提高协同增效作用!黄原胶与其他胶体的复配应用

发布日期:2024-02-02  
核心提示:  黄原胶是一种应用非常广的增稠剂,与其他胶体配伍后有很强的协同增效作用,这主要是由于黄原胶分子的双螺旋结构极易和含有-1
  黄原胶是一种应用非常广的增稠剂,与其他胶体配伍后有很强的协同增效作用,这主要是由于黄原胶分子的双螺旋结构极易和含有β-1,4糖苷键的胶体分子发生嵌合作用,从而在溶液中形成网络结构,使体系的表观黏度明显提高,也可产生凝胶效应,因此黄原胶在复配胶中应用广泛,下面简单介绍黄原胶与卡拉胶、刺槐豆胶、魔芋胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、结冷胶等复配后的应用。

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  01、黄原胶与卡拉胶复配
 
  蔡为荣等研究了黄原胶与卡拉胶进行复配后应用于蒸煮火腿,认为当添加质量分数0.6%的复配胶后其凝胶强度得到提升,口感更加滑润,蒸煮火腿的口感得到改善,并且复合磷酸盐的用量降低,从而使得蒸煮火腿更加健康。
 
  李龙伟等将黄原胶和卡拉胶复配后应用在果冻中,结果发现当黄原胶与卡拉胶复配质量比为1:10,总胶质量分数为1.1%时果冻的感官评分最高,此时果冻的成型性、弹性、脆性均较好,且色泽均匀、半透明、组织状态良好、口感细腻、酸甜适宜。
 
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  陈哲敏等研究了魔芋胶、κ-卡拉胶与黄原胶复配胶在肉丸中的应用效果,得出当魔芋胶、κ-卡拉胶与黄原胶的最佳质量配比为1.3:1.0:0.3,总胶质量分数为0.6%时,肉丸的质感、析水性和口感得到了一定改善。
 
  02、黄原胶与刺槐豆胶复配
 
  槐豆胶与黄原胶复配溶液能够进行剧烈反应,在两组分的浓度很低的情况下有强烈的协效增稠性,可获得浓稠溶液或形成有弹性的凝胶。槐豆胶与黄原胶的复配效应可能是因为槐豆胶上不带侧链的片段可与常温下螺旋的结构亲水胶体形成稳定的结合。
 
  研究表明槐豆胶与黄原胶重量比为2:8,浓度达到0.5%~0.6%时即可形成凝胶。两者复配胶的黏度随浓度的升高而升高;复配胶为“非牛顿流体”,溶液的黏度随剪切力的增加而降低。
 
  还有研究表明,加热时间、加热温度、pH、冻融变化都对两者复配胶的黏度有影响,其中复配胶的黏度在加热到60min时趋于最大值,而加热超过90min使其粘度有所降低;加热温度对复配胶的黏度影响也很大,随加热温度的升高,黏度有较高幅度的增加,最佳加热温度为60℃,加热超过60℃使复配胶的粘度有所降低;pH对复配胶的粘度有一定的影响,其中在碱性条件下黏度下降的幅度较大;冻融变化使槐豆胶和黄原胶复配胶的黏度有较大幅度的增加,其中冷冻使复配胶的黏度增加的幅度最大。因此可应用于酸性冷饮,中性酸性乳饮料、植物蛋白饮料、冷冻速冻制品中等,另外在实践中可根据不同的需求灵活应用。
 
  SandoLo等研究了黄原胶与刺槐豆胶的协同作用,表明混合胶所形成的网状结构类型取决于两者的比例及热处理条件,刺槐豆胶与黄原胶的质量比为1:1时,混合胶可形成网状结构;质量比为1:3时,较低温度下可以检测到凝胶点,在较高温度下只能观测到弱凝胶;而质量比为1:9时,在较高温度下就可检测到凝胶点。
 
  侯团伟指出:黄原胶与刺槐豆胶的侧链发生相互作用形成凝胶结构,凝胶能力的大小取决于其侧链的数量及分布,具有较少的半乳糖侧链及较多光滑区域的刺槐豆胶与黄原胶的相互作用会更加强烈。
 
  郭守军等也证实了黄原胶和槐豆胶有着强烈的协效增稠性,复配胶的黏度随着浓度的升高而升高,复配胶溶液的最佳加热温度和加热时间分别为60℃和60 min。
 
  魏燕霞等同样研究了黄原胶与刺槐豆胶复配后体系的流变性,发现当刺槐豆胶与黄原胶的复配质量比为2:3时,复配体系的黏度最大,pH值为6.0~10.0时,其黏度变化较小,保持相对稳定,这使得其复配胶在果冻等凝胶食品中应用最为广泛。
 
  03、黄原胶与魔芋胶复配
 
  魔芋胶在碱性条件或用量大时才能形成凝胶,且凝胶组织松软,容易脱液,收缩。黄原胶为非凝胶多糖,无论在什么浓度下都不能形成凝胶,当与魔芋胶复配,在复配共混胶浓度为1%时形成坚实的热可逆凝胶,这可能是因为黄原胶的双螺旋结构易和含β-(1-4)糖苷键的多糖发生嵌合作用所致。
 
  还有研究表明,当黄原胶与魔芋精粉的共混比例为70:30,多糖总浓度为1%,可达到协同相互作用的最大值。凝胶强度随两者聚合物的浓度增加而增加,随盐浓度的增加而降低。
 
  张科等以猪肉和鸭肉为原料加工西式灌肠通过加入黄原胶,魔芋胶,卡拉胶当总浓度为0.8%三者比例为3:2:3时灌肠质构特性最好。卡拉胶透明度非常好,常用做制作果冻的首选胶,缪铭等用黄原胶,魔芋胶与卡拉胶13:20:1进行复配生产甜玉米果冻,当复配胶总浓度为1.1%时制作的果冻最好。
 
  王元兰等将黄原胶与魔芋胶进行复配,研究复配体系的流变特性,发现当黄原胶与魔芋胶质量配比为7:3,总胶质量分数为1.0%时,协同效应达到最大值。在升高温度后由于无序分子也不断增多,复配胶黏度会随着制备温度的升高而下降,但流变特性变好,因此在制备时应注意温度的控制。
 
  陈志行等的研究也证实温度对黄原胶与魔芋胶复配的影响较大,当黄原胶与魔芋胶质量比为1:1,温度由20℃升至40℃时复配胶的黏度下降较快,在40~80℃时复配胶黏度下降缓慢。当改变复配胶的混合比例,黏度随温度的变化趋势也不同。
 
  王琳等通过粒度分布仪测定乳浊液中粒子大小分布来确定黄原胶与魔芋胶复配后对花生乳稳定性的影响,研究表明:黄原胶与魔芋胶复配使用,可显著提高花生乳的表观黏度,能较好地解决花生蛋白不稳定、沉降速度快的问题;当黄原胶与魔芋胶质量比为3:2,总胶质量浓度为0.36g/L 时,花生乳的稳定效果最好。
 
  04、黄原胶与瓜尔豆胶的复配
 
  瓜尔豆胶耐酸,耐碱,低浓度时粘度就很高,保水性好,但容易分解和沉淀,可作为增稠剂、乳化剂、成膜剂、成型剂、稳定剂,在面制品、冷饮食品中常首选使用。
 
  瓜尔豆胶中有功能作用的多糖是瓜尔糖(Guaran),其主键为(1→4)-β-D-甘露糖单位,侧键则由单个的α-D-半乳糖以(1→6)键与主键相连接。在主键上平均每两个甘露糖单位中有一个半乳糖单位在C-6位与之相联,甘露糖与半乳糖之比为1.8:1(约为2:1)。其结构与槐豆胶相似,主要区别是半乳糖侧链比槐豆胶多。
 
  瓜尔豆胶分子中半乳糖的分布是随意无规则的,因为在其主键的有一些区域上没有半乳糖,而在另一些区段上则分部较多,尤其在离子强度很低的情况下,无分支的区段能与黄原胶形成聚合物,产生弱的黏度增效作用,两者复配不能形成凝胶,这可能是因为没分布半乳糖的主链区域较少,不能与黄原胶的双螺旋结构牢固嵌合。
 
  瓜尔豆胶及其衍生物与大多数相对分子质量较高的聚合物一样具有假塑性,但是它们的假塑度没有黄原胶那样大,而这两种聚合物结合起来,就会有助于乳制品之类产品的稳定。
 
  另外,石启龙等在芹菜冬瓜汁复合饮料研制中,瓜尔豆胶和黄原胶各用0.15%稳定效果最佳。在面制品方面,可增加面粉面筋的数量,提高面团可塑性,郑捷等研究了几种添加剂对蔬菜杂粮方便面品质的影响,结果表明瓜尔豆胶与黄原胶,CMC-Na复配可大大增加方便面的吸水率,减少方便面断条率。
 
  05、黄原胶与阿拉伯胶的复配
 
  阿拉伯胶是从阿拉伯树的分泌物中分离出来的一种含有钙、镁、钾等多种阳离子的弱酸性、水溶性大分子多糖物质。商品阿拉伯胶相对分子质量为50~100万,阿拉伯胶大分子具有增稠和乳化双重作用。
 
  阿拉伯胶水溶液粘度最低,在pH6~7时粘度达到最大值,常用作啤酒工业中最理想的泡沫稳定剂。阿拉伯胶与高糖具有相容性,可防止蔗糖结晶表面产生“白霜”,广泛应用于软糖、糖果、果糕等含糖量高含水量低的食品中。
 
  黄原胶与阿拉伯胶的复配在食品工业中不常用,两者复配常用作香料的乳化剂,也可通过喷雾干燥得到固体香精,避免香精的挥发与氧化。
 
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  两者也可与其他食品胶复配用于高蛋白乳饮料中,钟秀娟等在食品胶体对高蛋白调酸乳饮料稳定性的影响研究中表明:当CMC-Na用量为0.4%,黄原胶与魔芋胶3:2且用量为0.03%,阿拉伯胶用量为0.02%时,可有效解决产品的乳脂析出及沉淀问题,稳定性效果最好。
 
  06、黄原胶与结冷胶的复配
 
  结冷胶是微生物多糖,安全无毒,有独特的理化性质,是近年来最有发展前景的微生物多糖之一,结冷胶的单糖组成是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸,其组成比例大约为2:1:1。
 
  结冷胶不易溶于冷水,当热的结冷胶水溶液冷却后,会形成热可逆凝胶。凝胶有良好的稳定性,耐高温,能抵抗微生物及酶的作用;耐酸性强,在pH4.0~7.5条件下性能最好。
 
  结冷胶在透明度和强度上都优于琼脂等胶体。在电解质存在时,结冷胶也可形成凝胶,对于钙、镁离子特别敏感,用钙、镁离子作为离子源形成凝胶要比钠、钾等一价离子有效得多。
 
  结冷胶能够在极低的用量(质量分数0.05%)时,即可形成澄清透明的凝胶,其用量通常只为琼脂和卡拉胶用量的30%~50%,而且制成的凝胶富含汁水,风味释放性好,有入口即化的口感。结冷胶与其他食品胶有较好的复配性,应用广泛。
 
  黄原胶与结冷胶的复配可使组织结构从脆性胶体到有弹性的胶体任意转变,结冷胶有很好的悬浮性,可与黄原胶复配用于悬浮饮料,流体食品中。也可用于面制品改良,有研究表明0.3%黄原胶与0.01%结冷胶复配,应用于面条加工中可生产出优质的面条。
 
  07、黄原胶与琼脂的复配
 
  琼脂具有凝固性,稳定性,能与一些物质形成络合物等物理化学性质,可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂,广泛用于制造粒粒橙及各种饮料、果冻、冰淇淋、糕点、软糖、罐头、肉制品、八宝粥、银耳燕窝、羹类食品、凉拌食品等。
 
  黄原胶和琼脂有类似的双螺旋结构,少量的黄原胶分子可与琼脂分子共同形成三维网状结构,用量过大会阻止琼脂分子之间的交联,使得凝胶强度降低。
 
  08、黄原胶与多种食品胶的复配
 
  黄原胶不仅与单一的增稠胶凝剂复配,还可与两种、两种以上种类的增稠胶凝剂以及其他类别的添加剂进行复配使用,按照不同的生产需求,选择不同的食品稳定增稠剂,不同的用量进行复配。
 
  有研究表明:黄原胶+瓜尔豆胶+槐豆胶复配能够在乳制品中有很好的效果,并且分别为0.2%、0.01%、0.9%时耐盐性最好,用量少,成本最低。肖玫等在绿茶、苹果、甘草复合保健饮料中用0.7%的CMC-Na,0.4%黄原胶,0.2%的k-卡拉胶复配,保健饮料的稳定性最好。
 
  另一组研究表明,黄原胶+魔芋胶+瓜尔豆胶用量分别为0.3%、0.01%、0.8%产品耐盐性最好,用量少成本低。研究表明,在面制品改良中,0.5%黄原胶、0.08%CMC、0.04%的卡拉胶复配,0.06%黄原胶、0.45%卡拉胶、0.35%瓜尔豆胶等对冷冻面团的综合品质有很大改善。
 
  任洪涛等用0.1%黄原胶、0.6%CMC-Na、0.3%单甘酯、0.3%复合磷酸盐进行复配处理冷冻汤圆,汤圆塌陷和龟裂得到很好改善。也有研究表明,用0.08%黄原胶、0.1%海藻酸钠、0.09%壳聚糖制得的涂膜材料对鲜切莲藕保鲜贮藏有显著的效果。
 
  黄原胶可与多种亲水性胶体进行复配,复配后其应用性能显著提升,且复配胶能够降低用量和成本,这都是单一胶体无法比拟的优势。因此,黄原胶复配后有更好的发展前景。
 
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心,图片来源:创客贴会员。
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