槐豆膠[刺槐豆膠]
槐豆膠 Locust Bean Gum (Carob Bean Gum) 性狀 白色或微帶黃色粉末,無臭或稍帶臭味。在80℃水中可完全溶解而成粘性液體,pH3.5~9時黏度無變化,但在此范圍以外時黏度降低。食鹽、氯化鎂、氯化鈣等溶液對其黏度無影響,但酸(尤其是無機(jī)酸)、氧化劑會使其鹽析及降低黏度。在堿性膠溶液中加入大量的鈣鹽則形成凝膠。在水分散液中(pH5.4~7.0)添加少量四硼酸鈉,亦可轉(zhuǎn)變成凝膠。 用途 增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑。 使用方法 1. 與單寧酸、乙酸鋁、季胺鹽和其它多價電解質(zhì)生成溶解度很小的沉淀物,或者形成不穩(wěn)定且無用途的凝膠。 2. 與黃原膠、瓊脂、κ-型卡拉膠、瓜爾豆膠等相互作用,可提高其黏度或形成凝膠。但在發(fā)生凝膠作用之前,兩種膠均應(yīng)先溶解,然后加溫至85℃。調(diào)節(jié)各種膠的相互配比,便可制成不同濃度的凝膠。 3. 與λ-型、ι-型卡拉膠無協(xié)同作用。 4. FAO/WHO (1984)規(guī)定:用途及限量,用于加工干酪制品,8g/kg;乳脂干酪,5g/kg(單用或與其它增稠劑合用);酪農(nóng)干酪,5g/kg(以其稀奶油混合物計,單用或與其它穩(wěn)定劑及載體合用);沙丁魚及其制品、鯖魚及鮐魚罐頭,20g/kg(僅在灌裝湯汁中,單用或與其它增稠劑、膠凝劑合用);即食嬰兒食品罐頭,2g/kg;嬰幼兒配制食品,1g/kg(暫定);胡蘿卜罐頭,2g/kg(單用或與其它增稠劑合用,暫定);芥菜型酸黃瓜、肉湯、羹,按GMP (暫定);稀奶油,5g/kg(單用或與其它增稠劑和改性劑合用,僅用于巴氏殺菌摜奶油或用于超高溫殺菌摜打稀奶油及消毒稀奶油);發(fā)酵后經(jīng)加熱處理的增香酸奶及其制品,5000mg/kg(單用或與其它穩(wěn)定劑合用);冷飲,10g/kg(按最終產(chǎn)品計,單用或與其它乳化劑、穩(wěn)定劑和增稠劑合用,暫定)。 5. 美國FDA(1989)規(guī)定:用途及限量,用于烘焙食品,0.15%;飲料和其基料及無醇飲料,0.25%;奶酪制品,0.8%;明膠、布丁和餡,0.75%;果醬和果凍,0.75%。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要,用于所有其它食品均不超過0.5%。 用量 可用于果凍、果醬、雪糕、冰棍,最大用量5.0g/kg;糖果(包括巧克力及其制品),25g/kg。 毒性 1. LD50 大鼠口服13g/kg(bw)。 GRAS FDA-21CFR 184.1343。 ADI 無需規(guī)定(FAO/WHO,1994)。
黃原膠(Xanthan gum)
黃原膠又名黃單胞菌多糖、漢生膠、苫頓膠等,是黃單孢桿菌產(chǎn)生的胞外雜多糖的統(tǒng)稱.該產(chǎn)品屬于水溶性膠,是目前國內(nèi)外正在開發(fā)的幾種微生物多糖中最具特色的一種,也是世界上生產(chǎn)規(guī)模最大、用途最廣的微生物多糖.由于黃原膠具有良好的增稠性、假塑流變性、水溶性、懸浮性、乳化穩(wěn)定性、耐酸耐堿、抗鹽、抗溫、優(yōu)良的兼容性等性能,其應(yīng)用覆蓋面多達(dá)20多個行業(yè),用于30-40種產(chǎn)品,尤其是在食品行業(yè),而用作增稠劑、成型劑已相當(dāng)普遍.另外,黃原膠在采油、輕工業(yè)、印染、造紙、紡織、陶瓷、涂料、醫(yī)藥等行業(yè)用途也相當(dāng)大.美國Kelco公司早在60年代初即開始了大量商業(yè)化生產(chǎn)黃原膠;1969年,美國食品和藥品管理局批準(zhǔn)黃原膠作為食品添加劑;1983年,世界衛(wèi)生組織、糧農(nóng)組織批準(zhǔn)在世界范圍使用.其作為新型優(yōu)良的天然食品添加劑用途越來越廣.世界上生產(chǎn)黃原膠的國家和地區(qū)有10余個,美、英、法、日、德等均生產(chǎn)黃原膠,年總產(chǎn)量近3萬噸,且每年以7%的速度增長,我國自70年代以來黃原膠工業(yè)也從無到有,迅速發(fā)展起來.目前我國每年約有上萬噸的市場,而國內(nèi)生產(chǎn)能力僅能滿足三分之一,可見國內(nèi)、國際市場潛力巨大.黃原膠的生產(chǎn)主要以淀粉、淀粉水解糖漿為底物,由黃單胞桿菌發(fā)酵制得.
黃原膠分子由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸構(gòu)成的"五糖重復(fù)單元"結(jié)構(gòu)聚合體,分子量在2×106~20×106之間,所含乙酸和丙酮酸的比例取決于菌株和后發(fā)酵條件。黃原膠聚合物骨架結(jié)構(gòu)類似于纖維素,但是黃原膠的獨(dú)特性質(zhì)在于每隔一個單元上存在的由甘露糖醋酸鹽、終端甘露糖單元以及兩者之間的一個葡萄糖醛酸鹽組成的三糖側(cè)鏈。側(cè)鏈上的葡萄糖醛酸和丙酮酸群賦予了黃原膠負(fù)電荷。帶負(fù)電荷的側(cè)鏈之間以及側(cè)鏈與聚合物骨架之間的相互作用決定了黃原膠溶液的優(yōu)良性質(zhì)。黃原膠高級結(jié)構(gòu)是側(cè)鏈和主鏈間通過氫鍵維系形成螺旋和多重螺旋。黃原膠的二級結(jié)構(gòu)是側(cè)鏈繞主鏈骨架反向纏繞,通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu)。黃原膠的三級結(jié)構(gòu)是棒狀雙螺旋結(jié)構(gòu)間靠微弱的非極性共價鍵結(jié)合形成的螺旋復(fù)合體。
特點(diǎn):
1)突出的高粘性和水溶性。1%的黃原膠水溶液粘度相當(dāng)于相同濃度明膠溶液粘度的100倍,增稠、增粘效果顯著。
2)獨(dú)特的假塑性流變學(xué)特征,在溫度不變的情況下,黃原膠溶液可隨機(jī)械外力的改變而出現(xiàn)溶膠和凝膠的可逆變化,故而是一種高效的乳化穩(wěn)定劑。
3)優(yōu)良的溫度、PH值穩(wěn)定性。黃原膠可以在相當(dāng)大的溫度(-18-120℃)及PH(2-12)范圍內(nèi),基本保持其原有的粘度和性能,因而具有可靠的增稠效果和凍融穩(wěn)定性。
4)今人滿意的兼容性。與酸、堿、鹽、酶、表面活性劑、防腐劑、氧化劑及其它增稠劑等化學(xué)物質(zhì)同時能形成穩(wěn)定的增稠系統(tǒng),并保持原有的流變性。
5)在適當(dāng)?shù)谋壤?,與刺槐豆膠類等其它膠類復(fù)配,具有明顯的流變性。
6)安全性及環(huán)保性。1983年聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)正式批準(zhǔn)黃原膠為安全食品添加劑,而且對其添加量不作任何限制,同時,由于黃原膠是一種純天然的生物合成膠,與其它化學(xué)合成膠相比更具有不保性。
凝結(jié)多糖(熱凝多糖,Curdlan)
凝結(jié)多糖(熱凝多糖,Curdlan)[5,6]
凝結(jié)多糖是由微生物產(chǎn)生的,以β-1,3-葡萄糖苷鍵構(gòu)成的水不溶性葡聚糖,是一類將其懸濁液加熱后既能形成硬而有彈性的熱不可逆性凝膠又能形成熱可逆性凝膠的多糖類的總稱.它是1964年由原田等從土壤中分離出的一種名為Alcalin-genesfaecalis var. myxogenes10C3的細(xì)菌產(chǎn)生的(后來發(fā)現(xiàn)Agrobacterium屬的許多保存菌株都可以產(chǎn)生該多糖).凝結(jié)多糖是繼黃原膠、結(jié)冷膠之后又一種新的微生物發(fā)酵生產(chǎn)的多糖.這種食品添加劑由美國Takeda股份有限公司Orangeburg N Y生產(chǎn),并以PureglucanTM為商品名,從1989年起在JPN、韓國、臺灣廣泛使用.美國FDA于1996年準(zhǔn)許將其作為食品的穩(wěn)定劑、增稠劑用于食品配料中,JPN、加拿大等國已有生產(chǎn).目前,我國江蘇省食品發(fā)酵研究所采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)熱凝多糖的工藝已基本完成工業(yè)性的試驗(yàn),正致力于實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的前期準(zhǔn)備工作.
卡拉膠(Carrageenan)及其復(fù)配功能
卡拉膠又稱角叉膠、愛爾蘭浸膏和鹿角菜膠,這是由D-吡喃半乳糖及3,6-脫水半乳糖組成的高分量多糖類硫酸酯的鈣、鎂、鉀、鈉、銨鹽。根據(jù)分子中硫酸酯結(jié)合型態(tài),卡拉膠分為7種類型: k-型、λ-型、L-型等
(1)性狀 卡拉膠為白色至淡黃褐色、表面皺縮、微有光澤、半透明片狀體或粉末狀物,無臭或有微臭,無味,口感粘滑,溶于60℃以上的熱水中,形成粘性透明或輕微乳白色的易流動溶液。如先用乙醇、甘油或飽和蔗糖水溶液浸濕后,則較易溶于水。加入30倍的水,煮沸10分鐘的卡拉膠溶液,冷卻后形成膠體。與水結(jié)合黏液度增高。蛋白質(zhì)反應(yīng)起乳化作用,能使已乳化液穩(wěn)定。它溶于熱牛奶,不溶于有機(jī)溶劑。1%水溶液的黏度為0.225Pa·S,pH值為7.0。
(2)性能 卡拉膠水溶液相當(dāng)黏稠,其黏度比瓊脂還大,鹽能降低酯或酸根之間的靜電引力的緣故。溫度升高,黏度降低。若加熱是在pH為最佳穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行,且忽使其發(fā)生熱降解,則溫度降低,粘度又上升。這種變化是可逆的。
k-卡拉膠的水凝膠受到切變力作用發(fā)生的破壞是不可逆的,無觸變性,而在牛奶中加入低濃度k-卡拉膠時,卡拉膠與牛奶蛋白絡(luò)合形成弱凝膠,當(dāng)受到切變力作用時則發(fā)生斷裂,切變力除去后,又重新形成凝膠,顯示出觸變特性。
卡拉膠僅在有鉀離子(k-型、L-型)或鈣離子(L-型)存在時才能形成具有熱可逆性的凝膠??ɡz的凝膠強(qiáng)度不及瓊脂,但透明度較其高??ɡz的凝固性受某些陽離子(如鉀、銣、銫、銨、鈣等陽離子)影響。加入一種或幾種該類陽離子,能顯著提高凝固性,且在一定范圍內(nèi),凝固性隨陽離子濃度增加而升高。對k-卡拉膠,鉀的作用比鈣的作用大,稱之為鉀敏卡拉膠。而對L-卡拉膠,則鈣的作用較鉀的大,故稱其為鈣過敏卡拉膠。純鉀敏卡拉膠具有良好的彈性、粘性和透明度,而混入鈣離子后會使其變脆。卡拉膠中鉀的存在能干擾卡拉膠的膠凝作用,且使形成的凝膠加入鈉離子,能使凝膠變脆而易碎。大量鈉離子的強(qiáng)度降低。L-卡拉膠與鈣離子能形成完全不脫水收縮的、富有彈性的和非常粘的凝膠,它是唯一的冷凍-融化穩(wěn)定型卡拉膠。
A-卡拉膠凝膠的表面易發(fā)生膠液收縮。這種現(xiàn)象是由于卡拉膠溶膠在膠凝過程中加入的陽離子過量造成的,因此陽離子的用量要適度。K-卡拉膠與L-卡拉膠混用時,可提高凝膠的彈性又能防止脫水收縮?;倍鼓z與卡拉膠混用可使凝膠變得更富有彈性而不脆,這兩種膠有協(xié)同效應(yīng)。K-卡拉膠與黃原膠共用也能克服卡拉膠凝膠的脫水收縮缺陷,還能使其疏松、增粘且富有彈性,缺點(diǎn)是凝膠中含有氣泡,有損于外觀。
溶于熱牛奶的卡拉膠,冷卻時都能形成凝膠。K-型中奶凝膠性脆,極易脫液收縮,加入磷酸鹽、碳酸鹽或檸檬酸鹽來螯合或沉淀鈣離子,可改善其物理性質(zhì)。L-型牛奶凝膠也發(fā)生脫液收縮,加入焦磷酸四鈉可使脫液收縮現(xiàn)象明顯減弱,但凝膠變得柔軟。
干燥的粉末狀卡拉膠相當(dāng)穩(wěn)定,較果膠、海藻膠等穩(wěn)定得多。在中性和堿性溶液中,卡拉膠穩(wěn)定,特別是在pH值為9的溶液中最穩(wěn)定,即使加熱也不水解。而在酸性溶液中,特別是在pH值小于4的溶液中,卡拉膠易發(fā)生酸催化水解,使凝膠強(qiáng)度和黏度都下降。凝膠狀卡拉膠較溶液狀的卡拉膠穩(wěn)定性高,在室溫下被酸化水解的程度也較小。
(3)毒性 大鼠經(jīng)口(其鈣鹽和鈉鹽混入25%玉米油)LD50約5.1~6.28g/kg。
(4)來源和制法 卡拉膠是從角叉菜、麒麟菜等海藻原料中提取的。將海藻原料以稀堿液加熱萃取或熱水萃取,用醇類沉淀,經(jīng)滾筒干燥或冷凍干燥而得:所用的醇為甲醇、乙醇或異丙醇。以滾筒干燥法回收卡拉膠時。需添加單甘油酯、雙甘油酯或5%以下斯潘80作為滾筒剝離劑。
(5)應(yīng)用 在食品生產(chǎn),卡拉膠用作增稠劑、凝膠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑和成膜劑,以改善食品的品質(zhì)外觀。
卡拉膠的凝固點(diǎn)、熔點(diǎn)、親水性的高低或大小與海藻的種類、制造方法和測定時的條件有關(guān)。測定黏度時,溫度必須控制在其凝固點(diǎn)以上。
用乙醇、甘油、砂糖糖漿濕潤,或與3倍以上的砂糖混合,可提高溶解性。
λ-型卡拉膠大部分能溶解于冷牛奶中,并增加其黏度,但κ-型和ι-型卡拉膠在冷牛奶中難溶解或不溶。
干的粉末狀卡拉膠很穩(wěn)定,它在中性和堿性溶液中穩(wěn)定,但在酸性溶液中,尤其是pH小于4時較易水解,造成凝膠強(qiáng)度和黏度的下降。生產(chǎn)中為了減輕含有卡拉膠的酸性食品在消毒加熱時可能發(fā)生的水解,常采用高溫、短時消毒方法。
只有κ-型和ι-型卡拉膠的水溶液能形成凝膠,其凝固性受某些陽離子的影響很大。全部成鈉鹽的卡拉膠在純水中不凝固,加入鉀、銣、銫、銨或鈣等陽離子能大大提高其凝固性。在一定的范圍內(nèi),凝固性能隨這些陽離子濃度的增加而增強(qiáng)。
卡拉膠可與多種膠復(fù)配。有些多糖對卡拉膠的凝固性也有影響。如添加黃原膠可使卡拉膠凝膠更柔軟、更粘稠和更具彈性;黃原膠與ι-型卡拉膠復(fù)配可降低食品脫水收縮;κ-型卡拉膠與魔芋膠相互作用形成一種具彈性的熱可逆凝膠;加入槐豆膠可顯著提高κ-型卡拉膠的凝膠強(qiáng)度和彈性;玉米和小麥淀粉對它的凝膠強(qiáng)度也有所提高;羥甲基纖維素降低其凝膠強(qiáng)度;土豆淀粉和木薯淀粉對它無作用。
在冰淇淋中加入少量的卡拉膠可改善糕體,使之細(xì)膩,滑潤,可口,放置時不易溶化。添加量為0.01%~0.03%,如選用r-卡拉膠與羧甲基纖維復(fù)配使用效果更好。
在可可乳糕、可可牛奶和可可糖中使用,可使可可粉均勻分散在牛奶和糖漿中起穩(wěn)定作用??煽膳D讨刑砑訛?.025%~0.025%,如采用巴氏滅菌工藝,應(yīng)選用卡拉膠。如采用濃糖漿配制,在包袋前將糖漿摻于牛奶中,應(yīng)選用λ-卡拉膠,用量在0.04%~0.05%之間(以成品計)。
在面包中加卡拉膠能增加其保水能力,從而延緩變硬,保持新鮮防老化,添加量為0.03%~0.5%。
◆瓜爾豆膠
瓜爾豆膠一般為白色至淺黃褐色自由流動的粉末,幾近無嗅,無其他任何異味。瓜爾豆膠是中性多糖,分子量約20~30萬,在冷水中經(jīng)過1~2h就能充分水化,能分散在熱或冷的水中形成黏稠液,1%水溶液黏度在4~5Pa.s之間,為天然膠中黏度最高者。但長時間高溫處理將導(dǎo)致瓜爾豆膠本身降解,使黏度下降。pH變化在3.5~10范圍內(nèi)對膠溶液的性狀影響不很明顯,一般在pH6.0~3.5范圍內(nèi)隨pH降低,黏度也有所降低,pH3.5以下黏度又增大,在pH6~8范圍內(nèi),其溶液黏度可達(dá)到最大值,pH10以上則迅速降低。此外瓜爾豆膠具有良好的無機(jī)鹽類兼容性能,耐受一價金屬鹽,如食鹽等的濃度可高達(dá)60%;但高價金屬離子的存在可使溶解度下降。
瓜爾豆膠主要用作增稠劑、持水劑,通常單獨(dú)或與其他食用膠復(fù)配使用,用于色拉醬、肉汁中起增稠作用,在靡狀和重組肉制品內(nèi)作粘合劑;瓜爾豆膠則可用于稠化罐頭產(chǎn)品中的水分,并使肉菜固體部分表面包一層稠厚的肉汁。
瓜爾豆膠的性能稍遜于黃原膠和結(jié)冷膠等微生物膠體,如耐熱性、耐酸性等性能不是十分理想,但因價格低廉(只有結(jié)冷膠等膠體價格的約1/10),是目前國際上最為廉價而又廣泛應(yīng)用的親水膠體之一。
海藻酸鹽的功能及應(yīng)用
(1) 海藻酸鹽增稠作用 海藻酸鹽作為一種親水性聚合物,具有聚合物的共有的一般特征,其水溶性也表現(xiàn)出高分子溶液特有的溶液性質(zhì)。海藻酸鹽溶液的一個重要特點(diǎn)是具有較高的溶液黏度。利用這一特點(diǎn),可將作為增稠劑和增黏劑。
在海藻酸鹽溶液里,由于海藻酸鹽的相對分子質(zhì)量較大,分子鏈也較長,高分子鏈成無規(guī)則線團(tuán),彼此間易發(fā)生纏結(jié),纏結(jié)的結(jié)果使流動單元變大,增大了對流動的阻力,因而導(dǎo)致黏度迅速增高。它的相對分質(zhì)量越大,其溶液的黏度也越大,其增稠效果也越好。
當(dāng)選用海藻酸鹽作增稠劑時,應(yīng)盡量選用相對分子質(zhì)量大的產(chǎn)品。一般用于增稠作用的海藻鹽濃度為0.5%以下。當(dāng)水合的海藻酸鹽與少量鈣離子作用時,會大大增高溶液黏度。這主要是由于海藻膠與鈣離子作用時,鈣離子在兩個相鄰糖醛羧起橋作用,導(dǎo)致分子間產(chǎn)生交聯(lián),增大了分子體積和纏結(jié)作用,致使黏度增加,因此,添加少量鈣離子可以提高增稠效果。
(2)海藻酸鹽的凝膠作用 在海藻鹽的應(yīng)用中,膠凝作用的應(yīng)用得較廣。水溶性海藻酸鹽與鈣離子反應(yīng),可以很快形成凝膠。
幾乎所有的海藻酸鹽都形成凝膠,但實(shí)際上通常只選用海藻酸鈉,海藻酸鉀,海藻酸銨。用于制造剛性凝膠的海藻酸鹽濃度一般為0.5%,(對高分子質(zhì)量的海藻酸鹽)至2.0%(對低分子質(zhì)量的海藻酸鹽)特殊情況下可以提高海藻酸鹽濃度。
提高海藻酸鹽凝膠強(qiáng)度的方法是增大海藻酸鹽或鈣離子濃度以及降低體系溫度(冷卻)。要使海藻膠凝膠強(qiáng)度變?nèi)酰梢詠碛靡韵路椒ǎ航档秃T逅猁}或鈣離子濃度,提高體系溫度,提高體系中可溶性組分含量,加入高相對分子質(zhì)量聚合物,以及添加螯合劑。
(3) 不溶性海藻酸鹽 制備不溶性海藻酸鹽的機(jī)理,是利用鈣與海藻酸鹽的作用。將海藻酸鹽與較高濃度的鈣離子反應(yīng),可以制備不溶性海藻酸鹽。通常用于制造不溶性海藻酸鹽需要的鈣離子濃度,要大大超過作增稠劑或制備凝膠所需要的鈣離子濃度。一般可以通過兩種方法制備不溶性海藻酸鹽:一是將膠溶液加入到混合好的鈣溶液中;二是將準(zhǔn)確稱量的鈣溶液(正好全部用于沉淀海藻酸鹽)加到混合好的膠溶液中, 后一種方法更常用,因此這種方法無論在何種條件下,加到溶液中的其它化合物,都能隨不溶性海藻酸鹽一起沉淀。
(4) 海藻酸鹽的成膜性能 海藻酸鹽具有良好的成膜性能,由海藻酸鹽溶液薄層蒸發(fā)除去水分制成的薄膜,對油和脂肪是不滲透的,但是可以透過水蒸汽,并且置于水中可以重新溶解。海藻酸鹽薄膜在干燥狀態(tài)下較脆,可以用丙二醇增塑。一般采用低相對分子質(zhì)量,低鈣含量的海藻酸鹽,有利于制成較好的的薄膜。
(5) 海藻酸鹽與蛋白質(zhì)間的作用 海藻酸鹽與其它水溶性膠類似,可以與蛋白質(zhì)作用,這種作用的主要用途是可以用于沉淀回收蛋白質(zhì)。一般認(rèn)為,在有控制的海藻酸鹽與蛋白作用中,氫鍵和范德華力是導(dǎo)致這種作用的重要因素。此外還取決于大分子所帶的電荷,最大的作用點(diǎn)是發(fā)生在最小的帶電荷點(diǎn)上。對不同pH的海藻酸鹽-蛋白質(zhì)體系黏度測定表明,當(dāng)pH降到接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時,由于形成可溶性絡(luò)合物,會使體系黏度增高。如果進(jìn)一步降低pH,則由于所帶的電荷全部損失,使絡(luò)合物發(fā)生沉淀。
海藻酸鹽除了可以用于沉淀蛋白質(zhì)外,在適當(dāng)條件下,也可以用于抑制蛋白質(zhì)沉淀。在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)下,添加適量的海藻酸鹽,可以降低等電點(diǎn),抑制蛋白質(zhì)沉淀,以便保持溶液中的蛋白質(zhì)。
(6)海藻酸鹽的親脂性 海藻酸鹽丙二醇脂溶液的親脂性可有效地作奶油、糖漿、啤酒、飲料及色拉油的穩(wěn)定劑。
當(dāng)利用海藻酸丙二醇脂的親酯性時,應(yīng)選用高脂化度產(chǎn)品。因酯化度越高,海藻酸丙二醇酯溶液的親脂性與表面活性越強(qiáng)。另外要盡量選用低黏度產(chǎn)品。
啤酒泡沫穩(wěn)定劑是高酯化度海藻酸丙二醇酯是最典型的應(yīng)用,一般用量為40~100mg/kg。尤其是當(dāng)脂肪中殘留脂肪性物質(zhì)時,海藻酸丙二醇酯可以防止由止引起泡沫破裂現(xiàn)象。
20.2.6海藻酸鹽在食品工業(yè)中的應(yīng)用
海藻酸鹽作為一種天然的食品添加劑,在食品工業(yè)中具有廣泛的用途及廣闊的應(yīng)用前景。
食品工業(yè)中應(yīng)用的海藻酸鹽主要的品種為:海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨、海藻酸鈉-海藻酸鈣復(fù)鹽、海藻酸銨-海藻酸鈣復(fù)鹽和海藻酸丙二醇酯。海藻酸鹽在食品工業(yè)的主要作用為凝膠化,即形成食用凝膠。其次,海藻酸鹽的增稠作用和成膜性能也在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
20.2.7作為冰淇淋等冷飲在食品中的穩(wěn)定劑
良好的穩(wěn)定劑能使冰淇淋等冷飲食品產(chǎn)生平滑的外觀,口感,而且在貯藏中不會變糙,在食用時不會使人感覺到它的存在。穩(wěn)定必須產(chǎn)品形成冰晶。用海藻酸鈉代替明膠、淀粉作為冰淇淋等冷飲食品的穩(wěn)定劑,能使混料穩(wěn)定均勻,易于攪拌和溶化,在冷藏時可調(diào)節(jié)流動,使產(chǎn)品具有平滑的觀和溶化性能,同時也無須陳化時間,膨化率也較大,產(chǎn)品口感平滑,細(xì)膩,口味良好。用量比其它穩(wěn)定劑低,一般用量為0.1%~0.3%。
20.2.8作為蛋糕,面包,餅干等的品質(zhì)的改良劑 餅干,面包,蛋糕等烘烤食品的質(zhì)量與面粉的質(zhì)量有很大的關(guān)系,一些面筋含量低的面粉,如面筋含量30%以下,一般不適宜做面包和餅干。由于面粉面筋含量低,用于生產(chǎn)面包,發(fā)酵效果不好,不易脹發(fā);用于生產(chǎn)餅干,則是破碎率增加;用于生產(chǎn)蛋糕,由于韌性不好,烘烤后脫盒困難,易破碎。在這些食品中加入0.02%~0.2%的海藻酸鈉,均能使其質(zhì)量提高。用于生產(chǎn)餅干、蛋卷,主要是可減少破碎率,試驗(yàn)結(jié)果是破碎率可減少70~80%,產(chǎn)品外觀光滑,防潮性能好,質(zhì)地酥松,減少切片時落下粒屑,還能防止老化,延長保存期。至于其加入量,各有不同,在美國生產(chǎn)面包和蛋糕,海藻酸鈉的加入量為0.3%~0.6%,在我國,有的廠家加入量為0.1%~0.15%。
20.2.9增加米紙的拉力強(qiáng)度
米紙主要用于食品和醫(yī)藥工業(yè),供包裹藥物、糖果、糕點(diǎn)之用,所以要求米紙質(zhì)地光亮,透明度和韌性好,拉力強(qiáng)。
利用海藻酸鈉膠體的高粘滯性與淀粉類漿料混合來提高米紙薄膜的強(qiáng)度,取得良好的效果,加入0.5%的海藻酸鈉能使薄膜的強(qiáng)度提高13%,且透明度好,光澤度良好,摺之不易破裂,用它包裹的糖果不易吸水發(fā)烊,且比瓊膠淀粉薄膜制作方便,成本低。
20.2.10用作乳制品的穩(wěn)定劑
用海藻酸鹽穩(wěn)定的冰凍牛乳具有良好的口感,無黏感或僵硬感。在攪拌時有黏性,并有遲滯感。酸奶是人們喜食的一種的飲料。海藻酸丙二醇酯是這類產(chǎn)品的最佳穩(wěn)定劑,其酯化度高,穩(wěn)定能力強(qiáng)。
海藻酸鹽可以用于人造奶油的增稠劑、乳化劑,通常采用海藻酸丙二醇酯,有時也使用海藻酸鈉,其用量按水分含量計算,一般為0.25%~3%。
20.2.11啤酒的泡沫穩(wěn)定劑和酒類的澄清劑 鑒定啤酒質(zhì)量的好壞,不僅看它口味如何和理化數(shù)據(jù),也要從它的外觀、顏色、透明度及倒杯時氣泡掛杯時間,要求汽泡細(xì)小均勻,掛杯時間長。在啤酒中加入50~200mg/kg的海藻酸鈉可對泡沫起穩(wěn)定作用,而且透明度也增加,保質(zhì)期延長。
清酒、果汁酒、香檳酒類中常由于含有多量的酸和色素而顯得有些渾濁,如加入40~100mg/kg的海藻酸鈉,可以很好地起到澄清作用。除此之外還以起到除去酒中單寧和含氮物。
蛋白質(zhì)親水膠[食用明膠]
作為一種天然的營養(yǎng)型食品增稠劑,蛋白質(zhì)親水膠較其他膠有其獨(dú)特的特點(diǎn),營養(yǎng)保健,特殊的凝膠作用,穩(wěn)定性等。蛋白質(zhì)親水膠的主要來源是富含蛋白質(zhì)的動物骨、皮的膠原、動物奶及植物如大豆、花生等高蛋白質(zhì)食物。明膠的分子式C102H151N31O39分子量在5×104~6×104之間。
(1)性狀 食用明膠為白色或淡黃色透明至半透明帶有光澤的脆性薄片、顆?;蚍勰?,無臭,無味,不溶于冷水、乙醚、乙醇、氯仿,可溶于熱水、甘油、乙酸、水楊酸、苯二甲酸、尿素、硫脲、硫氰酸鹽、溴化鉀等溶液。相對密度l.3~1.4,能緩慢地吸收5~l0倍的冷水而膨脹軟化;當(dāng)它吸收2倍以上的水時加熱至40℃便溶化成溶膠,冷卻后形成柔軟而有彈性的凝膠。依來源不同,明膠的物理性質(zhì)也有較大的差異,其中以豬皮明膠性質(zhì)較優(yōu),透明度高,且具有可塑性。明膠的凝固點(diǎn)為20~25℃,30℃左右融化。
明膠為兩性電解質(zhì),堿法B型明膠的等電點(diǎn)pH值在4.7~5.0之間,酸法A型明膠的等電點(diǎn)PH值在8.0~9.0之間。在等電點(diǎn),明膠溶液的黏度最小,而凝膠的融點(diǎn)最高,滲透壓、表面活性、溶解度、透明度和膨脹度等均最小。明膠的黏度與膠凝力和吸水率有關(guān),黏度小,膠凝力小,吸水率低。
明膠的色澤與其中所含的某些金屬離子,如鐵、鋼的含量有關(guān),含量增大,使色澤變深。
明膠溶液中有氯化物存在時,對凝固點(diǎn)、透明性、吸濕性、黏度和膠凝力有較大影響。干明膠幾乎是無色或帶淺黃色、無味、無臭、無揮發(fā)性、透明而堅硬的非晶體物質(zhì)。干明膠加熱時不熔化,短時間加熱到105℃,再溶于水,其性能仍然不變。但溫度在60℃以上,長時間加熱,明膠將變軟脹大,其黏度等物理、化學(xué)性質(zhì)也逐漸降低,最后變黑而炭化,同時發(fā)出象燃燒羽毛或頭發(fā)一樣的氣味。
(2)性能 與瓊脂比較,明膠的凝固力較弱,濃度低于5%時不發(fā)生膠凝,在10%~15%時發(fā)生膠凝形成膠凍。明膠溶液的膠凝化溫度與濃度及共存鹽的種類、濃度、溶液的pH值等有關(guān)。明膠在溶液中能發(fā)生水解使分子量變小,黏度和膠凝力也變小。當(dāng)水解平均分子量降至l0 000~15 000時,則失去膠凝能力。當(dāng)pH值在5~10范圍內(nèi)時,明膠水解能力降低,膠凝性能變化不大,pH值<3時,膠凝性能變差;pH值為3時較為5時的膠凝能力下降10%。明膠溶液長時間(數(shù)小時)煮沸,或在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下加熱,水解加速、加深,導(dǎo)致膠凝力顯著下降,甚至不能形成凝膠。明膠溶液中加入大量無機(jī)鹽,可使明膠從溶液中析出,如三價鋁鹽可使明膠凝結(jié),從溶液中析出。凝結(jié)后的凝膠不能恢復(fù)原來的性質(zhì),為不可逆凝膠。
流變性:明膠的水溶液具有黏性。攪拌會使一些鏈與另一些鏈脫開,其溶液的黏度就降低,靜止會使黏度升高;溫度是影響?zhàn)ざ鹊闹匾蛩兀火ざ鹊脑鲩L還與pH值有關(guān);明膠溶液的表面張力與pH值有關(guān),在酸性和堿性溶液中均有一個最大值,在等電點(diǎn)處為最低;表面活性劑能使明膠溶液的表面張力降低。
溶脹性質(zhì):明膠在水中的溶脹性隨pH的改變而改變。在等電點(diǎn)處即pH4.7~5時,有一個最小值。在強(qiáng)酸存在的情況下,明膠的溶脹特別快,pH為2.5時達(dá)到最大值。明膠不溶于冷水,但能吸水膨脹,它能吸收5~10倍以上的水。水分以兩種形式存在自由水、結(jié)合水易于蒸發(fā)。明膠溶脹時所吸收的水量隨溫度的升高和內(nèi)滲壓與外滲壓之間存在的壓強(qiáng)差而遞增。
凝膠性能:當(dāng)組成膠團(tuán)的蛋白質(zhì)借助于側(cè)鏈互相締合時,將形成一個不溶性的點(diǎn)陣,這就是凝膠。熔點(diǎn)和硬度是明膠的性能指標(biāo)。用于制備凝膠的明膠分為硬明膠和軟明膠。硬明膠的原料沒經(jīng)過多少化學(xué)變化,其溶液中所包含的物質(zhì)分子質(zhì)量較高,因此,所得的明膠具備力學(xué)強(qiáng)度和對外界物質(zhì)較強(qiáng)的親和性。軟明膠的原料都曾經(jīng)受到較強(qiáng)烈的侵襲和水解,因此包含這一些降解產(chǎn)物:一部分固體,一部分液體。
有些物理、化學(xué)作用,能夠破壞明膠變?yōu)槟z。利用明膠這一性質(zhì),將含有碳酸鈉的明膠溶液中和,然后有用硫酸銨使明膠沉淀出來,則所得的明膠將不再能夠凝膠。尿素對膠凝過程有阻礙作用。經(jīng)過超聲波處理的明膠也不再能變?yōu)槟z。
明膠溶液遇冷凝成膠凍,規(guī)定濃度為10%的膠液開始凝結(jié)時的最高溫度成為凝膠的凍點(diǎn)。
明膠凝膠的熔點(diǎn),就是凝膠沒有強(qiáng)度即由凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)時的溫度。熔點(diǎn)高這一性質(zhì)可以表明明膠的純度較高。在明膠溶液中加入少量的鉻鹽或鋁鹽都可以使其熔點(diǎn)提高。在溶液濃度較高的情況下,黏度也較高。在明膠的溶液中加入鉀鹽,可以使熔點(diǎn)降低,加入鉀鹽的種類不同,所引起的效果也有區(qū)別。一般來說:硫酸鹽<氯化物<溴化物<硝酸鹽<碘化物<硫氰酸鹽。
起泡性能:將明膠溶液放在試管內(nèi)按一定比例的幅度上下?lián)u動,試管里將有一部分的膠形成泡沫。這就是明膠的起跑能力。經(jīng)過水解的明膠氣泡能力較大。因此,低級膠的泡沫比高級膠的泡沫多,。加入不溶性物質(zhì)能增加泡沫,細(xì)度越高,作用越大;加入亞麻仁油、油酸、魚油和潤滑油,能降低氣泡性能。
明膠的保護(hù)性質(zhì):明膠是一種優(yōu)良的保護(hù)性膠體,明膠也是一種優(yōu)良的穩(wěn)定劑。明膠還可與瓊脂、阿拉伯膠樹膠等混合,其協(xié)同作用。效果更佳。
明膠的凝膠比瓊膠柔軟,口感好,且富有彈性。
此外,明膠為親水性肢體物質(zhì),具有很高的保護(hù)肢體性質(zhì),可用作疏水膠體的穩(wěn)定劑、乳化劑。
明膠具有起泡和穩(wěn)泡作用。在凝固溫度附近起泡力很強(qiáng)。
(3)毒性 食用明膠為蛋白質(zhì),本身無毒性,所以ADI不作限制性規(guī)定。
(4)制法 明膠的生產(chǎn)方法有堿法、酸法、鹽堿法和酶法4種。國內(nèi)外普遍采用的是堿法。堿法:將牛皮、豬皮等變質(zhì)的下腳皮的內(nèi)層油脂刮去,切成小塊,置于3.5%~4.0%的石灰乳中浸泡3~40日,中間換石灰乳4~6次。在浸泡過程中,經(jīng)常攪拌,使上下浸泡均勻。浸泡后的生皮用水洗凈,在攪拌下用1.0%的鹽酸中和3~4小時。洗滌后pH值應(yīng)在6.0~6.5。然后將肉皮按1∶1加水,加熱蒸煮,控制溫度為60~70℃,每隔一定時間抽取膠水,用清潔紗布趁熱過濾,共抽5~6次。稀膠水經(jīng)濃縮,使相對密度為1.0~1.07。熱膠移入鋁盤冷卻,將冷膠置于不銹鋼篩網(wǎng)上,送入烘房鼓風(fēng)干燥,溫度嚴(yán)格控制在28℃左右。干燥的膠片用顆粒機(jī)粉碎后即得成品。
(3)應(yīng)用 在糖果制造中的應(yīng)用:作為凍結(jié)劑用于明膠凍糖;作為攪打劑在果汁軟糖、牛軋?zhí)?、水果軟糖、軟太妃糖、充氣糖果中作為穩(wěn)定劑,能控制糖結(jié)晶體變小,并防止糖漿中油水相對分離;作為乳化劑、黏合劑用于糖果制造時使用明膠,可減少脆性,有利于成型,便于切割,從而防止了各類形式糖果的破碎,提高成品率和持水性。
在糕點(diǎn)中用作攪打劑,用于糕點(diǎn)餅的各種糖衣;用于糖錠的黏結(jié)劑糕點(diǎn)制造中作黏結(jié)劑。
在乳品中用于酸奶,最突出作用其穩(wěn)定劑,防止乳清滲出和分離。高強(qiáng)度的明膠的穩(wěn)定能力和較高的熔點(diǎn),使其可單獨(dú)用于酸奶制品中;酸性稀奶油、軟脂干酪、增香乳、冷凍食品-冰淇淋、低脂奶油。
在療效食品中,當(dāng)今世界,尤其是發(fā)展中國家,蛋白質(zhì)、熱能營養(yǎng)不足、維生素A缺乏的干眼病、甲狀腺腫大和缺鐵性貧血。阿膠;維生素C強(qiáng)化與缺鐵性貧血;控制人體肥胖及糖尿病療效食品。
在其他食品方面用于肉制品、餐用膠凍和含明膠點(diǎn)心、糧食膠凍、果糕、甜咸凍品、澄清劑。
其他用途乳化劑,烘烤食品和甜食的透明衣、無糖罐頭、防糖汁滲出、涂抹保鮮。
羧甲基纖維素鈉
Sodium Carboxymethyl Cellulose (Cellulose Gum;Modified Cellulose)
別名 纖維素膠、改性纖維素、CMC
性狀 白色或微黃色粉末,無臭,無味,易溶于水成高黏度溶液,不溶于乙醇等多種溶劑。在水中的分散度與醚化度和其相對分子質(zhì)量有關(guān)。1%水分散液的pH為6.5~8.5。
羧甲基纖維素鈉溶液黏度受其相對分子質(zhì)量、濃度、溫度及pH的影響,且與羥乙基或羥丙基纖維素、明膠、黃原膠、卡拉膠、槐豆膠、瓜爾膠、瓊脂、海藻酸鈉、果膠、阿拉伯膠和淀粉及其衍生物等有良好的配伍性(即協(xié)同增效作用)。
pH7時,羧甲基纖維素鈉溶液的黏度最高,pH4~11時,較穩(wěn)定。
以堿金屬鹽和銨鹽形式出現(xiàn)的羧甲基纖維素可溶于水。二價金屬離子Ca2+、Mg2+、Fe2+可影響其黏度。重金屬如銀、鋇、鉻或Fe3+等可使其從溶液中析出。如果控制離子的濃度,如加入螯合劑檸檬酸,便可形成更粘稠的溶液,以至于形成軟膠或硬膠。
用途 增稠劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、保形劑、成膜劑、膨化劑和保鮮劑。
使用方法
1. 如遇到偏酸高鹽溶液時,可選擇耐酸抗鹽型羧甲基纖維素鈉,或與黃原膠復(fù)配,效果更佳。返回搜狐,查看更多