结冷胶要发挥凝胶作用,首先必须保证胶体在水溶液中得到充分的溶解,很多亲水性胶体由于溶解不充分而影响了胶体性能的发挥。在实际工作中就发现不少用户因为不了解结冷胶的溶解特性而无法正确使用结冷胶的事例。
因此结冷胶的凝胶性能影响因素中首先要注意的就是胶体的溶解。结冷胶的溶解过程包括两个步骤,首先是均匀分散在冷水中,接着是在加热的条件下与水分子发生水合形成结冷胶溶液,从而达到充分的溶解。在食品工业中,亲水性胶体的均匀分散是非常重要的,生产中有时候需要大量的搅拌处理以避免由于胶体抱团、结块溶胀导致水合不充分而产生的“鱼眼”。而要使得结冷胶有好的分散性,在配方和生产工艺允许的情况下,可以将结冷胶与螯合剂、白糖或其他配料干粉、植物油、丙二醇等先行混合起来,再一并投入到冷水中。这种处理可以将结冷胶细小颗粒分隔开来,达到在水中均匀分散的效果。低酰基结冷胶的水合温度对于离子环境非常敏感,特别是对于二价阳离子。低酰基结冷胶中混有盐类,只能在冷的去离子水中部分水合。胶体的水合会进一步在其他的水质环境,如在硬水中被二价阳离子所阻碍。此时胶体可以通过加入螯合剂,加热或者同时使用上述 2 方法而充分水合。
由此可以看出,结冷胶在溶解过程中必须保证其充分的分散及水合。如果以上两个条件都不能满足或只能满足一个,则会出现凝胶效能大大下降、凝胶质构达不到理想要求等情况。
现代医学研究结果表明,高脂、高盐类食品是诱发肥胖症、心脑血管病等现代文明病的重要因子。肉制品是人类食物蛋白质的重要来源,开发低脂、低盐类肉制品是肉类工业发展的主要方向。结冷胶是一种由伊东藻假单孢杆菌产生的高分子胞外杂多糖。是由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸重复聚合而成的阴离子线性多糖,在结冷胶的葡萄糖单元上包含影响结冷胶凝胶特性的脂酰基。
低脂酰基的结冷胶产生坚固的、无弹性、脆的凝胶,具有更大的商业价值。结冷胶干粉呈朱黄色,无特殊的滋味和气味,约150℃时不经熔化而分解。在0.01%-0.04%的范围内呈假塑性流体特性,当使用量>0.05%,即可形成澄清透明的凝胶,0.1%-0.25%的使用量就可以达到琼脂1.5%的使用量和卡拉胶1%的使用量所产生的凝胶强度。
作为一种新型的食品添加剂,结冷胶已经在糖果、乳制品、面制品和饮料工业中得到了广泛的应用。由于其优越的特性在肉制品中也得到了应用。
结冷胶添加量对牛肉糜与凝胶pH值的影响
添加结冷胶后,牛肉糜与牛肉凝胶pH值均极显著的增加(p<0.01)。当添加量≥0.6%,牛肉糜各添加组之间的pH值无显著差异(p>0.05),牛肉凝胶pH值变化与之相同。此外,在同水平的结冷胶添加量下,牛肉凝胶的pH值要高于肉糜pH值。这与加热中肌肉蛋白质酸性基团的减少有关。
结冷胶添加量对牛肉糜蒸煮损失的影响
随着结冷胶添加量的增加,凝胶蒸煮损失是逐渐降低的。0.2%的结冷胶添加量就可以显著降低凝胶蒸煮损失(p<0.05),但0.4%与0.6%的添加水平之间无显著差异(p>0.05)。
Lawrie指出,提高pH值可以增加肌原纤维蛋白阴离子的总数,从而提高肉的持水性。蛋白质分子的静电荷对蛋白质的持水性有两方面的影响,一是静电荷使蛋白质吸收水的强力中心增多,持水性增强;二是静电荷使蛋白质分子间有静电排斥力,使结构疏松,形成更大的空间束缚水分,导致持水性的增加。由结冷胶对肉糜凝胶pH值的影响可知,添加结冷胶后,凝胶的pH值的上升,是导致添加组相对对照样凝胶蒸煮损失降低的主要原因。随着结冷胶的添加量的增加凝胶蒸煮损失是逐渐降低的,这可能是由于结冷胶充填于凝胶的三维空间的间隙中,导致了凝胶蒸煮损失的降低。
结冷胶添加量对牛肉凝胶保水性的影响
研究结果发现,与对照组相比,0.8%结冷胶的添加量对保水性无显著影响(p>0.05);其余添加水平极显著的降低了牛肉凝胶的保水性(p<0.01),但是各添加水平之间对牛肉凝胶的保水性无显著差异(p>0.05)。这样的结果还有待近一步的研究。
结冷胶添加量对牛肉凝胶色泽的影响
用三组不同量的结冷胶与对照组相比,均无显著差异(p>0.05)。这与Kuo-WeiLin研究的结冷胶与魔芋胶对法兰克福香肠色泽影响的结果是相似的。
结冷胶添加量对牛肉凝胶质构的影响
从牛肉凝胶硬度的影响可以看出,与对照组比较,添加了结冷胶以后,牛肉凝胶硬度极为显著地降低(p<0.01),且随着添加量的增加,硬度依次降低。结冷胶对凝胶凝聚性及弹性无显著影响(p>0.05),但有轻微的下降。添加结冷胶可以极显著降低牛肉凝胶的咀嚼性(p<0.01)。
近年来,亲水胶体的复配已广泛的应用于食品中,结冷胶在食品领域中常作为凝胶剂,结冷胶与其他亲水胶体也具有良好的复配性能,如结冷胶与魔芋胶、结冷胶与木聚糖、结冷胶与明胶、结冷胶与变性淀粉等。羧甲基纤维素(CMC)由于其具有增稠、悬浮、乳化、稳定、防腐保鲜、耐酸和保健等多种功能,且价格便宜,在食品中应用广泛,但本身不能形成凝胶。本文将对两种亲水胶体凝胶剂(结冷胶)和非凝胶剂(CMC)的共混下的复配胶的性能进行简单阐述。
一、结冷胶与CMC复配体系凝胶质构
1.复配胶硬度
在任一离子种类和离子浓度下,随着结冷胶的量的增加,凝胶硬度增强。因此,在复配体系中,结冷胶是决定凝胶硬度的主导因素。
2.复配胶弹性
结冷胶与CMC的比例为4:6时,弹性达到最大。在实际的应用过程中,如果需获得较高弹性的凝胶,可适当的添加CMC于结冷胶中。
3.复配胶内聚性
内聚性是凝胶内部结构损坏难度的指标。没有添加离子的凝胶内部结构在第一次压缩时比添加离子的凝胶较难破坏。
二、结冷胶与CMC 复配胶的透明度
在任一个离子浓度之下,随着结冷胶的加入其透光率呈现下降的趋势,也就是说添加结冷胶的量可以提高复配胶的透明度,当结冷胶与CMC 比例超过6:4,再增加结冷胶的比例,复配胶的透明度提高不是非常明显。因此从透明度和经济效益方面考虑,结冷胶与CMC 比例为6:4 较为合适。
总之,对结冷胶与CMC复配体系而言,离子的添加会降低凝胶的弹性和内聚性;适量的结冷胶和CMC比例可提高凝胶弹性和内聚性;增加结冷胶/CMC复配比例可提高复配胶的透明度。