2食品增稠剂2pptConvertorWord文档格式.docx
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12%↓
温度降低
黏度增大
不会生成凝胶
海藻酸盐溶液具有抗冷冻的功能,可以用于冷冻食品。
热降解
添加少量能与水混溶的非水溶剂,如乙醇、乙二醇或丙酮,都会增大海藻酸盐溶液的黏度。
若增大添加量,将导致海藻酸盐沉淀。
1.3影响海藻酸盐溶液流体性质的因素
海藻酸盐一般不溶于乙醇或乙醇含量高于30%(重)的亲醇溶液。
随着浓度的增加,黏度增大较快。
海藻酸盐酸性条件下比较稳定,特别是藻酸丙二醇酯,pH降到3时凝胶,pH高于7时发生皂化而分解。
在pH为2-3时海藻酸钠则沉淀析出(海藻酸钠的生产)
海藻酸钠的生产方法
化学方法
马尾藻
浸提
碳酸钠
过滤
漂白
次氯酸钠
酸析pH2-3
盐酸
烘干
包装
原料
海带和马尾藻
1.4海藻酸盐的凝胶化
如何制作凝胶?
为了防止形成凝胶,可以添加适量的螯合剂。
随着多价阳离子浓度逐渐增加
变稠
凝胶
沉淀
降低钙含量可以得到较软的凝胶,增大钙含量则得到较硬的凝胶。
过量的钙或加钙速度过快,有可能导致局部反应过快,导致产生不连续凝胶或沉淀。
1.5海藻酸盐的凝胶化
凝胶的制作
用于制备刚性凝胶的海藻酸盐浓度一般为0.5%至2.0%
螯合剂添加量过低,可能生成不连续凝胶。
添加螯合剂可以控制加钙的速率,减弱凝胶生成作用
三聚磷酸钠
六偏磷酸钠
在酸性体系中,添加可缓慢溶解的酸,可以加速凝胶的形成。
海藻酸盐黏度越高,则形成的凝胶越脆
1.6海藻酸盐与其他物质的相容性
海藻酸盐阴离子型线性多糖
增稠剂
糖类
油类
脂肪
色素
防腐剂
酶
常见的蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶和半乳甘露糖酶对海藻酸盐均无影响。
相容
不相容
多价阳离子(镁和汞除外)、阳离子季胺、能导致降解的化学药剂
1.7海藻酸盐的应用
溶解方法
高剪切溶解的方法
加热到60℃以上,在不停高速搅拌下,缓缓将胶粉添加到水中。
干粉混合分散
适当加热
60℃以上
砂糖
增稠作用(冰淇淋、调味料、汤料等)
添加少量钙离子,可以提高其增稠效果。
海藻酸盐作用
一般<0.5%
低相对分子质量
0.5%
2.0%
高相对分子质量
所需的钙离子量
pH为4.0时
化学计算量10-15%
pH为7.0时
需要两倍的钙离子
胶凝作用(冷点凝胶、凝胶软糖等)
成膜性能:
糖果的防粘包装、米纸加工、水果保护层等
采用低相对分子质量、低钙含量的海藻酸盐,有利于制成较好的薄膜。
干燥状态下较脆可用丙三醇增塑
对油和脂肪是不渗透的,可以透过水蒸气,置于水中可以重新溶解。
膜特性
与蛋白质间的作用:
(沉淀回收蛋白质、抑制蛋白质沉淀)
在pH较低时(pH3.5-4.0),海藻酸盐沉淀蛋白质的能力比果胶和羧甲基纤维素更强。
在蛋白质等电点下,添加适量的海藻酸盐,可以降低等电点,抑制蛋白质沉淀,以保持溶液中的蛋白质。
海藻酸丙二醇酯(简称PGA)
海藻酸与环氧丙烷反应制成的高分子化合物。
乳化能力
泡沫稳定性
含有亲油性的丙二醇基
胶体溶液
抗盐析能力强
良好的耐酸性
啤酒泡沫稳定剂(40-100mg/kg)
pH2-7的各种食品
高酯化度海藻酸丙二醇酯
PGA在食品中应用
浓缩果汁饮料
悬浮剂
稳定剂
啤酒
泡沫稳定剂
人造奶油
乳制品
冷冻食品
乳化剂
调味品
肉卤汁
方便食品
组织改良剂
选用高酯化度产品
2.琼脂
琼胶
洋菜
紫菜也叫海苔
主要被用做食品组分和微生物研究中的培养基。
胶凝
乳化作用
稳定性质
琼脂应用
2.1琼脂的化学结构与性质
琼脂糖
琼脂果胶
形成凝胶的组分
不含硫酸酯(盐)的非离子型线性多糖
聚半乳糖苷
是非凝胶部分
带有硫酸酯(盐)、葡萄糖醛酸和丙酮酸醛的复杂多糖
组成
商业提取中力图去除的部分
2.2琼脂糖
构型
90%
D-半乳糖分子
L-半乳糖分子
10%
β(1→3)
α(3→6)
交替相连
β-D-吡喃半乳糖残基
2.3商品琼脂
2~7%的硫酸酯(盐)
0~3%的丙酮酸醛
1~3%带甲乙基
D-半乳糖的C6
L-半乳糖的C2
减弱胶凝度
在琼脂提取时由碱处理可除去部分硫酸酯
提高琼脂的胶凝度及成胶温度
江蓠藻属含高
2.4琼脂的物理性质
形状
条状
片状
粉状
色泽
由白到微黄,具有胶质感。
气味
无气味或有轻微的特征性气味
溶解性
不溶于冷水,可吸水膨胀软化。
稳定性
相当稳定
基本不为微生物所利用,只有少数细菌在新陈代谢过程中以琼脂为营养物
易溶于热水
溶胀性
在冷水中吸收20倍的水膨胀
酶水解的可能性为零
熔化温度
同一浓度的琼脂溶胶的胶凝温度和凝胶的熔化温度不同。
凝胶胶凝温度
1.5%的琼脂在32~39℃可以凝结成凝胶。
生成的凝胶在85℃以下不熔化
最强的胶凝剂之一
特殊性
2.5琼脂的品质
优质琼脂
一般品质
较差琼脂
琼脂的品质以凝胶的能力衡量
0.1%的溶液即可胶凝
琼脂胶凝浓度应低于0.4%
浓度在0.6%以上才能胶凝
2.6琼脂与电解质的相互作用
使琼脂的胶凝性能显著下降
氯化钙
磷酸二氢钙
氯化钠
磷酸二氢钠
磷酸三钠
磷酸二氢钾
磷酸盐
凝胶强度、透明度、黏弹性、溶解性、持水性有不同程度的提高
钾明矾
胶凝性能降低,溶解性下降。
持水性下降
黏弹性下降
氯化钾
絮凝作用
2.7琼脂与其它食品胶的相互作用
协同增效作用
槐豆胶
角豆胶
黄原胶
明胶
糊精
拮抗作用
瓜尔胶
果胶
β-环状糊精
羧甲基纤维素钠
淀粉
羟丙基淀粉
胶凝性能和透明度下降,持水性和粘弹性明显改善
凝胶性能、黏弹性、持水性有明显提高
2.8蔗糖对琼脂凝胶性能的影响
<1.5%
阻碍琼脂分子的交联
网状强度减弱
凝胶强度稍有降低
蔗糖浓度
1.5~16%
蔗糖水化作用显著加强
凝胶中自由水减少
凝胶网络结合得紧密,强度增强
琼脂凝胶受无凝胶作用的蔗糖分子的影响,其凝胶性能再度下降。
>16%
2.9琼脂在食品工业中的应用
软糖
琼脂用量为1.5%
水晶软糖
水果冻
琼脂用量为0.3~1.8%
糖衣
0.2~0.5%
油饼透明糖衣
蛋糕和面包的保鲜剂
0.1~1.0%
果粒饮料
0.01~0.05%
冰果子露和冰淇淋
润滑和不易崩溃
2.9琼脂使用注意
琼脂粉先用冷水浸泡12小时以上,然后放入锅中加入适量的水煮沸至全部溶解。
琼脂不宜与含有酸性的添加剂混合。
3.卡拉胶(Carrageenan)
来源
皱波角叉菜(1862)
北方
角叉菜属海藻
腰酸菜属海藻
沙菜属海藻
胀酸菜属的海藻
南方
海南岛
东沙群岛
西沙群岛
中国
鹿角藻胶、角叉菜胶、爱尔兰苔菜胶等
国外的卡拉胶商业性生产是从20世纪20年代开始的。
我国则从1985年开始生产商业用卡拉胶
80多种
3.1卡拉胶的组成结构
线性多糖,含有半酯化硫酸基盐,具有负电性。
商业化生产卡拉胶主要有三种
κ-型:
K+存在下可形成凝胶,钾敏卡拉胶
λ-型:
不能形成凝胶
ι-型:
Ca2+或K+存在下可形成凝胶(钙敏卡拉胶)
3.2卡拉胶的理化性质及作用
κ-型卡拉胶能完全溶解于70℃以上的热水中,冷却后形成结实但又脆弱的可逆性凝胶,透明性较差,冷冻后脱水收缩。
钾离子的存在能使凝胶达到最大强度,钙离子的加入则使凝胶收缩并趋于脆性。
卡拉胶对高价金属离子、接近等电点的蛋白质、季胺盐等会发生作用而产生沉淀,因而没有兼容性。
食品名称
功能
卡拉胶种类
用量(%)
果
冻
凝胶
κ-型+ι-型+刺槐豆胶
0.5-1.0
肉
κ-型+刺槐豆胶
鱼
κ-型+刺槐豆胶或κ-型+ι-型
粉末果肉饮料
增稠
λ-型
0.1-0.2
调味汁酱
增稠,弱凝胶
κ-型
0.2-0.5
番茄酱
增稠,弱凝胶
ι-型+淀粉
0.1-0.25
西式火腿
κ-型+STPP
1-2
仿制奶
乳化稳定
λ-型+ι-型
0.05
4.阿拉伯胶
阿拉伯胶来源
豆科
金合欢树属
树干
渗出物
泪滴状大小不同的胶块
阿拉伯胶是唯一可以被用作乳化剂的增稠剂
产地
非洲
“胶带区”(gumbelt)
苏丹
尼日利亚
乍得
阿拉伯胶级别
HPS级(HandPickedandSelected)
最高质量的手拣品
半透明琥珀色无任何味道椭球状胶
去杂
机械粉碎加工成胶粉(powder型)
更方便溶化的破碎胶(kibbled型)
4.2阿拉伯胶组成与结构
98%的多糖
2%蛋白质
阿拉伯胶组成
大分子多糖
含有钙、镁、钾等阳离子的中性或弱酸性的复杂多糖酸的盐
50~
具有以阿拉伯半乳聚糖为主的、多支链的复杂分子结构。
阿拉伯胶的性质
溶解度
高度的水中溶解性及较低的溶液粘度
不溶于乙醇等有机溶剂
酸稳定性
pH值在4~8范围内变化对其阿拉伯胶性状影响不大,具有酸环境较稳定的待性。
乳化稳定性
带有部分蛋白物质及结构外表的鼠李糖,使得阿拉伯胶有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。
热稳定性
一般性加热胶溶液不会引起胶的性质改变,但长时间高温加热会使得胶体分子降解,导致乳化性能下降。
兼容性
能与大部分天然胶和淀粉相互兼容,在较低pH条件下,阿拉伯胶与明胶能形成聚凝软胶用来包裹油溶物质。
4.4阿拉伯胶的性质
精制阿拉伯胶粉加工工艺
原始胶
溶解
批号混合
杀菌
喷雾干燥
食品及制药工业
精制阿拉伯胶粉
阿拉伯胶的使用方法
普通型阿拉伯胶粉在使用时,必须在搅拌条件下加入水中。
预水化型胶粉或胶块,则可以直接加入水中。
阿拉伯胶的溶胶方法
用旋涡式搅拌机(Vortex)化胶
与3~5倍的其它粉状原料如砂糖,奶粉等
在干燥容器中加入胶粉后再用乙醇、甘油等有机溶剂或食用油等将胶粉分散“打湿”,然后再加入水。
阿拉伯胶在食品工业中的应用
乳化香精中作乳化稳定剂
做为微胶囊成膜剂用于将香精油或其它液体原料转换成粉末形式
延长风味品质
防止氧化
烘焙制品的香精载体
糖果中作抗结晶剂
阻碍糖晶体的形成
防止蔗糖晶体析出
巧克力表面上光
使巧克力只溶于口,不溶于手
避免可乐等碳酸饮料在储存期间精油及色素上浮而出现瓶颈处的色素圈
乳化、分散香精油和油溶性色素
阿拉伯胶食品工业中的应用实例
配方一:
乳化香精(桔子乳化香精)
阿拉伯胶粉10~15%
混合油(桔油+达玛树脂等)10~15%
柠檬酸0.4%
苯甲酸钠0.13%
水加至100%
5蛋白质亲水胶
鱼鳔胶
乳清浓缩蛋白
乳清分离蛋白
酪蛋白及其盐类
蛋清粉
大豆分离蛋白
主要来源是含蛋白质的动物骨、皮的胶原,动物奶中及植物如大豆、花生等高蛋白质食物。
独特优点
营养保健
特殊的凝胶作用
制作皮冻
新鲜猪肉皮
去毛
洗净
旺火上煮
用手指能捏碎的程度
剁碎
调味料
小火慢慢熬煮
呈稠液状
盛入容器内
凝结成皮冻
清水或骨头汤
酪蛋白和酪蛋白酸钠
酪蛋白
用酸调节脱脂乳至等电点沉淀下来的蛋白质
α-、β-、γ-酪蛋白
酪蛋白酸钠
用碱(氢氧化钠)处理酪蛋白凝乳,将酪蛋白转变为可溶性的酪蛋白酸盐,经巴氏杀菌、喷雾干燥制成的。
能自行聚合形成胶束
酪蛋白和酪蛋白酸钠的性能
乳化性:
具有亲水基团和亲油基团,有良好的乳化性能。
其稳定性要比乳清蛋白、大豆蛋白等所制备的乳化剂更好。
起泡性:
酪蛋白酸钠具有很好的起泡性,可广泛应用于冰淇淋等冷食品中
流变特性:
根据生产工艺的不同,分为低黏度、中黏度和高黏度酪蛋白酸钠。
酪蛋白和酪蛋白酸钠的应用
功能
乳化性
增稠性
胶粘性
柔和的风味
持水性
肉类制品
午餐肉
香肠
火腿肠
焙烤食品
使脂肪乳化不析出
改善成品的质感和口感
乳化,增加蛋白的含量
冰淇淋
咖啡伴侣
搅打型糕点
汤料
快餐
明胶是由氨基酸组成的大分子,具有典型的蛋白质特征。
明胶的分子既没有固定的结构,又没有固定的相对分子量。
明胶是将动物的皮或骨经热水解获得的胶原水解产物。
不溶于冷水,但能吸水膨胀(5-10倍),40℃可转化为溶胶。
15000至250000
明胶具有特殊的流变特性、凝胶作用、起泡性、稳定性等
明胶的化学组成
少量水分16%
微量灰分2%
蛋白质82%
18种氨基酸
阿胶
甘氨酸
1/3
在人体中具有合成血红蛋白分子的重要作用
≈
在结构上能生成含硫氨基酸的游离巯基
组合成含有多种铁的蛋白质
缺色氨酸
5-羟色胺含量升高,促进衰老
明胶的类型
生产时的水解方式不同
A型
B型
酸化处理提取
碱法处理提炼
等电点
pH6.8~8.5
骨胶
pH7.5~9.5
皮胶
pH4.5~5.3
碱法和酸法的明胶不能混合,否则会发生浑浊
注意
明胶的凝胶性能
熔点
冻点
规定浓度为10%的胶液开始凝结时的最高温度称为明胶的冻点。
此胶冻熔化所需的最低温度称为明胶的熔点,熔点在等电点时最高
熔点和硬度是明胶凝胶的性能指标
与琼脂比较,明胶的凝固力较弱,浓度低于5%时不发生胶凝。
加入亚麻仁油、油酸、鱼油和润滑油,能降低起泡性能。
明胶的起泡性能
经过过度水解的明胶的起泡能力较大
低级胶的泡沫比高级胶多
加入不溶性的物质能增加泡沫
环状糊精
由环糊精糖基转移酶作用于淀粉生成的环状多糖
结构
空心球状
内部为疏水键
易于连接疏水性强的物质
不易受酸、碱和酶的作用而分解。
安全性
无毒无味、在人体内易消化。
在食品加工保放过程中,环状糊精易于与食品中的某些成分形成包合物。
增强这些成分的抗氧化、抗光照以及热稳定性。
防止香料的挥发、色素的分解和脂肪酸、维生素的氧化。
应用
采用环糊精包埋胆固醇,所得的包合物既不溶于水也不溶于油脂,通过离心即可与其它物质分离,去除效率可达90%。
环糊精可与绿原酸形成包合物,阻止果蔬汁中的绿原酸被多酚氧化酶氧化为多酚类色素,防止酶促褐变。
除去胆固醇
(汉生胶、黄杆菌胶)
由黄单胞菌在一定的培养条件下代谢而获得的一种胞外多糖胶,为酸性杂多糖。
分子量(5~50)×
106。
完全水解后可得到D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄醛酸,主链为纤维素结构,有支链,双螺旋结构。
1961年首先由美国Kelco公司投入工业化生产。
1969年美国FDA批准黄原胶可用做食品添加剂
葡萄糖
黄原胶的性能
酸碱十分稳定:
在pH3~11范围内,粘度相差不到10%。
对热的稳定性:
黄原胶的水溶液在10~80℃之间粘度几乎没有变化
黄原胶溶液具有低浓度高粘度的特性:
1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍。
对盐的稳定:
黄原胶溶液能和许多盐溶液(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等)混溶,粘度不受影响
黄原胶具有极强的抗氧化和抗酶解能力:
如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等酶都不能使黄原胶降解
黄原胶在食品工业中的应用
用途
用量(%)
作用
液体饮料
0.1-0.3
增稠、混悬、提高感官质量
固体饮料
更易成型、增强口感
肉制品
0.1-0.2
嫩化、持水、增强稳定性
增稠、增加细腻度、稳定食品结构
乳化、增稠、稳定
馅类食品
0.5-1.5
便于成型、增强口感
面制品
0.03-0.08
增强韧性、持水、延长保质期
8羧甲基纤维素钠
纤维素在氢氧化钠溶液中与氯乙酸作用,羟基中的氢可以被羧甲基取代,生成羧甲基纤维素的钠盐。
羧甲基纤维素钠的特性
易于分散在水中成澄明胶状液,在乙醇等有机溶媒中不溶。
1%水溶液pH为6.5~8.5,当pH>10或<5时,胶浆粘度显著降低,在pH7时性能最佳。
对热稳定,在20℃以下粘度迅速上升,20℃-45℃时变化较慢,45℃以上长时间加热可使其胶体变性而粘度完全消失。
与二价金属离子生成盐而沉淀失去粘性
变性淀粉占其淀粉生产总量的20~30%
变性淀粉发展状况
变性淀粉具有许多卓越的性质
变性淀粉的生产和应用得到了迅速发展
生产工艺简单,设备投资少
欧美一些国家
国内
具有巨大的发展潜力
变性淀粉
变性淀粉:
运用物理、化学或酶的方法,对原淀粉进行处理,使其具有适合某种特殊用途的性质,这一过程称为淀粉的变性,其产品称为变性淀粉。
物理变性淀粉
化学变性淀粉
酶法变性淀粉
天然变性淀粉
分类
物理变性淀粉:
预糊化淀粉
油脂变性淀粉
烟熏变性淀粉
挤压变性淀粉
金属离子变性淀粉
超高压辐射变性淀粉
极限糊精
酸变性淀粉
氧化淀粉
酯化淀粉
醚化淀粉
交联淀粉
阳离子淀粉
淀粉接枝共聚物
抗消化淀粉、糊精等。
应用遗传技术和精选技术,美国培育出了具有特殊用途的变性淀粉玉米。
这种玉米含有的天然变性淀粉与一些化学变性淀粉和酶变性淀粉具有几乎相同的作用性能。
这一重大突破将对食品加工产生深远的影响。
食品工业用变性淀粉
冷水可溶淀粉
淀粉磷酸酯
冷水可溶淀粉在食品工业中有着广泛的应用,它能直接溶于冷水。
预糊化淀粉就是一种重要的冷水可溶淀粉。
颗粒状冷水可溶淀粉复水后的糊与原淀粉制成的糊基本相同,但其具有更好的热稳定性、更高的粘度和更好的保水性。
冷水可溶淀粉作用与应用
速溶布丁粉
欧美十分畅销的方便食品
在焙烤条件下,原淀粉较难糊化。
如果使用冷水可溶淀粉,就能在不太苛刻的焙烤条件下生产质构和口感俱佳的快餐。
在鸡肉火腿、雪蹄、香肠、盐水火腿中添加冷水可溶淀粉的产品外形整齐、切面光洁、有弹性,添加与普通淀粉相同的数量,可提高10%的出品率。
淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂起反应,在不同淀粉分子的羟基间形成醚键或酯键而交联起来,所得的衍生物称为交联淀粉。
交联后的淀粉不再那么脆弱易碎,对剪切、高温、酸、碱导致的破坏作用有较强的抗性。
用于汤料罐头、色拉调味料、婴儿食品、水果馅料、布丁和焙烤食品中。
原淀粉在碱性溶液中与环氧丙烷反应可生成羟丙基淀粉
淀粉经羟丙基化后,其冻融稳定性、透光率均有明显提高。
羟丙基是亲水性基团,被引入淀粉颗粒后,削弱了淀粉分子间的氢键结合力,降低了淀粉糊老化析水的倾向。
羟丙基淀粉也是良好的悬浮剂,如用于浓缩橙汁中,流动性好,静置也不分层或沉淀。
由于它对电解质和低pH的稳定性高,故适于在含盐量高和酸性食品中使用。
羟丙基高直链淀粉具有良好的成膜性,可制得能食用的水溶性薄膜,用作食品的包装材料。
羟丙基淀粉应用
肉汁、沙司、果肉布丁中用作增稠剂
淀粉磷酸酯
用正磷酸钠或三聚磷酸钠、三偏磷酸钠等磷酸盐与淀粉分子中的羟基发生酯化反应而制得。
成酯数目
磷酸一酯
磷酸二酯
磷酸三酯
水溶性较好
糊粘度较高
添加了淀粉磷酸二酯的面条强度大,断条率低,口感嫩滑,有咬劲。
在方便面中使用淀粉磷酸二酯可降低2~3%的耗油量。
淀粉磷酸酯应用
可以在橙汁生产中作乳化剂,代替价格较高的阿拉伯胶。
用于面条、方便面品质改良
能使面筋与淀粉颗粒、淀粉棵粒与淀粉颗粒以及它们与破碎的面筋片段能很好地粘合起来,形成具有良好粘弹性和延伸性的面团。
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