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我国黄原胶的品质评价及发展前景

发布日期:2015-05-25 11:16:37
我国黄原胶的品质评价及发展前景
黄原胶是七十年代末八十年代初在国际 上兴起的一种高分子生物聚合体。它是由甘 兰黑腐病黄单胞杆菌以碳水化合物(如玉米 淀粉)为主要原料经微生物发酵和一系列生 化处理而得到的一种高分子量的多糖物质。
黄原胶是一种类白色或浅米黄色的可流 动的粉末,是目前国际上集增稠、悬浮、乳 化、稳定于一体性能最优越的生物胶。黄原 胶无味、无臭、无毒、食用安全、易溶于 水。在水溶液中呈多聚阴离子,具有独特的 理化性质。具体表现为:
1.高粘度:低浓度溶液具有高粘度 (1 %水溶液的粘度相当于明胶的100倍)。
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万方数据
2.耐温:在-18——loot:范围内,即 使在盐溶液中,黄原胶仍可保持其有序结构 和粘度,但温度过高会影响它的稳定性。
3.抗盐:在较高盐浓度条件下,甚至 在饱和盐溶液中仍能保持其溶解性而不发生 沉淀和絮凝,其粘度几乎不受影响。这是黄 原胶优于聚丙烯酰胺的一个特点a
4.耐酸碱:黄原胶在适量盐(0.1%) 存在下,其溶液粘度在pH值1 - 11范围内 基本保持不变。
5•抗剪切(假塑性):黄原胶稀溶液在 静态或低剪切作用下具有高粘度,在高剪切 作用下表现为粘度下降,但分子结构不变。 当剪切消失后粘度恢复正常。而聚丙烯酰胺
在高剪切作用下发生剪切降低,剪切降低后 不能恢复。
良好的互溶性:黄原胶能溶于多种酸溶 液,也能溶于氢氧化钠溶液,还能与多种有 机物(在浓度<40%时甲醇、乙醇、甲醛 等)互溶。
由于以上优良特性使黄原胶广泛应用于 食品、医药、造纸、纺织、陶瓷、日用化 工、石油开采等20多个行业数百种产品。
二、我国及世界黄原胶的生产、工艺及 技术现状
我国自七十年代以来,国内南开大学、 山东食品发酵研究院、山东大学、中科院微 生物所、无锡轻工大学、郑州工学院等科研 单位相继开展了黄原胶的研究和开发工作, 且大多通过中试,开始了工业化生产。从 1992年江苏金湖制药厂建成国内第一家黄 原胶生产厂起,全国产量不足100吨,发展 到1999年底全国规模化厂家已达10余家, 实际产量3000吨左右,而且目前仍有不少 单位正在扩建或准备新建黄原胶生产线,其 设计能力在2000吨/年的即有2家。生产能 力超过6000吨。
目前国内实际产量未达到设计生产能 力,主要原因在于国产发酵设备和后提取工 艺方面程度不同存在一些制约因素,但主要 是市场未拓开。
国外黄原胶自1961年由美国的Merck 企业Kelco分部开始半工业化生产以来, 1962年即有2000多吨黄原胶干粉投入市 场,两年以后,美国Kelco企业正式大规模 生产。尤其从1969年美国FDA批准黄原胶 用于食品领域,1971——1977年欧洲一些 国家先后批准黄原胶作为食品添加剂,1963 年联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织 (WHO)批准黄原胶可正式作为世界范围内 的食品添加剂之后,世界黄原胶市场发展十 分迅速。迄今为至开发和生产黄原胶的国家 有美国、英国、法国、德国、日本、意大 利、加拿大、韩国、罗马尼亚和中国等20 多个国家和地区。全世界的黄原胶产量达5 万吨/年以上,其中能够大规模生产黄原胶 的国家有美国、法国、奥地利和日本。目前 仅美国Kelco企业即达到年产1.5 ~ 2万吨 的生产规模,是世界上最大的黄原胶生产 厂。法国Rhone - Poulenc企业近年以8000 万法郎的代价把其在法国Melle的综合企业 中生产黄原胶的能力扩大20%,成为世界 上第二大黄原胶生产厂家。另据报道瑞士巴 塞尔的J ungbunzlauer企业、美国ADM企业 等厂商也纷纷扩大黄原胶生产能力。据估 计,全球对黄原胶的需求量每年约以5- 7%的速度增长。
从世界黄原胶所占有的份额看,美国 Nutra Sweet Kelco 企业占 62%,位居“龙 头老大”;法国Rhone ~ Poulenc企业占 21%,名列第二;瑞士巴塞尔的Jungbun- zlauer企业和SBI企业各占11%和6%,而 中国黄原胶在世界黄原胶市场上几乎谈不到 份额。
从工艺技术上看,我国黄原胶生产工艺 与先进国家基本一致,分发酵和后提取两个 工段,但总体水平差距较大。其表现在:1. 优良菌株培育、筛选,尤其耐高温优质高产 菌株方面尚未有大的突破。2.国内生产厂 家装置规模偏小且技术装备水平较差(如国 外有的生产厂家采用全封闭式厂房、管道、 阀门,甚至连操作平台均为不锈钢制作,检 测控制手段则更为先进);3.个别消耗指标 偏高等。因此要加快我国黄原胶发展,一是 在现有生产企业的基础上扩大规模,引进国 外先进技术设备,提高装备水平。二是要组 织国内科研单位黄原胶研究专家和生产单位 联手合作,继续开展联合攻关,搞好技术创 新,提高我国黄原胶整体科研水平,赶超先 进国家。三是要继续发挥行业协会作用,组 织生产企业工程技术人员请进来教,走出去 学,加强交流,取长补短,打破国内生产厂 家各自为阵,内部相互封锁的保守局面。
三、我国黄原胶质量状况评价
2000年4月笔者通过在上海光大会展 中心举行的“第四届中国国际食品添加剂展 览会暨第十届全国添加剂生产应用技术展示 会”上收集到国内10家黄原胶厂的样品, 并通过其它渠道收集到美国Kelco企业和法 国Rhone - Poulenc企业的黄原胶样品。通 过对上述国内外产品的化验分析对比和有关 部门查新证明,国内黄原胶与国外两大企业 产品有六大差距:
1.外观色度较深。
2.成品颗粒不够均匀,分散性较差。
3.1%溶液粘度偏低,且透光率差。
1.成品灰份指标略高。
2.卫生指标中总平板数、霉菌和酵母 菌含量较高。
3.单耗指标较高。
而国外企业尤其是美国kelco企业生产 的黄原胶有四个明显特点。一是产品手感较 粗为沙粒状,但极易过筛,造粒效果极好, 分散性好;二是色泽比较正宗,即奶油色, 色素少;三是速溶于水且溶液为均匀透明胶 体,胶感好;四是粘度高,达2500cp,耐 高温(120*C 以上)。法国 Rhone - Poulenc 企业“黄原胶”白度好,但粘度较低。
国产黄原胶从色泽、胶感、溶解性、分 散性及粘度等方面各有千秋,山东中轩、江 苏金湖、甘肃顺兴,三家产品几乎无多大差 别,河南夭冠产品流动性和溶解性较好。 (详见表)
项目Kelco企业Rhodia山东中轩江苏金湖甘肃顺兴
色观色泽奶油色白色类白色类白色类白色
粘度2500cp600cp1650cp1480cp1460cp
剪切值6.0-7.66.17.1
灰份8.3-8.99,710.4
胶感好一般好好胶感明显
细度100目100目120目120目100目
流动性好一般较好较好较好
透明度半透明好较好较好较好
国产黄原胶质量赶不上国外产品,除了 上述分析的技术设备装备水平和科研能力有 差距外,与国内黄原胶起步晚发展缓慢也不
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无关系,但从目前已经建成投产的数十家企 业来看,潜力还是很大的。尤其是2000年 7月27日经国务院批准,9月1日起实行的 《当前国家重点鼓励的产业、产品、技术目 录》中专门把黄原胶(食品级)生产列人了 “轻工纺织”第十一类,而且国家有关部门 已制定了《食品级黄原胶发展标志性目标》, 对国内企业指明了发展方向。目前有部分企 业产品质量指标已接近和达到了这一目标。 因此国内黄原胶在今后几年必将得到长足发 展,赶上和超过国际水平也不是没有可能。
四、我国黄原胶开发潜力和对策
目前,我国黄原胶尚未形成规模优势, 全国生产能力尚不足美国Kelco企业的四分 之一。尽管国内企业普遍存在生产规模小, 成本高,但大多都在进行自我改造,自我完 善,其产品质量在短短几年有了很大幅度的 提高,而且随着“西部大开发”和“十五” 规划目标,近几年将产生2-3家年产千吨 级的黄原胶厂。为此笔者提出以下几点建 议:
1.围绕资源和环境优势,选择3-5家 基础好,有发展潜力的黄原胶生产企业,集 中建立较大规模的黄原胶生产基地,使我国 黄原胶尽快形成规模化生产,而切不可一哄 而上,盲目发展,相邻地区之间无需攀比, 你上我也上。争资源、争市场,导致谁也上 不了,谁也没市场的局面发生。
2.国家有关部门和地方政府,应釆取 优惠政策继续加大科研和生产投入,尤其对 近年在黄原胶幵发研究方面有基础、有特点 的科研院所更需给予扶持。同时应结合“西 部大开发”和我国石油工业提出的“稳定东 部、发展西部”的战略方针和要求,对西部 黄原胶生产企业在项目安排、资金贴息等方 面适当给予倾斜。
3.建议对个别既有理论基础,又有实 践经验的黄原胶研究专家(包括已退居二线 的),要组织起来分别在科研单位和生产企 业之间开展联合攻关。从菌种选育到发酵设 备,从人员培训到引进技术,从内部管理到 市场开拓等各个方面掀起一个黄原胶研究 热、管理热、生产热、市场热的高潮。
4.由行业协会牵头,在原增稠剂专业 委员会的基础上围绕黄原胶研究、开发、生 产应用组织相关单位参加,专门交流黄原胶 研究生产技术动态,提高整体水平,向产业 化方向协调发展,使其成为我国食品添加剂 行业中的又一奇葩。
5.规范市场行为,拓宽销售渠道,联 合进军国际市场,使我国黄原胶在国际市场 上贏得一定份额。
 
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