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卡拉膠的結構及其應用

發布時間:2018/7/6

    文章標簽:卡拉膠;結構;性能;提取方法;應用 

  卡拉膠又名角叉菜膠、鹿角藻膠,是從紅藻中提取的一種高分子親水性多糖,具有極高的經濟價值,是世界三大海藻膠工業商品(瓊膠、卡拉膠、褐藻膠)之一。卡拉膠爲食品添加劑,而食品級的卡拉膠爲白色至淡黃褐色、外表舒展、微有光澤的半通明片狀體或粉末狀物,無臭無味,口感粘滑。卡拉膠構成的凝膠是熱可逆性的,即加熱消融成溶液,溶液放冷時,又構成凝膠。卡拉膠因具有良好的保水性、增稠性、乳化性、膠凝性和平安無毒等特點而普遍使用于食品工業中。

 

 

  一、卡拉膠的構造

 

  卡拉膠的化學構造是由D-半乳糖和3,6-脫水-D-半乳糖殘基所組成的線形多糖化合物。而依據半酯式硫酸基在半乳糖上所銜接的地位不同,卡拉膠又可分爲7品種型:k-卡拉膠、L-卡拉膠、r-卡拉膠、λ-卡拉膠、?諄-卡拉膠、φ-卡拉膠、ξ-卡拉膠。而目前消費和運用的有k-型、L-型和λ-型卡拉膠或它們的混合物,尤其以k-型多見。

 

  二、卡拉膠的功能

 

  2.1凝膠性

 

  卡拉膠的凝膠功能次要與其化學組成、構造和分子大小有關。卡拉膠凝膠的構成分爲四個階段:卡拉膠溶解在熱水中時分子爲不規則的卷曲狀;溫度下降的進程中其分子向螺旋化轉化,構成單螺旋體;溫度再下降,分子間構成雙螺旋體,爲平面網狀構造。這時開端有凝結景象;溫度再下降,雙螺旋體聚集構成凝膠。

 

  2.2溶解性

 

  卡拉膠都能溶解于70℃以上的溫水中,普通硫酸根含量越多越易溶解。在水中卡拉膠首先構成膠粒,參加蔗糖、甘油等可以改善其分散性,或用高速攪拌器打破膠團到達分散效果。爲促進卡拉膠的溶解,在食品工業消費中,普通運用80℃以上的熱水對其停止溶解分散。

 

  2.3波動性

 

  在中性或堿性溶液中卡拉膠很波動,pH值爲9時最波動,即便加熱也不會發作水解。在酸性溶液中,尤其是pH=4以下時易發作酸催化水解,從而使凝凍強度和粘度下降。成凝凍形態下的卡拉膠比溶液形態時波動性高,在室溫下被酸水解的水平比溶液形態小得多。

 

  2.4反響性

 

  卡拉膠與其它水溶性大分子相比最大的不同之處在于它可以和蛋白質反響。卡拉膠分子上的硫酸根具有極強的負電荷。而蛋白質是一種兩性物質,在等電點以下氨基酸和卡拉膠因持相反電荷而結合發生沉淀,在等電點以上的條件下,二者持相反電荷,有多價陽離子作爲膠聯劑和卡拉膠結合構成親水膠體,在等電點,由于多價陽離子爲膠聯劑與卡拉膠相結合而構成沉淀。

 

  2.5流變性

 

  卡拉膠溶液粘度隨濃度增大而呈指數規律添加,隨溫度降低呈指數規律下降。而在恒溫形態下,隨工夫的增長,大分子開端解離,分子間纏繞增加,溶液粘度下降。卡拉膠溶液的粘度隨pH的增大而增大,酸性增大促進卡拉膠分子解離并中和其電性,減弱了半酯化硫酸根之間的靜電引力。若堿性過大,氫氧根與帶負電的卡拉膠相斥而增加分子降的纏結,故強酸、強堿性條件下,溶液粘度均下降。

 

  三、卡拉膠的提取辦法

 

  國際卡拉膠的消費以麒麟菜、沙菜爲次要原料,普通工藝流程如下:原料→洗凈晾干→堿處置→洗濯至中性→酸化漂白→提膠→過濾→冷卻切條→解凍脫水→凍結→枯燥→成品。

 

  堿處置、酸化漂白和提膠是卡拉膠消費的關鍵工藝。這些工藝處置地迷信與否不但影響卡拉膠的功能和質量,而且對卡拉膠的提取率和消費本錢有著重要的影響。

 

  3.1堿處置

 

  朱敏等[1]實驗后果標明常平和低溫條件下辨別用KOH處置藻體時,失掉的卡拉膠商品,無論是凝膠強度還是產率均分明優于異樣條件下采用用NaOH處置失掉的卡拉膠商品。

 

  3.2酸化漂白

 

  黃家康等[2]在研討沙菜卡拉膠漂白工藝時,得出了在酸化漂白工藝環節中用草酸再次酸化漂白,可以綜合統籌卡拉膠商品的色澤、出膠率和凝膠強度。

 

  3.3不同的提膠辦法

 

  湯毅珊等[3]提出了用兩種麒麟菜提取卡拉膠的新工藝,即高壓空氣提膠和高壓蒸汽提膠,實驗后果標明蒸汽高壓提膠產率低于常壓提膠且凝膠強度下降較大,而空氣高壓可以在較短的工夫到達較高的產率。另外,提膠前用100U/g的纖維素酶對藻體停止預處置,產率可進步3.69%。4卡拉膠的次要使用

 

  四、卡拉膠的應用

 

卡拉膠在食品工業中的使用次要是圍繞其凝膠性、增稠性和與蛋白反響三方面展開的。

 

  4.1飲料中的使用

 

  4.1.1乳飲料、果汁果肉飲料及固體飲料中的使用

 

  卡拉膠具有共同的與牛奶中的蛋白起絡合反響的才能,所以在乳飲料中可構成觸變性的搖溶構造,避免由于顆粒間聚集而構成的沉淀[4]。卡拉膠用于加可可粉制成的可可牛奶,參加卡拉膠作波動劑則能使可可粉平均地分散在牛奶中,避免可可粉構成沉淀。而果汁飲料放置工夫稍長時,其中所含的粗大果肉顆粒就會下沉,影響外表。卡拉膠作爲懸浮劑和波動劑,能使粗大的果肉顆粒平均地懸浮在果汁中,大大減緩下沉的速度。同時,由于卡拉膠的粘度較低,不易形成糊口,并能改良飲用時的口感。以卡拉膠作波動劑使用于固體飲料中,可改善其沖調性,且沖后飲料波動不易分層。

 

  4.1.2酒飲料中的使用

 

  卡拉膠在酒飲料中可作爲廓清劑,也可作爲泡沫波動劑。由于卡拉膠能與蛋青絲生作用,因而它是一種無效的麥汁廓清劑,使商品廓清通明,有利于酵母生長,并有利過濾,降低過濾損耗,進步麥汁得率,改善啤酒的生物波動性,延伸啤酒的保質期[5]。

 

  4.2冷飲中的使用

 

  ​

 

  卡拉膠有良好的乳蛋白反響才能,可避免因參加CMC后乳清別離的景象。在冰淇淋的消費中,參加大批的冰淇淋乳化波動劑將使冰淇淋具有較高的收縮率及細膩柔滑而又波動的組織形狀。

 

  4.3肉制品中的使用

 

  卡拉膠用于火腿及火腿腸上具有凝膠、乳化、保水、加強彈性等作用,最次要是提供適當的保水性。即便用來制造高制成率的商品時,它也有良好的持水性,并且由于它可以與蛋白質絡合,提供了相當好的組織構造,使商品具有細膩、切片良好、口感好等功用,是制造火腿腸必需的一種添加劑

 

  4.4糖果制造中的使用

 

  用卡拉膠做通明水果軟糖在我國早已有消費,卡拉膠軟糖通明度好,色澤艷麗、平均、潤滑、粘性小、爽脆利口。

 

  4.5果凍消費中的使用

 

  卡拉膠因具有共同的凝膠特性而成爲果凍首選的凝膠劑,以卡拉膠制成的水果凍富有彈性且沒有離水性。它可取代通常用的瓊脂、明膠及果膠等。用瓊脂做成的果凍彈性不夠,價錢較高;用明膠做水果凍的缺陷是凝結和消融點低,制備和儲存都得高溫冷藏;用果膠做的缺陷是在需求加高濃度的糖和適當的pH時才干凝結。

 

  4.6面包奶油點心中的使用

 

  新穎的面包其心軟而富有彈性,但放置時容易老化,面包的硬度和脆性都逐步添加,面包的特殊風味也逐步消逝,參加卡拉膠(0.012%―0.02%)能添加其保水才能,從而延緩老化,堅持面包新穎。

 

  五、卡拉膠的開展前景

 

  卡拉膠具有良好的凝膠性、溶解性、波動性等特性,這使得卡拉膠在食品加工消費范疇具有普遍的使用。而與蛋白質的反響性是一切水溶性高分子所不具有的,這使得其在乳制品方面具有很高的使用價值。而隨著卡拉膠的構造、性質的研討深化,卡拉膠的使用越來越普遍,特別是它還具有的廣譜抗病毒活性,曾經惹起國際外藥物學家的高度注重和。卡拉膠經過生物降解發生的卡拉膠低聚糖、寡聚糖具有共同的新型生理活性,如抗病毒抗腫瘤等。置信在將來,卡拉膠的使用范疇將會越來越普遍。

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