胶，其中培养液的碳源来自葡萄糖或者蔗糖中的一种或其混合物，一般重量份的组分为：葡萄糖20~30；蔗糖10~20；硝酸钠2.5~4；硫酸镁0.5~1；磷酸氢二钾1.5~2.5；碳酸钙1~1.5；水941~965.培养液的pH值为7.0~7.2。发酵条件为：通风量0.2~0.5vvm，搅拌转速120~160转/分钟，培养温度为35~40℃，发酵周期为60~70小时。

三、 三赞胶的应用领域

三赞胶在食品等领域中的应用前景看好，三赞胶近期也有望作为食品添加剂新品种被我国批准使用于食品行业中。华东理工大学食品添加剂和配料研究组通过研究后认为，三赞胶可用于食品行业，其增稠、胶凝、稳定泡沫、乳化和分散等特性使其能有效控制食品中的水分，改善肉制品、乳制品、糖果、糕点等食品的外观、形状、质构特性、口感和风味等。此外，三赞胶聚合物具有生物相容性、安全性和低热量的特点，因而可被广泛用于生产和开发各种功能性或健康食品。同时，三赞胶作为一种重要的生物技术产品，也可用于石油工业，具有良好的增粘、抗盐、抗剪切和胶凝特性，是环境友好型的油田化学剂，主要应用于钻井及特殊情况下的石油钻采作业，对后续水驱、油水分离和原油性质无影响，经济、环保，设备简单、施工简便，有效期长、降水增油效果好。 

            —摘自《功能性食品胶》（第二版），化工出版社，胡国华主编，有修改。

                   (感谢河北鑫合公司特意提供的三赞胶实验材料及支持)

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