理论上食用明胶富含胶原蛋白的成份,应是一种不错的选择,但是明胶是属巨大分子的蛋白质,不太容易完全分解消化,而被吸收;另外明胶食品(如果冻)吸水量大,当您食用大量明胶食品之后,您真正获得的胶原蛋白成份都不足每日所需的用量。所以,可以将明胶做为点缀形式的胶原蛋白补充剂,在有计划补充每日所需的胶原蛋白,应采取摄取小分子胶原蛋白的方式,进行每日3—8克的摄取。
皂荚豆胶是从豆科多年生植物皂荚种子胚乳中提取出的一种多糖胶,主要成分是半乳甘露聚糖。半乳甘露聚糖具有中性的非离子性质,在冷水和热水中均能形成胶体溶液,较稀的水溶液仍有较高粘度,因此,含有半乳甘露聚糖的亲水胶体,可作为增稠剂、凝胶剂、粘剂等广泛应用于食品、石油、纺织、造纸、炸药、煤矿等领域。
皂荚豆胶中半乳甘露聚糖的单体糖分子,上平均有三个活性羟基,在一定的条件下可以通过羟基官能团进行的醚化、酯化或氧化反应,使半乳甘露聚糖分子中引入亲水基团,就可提高亲水性和溶胀速度,由此来调整皂荚豆胶的分子特性,使其得到更加广泛的应用。目前,应用最多的是羧甲基化改性,不过大多数的改性研究都是针对瓜尔胶,因此,可加大力度针对皂荚豆胶的改性研究。通过以下按照石油压裂液的要求,以粘度、水不溶物含量两项指标对皂英胶的羧甲基化改性进行工艺优化研究项目,为研究改性皂荚豆胶项目提供一定的理论基础。
针对皂荚豆胶改性的原因
1、皂荚豆胶存在着不能快速溶胀和水合、水不溶物含量高的问题。
2、我国植物胶资源丰富,皂荚、野皂荚等是我国特色植物胶资源,其资源量大、分布广,且具有与瓜尔胶相似的性质。
3、皂荚豆胶水溶液的表观粘度大于瓜尔胶,抗生物降解能力也优于瓜尔胶,性能更稳定。
4、植物多糖胶是工业上广泛应用的食用胶,现今国内外应用最广的品种是瓜尔胶。
5、充分利用皂荚这一资源即可降低对进口瓜尔胶的依赖程度。
影响羧甲基化改性皂荚豆胶的因素
1、羧化反应时间
随着羧化反应时间的增加,分子中有更多的羟基被羧基置换,所以提高了其水溶性;随着反应时间的增加,加大了皂荚豆胶分子的降解,粘度下降就越多,因此,皂荚豆胶溶液的粘度、水不溶物含量均随羧化反应时间的增加而降低。
另外,羧化反应在最初6h内,水不溶物含量降低很快,说明反应时间过短,醚化反应还不完全;反应6h后水不溶物含量降幅减小,表明羧甲基化反应在6h内基本完成。反应时间过长,水不溶物含量降幅减少,但产品粘度降低较大,综合考虑反应时间为6h比较合适。
2、氢氧化钠用量
通过碱化作用可使皂荚分子充分膨胀,使其羟基形成钠盐的活性中心,有利于与氯乙酸钠发生羧甲基化反应。氢氧化钠用量过少(<2.1g),催化作用太弱,氯乙酸钠不能充分参与反应,产品水不溶物含量依然很高;氢氧化钠用量过多(>2.1g),加剧了对皂荚豆胶分子的降解破坏作用,产品粘度降低过大,因此,碱化时,氢氧化钠用量为2.1g较为合适。
3、碱化时间
随着碱化时间的增加,皂荚豆胶的粘度及水不溶物含量均呈下降趋势。但在碱化时间超过2h后,水不溶物含量下降减缓。因为随着碱化时间的加长,一方面皂荚分子被降解,导致了其粘度下降;同时,甘露聚糖中羟基被碱化越完全,羧化反应中羧甲基的置换率越高,则水不溶物含量下降越多。综合粘度与水不溶物含量的变化情况,碱化时间1.5h时为最佳。
4、反应温度
随着反应温度的升高,提高了反应试剂的流动性,使活性中心发生羧甲基反应的几率提高,从而提高了羧甲基的置换率,皂荚豆胶的水不溶物含量本就较低;但反应温度过高,加剧了对皂荚豆胶的降解破坏作用,使样品粘度过低。当反应温度过低,醚化反应不能充分进行,因此,适宜的反应温度为65℃。
另外,当反应温度高时,反应速率较快,反应时间相对较短;反之,如果温度较低,反应速率较慢。为提高反应速率,可适当延长反应时间。
5、氯乙酸钠用量
随着氯乙酸钠用量的增加,皂荚豆胶的粘度及水不溶物含量均是一个减少的趋势。随着氯乙酸用量的增加,发生羧甲基化反应的几率增加,当氯乙酸钠用量过少,羧甲基醚化反应取代度就低,皂荚豆胶水不溶物就高。因此,综合粘度与水不溶物含量的变化情况,皂荚豆胶与氯乙酸钠摩尔比为1:0.8时为最佳。
6、反应体系中含水量
随着体系中含水量的增加,乙醇所占比例的降低,皂荚豆胶的粘度及水不溶物含量均呈下降趋势。反应系统中水量的变化直接引起氢氧化钠的水化度和浓度的变化,从而引起结合碱量的变化,影响取代反应的多少,进而导致皂荚豆胶的性能的变化。另外,当体系含水量达到35%时,己超过了皂荚豆胶糊化抑制的水醇比,部分物料已经发生了溶解,反应体系溶液变得黏稠,阻止了反应的顺利进行,因此,最佳体系含水量为25%。
酶法生产明胶
先将各种原料切碎,在温度为40℃~45℃,pH为5.0~6.0的条件下,加入适量的稀土曲酶蛋白酶进行酶解,酶解的目的是除去原料中的杂质蛋白质,然后经醋酸溶解,用食盐析出胶原纤维,再把胶原纤维通过脱水和脱脂处理,加入到蒸馏水中,在60℃~70℃的条件下熬胶。最后把熬出的胶液浓缩并干燥,即得明胶产品。
酶法生产是比较理想的方法,它省去了熬胶和浓缩的大部分工序,生产周期由碱法的1~3月缩短到10天左右,明胶的收率也由50%左右提高到近于100%,劳动条件大改善。酶法生产要求技术水平较高,用水省,且无三废排放。
琼脂是由石花菜和江蓠胶等藻类为提取物,经过碱液预处理,水洗除碱,用弱酸性溶液煮沸,过滤除渣,凝固,脱水,干燥,粉碎而得的亲水胶体。
琼脂不溶于冷水,易溶于热水,在工业上具有独特的重要性,琼脂的浓度即使低至1%仍能形成相当稳定的凝胶(冻胶),是食品工业、化学工业、医学科研所必需之原料。琼脂用在食品制作中,不仅可以改变食品的质地,还可以提升食品的档次。另外,琼脂还可以用来制作泻药或者其他抑制食欲的产品。
蔗糖对琼脂胶凝性能的影响
蔗糖,即食糖,双糖的一种,由一分子葡萄糖的半缩醛羟基与一分子果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。蔗糖有甜味,无气味,易溶于水和甘油,微溶于醇。
保持琼脂1.5%的浓度不变,添加不同浓度的蔗糖。蔗糖的加人有明显提高琼脂的凝胶强度的作用,少量添加(少于1.5%)时,使琼脂的凝胶强度有稍许下降。在1.5%~16.0%浓度范围内,随蔗糖浓度的增加,其凝胶强度迅速增大,并达到最大值,比对照提高37%,随后,随蔗糖浓度的增加,琼脂的凝胶强度逐渐下降,在实验范围内其持水性有明显提高。在0~10%浓度范围内,黏弹性基本无变化,透明度有增加趋势。少量蔗糖分子的加人,阻碍了琼脂分子的交联,网状结构强度减弱,故琼脂凝胶强度稍有降低;随着蔗糖浓度的增加,蔗糖分子本身的水化作用显著加强,使凝胶中自由水减少,凝胶网络结合得紧密,强度增强;当蔗糖浓度继续加大,琼脂凝胶受无胶凝作用的蔗糖分子的影响,其凝胶强度再度下降。
每种食品胶都要它的独特性,虽然它们在应用中会有重叠的领域,但是使用后的效果却不尽相同。卡拉胶和琼脂这两种食用胶都是海藻的提取物,那么这两种相近提取物食品胶有哪些区别呢?本文主要从特性、应用等方面区分。
卡拉胶的特性
卡拉胶为白色或浅褐色颗粒或粉末,没有气味或有轻微的气味,口感粘滑。溶于约80℃水,形成粘性、透明或轻微乳白色的易流动溶液。如先用乙醇、甘油或饱和蔗糖水溶液浸湿,则较易分散于水中。与30倍的水煮沸10min的溶液,冷却后即成胶体。与水结合粘度增加,与蛋白质反应起乳化作用,使乳化液稳定。卡拉胶在粉末状态下稳定,进行加热也不会溶化。卡拉胶的乳蛋白反应能力很好,因此在饮品中加入可防止乳清分离的现象。
琼脂的特性
琼脂的色泽从白渐变到微黄,没有气味或有轻微的气味,分有条状和粉末状,不溶于冷水,不溶于糖溶液,易溶于热水。食品配方中含有琼脂时应将糖加入热琼脂溶液中,一般热琼脂溶液降温至40℃以下即形成凝胶,在85℃以下不会溶化成溶液。它在工业上具有独特的重要性,琼脂的浓度即使低至1%仍能形成相当稳定的凝胶(冻胶),是食品工业、化学工业、医学科研所必需之原料。
卡拉胶应用
火腿肠肉糜制品:加入卡拉胶后,可以使产品弹性好,切片性好,韧脆兼顾,嫩滑爽口,回味无穷。
冷饮食品:因为良好的乳蛋白反应能力,在冷饮食品方面加入卡拉胶,可防止因加入CMC后乳清分离的想象。
软糖食品:透明度好,色泽鲜艳、均匀光滑粘性小、爽韧利口。
乳类食品:卡拉胶能让牛奶产生凝冻作用,起到凝冻塑型作用。在可可奶、可可麦乳精和可可糖果浆中可以托起可可粉,起悬浮和稳定作用。在酸牛奶、软干酪和奶油中,可稳定乳状混合物,诱发胶凝的形成。
白酒和啤酒:一般作为澄清剂,也可以作为泡沫稳定剂。
人造蛋白质纤维和人造肉方面:在配料过程中加入卡拉胶和海藻酸钠,蛋白质不需经过老化过程,浓度低的或没经过纯化的蛋白质溶液也同样可以用于纺丝,而且还能改进纺丝的强度和吸水性。在人造蛋白纤维进一步制造人造肉时,卡拉胶还可以用作粘合剂。
琼脂的应用
果粒类饮料:例如果粒橙,可使饮料中固型物悬浮均匀,不下沉。其特点是悬浮时间及保质期长,也是其它悬浮剂无法代替之所在。透明度好,流动性好,口感爽滑无异味。
果汁软糖:琼脂作用在固体类食品中,主要作用是凝固,从而形成胶体,一般作为主原料去结合其它辅料,如糖液、砂糖、香料等。在果汁软糖中的使用量为2.5%左右,与葡萄糖液、白砂糖等络合制成的软糖,其透明度及口感远胜于其他软糖。
乳制品、冰淇淋:琼脂能有效增加口感和减少冰晶析出。
肉类罐头、肉制品:琼脂能形成为有效粘合碎肉的凝胶。
八宝粥、银耳燕窝、羹类食品:琼脂作为增稠剂稳定剂。
凉拌食品:先将琼脂洗净,用开水冲泡让其膨胀,捞起加入调配料即可食用。
冻胶布丁、酸角糕:琼脂和精炼的半乳甘露聚糖,可制得透明的强弹性凝胶。
果冻:琼脂主要作悬浮剂,可使颗粒悬浮均匀,不沉淀,不分层。
啤酒澄清剂:琼脂作为辅助澄清剂加速和改善澄清。
其实除了上述应用外,琼脂还常用作生物培养基,或者一些药物载体。
卡拉胶在食品工业中通常将其用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等,而琼脂在食品工业的应用中具有一种极其有用的独特性质,它的凝固性、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。并且琼脂还常用作生物培养基,或者一些药物载体,它们虽说一样是从海藻中提取的胶体,但是其特性以及应用领域上却不尽相同。