11138-66-2/食品添加劑—黃原膠

引言

因?yàn)槭称诽砑觿┳屛覀冋劵⑸?，我先在這里簡(jiǎn)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(lái)自于生物工程，以特定菌種對(duì)玉米淀粉等發(fā)酵而成。嚴(yán)格地說(shuō)，這種發(fā)酵和釀酒做酸奶沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，純天然。

FDA批準(zhǔn)它作為安全的食品添加劑也已經(jīng)近60年。甚至因?yàn)槠浒踩?，F(xiàn)DA也批準(zhǔn)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(diǎn)，就立馬變得粘稠?？鋸堃稽c(diǎn)說(shuō)，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(xué)術(shù)說(shuō)法，叫增稠劑。同時(shí)，黃原膠還是高效的穩(wěn)定劑、乳化劑和泡沫增強(qiáng)劑，而后者對(duì)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(chǎng)價(jià)值，改革開(kāi)放一開(kāi)始，壓抑多年的中國(guó)科學(xué)家們就開(kāi)始積極投身相關(guān)的研究工作。南開(kāi)大學(xué)、山東大學(xué)、無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院、中科院生物所等數(shù)十個(gè)院所從不同路徑開(kāi)展了相關(guān)研究。1979年南開(kāi)生物系的《黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生酸性多糖研究的初報(bào)》是一篇里程碑式的文章，標(biāo)志著我國(guó)分離黃原膠菌種的開(kāi)始。此后，南開(kāi)大學(xué)趙大健教授等人幾十年的努力，為黃原膠相關(guān)基礎(chǔ)研究打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

生物膠類(lèi)通?？煞譃橹参锬z、動(dòng)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(dòng)物膠比較有名的是前段時(shí)間因皮鞋獲取名聲掃地的明膠和號(hào)稱(chēng)可治百病的驢皮阿膠。我們今天的主角，黃原膠則是菌類(lèi)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(duì)象。

三、

1986年，山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院和南開(kāi)大學(xué)合作攻關(guān)，在煙臺(tái)微生物多糖廠(chǎng)(煙臺(tái)味精廠(chǎng))第一次實(shí)現(xiàn)了非經(jīng)濟(jì)型的生產(chǎn)，取得黃原膠產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要突破。南開(kāi)大學(xué)和江蘇金湖味精廠(chǎng)也嘗試了食品級(jí)黃原膠的生產(chǎn)。然而，發(fā)酵工藝和后提取技術(shù)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(guò)高的成本使得產(chǎn)品沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。這些早期的嘗試都不算成功。

科技的進(jìn)步從來(lái)都是從不斷失敗中獲取的，山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院是當(dāng)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(shù)來(lái)源。他們后來(lái)還取得了衣康酸等產(chǎn)業(yè)化重要的突破。

煙臺(tái)味精廠(chǎng)當(dāng)年的廠(chǎng)長(zhǎng)孫利強(qiáng)，也成為后來(lái)張?jiān)＜瘓F(tuán)二十多年的領(lǐng)袖。

四、

1983年，剛從瑞士回國(guó)的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院程桂蓀研究員(下稱(chēng)程教授)同時(shí)開(kāi)展了多個(gè)微生物研究項(xiàng)目，黃原膠是其中之一。她當(dāng)時(shí)并不知道，黃原膠將會(huì)讓她日后吃多少苦；她當(dāng)時(shí)也不知道，今天中國(guó)輝煌的黃原膠產(chǎn)業(yè)，也并沒(méi)有人提起她的名字。

黃原膠的菌種，學(xué)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(guò)篩選不同菌種的產(chǎn)膠量和膠的特性，做出不同針對(duì)性的產(chǎn)品，從而獲取更高的利潤(rùn)。

程教授注意到，中國(guó)黃原膠產(chǎn)業(yè)最大問(wèn)題是從發(fā)酵液沉降提取膠的乙醇消耗量過(guò)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(jì)型的量產(chǎn)遙遙無(wú)期。

程教授另辟蹊徑，從引導(dǎo)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(guò)多年的努力，終于找到一種只靠調(diào)整酸堿度就可以沉降膠體，同時(shí)又能高產(chǎn)的菌株。而鹽酸是一種超級(jí)便宜的東西，這使得量產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性成為可能。1987年，程教授和她的助手劉小秧申請(qǐng)了中國(guó)專(zhuān)利CN 87106960。

可惜，當(dāng)時(shí)是80年代。技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化是那時(shí)難以逾越的大山：國(guó)企效率低下流程繁復(fù)，民營(yíng)企業(yè)少之又少缺錢(qián)少人，各種設(shè)備落后和陳舊到不可思議，更沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)投資(VC)這個(gè)東西。

五、

程教授是書(shū)香門(mén)第出身，父親是上海交大車(chē)輛教研組的教授，解放前留美的專(zhuān)家。50年代，程考入復(fù)旦大學(xué)生物系，而當(dāng)年的系主任，正是現(xiàn)代遺傳學(xué)之父摩爾根實(shí)驗(yàn)室出身的談家楨博士。

當(dāng)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(guó)的所有大學(xué)在1952年做了超大規(guī)模的蘇聯(lián)式院系調(diào)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(rèn)基因的存在。

僅由于摩爾根是美國(guó)人，全中國(guó)學(xué)術(shù)界為了意識(shí)形態(tài)掀起了批判摩爾根遺傳學(xué)的浪潮。當(dāng)時(shí)只有談家楨的復(fù)旦贊同基因?qū)W說(shuō)，并把同步把1953年Watson和Crick的劃時(shí)代DNA最新發(fā)現(xiàn)告訴學(xué)生。可悲的結(jié)局是，中國(guó)的分子生物學(xué)和遺傳學(xué)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(guó)鐵路界的早期專(zhuān)家，因?yàn)樵?jīng)“留美”這個(gè)污點(diǎn)在文革中被迫害致死。

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

六、

80年代，中國(guó)有200多家味精廠(chǎng)，從玉米淀粉發(fā)酵提取谷氨酸鈉，非常便宜。當(dāng)年的味精可不像今天，餐館以無(wú)味精為榮。由于當(dāng)時(shí)食品種類(lèi)極其貧乏，味精是最重要的調(diào)味劑。

因?yàn)辄S原膠的生產(chǎn)和味精比較類(lèi)似，從經(jīng)營(yíng)不善的味精廠(chǎng)入手，程教授和劉小秧開(kāi)始了漫漫的旅途。效益好的大企業(yè)指望不上，經(jīng)過(guò)幾年的努力，黃原膠技術(shù)在河北新河、陜西寶雞和江西等地的幾個(gè)破舊廠(chǎng)子終于落了腳。

在那個(gè)年代，從北京坐火車(chē)到上海都要20個(gè)小時(shí)，更不用說(shuō)到這些偏遠(yuǎn)地區(qū)火車(chē)加汽車(chē)的辛勞。小地方貧乏的技術(shù)人員、困頓的住宿條件和不堪的飲食，讓當(dāng)時(shí)50多歲的程教授和劉小秧心力交瘁。程教授把自己從科學(xué)家變成工程技術(shù)人員，從發(fā)酵罐清洗抑菌、育種到離心機(jī)和壓榨機(jī)怎么選用等手把手地教，問(wèn)題一個(gè)一個(gè)地解決，最終第一次成功實(shí)現(xiàn)了黃原膠的經(jīng)濟(jì)量產(chǎn)。

由于真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的突破，1990年程教授的項(xiàng)目入選國(guó)家火炬計(jì)劃，1992年河北新河的黃原膠列入國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品。1993年，程教授獲得國(guó)家級(jí)最高科技獎(jiǎng)勵(lì)之一的國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，在國(guó)家科學(xué)技術(shù)大會(huì)得到國(guó)家最高領(lǐng)導(dǎo)人和全體常委的頒獎(jiǎng)和接見(jiàn)。

七、

一直到90年代中后期，因?yàn)榈统杀镜囊蛩?，河北新河生物化工廠(chǎng)和江西味精廠(chǎng)占據(jù)了中國(guó)超過(guò)7成的黃原膠生產(chǎn)份額。

今天，河北新河生物化工廠(chǎng)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(tái)還有100多公里遠(yuǎn)的小縣城，很奇妙地?fù)碛袊?guó)內(nèi)大規(guī)模工業(yè)類(lèi)黃原膠生產(chǎn)企業(yè)之一，客戶(hù)包括中石油、中石化、斯倫貝謝、巴斯夫等跨國(guó)巨頭。

七、

進(jìn)入2000年代，隨著大量設(shè)備的進(jìn)口和先進(jìn)化，不銹鋼的罐體和管道更加可靠，大大降低了食品級(jí)黃原膠生產(chǎn)中酒精的損耗。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)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(guó)食品級(jí)黃原膠的量產(chǎn)出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性。

前面提到的山東食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院通過(guò)十多年的堅(jiān)持研發(fā)和突破，成為淄博中軒的技術(shù)來(lái)源。山東發(fā)酵行業(yè)技術(shù)人員的開(kāi)枝散葉，以及獲取煙臺(tái)味精廠(chǎng)的設(shè)備和資源，也是阜豐集團(tuán)后來(lái)居上的原因。

阜豐集團(tuán)早先只是山東省貧困的沂蒙山區(qū)莒南的一個(gè)味精廠(chǎng)，通過(guò)不斷收購(gòu)舊設(shè)備擴(kuò)充產(chǎn)能，等于低成本兼并了很多小型味精廠(chǎng)并后來(lái)成為味精之王。2003年剛好在各方面技術(shù)條件成熟的時(shí)候，阜豐果斷進(jìn)入黃原膠產(chǎn)業(yè)，通過(guò)果斷的布局玉米和煤炭地區(qū)資源，取得極有競(jìng)爭(zhēng)力的卡位。

八、

中國(guó)的黃原膠企業(yè)目前按總部來(lái)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(shí)不太尋常的，因?yàn)橹袊?guó)一般是江浙和廣東的民營(yíng)企業(yè)比較發(fā)達(dá)。排除原材料原因，這里我們也可以隱含地可以看到科學(xué)家們的功勞導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)布局。

今天，中國(guó)公司占據(jù)了全球大概40%的市場(chǎng)份額，居世界第一位。美國(guó)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(guó)產(chǎn)品細(xì)分種類(lèi)多，和中國(guó)產(chǎn)品其實(shí)正面競(jìng)爭(zhēng)不能算多。2013年，由于美國(guó)老牌黃原膠廠(chǎng)商CP Kelco的控告，美國(guó)商務(wù)部對(duì)中國(guó)和奧地利廠(chǎng)商進(jìn)行反傾銷(xiāo)調(diào)查，搞笑的是2016年最后裁定CP Kelco的山東分公司也存在對(duì)美傾銷(xiāo)，由此可見(jiàn)山東的發(fā)酵行業(yè)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力真不是吹的。

九、

中軒和阜豐在申請(qǐng)黃原膠相關(guān)專(zhuān)利時(shí)，都引用或被引用了程教授的專(zhuān)利。當(dāng)年程教授的專(zhuān)利寫(xiě)得太詳細(xì)了，完全沒(méi)有隱藏技術(shù)細(xì)節(jié)。而程教授多年來(lái)從黃原膠上獲取的個(gè)人利益，卻滿(mǎn)打滿(mǎn)算也不到一萬(wàn)塊錢(qián)。

很多大時(shí)代造成的悲喜是無(wú)法言語(yǔ)的，不過(guò)結(jié)局還是圓滿(mǎn)的。也許我們的社會(huì)可以在不遠(yuǎn)的將來(lái)不再尊房地產(chǎn)和資本大鱷為偶像，而真正以科技為立國(guó)之本，最終和歐美列強(qiáng)一較高下。