請問黃原膠生產工藝大概什么樣子??？
懸賞分：20|
用類型菌種大概發(fā)酵工藝只需要科普下用涉及敏感內容
黃原膠生產和應用
1 前言
黃原膠(Xanthangum),又稱黃膠、漢生膠、黃單細胞多糖,野油菜黃單孢桿菌(Xanthomonascampestris)碳水化合物主要原料,經發(fā)酵工程生產種作用廣泛微生物胞外多糖,簡稱XC
黃原膠50年代美國農業(yè)部北部地區(qū)研究所(NRRL)首先發(fā)現(xiàn)普通商品黃原膠含有K、Na、Ca等鹽混合物,其類型有:脫乙酰胺黃原膠、丙酮酸232黃原膠和與鉻鹽交聯(lián)高觸變性黃原膠等具有下特性:熱水和冷水有好溶解性;有良好增粘性和懸浮能力,低濃度下具有較高粘度;有高穩(wěn)定性,耐酸堿、高鹽環(huán)境,抗高溫、低溫冷凍,易生物降解,抗污染能力強,-4~93e范圍內反復加熱、冷凍,其粘度基本變;同多種物質(酸、堿、鹽、表面活性劑、生物膠等)互配,具有令人滿意兼容性;有良好觸變性(剪切稀釋能力)和假塑性(恢復能力);有良好分散作用、乳化穩(wěn)定作用黃原膠和刺槐豆膠、瓜爾豆膠等半乳甘露聚糖配合使用時有極顯著協(xié)同增效作用,顯著提高粘度和耐鹽穩(wěn)定性,達用量少、成本低和提高使用效目
黃原膠廣泛用于食品、石油、陶瓷、紡織、印染、醫(yī)藥、造紙、地礦、滅火、涂料、牙膏、化妝品等20多行業(yè)近年來,世界黃原膠生產國家經過斷技術改造,其生產能力已達5萬余t/a,工業(yè)級黃原膠價格3.5萬~4.5萬元/t范圍內波動,食品級則根據(jù)質量、供需雙方情況波動幅度更大,5萬~10萬元/t,從外國進口工業(yè)級黃原膠約6萬~7萬元/t,食品級則15萬元/t左右,見黃原膠市場廣闊,前景看好,目前世界上生產規(guī)模大且用途極廣泛微生物多糖
2 黃原膠生產
2.1 培養(yǎng)基
黃單孢桿菌產生黃原膠常用培養(yǎng)基:葡萄糖、蔗糖或淀粉等碳源,蛋白質、魚粉、豆粉或硝酸鹽氮源,加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等無機鹽和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素,及生成促進劑谷氨酸、檸檬酸等
2.2 生產工藝
黃原膠生產包括發(fā)酵和提取兩部分發(fā)酵工藝有連續(xù)法和間歇法,真正工業(yè)化間歇法實際過程:種子培養(yǎng)、種子擴大和發(fā)酵黃單孢桿菌生長過程吸收氧氣,放出二氧化碳其生長溫度2~35e,40e黃單孢桿菌停止生長提取工藝包括
(1)發(fā)酵液處理經離心法、過濾法、酶處理法、次氯酸鹽氧化法、過濾及超濾濃縮法預處理除去菌體細胞和各種溶性雜質,使黃原膠再含活性菌體細胞、影響產品質量溶性雜質和色素等,并對發(fā)酵液進行濃縮
(2)沉淀反應:用鈣鹽、鋁鹽、季銨鹽或酸沉淀法制取工業(yè)級精制品;用有機溶劑沉淀法制取食品級精制品
(3)過濾沉淀物并進行洗滌
(4)干燥、粉碎、篩分、成品包裝
2.2.1 工業(yè)級黃原膠生產
工業(yè)級黃原膠提取方法般先發(fā)酵液進行滅菌處理,殺死活菌細胞,直接經噴霧干燥或滾筒干燥而制得,種方法因發(fā)酵液含水量太高而消耗大量能量,產品純度較低,且成品顏色較深,成本較高;另種方法用鈣鹽、銨鹽等沉淀黃原膠,見圖1
因其產品附加值低,市場用受限制,因此國內般發(fā)展食品級黃原膠
2.2.2 食品級黃原膠生產
食品級黃原膠提取方法,般用醇作沉淀劑,常用有甲醇、異丙醇、乙醇等低級醇由于提取選用乙醇,成本高,生產和應用受限制非醇法生產黃原膠有效地解決了問題其工藝流程:菌種種子罐內經分級培養(yǎng),接種發(fā)酵罐,30e條件下,通氣、攪拌,發(fā)酵時48~60h,放罐用稀鹽酸調pH值2,黃原膠即沉淀下來,經脫水干燥得淡黃色成品此方法對提取設備及管道提出了苛刻要求,同時需對含鹽酸廢水進行處理因此,國內食品級對黃原膠生產,沉淀劑選擇仍有待解決問題
3 黃原膠應用
3.1 黃原膠食品工業(yè)應用
黃原膠食品工業(yè)主要作增稠劑、懸浮劑、乳化劑和穩(wěn)定劑,某些苛刻條例下(pH值3~9,溫度80~130e),性能能基本穩(wěn)定,明膠、CMC、海藻膠、膠等優(yōu)越食品工業(yè)把應用于奶制品,奶酪、奶飲料、冰淇淋、酸奶等,起改善品質、增加穩(wěn)定性、易香味釋放、口感細膩清爽作用;用于汁飲料時能保持液體均勻、分層;加入啤酒,產泡豐富;沙拉調汁加入黃原膠,乳化穩(wěn)定達年上;點心餡加入黃原膠因其假塑性而大大方便了加工過程,使產品發(fā)生膠體脫水收縮現(xiàn)象,保持松軟潤口許多食品添加劑耐高溫,使其消毒成了大問題,而黃原膠沒有種缺陷些副食品加工時,用黃原膠水溶液預處理對成品失水起著特殊保護作用,能達保濕保鮮效
3.2 黃原膠石油工業(yè)應用
黃原膠用于油田開發(fā)方面較之聚丙烯酰胺、CMC(羧甲基纖維素)、變性淀粉及些植物多糖(瓜爾膠、四菁膠等)有明顯技術優(yōu)勢,增粘、增稠、抗鹽、抗污染能力較強尤其海洋、海灘、高鹵層和永凍土層鉆井,防止井噴等有明顯作用,低濃度黃原膠水溶液保持水基井液粘度、使鉆井液有好懸浮性能,防止井壁坍塌、抑制地層井噴、便于切削下碎石排出井外,其性能遠好于聚丙烯酰胺;黃原膠假塑使處于鉆頭附近黃原膠液由于高速旋轉引起強剪切而表現(xiàn)出極低粘度,具有低磨阻特性,有利于節(jié)省能耗;由于黃原膠抗鹽性、耐高溫性,黃原膠液用于三次采油流變控制液提高10%上采收率目前國外約有30%~40%黃原膠用于鉆井泥漿和三次采油
3.3 黃原膠其工業(yè)應用
黃原膠其行業(yè)也有廣大市場,用作釉漿懸浮劑和粘結劑,被稱陶瓷工業(yè)重大技術革新,并解決了燒制各種異型陶瓷技術難題用黃原膠作原料生產凝膠泡沫滅火劑,已用于森林撲火、有機溶劑及其化學品滅火黃原膠能用作滅蟲劑、肥料懸浮劑噴灑期間能好控制其漂流和粘附,延長有效期,農用化學物質良好穩(wěn)定劑黃原膠作水基油墨和乳化油墨懸浮劑和穩(wěn)定劑,控制水滲透性和失水而保持均勻光澤黃原膠還用于膠體炸藥、水溶性涂料、工業(yè)擦亮劑、除銹劑、濕法冶金增稠劑,藥物、化妝品潤滑劑,牙膏增稠劑,印染工業(yè)載色劑等
1 前言
黃原膠(Xanthangum),又稱黃膠、漢生膠、黃單細胞多糖,野油菜黃單孢桿菌(Xanthomonascampestris)碳水化合物主要原料,經發(fā)酵工程生產種作用廣泛微生物胞外多糖,簡稱XC
黃原膠50年代美國農業(yè)部北部地區(qū)研究所(NRRL)首先發(fā)現(xiàn)普通商品黃原膠含有K、Na、Ca等鹽混合物,其類型有:脫乙酰胺黃原膠、丙酮酸232黃原膠和與鉻鹽交聯(lián)高觸變性黃原膠等具有下特性:熱水和冷水有好溶解性;有良好增粘性和懸浮能力,低濃度下具有較高粘度;有高穩(wěn)定性,耐酸堿、高鹽環(huán)境,抗高溫、低溫冷凍,易生物降解,抗污染能力強,-4~93e范圍內反復加熱、冷凍,其粘度基本變;同多種物質(酸、堿、鹽、表面活性劑、生物膠等)互配,具有令人滿意兼容性;有良好觸變性(剪切稀釋能力)和假塑性(恢復能力);有良好分散作用、乳化穩(wěn)定作用黃原膠和刺槐豆膠、瓜爾豆膠等半乳甘露聚糖配合使用時有極顯著協(xié)同增效作用,顯著提高粘度和耐鹽穩(wěn)定性,達用量少、成本低和提高使用效目
黃原膠廣泛用于食品、石油、陶瓷、紡織、印染、醫(yī)藥、造紙、地礦、滅火、涂料、牙膏、化妝品等20多行業(yè)近年來,世界黃原膠生產國家經過斷技術改造,其生產能力已達5萬余t/a,工業(yè)級黃原膠價格3.5萬~4.5萬元/t范圍內波動,食品級則根據(jù)質量、供需雙方情況波動幅度更大,5萬~10萬元/t,從外國進口工業(yè)級黃原膠約6萬~7萬元/t,食品級則15萬元/t左右,見黃原膠市場廣闊,前景看好,目前世界上生產規(guī)模大且用途極廣泛微生物多糖
2 黃原膠生產
2.1 培養(yǎng)基
黃單孢桿菌產生黃原膠常用培養(yǎng)基:葡萄糖、蔗糖或淀粉等碳源,蛋白質、魚粉、豆粉或硝酸鹽氮源,加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等無機鹽和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素,及生成促進劑谷氨酸、檸檬酸等
2.2 生產工藝
黃原膠生產包括發(fā)酵和提取兩部分發(fā)酵工藝有連續(xù)法和間歇法,真正工業(yè)化間歇法實際過程:種子培養(yǎng)、種子擴大和發(fā)酵黃單孢桿菌生長過程吸收氧氣,放出二氧化碳其生長溫度2~35e,40e黃單孢桿菌停止生長提取工藝包括
(1)發(fā)酵液處理經離心法、過濾法、酶處理法、次氯酸鹽氧化法、過濾及超濾濃縮法預處理除去菌體細胞和各種溶性雜質,使黃原膠再含活性菌體細胞、影響產品質量溶性雜質和色素等,并對發(fā)酵液進行濃縮
(2)沉淀反應:用鈣鹽、鋁鹽、季銨鹽或酸沉淀法制取工業(yè)級精制品;用有機溶劑沉淀法制取食品級精制品
(3)過濾沉淀物并進行洗滌
(4)干燥、粉碎、篩分、成品包裝
2.2.1 工業(yè)級黃原膠生產
工業(yè)級黃原膠提取方法般先發(fā)酵液進行滅菌處理,殺死活菌細胞,直接經噴霧干燥或滾筒干燥而制得,種方法因發(fā)酵液含水量太高而消耗大量能量,產品純度較低,且成品顏色較深,成本較高;另種方法用鈣鹽、銨鹽等沉淀黃原膠,見圖1
因其產品附加值低,市場用受限制,因此國內般發(fā)展食品級黃原膠
2.2.2 食品級黃原膠生產
食品級黃原膠提取方法,般用醇作沉淀劑,常用有甲醇、異丙醇、乙醇等低級醇由于提取選用乙醇,成本高,生產和應用受限制非醇法生產黃原膠有效地解決了問題其工藝流程:菌種種子罐內經分級培養(yǎng),接種發(fā)酵罐,30e條件下,通氣、攪拌,發(fā)酵時48~60h,放罐用稀鹽酸調pH值2,黃原膠即沉淀下來,經脫水干燥得淡黃色成品此方法對提取設備及管道提出了苛刻要求,同時需對含鹽酸廢水進行處理因此,國內食品級對黃原膠生產,沉淀劑選擇仍有待解決問題
3 黃原膠應用
3.1 黃原膠食品工業(yè)應用
黃原膠食品工業(yè)主要作增稠劑、懸浮劑、乳化劑和穩(wěn)定劑,某些苛刻條例下(pH值3~9,溫度80~130e),性能能基本穩(wěn)定,明膠、CMC、海藻膠、膠等優(yōu)越食品工業(yè)把應用于奶制品,奶酪、奶飲料、冰淇淋、酸奶等,起改善品質、增加穩(wěn)定性、易香味釋放、口感細膩清爽作用;用于汁飲料時能保持液體均勻、分層;加入啤酒,產泡豐富;沙拉調汁加入黃原膠,乳化穩(wěn)定達年上;點心餡加入黃原膠因其假塑性而大大方便了加工過程,使產品發(fā)生膠體脫水收縮現(xiàn)象,保持松軟潤口許多食品添加劑耐高溫,使其消毒成了大問題,而黃原膠沒有種缺陷些副食品加工時,用黃原膠水溶液預處理對成品失水起著特殊保護作用,能達保濕保鮮效
3.2 黃原膠石油工業(yè)應用
黃原膠用于油田開發(fā)方面較之聚丙烯酰胺、CMC(羧甲基纖維素)、變性淀粉及些植物多糖(瓜爾膠、四菁膠等)有明顯技術優(yōu)勢,增粘、增稠、抗鹽、抗污染能力較強尤其海洋、海灘、高鹵層和永凍土層鉆井,防止井噴等有明顯作用,低濃度黃原膠水溶液保持水基井液粘度、使鉆井液有好懸浮性能,防止井壁坍塌、抑制地層井噴、便于切削下碎石排出井外,其性能遠好于聚丙烯酰胺;黃原膠假塑使處于鉆頭附近黃原膠液由于高速旋轉引起強剪切而表現(xiàn)出極低粘度,具有低磨阻特性,有利于節(jié)省能耗;由于黃原膠抗鹽性、耐高溫性,黃原膠液用于三次采油流變控制液提高10%上采收率目前國外約有30%~40%黃原膠用于鉆井泥漿和三次采油
3.3 黃原膠其工業(yè)應用
黃原膠其行業(yè)也有廣大市場,用作釉漿懸浮劑和粘結劑,被稱陶瓷工業(yè)重大技術革新,并解決了燒制各種異型陶瓷技術難題用黃原膠作原料生產凝膠泡沫滅火劑,已用于森林撲火、有機溶劑及其化學品滅火黃原膠能用作滅蟲劑、肥料懸浮劑噴灑期間能好控制其漂流和粘附,延長有效期,農用化學物質良好穩(wěn)定劑黃原膠作水基油墨和乳化油墨懸浮劑和穩(wěn)定劑,控制水滲透性和失水而保持均勻光澤黃原膠還用于膠體炸藥、水溶性涂料、工業(yè)擦亮劑、除銹劑、濕法冶金增稠劑,藥物、化妝品潤滑劑,牙膏增稠劑,印染工業(yè)載色劑等
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