亚麻籽胶是从亚麻种子或是籽皮中提取加工而成的非离子型高分子多糖胶,一般为白色至米黄色粉末或是黄色颗粒状晶体,纯亚麻籽胶为白色粉末。亚麻籽胶内含少量的蛋白质和矿物元素,主要成分为D-葡萄糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、L-鼠李糖、D-半乳糖醛酸、L-半乳糖、L-岩藻糖等。
亚麻籽胶具有黏度大、吸水性强、乳化效果好等特点,并对氯化汞、三氧化二砷等有毒物质有显著的吸附作用,此外,亚麻籽胶还具有护肤、美容、保健的功效,被广泛应用于食品、医药、日用化工和纺织等行业。而亚麻籽胶的提取工艺不仅影响亚麻籽胶产品的质量,同时还会影响进一步制取亚麻籽油的品质,那么影响亚麻籽胶提取率的因素有哪些呢?
影响亚麻籽胶提取率的因素
1、提取次数
第1次的提取率为5.32%,占亚麻籽胶总提取率的85.9%;第2次和第3次提取的亚麻籽胶的总和占亚麻籽胶提取率的14.1%。所以,在亚麻籽胶提取过程中,提取次数为1次即可。
2、提取时间
随着提取时间的延长,亚麻籽胶的提取率成上升趋势。当提取时间从0.5h延长1h,1h延长至1.5h,1.5h延长至2h的过程中,亚麻籽胶提取率分别上升了16.2%,6.58%和6.53%。提取时间从1h延长至2h时,亚麻籽胶提取率的升高幅度变小,所以,为了提高工厂的生产效率,提取时间控制在1h为宜。
3、提取温度
随着提取温度的升高,亚麻籽胶提取率呈线性上升趋势。当提取温度从40℃升高到90℃时,亚麻籽胶的提取率增加了74.9%。有研究结果表示,当提取温度高于80℃时,亚麻籽提取液出现胶凝现象,经过醇沉所得的亚麻籽胶呈现与较低温度所得亚麻籽胶不同的状态,这可能是因为亚麻籽胶在较高温度条件下形成凝胶,多糖之间产生交联而影响其状态所致。所以,亚麻籽胶的提取温度应控制在不超过80℃。
4、不同溶剂倍数
当提取溶剂倍数从5倍增加到10倍时,亚麻籽胶提取率增加了12.2%;当溶剂倍数从10倍增加到30倍时,亚麻籽胶提取率出现小幅下降趋势。所以,在亚麻籽胶的提取过程中应选择溶剂倍数为10。
实验结果表明,提取时间,提取温度和溶剂倍数这三个因素对亚麻籽胶提取率影响的大小排序为提取时间>提取温度>溶剂倍数。最佳工艺参数为提取温度为75℃,提取时间1.5h,溶剂倍数15,此时的亚麻籽胶提取率为5.83%。
1982年Kang等首次报道了利用一种好氧性革兰氏阴性菌伊乐假单胞菌(ATCC31461),最后命名为少动鞘脂假单胞菌(Sphingomonas paucimobilis),在实验室规模下成功生产结冷胶,称为多糖PS-60。1992年美国食品与药物管理局(FDA)批准结冷胶作为粘结剂和稳定剂在食品中广泛使用。2000年底以后,中国才有结冷胶的大规模工业化生产,但是目前发酵及提取的成本相对较高,有待进一步提高生产工艺。
结冷胶是继黄原胶之后当前国际上性能最为优越的生物胶之一,然而其优良性状的应用价值还未完全开发出来。随着分子生物技术的发展,采用基因工程的手段,定向构建结冷胶高产菌株将成为可能,从而提高结冷胶产量,减少生产成本。
其次,从原料角度上看,目前工业生产结冷胶发酵培养基中的碳源为蔗糖或葡萄糖,与普通淀粉、糖蜜相比,价格较高,增加了生产成本,导致最终售价较高,因此,以糖蜜、淀粉甚至纤维素为初级原料是发展趋势。
由于结冷胶安全无毒,且具有耐酸碱、热稳定性好等优势,因而在各行各业都有很大的应用前景。目前,结冷胶在我国售价较为昂贵,因而,提高结冷胶的生产产量、扩大生产规模、减少生产成本成首要任务,未来结冷胶价格有望降低。
一般而言,在食品加工中,明胶的使用量不大,主要作用有增稠、增加稳定性、成胶等。但是它的用途非常广泛,在主食,如酸辣粉、米线里;肉制品,如火腿肠、肉馅里;饮料,如酸性饮料、啤酒里;零食,如龟苓膏、老酸奶、冰激凌、棉花糖、橡皮糖里,都可能有它的身影。
1、0.5kg固体食品中添加硒化卡拉胶3-5mg(含100μg);
2、250-600ml液体饮料中添加硒化卡拉胶1-2.05mg(含有机硒约20-50ug);
3、0.5kg固体饮料中添加硒化卡拉胶50mg(含有机硒约1mg);
4、5kg太空水中添加硒化卡拉胶10mg(含有机硒约200μg);
5、每10kg牛、羊、鸡饲料中添加硒化卡拉胶50mg(含有机硒约1mg)。
适合造纸用的变性淀粉有许多种,但在使用时,除层间喷涂系用淀粉颗粒以悬浮液状态喷洒以外,都需将淀粉糊化成糊液后使用。因此,选择玉米氧化淀粉作为表面施胶剂,具有价格低、成膜强度高、连续性好、糊液制备浓度高、流动性好、白度高等优点。特别在产品高白度产品时,更体现其高白度的优点。
EVOH、PVDC、PA三种薄膜目前常被并称为三大阻隔性材料薄膜,在食品软包装中应用增速较快。这三种阻隔材料性能各有其优缺点。随着软包高阻隔性材料的研发和投产,原有的三大阻隔性材料将很快被替換。
1、EVOH薄膜
EVOH是一种链状结构的结晶性聚合物,是乙烯_乙烯醇的无规共聚物,故而集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物极高的气体阻隔性为一体。
加入乙烯单体,EVOH的拉伸强度、冲击强度下降而耐水性和加工性改善。EVOH膜经双向拉伸后其阻隔性可提高2~3倍。
在EVOH共聚物中,变更乙烯单体与乙烯醇单体的含量,就能得到性能大不相同的EVOH。其中,乙烯单体提供耐水性和加工性,而乙烯醇单体则提供阻隔性,因此乙烯单体的含量增加,氧气透过系数也增加。如:EVOH含29%乙烯时,其氧气透过系数为0.1ml.mm/m2d.MPa,而乙烯含量在38%时,其氧气透过系数为0.4ml.mm/m2d.MPa。
EVOH因树脂分子结构中存在羟基,因此EVOH具有亲水性和吸湿性,纯EVOH制品的吸水性很高,严重影响阻隔性能,因此EVOH不能单独使用,往往作为中间材料与其他材料复合使用,防止其吸水性影响其阻隔性。并且EVOH的阻隔性会随温度上升而下降。它能防止O2等气体透入包装袋内,也能防止袋内充气的逸出。其阻气性比PA高100倍,比PE、PP高1万倍。
EVOH树脂对大多数聚合物附着力很差,需使用特殊的粘接树脂,但EVOH薄膜可以很好地粘附在尼龙膜上,与PA有相当好的亲和力。EVOH玻璃化温度高,能适应成型加工。这种性能可以改变PA膜加热时易产生变型的缺点。
EVOH其阻气性随温度升高而下降,温度从20℃提高到35℃时,氧气的透过率要增加3倍多。因此在还没进行改性前,用EVOH材料做为耐高温蒸煮包装袋就不适宜。
2、PVDC薄膜
PVDC薄膜为偏二氯乙烯聚合物,它是一种高阻隔性树脂,其O2的透过系数稍高于EVOH,而CO2和H2O的透过系数比EVOH低。纯的PVDC虽然有高的阻隔性能,但其加工性十分不好,PVDC的熔融度与分解温度十分接近,且与增塑剂相容性不好,难以单独加工。PVDC共聚物中,VDC的含量越高,其阻隔性越高,反之越低。对湿度的敏感性小于EVOH,但对温度很敏感,温度从20℃升高到60℃时,其透过系数增大100倍。PVDC共聚物中VDC的含量达88%~93%时阻隔性。
PVDC主要用于涂层,但其含有氯而受到限制,在国外因环保问题逐步被其它阻隔材料替代。
PVDC是对氧气和水汽均有高阻隔的塑料薄膜,能耐弱酸,但不耐碱、耐紫外线性差、易发脆、对温度很敏感不适宜做水煮、蒸煮袋。不过,经过改性和提高的全新可耐高温蒸煮的PVDC膜已经制成,正等待实践中考验。
3、PA膜和MXD6薄膜
PA6具有良好的阻隔氧、二氧化碳等气体的性能,其耐穿刺、耐油性很好,但在潮湿环境中它的阻隔性有,PA6膜在不同温度和湿度条件下的透氧性不同。因此用PA6膜做水煮、蒸煮袋的表层是不适合的。因在灭菌处理过程中,PA6薄膜完全浸泡在水中,薄膜吸水溶涨,不但易使胶层降解脱层,还会使阻隔性严重下降。
一般PA6在水煮、蒸煮袋中作为中间层起阻隔作用比较适合(需进行双面电晕处理)。
尼龙类塑料薄膜亲水性较强,容易吸收空气中的水分而导致物料受潮,而且当尼龙的含湿量大时,可能会使产品产生气泡。
因此,PA6薄膜在成膜出厂时的含水率一般在1.5%~2.5%之间(不得超过3%)。无论是PA6膜的保管还是使用,都对周围环境的湿度要求非常严格。
在阻隔材料中,PA膜仅归类于中阻隔产品。由于材料本身具有吸湿性,直接影响到材料的透气性,因为PA6气密性不理想,在国外普遍使用MXD6薄膜。
MXD6是一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成的尼龙薄膜,其气密性比PA6高10倍以上,同时还有良好的透明性和耐穿刺性,可用于阻隔性要求很高的食品软包装及耐高温水煮蒸煮袋。它的大特点是阻隔性不随湿度的上升而下降,在西欧使用量很大。
MXD尼龙和EVOH复合而成的具有双向延伸性的新型薄膜已成为一种新的高阻隔材料。PA6与聚烯烃类塑料之间亲和性差,在使用PA6和聚烯烃类塑料匹配共挤出复合时,一定要采用粘合性强的树脂或胶粘剂,改善PA6层界面与聚烯烃层间界面的结合力,否则可能岀现层间分层现象。