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文档简介
1、食品增稠剂食品增稠剂一、食品胶的定义一、食品胶的定义 食品胶(食品胶(food gums) 通常是指溶解于水中,并在一定条件下能充通常是指溶解于水中,并在一定条件下能充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻液的大分子物质分水化形成黏稠、滑腻或胶冻液的大分子物质, ,在在加工食品中可以起到提供增稠、增黏、黏附力、加工食品中可以起到提供增稠、增黏、黏附力、凝胶形成能力、硬度、脆性、紧密度、稳定乳化、凝胶形成能力、硬度、脆性、紧密度、稳定乳化、悬浊体等作用,使食品获得所需要的各种形状和悬浊体等作用,使食品获得所需要的各种形状和硬、软、脆、黏、稠等各种口感,所以也常称作硬、软、脆、黏、稠等各种口感,所以也常称作食
2、品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳定剂、悬浮剂、食品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳定剂、悬浮剂、食用胶食用胶、胶质等、胶质等 天然植物多糖物质:果胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐豆胶等海藻多糖物质:琼脂、海藻酸类、卡拉胶等微生物多糖类:黄原胶、茁霉多糖动物多糖:甲壳素蛋白:明胶合成:羧甲基纤维素钠、丙二醇、变性淀粉二二 食品胶的功能特性食品胶的功能特性 增稠性增稠性胶凝性胶凝性膳食纤维功能膳食纤维功能乳化、稳定性乳化、稳定性 作为被膜剂和胶囊作为被膜剂和胶囊悬浮分散性悬浮分散性保水持水性保水持水性控制结晶控制结晶黄杆菌胶+刺槐豆胶我国允许使用的食品胶(一)我国允许使用的食品胶(一)GB 2760-2007琼脂琼
3、脂 卡拉胶卡拉胶 海藻酸钠海藻酸钠 羧甲基淀粉钠羧甲基淀粉钠明胶明胶 黄原胶黄原胶 海藻酸钾海藻酸钾 羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠果胶果胶 槐豆胶槐豆胶 阿拉伯胶阿拉伯胶 海藻酸丙二醇酯海藻酸丙二醇酯甲壳素甲壳素 罗望子胶罗望子胶 羟丙基淀粉醚羟丙基淀粉醚瓜尔胶瓜尔胶 黄蜀葵胶黄蜀葵胶 乙酰化二淀粉磷酸酯乙酰化二淀粉磷酸酯田菁胶田菁胶 聚葡萄糖聚葡萄糖 羟丙基二淀粉磷酸酯羟丙基二淀粉磷酸酯环糊精环糊精 亚麻籽胶亚麻籽胶 磷酸化二淀粉磷酸酯磷酸化二淀粉磷酸酯我国允许使用的食品胶(二)我国允许使用的食品胶(二)1999年增补年增补新增品种:新增品种:氧化羟丙基淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化羟丙基淀粉、磷
4、酸酯双淀粉、葫芦巴胶、聚丙烯酸钠、沙蒿胶葫芦巴胶、聚丙烯酸钠、沙蒿胶2000年增补年增补新增品种:新增品种:辛稀基琥珀酸铝淀粉、醋酸酯淀粉辛稀基琥珀酸铝淀粉、醋酸酯淀粉扩大范围:扩大范围:酸处理淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯酸处理淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯2003年增补年增补扩大范围:扩大范围:羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠例一、瓜尔豆胶例一、瓜尔豆胶(guar gum) 瓜尔豆胶也称瓜尔胶、胍胶,是目前国际瓜尔豆胶也称瓜尔胶、胍胶,是目前国际上较为廉价而又广泛应用的食用胶体之一。上较为廉价而又广泛应用的食用胶体之一。瓜尔豆胶是从瓜尔树种子中分离出来的一瓜尔豆胶是从瓜尔树种子中分离出来的一种可食用的多糖
5、类化合物。种可食用的多糖类化合物。 1.瓜尔豆胶的结构组成瓜尔豆胶的结构组成 瓜尔豆胶是线状半乳甘露聚糖,属于非离子型高分子。瓜尔豆胶是线状半乳甘露聚糖,属于非离子型高分子。 在结构上,以在结构上,以-1,4键相互连接的键相互连接的D-甘露糖单元为甘露糖单元为主链,不均匀地在主链的一些主链,不均匀地在主链的一些D-甘露糖单元的甘露糖单元的C6位上位上再连接了单个再连接了单个D-半乳糖(半乳糖(-1,6键)为支链,其半键)为支链,其半乳糖与甘露糖之比为乳糖与甘露糖之比为1:1.8,简化为,简化为1:2。实际上半。实际上半乳糖在甘露糖主链上的分布是不均匀的,在其主链的乳糖在甘露糖主链上的分布是不均
6、匀的,在其主链的有一些区段上并没有半乳糖,而在另一些部分则是高有一些区段上并没有半乳糖,而在另一些部分则是高取代区。取代区。 2.瓜尔豆胶的物化性质瓜尔豆胶的物化性质(一)(1)溶解性)溶解性 瓜尔豆胶能溶于冷瓜尔豆胶能溶于冷/热水中并同时迅速热水中并同时迅速开始水化,最终获得半透明状黏稠溶液。开始水化,最终获得半透明状黏稠溶液。但不能溶于乙醇等有机溶剂。但不能溶于乙醇等有机溶剂。 (2)黏度)黏度 瓜尔豆胶是黏度最高的天然胶体之一,瓜尔豆胶是黏度最高的天然胶体之一,其其1%水溶液黏度在水溶液黏度在45Pas之间之间 2.瓜尔豆胶的物化性质瓜尔豆胶的物化性质(二)(3)热稳定性)热稳定性 温度
7、上升时,瓜尔豆胶溶液粘度下降温度上升时,瓜尔豆胶溶液粘度下降 (4)酸稳定性)酸稳定性 瓜尔豆胶溶液天然瓜尔豆胶溶液天然pH为中性,为中性,pH变化在变化在410范围内对胶溶液的性状影响不明显范围内对胶溶液的性状影响不明显 (5)流变性)流变性 瓜尔豆胶及其衍生物的溶液都呈非牛顿型的假瓜尔豆胶及其衍生物的溶液都呈非牛顿型的假塑性流动特性,即具有搅稀作用。塑性流动特性,即具有搅稀作用。 3.瓜尔豆胶的应用瓜尔豆胶的应用 我国规定(我国规定(GB 2760-2007): 瓜尔豆胶可用于各类食品中,按瓜尔豆胶可用于各类食品中,按生产需要适量使用。生产需要适量使用。 瓜尔豆胶在食品中的功能瓜尔豆胶在食
8、品中的功能功能 冰淇淋方便食品调味品饮料增稠 保水 稳定粘结 悬浮抑制结晶 例二、阿拉伯胶(例二、阿拉伯胶(Arabic gum) 阿拉伯树胶是来源于豆科的金合欢树属的阿拉伯树胶是来源于豆科的金合欢树属的树干渗出物。天然阿拉伯胶块多为大小不树干渗出物。天然阿拉伯胶块多为大小不一的泪珠状,略透明的琥珀色,无味,精一的泪珠状,略透明的琥珀色,无味,精制胶粉则为白色。制胶粉则为白色。 最高质量的阿拉伯胶应该是半透明、琥珀最高质量的阿拉伯胶应该是半透明、琥珀色、无任何味道、椭球状胶。色、无任何味道、椭球状胶。1.阿拉伯胶的结构组成阿拉伯胶的结构组成 阿拉伯胶是一种含有钙、镁、钾等多种阳阿拉伯胶是一种含
9、有钙、镁、钾等多种阳离子的弱酸性大分子多糖,具有以阿拉伯离子的弱酸性大分子多糖,具有以阿拉伯半乳聚糖为主的、多支链的复杂分子结构。半乳聚糖为主的、多支链的复杂分子结构。 水解阿拉伯胶可获得水解阿拉伯胶可获得D-半乳糖、半乳糖、L-阿拉伯阿拉伯糖、糖、L-鼠李糖和鼠李糖和D-半乳糖醛酸。半乳糖醛酸。 阿拉伯糖的结构上还连有阿拉伯糖的结构上还连有2%左右的蛋白质左右的蛋白质 2.阿拉伯胶的物化性质阿拉伯胶的物化性质 (一)(1)溶解度:)溶解度: 阿拉伯胶具有高度的水中溶解性,能很容易的溶阿拉伯胶具有高度的水中溶解性,能很容易的溶于冷、热水中,但不溶于乙醇等有机溶剂。于冷、热水中,但不溶于乙醇等有
10、机溶剂。 (2)黏度:)黏度: 阿拉伯胶是典型的阿拉伯胶是典型的“高浓低黏高浓低黏”型胶体。型胶体。(3)流变性:)流变性: 溶液浓度在溶液浓度在40%以下仍呈牛顿流体,当浓度高达以下仍呈牛顿流体,当浓度高达40%以上时,开始表现出假塑性流体特性。以上时,开始表现出假塑性流体特性。 2.阿拉伯胶的物化性质阿拉伯胶的物化性质 (二)(4)酸稳定性)酸稳定性 pH值值48范围内较稳定,范围内较稳定,当当pH低于低于3时,黏度时,黏度下降。下降。(5)乳化稳定性)乳化稳定性 非常良好的亲水亲油性,是非常好的天然水非常良好的亲水亲油性,是非常好的天然水包油型乳化稳定剂包油型乳化稳定剂(6)热稳定性)热
11、稳定性 一般加热胶溶液不会引起胶的性质改变一般加热胶溶液不会引起胶的性质改变 阿拉伯胶的应用实例阿拉伯胶的应用实例产品应用产品应用 功功 能能 用量用量 乳化香精乳化香精乳化及稳定配方中的精油乳化及稳定配方中的精油 1215% 糖果糖果抗结晶剂、乳化剂抗结晶剂、乳化剂3050%烘焙制品烘焙制品表面上光剂、香精载体表面上光剂、香精载体30%粉状果汁粉状果汁增稠剂增稠剂0.10.2%保健饮料保健饮料可溶性膳食纤维、降低胆固醇可溶性膳食纤维、降低胆固醇510%例三、果胶例三、果胶1 1、果胶的结构组成、果胶的结构组成 果胶是由果胶是由D-半乳糖醛酸残基经半乳糖醛酸残基经(14)苷键相)苷键相连接聚合
12、而成的酸性大分子多糖,并且半乳糖醛连接聚合而成的酸性大分子多糖,并且半乳糖醛酸酸C6上的羧基有许多是甲酯化形式,为甲酯化的上的羧基有许多是甲酯化形式,为甲酯化的残留羧基则以游离酸形式以钾、钠、铵、钙盐形残留羧基则以游离酸形式以钾、钠、铵、钙盐形式存在;在式存在;在C2或或C3的羧基位置上常带有乙酰基和的羧基位置上常带有乙酰基和其他中性(多)糖支链,如其他中性(多)糖支链,如L-鼠李糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等。阿拉伯糖、木糖等。 O O O H O COOCH 3 H OH H OH H H O H H OH H COOH OH H H H O COOCH 3 H OH H H
13、 O H OH 2 2、果胶的物化性质、果胶的物化性质 1).溶解性溶解性 在水中可溶,在大多数有机溶剂中不溶在水中可溶,在大多数有机溶剂中不溶 2).果胶溶液的流变特性果胶溶液的流变特性 稀果胶溶液几乎是牛顿流体稀果胶溶液几乎是牛顿流体 浓度大于浓度大于1%的果胶溶液呈现假塑现象的果胶溶液呈现假塑现象 3).稳定性稳定性 在在pH值值2.54.5时高酯果胶是稳定的,当时高酯果胶是稳定的,当pHpH大大于于4.54.5时,失稳现象就会发生时,失稳现象就会发生 低酯果胶在高低酯果胶在高pH时更为稳定时更为稳定 例四、明胶例四、明胶1 1、明胶的结构组成、明胶的结构组成 明胶分子既没有固定的结构,
14、又没有固定明胶分子既没有固定的结构,又没有固定的相对分子质量的相对分子质量 明胶胶原蛋白质是以三螺旋结构的肽链为明胶胶原蛋白质是以三螺旋结构的肽链为基本单位,相互间连接成的网状结构,不基本单位,相互间连接成的网状结构,不溶于水,通过水解使部分连接键断裂后即溶于水,通过水解使部分连接键断裂后即成为具有水溶性的明胶,三螺旋结构自身成为具有水溶性的明胶,三螺旋结构自身也可拆散成单一的也可拆散成单一的链,或者链,或者链加链加链,链,或或链结构。链结构。 2、明胶的物化性质(一)、明胶的物化性质(一)1).溶解性:溶解性: 温水是明胶最普通的溶剂,常温下明胶可以溶温水是明胶最普通的溶剂,常温下明胶可以溶
15、于尿素、溴化钾或碘化钾的溶液中,也能溶于醋于尿素、溴化钾或碘化钾的溶液中,也能溶于醋酸、水杨酸等有机酸中。酸、水杨酸等有机酸中。 2).溶胀性能:溶胀性能: 明胶不溶于冷水但能吸水膨胀形成坚固而有弹明胶不溶于冷水但能吸水膨胀形成坚固而有弹性的胶冻,加热此胶冻则能变成溶液。性的胶冻,加热此胶冻则能变成溶液。 3).起泡性能起泡性能 将明胶溶液在试管内按一定幅度上下摇将明胶溶液在试管内按一定幅度上下摇动,试管里将有一部分胶形成泡沫,这就动,试管里将有一部分胶形成泡沫,这就是明胶的起泡能力。是明胶的起泡能力。 4).不耐酸碱性不耐酸碱性 明胶能与酸、碱、盐形成化合物。明胶能与酸、碱、盐形成化合物。
16、5).流变特性流变特性 搅拌会使溶液黏度降低搅拌会使溶液黏度降低 静止会使其溶液黏度增大静止会使其溶液黏度增大 温度是影响黏度的重要因素温度是影响黏度的重要因素 一般来说,温度越低,黏度增长越快一般来说,温度越低,黏度增长越快 明胶溶液的黏度在等电点处最低明胶溶液的黏度在等电点处最低 6).凝胶性能凝胶性能(1)冻点和熔点:)冻点和熔点: 明胶溶液遇冷形成胶冻,规定浓度为明胶溶液遇冷形成胶冻,规定浓度为10%的胶的胶液开始凝结时的最高温度成为明胶的冻点。此胶液开始凝结时的最高温度成为明胶的冻点。此胶冻熔化所需要的最低温度成为明胶的熔点。冻熔化所需要的最低温度成为明胶的熔点。(2)熔点在等电点处
17、为最高)熔点在等电点处为最高 加少量铬盐或铝盐可使其熔点提高加少量铬盐或铝盐可使其熔点提高 加入钾盐,可以使其熔点降低。加入钾盐,可以使其熔点降低。3 3、明胶在食品工业中的应用、明胶在食品工业中的应用 我国规定(我国规定(GB 2760-2007):): 明胶可应用于各类食品中,按生产需要适量使用明胶可应用于各类食品中,按生产需要适量使用 产品应用产品应用 功功 能能 用量用量 糖果糖果 胶冻剂、搅打剂、乳化剂胶冻剂、搅打剂、乳化剂 0.63% 冷冻食品冷冻食品 稳定剂、抑制糖结晶稳定剂、抑制糖结晶 0.30.6% 果汁饮料果汁饮料 澄清剂澄清剂 0.10.3% 酸奶酸奶 稳定剂、防止乳清分
18、离稳定剂、防止乳清分离 罐头食品罐头食品 增稠剂、胶冻剂增稠剂、胶冻剂 12%例五、黄原胶例五、黄原胶丙酮酸丙酮酸OOMANOHHOOOOHCOO-M+OHOMANOHOOH2CCOM+-OOCCH3甘露糖甘露糖CH2OHOOGLUOHO乙酰化的甘露糖乙酰化的甘露糖HOGLUOOOHCOO-M+OHOMANOHOHOCH2OHMAN葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸甘露糖甘露糖葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸乙酰化的甘露糖CH2OHCH2OHOGLUOHCH2OHOOOGLUOHOOHOHOHOOHAcOH2CHOAcOH2COH葡萄糖葡萄糖1 1、黄原胶的结构组成、黄原胶的结构组成 黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架黄
19、原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕,通过氢键维系形成棒状双螺旋反向缠绕,通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。结构。 黄原胶的三级结构是棒状双螺旋结构黄原胶的三级结构是棒状双螺旋结构间靠微弱的非极性共价键结合形成的螺旋间靠微弱的非极性共价键结合形成的螺旋复合体。复合体。 2、黄原胶的物化性质(一)、黄原胶的物化性质(一)1).悬浮性和乳化性悬浮性和乳化性 即使在很低的浓度下,溶液黏度依然很高,即使在很低的浓度下,溶液黏度依然很高,这种高黏度特性使之成为一种极为有效的增稠这种高黏度特性使之成为一种极为有效的增稠剂和稳定剂。剂和稳定剂。 黄原胶借助水相的稠化作用,可降低油相黄原胶借助水相的稠化作用,
20、可降低油相和水相的不相容性,能使油脂乳化在水中,因和水相的不相容性,能使油脂乳化在水中,因而它在许多食品饮料中用作乳化剂和稳定剂而它在许多食品饮料中用作乳化剂和稳定剂 2).水溶性水溶性 黄原胶在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特别是在冷水中也能溶黄原胶在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特别是在冷水中也能溶解。解。3).增稠性增稠性 黄原胶有良好的增稠性能,特别是在低质量浓度下具有很高的黏度。黄原胶有良好的增稠性能,特别是在低质量浓度下具有很高的黏度。黄原胶溶液的黏度是相同质量浓度下明胶的黄原胶溶液的黏度是相同质量浓度下明胶的100倍左右。倍左右。4).流变性流变性 黄原胶溶液是一种典型的假塑
21、性流体,溶液具有高度假塑性,即具有黄原胶溶液是一种典型的假塑性流体,溶液具有高度假塑性,即具有剪切变稀作用。剪切变稀作用。5).热稳定性热稳定性 黄原胶的水溶液在黄原胶的水溶液在1080之间黏度几乎没有变化,即使低浓度的水之间黏度几乎没有变化,即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高黏度。溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高黏度。 黄原胶溶液在一定温度范围内(黄原胶溶液在一定温度范围内(-493)反复加热冷冻,其黏度几)反复加热冷冻,其黏度几乎不受影响。乎不受影响。 6).对酸、碱、盐的稳定性对酸、碱、盐的稳定性(1 1)对酸碱十分稳定)对酸碱十分稳定 在在pH510之间其黏
22、度不受影响之间其黏度不受影响 在在pH小于小于4和大于和大于11时黏度只有轻微的变化。时黏度只有轻微的变化。(2 2)能与许多盐溶液混溶,黏度不受影响。)能与许多盐溶液混溶,黏度不受影响。 它可在它可在10%KCl、10%CaCl2、5%NaCO3溶液中长期存放(溶液中长期存放(25,90天),黏度几乎保持不变。天),黏度几乎保持不变。 7).对酶解反应的稳定性对酶解反应的稳定性 黄原胶抗酶能力很强,食品生产中有许多酶类如蛋白酶、淀粉黄原胶抗酶能力很强,食品生产中有许多酶类如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶等都不能使黄原胶降解酶、纤维素酶和半纤维素酶等都不能使黄原胶降解 3 3、黄原胶在食
23、品工业中的应用、黄原胶在食品工业中的应用 我国规定(我国规定(GB 2760-2007)黄原胶可应用于:)黄原胶可应用于: 饮料,最大使用量为饮料,最大使用量为1.0g/kg 面包、乳制品、肉制品、果酱、果冻、花色酱面包、乳制品、肉制品、果酱、果冻、花色酱汁,最大使用量为汁,最大使用量为2.0g/kg 面条、饼干、蛋糕、起酥油、速溶咖啡、鱼制面条、饼干、蛋糕、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰棍、冰淇淋,最大使用量为品、雪糕、冰棍、冰淇淋,最大使用量为10.0g/kg。 例六卡拉胶例六卡拉胶 卡拉胶有名鹿角藻胶,角叉胶,由某些红卡拉胶有名鹿角藻胶,角叉胶,由某些红海藻提取制得海藻提取制得 是由半乳聚糖所组成的多糖类物质是由半乳聚糖所组成的多糖类物质 卡拉胶的水溶液有高黏性和胶凝特点,其卡拉胶的水溶液有高黏性和胶凝特点,其凝胶具有热可逆性凝胶具有热可逆性 卡
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