结冷胶的生产与应用前景？

结冷胶的结构与特性

结冷胶是在有氧条件下由伊乐假单胞菌产生的，后确认为少动鞘脂单胞菌。结冷胶是组成与结构类似的8种微生物多糖中的一种。这8种微生物多糖为：结冷胶、沃仑胶、鼠李胶、S-657 、S-88、 S-198、NW-11、PS-P4，它们具有相同的主链结构，所不同的是它们的侧链基团的数目和位置以及含有或不含有乙酰基。

结冷胶类多糖在水溶液中的物理性质差别很大。它们的水溶液都具有高粘性和高热稳定性，在水溶液中结冷胶形成高粘性或弱的凝胶，但经碱脱乙酰基处理后在不同阳离子的情况下，可形成硬而脆的凝胶。结冷胶可形成热可逆凝胶，类似于琼脂和明胶，也能形成盐诱导的凝胶，类似海藻胶和卡拉胶，这些性质是结冷胶的应用具有多样性。

结冷胶类多糖中的每一种多糖，其固有的粘性依赖于它们的结构和是否存在乙酰基结冷胶形成凝胶以及其强度和稳定性依赖于溶液中阳离子类型和浓度、乙酰化程度不同而异。

结冷胶的生产

从生物技术观点来说，少动鞘脂单胞菌最重要的共同特征是分泌结冷胶、沃仑胶、鼠李胶等结冷胶类胞外多糖，既然这类微生物能够分泌，特别的有潜在商业应用价值的多糖，我们有理由期望能够分离到新的少动鞘脂单胞菌，能够生产主链结构相似但流变特性不同的具有商业应用价值的胞外多糖。

结冷胶合成的生物途径

微生物胞外多糖的生物合成因菌种不同而发生在生长的不同阶段和环境条件下。按合成位点和合成模式的不同，微生物胞外多糖的生物合成分两种类型即同型多糖的合成与异型多糖的合成。

提供糖基核苷酸的活性前体假定为UDP葡萄糖、TDP鼠李糖和UDP葡萄糖醛酸，作为重复四糖单位合成结冷胶的单体供体。

伊乐假单胞杆菌利用葡萄糖主要经由糖酵解途径和磷酸戊糖途径，葡萄糖转变为葡萄糖酸酯或葡萄糖磷酸酯，然后转变为磷酸葡萄糖酸酯。

结冷胶的提取和纯化

提取多糖的一般方法是将发酵液稀释若干倍以降低其粘性，然后通过离心分离作用分离多糖。

其他有效的提取胞外多糖的方法有：不加搅拌地滴加一定量的表面活性剂到发酵液中进行相分离，然后回收包含较纯多糖的上清液。

结冷胶的在食品和医药中的应用

在食品工业中,结冷胶不仅仅是作为一种胶凝剂,更重要的是它可提供优良的质地和口感。结冷胶具有良好的风味释放性和稳定的特性。它可用于改进食品组织结构液体营养品的物理稳定性食品烹调和贮藏中的持水能力。

天然结冷胶的粘性使它成为用于治疗眼疾的最主要药品。它还可应用于药物的缓慢释放。

结冷胶在食品中的应用

功能

用途

粘着性

糖霜、糖衣

涂膜性

蜜饯、糖果

乳化性

色拉调料

微胶囊

粉状调味料

成模性

人造肠衣

澄清剂

酒类

泡味稳定剂

啤酒

凝胶性

果冻、馅料、甜食等

抗结晶剂

冷冻食品、糖浆

稳定剂

冰淇淋、色拉调料

增稠剂

果酱、肉肠、馅料等

结冷胶替代琼脂

结冷胶形成的凝胶表现出明显的热稳定性和高度的透明性。由于这些特性，使结冷胶可用于嗜热微生物菌种培养基中代替琼脂。

结冷胶的其他应用

作为牙膏的凝胶成分用于人体清洗液、发胶、化妆品、房间除臭剂、凝胶可用结冷胶，并且比目前使用的角叉胶刺槐豆胶等混合胶用量少；天然结冷胶同淀粉混合可用于造纸工业。

结论与展望

由于结冷胶类胞外多糖具有冷、热条件下形成热可逆凝胶及结构和性质的多样性这些新的特性，因而使其在过去十多年的食品、医药和生物制药工业、电泳固定化细胞和固定化酶等方面具有重要作用。结冷胶的低产率加工步骤的繁琐及高成本损害了微生物生产结冷胶的经济可行性。人们期待更加经济地利用廉价可再生资源作为原料发酵生产结冷胶。

本文源自创联食用胶网

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