[发明专利]一种高质构特性可得然胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种提高可得然胶质构特性的方法，具体是在发酵培养基中添加CoCl₂，其中培养基的组分包括：80‑100g/L蔗糖、1‑3g/L硫酸氢二铵、1‑3g/L磷酸二氢钾、1‑2g/L七水硫酸镁、1‑3g/L碳酸钙、0.0005％‑0.004％(w/v)的CoCl₂。通过在培养基中添加不同浓度的CoCl₂，使得可得然胶产量提高10.7％，凝胶强度提高33.6％，硬度提高21.3％，弹性增加5.5％，咀嚼性增加67.3％，分子量增加5.6％。本发明所述发酵培养基用来生产可得然胶，能够显著提高其凝胶强度、硬度和咀嚼性，增强可得然胶的质构特性，提高可得然胶产品竞争力。

技术领域

本发明属于生物发酵和食品添加剂生产技术领域，涉及一种高质构特性可得然胶的制备方法。

背景技术

可得然胶(Curdlan)是土壤农杆菌(Agrobacterium sp.)或根瘤菌(Rhizobiumsp.)产生的一种由β-1，3-D-糖苷键连接而成的葡聚糖聚合物，其分子式为(C₆H₁₀O₅)_n，平均聚合度为450，平均分子量为74000。可得然胶具有独特的加热凝胶特性，也称为凝胶多糖。

可得然胶不溶于水和多数的有机溶剂，但易溶于氢氧化钠、二甲基亚砜和甲酸等能对其氢键具有破坏作用的水溶液中。通过X射线衍射实验表明，可得然胶分子呈现三螺旋构象，糖链之间通过氢键连接，而可得然胶分子在水溶液中主要是由单螺旋、三螺旋及无规则线团这三种形式存在。可得然胶的结构特性，决定其具有多样的使用特性。可得然胶在不同温度条件下，其空间结构发生变化。在室温条件下，主要是单螺旋结构并伴有少量的三螺旋结构，将温度升至120℃后冷却，主要是三螺旋结构，并且该过程不可逆，为强凝胶。不同碱浓度条件下，可得然胶空间构象也发生相应变化。低碱浓度条件时，可得然胶保持有序的螺旋构象，但随着碱浓度增大，分子构象变为无规则线团。

可得然胶具有凝胶特性、热稳定性、耐冷冻性和脱水收缩性等特性，可以作为一种食品添加剂，用于改善食品的品质。如在面粉中添加适量的可得然胶，可以提高面条的黏弹性、持水性和稳定性；在果冻中添加可得然胶，果冻具有弹性和咀嚼性，使果冻更能符合现在市场的需求。

可得然胶不被人体吸收，可以作为食物的组成部分，制作成减肥相关食品；作为食品添加剂，可以提高食品品质，改善食品口感，可添加至香肠、汉堡等肉制品中，可提高持水性，增加口感；可得然胶提高免疫活性，具有药学及药理学作用，包括抗肿瘤活性、抗细菌、病毒活性等，同时可以作为生物活性大分子药物的运送载体，延缓药物的释放；同时，在建筑材料方面，可得然胶可作为结合剂，提高混凝土的可塑性。

TPA(Texture ProfileAnalysis)质构曲线解析法是用来综合描述食品物性的一种方法。从TPA质构曲线中可以得出与人感官评定相关的质构特性参数。通过两次压缩样品，该过程中测定探头对可得然胶的压力及其相关质构参数获得如硬度(Hardness)、弹性(Springiness)、咀嚼性(Chewiness)等，模拟人口腔的两种咀嚼动作，得到感官评定的结果，客观得评价可得然胶的品质特性。其中硬度为第一次压缩时最大峰，可得然胶的硬度值出现在最大变形处，弹性是用第二次压缩中检测到可得然胶回复高度和第一次压缩形变量的比值，咀嚼性是将可得然胶咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量，数值上用胶粘性和弹性的乘积表示，通过TPA数据可以客观表征可得然胶的品质特性。

为实现可得然胶的大规模工业化生产，今年来我国对可得然胶也进行了深入研究。其中培养基优化的研究多集中在发酵培养基中碳源、氮源的优化，以提高可得然胶产量，但对发酵产物可得然胶的品质特性的影响研究很少。