11138-66-2/食品添加劑—黃原膠

引言

因為食品添加劑讓我們談虎色變，我先在這里簡單介紹一下黃原膠。

黃原膠(Xanthan Gum，不同譯法也叫黃胞膠、漢生膠等)是一種可溶性生物纖維，也就是它來自于生物工程，以特定菌種對玉米淀粉等發(fā)酵而成。嚴格地說，這種發(fā)酵和釀酒做酸奶沒有本質區(qū)別，純天然。

FDA批準它作為安全的食品添加劑也已經(jīng)近60年。甚至因為其安全性，F(xiàn)DA也批準黃原膠作為藥品添加劑，用于很多藥品的增稠定型，比如止咳糖漿。

然而，本文并不是給生物化工產(chǎn)品洗地的。

一、

黃原膠有一種非常特別的特性，就是只要在水里加一點，就立馬變得粘稠?？鋸堃稽c說，果汁加了黃原膠就變果醬，牛奶加了黃原膠就像老酸奶。

用學術說法，叫增稠劑。同時，黃原膠還是高效的穩(wěn)定劑、乳化劑和泡沫增強劑，而后者對蛋糕面包的松軟有巨大的幫助。

二、

由于黃原膠的廣泛用途和市場價值，改革開放一開始，壓抑多年的中國科學家們就開始積極投身相關的研究工作。南開大學、山東大學、無錫輕工業(yè)學院、中科院生物所等數(shù)十個院所從不同路徑開展了相關研究。1979年南開生物系的《黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生酸性多糖研究的初報》是一篇里程碑式的文章，標志著我國分離黃原膠菌種的開始。此后，南開大學趙大健教授等人幾十年的努力，為黃原膠相關基礎研究打下扎實的理論基礎。

生物膠類通?？煞譃橹参锬z、動物膠和微生物膠。植物膠有瓜爾豆膠、阿拉伯膠、橡膠、海藻膠等，需要靠種植和采集獲得；動物膠比較有名的是前段時間因皮鞋獲取名聲掃地的明膠和號稱可治百病的驢皮阿膠。我們今天的主角，黃原膠則是菌類發(fā)酵產(chǎn)生的微生物膠。微生物膠受地域環(huán)境產(chǎn)量的影響小，是良好的生物化工產(chǎn)業(yè)對象。

三、

1986年，山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設計院和南開大學合作攻關，在煙臺微生物多糖廠(煙臺味精廠)第一次實現(xiàn)了非經(jīng)濟型的生產(chǎn)，取得黃原膠產(chǎn)業(yè)化的一個重要突破。南開大學和江蘇金湖味精廠也嘗試了食品級黃原膠的生產(chǎn)。然而，發(fā)酵工藝和后提取技術的不成熟，能耗極大，乙醇等原材料損耗成本驚人，只能停留在中試階段，過高的成本使得產(chǎn)品沒有競爭力。這些早期的嘗試都不算成功。

科技的進步從來都是從不斷失敗中獲取的，山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設計院是當年只有幾十名科研人員的小研究院，經(jīng)此磨煉，日后成為山東黃原膠產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的技術來源。他們后來還取得了衣康酸等產(chǎn)業(yè)化重要的突破。

煙臺味精廠當年的廠長孫利強，也成為后來張裕集團二十多年的領袖。

四、

1983年，剛從瑞士回國的中國農業(yè)科學院程桂蓀研究員(下稱程教授)同時開展了多個微生物研究項目，黃原膠是其中之一。她當時并不知道，黃原膠將會讓她日后吃多少苦；她當時也不知道，今天中國輝煌的黃原膠產(chǎn)業(yè)，也并沒有人提起她的名字。

黃原膠的菌種，學名叫野油菜黃單胞菌。但它并不是一種，而是有成百上千種變異的菌群。在歐美，科研人員通過篩選不同菌種的產(chǎn)膠量和膠的特性，做出不同針對性的產(chǎn)品，從而獲取更高的利潤。

程教授注意到，中國黃原膠產(chǎn)業(yè)最大問題是從發(fā)酵液沉降提取膠的乙醇消耗量過大，一噸黃原膠要消耗一噸甚至幾噸的乙醇。乙醇就是酒精，成本非常高，這樣的消耗法使得可以經(jīng)濟型的量產(chǎn)遙遙無期。

程教授另辟蹊徑，從引導黃單胞菌變異入手，試圖找到不需要酒精就可以提取膠的品種。經(jīng)過多年的努力，終于找到一種只靠調整酸堿度就可以沉降膠體，同時又能高產(chǎn)的菌株。而鹽酸是一種超級便宜的東西，這使得量產(chǎn)的經(jīng)濟性成為可能。1987年，程教授和她的助手劉小秧申請了中國專利CN 87106960。

可惜，當時是80年代。技術的產(chǎn)業(yè)化是那時難以逾越的大山：國企效率低下流程繁復，民營企業(yè)少之又少缺錢少人，各種設備落后和陳舊到不可思議，更沒有風險投資(VC)這個東西。

五、

程教授是書香門第出身，父親是上海交大車輛教研組的教授，解放前留美的專家。50年代，程考入復旦大學生物系，而當年的系主任，正是現(xiàn)代遺傳學之父摩爾根實驗室出身的談家楨博士。

當年生物界有段不堪回首的歷史。50年代在蘇聯(lián)的援助下，中國的所有大學在1952年做了超大規(guī)模的蘇聯(lián)式院系調整，課本也都改成蘇聯(lián)式的。而蘇聯(lián)李森科搞的米丘林主義大行其道，根本不承認基因的存在。

僅由于摩爾根是美國人，全中國學術界為了意識形態(tài)掀起了批判摩爾根遺傳學的浪潮。當時只有談家楨的復旦贊同基因學說，并把同步把1953年Watson和Crick的劃時代DNA最新發(fā)現(xiàn)告訴學生?？杀慕Y局是，中國的分子生物學和遺傳學其它幾乎所有高校，停滯發(fā)展了20年。

1968年，程教授的父親，中國鐵路界的早期專家，因為曾經(jīng)“留美”這個污點在文革中被迫害致死。

經(jīng)過苦難的人往往有不服輸?shù)膫€性，程教授決心自己推廣“低成本黃原膠生產(chǎn)技術”。

六、

80年代，中國有200多家味精廠，從玉米淀粉發(fā)酵提取谷氨酸鈉，非常便宜。當年的味精可不像今天，餐館以無味精為榮。由于當時食品種類極其貧乏，味精是最重要的調味劑。

因為黃原膠的生產(chǎn)和味精比較類似，從經(jīng)營不善的味精廠入手，程教授和劉小秧開始了漫漫的旅途。效益好的大企業(yè)指望不上，經(jīng)過幾年的努力，黃原膠技術在河北新河、陜西寶雞和江西等地的幾個破舊廠子終于落了腳。

在那個年代，從北京坐火車到上海都要20個小時，更不用說到這些偏遠地區(qū)火車加汽車的辛勞。小地方貧乏的技術人員、困頓的住宿條件和不堪的飲食，讓當時50多歲的程教授和劉小秧心力交瘁。程教授把自己從科學家變成工程技術人員，從發(fā)酵罐清洗抑菌、育種到離心機和壓榨機怎么選用等手把手地教，問題一個一個地解決，最終第一次成功實現(xiàn)了黃原膠的經(jīng)濟量產(chǎn)。

由于真正實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的突破，1990年程教授的項目入選國家火炬計劃，1992年河北新河的黃原膠列入國家級新產(chǎn)品。1993年，程教授獲得國家級最高科技獎勵之一的國家發(fā)明獎，在國家科學技術大會得到國家最高領導人和全體常委的頒獎和接見。

七、

一直到90年代中后期，因為低成本的因素，河北新河生物化工廠和江西味精廠占據(jù)了中國超過7成的黃原膠生產(chǎn)份額。

今天，河北新河生物化工廠已經(jīng)改名為河北鑫和生物化工有限公司。這家離河北偏僻的邢臺還有100多公里遠的小縣城，很奇妙地擁有國內大規(guī)模工業(yè)類黃原膠生產(chǎn)企業(yè)之一，客戶包括中石油、中石化、斯倫貝謝、巴斯夫等跨國巨頭。

七、

進入2000年代，隨著大量設備的進口和先進化，不銹鋼的罐體和管道更加可靠，大大降低了食品級黃原膠生產(chǎn)中酒精的損耗。同時由于實驗室技術的革新，也使菌苗篩選和培育水平大大地提高了。這使得我國食品級黃原膠的量產(chǎn)出現(xiàn)了經(jīng)濟性。

前面提到的山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設計院通過十多年的堅持研發(fā)和突破，成為淄博中軒的技術來源。山東發(fā)酵行業(yè)技術人員的開枝散葉，以及獲取煙臺味精廠的設備和資源，也是阜豐集團后來居上的原因。

阜豐集團早先只是山東省貧困的沂蒙山區(qū)莒南的一個味精廠，通過不斷收購舊設備擴充產(chǎn)能，等于低成本兼并了很多小型味精廠并后來成為味精之王。2003年剛好在各方面技術條件成熟的時候，阜豐果斷進入黃原膠產(chǎn)業(yè)，通過果斷的布局玉米和煤炭地區(qū)資源，取得極有競爭力的卡位。

八、

中國的黃原膠企業(yè)目前按總部來分有較大規(guī)模的是山東三家：阜豐、中軒和優(yōu)凱；河北兩家：梅花和鑫和。產(chǎn)業(yè)集中在華北其實不太尋常的，因為中國一般是江浙和廣東的民營企業(yè)比較發(fā)達。排除原材料原因，這里我們也可以隱含地可以看到科學家們的功勞導致的產(chǎn)業(yè)布局。

今天，中國公司占據(jù)了全球大概40%的市場份額，居世界第一位。美國公司以大約35%的份額占第二位，大多是化工巨頭: CP Kelco, ADM, 嘉吉,杜邦等。其它主要是歐洲企業(yè)。由于美國產(chǎn)品細分種類多，和中國產(chǎn)品其實正面競爭不能算多。2013年，由于美國老牌黃原膠廠商CP Kelco的控告，美國商務部對中國和奧地利廠商進行反傾銷調查，搞笑的是2016年最后裁定CP Kelco的山東分公司也存在對美傾銷，由此可見山東的發(fā)酵行業(yè)價格競爭力真不是吹的。

九、

中軒和阜豐在申請黃原膠相關專利時，都引用或被引用了程教授的專利。當年程教授的專利寫得太詳細了，完全沒有隱藏技術細節(jié)。而程教授多年來從黃原膠上獲取的個人利益，卻滿打滿算也不到一萬塊錢。

很多大時代造成的悲喜是無法言語的，不過結局還是圓滿的。也許我們的社會可以在不遠的將來不再尊房地產(chǎn)和資本大鱷為偶像，而真正以科技為立國之本，最終和歐美列強一較高下。