食品添加剂---黄原胶

引言

因为食品添加剂让我们谈虎色变，我先在这里简单介绍一下黄原胶。

黄原胶(Xanthan Gum，不同译法也叫黄胞胶、汉生胶等)是一种可溶性生物纤维，也就是它来自于生物工程，以特定菌种对玉米淀粉等发酵而成。严格地说，这种发酵和酿酒做酸奶没有本质区别，纯天然。

FDA批准它作为安全的食品添加剂也已经近60年。甚至因为其安全性，FDA也批准黄原胶作为药品添加剂，用于很多药品的增稠定型，比如止咳糖浆。

然而，本文并不是给生物化工产品洗地的。

一、

黄原胶有一种非常特别的特性，就是只要在水里加一点，就立马变得粘稠。夸张一点说，果汁加了黄原胶就变果酱，牛奶加了黄原胶就像老酸奶。

用学术说法，叫增稠剂。同时，黄原胶还是高效的稳定剂、乳化剂和泡沫增强剂，而后者对蛋糕面包的松软有巨大的帮助。

二、

由于黄原胶的广泛用途和市场价值，改革开放一开始，压抑多年的中国科学家们就开始积极投身相关的研究工作。南开大学、山东大学、无锡轻工业学院、中科院生物所等数十个院所从不同路径开展了相关研究。1979年南开生物系的《黄单胞菌发酵产生酸性多糖研究的初报》是一篇里程碑式的文章，标志着我国分离黄原胶菌种的开始。此后，南开大学赵大健教授等人几十年的努力，为黄原胶相关基础研究打下扎实的理论基础。

生物胶类通常可分为植物胶、动物胶和微生物胶。植物胶有瓜尔豆胶、阿拉伯胶、橡胶、海藻胶等，需要靠种植和采集获得；动物胶比较有名的是前段时间因皮鞋获取名声扫地的明胶和号称可治百病的驴皮阿胶。我们今天的主角，黄原胶则是菌类发酵产生的微生物胶。微生物胶受地域环境产量的影响小，是良好的生物化工产业对象。

三、

1986年，山东食品发酵工业研究设计院和南开大学合作攻关，在烟台微生物多糖厂(烟台味精厂)次实现了非经济型的生产，取得黄原胶产业化的一个重要突破。南开大学和江苏金湖味精厂也尝试了食品级黄原胶的生产。然而，发酵工艺和后提取技术的不成熟，能耗极大，乙醇等原材料损耗成本惊人，只能停留在中试阶段，过高的成本使得产品没有竞争力。这些早期的尝试都不算成功。

科技的进步从来都是从不断失败中获取的，山东食品发酵工业研究设计院是当年只有几十名科研人员的小研究院，经此磨炼，日后成为山东黄原胶产业爆发的技术来源。他们后来还取得了衣康酸等产业化重要的突破。

烟台味精厂当年的厂长孙利强，也成为后来张裕集团二十多年的领袖。

四、

1983年，刚从瑞士回国的中国农业科学院程桂荪研究员(下称程教授)同时开展了多个微生物研究项目，黄原胶是其中之一。她当时并不知道，黄原胶将会让她日后吃多少苦；她当时也不知道，今天中国辉煌的黄原胶产业，也并没有人提起她的名字。

黄原胶的菌种，学名叫野油菜黄单胞菌。但它并不是一种，而是有成百上千种变异的菌群。在欧美，科研人员通过筛选不同菌种的产胶量和胶的特性，做出不同针对性的产品，从而获取更高的利润。

程教授注意到，中国黄原胶产业问题是从发酵液沉降提取胶的乙醇消耗量过大，一吨黄原胶要消耗一吨甚至几吨的乙醇。乙醇就是酒精，成本非常高，这样的消耗法使得可以经济型的量产遥遥无期。

程教授另辟蹊径，从引导黄单胞菌变异入手，试图找到不需要酒精就可以提取胶的品种。经过多年的努力，终于找到一种只靠调整酸碱度就可以沉降胶体，同时又能高产的菌株。而盐酸是一种超级便宜的东西，这使得量产的经济性成为可能。1987年，程教授和她的助手刘小秧申请了中国专利CN 87106960。

可惜，当时是80年代。技术的产业化是那时难以逾越的大山：国企效率低下流程繁复，民营企业少之又少缺钱少人，各种设备落后和陈旧到不可思议，更没有风险投资(VC)这个东西。

五、

程教授是书香门第出身，父亲是上海交大车辆教研组的教授，解放前留美的专家。50年代，程考入复旦大学生物系，而当年的系主任，正是现代遗传学之父摩尔根实验室出身的谈家桢博士。

当年生物界有段不堪回首的历史。50年代在苏联的援助下，中国的所有大学在1952年做了超大规模的苏联式院系调整，课本也都改成苏联式的。而苏联李森科搞的米丘林主义大行其道，根本不承认基因的存在。

仅由于摩尔根是美国人，全中国学术界为了意识形态掀起了批判摩尔根遗传学的浪潮。当时只有谈家桢的复旦赞同基因学说，并把同步把1953年Watson和Crick的划时代DNA最新发现告诉学生。可悲的结局是，中国的分子生物学和遗传学其它几乎所有高校，停滞发展了20年。

1968年，程教授的父亲，中国铁路界的早期专家，因为曾经“留美”这个污点在文革中被迫害致死。

经过苦难的人往往有不服输的个性，程教授决心自己推广“低成本黄原胶生产技术”。

六、

80年代，中国有200多家味精厂，从玉米淀粉发酵提取谷氨酸钠，非常便宜。当年的味精可不像今天，餐馆以无味精为荣。由于当时食品种类极其贫乏，味精是最重要的调味剂。

因为黄原胶的生产和味精比较类似，从经营不善的味精厂入手，程教授和刘小秧开始了漫漫的旅途。效益好的大企业指望不上，经过几年的努力，黄原胶技术在河北新河、陕西宝鸡和江西等地的几个破旧厂子终于落了脚。

在那个年代，从北京坐火车到上海都要20个小时，更不用说到这些偏远地区火车加汽车的辛劳。小地方贫乏的技术人员、困顿的住宿条件和不堪的饮食，让当时50多岁的程教授和刘小秧心力交瘁。程教授把自己从科学家变成工程技术人员，从发酵罐清洗抑菌、育种到离心机和压榨机怎么选用等手把手地教，问题一个一个地解决，最终次成功实现了黄原胶的经济量产。

由于真正实现了产业的突破，1990年程教授的项目入选国家火炬计划，1992年河北新河的黄原胶列入国家级新产品。1993年，程教授获得国家级最高科技奖励之一的国家发明奖，在国家科学技术大会得到国家最高领导人和全体常委的颁奖和接见。

七、

一直到90年代中后期，因为低成本的因素，河北新河生物化工厂和江西味精厂占据了中国超过7成的黄原胶生产份额。

今天，河北新河生物化工厂已经改名为河北鑫和生物化工有限公司。这家离河北偏僻的邢台还有100多公里远的小县城，很奇妙地拥有国内大规模工业类黄原胶生产企业之一，客户包括中石油、中石化、斯伦贝谢、巴斯夫等跨国巨头。

七、

进入2000年代，随着大量设备的进口和先进化，不锈钢的罐体和管道更加可靠，大大降低了食品级黄原胶生产中酒精的损耗。同时由于实验室技术的革新，也使菌苗筛选和培育水平大大地提高了。这使得我国食品级黄原胶的量产出现了经济性。

前面提到的山东食品发酵工业研究设计院通过十多年的坚持研发和突破，成为淄博中轩的技术来源。山东发酵行业技术人员的开枝散叶，以及获取烟台味精厂的设备和资源，也是阜丰集团后来居上的原因。

阜丰集团早先只是山东省贫困的沂蒙山区莒南的一个味精厂，通过不断收购旧设备扩充产能，等于低成本兼并了很多小型味精厂并后来成为味精之王。2003年刚好在各方面技术条件成熟的时候，阜丰果断进入黄原胶产业，通过果断的布局玉米和煤炭地区资源，取得极有竞争力的卡位。

八、

中国的黄原胶企业目前按总部来分有较大规模的是山东三家：阜丰、中轩和优凯；河北两家：梅花和鑫和。产业集中在华北其实不太寻常的，因为中国一般是江浙和广东的民营企业比较发达。排除原材料原因，这里我们也可以隐含地可以看到科学家们的功劳导致的产业布局。

今天，中国公司占据了全球大概40%的市场份额，居世界位。美国公司以大约35%的份额占第二位，大多是化工巨头: CP Kelco, ADM, 嘉吉,杜邦等。其它主要是欧洲企业。由于美国产品细分种类多，和中国产品其实正面竞争不能算多。2013年，由于美国老牌黄原胶厂商CP Kelco的控告，美国商务部对中国和奥地利厂商进行反倾销调查，搞笑的是2016年最后裁定CP Kelco的山东分公司也存在对美倾销，由此可见山东的发酵行业价格竞争力真不是吹的。

九、

中轩和阜丰在申请黄原胶相关专利时，都引用或被引用了程教授的专利。当年程教授的专利写得太详细了，完全没有隐藏技术细节。而程教授多年来从黄原胶上获取的个人利益，却满打满算也不到一万块钱。

很多大时代造成的悲喜是无法言语的，不过结局还是圆满的。也许我们的社会可以在不远的将来不再尊房地产和资本大鳄为偶像，而真正以科技为立国之本，最终和欧美列强一较高下。