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常用食用膠體的特性對比

由 食品研發與生產 發表于 美食2021-08-03
簡介△△△其他植物膠01、黃原膠黃原膠又稱黃膠、漢生膠,黃單胞多糖,是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單孢多糖,由甘藍黑腐病野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料,經好氧發酵生物工程技術,切斷1,6-糖苷鍵,開啟支鏈後,再按1,4-鍵合成直鏈組成的一

可得然膠是什麼

食用膠體通常是指溶解於水中,並在一定條件下能充分水化形成黏稠、滑膩或膠凍液的大分子物質。

常用食用膠體的特性對比

注:△植物籽膠;△△植物樹膠;△△△其他植物膠

01、黃原膠

黃原膠又稱黃膠、漢生膠,黃單胞多糖,是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單孢多糖,由甘藍黑腐病野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料,經好氧發酵生物工程技術,切斷1,6-糖苷鍵,開啟支鏈後,再按1,4-鍵合成直鏈組成的一種酸性胞外雜多糖,由於它的大分子特殊結構和膠體特性,而具有多種功能,可作為乳化劑、穩定劑、凝膠增稠劑、浸潤劑、膜成型劑等,廣泛應用於國民經濟各領域。

黃原膠能快速溶解到冷水中,但是具有極強的親水性,因此若攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,會阻止水分進入裡層,所以黃原膠乾粉或與鹽、糖等乾粉輔料拌勻後緩促加入正在攪拌的水喂,製成溶液使用。

黃原膠水溶液在靜態或低的剪下作用下具有高粘度,在高剪下作用下表現為粘度急劇下降,但分子結構不變,而當剪下力消除時,則立即恢復原有的粘度,因此黃原膠溶液具有假塑性。剪下力和粘度的關係是完全可塑的。黃原膠假塑性非常突出,這種假塑性對穩定懸浮液、乳濁液極為有效。

實驗過程中發現黃原膠溶解在用玻璃棒攪拌的冷水中時,如果加的過快,則黃原膠乾粉來不及充分擴散而抱團,之後就很難溶解。而緩慢加入到高速轉子攪拌的冷水中時,充分擴散,抱團不嚴重,溶解後的溶液粘度大,略發黃,透明度差。

稱取198 g 65℃的熱水,用高速轉子攪拌,加入2g增稠劑,觀察增稠劑在熱水中的溶解效能。(以下同此)

實驗發現,黃原膠溶於熱水後形成的溶液略顯黃色,並且黃原膠在熱水中分散性較好,較易溶解,抱團不嚴重 。

常用食用膠體的特性對比

圖片來源:pixabay

02、海藻酸鈉和復配的海藻酸鈉

海藻酸鈉又名褐藻酸鈉、海帶膠、褐藻膠、藻酸鹽,是由海帶中提取的天然多糖碳水化合物。廣泛應用於食品、醫藥、紡織、印染、造紙、日用化工等產品,作為增稠劑、乳化劑、穩定劑、粘合劑、上漿劑等使用。

海藻酸鈉親水性強,在冷水和溫水中都能溶解,形成非常粘稠的均勻的溶液,形成的真溶液具有其他類似物難於獲得的柔軟性、均一性及其他優良特性,具有很強的保護膠體的作用,對油脂的乳化力強。實驗發現海藻酸鈉在冷水中不易分散,雖然在水上層易抱團,但易溶解,溶解後溶液粘度大,透明度高,復配的海藻酸鈉比海藻酸鈉更容易抱團。

海藻酸鈉在熱水中的分散性比其在冷水中要好,在熱水中溶解較快,形成了均一透明的溶液。

03、魔芋膠

魔芋膠是從各種魔芋植物的塊莖裡提取出的水凝膠狀多糖葡甘露聚糖(KGM),是一種高分子量、非離子型KGM。魔芋粉的顆粒遇水後脹潤,然後破裂並釋放出KGM的聚合物,不僅作為食品新增劑廣泛用於食品行業中,還在農業、醫藥、其他工業等方面有重要作用。

實驗發現魔芋膠在合適的攪拌和新增速度下,分散性好,溶解快,溶解後形成略發粉的半透明溶液。

魔芋膠在熱水中的分散性和溶解性都較好,但其透明度不佳,並且魔芋膠溶於熱水中具有較大的腥味。

04、瓜爾豆膠

瓜爾豆膠系由瓜爾豆的種子去皮去胚芽後的胚乳部分經清理、乾燥粉碎後加水、再進行加壓水解後用20%乙醇沉澱,離心分離後乾燥、粉碎而得的一種非離子型半乳甘露聚糖。

商品膠一般為白色至淺黃褐色自由流動的粉末,接近無嗅,也無其他任何異味,一般含75%~85%的多糖,5%~6%的蛋白質,2%~3%的纖維及1%的灰分。瓜爾豆膠溶於水後能形成高粘度溶液,因此能廣泛應用於食品、工業和醫藥行業。實驗中發現,瓜爾豆膠分散性好,遇水即溶,形成略發黃的半透明溶液。

瓜爾豆膠在熱水中溶解較快,形成的溶液顏色略黃,透明度不高,並且所得的溶液具有豆粉的味道。

05、羧甲基纖維素鈉(CMC)

羧甲基纖維素鈉(CMC)通常是由天然纖維素與苛性鹼及一氯醋酸反應後製得的一種陰離子型高分子化合物,纖維素羧甲基醚的鈉鹽,分子量6400(±1000)。CMC屬於天然纖維素改性,聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO) 已正式稱它為“改性纖維素”。

CMC為白色或乳白色纖維狀粉末或顆粒,密度0。5-0。7克/立方厘米,幾乎無臭、無味,具吸溼性,易於分散在水中成透明膠狀溶液,在乙醇等有機溶媒中不溶,具有粘合、增稠、增強、乳化、保水、懸浮等作用。實驗中發現CMC溶解於冷水時分散性差,易抱團,因此使用時應將CMC均勻撒放,並不斷攪拌。CMC溶解在高速攪拌的冷水後易產生氣泡,靜置一段時間後形成均一的透明溶。

CMC加入熱水時略有抱團,隨著攪拌的進行,CMC完全溶解於熱水中,形成透明度很高的溶液。

06、變性澱粉

在天然澱粉所具有的固有特性的基礎上,為改善澱粉的效能、擴大其應用範圍,利用物理、化學或酶法處理,在澱粉分子上引入新的官能團或改變澱粉分子大小和澱粉顆粒性質,從而改變澱粉的天然特性(如:糊化溫度、熱粘度及其穩定性、凍融穩定性、凝膠力、成膜性、透明性等),使其更適合於一定應用的要求。這種經過二次加工,改變性質的澱粉統稱為變性澱粉。

目前,變性澱粉的品種、規格達兩千多種,變性澱粉的分類一般是根據處理方式來進行,包括氧化澱粉、酸變性澱粉、澱粉酯、澱粉醚、交聯澱粉、陽離子澱粉、接枝澱粉、環糊精、白糊精、預凝膠化澱粉(預糊化澱粉)、雙醛澱粉等等,其中用玉米澱粉生產的變性澱粉已達到200多種,而中國內地以玉米澱粉為原材料生產的變性澱粉的品種只有十餘種。

變性澱粉作為工業的重要原輔料之一,可被廣泛應用於造紙、食品、紡織、建築、醫藥等行業。食品工業中使用變性澱粉主要是作為增稠劑、膠凝劑、黏結劑、乳化劑和穩定劑等。

變性澱粉不溶於熱水,攪拌停止後,變性澱粉迅速沉於燒杯底部。

07、卡拉膠和精卡

卡拉膠(Carrageenan),又稱為麒麟膠、鹿角菜膠、角叉菜膠。卡拉膠是從某些紅藻類海草中提煉出來的親水性膠體,它的化學結構是由半乳糖及脫水半乳糖所組成的多糖類硫酸酯的鈣、鉀、鈉、銨鹽。由於其中硫酸酯結合形態的不同,可分為K型(Kappa)、I型(Iota)、L型(Lambda)。

廣泛用於製造果凍,冰淇淋,糕點,軟糖,罐頭,肉製品,八寶粥,銀耳燕窩,羹類食品,涼拌食品等等。

卡拉膠不溶於冷水,但可溶脹成膠塊狀,不溶於有機溶劑,易溶於熱水成半透明的膠體溶液(在70℃以上熱水中溶解速度提高),可形成熱不可逆凝膠。

與刺槐豆膠、魔芋膠、黃原膠等膠體產生協同作用,能提高凝膠的彈性和保水性。實驗中發現卡拉膠不溶於冷水,卡拉膠含雜質比較多;精卡拉膠微溶於冷水,呈細絮。

精卡加入熱水中溶解性比卡拉膠要好,並且因其雜質較少,所得溶液透明度較高。將精卡溶液置於表面皿中,待其冷卻後形成狀態穩定的均一透明的凝膠。

08、亞麻籽膠

亞麻籽膠(Linseed gum),又名富蘭克膠、胡麻膠。亞麻籽膠是以亞麻(Linum usitatisssimum L。)的種子或籽皮為原料,經提取、濃縮精製及乾燥等加工工藝製成的黃色顆粒狀晶體,或白色至米黃色粉末,乾粉有淡淡甜香味。

亞麻籽膠是一種新型的食品新增劑,廣泛應用於食品工業,也應用於其他工業,如製藥工業等。在食品工業中用作增稠劑、粘合劑、穩定劑、乳化劑及發泡劑;在日化工業中,可作為高階化妝品的重要原料。

在製藥工業中是脂溶性藥物的優良乳化劑及中西藥片的粘合劑等。亞麻籽膠具有較高黏度、較強的水結合能力,並具有形成熱可逆的冷凝膠的特性,因此亞麻籽膠在食品和非食品領域中可替代大多數的非膠凝性的親水膠體,與其它親水膠體相比,具有較低廉的價格。

實驗中並未發現亞麻籽膠易溶於冷水,而只是微溶,高速攪拌下也不溶解,形成的溶,推測可能所用亞麻籽膠純度不夠,含雜質較多。

亞麻籽膠在熱水中溶解較少,停止攪拌後,大部分以沉澱形式沉於燒杯底部。

09、可得然膠

可得然膠(Curd lan),又稱熱凝膠,凝結多糖,是由微生物產生的,以β-1,3-糖苷鍵構成的水不溶性葡聚糖, 是一類將其懸濁液加熱後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。

中國於2006年5月批准了可得然膠作為食品新增劑,可用於生乾麵製品、生溼面製品、方面製品、豆腐類製品、熟肉製品、西式火腿、肉灌腸類食品中。

可得然膠不溶於水,但能在冷水中很容易分散,經高速攪拌處理後能形成更均勻的分散液、可得然膠能完全溶解於氫氧化鈉、磷酸三鈉、磷酸三鈣等pH12以上的鹼性溶液中,不溶於酒精及其它幾乎所有的有機溶液。

可得然膠可根據加熱程度分別形成低度膠和高度膠二種不同性質的膠體。當把可得然膠分散液從55℃加熱到65℃後再冷卻到40℃以下時,形成熱可逆性的低度膠。把低度膠再加熱到60℃時,就能回覆到原有的分散液狀態。當把可得然膠分散液加熱到80℃時,形成堅實的熱不可逆性的高度膠。

可得然膠作為凝膠劑、結構改性劑、增稠劑、穩定劑等用於果凍、麵條、漢堡、火腿、可食纖維膜、油炸食品、冷凍食品、低卡食品(減肥食品)等的製作中,可以改善產品的持水性、粘彈性、穩定性,並有增稠作用。可得然膠既可以粉末形式加入也可以懸浮液形式新增,濃度在0。4%-6。0%之間任意選擇。

可得然膠在熱水中溶解較快,所得溶液均一穩定,並且結冷膠冷卻後形成凝膠。

10、微晶纖維素

微晶纖維素可用稀無機酸溶液將α-纖維素控制水解制得,水解後的纖維素經過濾、提純、水漿噴霧乾燥形成乾的、粒徑分佈廣泛的多孔顆粒,白色、無臭、無味,在水、乙醇、丙酮或甲苯中不溶。

微晶纖維素廣泛應用於製藥、化妝品、食品等行業,不同的微粒大小和含水量有不同的特徵和應用範圍。微晶纖維素廣泛應用於藥物製劑,主要在口服片劑和膠囊中用作稀釋劑和粘合劑,不僅可用於溼法制粒也可用於幹法直接壓片,還有一定的潤滑和崩解作用,在片劑製備中非常有用。應用於食品中可起到乳化性和穩定性。微晶纖維素不溶於冷水。微晶纖維素在熱水中也不溶解,攪拌停止後微晶纖維素沉澱在底部。

11、結冷膠

結冷膠(GellanGum)是美國Kelco公司20世紀80年代開發的一種微生物食用膠。它是由假單腦桿菌伊樂藻屬(Pseudomonaseloden)在中性條件下,以葡萄糖為碳源,硝酸銨為氮源及一些無機鹽所織成的培養基中,經有氧發酵而產生的細胞外多糖膠質,是一種新型的全透明的凝膠劑。

結冷膠是由四個糖分子依次為D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、L-鼠李糖透過糖苷鍵連線而成的高分子糖類化合物,其中第一個葡萄糖分子是以β-1,4糖苷鍵連線。結冷膠乾粉呈米黃色,無特殊的滋味和氣味,約於150℃不經熔化而分解。

耐熱、耐酸效能良好,對酶的穩定性亦高。不溶於非極性有機溶劑,也不溶於冷水,但在攪拌下可直接分散於去離子水中,提高水中陽離子的濃度,如硬度中等的水(相當於含CaCO3,180mg/kg),有助於其在水中的分散。但Ca2+、Mg2+、Na+、K+等離子(如硬水)能阻止已分散的結冷膠加熱水化,陽離子的濃度越高,則即使加熱至沸也無法使之水化。

在已經分散的水中,加入少量整合劑(如鈉、六偏磷酸鈉),可使分散的結冷膠即使在硬度很高的水中也能水化,只要所加熬合劑的量與Ca2+等的含量適當,甚至可溶於冷水。

熱的均勻水化的膠溶液冷卻後可直接成為凝膠,但需加入陽離子後方能凝結,並隨著陽離子濃度的提高可使凝膠的硬度和模量提高到最大值,但濃度超過一定限度,又會使凝膠體的硬度和模量下降,而且一價陽離子與兩價陽離子的最適濃度並不一樣。結冷膠廣泛的應用在食品中,如布丁,果凍,白糖,飲料,奶製品,果醬製品,麵包填料,表面光滑劑,糖果,糖衣,調味料等。也用在非食品產業中,如微生物培養基,藥物的緩慢釋放,牙膏等。

結冷膠在熱水中溶解較快,形成均一的穩定體系。

12、速溶瓊脂

主要成分是由半乳糖基為基本骨架的瓊脂糖(Agarose)和瓊脂膠(Agaropectin)兩部分組成的。加工工藝和原料海藻的不同決定了瓊脂的膠凝性和溶解性的不同。它在水溶液中是以無序狀的分子存在的,冷卻以後即形成雙螺旋的立體交叉結構,它的顯著特點跟卡拉膠一樣,其凝膠是熱可逆的。它的凝膠結構是一種三維的立體空間網狀結構。

低溫65-85℃下10分鐘完全溶解,冷水中易分散,不會結團。

它與糖具有一定的協同效果,在糖存在下可以提高凝膠強度,另外糖濃度超過40%的時候還可以提高凝膠的透明度。

它在pH值4-10範圍內90℃保溫0。5小時,粘度基本不受影響,但在pH4。0以下時粘度有所降低。

它的凝膠強度在pH值4-7範圍內基本能保持穩定,在pH值小於4以下時,強度衰減比較明顯。正是利用它在酸性條件的特點,可以製作柔軟和爽滑口感的果凍,以及各種布丁和冷凍小點心等。

它在0。5%以上濃度時,其凝膠溫度在35-40℃左右,融膠溫度一般在85-95℃左右。兩者溫差相差很大,約50℃,這種現象叫“滯後現象”(Hysteresis)。影響凝固點和融點的因素主要有濃度、鹽類以及糖類的新增。另外不同濃度下它的凝固點和融點略有差異。

它的凝膠強度和濃度基本上是成正比例的關係,濃度越高,凝膠強度越大。

它在100℃下煮沸不同時間後,在20℃下放置15h後測定其凝膠強度,結果顯示凝膠強度在1小時之內基本不受加熱時間的影響,說明它具有良好的耐熱性。

瓊脂具有良好的凝膠、增稠、懸浮和穩定性,優越的風味釋放性和改善口感等效能,還具有補充膳食纖維的保健功能,被廣泛應用於各種領域當中。

一、在酸奶中的應用:

口感:口溶性好,清爽、細膩,無拉絲

風味釋放好:不掩蓋產品本身的風味釋放。瓊脂具有代脂功能,生產“零脂”、“低脂”、“無糖”等產品可顯著增加產品的脂肪感和口感的爽滑性。

狀態:堆積感,短結構

耐剪下性:有效抵禦機械剪下,良好的後期黏度恢復

使用量:少量新增即可明顯改善酸奶品質,保證酸奶的口感和風味。

優越的保水功能:瓊脂的自身吸水率可達自重的250倍。

穩定性:由於瓊脂的凝固點和熔點存在一定的滯後性(40℃左右凝固、85℃左右溶解),因此瓊脂是目前較好的一種能保證酸奶粘稠度恆定的膠體。普通穩定劑製作酸奶時在 低溫和常溫狀態下粘稠度發生很大的變化,常溫下粘稠度降低。而瓊脂隨溫度變化粘稠度能得到很好地保持。

二、在果凍布丁中的應用

天然、安全的海藻植物多糖

易分散,溶解性好(85℃可溶),凝膠性強。

根據新增量不同,可形成柔軟的、硬脆的質構。

與其他膠體的協同性。

35-40℃開始形成凝膠,凝膠在85℃以上融化。

清爽的口感,風味釋放性好。

三、在液體飲料中的應用

① 具有增稠穩定作用,與其他增黏膠體相比,無粘口感,只需少量新增就能夠為產品提供飽滿而又清爽的口感。

② 具有優越的風味釋放性,不會掩蓋食物本身風味的釋放。

③ 具有觸變的粘性,賦予液體飲料稠厚的質地,但餘味殘留少,入喉感良好,口感非常爽滑。

④具有一定的凝膠性,低濃度時在溶液中能夠形成一種流體的三維網路結構,具有很好的懸浮性,使一些難溶成分如蛋白質、纖維、粉末成分等產生較好的懸浮效果。並改善飲料在貨架期的穩定性,防止析水分層現象。

其他領域應用:

1、可以作為餡餅的新增劑或增量劑,糕點花邊的凝膠以及法式蛋白甜餅、糖衣食品、家常小甜餅、冰淇淋式的奶油質食品的穩定

2、可以用作於許多糖制食品如棉花糖、糖制水果片、棒狀糖果和堅韌而富有彈性的果子凍食品作為穩定劑和充填劑。

3、在果醬生產中可以增加果醬的粘度。

4、可以在軟白乾酪、奶油乳餅、發酵牛乳製品中新增寒天,有助於降低乳製品的離漿性,改善乾酪的稠度和切片性。

5、可作為禽肉製品和水產品罐頭的增稠劑和膠凝劑。

6、可作為半固體流狀食品的保型劑。

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