食品增稠剂解析ppt课件

第六章增稠剂 教学要求 1 熟悉食品增稠剂的定义及影响其作用效果的因素 2 掌握食品增稠剂的分类特点 3 掌握不同种类的增稠剂的特性及应用 1 韩国切件泡菜用甜味剂 增稠剂 2 家乐沙拉酱 3 卡布奇诺可可冲饮粉 4 使用增稠剂的食品 琼脂增稠 无增稠 5 好丽友无糖口香糖 木糖醇3 6 玉米汁 7 定义 食品增稠剂 Foodthickeners 在水中溶解或分散 能增加流体或半流体食品的黏度或形成凝胶 并能保持所在体系的相对稳定的亲水性食品添加剂 根据GB2760 2011 可以提高食品的粘稠度或形成凝胶 从而改变食品的物理性状 赋予食品粘润 适宜的口感 并兼有乳化 稳定或使呈悬浮状态作用的物质 功能分类代码 20 CNS 20 001 045 8 作用 在食品加工中能起到提高稠性 黏度 凝胶形成能力 硬度 脆性等作用使食品获得所需各种形状和硬 软 脆 黏 稠等各种口感 9 第一节概述 一 增稠剂的性质 一 食品增稠剂的分类 二 食品增稠剂特性比较 三 影响增稠剂作用效果的因素二 增稠剂的一般性质三 增稠剂在食品工业中的应用与功效 10 一 增稠剂的性质 一 食品增稠剂的分类 世界上可供使用的增稠剂有60余个品种列入我国食品添加剂使用标准 GB2760 2011 中的增稠剂共45种 11 多属于高分子亲水性化合物 可水化形成高粘度的均相液 常称作食用胶 亲水胶 水溶胶等 12 食品增稠剂的本质与基本特性 食品增稠剂 为亲水性高分子胶体物质 分子中有许多亲水基 如 OH COOH NH2等 能与水产生水合即强烈的吸水作用 水合后以分子状态分散于水中 在水合物中 胶体物质分子相互交织形成的立体网状结构 介质与溶质被包围在网眼中间 不能自由流动 使得水合物体系成为粘稠态的流体 酱状物 或凝胶 半固态或固态 由于构成网架的高分子化合物或线性胶粒仍具有一定的柔顺性 所以整个凝胶还具有一定的弹性 胶体水合物中的水分 蒸发比较困难 且吸附其上的水分蒸发后 具有成膜现象 13 增稠剂的种类和分类 1 种类 约45种 2 分类 三种方法 来源 组成 作用按来源分 分为天然和化学合成两类 天然类 从植物 渗出液 种子 动物 海藻等组织中提取或利用微生物发酵法得到的 合成类 主要以淀粉和纤维素为原料合成的 按组成分 可分为多肽类和多糖类两大类 我国批准使用的45种增稠剂 除明胶是多肽蛋白质外 其余均为多糖类 14 按来源可分为2类 天然和人工合成 天然增稠剂根据其来源 大致可分为四类 动物性增稠剂 植物性增稠剂 微生物性增稠剂 酶处理生成胶天然增稠剂中 多数来自植物 15 增稠剂的种类和分类 根据其主要作用分 分为增稠剂 主要用于增加粘度 和胶凝剂 主要用于形成凝胶 典型的增稠剂 改性淀粉 瓜儿 豆 胶 刺 槐豆胶 黄原胶 阿拉伯胶 羧甲基纤维素 CMC 海藻酸盐等 典型的胶凝剂 明胶 海藻酸盐 果胶 卡拉胶 琼脂 结冷胶等 16 表1 我国允许使用的天然增稠剂种类 26种 17 表2 我国允许使用的合成增稠剂种类 19种 18 二 食品增稠剂特性比较见表2 19 二 增稠剂的一般性质 一 增稠剂的一般性质1 溶于冷水或热水 能溶于冷水的 黄原胶 阿拉伯胶 瓜儿豆胶 海藻酸盐 CMC 2 溶液能产生较高粘度 3 在合适条件下能形成凝胶 20 二 增稠剂的粘度 增稠剂溶液通常都有一定的 甚至很高的粘度 用于果酱 颗粒状食品 各种罐头 软饮料及人造奶油等 可使制品具有令人满意的稠度 粘度大小受内因和外因两类条件的影响 内因 来源 结构 分子量和浓度等 外因 体系的温度 pH值 受剪切力的大小 其他增稠剂或溶剂的存在和储存的时间等 21 1 结构 分子量与粘度的关系 分子结构 一般在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的胶体 具有较高的粘度 分子量 对同种增稠剂 随着平均分子量的增加 粘度也增加 22 多数增稠剂的粘度随着浓度的增大而增大 但不同增稠剂其粘度增加的幅度不尽相同 如槐豆胶 黄原胶 2 浓度与粘度的关系 浓度对槐豆胶和黄原胶粘度的影响 23 3 pH值与粘度的关系 增稠剂的粘度通常随pH值发生变化 有些增稠剂 侧链较大或较多 位阻大 的粘度耐酸碱性强 海藻酸钠 在pH5 10时 粘度较稳定 pH值 4 5时粘度明显增加 pH值为2 3时沉淀析出 其衍生物海藻酸丙二醇酯对酸性稳定 黄原胶 pH对其粘度影响小 尤其在少量NaCl存在下 在pH3 11内粘度变化不超过10 24 4 温度与粘度的关系 增稠剂的粘度一般随温度上升而降低 可逆或不可逆 有的增稠剂耐热性较强 海藻酸钠溶液 大约温度每升高5 6 粘度就下降12 黄原胶 海藻酸丙二醇酯溶液 热稳定性较好 在少量NaCl存在下 黄原胶的粘度在 4 93 范围内变化很小 25 5 剪切力的影响 增稠剂溶液的粘度一般在施加剪切力 如搅拌 泵压等 后减小 剪切力越大 粘度越低 当去除剪切力的时候 粘度又恢复 这种现象称之为假塑性 paseudoplasticity 或剪切变稀 shearthinning 26 增稠剂复合使用时 增稠剂之间会产生一种粘度叠加效应 有两种情况 A 叠加是增效的 混合体系粘度大于各组分的粘度之和或者形成凝胶 称为粘度协同效应 例如 卡拉胶与槐豆胶 黄原胶与槐豆胶等 B 叠加是减效的 一种增稠剂的存在使另一种增稠剂粘度减小 称为粘度抗结作用 例如 阿拉伯胶可降低黄蓍胶的粘度 6 其它增稠剂影响 增稠剂的协同效应 27 胶凝性 溶液由粘稠性流动流体形成不流动的半固体状物 三维网状结构 分散介质全部包含在网状结构中 这种现象叫胶凝性 所形成的半固体状物叫凝胶 食品胶是果冻 奶冻 嗜喱 果酱 软糖 仿生食品等食品的胶凝剂和赋型剂 三 增稠剂的凝胶作用 28 1 常见增稠剂的凝胶条件 冷却热溶液 在保证胶凝浓度条件下 有些增稠剂需先加热后冷却才可形成凝胶 如琼脂 明胶 离子诱导 海藻酸盐 低甲氧基果胶 增稠剂的协同作用 如黄原胶和刺槐豆胶 其他 如高甲氧基果胶 加糖加酸 2 胶凝临界浓度 增稠剂形成凝胶所需的最低浓度 如琼脂的胶凝临界浓度一般为0 5 29 3 影响凝胶特性的因素 凝胶特性 指凝胶强度 粘弹性 持水性 透明度 胶凝 凝固 温度 融解 熔化 温度等 影响因素 内因和外因 内因 本身的分子结构等 外因 体系所处的环境条件如pH值 电解质 其它食品胶和非电解质的存在等 例如 卡拉胶凝胶 脆弱 透明性较差 冷冻后易脱水收缩 可通过以下措施改良 K 可提高其凝胶强度 刺槐豆胶可提高其弹性和韧性 蔗糖可提高其透明度 卡拉胶或黄原胶可提高其持水性 30 4 热可逆与热不可逆凝胶 定义 有些增稠剂凝胶 加热时熔化成溶液 溶液冷却时又形成凝胶 这类热熔冷凝的凝胶称为热可逆凝胶 特点 有明显的凝固点和熔点 且随条件而改变 凝固点 胶的热溶液在冷却过程中 胶凝现象最初出现时的温度 也称胶凝温度 熔点 热可逆凝胶受热开始熔化时的温度 1 热可逆凝胶 31 1 热可逆凝胶 续 注意 大多数凝胶的凝固点和熔点之间存在温度滞后性 且熔点温度一般比凝固点要高 如卡拉胶熔点通常比凝固点高5 15 种类 琼脂 卡拉胶 明胶 低甲氧基果胶等的凝胶 32 2 热不可逆凝胶 定义 有些增稠剂凝胶在受热时也不熔化 这种凝胶叫热不可逆性凝胶 特点 它既无熔点 也无一定的凝固点 只要达到胶凝条件 浓度 金属离子 糖度 酸度等 即可形成凝胶 种类 海藻酸钠 高甲氧基果胶等的凝胶 33 复配效果有三种 A 凝胶强度增强 凝胶协同效应 如刺槐豆胶和卡拉胶的复配 B 凝胶强度减弱 凝胶抗结作用 如刺槐豆胶与结冷胶的复配 C 单体胶不成胶 复配后成胶 凝胶协同效应 如海藻酸钠与明胶 海藻酸钠与HMP的复配 5 增稠剂的凝胶复配 34 凝胶复配实例 魔芋胶和 卡拉胶 单体胶存在缺点 魔芋胶 凝胶浓度高 2 以上 且需pH 9即强碱性条件下才能形成凝胶 除了用量大之外 应用于碱性食品常有咸味和涩味 口感欠佳 不受欢迎 卡拉胶 需离子诱导形成凝胶 且凝胶脆性大 弹性小 易出现收缩脱液现象 复合优点 在中性偏酸性的条件下 可形成热可逆的弹性凝胶 且形成的凝胶具有所需胶凝剂用量少 凝胶强度高 析水率低等特点 35 6 凝胶的脱水收缩现象 定义 一些凝胶放置较长时间时 会在其表面分泌出一些水来 这种现象叫凝胶脱水收缩现象 它是凝胶持水性差的结果 影响因素 种类 内因 胶凝条件 外因 例如 卡拉胶凝胶 低甲果胶凝胶不易发生脱水收缩现象 而k 卡拉胶凝胶易发生脱水收缩现象 但当它与 卡拉胶或黄原胶复配时则可克服此现象的发生 36 表3 常见增稠剂的胶凝特性 37 续表3 常见增稠剂的胶凝特性 38 表4 常见增稠剂的特性对比 39 续 表4 常见增稠剂的特性对比 40 三 增稠剂在食品工业中的应用与功效 增稠剂在食品中可作 增稠剂 胶凝剂 乳化剂 成膜剂 稳定剂 持水剂 粘着剂 悬浮剂 晶体阻碍剂 泡沫稳定剂 润滑剂等 1 胶凝作用 增稠剂是果冻 奶冻 果酱 软糖 仿生食品等的胶凝剂和赋型剂 2 增稠作用 用于果酱 酸奶 颗粒状食品 如固体饮料 各种罐头 软饮料及人造奶油等 可使制品具有令人满意的稠度 41 3 稳定作用 增稠剂可使加工食品的组织趋于更稳定的状态 使食品质量不易改变 因此可叫稳定剂 品质改良剂 在冰淇淋中 可防止冰晶的生长 在糖果中 防止糖结晶 即防止 返砂 在饮料中 具有乳化稳定 悬浮稳定作用 防止分层 在啤酒 汽酒中 具有稳定泡沫的作用 晶体阻碍剂 乳化剂悬浮剂 泡沫稳定剂 42 4 保水作用 增稠剂具有强烈的水化作用 能吸收几十倍仍至上百倍于自身重量的水分 并有持水性 利用此特性可保持加工食品中的水分 改善食品的吸水性以利于食品加工 在面包中加入增稠剂 可保持面包的含水量 保持其新鲜 在面粉中加入增稠剂 调制面团时 增稠剂可以加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度 有利于调粉过程 43 5 成膜作用 增稠剂能在食品表面形成非常光润的薄膜 具有成膜作用 利用其成膜性包裹于食品 可保持食品的品质 在果蔬食品中 利用其成膜性 可防止水分蒸发 具有保鲜作用 并有抛光作用 在油炸食品中形成一层胶膜 可防止其过多吸收油脂 常作被膜剂用的增稠剂有 海藻酸钠 CMC 明胶 琼脂 阿拉伯胶等 44 6 起泡和稳定泡沫作用 增稠剂的溶液在搅拌时可以包含大量气体而具有发泡作用 并因液泡表面粘性增加使泡沫稳定 利用此特性 增稠剂在蛋糕 面包 啤酒和冰淇淋等食品中可作发泡剂 常作发泡剂的增稠剂有 卡拉胶 刺槐豆胶 海藻酸钠和明胶等 其中明胶的发泡能力是鸡蛋的6倍 45 7 粘合作用 香肠中使用刺槐豆胶 卡拉胶 可使产品成为一个聚集体 均质后组织结构稳定 润滑 在片剂 粒状产品中常使用阿拉伯胶作为结合剂 保健作用 多糖类增稠剂不为人体消化吸收 有膳食纤维作用 也可用于低热量食品的生产 8 其他作用 46 有些增稠剂有絮凝作用 如卡拉胶可在果汁类食品中作澄清剂 琼脂 海藻酸钠 CMC和瓜儿豆胶在啤酒 果酒中可作澄清剂 有些增稠剂对不良风味有掩盖作用 可消除食品中的异味 如 环状糊精 CD 在豆奶中加入2 5 环状糊精可显著减少豆腥味 8 其他作用 续 47 CD特性 由7个D 葡萄糖以 1 4糖苷键连接 利用其空穴可和多种化合物形成包合物 CD可作包埋剂 如香精香料减少挥发 易保存保护易氧化或光解的物质 稳定剂和乳化剂 在两相体系中增加溶解度 除味剂 掩盖苦味 异味 等 48 表5常用增稠剂的功效及其用途 49 第二节常用食品增稠剂 一 琼脂 Agar 二 明胶三 羧甲基纤维素钠四 海藻酸钠五 果胶 50 一 琼脂 Agar 51 概述 琼脂 agar 琼胶 洋菜 冻粉 1 来源和组成 从石花菜 江蓠等红藻中提取 由琼脂糖和琼脂胶组成的直链分子 52 琼脂胶 琼脂糖 由琼脂糖和琼脂胶组成 琼脂糖是两个半乳糖组成的双糖 琼脂胶与琼脂糖结构类似 不同之处是可被硫酸酯化 53 性状 琼脂依制法不同 有条状 片状 粒状和粉状等 颜色由白至淡黄 不溶于冷水 在冷水中浸泡时 徐徐吸水膨胀软化 吸水率可高达20倍 口感粘滑 可溶于沸水 凝固温度32 42 融化温度80 97 在凝胶状态不降解 不水解 耐高温 琼脂的耐酸性高于明胶和淀粉 低于果胶和海藻酸丙二酯 54 性状 在沸水中极易分解成溶胶 温度降低后便成凝胶 即使0 5 的低浓度也能形成凝胶 1 5 的琼脂溶胶在32 39 之间可以形成坚实而有弹性的凝胶 并在85 以下不融化为溶胶 其凝胶化温度远低于凝胶融化温度 高滞后性 这一特性可用以区别于其他海藻胶 琼脂的凝胶强度在pH值4 10范围内变化不大 当pH值小于4或大于10时其凝胶强度大大下降 55 性状 琼脂形成的凝胶较硬 使制品具有明确的形状 但发脆 组织粗糙 表面易收缩起皱 当与卡拉胶复配使用时 可以得到柔软 有弹性的制品 与糊精 蔗糖复配使用 凝胶强度升高 而与海藻酸钠和淀粉并用 凝胶强度下降 琼脂耐热性较强 但若长时间 特别是酸性条件下加热亦可失去凝胶能力 56 毒性 1 LD50小鼠口服16g kg bw 大鼠口服11g kg bw 2 ADI不作限制性规定 FAO WHO 1994 FDA将琼脂列为一般公认安全物质 琼脂在动物和人的排泄物里大量存在 说明通过人的消化系统琼脂未能降解 摄入高剂量也是无害的 食品级琼脂已被证实为非致癌物质 57 使用 微生物研究中的培养基质 在食品工业中 主要应用琼脂的胶凝 乳化作用和稳定性质 常用于焙烤食品 糖果点心 牛奶产品 酒类 家禽和鱼类产品 果酱罐头等 58 59 60 61 实际应用例子 例1 生产水果冻 每100kg果冻配方 琼脂1 5糖12柠檬酸0 05柠檬酸钠0 01果汁10防腐剂0 02水果香精0 05食用色素适量将琼脂温水泡2h 煮溶 加料 水至100kg 趁热装杯 封口 冷却 62 例2 悬浮果粒饮料 把琼脂粉130g 黄原胶50g 白沙糖8kg干拌混匀 加在盛有60kg左右水中 加热至沸 加入果汁5kg 果粒10kg 加入甜蜜素60g 香精色素防腐剂等 用水定溶至100kg 灌封 杀菌 冷却 成品为悬浮果粒饮料 63 例3 琼脂软糖 把1kg琼脂与14kg沙糖用20kg水加热溶化 趁热加入30kg液体葡萄糖熬成糖浆 加入1 5kg水果汁 40g苯甲酸钠 食用色素 待降温至70 左右时 加入香精 冷却后浇模成型 糖粒包上糯米纸 干燥 包装 入库 64 二 明胶 65 概述 白明胶 为动物的皮 骨 韧带等所含的胶原蛋白 经部分水解后得到的大分子多肽高聚物 为非均匀的多肽物质 蛋白质占82 除色氨酸外 含有组成蛋白质的全部氨基酸 相对分子质量约为10000 150000 66 性状 白色或浅黄褐色 不溶于冷水 但能吸收5 10倍量的冷水而膨胀软化 溶于热水 冷却后形成凝胶 可溶于乙酸 甘油 丙二醇等多元醇的水溶液 不溶于乙醇 乙醚 氯仿及其它多数非极性有机溶剂明胶是两性胶体和两性电介质 在水溶液中可将带电的微粒凝集成块 可作酒类及果汁的澄清剂 其溶液粘度主要依其相对分子质量而不同 粘度与凝胶强度还受PH 温度 电解质等诸因素影响 67 明胶凝固力较弱 浓度在5 以下不能形成凝胶 为了形成较结实的凝胶 浓度掌握在15 左右 温度高于30 凝胶融化 控制在20 25 明胶溶液长时间煮沸 或在强酸 强碱条件下加热 水解速度加快 加深 导致凝胶强度下降 甚至不能形成凝胶 在明胶中加入大量的无机盐 可使明胶从溶液中析出 凝胶凝结后不能恢复原来的性质 为不可逆凝胶 性状 68 制法 以动物的皮 骨 软骨 韧带和鱼鳞为原料用碱法或酶法制成 69 毒性 食用明胶主要为蛋白质 本身无毒 ADI 无需规定 FAO WHO 1994 但需注意防止污染 70 使用 1 使用范围可以作为食品乳化剂 稳定剂 增稠剂 胶凝剂 澄清剂 发泡剂 GB2760规定 可按生产需要适量用于各类食品 2 使用注意事项 明胶本身具有起泡性 也有稳定泡沫的作用 尤其接近凝固温度时 起泡性更强 使用时先在冷水中浸泡 再加热溶解 或直接加入热水中高速搅拌 71 三 羧甲基纤维素钠 72 羧甲基纤维素 methoxylcellulose 简称CMC 1 来源和组成 用短棉绒或木浆为原料 通过NaOH处理后再与氯乙酸钠反应而成 是在纤维素分子的基础上部分 OH羧甲基醚化的线性多糖 73 概述 CMC Na 葡萄糖聚合度为100 200的纤维素衍生物 相对分子质量 17000 制法 用氢氧化钠处理纸浆 与一氯代醋酸钠溶液反应制得 74 性状 易分散在水中形成透明的胶体溶液 温度低于20 CMC Na水溶液的黏度随温度的下降而迅速降低 当温度在20 45 之间时 黏度下降缓慢 75 性状 温度高于45 黏度完全消失 CMC Na水溶液的黏度也受pH值的影响 当pH 7时 黏度最大 通常pH 4 11较合适 而pH 3以下 则易生成游离酸沉淀 76 毒性 LD50 大鼠口服27g kgADI 不需要规定 77 使用 CMC Na在食品工业中应用广泛 人工甜味剂常与CMC Na并用 使之具有糖水那样的黏稠性 添加于水果罐头的汁液中 果酱 番茄酱或干酪等食品中添加CMC Na 不仅增加黏度 而且可增加可溶性固形物的含量 还可使其组织柔软细腻 CMC Na在冰激凌中使用 可改善保水性及组织结构 防止晶析 78 使用 CMC Na在食品工业中应用广泛 CMC Na在面包 蛋糕中使用可防止水分蒸发 在速煮面中使制品均匀 改善结构 易控制水分 酱油中使用 调节酱油的黏度 具有滑润感 酸性饮料中的使用 79 酸性饮料中的使用 CMC本身在酸性条件下不够稳定 所以必须制成耐酸性的CMC Na 它可用于许多食品中 配制酸奶 制酸奶有两种方法 一是微生物发酵法 二是配制法 后一种方法是在牛奶中加入酸 此时牛奶中的酪蛋白会沉淀 所以可先在牛奶中添加耐酸的CMC Na后 再加酸 则可防止蛋白质沉淀 提高制品的耐热性 延长制品的存放时间 80 酸性饮料中的使用 制果汁牛奶 制果汁牛奶时 酪蛋白也会沉淀 此时加入0 3 的耐酸性CMC Na 则可防止沉淀 制乳酸饮料 脱脂牛奶经杀菌 冷却后 在接种乳酸菌发酵过程中乳蛋白常有凝集的现象 且保存时极不稳定 加入耐酸性的CMC Na 可避免此情况 81 酸性饮料中的使用 制果汁饮料 加工果汁饮料 常混有果肉 导致蛋白质由于受果肉中酶的作用而生成沉淀 添加CMC Na可以防止此现象 82 实际使用例子 例1 棉花糖 CMC具有结构膨松作用 与明胶配伍性好 能显著提高明胶的胶粘度 并且CMC能承受熬糖条件 其假塑性方便了工艺操作 砂糖24kg 淀粉糖浆16kg 明胶1 5kg CMC0 5kg 香兰素15kg 水8kg 83 例2 固体饮料 利用CMC的膨胀作用 使片状饮料易于冲调 白糖7柠檬酸0 24食用红色素少量糊精0 24CMC0 03玉米糖浆0 5香精0 54维C0 003磷酸三钙0 035 84 例3 粒粒橙饮料 利用其具有良好的悬浮承托作用 与琼脂有很好的配伍性和增效性 广泛用于椰子汁和山楂果粒饮料等 橙砂囊10白糖8甜味剂0 07柠檬酸0 12琼脂0 1CMC0 2防腐剂 香精适量 加水至100 85 四 海藻酸钠 概述 相对分子质量32000 250000 由海藻抽提而得 86 性状 溶于水成黏稠状胶体溶液 具有吸湿性 海藻酸钠在pH 5 10时黏度稳定 pH值降至4 5以下时黏度明显增加 当达到3时 产生不溶于水的海藻酸沉淀析出 单价电解质能降低其黏度 海藻酸钠易与蛋白质 淀粉 明胶 阿拉伯胶 CMC 甘油 山梨醇等共溶 所以可与多种食品原料混合 87 毒性 LD50 大鼠静脉注射100mg kg ADI 无需规定 88 使用 海藻酸钠可广泛应用于多种食品之中 具体应用如下牛奶制品 与卡拉胶复配使用于巧克力牛奶饮料中效果好 冰激凌生产 布丁 果酱和水果罐头 焙烤食品 糖浆和顶上装饰品 家畜 家禽和鱼类产品 仿造食品等 89 五 果胶 概述 为线性D 半乳糖醛酸甲酯连接而成得多糖 相对分子量50万 300万 制法 将柠檬 柑橘 酸橙等柑橘类水果的果皮 苹果皮来制得 90 性状 在20倍水中溶解成粘稠体 不溶于乙醇和其它有机溶剂 甲氧基高于7 的果胶称为高甲氧基果胶 HMP 低于7 的果胶称为低甲氧基果胶 LMP 甲氧基含量越高 凝胶能力越强 HMP必须在含糖量大于60 pH2 6 3 4时才具有凝胶能力 LMP只要有多价金属离子 例如钙 镁 铝等离子的存在 即可形成凝胶 91 制法与毒性 制法 将柠檬 柑橘 酸橙等柑橘类水果的果皮 苹果皮来制得毒性 果胶是由植物中提取出的天然食用增稠剂 对人体无毒害 安全性很高 ADI无需规定 92 2 凝胶性 条件与类型 HMP 需高糖 60 以上 及强酸 pH为2 8 3 4 为热不可逆型 LMP 需有钙 镁 铝等离子 常用Ca2 为热可逆凝胶 组织结构 两种凝胶均柔软 有弹性 不易脱水收缩 93 甲酯化 DE 程度不同 其凝胶快慢也不同 94 使用 用于果酱 果冻 果汁粉等的制作 高酯果胶主要用作带酸味的果酱 果冻 果胶聚糖 糖果馅心以及乳酸菌饮料等的稳定剂 低酯果胶主要用作一般的或低酸味的果酱 果冻 凝胶软糖 以及用作冷冻甜食 色拉调味酱 冰淇淋 酸奶等的稳定剂 高甲氧基及低甲氧基果胶的应用见下表 95 表高甲氧基果胶的应用 96 表低甲氧基果胶的应用 97 实际应用例子 例1 果酱和果子冻配方 冻水果35kg 糖45 2kg 葡萄糖浆20kg HMP0 3kg 水9kg 柠檬酸0 4kg 总量110kg 蒸发10kg 成品100kg 例2 含橘肉饮料 柑橘原浆300g 糖120g 水400g LMP5g CMC0 1g 水100g 柠檬酸钠0 4g 柠檬酸钾0 3g 柠檬酸2g 加水至1000mL 98 注意事项 果胶必须完全溶解以避免形成不均匀的凝胶 为此需要有一个高效率的混合器 并缓缓添加果胶粉 以避免果胶结块 否则极难溶解 用乙醇 甘油或砂糖糖浆湿润 或与3倍以上的砂糖混合 可提高果胶的溶解性 果胶在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定 99 六 卡拉胶 100 概述 鹿角藻胶 角叉胶 由某些红海藻提取制得 它是由半乳聚糖所组成的多糖类物质 相对分子质量为15万 20万 101 性状 卡拉胶为白色或淡黄色粉末 无臭 味淡 易溶于热水成半透明的胶体溶液 不溶于冷水 但可溶胀成胶块状 不溶于有机溶剂 本品的水溶液具有高度黏性和胶凝特点 其凝胶具有热可逆性 即加热时融化 冷却时又形成凝胶 尤其是与蛋白质类物质作用 形成稳定胶体的性质 这是卡拉胶作为增稠剂最突出的特点 102 性状 卡拉胶是硫酸基化或非硫酸基化的D 吡喃半乳糖和3 6 脱水半乳糖通过 1 3糖苷键和 1 4糖苷键交替连接而成的高分子多糖类硫酸酯的钙 镁 钾 钠 铵盐 103 种类 根据分子中硫酸酯的结合型态 有7种卡拉胶 即 型 型 型 型 型 型 型 主要的是前3种 104 卡拉胶的组成结构 105 特性 1 凝胶特性 条件 在水溶液中 型需k 称钾敏型卡拉胶 型需Ca2 称钙敏型卡拉胶 型不凝胶 在牛奶中 三种都可凝胶 市售卡拉胶一般为混合型 30倍的水煮溶后冷却成凝胶 属热可逆凝胶 106 特性与使用 pH对凝胶影响较大 pH9 5时 强度又回升 组织结构 型 脆弱 透明性较差 冷冻后易脱水收缩 可通过与其它增稠剂如刺槐豆胶 黄原胶 卡拉胶等复配改善凝胶特性 型 柔软 弹性和透明性好 不易脱水收缩 107 毒性 LD50 大鼠经口5 1 6 2g kgADI 无需规定 108 使用 能稳定蛋白质 尤其是奶制品的蛋白质 因此卡拉胶特别适合于乳制品中作增稠剂和胶凝剂 作为增稠剂 胶凝剂 稳定剂 乳化剂 成膜剂使用 以改善食品的品质与外观 109 110 实际应用实例 例1 冰淇淋 可使糕体细腻 滑润 可口 用量0 01 0 03 例2 水果冻 具有透明 常温不溶 弹性好等优点 例3 加工软糖 具有爽口不粘牙 透明度好的特点 将0 8kg卡拉胶与15kg砂糖混合 加水30kg 加热至沸溶解 加入葡萄糖39kg 煮至干物质约75 稍冷 加入柠檬酸10kg 色素 香精 浇盘 冷却 切块 干燥 冷却 包装 111 例4 罐装咖啡 含乳成分 质量问题 一般会生成沉淀 且乳脂和咖啡中所含的油脂会 上浮 加入卡拉胶可防止上述现象出现 这是因为卡拉胶可和乳蛋白周围的脂肪微粒发生络合而使乳蛋白处于稳定状态 112 例5 肉制品 在汉堡包 香肠 扎肉等肉制品中 加入卡拉胶 当产品加热熟化 75 85 后冷却时 卡拉胶会形成凝胶而将制品中的水分充分保留 从而可使产品得率可达150 180 同时使口感糯嫩 切片性也好 这是因为卡拉胶可与蛋白质中的 COOH通过二价阳离子如Ca2 形成结合力很强的络合物 113 七 黄原胶 xanthangum 汉生胶 黄杆菌胶 1 来源和组成 是由黄单胞菌代谢而获得的一种胞外多糖胶质 由葡萄糖 甘露糖 葡萄糖醛酸 乙酸和丙酮的 五糖重复单位 聚合而成的高分子支链多糖 114 制法 由甘蓝黑腐病黄单胞菌 Xanthomonascampestris 以碳水化合物为主要原料发酵制得 115 性状 可溶于水 不溶于大多数有机溶剂 水溶液对温度 PH 电解质浓度的变化不敏感 故对冷 热 氧化剂 酸 碱 及各种酶都很稳定 1 的黄原胶的黏度相当于同样浓度明胶的100倍本品水溶液具有高假塑性 即静止时呈现高黏度 随着剪切速度增加黏度降低 剪切停止 立即恢复原有黏度 116 2 性质 粘度特性 低浓度可产生高粘度 当浓度为0 1 时 粘度为0 1Pa s 而其它增稠剂粘度几乎为零 对悬浮液和乳浊液具很高的稳定性 其溶液具有触变性 假塑性 不仅易于罐装 泵送 而且咀嚼时由于粘度的下降而产生爽口 细腻 滑溜和香味释放的能力 粘度稳定性高 几乎不受温度 酸碱度和盐类的影响 且具有优良的反复冷冻 解冻的耐受性 故在冰淇淋中具有良好的抗融性 117 特性与使用 具有很强的乳化稳定作用和悬浮能力 在水中能形成类似凝胶的网络结构 可支持固体颗粒 气泡 与多种胶具有协同作用 与海藻酸钠 卡拉胶 瓜儿豆胶等有粘度协同作用 与刺槐豆胶复配 可形成凝胶 缺点 有味 色黄 透明度差 118 毒性 LD50 10g kg小鼠经口 ADI 不需要规定 119 使用 用于面包 冰激凌 乳制品 肉制品 果酱 果冻 饮料中 120 121 实际使用例子 例1 饮料 将枸杞浓缩液100mL 甘草根浓缩液50mL VC100mg 酸味料250mg 香料0 2mL 葡萄糖18g置于水中搅拌 加水至999g 滤后加1g黄原胶溶液 可制得含黄酮类成分的可稳定存放的补品饮料 优点 增加粘度 提高热稳定性和悬浮性 耐高温杀菌 122 例2 椰子奶 天然椰奶10 砂糖8 黄原胶0 04 水80 将椰奶分散于水中 加入砂糖和黄原胶 均质后 经高温灭菌后可得风味好而且稳定的饮料 类似产品还有杏仁奶 花生奶 豆奶等 优点 可