明胶胶冻强度的影响因素
1、明胶中不同组分对胶冻强度的影响
明胶中有各种不同组分,但影响明胶胶冻强度的主要组分是哪种呢?有人认为是:三联体越多,胶冻强度越高;有人认为未见得,众说纷纭。不同组分的胶冻强度数值相差悬殊。α1链的胶冻强度最高,高达483Bloom-g;α2链的胶冻强度次之,也高达390Bloom-g;B12由一根α1链与另一根ɑ2链组成,它的胶冻强度达425Bloom-g。这初步揭示出,不同组分与胶冻强度关系的一个比较完整的图象。因此,α1、ɑ2、β12、γ与>γ等组分的总和中所占的百分率越高,该明胶的胶冻强度自然就会越大,整体性能就会越好。α1和ɑ2的含量高低对于提高明胶产品的胶冻强度的重要性是不言而喻的。
2、碱预处理对明胶胶冻强度的影响
现在国内有些明胶厂都在浸灰以前用稀碱溶液预先对骨素进行一个较短时间处理,使骨素的残油率从2%,甚至3%降低到1%以下。这样做,带来一个鲜为人知的后果是,它会使灰法生产的骨明胶中的α1与α2两个不同组分单元的总比例下降,从而使骨明胶的胶冻强度降低。
卡拉胶和琼脂都是从海藻类植物中提取的亲水性多醣体;卡拉胶是从角叉菜、鹿角藻胶等红藻类植物中提取的多醣类凝胶物,琼脂则是从石花菜、江蓠等海产红藻类植物中提取的藻胶。它们都能溶于热水中,冷却时凝结成透明的凝胶体,但卡拉胶溶于水中后黏度比琼脂大,形成凝胶体的强度不及琼脂,但透明度较高。
卡拉胶也称为角叉菜胶或鹿角菜胶,是从红藻中提取的天然多糖植物胶。这些红藻生长在广泛的海洋领域,不同区域、不同品种的红藻所含有的卡拉胶种类以及数量都有差异。它广泛应用于食品工业、日化工业及生化、医学研究等领域中。
牙膏是一种复杂的膏状混合物,既有可溶性分散介质,又有不溶性分散介质,分散相和分散介质之间的相互作用过程直接影响到膏体的稳定性。粘合剂作为牙膏的重要组分,在膏体中起悬浮、增稠、赋形等功能,其性能的优劣对膏体的质量有着非常重要的意义。目前,应用在牙膏中的粘合剂主要有卡拉胶、黄原胶、羟丙基瓜尔胶、羟丙基纤维素、CMC等,其中卡拉胶、黄原胶、羟丙基瓜尔胶制出的膏体十分细腻且耐电介质,适合制造含有活性物量较多的功能性牙膏。
卡拉胶在牙膏中的应用
卡拉胶不仅有优良的耐盐性和抗酶性,而且可提高和改善膏体的触变性和分散性。
卡拉胶可明显提高和改善牙膏的外观,膏体非常细腻光滑、亮洁。
卡拉胶应用于牙膏中对膏体的性能改善十分有益,在成本可接受条件下,选择与其它粘合剂复配使用为可取办法。
卡拉胶与CMC复配后,牙膏的稳定性得到提高,对于配方结构复杂很难稳定的药物牙膏是一种理想的粘合剂。
可得然胶又称凝胶多糖,是由D-葡萄糖通过β-1.3-葡萄糖昔键构成的直链葡聚糖,不溶于水和大部分有机溶剂,但溶于碱性溶液。2006年我国卫生部正式批准了可得然胶可作为食品配料、稳定剂、增稠剂、加工助剂和成型剂直接添加到部分食品中,主要应用于冷冻食品、面包、火腿以及煮、炸、微波食品等的高温加热食品和可食性包装膜等。但目前,国内研究可得然胶应用于加工鱼丸的报道还较少,因此,本试验研究可得然胶对鱼丸品质的影响,为可得然胶在鱼丸加工中的应用提供理论依据。
可得然胶对鱼丸品质的影响
可得然胶对鱼丸色泽的影响
将可得然胶按0.20%~1.00%的比例添加到鱼丸中,对鱼丸的色泽进行测定,结果显示,可得然胶的加入使得鱼丸的亮度随着添加量的增加先升高后降低,可得然胶添加量为0.60%时,鱼丸的亮度显著提高达到最大值73.12,较空白对照组提高了3.7%。鱼丸样品的红度和黄度与空白组样品相比没有明显变化(p≥0.05)。
可得然胶对鱼丸失水率的影响
持水性能好的鱼丸,可较好地与水分子结合,内部水分不易渗出,因此在有外力(离心力)作用下,水分子外渗少,表现为失水率低。有实验结果表明,鱼丸的失水率与可得然胶的添加量成反比。这是因为在加热的过程中可得然胶形成热凝胶,使得鱼丸的持水性随着可得然胶添加量的增加而增加,失水率呈下降趋势。
可得然胶对鱼丸质构参数的影响
可得然胶对鱼丸的TPA参数具有明显影响,随着可得然胶添加量的增加,鱼丸的硬度呈现增加的趋势,在添加量为1.00%时达到最大值9578.7;弹性、凝聚性随着可得然胶添加量的增加先增大后减小,在添加量为0.60%时分别达到最大值0.893和0.579。黏性随着可得然胶添加量的增大先减小后增大,在添加量为0.60%时达到最小值0.515。
可得然胶对鱼丸凝胶强度的影响
凝胶强度是评价鱼丸质量好坏的重要指标,一般将凹陷深度(cm)与破断强度(g)的乘积定义为凝胶强度。添加可得然胶能显著提高鱼丸的凝胶强度(p<0.05);鱼丸的破断强度、凹陷深度和凝胶强度都随着可得然胶添加量的增大而升高,但当添加量超过0.60%以后,破断强度、凹陷深度和凝胶强度反而出现下降的趋势,这可能是因为添加了过量的可得然胶,在加热过程中,可得然胶的溶胀破坏了鱼丸的网状结构,使得凝胶特性发生变化。由此可知,添加可得然胶可以提高鱼丸的凝胶强度,且添加量为0.60%时凝胶效果最佳,凝胶强度达到4684(g·mm),较空白组提高了131.7%。
可得然胶对鱼丸微观结构的影响
选取空白组与凝胶效果较好的添加量0.60%组进行电镜观察,可得然胶对鱼丸凝胶微观结构的影响。结果显示,不同鱼丸的电镜扫描图对比可以看出空白对照组形成的网状结构孔隙较大,表面粗糙,结构不够致密。添加0.60%可得然胶的鱼丸凝胶结构更加平滑、致密。这从微观结构上进一步说明,添加可得然胶可以有效改善鱼丸的质构。
琼脂主要是从江蓠、石花菜、鸡毛菜、紫菜等红藻类海藻细胞壁中提取得到的多糖海藻胶。由于琼脂分子量大、溶解性差等缺点,大大限制了其应用。将琼脂进行适当处理,赋予其新的性能,是扩大琼脂应用范围的重要方法。目前,关于琼脂的深加工应用主要集中在利用琼脂提取琼脂糖和通过降解琼脂制备琼胶寡糖,而关于琼脂改性方面的研究,相对较少。因此,本文就琼脂的深加工研究进展进行综述,以期为琼脂在各领城的进一步应用提供参考。
琼脂深加工产品的制备方法
琼脂糖提取
琼脂糖,亦称琼胶素,是琼脂的重要组成成分,不含或含少量硫酸酯(盐)的非离子型多糖。琼脂糖的提取方法主要有碘化钠法、乙酰化法、聚乙二醇法、十六烷基氯化吡啶法(CPC)、二甲基亚砜法(DMSO)、EDTA-Na2法、DEAE-纤维素法、硫酸铵法、磷酸钠法、尿素法等。虽然方法不同,但最终目的都是将琼脂中的硫琼脂和琼脂糖分离,以纯化琼脂糖。关于各种提取方法,李龙和闫绍鹏已作了较详细的介绍。
琼胶寡糖的制备
琼胶寡糖,是琼脂经降解后形成的聚合度在2~10的低聚糖,由琼二糖的重复单位连接而成,具有优良的生物活性,如抗氧化、抗肿瘤、抑菌、美白保湿等功能。国内外对琼胶进行降解的方法主要有化学降解法和酶降解法。目前,国内外制备琼胶寡糖主要通过化学法和酶法降解琼脂而得到。
化学降解法
化学法制备琼胶寡糖主要包括酸降解、氧化还原降解和衍生化降解3种途径。其中,以酸降解法较为常用。采用稀酸,以盐酸和硫酸常见,通过直接加酸、逐级加酸或非均相等方法对琼脂进行降解,两种酸降解得到的产物有所不同。其中,盐酸降解的产物含较高的聚合度为3~8的寡糖含量,而硫酸降解的产物多为单糖和二糖。
毛文君等采用酸解法制备了一种包括琼三糖、琼五糖、琼七糖、琼九糖的奇数琼胶寡糖单体。通过酸降解法,于广利等也制备了一种聚合度为2~20的偶数琼胶寡糖醇单体,该单体不仅可以用于制备寡糖标准试剂,也能作为中间体进一步制备海洋寡糖药物或寡糖保健品。酸法制备琼胶寡糖工序较繁琐,需要经过中和、脱盐等处理,所得产物成分较复杂,工艺重复性差,而且酸解过程中容易引起糖结构的破坏,影响寡糖活性。此外,使用的化学试剂增加了废水处理成本。因此,学者们致力于寻找一种更高效经济的琼胶寡糖制备方法。
酶降解法
琼胶酶主要来源于微生物,通过微生物发酵,可以得到纯度较高的琼胶酶制剂。通过琼胶酶水解琼脂得到寡糖,是制备琼胶寡糖的一个非常重要的方法。与传统的酸降解法相比,酶法制备具有高效性和底物专一性,反应条件温和,产物纯度高,对环境无污染等优点。琼胶酶可分为a-琼胶酶和β-琼胶酶2种,二者水解琼脂得到的产物不同。a-琼胶酶作用于琼胶糖的a-1,3糖苷键,产物是以3,6-内醚-a-L-半乳糖为还原性末端的琼寡糖;β-琼胶酶作用于琼胶糖的β-1,4糖苷键,产物是以D-半乳糖为还原性末端的新琼寡糖。于文功等利用来自大肠杆菌重组株DHa-pET24-agaA的琼胶酶,发明了一种制备聚合度4、6的新琼寡糖的方法。此外,还利用由β-琼胶酶AgaB基因高效表达的大肠杆菌BL21(DE3)-pET24-agaB工程菌株所产的琼胶酶,水解琼胶糖得到聚合度不同的新琼寡糖。酶法制备琼胶寡糖具有较好的发展前景,但是由于酶制剂的规模化生产尚未成熟,产量有限,而且分离纯化技术仍在不断探索中,目前尚停留在实验室阶段。
1.阿拉伯胶是天然产品,乳化能力强,乳化稳定性好,短时间加热不会引起阿拉伯胶降解和破乳,乳化香精和喷雾干燥油脂粉末,喷雾干燥DHA维生素粉末都是很好的而选择,尤其是维生素A的粉末,容易氧化,用阿拉伯胶做乳化剂和壁材,比变形淀粉强很多。阿拉伯胶做壁材结实致密,气密性好,油脂不易氧化,持香能力持久。
2.阿拉伯胶水溶液呈弱酸性,在酸性条件下稳定,所以大多数饮料适合使用,可口可乐和橙汁饮料使用最多。
卡拉胶具有稳定酪蛋白胶束的能力。由于其种类多样,性质差异较大,且与许多增稠剂都有协同作用,所以可以赋予乳制品以种类多样的形态和性质。
制作面条时,一般要求硬质或半硬质小麦和面团延伸性好而弹性较小的面粉,但我国通用的小麦粉蛋白含量较低、质量较差,制出的面条普遍存在不耐煮、易糊汤、口感发黏、咬劲差等不足。而结冷胶在面制品的应用中,不仅可以增强面条的硬度、弹性、粘度,还可改善面条的口感。因此,将可结冷胶独加入小麦面粉中,研究结冷胶对小麦面粉特性的影响,以此来改善小麦面条的品质。
结冷胶对小麦面粉(面粉)特性的影响
1、结冷胶对面粉粉质特性的影响
未添加结冷胶的面团吸水率为60.8%,加入结冷胶的面团,吸水率上升。且随着结冷胶含量的升高,吸水率增大。面团的形成时间在面条加工过程中具有重要的地位,一般情况下,面团的形成时间长会消耗过多的人力物力,降低了面制品的出品率,和空白值相比,加入结冷胶的面团形成时间缩短,可以节省和面时间。面粉粉质特性中稳定时间是所有参数中最主要的参数,它是反映面粉面筋质量、发酵过程的持气能力与面粉分级的可靠参数。随着结冷胶添加量的增加,稳定时间延长分别由5.lmin延长至6.8min和13.9min,说明加入了结冷胶的面团韧性变好,面筋的强度加大,面团的加工性质更好。
结冷胶对面团弱化度的影响
随着结冷胶加入含量的增加,弱化度呈现出不同程度的降低,说明随着结冷胶加入量的增加,面粉中面筋增强,加工产品更易成型。2种添加方式都可以提高面团的吸水率,缩短面团形成时间,提高稳定时间,降低弱化度。但是2种添加方式相比,先将结冷胶加人到热水中形成凝胶,然后加入面粉形成面团的添加方式,面团的各项粉质特性的指标更好,这可能是由于结冷胶溶于热水后,分子之间会自动聚集形成双螺旋结构,双螺旋进一步聚集可形成三维网状结构。
2、结冷胶对面粉拉伸曲线的影响随着结冷胶添
随着结冷胶添加量的增加,拉伸面积、抗拉伸阻力和最大拉伸阻力均呈现增大的趋势,这证明结冷胶加入之后,面团弹性增强,具有较好的延展性,结冷胶直接加到面粉中和形成凝胶后加入这2种添加方式相比,拉伸曲线指标变化差异不明显,这是因为结冷胶最终影响的是面粉中面筋蛋白网络结构的形成,在面粉与水结合形成面团时,结冷胶的加入增加了面团的弹韧性,可能使面筋蛋白网络结构更加坚固,所以面团的性质得到了有效的改善。
3、结冷胶对面粉糊化特性的影响
小麦粉糊化特性是反映小麦粉中淀粉性质的重要指标,对面条、馒头等食品的品质有重要的影响。观察4个样品的布拉班德粘度曲线,发现4条曲线几乎完全重合,说明结冷胶对面粉的糊化特性影响较小。进一步分析4个样品的布拉班德曲线粘度特征值,发现加入结冷胶之后,面粉的起糊温度由80.2℃逐渐降低至75℃,证明结冷胶可以有效降低小麦淀粉的起糊温度,这可能是由于黄原胶与淀粉的相互作用使淀粉颗粒容易膨胀和破裂,并且与淀粉竞争水分;结冷胶降低起糊温度非常有利于面制品的加工。
红曲卡拉胶中的红曲是一种食用类色素,相比其他合成色素它更具安全、营养、天然的优点,由红曲米天然发酵生产,加入卡拉胶可以作为防腐剂、功能添加剂等。红曲卡拉胶广泛用于制造糕点、软糖、罐头、肉制品、八宝粥、羹类食品、凉拌食品等等。
海藻酸丙二醇酯是指先从海带、巨藻等深海褐藻中提取的天然高分子多糖海藻酸后,再利用海藻酸与环氧丙烷反应后得到的酯化衍生物,简单的来说就是一种海藻酸的精深加工制品,也称藻酸丙二醇酯、藻朊酸丙二酯、藻酸丙二酯、丙二醇藻蛋白酸酯、褐藻酸丙二醇酯,简称PGA。
海藻酸丙二醇酯其与海藻酸相比,有着不少的优势,如可以直接溶于水,在水中会形成黏稠的胶体,并且能溶于有机酸溶液,于pH3-4的酸性溶液中能形成凝胶,但不会产生沉淀,抗盐性强,即使在浓电解质溶液中也不会盐析,对钙和钠等金属离子很稳定。也就是说,海藻酸丙二醇酯能改善酸在食品中的稳定性,还能阻止因为钙和其他高价金属离子在食品饮料中所引起的沉淀作用。
海藻酸丙二醇酯的分子结构中兼具亲水性和亲油性两类基团,pH值为3-4,是一种水溶性的高分子表面活性剂。海藻酸丙二醇酯溶液的亲油性质可有效地用作奶油、糖浆、啤酒、饮料及色拉油的稳定剂,因而在烘焙食品中优势显著,可广泛用于各种面制品的制作。
海藻酸丙二醇酯在面制品中的应用
海藻酸丙二醇酯在面包、糕点中,可以提高面粉的蛋白粘结力,提高网状结构的形成,使面胚的包裹性增强,从而提高成品的品质和出成率。实验中面包的成型随着海藻酸丙二醇酯的增加速度加快,适合添加区间为0.2~0.5%。
海藻酸丙二醇酯应用于保鲜湿面(乌冬面)中,由于海藻酸丙二醇酯耐酸性强,能使产品在长期贮藏过程中仍能达到口感爽滑、弹性好、筋力强等优良特性,保证产品的长期稳定性,延长货架期。
海藻酸丙二醇酯应用于方便面中,由于海藻酸丙二醇酯是一种高分子胶体,能改善面制品的质构,使面条劲道、爽滑有弹性,且能提高产品耐煮耐泡性能;而且作为一种乳化剂,它能降低面饼油炸时的吸油率,减轻油脂酸败现象,使产品冲泡时更容易复水。
食品添加剂标准GB 2760-2014中规定海藻酸丙二醇酯的使用上限是0.5g/kg,同时指出每日最大食用限量是70mg/kg bw。随着研究的深入,海藻酸丙二醇酯的应用范围会逐步扩大,此次着重对烘焙食品馅料和面包的实际应用做出实验对比研究,以后会增加在其他烘焙领域食品领域的结论研究。
海藻酸丙二醇酯在面制品中的优势
海藻酸丙二醇酯能够提高面团吸水率、稳定时间、粉质评价值,降低面团弱化度;能提高粉的品质,使面粉筋力增强;能加固面筋蛋白网络结构强度,增强面团稳定性。海藻酸丙二醇酯能降低面条最佳蒸煮时间和干物质损失率,提高面条的硬度、咀嚼度、弹性和回复性,降低黏附性和黏结性,同时可以改善面条各项感官品质,例如使面条表面结构细密光滑,有咬劲,且富有弹性,咀嚼时爽口不粘牙等等。