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        肉制品加工中使用的輔料——增稠劑

        放大字體  縮小字體 發布日期:2018-10-24  來源:肉制品聯盟
        核心提示:增稠劑是食品添加劑的一種,是指在水中溶解或分散,能增加流體或半流體食品的黏度,并能保持所在體系的相對穩定性的親水性食品添加劑。在肉制品加工過程中增稠劑是一類重要的添加劑,它不僅可以改善肉制品的結構、質地、保水性等功能,還可以降低生產成本。本文介紹了影響增稠劑作用效果的因素,增稠劑在食品加工中的應用,常用的食品增稠劑及其前景展望。
         
            增稠劑是食品添加劑的一種,是指在水中溶解或分散,能增加流體或半流體食品的黏度,并能保持所在體系的相對穩定性的親水性食品添加劑。在肉制品加工過程中增稠劑是一類重要的添加劑,它不僅可以改善肉制品的結構、質地、保水性等功能,還可以降低生產成本。本文介紹了影響增稠劑作用效果的因素,增稠劑在食品加工中的應用,常用的食品增稠劑及其前景展望。

        關鍵詞:增稠劑;影響因素;應用;種類

           增稠劑是食品添加劑的一類,是指在水中溶解或分散,能增加流體或半流體食品的黏度,并能保持所在體系相對穩定性的親水性食品添加劑。增稠劑在食品中主要是賦予食品所要求的流變形態,改變食品的質構和外觀,使液體、漿狀食品形成特定的形態,并使其均勻、穩定。增稠劑可以提高食品質量,保持食品具有黏滑適口的感覺,同時還具有溶水性、穩定特性、凝膠作用、起泡作用、穩定泡沫作用、黏合作用、成膜作用、保水作用、矯味作用、保健作用等。

          增稠劑的種類很多,有動物來源的增稠劑、植物來源的增稠劑、微生物來源的增稠劑、海藻類膠和其他來源的增稠劑。本文綜述了影響增稠劑作用效果的因素,增稠劑在食品工業中的應用,常用的食品增稠劑等。

        1、 影響增稠劑作用效果的因素

        1.1 結構及相對分子質量對黏度的影響

            一般增稠劑在溶液中容易形成網狀結構或具有較多親水基團的膠體,具有較高的黏度。增稠劑的黏度與分子結構及相對分子質量有關,不同分子結構的增稠劑,在相同濃度和其他條件下,黏度也可能有較大的差別。同一增稠劑品種,隨著平均相對分子質量的增加,形成網狀結構的幾率也增加,一般相對分子質量越大,黏度也越大。食品在生產和儲存過程會隨增稠劑降解,相對分子質量變小,使得溶液的黏度下降。

        1.2 濃度對黏度的影響

            多數增稠劑在較低濃度時,會隨濃度增加,溶液的黏度增加,這符合牛頓液體的流變學特點,而在較高濃度時呈現假塑性,主要原因是隨著增稠劑濃度的增高,增稠劑分子的體積增大,相互作用的幾率增加,吸附的水分子增多,使得溶液的黏度增大。

        1.3 pH值對黏度的影響

            介質的pH值與增稠劑的黏度及其穩定性密切相關,增稠劑的黏度通常隨pH值的變化而變化,如海藻酸鈉在pH5.0~10.0范圍內,溶液黏度穩定,當pH值小于4.5時,黏度明顯增加。蔡為榮等對增稠劑瓜爾豆膠性質及其復配性進行了研究,瓜爾豆膠在pH3.5~10.0之間的黏度變化不大,pH值大于10.0時,黏度顯著下降。

        1.4 溫度對黏度的影響

            溶液的黏度一般隨著溫度增加,分子運動速度加快而降低,溫度升高,化學反應速度加快,特別是在強酸條件下,大部分膠體水解速度大大加快,高分子膠體解聚時,黏度的下降是不可逆的,為避免黏度不可逆的下降,應盡量避免膠體溶液長時間高溫受熱。在少量氯化鈉存在時,黃原膠的黏度在-4~93℃范圍內變化很小,這是增稠劑中的特例。

            徐瓊研究了溫度對淀粉糊黏度的影響,研究結果表明當剪切速率一定時,不同取代度的辛烯基琥珀酸馬鈴薯淀粉酯表觀黏度隨著溫度的升高而降低。

        1.5 切變力對黏度的影響

            增稠劑溶液假塑性產生的黏度除了包括牛頓黏度還有與溶液體系內部結構有關的結構黏度,由于增稠劑的高分子質量和分子的剛性,因而在較低的濃度時就有較高的黏度。一定濃度的增稠劑溶液的黏度,會隨攪拌、泵壓加工、傳輸等手段而變化。切變力的作用是降低分散性顆粒間的相互作用,在一定的條件下,這種作用力愈大,結構黏度降低也愈多。楊永利等研究了剪切力對苦豆子膠溶液黏度的影響,研究表明隨著切變速度的增加,苦豆子膠溶液的黏度降低。

            具有假塑性的液體飲料或食品調味料,在擠壓、攪拌等切變力的作用下發生的切變稀化現象,有利于這些產品的管道運送和分散包裝。

        1.6 增稠劑的協同效應

            如果增稠劑復配使用,增稠劑之間會產生一種黏度疊加效應,這種疊加是可以增效的:混合溶液經過一定時間后,體系的黏度大于各組分黏度之和,或者形成更高強度的黏度。有時單獨使用一種增稠劑得不到理想的結果,須同其他一些乳化劑復配使用,發揮協同效應。這種疊加也可以是減效的,如阿拉伯膠可降低黃蓍膠的黏度。

            增稠劑有較好增效作用的配合是:瓊脂與刺槐豆膠,黃豆角與刺槐豆膠,CM C與明膠,卡拉膠、瓜爾豆膠和CMC等。

        2、 增稠劑在食品加工中的應用

            食品增稠劑對保持流態食品、膠凍食品的色、香、味和穩定性有相對重要的作用。

        2.1 賦予食品流變特性

            增稠劑可以改變食品的質構和外觀,使液體、漿狀食品形成特定形態,并使其穩定、均勻,提高食品質量,使食品具有黏滑適口的感覺。例如,冰激凌的質量在很大程度上取決于冰晶的形成狀態,加入增稠劑可以防止結成過大的冰晶,以免組織粗糙有渣。

        2.2 溶水性和穩定性

            增稠劑能使食品在凍結過程中生成的冰晶細化,并包含大量微小的氣泡,使其結構細膩均勻,口感光滑,外觀整潔。有機酸加到牛奶或發酵乳中時,會引起乳蛋白的凝膠與沉淀,但是加入增稠劑,就可以保持制品均勻穩定。增稠劑用于果醬、罐頭、軟飲料、人造奶油、顆粒狀食品,可以使制品具有令人滿意的稠度。

        2.3 凝膠作用

            當體系中溶有特定分子結構的增稠劑,濃度達到一定值時,而體系的組成也達到一定要求時,體系會形成凝膠。有些增稠劑的凝膠具有觸變性,如鹿角菜膠的凝膠,有的凝膠還會發生凝膠后的脫水收縮。

            在糖果、巧克力中使用增稠劑,主要目的是起凝膠作用、防霜作用;增稠劑還能保持糖果的柔軟性和光滑性;此外,增稠劑是果凍、奶凍、軟糖、仿生食品中的膠凝劑,其中瓊脂最有效。瓊脂凝膠硬度高、彈性;明膠凝膠堅韌而富有彈性,承壓性好,并有營養;果膠凝膠具有良好的風味,適于制作果味制品。

        2.4 保水作用

            增稠劑有強的親水作用,在肉制品、面粉制品中能起品質改良的作用。如在面粉食品中,增稠劑可以改善面團的吸收性,調制面團時,增稠劑可以加速水分向蛋白質分子和淀粉顆粒滲透的速度,有利于調粉過程;增稠劑能吸收幾十倍乃至上百倍自身質量的水分,并有持水性,這個特性可改善面團的吸水量,使產品的質量增大;增稠劑有凝膠性,可以使面制品黏彈性增強,淀粉α化程度變高,不易老化變干。

        2.5 氣泡作用和穩定泡沫作用

            增稠劑可以發泡、形成網絡結構,它的溶液在攪拌時包含大量氣體,并因液泡表面黏性增加使其穩定。如蛋糕、啤酒、面包、冰激凌等使用鹿角菜膠、槐豆膠、海藻酸鈉、明膠等有發泡作用。

        2.6 成膜作用

            可食用包裝膜是增稠劑發展的方向之一,增稠劑能在食品表面形成非常光潤的薄膜,可以防止固體粉末食品、凍結食品表面吸濕而導致的質量下降。這層膜還可以使果品、蔬菜保鮮拋光?捎米霰荒ぷ饔玫脑龀韯┯写既苄缘鞍、明膠、瓊脂、海藻酸等。

        2.7 其他作用

            增稠劑有黏合作用,香腸中使用槐豆膠、鹿角菜膠可以使產品成為一個集聚體,均質后組織結構穩定、潤滑,膠的強力保水性還可防止香腸在儲藏中失重;增稠劑可用于保健、低熱食品的生產,增稠劑是大分子物質,許多來自于天然膠質,在人體內幾乎不消化而被排泄掉,所以用增稠劑代替部分糖漿、蛋白質溶液等原料,可以降低食品的熱量;增稠劑對一些不良的氣味有掩蔽作用,其中環糊精效果較好;此外,增稠劑還可作為果汁、酒和某些調味品中的澄清劑,烘烤食品品質改良劑,在食品加工中還可作起泡劑、保香劑和脫模劑等。

        3 、常用的食品增稠劑

            食品中常用的增稠劑可以分為動物來源的增稠劑、植物來源的增稠劑、微生物來源的增稠劑、海藻類膠及其他來源的增稠劑。

        3.1 動物來源的增稠劑

            從動物原料中提取獲得的食品膠種類較少,主要有蛋白質親水膠、甲殼素和殼聚糖等。

        3.1.1 明膠(gelatin)

            明膠是動物的皮、骨、韌帶、肌膜等所含的膠原蛋白,經部分水解后得到的高分子多肽高聚物。由于原料來源和生產時水解方式不同,明膠可以分為A型和B型兩類,A型明膠主要是以豬皮等為原料,用酸水解方法制得,等電點pH7.0~9.0之間;B型明膠主要從動物骨和皮中以堿水解方法制備,其等電點pH4.6~5.2之間。

            明膠為白色或淡黃色、半透明、微帶光澤的薄片或細粒,有特殊的臭味;明膠不溶于冷水,可溶于熱水,溶液冷卻后凝結成膠狀,明膠可溶于醋酸、甘油,不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機溶劑;明膠具有優良的物理性質,如膠凍力、親和性、高度分散性、低黏度特性、分散穩定性、持水性及可逆性等。

            食用明膠主要為蛋白質,本身無毒,一日容許攝取量(acceptable daily intake,ADI)不需要規定。我國《食品添加劑使用衛生標準》規定明膠可按生產需要適量用于各類食品。

            明膠在食品工業上主要應用于肉制品、肉餡、凍肉、各類糖果、乳制品及啤酒等食品中。明膠作為膠凍劑添加到肉制品中,用于生產肉凍、罐頭火腿、罐頭肉類及火腿等肉制品,明膠在罐頭肉制品中主要作為增稠劑,在罐頭制品中常常添加粉狀明膠,也可以加入濃膠凍(1份明膠,兩份水)。在肉制品中添加明膠可提高產品的質量和產量,還有乳化作用,保護產品原有的特色等。

        3.1.2 酪蛋白(casein)

            酪蛋白是一種含磷、鈣的蛋白質,酪蛋白中還含有少量的糖、氨基酸和唾液酸等殘基。酪蛋白含有20多種蛋白質,主要有4種,即αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白。

            商用酪蛋白為白色至淡黃色粉粒,有輕微奶香氣及滋味。酪蛋白在等電點pH4.6范圍內不溶于水,pH值在3.0以下或5.5以上能溶脹于水中形成具有一定黏度的溶液,其黏度取決于酪蛋白濃度、體系溫度、pH值及鈣離子濃度等。

            酪蛋白在食品工業中主要可用作固體食品的營養強化劑,同時作為食品加工過程中的增稠劑和乳化穩定劑,有時也可作黏結劑、填充劑和載體使用。在肉制品加工過程中添加酪蛋白,主要利用其乳化特性和保水性,同時酪蛋白有強化蛋白質作用,一般添加量為5%。由酪蛋白制得的人造肉,有肉的風味,但耐熱性較差。

        3.1.3 酪蛋白酸鈉(sodium caseinate)

            酪蛋白酸鈉又稱酪朊酸鈉、干酪素鈉、酪蛋白鈉,是由牛乳分離制得,為乳酪蛋白的鈉鹽。酪蛋白酸鈉為白色至淡黃色的微粒、粉末或片狀物,無臭、無味、略有香氣,不溶于醇,可溶于水,水溶液加酸產生酪蛋白質沉淀。

            酪蛋白酸鈉是一種天然食品添加劑,無毒、無害,具有良好的功能特性和營養價值,酪蛋白酸鈉作為食品添加劑,它具有很強的乳化、增稠作用,還具有增黏、黏結、發泡、持泡等作用,因為酪蛋白酸鈉為水溶性,其在食品中的用途比酪蛋白廣。

            在生產上酪蛋白酸鈉不僅可制造出高質量的產品,同時還可以提高原料的利用率、增加產量、降低成本。在食品工業中主要可用于面包、餅干、糖果、糕點、冰激凌、酸乳飲料以及人造奶油、鹵汁、肉制品中等。在肉制品加工中添加酪蛋白酸鈉可增加肉制品的黏著力和持水性,使油脂乳化而不析出,提高肉制品的質量。

        3.1.4 甲殼素(chitin)和殼聚糖(chitosan)

            甲殼素又名幾丁質、甲殼質、殼多糖等,是白色或灰白色、半透明狀固體,無臭,無味,含氮約7.5%,是聚合度較小的一種幾丁質,甲殼素理化性質穩定,溶解性差,不溶于水、稀酸、稀堿和一般的有機溶劑,只溶于濃鹽酸、硫酸、磷酸、無水甲酸和某些配合物溶劑。

            甲殼素脫去分子中的乙;娃D變為殼聚糖,為白色或灰白色,略有珍珠光澤,半透明片狀固體,殼聚糖有時也呈粉末狀態,無味,不溶于水、堿溶液和有機溶劑中,但可溶于大多數稀酸;殼聚糖在加熱高溫時溶解,溫度降低呈凝膠狀,這是殼聚糖最重要、最有用的性質之一,常將其溶于稀酸中,但在稀酸中,殼聚糖會慢慢溶解,溶液的黏度逐漸降低,最后水解為氨基葡萄糖,故殼聚糖一般現配現用。

            在食品工業中,甲殼素/殼聚糖可作為功能因子廣泛用于抗癌食品、減肥食品、降血壓食品、防治糖尿病食品、腸內菌群調節食品、微量元素補給食品等增強機體免疫力、保護消化系統、降低血脂含量;甲殼素和殼聚糖用于食品添加劑,可以作為果汁、果酒的澄清劑,果汁、蔬菜汁的脫酸劑、增稠劑、乳化劑、穩定劑、抗氧化劑、風味改良劑等;此外,甲殼素和殼聚糖還可用于食品保鮮及固定化酶載體等方面。

        3.1.5 乳清蛋白粉(whey protein powder)

            乳清蛋白是生產干酪或干酪素過程中所產生的大量液態副產品乳清,經過分離、濃縮、干燥等特殊工藝精制而成的高蛋白產品。乳清蛋白為乳白色固體,略有牛乳的清香,具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇的特點,有很高的營養價值和生物學效價,有“蛋白質之王”的美譽。

            乳清蛋白粉對食品組織結構和流變性有重要的作用,可作為營養強化劑和組織改良劑添加到食品中,對提高產品的營養價值和品質特性有重要的作用。乳清蛋白具有可溶性,有通過結合水使黏度上升的特性,有成膠、乳化性,能增強風味、色澤和質構等特性,已被廣泛應用于食品加工中。

            乳清蛋白粉可以作為營養強化劑、組織改良劑、保水劑、乳化劑、起泡劑應用于乳制品、營養米粉、面包、蛋糕飲料、蛋替代品、焙烤食品、面制品、面包屑料、糖果、果餡、冰淇淋、雪糕、香腸、西式火腿等;乳清蛋白粉在低脂食品、運動營養食品、成年及老年人健康食品以及適合各類人群的全天然膳食添加劑等在食品中得到廣泛應用。

        3.1.6 其他動物來源的增稠劑

            其他動物來源的增稠劑還有蛋清粉、魚膠等。

        3.2 植物來源的增稠劑

            植物是傳統的增稠劑來源之一,從植物中獲取的增稠劑主要有瓜爾膠、槐豆膠、羅望子膠、亞麻籽膠、阿拉伯膠、黃蜀葵膠、刺梧桐膠、果膠等。

        3.2.1 瓜兒膠(gugr gum)

            瓜兒膠也稱瓜爾豆膠、胍膠,是從瓜爾豆中分離出來的一種可食用的多糖化合物,是一種來源穩定、價格便宜、黏度高、用途廣的食品增稠劑。瓜兒膠是由半乳糖殘基和甘露糖殘基結構單元組成的多糖化合物,一般認為半乳糖殘基與甘露糖殘基的比例為1:2。

            瓜兒膠及其衍生物屬于水溶性聚合物,它有與大量水結合的能力,在食品工業中有廣泛的應用。瓜兒膠可用作增稠劑、持水劑,通常單獨或與其他食用膠復配食用,它的用途在于能以較低的成本形成黏稠溶液,改善食品的加工特性和感官特性,瓜爾豆膠在食品加工中最大允許使用量不超過2%,其中瓜兒膠在肉類制品中的添加量為0.1%。

            在罐裝肉制品中添加瓜兒膠可以降低肉及其他輔料在烹煮過程中暴沸,開罐后內容物容易傾倒,瓜兒膠還可以控制液相黏度;在香腸和其他餡料肉制品中添加瓜兒膠可以改善腸衣的充填性,在制肉糜時迅速結合游離水分,消除烹煮和貯藏期間脂肪和游離水分,改善冷卻后產品的堅實度等。

        3.2.2 槐豆膠(sophora bean gum)

            槐豆膠是由槐豆種子加工而成的植物膠,為白色或微黃色粉末,無臭或稍帶臭味。在食品工業上,槐豆膠常與其他食用膠復配用作增稠劑、保水劑、黏著劑及膠凝劑等。

            槐豆膠用于乳制品及冷凍乳制品甜食中作保水劑,以增進口感,防止冰晶的形成;用于干酪的生產可加快奶酪的絮凝作用,增加產量并增強涂布效果;用于肉制品、西式香腸等可以改善其持水性及改進其組織結構和冷凍/融化穩定性;用于膨化食品,在擠壓加工時起潤滑作用,并且能增加產量和延長貨架期;用于面制品,可以控制面團的吸水效果、改進面團特性及品質,延長老化時間。

        3.2.3 羅望子膠(tamarind gum)

            羅望子膠是由羅望子種子的胚乳經過烘烤粉碎,用水提取精制而成的,又稱羅望子多糖膠。羅望子膠為微帶褐紅色、灰白色至白色的粉末,是一種水溶性植物膠。與其他動植物相比,羅望子膠具有優良的化學穩定性和熱穩定性,在醋酸或鹽水溶液中于97℃加熱1h,黏度殘存率比角豆膠及瓜爾膠高2.5倍。

            羅望子膠是一種重要的種子膠,世界上很多發達國家的食品、醫藥及紡織等工業廣泛應用羅望子膠。羅望子膠可用于果汁、乳飲科及果漿等產品,起穩定作用;在冰制品和糖漿中羅望子膠是優良的結晶控制劑;在奶酪和冰凍食品中加入羅望子膠,起防縮作用。

        3.2.4 亞麻籽膠(flaxseed gum)

            亞麻籽膠,又稱富蘭克膠、胡麻膠,是以油料作物胡麻子為原料經精選、清洗、浸提、萃取、脫色、過濾、濃縮、干燥得到的高分子復合膠,是一種以多糖為主的種子膠。亞麻籽膠的顆粒狀為黃色晶體,粉末狀為白色至米黃色,有甜味或無味。

            亞麻籽膠的黏度隨放置時間的延長而增高,隨溫度的升高而降低,pH值在6.0~8.0范圍內亞麻籽膠黏度最大;亞麻籽膠可以與水以任意比例互溶形成均勻膠液;與阿拉伯膠、海藻膠、黃原膠、明膠、CMC相比,亞麻籽膠的乳化效果最好,而且隨著亞麻籽膠濃度的增加其乳化效果增強,此外,亞麻籽膠對氯化汞、氟乙酰胺、三氧化二砷、敵百蟲等毒品還有顯著的解毒作用。

            亞麻籽膠在食品工業中可以替代果膠、瓊脂、阿拉伯膠、海藻膠等用作增稠劑、黏合劑、穩定劑、乳化劑和發泡劑等。在冰淇淋生產中,亞麻籽膠可以使冰淇淋口感細膩、潤滑,適口性好,無異味,產品冷凍后仍能保持結構適中,冰晶微小均勻;在香腸加工中添加亞麻籽膠可以使香腸彈性良好,組織結構結實、細膩、無異味、無雜質、切片光滑完整、不析水、不出油、口感爽滑,產品經冷凍貯存后,仍保持其性狀,切片不碎不散;在軟糖生產中添加亞麻籽膠可以制出糖體清澈、色澤明艷、彈性優良、口感柔軟滑爽的軟糖;此外,亞麻籽膠還可作為汽水、蛋白飲料的泡沫穩定劑、果汁飲料的增稠劑、蛋白飲料的穩定劑等。

        3.2.5 阿拉伯膠(arabic gum)

            阿拉伯膠是由金合歡樹的樹皮傷痕滲出的無定形琥珀色干粉,阿拉伯膠又被稱為金合歡膠或金合歡黏膠,為淚珠狀,呈略透明的琥珀色,無味,可食用,精制的阿拉伯膠粉為白色。阿拉伯膠可以形成濃度超過50%的高分子溶液,它是工業上用途最廣泛的水溶性膠。

            阿拉伯膠在食品工業中被廣泛用作增稠劑、乳化劑、穩定劑、潤濕劑、表面上光劑等,阿拉伯膠主要可用于糖果點心、牛奶制品、面制品、飲料及香料生產中。

        3.2.6 黃蜀葵膠(ablmoschus manihot gums)

            黃蜀葵膠,又名黃蓍膠,是一種從豆科黃蓍屬的各種灌木樹皮滲出物提煉出來的天然植物膠。黃蜀葵膠具有和卡拉膠的半酯化硫酸酯一樣可電離的半乳糖醛酸單元,這些陰離子之間相互排斥,該性質可以被認為黃蜀葵膠具有懸浮性的因素之一。黃蜀葵膠溶液在靜止時比在流動時具有更大的表觀黏度,黃蜀葵膠在溶液中的假塑性有助于提高它的懸浮性。

            黃蜀葵膠可以作為增稠劑、懸浮劑、乳化劑、水分保持劑、黏合劑、賦形劑、薄膜形成劑等,廣泛應用于食品工業中,主要用于蛋黃醬、調味品、飲料、泡菜生產中。

        3.2.7 刺梧桐膠(karaya gum)

            刺梧桐膠又名蘋婆樹膠,是由蘋婆樹種植物,劃破其樹干,采取其滲出的膠狀分泌物,經干燥、粉碎而制成。刺梧桐膠是一種復雜的水溶性多糖物質,在食品生產中可以被用作增稠劑、穩定劑、乳化劑、保濕劑等。

            制造汽水和果子露時,添加0.2~0.4g/100mL的刺梧桐膠,可以防止自由水的析出和大顆粒冰晶的生成;制造涼菜調味品時,刺梧桐膠可以用作穩定劑,有時也可與阿拉伯膠合用作保護膠體;在肉制品生產中,添加刺梧桐膠可以使肉類制品有光滑的外觀;此外,刺梧桐膠可以用作蛋白甜餅的黏合劑。

        3.2.8 果膠(pectin)

            果膠的原料主要是干燥的柑橘皮、檸檬皮及蘋果皮等,甜菜、向日葵托盤、蘋果渣、洋蔥等也含有較多的果膠,可以充當果膠生產的原料。果膠分為兩類:高酯果膠和低酯果膠,這兩類果膠的性能及對體系的要求不同,用法也不同。高酯果膠是甲氧基化度值高于50%的果膠,低酯果膠是甲氧基化度值低于50%的果膠。

            果膠大部分用于食品工業,少部分用于藥品和化妝品等,在食品工業中,果膠一般用作膠凝劑、增稠劑和穩定劑等,主要可用于果醬、果凍、膨化糖食、飲料、乳品中。

        3.2.9 其他植物來源的增稠劑

            其他植物來源的增稠劑還有沙蒿籽膠、葫蘆巴膠、田菁膠、木瓜子膠、刺云豆膠、印度樹膠、松膠等。

        3.3 微生物來源的增稠劑

            微生物代謝膠也稱為生物合成膠,目前大規模應用于工業化生產的微生物代謝膠是細胞體外多糖,由于微生物代謝膠不受氣候等因素的影響,國際上對微生物代謝多糖的研究比較熱門,目前已經進行商業開發應用的微生物來源的增稠劑主要有黃原膠、結冷膠、普魯蘭糖、葡聚糖等。

        3.3.1 黃原膠(xanthan gum)

            黃原膠又稱漢生膠或黃桿菌膠,是由微生物發酵提取制成的,為高分子酸性雜多糖。黃原膠為白色或淺黃至棕色粉末,易溶于水,有良好的增稠性能;黃原膠耐酸、堿,抗酶解,且不易受到溫度變化影響;黃原膠具有觸變性與假塑性,可以大大增加其在食品工業中的應用,并賦予食品良好的感官性能;pH值在2.0~12.0范圍內黃原膠都有很高的黏度;黃原膠對大多數鹽類穩定,可以與其他增稠劑并用。

            自1969年黃原膠被允許作為食品添加劑使用以來,已被食品工業廣泛接受,按照我國食品添加劑使用衛生標準,黃原膠的最大使用量為0.5~1g/kg。在飲料中添加黃原膠可以給予飲料良好的風味和爽口的感覺,也可以作為飲料中風味物質的穩定劑,使不溶物懸;在調味料中黃原膠利于保持黃原膠液體的流動性;在冷凍食品中添加黃原膠可以使產品具有良好的抗熱收縮性和口感;在焙烤食品中添加黃原膠可以使焙烤食品保持一定的濕度,改進其口感,延長淀粉老化,延長焙烤食品的儲藏期和貨架期;此外,黃原膠還可廣泛用于罐頭食品、雞肉、火腿、土豆、金槍魚、通心粉、餅干、點心等制品中。

        3.3.2 結冷膠(gellan gum)

            結冷膠是用生物發酵方法得到的多糖膠質凝膠劑,由β-D-葡萄糖β-D-葡萄糖醛酸和α-L-鼠李糖作為重復單元以2:1:1的物質的量比聚合成長鏈分子,結冷膠干粉呈朱黃色,無特殊的滋味和氣味。

            結冷膠水溶液是一種典型的假塑性流體,其水溶液的黏度隨剪切速率的增加而明顯降低,隨剪切速率的減弱而恢復;結冷膠所形成的凝膠熱穩定性高,在pH4.0~8.0之間幾乎不受pH值的影響,且對酶穩定;結冷膠具有優越的呈味性能和良好的配伍性;結冷膠具有低用量、高凝膠強度的優點,在結冷膠用量大于0.05%時,即可形成澄清透明的凝膠。

            結冷膠作為一種新型的食品添加劑與其他同類產品相比具有用量少、性能更穩定、凝結度高、凝膠清亮和優越的呈味性能等優點。結冷膠作為一種新型的微生物胞外多糖,其用途非常廣泛,在食品領域主要用作增稠劑、凝結劑、懸浮劑和成膜劑等,目前已經被廣泛應用于飲料、面包、肉制品、魚制品、乳制品、面條、餅干、蛋糕、起酥油、速溶咖啡、雪糕、冰激凌、果凍、軟糖等食品中。

        3.3.3 普魯蘭糖(pullulan)

            普魯蘭糖是出芽孢梗霉產生的胞外多糖,亦稱茁霉多糖、出芽短梗孢糖、芽霉菌糖或普聚多糖。普魯蘭糖是無色、無味的高分子物質,易溶于水,醚化或酯化后可降低其水溶性。

            普魯蘭糖不會引起任何生物學毒性和異常狀態,其炭化不產生有毒氣體,可以安全地用于食品中;普魯蘭糖是中性多糖,在常溫pH值小于3.0水解,黏度降低,在堿性條件下加熱焦化著色;普魯蘭糖的黏度遠低于其他多糖,其黏度隨相對分子質量及濃度的增加而增加;普魯蘭糖可塑性強,不需要添加增塑劑和穩定性物質,通過控制普魯蘭糖的濃度即可控制膜的厚度。

            在食品工業中,普魯蘭糖可以作為低熱量食品添加劑,保健食品添加劑,食品保鮮,食品加工及包裝。此外,普魯蘭糖還可用做化妝品填充劑和增稠劑,藥品膠囊的替代品,血漿代用品等。

        3.3.4 凝膠多糖(curdlan)

            凝膠多糖又稱凝結膠、凝結多糖、熱凝膠、可德膠,是一種中性微生物胞外多糖。凝膠多糖不溶于水、乙醇和大多數有機溶劑,易溶于堿性溶液、二甲基亞砜、甲酸、水飽和尿素、25%碘化鉀;凝膠多糖加熱就可成膠,且熱穩定性好,冷凍處理后,凝膠強度和脫水率會發生一定的變化;凝膠多糖有極強的脂肪包容性;此外,凝膠多糖還易被剛果紅和苯胺藍染色,不被甲苯胺藍和次甲基藍染色。

            凝膠多糖對香腸、午餐肉、漢堡包等肉制品具有保水保油效果,用量一般為0.25%~0.5%,還可用于漢堡包,炸雞等表面覆膜,減少制品的質量損失,使制品口感香滑柔軟;凝膠多糖用于水產品中,可增強制品的彈性,同時使其硬度增加便于操作。

        3.3.5 葡聚糖(glucan)

            葡聚糖是以葡萄糖為單體形成的高分子聚合多糖,是自然界中最重要的純多糖,由于葡聚糖連接方式、聚合度、空間結構等的不同,形成性質和外觀差異甚大的多種類型,淀粉、香菇多糖、纖維素等都是一些來源不同或糖苷鍵不同的葡聚糖。

            葡聚糖為中性多糖,廣泛分布于微生物、植物、動物界中。葡聚糖能夠溶解于冷水中,水化后形成透明、低黏度的溶液;在pH4.5~7.0,溫度4~40℃的條件下可以保存數年,不會發生分子降解;葡聚糖具有良好的乳化穩定性。

            目前葡聚糖主要用于醫藥,還未作為食品添加劑來使用。

        3.4 海藻類膠

            食用海藻類生物資源的開發利用,是當前食品研究和應用中一個重要方向,海藻膠是從天然海藻中提取出的一類食品膠,主要包括卡拉膠、海藻酸鈉、瓊脂等。

        3.4.1 卡拉膠(carrageenan)

            卡拉膠又名鹿角藻膠、角叉膠,是由某些紅海藻提取制得,為白色或淡黃色粉末,無臭,味淡,易溶于熱水形成半透明的膠體溶液,不溶于冷水和有機溶劑,但可溶脹成膠塊狀;卡拉膠水溶液在有鉀、鈣離子存在時可生成可逆性凝膠;卡拉膠的水溶液具有高度黏性和膠凝特點,其凝膠具有熱可逆性;卡拉膠與蛋白質類物質作用,可以形成穩定膠體。

            卡拉膠是D-吡喃半乳糖以3,6-脫水半乳糖組成的高分子多糖類硫酸酯的鈣、鎂、鉀、鈉、銨鹽根據分子中硫酸酯在吡喃糖環上的結合型態,產生了7種主要類型的卡拉膠,包括:κ-型、ι-型、λ-型、μ-型、v-型、ξ-型、θ-型,目前工業主要生產和使用前3種。

            卡拉膠可以改善食品的品質和外觀,在食品生產中可作為增稠劑、膠凝劑、穩定劑、乳化劑、成膜劑。按照我國食品添加劑使用衛生標準,卡拉膠可以用于乳制品、調味品、醬、罐頭食品、湯料、冰激凌中,最大使用量為0.05~6g/kg。

        3.4.2 海藻酸鈉(sodium alginoate)

            海藻酸鈉亦稱為藻酸鈉、海藻膠、藻朊酸鈉,是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種多糖碳水化合物,為白色或淺黃色粉末,幾乎無臭、無味,溶于黏稠狀膠體溶液,具有吸濕性;海藻酸鈉在pH5.0~10.0范圍內黏度穩定,pH值低于4.5時黏度顯著增加,當pH值為3.0時,產生不溶于水的海藻酸沉淀;海藻酸鈉的黏度影響所形成凝膠的脆性,黏度越高,凝膠越脆,可以通過增加鈣離子和海藻酸鈉的濃度而得到的凝膠強度增大;膠凝形成過程中可通過調節pH值,選擇適宜的鈣鹽和加入磷酸鹽緩沖劑或螯合劑來控制,也可以通過逐漸釋出多價陽離子或氫離子或兩者同時來控制;海藻酸鈉易于蛋白質、淀粉、明膠、甘油、阿拉伯膠、CMC、山梨醇等共溶,可以與多種食品原料配合使用。

            海藻酸鈉的ADI為0~25mg/kg,可以廣泛用于多種食品中,包括牛奶制品、冷凍食品、布丁、果醬、水果罐頭、焙烤食品、飲料、家禽、魚類等產品中。

        3.4.3 瓊脂(agar)

            瓊脂亦稱瓊膠、凍粉或洋菜等,是由海藻提取出來的多糖類物質。瓊脂呈白色至淺黃色,有條狀、片狀、粒狀和粉狀等,半透明,具膠質感。無臭或微有特征性氣味,不溶于冷水,沸水中易分解成溶膠,溫度降低后便成凝膠;瓊脂的凝膠強度在pH4.0~10.0范圍內變化不大,當pH值超過此范圍凝膠強度大大下降。

            瓊脂可以用做增稠劑、凝固劑、懸浮劑、乳化劑、保鮮劑,在食品工業主要應用瓊脂的膠凝性質、乳化性質和穩定性,常用于焙烤食品、糖果點心、牛奶產品、酒類、家禽和魚類產品、果醬罐頭及其他產品中。

        3.5 其他來源的增稠劑

        3.5.1 羧甲基纖維素鈉(sodium carboxymethyl cellylose)[15]

            羧甲基纖維素鈉,簡稱CMC-Na,是葡萄糖聚合度為100~2000的纖維素衍生物。CMC-Na為白色纖維狀或顆粒狀粉末,無臭、無味、有吸濕性,易分散在水中形成透明的膠體溶液,溶液的黏度隨溫度的下降而迅速降低;CMC-Na水溶液的黏度也受pH值的影響,當pH值為7.0時,黏度最大,pH值在4.0~11.0均可以使用,當pH值低于3.0時,易生成游離酸沉淀;CMC-Na耐鹽性較差。

            CMC-Na在食品工業中應用廣泛,我國規定本品可用于速煮面和罐頭中,最大用量為5.0g/kg;用于果汁牛乳,最大用量為1.2g/kg;用于冰棍、雪糕、糕點、冰激凌、餅干、果凍、膨化食品,可按正常生產需要使用;在國外,CMC-Na還可用于人工甜味劑、果醬、番茄醬、乳酪、面包、蛋糕、醬油、酸味飲料等。

        3.5.2 淀粉、變形淀粉及淀粉水解物

            淀粉是連接葡萄糖的長鏈狀分子,水解到二糖階段為麥芽糖,完全水解后得到葡萄糖,淀粉水解物主要包括糖醇(山梨醇、麥芽糖醇等)、糊精、淀粉糖(飴糖、葡萄糖、麥芽糖、異構化酶、微生物多糖及雙糖等)。變性淀粉有可溶性淀粉、酸變性淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉、交聯淀粉、接枝淀粉等。

            淀粉、變性淀粉及淀粉水解物的性能優異,在食品工業中被廣泛作為食品增稠劑,可起到增稠、穩定、乳化、黏結、填充、賦型等功效,并能節約成本、改善加工性能,賦予產品特有的質構。

        4 、結語

            近年來,我國對增稠劑新產品的開發,物理特性及應用等進行了大量的研究,但真正實現產業化、規;谋容^少,國內增稠劑生產廠家規模小,技術力量薄弱,自主開發能力較差,對產品的檢測能力不夠。

            我國的增稠劑市場是一個剛剛起步的新興市場,是一個朝陽產業,雖然現在的市場規模與人口比起來相對較小,但是隨著人民生活水平的提高,消費者對食品的品質、外觀、風味等要求越來越高,增稠劑作為改善食品特性的常用的食品添加劑,其發展趨勢是非常良好的,而且增長空間也是非常巨大的,因而,利用高新技術開發出的安全、健康、廉價、質優的新型食品增稠劑將具有廣闊的市場前景。
        編輯:foodnews

         
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