三赞胶以鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas sp.）菌株TP-3（Sphingomonas sanxanigenens sp. nov.）为产生菌，以淀粉或葡萄糖等为主要原料，经特定的生物发酵并经提取、干燥、粉碎而成的生物多糖。
作为一种新食品添加剂，三赞胶的持续扩大，自2020年6月,卫健委四号文正式批准三赞胶作以增稠剂、稳定剂、凝固剂使用于食品行业中，目前已被批准用于调制乳（食品类别01.01.03）、肉灌肠（食品类别08.03.05）果蔬汁（浆）饮料（食品类别14.02.03）、植物蛋白饮料（食品类别14.03.02）、复合蛋白饮料（食品类别14.03.03）、风味饮料（食品类别14.08）等领域。
三赞胶的结构
三赞胶为蛋白聚糖结构，由糖类、脂类、多肽三部分组成[2]，基中单糖含有与结冷胶类似的糖骨架，由 4 种单糖组成，其主链结构为-1-3- -D-葡萄糖，4- -D-甘露糖-1-3- -L-鼠李糖，-1-4- -D-葡萄糖醛酸[3]，在多糖组分上链接有蛋白侧链；分子中含有1.49%的氨基酸，其中酸性氨基酸占23.3％[1]。
脂类由十六碳及十八碳脂肪酸组成；用凝胶渗透色谱-多角度激光光散射联用法测得三赞胶的重均分子量(Mw)为408KDa，数均分子量(Mn)为382KDa[2]。
三赞胶具有良好的增稠性、假塑性、弱凝胶的性能[1], 可以溶于冷水和热水中,具有高黏度、耐高温、乳化、醇溶、抗冻融、兼溶等性能，具有广阔的市场前景,广泛应用于食品、医药、采油、纺织、陶瓷、印染、日用化工等领域。
三赞胶的性能
三赞胶是一种新型的生物聚合物，该聚合物有类似黄原胶的流变学特性，具有高粘度、假塑性及耐盐性，又有结冷胶的凝胶特性，0.6%以上的三赞胶溶液加热75℃以上并冷却至室温可形成热可逆的凝胶[1]。这使三赞胶集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体,是性能较为优越的一剂多效的生物胶。
2.1增粘性：
三赞胶的水溶性很好，在冷水中也能溶解，形成较高的粘度，尤其是在低浓度、低转速下成其他食用胶体相比具有较高的粘度，且具有良好的剪切稀释性。
2.2弱凝胶性：
三赞胶具有鞘氨醇胶的糖主链，拥有和高酰基结冷胶相近的凝胶特性。三赞胶升温至 75℃以上，在不添加任何离子的条件下，冷却至室温可形成热可逆的弹性性凝胶；虽然三赞胶和高酰结冷胶均可形成弹性凝胶，但凝胶强度和凝固温度等还存在较大差异，详见表1。
2.3乳化性：
三赞胶的单糖组成为葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸，其含有鼠李糖，鼠李糖碳六位是CH3，因而具有较好的亲油性[4]，鼠李糖含量越高，三赞胶的乳化性能越好。
图2 0.1%黄原胶、三赞胶乳化性对比
2.4醇溶性：
三赞胶在较高浓度的酒精中有仍较好的溶解性，并随三赞胶浓度、酒精浓度的增加粘度有所增加，在酒精溶液中，三赞胶也能起到稳定悬浮的作用。
图4 0.1%三赞胶在不同浓度酒精溶液的粘度变化
2.5剪切稀释性：
高剪切作用下黏度下降，剪切作用消失黏度恢复正常。 三赞胶溶液粘度随转速增加而降低，60r/min后下降趋势平缓，说明该溶液具有剪切稀释性质；转速降低过程中，粘度逐渐增大，最后恢复到测试开始时的状态，表明该溶液具有良好的假塑性。曲线于X轴100r/min的垂线作为分界线，左右两边对称，表明该溶液粘度恢复时无滞后性。
图5 三赞胶的剪切稀释性
2.6酸碱稳定性：
在酸碱条件下稳定，在弱酸条件下粘度略升高： 三赞胶由于特殊的结构，具有在弱酸条件下粘度升高的特性，使其粘度远远高于黄原胶，赋予三赞胶在酸性饮料中良好的悬浮性能。
图6 1%三赞胶、黄原胶在不同pH值下粘度变化
2.7良好的配伍性：
与其它胶体具有良好的兼容和配伍性。 复合胶与单体胶比较具有十分突出的优点。通过胶体的混合搭配，不但能发挥各种单体胶本身的作用，使性能互补，还可以达到各种胶体间协同增效作用，从而扩大胶体的应用范围并提高其功能，同时降低了胶体的用量，从而降低了生产成本。三赞胶与瓜尔豆胶、刺槐豆胶、微晶纤维素配比为9+1时强度最高，具有协效性，与其它胶体具有良好的兼容性。
图7 1%胶浓度下三赞胶与其他胶体的协同增效性
2.8耐高温：
三赞胶对盐离子比较敏感，加入0.1%的盐离子即可使其粘度大大提升，三赞胶对一价离子反应较平稳，粘度随一价离子的增加粘度基本持平；对钙离子反应敏感，当在CaCL2浓度超过0.1%时，随氯化钙浓度增大粘度呈下降趋势。并且添加盐离子可明显提高三赞胶在耐温性，在121℃灭菌15min或UHT138℃灭菌30s，仍有较高的粘度。
图9 0.25%三赞胶在不同浓度不同盐溶液中121℃灭菌15min粘度变化
2.9抗冻融性好：
三赞胶有良好的抗冻融性，将1%浓度的三赞胶凝胶，在-20℃冰箱冷冻20h，反复冻融，自然解冻后，无水分的析出。三赞胶保水性高、保型性好，可控制水分子迁移，在冷冻中可控制冰晶的形成，防止速冻食品随着贮藏时间延长及冷链中温度变化的重结晶影响速冻食品的风味和结构，从而提高产品品质和延长货架期。
产品应用
三赞胶是一种新型的微生物多糖，在溶液中能形成三维立体网状结构的弱凝胶，具有胶凝性、乳化性、增稠性、耐酸、耐高温等特性。用于饮料制备时添加量小，悬浮能力强，与蛋白相溶性良好，可提高其粘度和乳化性。
在谷物饮料、蛋白饮料、植物饮料、果蔬汁类饮料、乳饮料等起到很好的稳定悬浮作用，并赋予饮料醇厚清爽的口感。
三赞胶具有热稳定性和假塑性的特点，能在高温二灭和UHT超高温灭菌中保持稳定，同时利于泵送和灌装。
三赞胶耐高温同时也耐低温，三赞胶的抗冻融性可控制水分子迁移，在冷冻过程中可控制冰晶的形成，提升冰淇淋等速冻产品的品质和延长其货架期。
其增稠、胶凝、稳定泡沫、乳化和分散等特性使其能有效控制食品中的水分，改善肉制品、乳制品、糖果、糕点等食品的外观、形状、质构特性、口感和风味等。
其弱凝胶性还可用于糖果、果酱和果冻的制作。此外，三赞胶具有生物相容性、安全性和低热量的特点，因而可被广泛用于生产和开发各种功能性或健康食品。
结语
三赞胶作为我国自主创研的新型高端微生物多糖产品，在高温、高压、高盐、高油脂条件下同时具有增稠性、凝胶性、乳化性和成膜性，具备一剂多效的效果，有助于清洁标签；同时三赞胶具有耐酸、耐盐、耐温、耐剪切、抗冻融等多种性能，能帮助客户解决食品加工过程中遇到的分层沉淀、油脂上浮、析水、蛋白絮凝等行业痛点，可以改良质构、改善口感、保留风味。可以肯定，三赞胶对各类饮料、特别是植物蛋白饮料、果蔬汁饮料，对面制品、肉制品等领域的技术创新、品类创新发挥积极的促进作用。
参考文献：
1王薇,黄海东,张禹,等.一种新型生物聚合物Ss的流变学性质及成胶特性[J].微生物学通报,2008,35 ( 6) : 866-871
2 黄海东，王薇，马挺，等. 一种新型生物聚合物的分子组成及特性研究[J]. 高等学校化学学报，2009，30（2）：324-327
3 李晓雁;郑华;段亚平;黄海东;三赞鞘氨醇单胞菌葡萄糖磷酸变位酶的酶学性质表征及对多糖合成的影响[A];第八届泛环渤海生物化学与分子生物学会2018年学术交流会论文集[C];2018年
4 杨雷,仇丹,周逸奎,等.阿拉伯胶的结构特征和乳化性能研究进展[J].食品工业科技,2013,34(12):353-356
文章来源于河北BBIN宝盈集团科技有限公司，作者：乞锋辉，杨晓民，靳晓伟，刘学珍
