食品增稠剂胶体的种类与应用.ppt
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1、食品增稠剂 (胶体) 种类和应用,一、食品胶的定义,食品胶(food gums) 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,在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、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,所以也常称作食品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳定剂、悬浮剂、食用胶、胶质等,二、食品胶的分类,分类,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
2、二醇、变性淀粉,二 食品胶的功能特性,增稠性 胶凝性 膳食纤维功能 乳化、稳定性,作为被膜剂和胶囊 悬浮分散性 保水持水性 控制结晶,(一)、性质 凝胶:当体系中溶有特定分子结构的增稠剂,浓度 达到一定值,体系也满足一定要求时,通过以下作用,体系形成三维空间的网络结构: 增稠剂大分子链间相互交联与螯合 增稠剂大分子与溶剂分子(水)的强亲合性 琼脂:1%浓度就可形成凝胶 海藻酸盐:热不可逆凝胶(受热后不会稀释) 人造果冻的原料,(2) 相互作用,黄杆菌胶+刺槐豆胶,黄杆菌胶,刺槐豆胶,粘度,浓度,增效:混合液体经过一定 时间后,体系的粘度大于 各自增稠剂单独使用粘度 之和,减效:阿拉伯胶可减低黄
3、 蓍胶的粘度,在增稠剂实际应用中,往往单独使用一种增稠剂得不到理想效果,常需复配使用,发挥协同作用 如:CMC和明胶,卡拉胶、瓜尔胶和CMC,琼脂和刺槐豆胶,黄原胶和刺槐豆胶等,(二)、功效与应用 1、赋予食品所要求的流变特性,改变食品的质构和外观 使液体或浆状食品形成特点形态,具有粘滑适口的感觉 如:冰淇淋等冰点心的质量,很大程度上取决于冰晶形成的状态。加入增稠剂可防止冰晶过大(以免感到组织粗糙有渣),使冰晶细微化,口感光滑,结构细腻均匀 2、使制品均匀稳定,富有特色 如:配制酸奶时须加有机酸,但会引起乳蛋白凝聚与沉淀而分层。添加增稠剂有助于分层的解决 3、提高起泡性和稳定性 如:冰淇淋常使
4、用槐豆胶、海藻酸钠等做发泡剂,4、成膜:在食品表面形成光滑的薄膜,作用:,防止吸湿:冷冻食品、固体粉末食品 防止失水:果蔬保鲜,并有抛光效果,这类增稠剂也称为被膜剂,是增稠剂的发展动向之一,如:醇溶蛋白、明胶、琼脂、海藻酸等 5、保水 因增稠剂具有强亲水作用,在肉制品、面粉制品中能品质改良的作用 面粉类食品:改善面团的吸水性,加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度,有利于面团的调制过程 利用增稠剂的持水性和凝胶性,可增加产品的重量、粘弹性和淀粉的化程度,不易老化失水,我国允许使用的食品胶(一),GB 2760-2007 琼脂 卡拉胶 海藻酸钠 羧甲基淀粉钠 明胶 黄原胶 海藻酸钾 羧甲基纤维
5、素钠 果胶 槐豆胶 阿拉伯胶 海藻酸丙二醇酯 甲壳素 罗望子胶 羟丙基淀粉醚 瓜尔胶 黄蜀葵胶 乙酰化二淀粉磷酸酯 田菁胶 聚葡萄糖 羟丙基二淀粉磷酸酯 环糊精 亚麻籽胶 磷酸化二淀粉磷酸酯,我国允许使用的食品胶(二),1999年增补 新增品种:氧化羟丙基淀粉、磷酸酯双淀粉、葫芦巴胶、聚丙烯酸钠、沙蒿胶 2000年增补 新增品种:辛稀基琥珀酸铝淀粉、醋酸酯淀粉 扩大范围:酸处理淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯 2003年增补 扩大范围:羧甲基纤维素钠,例一、瓜尔豆胶(guar gum),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。瓜尔豆胶是从瓜尔树种子中分离出来的一种可食
6、用的多糖类化合物。,1.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。 在结构上,以-1,4键相互连接的D-甘露糖单元为主链,不均匀地在主链的一些D-甘露糖单元的C6位上再连接了单个D-半乳糖(-1,6键)为支链,其半乳糖与甘露糖之比为1:1.8,简化为1:2。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。,2.瓜尔豆胶的物化性质(一),(1)溶解性 瓜尔豆胶能溶于冷/热水中并同时迅速开始水化,最终获得半透明状黏稠溶液。但不能溶于乙醇等有机溶剂。 (2)黏度 瓜尔豆胶是黏度最高的天然胶体之一,其1%水溶液黏度在
7、45Pas之间,2.瓜尔豆胶的物化性质(二),(3)热稳定性 温度上升时,瓜尔豆胶溶液粘度下降,瓜尔胶溶液在高温下加热一段时间会发生不可逆降解,糖苷键被水解,结果使粘度急速丧失,在PH值3以下的酸性溶液中也会发生降解。 (4)酸稳定性 瓜尔豆胶溶液天然pH为中性,pH变化在410范围内对胶溶液的性状影响不明显 (5)流变性 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。,3.瓜尔豆胶的应用,我国规定(GB 2760-2007): 瓜尔豆胶可用于各类食品中,按生产需要适量使用。,瓜尔豆胶在食品中的功能,例二、阿拉伯胶(Arabic gum),阿拉伯树胶是来源于豆科的金合欢
8、树属的树干渗出物。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,精制胶粉则为白色。 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。,1.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。 水解阿拉伯胶可获得D-半乳糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖和D-半乳糖醛酸。 阿拉伯糖的结构上还连有2%左右的蛋白质,2.阿拉伯胶的物化性质 (一),(1)溶解度: 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。 (2)黏度: 阿拉伯胶是典型的“高浓低黏”型胶体。 (3)流
9、变性: 溶液浓度在40%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。,2.阿拉伯胶的物化性质 (二),(4)酸稳定性 pH值48范围内较稳定,当pH低于3时,黏度下降。 (5)乳化稳定性 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 (6)热稳定性 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,例三、果胶 1、果胶的结构组成,果胶是由D-半乳糖醛酸残基经(14)苷键相连接聚合而成的酸性大分子多糖,并且半乳糖醛酸C6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、钙盐形式存在;在C2或C3的羧基位置上常带有乙酰基和其他中性(多
10、)糖支链,如L-鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等。,果胶(Pectin) 化学结构:果胶主要由半乳糖醛酸与其甲基酯的聚合物组成。部分羧基被甲酯化。如果全部被甲酯化,则甲氧基含量约为16.3%。,性能:溶于20倍的水中成粘稠状液体,对酸性溶液较碱性溶液稳定,不溶于乙醇,能用乙醇、甘油、蔗糖浆润湿,与3倍以上的砂糖混合后更易溶于水,高酯果胶:甲氧基含量7% 低酯果胶:甲氧基含量7%,制法: 将苹果、柑橘、柚子等果皮洗净,加1.8倍热水,再加0.14%的盐酸于9095下萃取30min,压榨过滤,真空浓缩至果胶含量达912%后,用乙醇沉淀。再经洗涤、脱水、干燥、粉碎、过筛而制得产品 将柠檬、柑桔和酸橙
11、等柑桔类水果皮破碎,加果皮量4倍的0.15%的柠檬酸溶液,于加热条件下浸渍、萃取制得果胶 一般由植物果皮提取的果胶中甲氧基含量在714%之间 要提高产品中的甲氧基含量,可将果胶与甲醇进行甲酯化 要获得低酯果胶,采用脱酯工艺,常用:酶法、碱法或酸法,毒理学依据:1。GRAS 2。ADI:无需规定,2、果胶的物化性质,1).溶解性 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 稀果胶溶液几乎是牛顿流体 浓度大于1%的果胶溶液呈现假塑现象 3).稳定性 在pH值2.54.5时高酯果胶是稳定的,当pH大于4.5时,失稳现象就会发生 。 低酯果胶在高pH时更为稳定 高酯果胶水溶液在糖度6
12、0%以上,在PH2.6 3.4可形成非可逆凝胶。与二价金属离子交联才能 形成凝胶(热、搅拌可逆),使用: 果酱、果冻的制作胶凝剂 蛋黄酱、精油的稳定剂 高酯果胶与低酯果胶的区别: 高酯果胶:用作带酸味的果酱、果冻、果胶软糖、糖果、馅 心和乳酸菌饮料等的稳定剂 低酯果胶:无酸味或低酸味的果酱、果冻、凝胶软糖、冷冻 甜食、色拉调味酱、冰淇淋、酸奶等的稳定剂 注意事项: 果胶须完全溶解或分散后再添加,以免形成不均匀凝胶。为此需要高效率混合器,并缓慢添加果胶粉,以免果胶结块,否则极难溶解或分散 能用乙醇、甘油或蔗糖浆润湿,或与3倍以上的砂糖混合,可提高果胶的溶解速度 果胶在酸性溶液中比碱性溶液稳定,例
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