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食用胶体(结冷胶、可得然胶等)特性对比

来源:欧宝生物   发布时间:2021-05-05

1. 可得然胶
可得然胶(Curdlan Gum),又称热凝胶,凝结多糖,是由微生物产生的,以β-1,3-糖苷键构成的水不溶性葡聚糖, 是一类将其悬浊液加热后既能形成硬而有弹性的热不可逆性凝胶又能形成热可逆性凝胶的多糖类的总称。可得然胶不溶于水,但能在冷水中很容易分散,经高速搅拌处理后能形成更均匀的分散液、可得然胶能完全溶解于氢氧化钠、磷酸三钠、磷酸三钙等pH12以上的碱性溶液中,不溶于酒精及其它几乎所有的有机溶液。 可得然胶可根据加热程度分别形成低度胶和高度胶二种不同性质的胶体。当把可得然胶分散液从55℃加热到65℃后再冷却到40℃以下时,形成热可逆性的低度胶。把低度胶再加热到60℃时,就能回复到原有的分散液状态。当把可得然胶分散液加热到80℃时,形成坚实的热不可逆性的高度胶。 可得然胶可用于生干面制品、生湿面制品、方面制品、豆腐类制品、熟肉制品、西式火腿、肉灌肠类食品中。可得然胶作为凝胶剂、结构改性剂、增稠剂、稳定剂等用于果冻、面条、汉堡、火腿、可食纤维膜、油炸食品、冷冻食品、低卡食品(减肥食品)等的制作中,可以改善产品的持水性、粘弹性、稳定性,并有增稠作用。可得然胶既可以粉末形式加入也可以悬浮液形式添加,浓度在0.4%-6.0%之间任意选择。
2. 结冷胶
结冷胶(Gellan Gum)是一种微生物食用胶。它是由假单脑杆菌伊乐藻属(Pseudomonaseloden)在中性条件下,以葡萄糖为碳源,硝酸铵为氮源及一些无机盐所织成的培养基中,经有氧发酵而产生的细胞外多糖胶质,是一种新型的全透明的凝胶剂。 结冷胶的耐热、耐酸性能良好,对酶的稳定性亦高。不溶于非极性有机溶剂,也不溶于冷水,但在搅拌下可直接分散于去离子水中,提高水中阳离子的浓度,如硬度中等的水(相当于含CaCO3,180mg/kg),有助于其在水中的分散。但Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子(如硬水)能阻止已分散的结冷胶加热水化,阳离子的浓度越高,则即使加热至沸也无法使之水化。 在已经分散的水中,加入少量整合剂(如钠、六偏磷酸钠),可使分散的结冷胶即使在硬度很高的水中也能水化,只要所加熬合剂的量与Ca2+等的含量适当,甚至可溶于冷水。 热的均匀水化的胶溶液冷却后可直接成为凝胶,但需加入阳离子后方能凝结,并随着阳离子浓度的提高可使凝胶的硬度和模量提高到最大值,但浓度超过一定限度,又会使凝胶体的硬度和模量下降,而且一价阳离子与两价阳离子的最适浓度并不一样。结冷胶广泛的应用在食品中,如布丁,果冻,白糖,饮料,奶制品,果酱制品,面包填料,表面光滑剂,糖果,糖衣,调味料等。也用在非食品产业中,如微生物培养基,药物的缓慢释放,牙膏等。 结冷胶在热水中溶解较快,形成均一的稳定体系。
3. 微晶纤维素
微晶纤维素可用稀无机酸溶液将α-纤维素控制水解制得,水解后的纤维素经过滤、提纯、水浆喷雾干燥形成干的、粒径分布广泛的多孔颗粒,白色、无臭、无味,在水、乙醇、丙酮或甲苯中不溶。 微晶纤维素广泛应用于制药、化妆品、食品等行业,不同的微粒大小和含水量有不同的特征和应用范围。微晶纤维素广泛应用于药物制剂,主要在口服片剂和胶囊中用作稀释剂和粘合剂,不仅可用于湿法制粒也可用于干法直接压片,还有一定的润滑和崩解作用,在片剂制备中非常有用。应用于食品中可起到乳化性和稳定性。微晶纤维素不溶于冷水。微晶纤维素在热水中也不溶解,搅拌停止后微晶纤维素沉淀在底部。
4.黄原胶
黄原胶又称黄胶、汉生胶,黄单胞多糖,是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖,由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料,经好氧发酵生物工程技术,切断1,6-糖苷键,打开支链后,再按1,4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖,由于它的大分子特殊结构和胶体特性,而具有多种功能,可作为乳化剂、稳定剂、凝胶增稠剂、浸润剂、膜成型剂等,广泛应用于国民经济各领域。 黄原胶能快速溶解到冷水中,但是具有极强的亲水性,因此若搅拌不充分,外层吸水膨胀成胶团,会阻止水分进入里层,所以黄原胶干粉或与盐、糖等干粉辅料拌匀后缓促加入正在搅拌的水喂,制成溶液使用。 黄原胶水溶液在静态或低的剪切作用下具有高粘度,在高剪切作用下表现为粘度急剧下降,但分子结构不变,而当剪切力消除时,则立即恢复原有的粘度,因此黄原胶溶液具有假塑性。剪切力和粘度的关系是完全可塑的。黄原胶假塑性非常突出,这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液极为有效。 实验过程中发现黄原胶溶解在用玻璃棒搅拌的冷水中时,如果加的过快,则黄原胶干粉来不及充分扩散而抱团,之后就很难溶解。而缓慢加入到高速转子搅拌的冷水中时,充分扩散,抱团不严重,溶解后的溶液粘度大,略发黄,透明度差。称取198 g 65℃的热水,用高速转子搅拌,加入2g增稠剂,观察增稠剂在热水中的溶解性能。 实验发现,黄原胶溶于热水后形成的溶液略显黄色,并且黄原胶在热水中分散性较好,较易溶解,抱团不严重 。
5.海藻酸钠和复配的海藻
海藻酸钠又名褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐,是由海带中提取的天然多糖碳水化合物。广泛应用于食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等产品,作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、粘合剂、上浆剂等使用。
海藻酸钠亲水性强,在冷水和温水中都能溶解,形成非常粘稠的均匀的溶液,形成的真溶液具有其他类似物难于获得的柔软性、均一性及其他优良特性,具有很强的保护胶体的作用,对油脂的乳化力强。实验发现海藻酸钠在冷水中不易分散,虽然在水上层易抱团,但易溶解,溶解后溶液粘度大,透明度高,复配的海藻酸钠比海藻酸钠更容易抱团。海藻酸钠在热水中的分散性比其在冷水中要好,在热水中溶解较快,形成了均一透明的溶液。
6.魔芋胶
魔芋胶是从各种魔芋植物的块茎里提取出的水凝胶状多糖葡甘露聚糖(KGM),是一种高分子量、非离子型KGM。魔芋粉的颗粒遇水后胀润,然后破裂并释放出KGM的聚合物,不仅作为食品添加剂广泛用于食品行业中,还在农业、医药、其他工业等方面有重要作用。
实验发现魔芋胶在合适的搅拌和添加速度下,分散性好,溶解快,溶解后形成略发粉的半透明溶液。魔芋胶在热水中的分散性和溶解性都较好,但其透明度不佳,并且魔芋胶溶于热水中具有较大的腥味。
7.瓜尔豆胶
瓜尔豆胶系由瓜尔豆的种子去皮去胚芽后的胚乳部分经清理、干燥粉碎后加水、再进行加压水解后用20%乙醇沉淀,离心分离后干燥、粉碎而得的一种非离子型半乳甘露聚糖。
商品胶一般为白色至浅黄褐色自由流动的粉末,接近无嗅,也无其他任何异味,一般含75%~85%的多糖,5%~6%的蛋白质,2%~3%的纤维及1%的灰分。瓜尔豆胶溶于水后能形成高粘度溶液,因此能广泛应用于食品、工业和医药行业。实验中发现,瓜尔豆胶分散性好,遇水即溶,形成略发黄的半透明溶液。
瓜尔豆胶在热水中溶解较快,形成的溶液颜色略黄,透明度不高,并且所得的溶液具有豆粉的味道。
8.羧甲基纤维素钠(CMC)
羧甲基纤维素钠(CMC)通常是由天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物,纤维素羧甲基醚的钠盐,分子量6400(±1000)。CMC属于天然纤维素改性,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO) 已正式称它为“改性纤维素”。
CMC为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒,密度0.5-0.7克/立方厘米,几乎无臭、无味,具吸湿性,易于分散在水中成透明胶状溶液,在乙醇等有机溶媒中不溶,具有粘合、增稠、增强、乳化、保水、悬浮等作用。实验中发现CMC溶解于冷水时分散性差,易抱团,因此使用时应将CMC均匀撒放,并不断搅拌。CMC溶解在高速搅拌的冷水后易产生气泡,静置一段时间后形成均一的透明溶。CMC加入热水时略有抱团,随着搅拌的进行,CMC完全溶解于热水中,形成透明度很高的溶液。
9.变性淀粉
在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能、扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理,在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从而改变淀粉的天然特性(如:糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使其更适合于一定应用的要求。这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为变性淀粉。
目前,变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行,包括氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉(预糊化淀粉)、双醛淀粉等等,其中用玉米淀粉生产的变性淀粉已达到200多种,而中国内地以玉米淀粉为原材料生产的变性淀粉的品种只有十余种。
变性淀粉作为工业的重要原辅料之一,可被广泛应用于造纸、食品、纺织、建筑、医药等行业。食品工业中使用变性淀粉主要是作为增稠剂、胶凝剂、黏结剂、乳化剂和稳定剂等。
变性淀粉不溶于热水,搅拌停止后,变性淀粉迅速沉于烧杯底部。
10.卡拉胶和精卡
卡拉胶(Carrageenan),又称为麒麟胶、鹿角菜胶、角叉菜胶。卡拉胶是从某些红藻类海草中提炼出来的亲水性胶体,它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同,可分为K型(Kappa)、I型(Iota)、L型(Lambda)。
广泛用于制造果冻,冰淇淋,糕点,软糖,罐头,肉制品,八宝粥,银耳燕窝,羹类食品,凉拌食品等等。
卡拉胶不溶于冷水,但可溶胀成胶块状,不溶于有机溶剂,易溶于热水成半透明的胶体溶液(在70℃以上热水中溶解速度提高),可形成热不可逆凝胶。卡拉胶与刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶等胶体产生协同作用,能提高凝胶的弹性和保水性。实验中发现卡拉胶不溶于冷水,卡拉胶含杂质比较多;精卡拉胶微溶于冷水,呈细絮。
精卡加入热水中溶解性比卡拉胶要好,并且因其杂质较少,所得溶液透明度较高。将精卡溶液置于表面皿中,待其冷却后形成状态稳定的均一透明的凝胶。
11.亚麻籽胶
亚麻籽胶(Linseed gum),又名富兰克胶、胡麻胶。亚麻籽胶是以亚麻(Linum usitatisssimum L.)的种子或籽皮为原料,经提取、浓缩精制及干燥等加工工艺制成的黄色颗粒状晶体,或白色至米黄色粉末,干粉有淡淡甜香味。
亚麻籽胶是一种新型的食品添加剂,广泛应用于食品工业,也应用于其他工业,如制药工业等。在食品工业中用作增稠剂、粘合剂、稳定剂、乳化剂及发泡剂;在日化工业中,可作为高级化妆品的重要原料。
在制药工业中是脂溶性药物的优良乳化剂及中西药片的粘合剂等。亚麻籽胶具有较高黏度、较强的水结合能力,并具有形成热可逆的冷凝胶的特性,因此亚麻籽胶在食品和非食品领域中可替代大多数的非胶凝性的亲水胶体,与其它亲水胶体相比,具有较低廉的价格。
实验中并未发现亚麻籽胶易溶于冷水,而只是微溶,高速搅拌下也不溶解,形成的溶,推测可能所用亚麻籽胶纯度不够,含杂质较多。亚麻籽胶在热水中溶解较少,停止搅拌后,大部分以沉淀形式沉于烧杯底部。
12.速溶琼脂
主要成分是由半乳糖基为基本骨架的琼脂糖(Agarose)和琼脂胶(Agaropectin)两部分组成的。加工工艺和原料海藻的不同决定了琼脂的胶凝性和溶解性的不同。它在水溶液中是以无序状的分子存在的,冷却以后即形成双螺旋的立体交叉结构,它的显著特点跟卡拉胶一样,其凝胶是热可逆的。
它的凝胶结构是一种三维的立体空间网状结构。低温65-85℃下10分钟完全溶解,冷水中易分散,不会结团。它与糖具有一定的协同效果,在糖存在下可以提高凝胶强度,另外糖浓度超过40%的时候还可以提高凝胶的透明度。
它在pH值4-10范围内90℃保温0.5小时,粘度基本不受影响,但在pH4.0以下时粘度有所降低。它的凝胶强度在pH值4-7范围内基本能保持稳定,在pH值小于4以下时,强度衰减比较明显。正是利用它在酸性条件的特点,可以制作柔软和爽滑口感的果冻,以及各种布丁和冷冻小点心等。
它在0.5%以上浓度时,其凝胶温度在35-40℃左右,融胶温度一般在85-95℃左右。两者温差相差很大,约50℃,这种现象叫“滞后现象”(Hysteresis)。影响凝固点和融点的因素主要有浓度、盐类以及糖类的添加。另外不同浓度下它的凝固点和融点略有差异。
它的凝胶强度和浓度基本上是成正比例的关系,浓度越高,凝胶强度越大。它在100℃下煮沸不同时间后,在20℃下放置15h后测定其凝胶强度,结果显示凝胶强度在1小时之内基本不受加热时间的影响,说明它具有良好的耐热性。
琼脂具有良好的凝胶、增稠、悬浮和稳定性,优越的风味释放性和改善口感等性能,还具有补充膳食纤维的保健功能,被广泛应用于各种领域当中。
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