卡拉胶的特性与应用.pdf

2002年第3期30食品工业摘要本文详细描述了卡拉胶的结构、生产工艺、一般特性、食品工业应用及开发前景。关键词卡拉胶天然植物胶特性11前言卡拉胶是一种具有商业价值的亲水凝胶(属天然多糖植物胶),主要存在于红藻纲中的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等的细胞壁中。卡拉胶是由1,322D2吡喃半乳糖和1,42 2D2吡喃半乳糖作为基本骨架,交替连接而成的线性多糖类硫酸酯的钾、钠、镁、钙盐和3,62脱水半乳糖直链聚合物所组成。根据半酯式硫酸基在半乳糖上所连接的位置不同(也就是组成和结构的不同)卡拉胶可分为七种类型:2卡拉胶,2卡拉胶,2卡拉胶,2卡拉胶,2卡拉胶,2卡拉胶,2卡拉胶。目前工业生产和使用的主要有 2(K appa)型、2(Iota)型和 2(Lamda)型三种。尤其以型为多见。目前国内的卡拉胶的生产以进口的麒麟菜为主要原料,由于进口麒麟菜原料受到限制,近来正积极研究利用沙菜为原料来提取卡拉胶。21卡拉胶的结构三种基本型号卡拉胶的结构式:31卡拉胶的生产工艺卡拉胶的生产以麒麟菜、沙菜为主要原料,一般工艺流程如下:原料 碱处理 洗涤至中性 提胶 过滤 冷却切条 冻结脱水 解冻 干燥 成品卡拉胶生产的关键工序为碱处理、提胶精制和脱水干燥。这三个工序的处理工艺科学与否不但影响卡拉胶的性能和质量,而且对卡拉胶的提取率和生产成本有着重要的影响。41卡拉胶的一般性状与鉴别411一般性状卡拉胶产品一般为白色或淡黄色粉末,无臭、无味,有的产品稍带海藻味。卡拉胶形成的凝胶是热可逆性的,即加热凝结融化成溶液,溶液放冷时,又形成凝胶。在热水或热牛奶中所有类型的卡拉胶都能溶解。在冷水中,卡拉胶溶解,卡拉胶的钠盐也能溶解,但卡拉胶的钾盐和钙盐只能吸水膨胀而不能溶解。卡拉胶不溶于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丙酮等有机溶剂。412类型鉴别 取本品4g,加入蒸馏水200ml,加热至80 不断搅拌直至本品溶解。用蒸馏水补充蒸发损失的水分,使溶液冷至室温,变成半透明粘稠液体,并能产生凝胶状物。取上述溶液50ml,加入215%氯化钾溶液200ml,重新加热并充分混匀、冷却,用玻璃棒测试,当出现脆性的胶体,说明是以 2型为主的卡拉胶;当出现柔软性(弹性)胶体,说明是以 2型为主的卡拉胶;如果溶液不是胶体,那就是 2型为主的卡拉胶,取此溶液5ml,加入1%亚甲基兰溶液一滴,应产生纤维状沉淀。51卡拉胶的质量标准61卡拉胶的主要特性611干的粉末状卡拉胶稳定性很强,长期放置不会很快降解,在室温下超过一年的期限,强度无明显损失。612在中性或碱性溶液中卡拉胶很稳定(pH值=9时最稳定)即是加热也不会发生水解。食品添加剂、辅料特辑/食品添加剂食品添加剂卡 拉 胶 的 特 性 与 应 用菲律宾MARCEL CARRAGEENAN公司中国办事处(214000)宁发子湖南金健高科技食品有限公司(415001)何新益殷七荣张兴全项目国家标准G B15044-94国际标准FAO/WHO-1984FCC()硫酸酯(SO2计)/%15401540351%溶液粘度/mPa.s1030(75)5(75,1.5%溶液)5(75,1.5%溶液)水分/%12151212灰分/%1320154035酸不溶物/%221铅(以Pb计)/%0.0040.0040.004砷(以As计)/%0.00020.00030.00033,6-脱水半乳糖或半乳糖含量/%2030不规定不规定42002年第3期31食品工业食品添加剂、辅料特辑/食品添加剂在酸性溶液中,尤其是pH4以下时易发生酸催化水解,从而使凝冻强度和粘度下降。成凝冻状态下的卡拉胶比溶液状态时稳定性高。在室温下被酸水解的程度比溶液状态小得多。生产中为了减轻含有卡拉胶的酸性食品在消毒加热时可能发生的水解,常采用高温、短时消毒方法。613卡拉胶粘度的大小因所用的海藻种类、加工方法和卡拉胶的型号不同,差别很大。有的水溶液能形成凝胶,其凝固性受某些阳离子的影响很大,全部成钠盐的卡拉胶在纯水中不凝固,加入钾铵或钙等阳离子能大大提高其凝固性,在一定范围内,凝固性能随阳离子浓度的增加而增强。卡拉胶 2型和 2型仅在有钾离子或钙离子存在时,才能形成凝冻。2型钾的作用比钙的作用大,称为钾敏感卡拉胶。2型钙的作用比钾的作用大,称为钙敏感卡拉胶。这些凝冻都具有热可逆性。一般 2型卡拉胶粘度最高,2型粘度最低。一般商品卡拉胶的粘度约在5800cps之间。614卡拉胶可与多种胶复配。有些多糖对卡拉胶的凝固性也有影响。如添加黄原胶可使卡拉胶更柔软、更粘稠和更有弹性。黄原胶与 2型卡拉胶复配可降低食品脱水收缩。2型卡拉胶与魔芋胶相互作用形成一种具弹性的热可逆凝胶。加槐豆胶可显著提高 2型卡拉胶的凝胶强度和弹性。玉米和小麦淀粉对它的凝胶强度也有所提高,而羟甲基纤维素则降低其凝胶强度。土豆淀粉和木薯淀粉对它无作用。615 2(Iota型)卡拉胶与钙离子能产生最大的凝冻强度,形成一个完全不脱水收缩的富有弹性的和非常粘的凝冻。616所有溶解于热牛奶中的卡拉胶产品,冷却时都有生成凝冻的能力,就连有阳离子存在也不会发生凝冻的 2(Lamda型)卡拉胶,当其含量达到牛奶重量0120%,都能生成牛奶凝冻。6171%浓度的卡拉胶溶液pH值=7,呈中性。71卡拉胶在食品工业方面的应用卡拉胶具有形成亲水胶体,凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等特性,用作胶凝剂、增稠剂或悬浮剂,可用于稳定乳液、控制脱液收缩、赋形、胶结和分散。广泛应用于乳制品、冰淇淋、果汁饮料、面包、水凝胶(水果冻)、肉食品、调味品、罐头食品等方面。711在冷饮食品方面的用途:在冰淇淋生产中,卡拉胶可增加冰淇淋的成型性和抗融性,提高冰淇淋在温度波动时的稳定性,卡拉胶与蛋白发生络合作用,能控制油脂的聚附与凝固,加强油脂的分散性,控制油脂与蛋白质的相互作用,从而提高乳蛋白在受热时的稳定性;改善起泡,形成细微且稳定的气泡,从而提高膨胀率;帮助产品成形,防止收缩;改进扩缩性,改良结构,提高均一性、稳定性和抗融性,使脂肪和其它固体成分分布均匀,防止乳浆分离,防止冰晶在制造与存放时增大,使冰淇淋组织细腻,结构良好,润滑适口,放置时不易融化,从而使冰淇淋的生产更趋简单合理、操作方便、利于控制质量。通常用量为0101%0103%。712在火腿肠肉糜制品方面的用途:使用本品后可以使产品弹性好,切片性好,韧脆适中,嫩滑爽口。卡拉胶用于火腿及火腿肠上,最主要是提供适当的保水性,并且由于它能够与蛋白质络合,提供了相当好的组织结构,使产品具有细腻、切片良好、口感好等功能,是制作火腿必须的一个添加剂。713在乳制品食品方面的用途:卡拉胶能使牛奶产生凝冻作用,起凝冻赋形作用。在可可奶、可可麦乳精和可可糖果浆中起悬浮和稳定作用。在酸牛奶、软干酪和奶油中,可稳定乳状混合物,诱发胶凝的形成。加可可粉制成的可可牛奶,其可可粉常发生沉淀,但加入卡拉胶作稳定剂则能使可可粉均匀分散在牛奶中,防止可可粉的下沉,由于卡拉胶具有独特的与牛奶中的酪蛋白起络合反应的性能,可以防止牛奶制品(如乳酸饮料等)发生凝聚沉淀作用,卡拉胶是对蛋白的最好稳定剂。714在果酒和啤酒方面的用途:可作为澄清剂,也可以作为泡沫稳定剂。果酒和啤酒中含有一些胶体状物质使酒混浊、发生沉淀,必须加入澄清剂澄清,但是一般的澄清剂难以将这些物质完全除去,而且花费时间长,为使这些物质能被完全除去并缩短澄清时间,可以加入卡拉胶来解决,卡拉胶作为一种澄清的辅助滤剂,能使凝沉作用完全且快速,在国外早已使用。715在人造蛋白质纤维和人造肉方面的用途:在配料过程中加入卡拉胶和海藻酸钠,蛋白质不需经过老化过程,浓度低的或没经过纯化的蛋白质溶液也同样可以用于纺丝,而且还能改进纺丝的强度和吸水性。人造蛋白纤维进一步制造人造肉时,还可用卡拉胶作粘合剂。716用于水果冻和布丁:卡拉胶可作为一种很好的凝固剂。以卡拉胶制成的水果冻富有弹性且没有离水性。卡拉胶因具有独特的凝胶特性而成为果冻首选的凝胶剂。717用于糖果制造:用卡拉胶做透明水果软糖在我国早已有生产,它爽口不粘牙,而且其透明度比琼脂做的更好,价格较琼脂的低。加到一般的硬糖和软糖中能使产品口感滑爽更富弹性、粘性小、稳定性增高。718用于饮料制造:有些水果汁当放置时间稍长时,其中所含的细小颗粒就会下沉,影响外观,即使经过高压均质也不例外。加入卡拉胶作悬浮剂和稳定剂,能使细小的果肉颗粒均匀地悬浮在果汁中,大大减缓下沉的进度。同时,由于卡拉胶的粘度较低,不易造成糊口,并能改进饮用时的口感。719用于罐头制造:在普通类罐头以及鱼或肉等罐2002年第3期32食品工业摘要本文通过对天然西瓜所含发香成分的分析,根据其香味特征,介绍了西瓜香味的香韵组成,并有选择性地使用各种单体原料进行调配实验,得出了较为优化的西瓜香精配方。关键词西瓜香精香韵特征香气AbstractIn this paper,the flavor composition of water2melon was analysed,it has introduced in detail the keycomposition of watermelon flavor on the basis of the charac2teristic odor.The experiment of compounding make by avarity of aromachemicals electively and gave the reasonablecompositions of ingredients.Keywordswatermelon flavornotecharacteristicodor西瓜除鲜食外,还可制作其他制品如西瓜酱、西瓜饮料、西瓜糖果等。但实际上由于受季节和地域环境等各方面的影响和限制,很难即时吃到具有新鲜西瓜风味的食品,加之在天然西瓜制品如瓜汁、瓜酱和瓜脯产品的加工过程中,受加工工艺的影响,其香味均有不同程度的损失,导致其风味品质的下降,因此,要保持西瓜制品的天然风味,必须要对其香味进行替代和补足。西瓜香精的产生可完全克服这方面的不足,使西瓜风味制品的品质彻底改善,达到天然纯正的感觉。11理论分析111特征香气具有特征西瓜瓜青香、果香、甜瓤香,稍带油气的青香。112香韵分路:香韵分路主要包括(1)头香;(2)体香;(3)基香(底香)三个部分,具体内容如下:(1)头香:指嗅觉首先感觉的香味,具有西瓜的特征瓜果香,很清爽的青香和瓜瓤味。(2)体香:是指中间香气,以甜清的瓜瓤果香为主,淡淡的甜味加上很轻的瓜青香气。(3)基香:带有清甜的瓜果香。通常情况下,头香占15%30%;体香占60%70%;基香占10%25%。113西瓜香精的香气分路西瓜特征香气的分路主要包括以下几个部分:瓜青香、青香、果香、油青气、甜香、柑橘香等。11311瓜青香:主要选用具有其瓜味和甜瓜味的原料,它包括:黄瓜醇、黄瓜醛、顺262壬烯醇、顺262壬烯醛,持久性依次增强;其中黄瓜醛具有极强烈、极扩散、青药草样的香气,在稀释液中有甜韵愉快,蔬菜青的香气。黄瓜醇只有在稀释溶液才有黄瓜和紫罗兰叶的青香,顺262壬烯醇和顺262壬烯醛同样带西瓜青香,而甜瓜醛则带甜的瓜青气,和协圆润,把它们适量地协调在一起,使西瓜青香贯穿于整个发香体中。11312青香:以叶青、果蔬青为主,并夹有瓜皮的青香。具有叶青香的原料有叶醇、乙醇、己醇等。具有果蔬青香的原料有辛炔羧酸甲酯、庚炔羧酸甲酯,反222己烯醛,反222己烯醇及果皮味的乙酰乙酸乙酯等。选用这些原料并使其协调可以使整个西瓜香气透发,产生清爽可口的效果。11313果香:主要选用似香蕉、苹果的青香原料,它包括:乙酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、乙酸丁酯等。稀释后具有愉快的明显新鲜果实香;此外丙二酸二乙酯、丁二酸二乙酯、癸二酸二乙酯等具有淡的、愉快的酒果实样的香气,甜而柔和,特别是癸二酸二乙酯类似甜瓜香,可用于增加整个香韵香气厚实度,少量的内酯类原料如 2十二内酯和 2十一内酯可以使香气圆润食品添加剂、辅料特辑/食品添加剂FI食品添加剂食用西瓜香精的调配上海应用技术学院生物与食品工程系(200433)肖作兵艾萍张伟民头中作凝固剂效果都很好。用卡拉胶作凝固剂不受产品所含可溶性固形物的多少与pH的限制,无论加糖与否,也不论是在酸性、中性,还是碱性,都形成凝胶,其适用性比明胶和果胶大。7110用于面包制造:新鲜的面包其面包心软而富有弹性,但放置时容易老化,面包的硬度和脆性都逐渐增加,面包的特殊风味也逐渐消失,加入卡拉胶(01012%0102%)能增加其保水能力,从而延缓老化,对保持面包新鲜很有益处。81应用前景卡拉胶在国内外发展迅速,需求量大增。其独特性能被人们所青睐,这使得卡拉胶工业迅速发展,现在世界卡拉胶的年总产量已超过琼脂的产量。全世界产量卡拉胶占海藻提取食用胶的第二位。近年来,我国已将卡拉胶列入食品添加剂目录,卡拉胶已经列入联合国粮农组织和世界卫生组织食用标准用量说明书,应用前景广阔。参考文献(略)