卡拉膠穩(wěn)定性強(qiáng),干粉長期放置不易降解。它在中性和堿性溶液中也很穩(wěn)定,即使加熱也不會水解,但在酸性溶液中(尤其是pH值≤4.0)卡拉膠易發(fā)生酸水解,凝膠強(qiáng)度和黏度下降。值得注意的是,在中性條件下,若卡拉膠在高溫長時間加熱,也會水解,導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度降低。所有類型的卡拉膠都能溶解于熱水與熱牛奶中。溶于熱水中能形成黏性透明或輕微乳白色的易流動溶液??ɡz在冷水中只能吸水膨脹而不能溶解?;诳ɡz具有的性質(zhì),在食品工業(yè)中通常將其用作增稠劑、膠凝劑、懸浮劑、乳化劑和穩(wěn)定劑等。而這些卡拉膠的生產(chǎn)應(yīng)用與其流變學(xué)特性有著較大的關(guān)系,因而準(zhǔn)確掌握卡拉膠的流變學(xué)性能及其在各種條件下的變化規(guī)律對生產(chǎn)具有重要的意義。果凍生產(chǎn)中的作用卡拉膠作為一種很好的凝固劑,可取代通常的瓊脂、明膠及果膠等。用瓊脂做成的果凍彈性不足,價格較高;用明膠做成果凍的缺點是凝固和融化點低,制備和貯存都需要低溫冷藏;用果膠的缺點是需要加入高溶度的糖和調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膒H值才能凝固??ɡz沒有這些缺點,用卡拉膠制成的果凍富有彈性且沒有離水性,因此,其成為果凍常用的凝膠劑??ɡz在果凍中應(yīng)用時應(yīng)注意以下幾點:一是由于卡拉膠屬于魔芋膠體系,其溶解度相對不高,因此要進(jìn)行保溫。如保溫時間不夠,溶解不完全,所做出的果凍口感就不好,嚴(yán)重的會造成果凍很嫩不成型;但同時保溫時間過長,卡拉膠又偏堿或者加入了檸檬酸鈉之類的緩沖劑,就容易發(fā)生去乙?;冃?,產(chǎn)生“蛋花湯”的現(xiàn)象,果凍仍可能不成型。因此建議夏天煮沸后不要保溫,冬天煮沸后保溫10min,春秋季節(jié)介于兩者之間。二是由于卡拉膠不耐酸,加酸溫度越低越好,一般在70℃-80℃果凍灌裝之前或根據(jù)實際工藝條件進(jìn)行,否則溫度越高卡拉膠越容易被破壞,影響口感,同時建議檸檬酸溶于水后添加,以免造成局部過酸;調(diào)節(jié)pH值一般不低于4,需要更酸的口感則應(yīng)使用其他膠體輔助;巴氏殺菌也會影響口感,需要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。三是過濾。在煮沸后,使用篩網(wǎng)過濾料液,其目的是去除無法溶解的魔芋膠顆粒,獲得相對透明的果凍,這樣做可以得到某些高檔果凍透明的效果。軟糖生產(chǎn)中的應(yīng)用用卡拉膠做透明水果軟糖在我國早有生產(chǎn),其水果香味濃,甜度適中,爽口不粘牙,而且透明度比瓊脂更好,價格較瓊脂低,加到一般的硬糖和軟糖中能使產(chǎn)品口感滑爽,更富彈性,黏性小,穩(wěn)定性增高??ɡz在軟糖中使用時應(yīng)注意:一是以卡拉膠為主的軟糖粉在高糖濃度下不易溶解,所以建議先將其用水溶解,否則容易產(chǎn)生“沙眼”,即一粒一粒的小膠粒。二是還原糖含量太低,儲存時間長,容易返砂;還原糖含量太高,在熬糖時候容易注模不成型。三是可以在熬膠結(jié)束后加入花色物料,比如胡蘿卜醬,不過要計算好軟糖粉的比例。冰淇淋生產(chǎn)中的應(yīng)用在冰淇淋和雪糕的制作中,卡拉膠可使脂肪和其它固體成分分布均勻,防止乳成分分離和冰晶在制造與存放時增大,它能使冰淇淋和雪糕組織細(xì)膩,滑爽可口。在冰淇淋生產(chǎn)中,卡拉膠因可與牛奶中的陽離子發(fā)生作用,產(chǎn)生的膠凝特性,可增加冰淇淋的成型性和抗融性,提高冰淇淋在溫度波動時的穩(wěn)定性,放置時也不易融化。在冰淇淋生產(chǎn)中,卡拉膠雖然不適合作為主穩(wěn)定劑,但它在很低濃度下能作為很好的防止乳清分離的輔穩(wěn)定劑使用。因為卡拉膠雖然會增加體系的黏度,但不能包容足夠的膠以穩(wěn)定體系。刺槐豆膠、瓜爾豆膠以及羧甲基纖維素單獨使用或組合使用是較好的主穩(wěn)定劑,然而它們具有相同的缺點,即在冰淇淋混合物中會導(dǎo)致乳清分離。所以加入卡拉膠能抑制這種現(xiàn)象的發(fā)生??ɡz應(yīng)用于冰淇淋中應(yīng)注意:一是可以添加少量淀粉填充,數(shù)量多了就有粉質(zhì)感,口感不佳;二是卡拉膠用量較少,多用于老化后凝凍過程中。
卡拉膠
拉膠系從紅藻中提取的多糖,其的提出約在1871年。世界上出產(chǎn)卡拉膠的海藻,主要分布在東南亞的菲律賓、印尼和南美洲的智利一帶,其中以東南亞一帶的麒麟菜及角叉藻等為主,因而卡拉膠亦被稱為角叉菜膠等。 卡拉膠的分子結(jié)構(gòu) 卡拉膠屬于高分子線性多糖物質(zhì),按其重復(fù)二糖的結(jié)構(gòu)特征,以及3,6-內(nèi)醚-半乳糖,硫酸基或取代硫酸基的數(shù)量,由α-1,3鍵或β-1,4鍵D-半乳糖連接的比例,可以分為不同的類型,從而影響其水合性、膠凝強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)特征,成膠和融化溫度以及與其他膠體的協(xié)同性。 一般來說,κ-卡拉膠結(jié)構(gòu)中的硫酸基約25%,3,6-內(nèi)醚-半乳糖的含量為34%,τ-卡拉膠分別為32%和30%,λ-卡拉膠含35%的硫酸基,而后者的含量極低。κ-卡拉膠和τ-卡拉膠的結(jié)構(gòu)中交替連接的3,6-內(nèi)醚-半乳糖單位,趨向于采取螺旋狀結(jié)構(gòu),多糖分子互相扭轉(zhuǎn)擰成繩一樣,形成雙螺旋體,以氫鍵相互緊密連接,其分子量約為20~60萬道爾頓。 物理性質(zhì) 不同類型卡拉膠的增稠性和膠凝性有很大差異。κ-卡拉膠在鉀鹽的作用下形成較穩(wěn)定的凝膠,而τ和λ-卡拉膠對鉀鹽的作用影響很小。τ-卡拉膠在鈣鹽的作用下形成柔軟而富有彈性的膠體。λ-卡拉膠不受任何鹽類的影響。 1.溶解性所有的卡拉膠都溶于熱水,而只有鈉鹽的λ-卡拉膠和κ-、τ-卡拉膠可溶于冷水中。鉀鹽的κ-卡拉膠只膨脹而不溶解。所有卡拉膠的黏度都較低,一般在1.5%濃度,75℃下測定,黏度為5~800cp。在熱水中溶解后,κ-卡拉膠在鉀鹽離子存在的條件下,冷卻到40℃~60℃時可形成凝膠。 所有的卡拉膠都溶于熱的乳中,在冷乳中,λ-卡拉膠能分散并使乳的黏稠性增加,而κ-和τ-卡拉膠則不能溶于冷乳中。 τ-和λ-卡拉膠的溶液可以承受高濃度的電解,即使Nacl含量高達(dá)20%~25%,而κ-卡拉膠在此含鹽量便會被析出來。 κ-卡拉膠能溶于高濃度的熱的蔗糖液中,濃度可高達(dá)65%。其他類型的卡拉膠難以 在高濃度的蔗糖液中溶解。 2.膠凝性及其穩(wěn)定性κ-卡拉膠和τ-卡拉膠具有熱可逆凝膠特性,即其水溶膠加熱時溶化成溶膠,冷卻后形成凝膠。τ-卡拉膠在鈣鹽作用下形成柔軟而富有彈性的凝膠,沒有脆性。κ-卡拉膠在鉀鹽作用下形成的凝膠強(qiáng)度高,硬而脆。κ-卡拉膠和τ-卡拉膠的凝膠強(qiáng)度還與所含其他類型卡拉膠的含量、相對分子量的大小、原藻種類、生長環(huán)境和收獲季節(jié)、生產(chǎn)工藝等因素有直接關(guān)系。同時,添加的鉀離子含量越高,凝膠強(qiáng)度也高。 κ-卡拉膠形成的硬凝膠較易收縮老化,而脫水開始時析出的水呈小水珠狀,時間一長便增多、增大而連成一片。τ-卡拉膠形成的水凝膠保水性較好,但在乳中形成的凝膠也有析水性??ɡz的析水性除與卡拉膠本身的類型有關(guān)外,還與凝膠強(qiáng)度、系統(tǒng)中含有的電解質(zhì)與非電解質(zhì)的種類與濃度、壓力的大小等有關(guān)。 |
卡拉膠(Carrageenan)及其復(fù)配功能
Carrageenan, 復(fù)配, 卡拉膠, 功能
卡拉膠又稱角叉膠、愛爾蘭浸膏和鹿角菜膠,這是由D-吡喃半乳糖及3,6-脫水半乳糖組成的高分量多糖類硫酸酯的鈣、鎂、鉀、鈉、銨鹽。根據(jù)分子中硫酸酯結(jié)合型態(tài),卡拉膠分為7種類型: k-型、λ-型、L-型等 (1)性狀 卡拉膠為白色至淡黃褐色、表面皺縮、微有光澤、半透明片狀體或粉末狀物,無臭或有微臭,無味,口感粘滑,溶于60℃以上的熱水中,形成粘性透明或輕微乳白色的易流動溶液。如先用乙醇、甘油或飽和蔗糖水溶液浸濕后,則較易溶于水。加入30倍的水,煮沸10分鐘的卡拉膠溶液,冷卻后形成膠體。與水結(jié)合黏液度增高。蛋白質(zhì)反應(yīng)起乳化作用,能使已乳化液穩(wěn)定。它溶于熱牛奶,不溶于溶劑。1%水溶液的黏度為0.225Pa·S,pH值為7.0。 (2)性能 卡拉膠水溶液相當(dāng)黏稠,其黏度比瓊脂還大,鹽能降低酯或酸根之間的靜電引力的緣故。溫度升高,黏度降低。若加熱是在pH為穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行,且忽使其發(fā)生熱降解,則溫度降低,粘度又上升。這種變化是可逆的。 k-卡拉膠的水凝膠受到切變力作用發(fā)生的破壞是不可逆的,無觸變性,而在牛奶中加入低濃度k-卡拉膠時,卡拉膠與牛奶蛋白絡(luò)合形成弱凝膠,當(dāng)受到切變力作用時則發(fā)生斷裂,切變力除去后,又重新形成凝膠,顯示出觸變特性。 拉膠僅在有鉀離子(k-型、L-型)或鈣離子(L-型)存在時才能形成具有熱可逆性的凝膠。卡拉膠的凝膠強(qiáng)度不及瓊脂,但透明度較其高。卡拉膠的凝固性受某些陽離子(如鉀、銣、銫、銨、鈣等陽離子)影響。加入一種或幾種該類陽離子,能顯著提高凝固性,且在一定范圍內(nèi),凝固性隨陽離子濃度增加而升高。對k-卡拉膠,鉀的作用比鈣的作用大,稱之為鉀敏卡拉膠。而對L-卡拉膠,則鈣的作用較鉀的大,故稱其為鈣過敏卡拉膠。純鉀敏卡拉膠具有良好的彈性、粘性和透明度,而混入鈣離子后會使其變脆??ɡz中鉀的存在能干擾卡拉膠的膠凝作用,且使形成的凝膠加入鈉離子,能使凝膠變脆而易碎。大量鈉離子的強(qiáng)度降低。L-卡拉膠與鈣離子能形成完全不脫水收縮的、富有彈性的和非常粘的凝膠,它是的冷凍-融化穩(wěn)定型卡拉膠。 卡拉膠凝膠的表面易發(fā)生膠液收縮。這種現(xiàn)象是由于卡拉膠溶膠在膠凝過程中加入的陽離子過量造成的,因此陽離子的用量要適度。K-卡拉膠與L-卡拉膠混用時,可提高凝膠的彈性又能防止脫水收縮?;倍鼓z與卡拉膠混用可使凝膠變得更富有彈性而不脆,這兩種膠有協(xié)同效應(yīng)。K-卡拉膠與黃原膠共用也能克服卡拉膠凝膠的脫水收縮缺陷,還能使其疏松、增粘且富有彈性,缺點是凝膠中含有氣泡,有損于外觀。 溶于熱牛奶的卡拉膠,冷卻時都能形成凝膠。K-型中奶凝膠性脆,極易脫液收縮,加入磷酸鹽、碳酸鹽或檸檬酸鹽來螯合或沉淀鈣離子,可改善其物理性質(zhì)。L-型牛奶凝膠也發(fā)生脫液收縮,加入焦磷酸四鈉可使脫液收縮現(xiàn)象明顯減弱,但凝膠變得柔軟。 干燥的粉末狀卡拉膠相當(dāng)穩(wěn)定,較果膠、海藻膠等穩(wěn)定得多。在中性和堿性溶液中,卡拉膠穩(wěn)定,特別是在pH值為9的溶液中最穩(wěn)定,即使加熱也不水解。而在酸性溶液中,特別是在pH值小于4的溶液中,卡拉膠易發(fā)生酸催化水解,使凝膠強(qiáng)度和黏度都下降。凝膠狀卡拉膠較溶液狀的卡拉膠穩(wěn)定性高,在室溫下被酸化水解的程度也較小。 (3)毒性 大鼠經(jīng)口(其鈣鹽和鈉鹽混入25%玉米油)LD50約5.1~6.28g/kg。 (4)來源和制法 卡拉膠是從角叉菜、麒麟菜等海藻原料中提取的。將海藻原料以稀堿液加熱萃取或熱水萃取,用醇類沉淀,經(jīng)滾筒干燥或冷凍干燥而得:所用的醇為甲醇、乙醇或異丙醇。以滾筒干燥法回收卡拉膠時。需添加單甘油酯、雙甘油酯或5%以下斯潘80作為滾筒剝離劑。 (5)應(yīng)用 在食品生產(chǎn),卡拉膠用作增稠劑、凝膠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑和成膜劑,以改善食品的品質(zhì)外觀。 卡拉膠的凝固點、熔點、親水性的高低或大小與海藻的種類、制造方法和測定時的條件有關(guān)。測定黏度時,溫度必須控制在其凝固點以上。 用乙醇、甘油、砂糖糖漿濕潤,或與3倍以上的砂糖混合,可提高溶解性。 λ-型卡拉膠大部分能溶解于冷牛奶中,并增加其黏度,但κ-型和ι-型卡拉膠在冷牛奶中難溶解或不溶。 干的粉末狀卡拉膠很穩(wěn)定,它在中性和堿性溶液中穩(wěn)定,但在酸性溶液中,尤其是pH小于4時較易水解,造成凝膠強(qiáng)度和黏度的下降。生產(chǎn)中為了減輕含有卡拉膠的酸性食品在消毒加熱時可能發(fā)生的水解,常采用高溫、短時消毒方法。 只有κ-型和ι-型卡拉膠的水溶液能形成凝膠,其凝固性受某些陽離子的影響很大。全部成鈉鹽的卡拉膠在純水中不凝固,加入鉀、銣、銫、銨或鈣等陽離子能大大提高其凝固性。在一定的范圍內(nèi),凝固性能隨這些陽離子濃度的增加而增強(qiáng)。 卡拉膠可與多種膠復(fù)配。有些多糖對卡拉膠的凝固性也有影響。如添加黃原膠可使卡拉膠凝膠更柔軟、更粘稠和更具彈性;黃原膠與ι-型卡拉膠復(fù)配可降低食品脫水收縮;κ-型卡拉膠與魔芋膠相互作用形成一種具彈性的熱可逆凝膠;加入槐豆膠可顯著提高κ-型卡拉膠的凝膠強(qiáng)度和彈性;玉米和小麥淀粉對它的凝膠強(qiáng)度也有所提高;羥甲基纖維素降低其凝膠強(qiáng)度;土豆淀粉和木薯淀粉對它無作用。食品技術(shù),食品安全,食品質(zhì)量體系,添加劑,食品營養(yǎng) 在冰淇淋中加入少量的卡拉膠可改善糕體,使之細(xì)膩,滑潤,可口,放置時不易溶化。添加量為0.01%~0.03%,如選用r-卡拉膠與羧甲基纖維復(fù)配使用效果更好。 在可可乳糕、可可牛奶和可可糖中使用,可使可可粉均勻分散在牛奶和糖漿中起穩(wěn)定作用。可可牛奶中添加為0.025%~0.025%,如采用巴氏滅菌工藝,應(yīng)選用卡拉膠。如采用濃糖漿配制,在包袋前將糖漿摻于牛奶中,應(yīng)選用λ-卡拉膠,用量在0.04%~0.05%之間(以成品計)。 在面包中加卡拉膠能增加其保水能力,從而延緩變硬,保持新鮮防老化,添加量為0.03%~0.5% |
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