第七章-增稠剂
w (carrageenan, 角叉菜胶,角叉胶) w 从海藻中获得的多糖类。含有卡拉胶基本结
构的红藻品种多达80余种,用于商业化生产 的10余种。根据其来源、分子结构和分子连 接方式的差异分有7种类型,常用3种,即κ、 λ、ι -卡拉胶。
w 由硫酸酯化D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖 缩合而成的直链分子。
二、分类和种类
1、分类:三种分法 -按来源分:
天然
植物 动物
植物渗出液 植物种子、海藻
微生物
半合成
以淀粉为原料 以纤维素为原料
-按组成分 可分为多肽类和多糖类两大类。我国批准使用的 50多种增稠剂中,仅明胶是多肽蛋白质类。
-根据其主要作用分 分为增稠剂和胶凝剂。
主要用于 增加粘度
主要用于 形成凝胶
1、胶凝条件
每种增稠剂都有它自己的凝胶 形成条件。在保证胶浓度的条件 下,有些增稠剂需先加热后冷却才 可形成凝胶,有些需有离子的存在 才可形成凝胶。 明胶:5%以下不能形成
海藻酸钠:Ca2+等
2、热可逆与热不可逆凝胶
(1)热可逆凝胶:有些增稠剂的凝 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。它具有明显的凝固点 和熔点,且随条件而改变。
五、常用增稠剂的特性与使用
各种食用胶对琼脂凝胶特性的影响
五、常用增稠剂的特性与使用
3、安全性: LD5011g/kg.bw,ADI无需规定, GRAS。
4、使用标准:GB2760-2007,可按需添加在各类 食品中。 可作增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳 化剂、防干燥剂、悬浮剂。
(三)卡拉胶
1. 来源与组成
-适宜pH为3-3.5。 pH过小,胶体粘度下降,不易凝胶; pH值接近7时,粘度增大,凝胶组织不细腻。
五、常用增稠剂的特性与使用
* 凝胶组织结构:与组成有关 -钙和高G型凝胶脆性大、易脱水收缩; -钙和高M型凝胶弹性大、不易脱水收缩; 4、安全性:GRAS,ADI无需规定。 5、使用标准:GB2760-2007,按需添加在各类食
典型的增稠剂:变性淀粉、瓜尔(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、洁冷胶等。
种类:我国允许使用53(26+27)种。
我国允许使用的天然增稠剂(26种)
来源
种类
树胶 阿拉伯菁胶、亚麻籽胶、 沙蒿胶、葫芦巴胶、皂荚糖胶、刺云实胶
子,常用Ca2+;热不可逆 型,耐冻结。
五、常用增稠剂的特性与使用
* 凝胶特性:通过海藻酸钠、 Ca2+浓度、pH值等 来调节。
-海藻酸钠浓度一般为0.5%-2%。浓度太低,凝胶流动性 大,不易成型;太高,凝胶不均匀,易出现硬块。
-Ca2+浓度:2.3%时,得到稠厚的凝胶;低于1%时,为流 动状体。
6、剪切力影响
增稠剂的粘度一般在施
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 称之为假塑性或剪切变稀。
(三)增稠剂的胶凝性
-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。
卡拉胶的组成结构
卡拉胶的组成结构
硫酸酯含量 18-25%
硫酸酯含量 25-34%
硫酸酯含量 30-40%
2、特性
(1)凝胶特性
♦ 条件: - 水溶液中:κ-型需K+,称钾敏型卡拉胶。
ι-型需Ca2+,称钙敏型卡拉胶。 λ-型不凝胶。 -牛奶中:三种都可凝胶。
-市售卡拉胶一般为混合型,溶于60 ℃以上热水, 30倍的水煮溶后冷却成凝胶,属热可逆凝胶。
五、常用增稠剂的特性与使用
2、凝胶性质: * 条件与类型:热溶冷凝,热可逆型; * 凝胶浓度:与品质有关,一般0.2-2%; * 凝固温度:40℃以下,随条件而变; * 熔化温度:60℃以上,随条件而变; * 凝胶组织结构:
-脆性大,组织粗糙,透明性差,冷冻后发生脱水收缩; -可与其它增稠剂如黄原胶、槐豆胶复配改善凝胶特性;
-有些增稠剂有絮凝作用:可在果汁类食品 中作澄清剂,如卡拉胶。
-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β-环状糊精。例如, 在豆奶中加入2-5%可显著减少豆腥味。
-膳食纤维作用:多糖类增稠剂不为人 体消化吸收,有膳食纤维作用。
五、常用增稠剂的特性与使用
(一)海藻酸钠(sodium alginate)
[稳定作用:食品胶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。
[保水作用:亲水胶具有强烈的水化 作用,利用此特性可保持加工食品中 的水分。有些胶具有成膜性,将此膜 包裹于食品,亦具有保水作用,从而 使食品得到保鲜。
[其他作用
-有些增稠剂有发泡作用:在蛋糕、面包等 食品中可作发泡剂,如明胶,发泡能力 是鸡蛋的6倍。
增稠剂的凝胶性能如凝胶强度、透 明度、粘弹性、持水性、胶凝温度等首 先取决于其本身的分子结构,其次取决 于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。
K+的存在可使κ-卡拉胶达到最大凝胶强 度,Ca2+的存在则会使其凝胶收缩并趋于脆性 ,槐豆胶的存在可使其凝胶富有弹性和韧性, 添加蔗糖则可增进其透明度等。
品中。可作增稠剂,胶凝剂,乳化剂,成膜剂。
五、常用增稠剂的特性与使用
(二)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,为聚半乳糖苷,由β-D-半乳 糖由(90%)和3,6-脱水-α-L半乳糖(10%)组成。
半乳糖 半乳糖
琼脂糖 琼脂胶
如:琼脂、卡拉胶、明胶和低甲氧基果胶的凝胶
溶液 冷却
加热
凝胶
凝固点:是指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:是指热可逆凝胶受热开始熔化 时的温度。
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℃。
第七章 增稠剂
(Thickening agents)
主要内容
* 增稠剂的定义 * 增稠剂的分类和种类 * 增稠剂的性质 * 增稠剂在食品工业中的应用 * 常用增稠剂的特性与使用
-海藻酸钠、琼脂、卡拉胶、黄原胶、果胶及CMC
一、定义
增稠剂—
GB2760-2007: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。 w 多属于高分子亲水性化合物,可水化形成高粘度 的均相液; w 常称作食用胶、亲水胶、水溶胶等。
(2) 热不可逆凝胶
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。它 既无熔点,也无一定的凝固点,只 要达到胶凝条件,即可形成凝胶。
如:海藻酸钠、高甲氧基果胶形成 的凝胶属于这一类。
3、增稠剂的复配
效果有三种:
A 凝胶强度增强、 B 凝胶强度减弱、 C 单体胶不成胶,复配后成胶。
v 卡拉胶和槐豆胶复配时属于A类, v 槐豆胶与结冷胶的复配属于B类, v 海藻酸钠与明胶的复配属于C类。
-pH对其凝胶影响较大:pH<5,凝胶强度随pH↑而↑
5.0~ 8.5时,趋于平衡; 8.0~9.5时,强度下降; >9.5时,强度又回升。
钾敏型卡拉胶添加0.2%KCl比不添加凝 胶强度高4.6倍。
♦组织结构:
-粘度比琼脂大,凝胶强度不如琼脂,但透明度 较其高。
-<2%范围内浓度越大凝胶强度越大;透明度越 小;粘度呈指数增加;持水性和弹性变好。
乙酰化双淀粉己二酸酯、羟丙基二淀粉磷酸酯、 磷酸化二淀粉磷酸酯、磷酸酯双淀粉、淀粉磷酸酯钠、
醋酸酯淀粉、酸处理淀粉、羟丙基淀粉、氧化淀粉、 氧化羟丙基淀粉、辛烯基琥珀酸铝淀粉
• 其他:海藻酸丙二醇酯、聚丙烯酸钠、
麦芽糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、 丙二醇、硫酸钙、乳酸钙/钠、 聚甘油脂肪酸酯(聚甘油单硬脂酸/单油酸酯)、 双乙酰酒石酸单/双甘油脂
凝胶能力 琼脂, 海藻酸盐, 明胶,卡拉胶,果胶
热不可逆 海藻酸盐,高甲氧基果胶
热可逆 卡拉胶, 琼脂, 明胶,低甲氧基果胶
四、增稠剂在食品工业中的应用
[胶凝作用:食品胶是果冻、奶冻、嗜喱、果 酱、蜜饯、软糖、人造营养食品和仿生食品的 胶凝剂和赋型剂。
[增稠作用: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。
特性
顺序(从强到弱)
溶于 黄原胶,阿拉伯胶,瓜尔(豆)胶, 海藻酸盐 冷水 (海藻酸钠、海藻酸钾),CMC
耐酸性 海藻酸丙二醇酯,果胶,黄原胶,海藻酸 盐,卡拉胶,琼脂
增稠能力 瓜尔胶,黄原胶, 刺槐豆胶,果胶,海藻酸 盐, 卡拉胶,CMC,琼脂,明胶,阿拉伯胶
假塑性 黄原胶, 刺槐豆胶,卡拉胶,瓜儿胶, 海藻 酸盐,海藻酸丙二醇酯
v黄原胶在低盐存在下,胶溶液的粘度 几乎不随pH值发生变化。
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,有的增稠剂耐热性较强。 Ø海藻酸钠溶液,大约温度每升高 5~6℃,粘度就下降12%。 ü黄原胶、海藻酸丙二醇酯较耐热。
5、增稠剂粘度的协同效应
有些有协同,有些相抵消作用。 正:羧甲基纤维素与明胶、卡拉胶, 琼脂与槐豆胶,黄原胶与槐豆胶等均 存在协同效应。 负:阿拉伯胶可降低黄蓍胶的粘度。
1. 结构、分子量与粘度的关系
通常,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。
同一品种的增稠剂,随着平均分子量的 增加,粘度也增加。