細菌纖維素及其在食品中的應用

細菌纖維素及其在食品中的應用劉勤華馬漢軍潘潤淑河南科技學院食品學院，河南新鄉(xiāng)45300PPT制作：吳揚芳王宇晨許家旭摘要

利用微生物進行纖維素發(fā)酵的研究有很長的歷史，但真正認識其實用價值的時間較短。目前，對細菌纖維素較為成功的應用是在造紙、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)。對于食品行業(yè)，細菌纖維素可作為一種重要的成型劑、增稠劑、分散劑等，改善食品的口感，作為膳食纖維的來源。主要介紹了細菌纖維素的起源，細菌纖維素的理化性質(zhì)、優(yōu)點，以及細菌纖維素在食品中的應用。

關鍵詞：細菌纖維素，食品，應用

一般認為只有植物能合成纖維素，但是，研究發(fā)現(xiàn)，一些微生物也能合成纖維素，稱之為微生物纖維素或細菌纖維素。細菌纖維素是一定的微生物經(jīng)液態(tài)基質(zhì)發(fā)酵而形成的細胞外纖維素，是由β—l，4葡聚糖連接而構成的高分子化合物。細菌纖維素的一些獨特的優(yōu)點使其很適合作為一種生物材料應用于造紙、音響、醫(yī)療等方面。另一方面，細菌纖維素作為一種細菌多糖和膳食纖維，對人體也具有許多獨特的功能，如增強消化功能，預防便秘，有吸附與清除食物中有毒物質(zhì)的作用，同時還可優(yōu)化消化系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境，起到抗衰老作用。所以，目前對其在食品中的應用性研究也越來越多。一、細菌纖維素1、細菌纖維素的起源2、細菌纖維素的理化性質(zhì)3、細菌纖維素的優(yōu)點1、細菌纖維素的起源

早在1886年，英國科學家Brown在靜置條件下培養(yǎng)木醋桿菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基的氣一液表面形成了一層白色的凝膠狀薄膜。在經(jīng)過化學分析后，確定其成分為纖維素。為了與植物來源的纖維素相區(qū)別，故將其稱之為“微生物纖維素”或“細菌纖維素”。細菌纖維素就是一類由部分細菌產(chǎn)生的高分子化合物。2、細菌纖維素的理化性質(zhì)(1)結(jié)晶度

纖維素的結(jié)構有結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)兩部分，其中結(jié)晶區(qū)占纖維素整體的百分數(shù)稱為纖維素的結(jié)晶度。隨著結(jié)晶度的增加，纖維的抗張強度、楊氏模量、硬度、比重和體積的穩(wěn)定性隨之增加，而伸長率、吸濕性、潤脹度、柔軟性和化學反應性均隨之降低。2、細菌纖維素的理化性質(zhì)

(2)聚合度。

聚合度是指聚合物大分子中含有的單體數(shù)。纖維素的單體是葡萄糖，其分子量為162kD，聚合度為n，則纖維素的大分子分子量M=162n

據(jù)測定顯示,優(yōu)質(zhì)棉纖維為13000～14000，棉短絨約為5000,植物中最高的為單球囊藻纖維可達到26500～44000。3、細菌纖維素的優(yōu)點

①具有高結(jié)晶度、高聚合度和非常一致的分子取向，并且以單一纖維形式存在，純度極高；②纖維直徑在0.101～0.110μm，抗拉力強度高；③有極強的持水性和透水透氣性，能吸收60-700倍于其干重的水分；④具有生物可降解性，是環(huán)境友好產(chǎn)品。二、細菌纖維素在食品中的應用1、在傳統(tǒng)食品中的應用2、在發(fā)酵香腸中的應用3、在酸奶中的應用4、在冰淇淋中的應用5、在綠茶飲料中的應用1、在傳統(tǒng)食品中的應用

在傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中，由醋酸菌純培養(yǎng)或醋酸菌和其他微生物混合培養(yǎng)，可生產(chǎn)含有豐富纖維素的發(fā)酵食品，如納塔(Nata)和紅茶菌(blackfungus)。這兩種食品在中國、日本、菲律賓和印度尼西亞等許多東亞、東南亞國家深受消費者的歡迎。納塔

Nata是一種經(jīng)微生物的液態(tài)發(fā)酵在液體表面形成的凝膠膜狀物，主要成分是纖維素。

Nata持水性好，具有獨特的凝膠狀半透明質(zhì)地，其最廣泛的應用是加工各種Nata食品，如果凍、飲料、糖果、罐頭等。這些產(chǎn)品因其滑爽、嫩脆、細膩而有彈性的獨特口感倍受消費者青睞。另一方面。這些產(chǎn)品因富含纖維素，具有減肥、防止便秘的作用。并且Nata在經(jīng)染色后，可改善外觀，使其在食品中的應用更為廣泛。

2、在發(fā)酵香腸中的應用經(jīng)研究表明：將細菌纖維素添加到發(fā)酵香腸中既可滿足人們對功能性食品的需求，又可使香腸具有豐厚、滑潤的口感，為肉制品行業(yè)提供了一條新的發(fā)展思路。3、在酸奶中的應用

與普通酸奶相比，添加了細菌纖維素的酸奶的質(zhì)地有明顯的提高，凝固狀態(tài)也有了很大的改善，滋味酸甜爽口，口感順滑。除了酸奶本身具有的優(yōu)點外，也增強了酸奶的保健作用。

5、在綠茶飲料中的應用細菌纖維素也可作為一種功能性添加劑應用于綠茶飲料的生產(chǎn)中。適合中小飲料加工企業(yè)因地制宜進行生產(chǎn)，滿足社會需要。4、在冰淇淋