食品添加剂之三赞胶

　　近年来，微生物胶因其易获得、适用性高、性能出色等优点受到越来越多的关注，并成为食用胶种类中的热点。

 

　　三赞胶(Sanxan)是首个国内自主研发并实现工业化生产的鞘氨醇胶品种，由鞘氨醇单胞菌属新种Sphingomonas sanxanigenens sp.nov.(S.s.sp.nov.)发酵生产。

 

　　01、三赞胶被列为食品添加剂

 

　　1.获批：2020年6月2号，国家卫生健康委员会发布关于瑞士乳杆菌R0052等53种“三新食品”的公告 (2020年第4号)，批准三赞胶为食品添加剂。

 

　　2.扩大使用范围：2023年10月7日，国家卫生健康委员会发布关于桃胶等15种“三新食品”的公告（2023年第8号），对三赞胶的试用范围进行了扩大。

 

　　3.三赞胶使用标准：（截止2024年2月）

 

　　02、三赞胶的特性

 

　　1.凝胶特性。质量分数大于0.5%的三赞胶溶液，加热至80℃以上后冷却至室温形成热可逆凝胶。在质量分数为0.5%～1%范围内，凝胶强度、弹性、粘附性等三项特征指标随胶质量分数增加而增加；而质量分数达到1.2%后，由于高质量分数三赞胶在水中难以均匀溶解，特征值略有下降。

 

　　此外，特征指标受酰基含量、pH、金属阳离子种类和质量分数等因素的影响。

 

　　2.流变学特性。三赞胶水溶液为典型的假塑性流体，具有剪切稀释性，无时间相关性、无触变性。

 

　　水溶液黏度随其质量分数的增大而增大，质量分数高于0.4%后黏度增幅明显。

 

　　而低于70℃的温度、pH4.0以上的酸碱环境、金属离子等对三赞胶水溶液的黏度影响不显著，即三赞胶水溶液具有良好的耐温性、耐酸碱性和耐盐性。

 

　　3.乳化性能和稳定性能。0.2%的三赞胶水溶液展现出良好的乳化性能和稳定性能，对0#柴油的乳化指数达到100%，可将石油烷烃完全乳化，形成稳定的乳状液。

 

　　聚合物提高乳化溶液稳定性的效果很大程度上取决于其分子结构，其中酰基取代数量的影响尤其显著，因此推测三赞胶中大量存在的乙酰基和甘油基可能对其乳化性和稳定性起了重要作用。

 

　　03、三赞胶的的生产与降解

 

　　与其他鞘氨醇胶相比，三赞胶有一个很明显的优点——产生

 

　　条件，大多数鞘氨醇胶的产生都需要有机溶剂来提取，这种方法不仅造价高其产率也相对较低，而三赞胶是通过酸沉法产生的，只需要将产生菌株发酵液的 pH 控制在3.0左右就可以沉淀出 Sanxan，这种方法操作方便节约成本，可以使三赞胶实现规模化、商业化生产。

 

　　2.三赞胶的降解

 

　　环境中大量释放难以降解的微生物多糖会对环境产生负面影响，并且多糖分子自身高分子量的基团特点会使生物活性较低，所以对其降解的研究显得尤为重要，不仅可以解决环境问题，还能提高抗氧化活性产生有益的寡糖产品。

 

　　目前对三赞胶的降解有两种方法，第一种是氧化法，通过向纯化的三赞胶中加入过氧化氢和 Vc 以获得降解后的产品；第二种方法是应用降解菌进行降解，有研究显示在烟曲霉、荧光假单胞菌和巨大芽孢杆菌协同降解下三赞胶溶液的黏度和三赞胶多糖的分子量都显著降低，经分析得出降解后三赞胶中的鼠李糖组分完全降解。这种降解菌群能完全降解三赞胶，不仅解决了该多糖大量应用后的环境隐患还提高了其抗氧化活性，为三赞胶进一步的应用研究提供了有力的支撑。

 

　　04、三赞胶在食品中的应用

 

　　三赞胶作为我国自主研发的生物胶，具有极大的性质和成本优势，但其产量、产率有待提高，加之合成途径不清晰，应用领域较窄，成为三赞胶产业高速发展的限制因素。

 

　　作为获批不久的食品添加剂，三赞胶目前只允许在部分肉制品、乳制品、饮料中限量应用，但对三赞胶在其他食品领域中的应用研究也在开展。

 

　　1．乳品、饮料类食品中的应用情况。

 

　　最早将三赞胶用于食品生产的是山东洁晶集团股份有限公司，其将三赞胶与果 胶、海藻酸钠组合作为酸奶的增稠剂使用。

 

　　河北鑫合将三赞胶用于可可奶的生产，添加量仅为0.04％-0.08％，克服了蛋白质沉淀、絮凝、乳脂析出的问题；将三赞胶与单硬脂酸甘油酯复配制备得到了可应用于谷物类及蛋白饮料制备的饮料稳定剂，在保证饮料营养成分及口感的前提下，可显著降低其生产成本；将三赞胶与耐酸型羧甲基纤维素钠组合制备得到了可应用于果蔬汁类及其饮料的稳定剂，适用于包括苹果、梨、芒果等原料组成的多种果蔬汁类及其饮料，可以使产品在保质期内无沉淀、分层现象，产品色泽鲜亮一致，体系均匀稳定。

 

　　陈宇坤等人将三赞胶和刺槐豆胶以3:7复配作为酸奶增稠剂，所得酸奶感官品质和稳定性较好。

 

　　天津农学院的李晓雁等人将三赞胶、磷酸盐、乳化剂复配得到稳定剂，能够应用于大豆、花生、杏仁、核桃、椰子等植物蛋白饮料制作中，该饮料在常温条件下贮存6个月后不分层、不析水、不絮凝，且相比传统的该类饮料而言，减少了稳定剂的用量，既降低成本，又能减少消费者对高添加剂用量的担忧。

 

　　2．肉灌肠类食品中的应用情况。

 

　　三赞胶主要由糖类、脂类和多肽构成，拥有良好的流变性与凝胶增稠性，能有效控制肉灌肠类食品中的水分，具有改善产品外观、形状、质构特性、口感 和风味等作用。

 

　　日照帮利生物科技有限公司将三赞胶与魔芋胶、卡拉胶等复配后制备得到复配增稠剂，可以增加鱼糜制品的硬度与组织的紧密性，使其在加工时外观不凹陷，加工后保湿性良好，冷冻和解冻下凝胶均能保持稳定且不会产生老化现象；又将三赞胶与魔芋粉、海藻酸钠等复配制备了用于香肠的复配增稠剂，可以增强香肠保水保油的能力并提高肠身弹力，使香肠内部更为紧密，以增加保存时间，防止香肠出现肠衣破裂、切面气孔多的质量问题。

 

　　北京美添前景科技有限公司将三赞胶、透明质酸钠、黄原胶等混合得到复配增稠剂，在肉制品的生产过程中使用该复配增稠剂，能使配料充分乳化、均匀混合，防止脂肪 离析，提高保水性和硬度，改善组织形态，且几乎不增加生产成本。

 

　　河南唐玺亲水胶体研究院有限公司以三赞胶为亲水胶体的组成成分，制备得到一种脂肪替代品，可制备低脂健康肉制品，不但能显著降低肉制品中的脂肪含量，而且可以改善肉制品的口感和营养价值。

 

　　3.其他食品中的应用情况

 

　　三赞胶亲水并且冷水下可成胶，加热条件下可增胶。利用这一特性将其应用到冷冻面团中分析了面团的冻融稳定性并评价其生产馒头的品质，结果显示在面团中添加0.5%的三赞胶能提高冷冻面团的冻融稳定性，并且增加了馒头产品的弹性和咀嚼性，从而提高了产品的品质。

 

　　此外，三赞胶还能与海藻酸钠复配以制备可食用的复合膜，这种膜可以阻隔氧气和水蒸气接触食品，延缓食品变质，保障食品在储存期间的品质。研究证实三赞胶和海藻酸钠有很好的相容性和协同性，复配后形成的可食用膜结构更加规整性能更好，这进一步拓宽了三赞胶在食品领域中的应用范围，有利于其未来在食品行业的多样化应用与发展。