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卡拉胶的凝固点、 熔点、亲水性的高低或大小与

日期:2019-07-10 18:40

  槐豆胶 Locust Bean Gum (Carob Bean Gum) 性状 白色或微带黄色粉末,无臭或稍带臭味。在80℃水中可完全溶解而成粘性液体,pH3.5~9时黏度无变化,但在此范围以外时黏度降低。食盐、氯化镁、氯化钙等溶液对其黏度无影响,但酸(尤其是无机酸)、氧化剂会使其盐析及降低黏度。在碱性胶溶液中加入大量的钙盐则形成凝胶。在水分散液中(pH5.4~7.0)添加少量四硼酸钠,亦可转变成凝胶。 用途 增稠剂、乳化剂、稳定剂。 使用方法 1. 与单宁酸、乙酸铝、季胺盐和其它多价电解质生成溶解度很小的沉淀物,或者形成不稳定且无用途的凝胶。 2. 与黄原胶、琼脂、κ-型卡拉胶、瓜尔豆胶等相互作用,可提高其黏度或形成凝胶。但在发生凝胶作用之前,两种胶均应先溶解,然后加温至85℃。调节各种胶的相互配比,便可制成不同浓度的凝胶。 3. 与λ-型、ι-型卡拉胶无协同作用。 4. FAO/WHO (1984)规定:用途及限量,用于加工干酪制品,8g/kg;乳脂干酪,5g/kg(单用或与其它增稠剂合用);酪农干酪,5g/kg(以其稀奶油混合物计,单用或与其它稳定剂及载体合用);沙丁鱼及其制品、鲭鱼及鲐鱼罐头,20g/kg(仅在灌装汤汁中,单用或与其它增稠剂、胶凝剂合用);即食婴儿食品罐头,2g/kg;婴幼儿配制食品,1g/kg(暂定);胡萝卜罐头,2g/kg(单用或与其它增稠剂合用,暂定);芥菜型酸黄瓜、肉汤、羹,按GMP (暂定);稀奶油,5g/kg(单用或与其它增稠剂和改性剂合用,仅用于巴氏杀菌掼奶油或用于超高温杀菌掼打稀奶油及消毒稀奶油);发酵后经加热处理的增香酸奶及其制品,5000mg/kg(单用或与其它稳定剂合用);冷饮,10g/kg(按最终产品计,单用或与其它乳化剂、稳定剂和增稠剂合用,暂定)。 5. 美国FDA(1989)规定:用途及限量,用于烘焙食品,0.15%;饮料和其基料及无醇饮料,0.25%;奶酪制品,0.8%;明胶、布丁和馅,0.75%;果酱和果冻,0.75%。根据实际生产需要,用于所有其它食品均不超过0.5%。 用量 可用于果冻、果酱、雪糕、冰棍,最大用量5.0g/kg;糖果(包括巧克力及其制品),25g/kg。 毒性 1. LD50 大鼠口服13g/kg(bw)。 GRAS FDA-21CFR 184.1343。 ADI 无需规定(FAO/WHO,1994)。

  黄原胶又名黄单胞菌多糖、汉生胶、苫顿胶等,是黄单孢杆菌产生的胞外杂多糖的统称.该产品属于水溶性胶,是目前国内外正在开发的几种微生物多糖中最具特色的一种,也是世界上生产规模最大、用途最广的微生物多糖.由于黄原胶具有良好的增稠性、假塑流变性、水溶性、悬浮性、乳化稳定性、耐酸耐碱、抗盐、抗温、优良的兼容性等性能,其应用覆盖面多达20多个行业,用于30-40种产品,尤其是在食品行业,而用作增稠剂、成型剂已相当普遍.另外,黄原胶在采油、轻工业、印染、造纸、纺织、陶瓷、涂料、医药等行业用途也相当大.美国Kelco公司早在60年代初即开始了大量商业化生产黄原胶;1969年,美国食品和药品管理局批准黄原胶作为食品添加剂;1983年,世界卫生组织、粮农组织批准在世界范围使用.其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广.世界上生产黄原胶的国家和地区有10余个,美、英、法、日、德等均生产黄原胶,年总产量近3万吨,且每年以7%的速度增长,我国自70年代以来黄原胶工业也从无到有,迅速发展起来.目前我国每年约有上万吨的市场,而国内生产能力仅能满足三分之一,可见国内、国际市场潜力巨大.黄原胶的生产主要以淀粉、淀粉水解糖浆为底物,由黄单胞杆菌发酵制得.

  黄原胶分子由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸构成的五糖重复单元结构聚合体,分子量在2×106~20×106之间,所含乙酸和丙酮酸的比例取决于菌株和后发酵条件。黄原胶聚合物骨架结构类似于纤维素,但是黄原胶的独特性质在于每隔一个单元上存在的由甘露糖醋酸盐、终端甘露糖单元以及两者之间的一个葡萄糖醛酸盐组成的三糖侧链。侧链上的葡萄糖醛酸和丙酮酸群赋予了黄原胶负电荷。带负电荷的侧链之间以及侧链与聚合物骨架之间的相互作用决定了黄原胶溶液的优良性质。黄原胶高级结构是侧链和主链间通过氢键维系形成螺旋和多重螺旋。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕,通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。黄原胶的三级结构是棒状双螺旋结构间靠微弱的非极性共价键结合形成的螺旋复合体。

  1)突出的高粘性和水溶性。1%的黄原胶水溶液粘度相当于相同浓度明胶溶液粘度的100倍,增稠、增粘效果显著。

  2)独特的假塑性流变学特征,在温度不变的情况下,黄原胶溶液可随机械外力的改变而出现溶胶和凝胶的可逆变化,故而是一种高效的乳化稳定剂。

  3)优良的温度、PH值稳定性。黄原胶可以在相当大的温度(-18-120℃)及PH(2-12)范围内,基本保持其原有的粘度和性能,因而具有可靠的增稠效果和冻融稳定性。

  4)今人满意的兼容性。与酸、碱、盐、酶、表面活性剂、防腐剂、氧化剂及其它增稠剂等化学物质同时能形成稳定的增稠系统,并保持原有的流变性。

  6)安全性及环保性。1983年联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)正式批准黄原胶为安全食品添加剂,而且对其添加量不作任何限制,同时,由于黄原胶是一种纯天然的生物合成胶,与其它化学合成胶相比更具有不保性。

  凝结多糖是由微生物产生的,以β-1,3-葡萄糖苷键构成的水不溶性葡聚糖,是一类将其悬浊液加热后既能形成硬而有弹性的热不可逆性凝胶又能形成热可逆性凝胶的多糖类的总称.它是1964年由原田等从土壤中分离出的一种名为Alcalin-genesfaecalis var. myxogenes10C3的细菌产生的(后来发现Agrobacterium属的许多保存菌株都可以产生该多糖).凝结多糖是继黄原胶、结冷胶之后又一种新的微生物发酵生产的多糖.这种食品添加剂由美国Takeda股份有限公司Orangeburg N Y生产,并以PureglucanTM为商品名,从1989年起在JPN、韩国、台湾广泛使用.美国FDA于1996年准许将其作为食品的稳定剂、增稠剂用于食品配料中,JPN、加拿大等国已有生产.目前,我国江苏省食品发酵研究所采用微生物发酵法生产热凝多糖的工艺已基本完成工业性的试验,正致力于实际工业化生产的前期准备工作.

  卡拉胶又称角叉胶、爱尔兰浸膏和鹿角菜胶,这是由D-吡喃半乳糖及3,6-脱水半乳糖组成的高分量多糖类硫酸酯的钙、镁、钾、钠、铵盐。根据分子中硫酸酯结合型态,卡拉胶分为7种类型: k-型、λ-型、L-型等

  (1)性状 卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽、半透明片状体或粉末状物,无臭或有微臭,无味,口感粘滑,溶于60℃以上的热水中,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后,则较易溶于水。加入30倍的水,煮沸10分钟的卡拉胶溶液,冷却后形成胶体。与水结合黏液度增高。蛋白质反应起乳化作用,能使已乳化液稳定。它溶于热牛奶,不溶于有机溶剂。1%水溶液的黏度为0.225Pa·S,pH值为7.0。

  (2)性能 卡拉胶水溶液相当黏稠,其黏度比琼脂还大,盐能降低酯或酸根之间的静电引力的缘故。温度升高,黏度降低。若加热是在pH为最佳稳定状态下进行,且忽使其发生热降解,则温度降低,粘度又上升。这种变化是可逆的。

  k-卡拉胶的水凝胶受到切变力作用发生的破坏是不可逆的,无触变性,而在牛奶中加入低浓度k-卡拉胶时,卡拉胶与牛奶蛋白络合形成弱凝胶,当受到切变力作用时则发生断裂,切变力除去后,又重新形成凝胶,显示出触变特性。

  卡拉胶仅在有钾离子(k-型、L-型)或钙离子(L-型)存在时才能形成具有热可逆性的凝胶。卡拉胶的凝胶强度不及琼脂,但透明度较其高。卡拉胶的凝固性受某些阳离子(如钾、铷、铯、铵、钙等阳离子)影响。加入一种或几种该类阳离子,能显著提高凝固性,且在一定范围内,凝固性随阳离子浓度增加而升高。对k-卡拉胶,钾的作用比钙的作用大,称之为钾敏卡拉胶。而对L-卡拉胶,则钙的作用较钾的大,故称其为钙过敏卡拉胶。纯钾敏卡拉胶具有良好的弹性、粘性和透明度,而混入钙离子后会使其变脆。卡拉胶中钾的存在能干扰卡拉胶的胶凝作用,且使形成的凝胶加入钠离子,能使凝胶变脆而易碎。大量钠离子的强度降低。L-卡拉胶与钙离子能形成完全不脱水收缩的、富有弹性的和非常粘的凝胶,它是唯一的冷冻-融化稳定型卡拉胶。

  A-卡拉胶凝胶的表面易发生胶液收缩。这种现象是由于卡拉胶溶胶在胶凝过程中加入的阳离子过量造成的,因此阳离子的用量要适度。K-卡拉胶与L-卡拉胶混用时,可提高凝胶的弹性又能防止脱水收缩。槐豆胶与卡拉胶混用可使凝胶变得更富有弹性而不脆,这两种胶有协同效应。K-卡拉胶与黄原胶共用也能克服卡拉胶凝胶的脱水收缩缺陷,还能使其疏松、增粘且富有弹性,缺点是凝胶中含有气泡,有损于外观。

  溶于热牛奶的卡拉胶,冷却时都能形成凝胶。K-型中奶凝胶性脆,极易脱液收缩,加入磷酸盐、碳酸盐或柠檬酸盐来螯合或沉淀钙离子,可改善其物理性质。L-型牛奶凝胶也发生脱液收缩,加入焦磷酸四钠可使脱液收缩现象明显减弱,但凝胶变得柔软。

  干燥的粉末状卡拉胶相当稳定,较果胶、海藻胶等稳定得多。在中性和碱性溶液中,卡拉胶稳定,特别是在pH值为9的溶液中最稳定,即使加热也不水解。而在酸性溶液中,特别是在pH值小于4的溶液中,卡拉胶易发生酸催化水解,使凝胶强度和黏度都下降。凝胶状卡拉胶较溶液状的卡拉胶稳定性高,在室温下被酸化水解的程度也较小。

  (4)来源和制法 卡拉胶是从角叉菜、麒麟菜等海藻原料中提取的。将海藻原料以稀碱液加热萃取或热水萃取,用醇类沉淀,经滚筒干燥或冷冻干燥而得:所用的醇为甲醇、乙醇或异丙醇。以滚筒干燥法回收卡拉胶时。需添加单甘油酯、双甘油酯或5%以下斯潘80作为滚筒剥离剂。

  (5)应用 在食品生产,卡拉胶用作增稠剂、凝胶剂、稳定剂、乳化剂和成膜剂,以改善食品的品质外观。

  卡拉胶的凝固点、熔点、亲水性的高低或大小与海藻的种类、制造方法和测定时的条件有关。测定黏度时,温度必须控制在其凝固点以上。

  λ-型卡拉胶大部分能溶解于冷牛奶中,并增加其黏度,但κ-型和ι-型卡拉胶在冷牛奶中难溶解或不溶。

  干的粉末状卡拉胶很稳定,它在中性和碱性溶液中稳定,但在酸性溶液中,尤其是pH小于4时较易水解,造成凝胶强度和黏度的下降。生产中为了减轻含有卡拉胶的酸性食品在消毒加热时可能发生的水解,常采用高温、短时消毒方法。

  只有κ-型和ι-型卡拉胶的水溶液能形成凝胶,其凝固性受某些阳离子的影响很大。全部成钠盐的卡拉胶在纯水中不凝固,加入钾、铷、铯、铵或钙等阳离子能大大提高其凝固性。在一定的范围内,凝固性能随这些阳离子浓度的增加而增强。

  卡拉胶可与多种胶复配。有些多糖对卡拉胶的凝固性也有影响。如添加黄原胶可使卡拉胶凝胶更柔软、更粘稠和更具弹性;黄原胶与ι-型卡拉胶复配可降低食品脱水收缩;κ-型卡拉胶与魔芋胶相互作用形成一种具弹性的热可逆凝胶;加入槐豆胶可显著提高κ-型卡拉胶的凝胶强度和弹性;玉米和小麦淀粉对它的凝胶强度也有所提高;羟甲基纤维素降低其凝胶强度;土豆淀粉和木薯淀粉对它无作用。

  在冰淇淋中加入少量的卡拉胶可改善糕体,使之细腻,滑润,可口,放置时不易溶化。添加量为0.01%~0.03%,如选用r-卡拉胶与羧甲基纤维复配使用效果更好。

  在可可乳糕、可可牛奶和可可糖中使用,可使可可粉均匀分散在牛奶和糖浆中起稳定作用。可可牛奶中添加为0.025%~0.025%,如采用巴氏灭菌工艺,应选用卡拉胶。如采用浓糖浆配制,在包袋前将糖浆掺于牛奶中,应选用λ-卡拉胶,用量在0.04%~0.05%之间(以成品计)。

  在面包中加卡拉胶能增加其保水能力,从而延缓变硬,保持新鲜防老化,添加量为0.03%~0.5%。

  瓜尔豆胶一般为白色至浅黄褐色自由流动的粉末,几近无嗅,无其他任何异味。瓜尔豆胶是中性多糖,分子量约20~30万,在冷水中经过1~2h就能充分水化,能分散在热或冷的水中形成黏稠液,1%水溶液黏度在4~5Pa.s之间,为天然胶中黏度最高者。但长时间高温处理将导致瓜尔豆胶本身降解,使黏度下降。pH变化在3.5~10范围内对胶溶液的性状影响不很明显,一般在pH6.0~3.5范围内随pH降低,黏度也有所降低,pH3.5以下黏度又增大,在pH6~8范围内,其溶液黏度可达到最大值,pH10以上则迅速降低。此外瓜尔豆胶具有良好的无机盐类兼容性能,耐受一价金属盐,如食盐等的浓度可高达60%;但高价金属离子的存在可使溶解度下降。

  瓜尔豆胶主要用作增稠剂、持水剂,通常单独或与其他食用胶复配使用,用于色拉酱、肉汁中起增稠作用,在靡状和重组肉制品内作粘合剂;瓜尔豆胶则可用于稠化罐头产品中的水分,并使肉菜固体部分表面包一层稠厚的肉汁。

  瓜尔豆胶的性能稍逊于黄原胶和结冷胶等微生物胶体,如耐热性、耐酸性等性能不是十分理想,但因价格低廉(只有结冷胶等胶体价格的约1/10),是目前国际上最为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一。

  (1) 海藻酸盐增稠作用 海藻酸盐作为一种亲水性聚合物,具有聚合物的共有的一般特征,其水溶性也表现出高分子溶液特有的溶液性质。海藻酸盐溶液的一个重要特点是具有较高的溶液黏度。利用这一特点,可将作为增稠剂和增黏剂。

  在海藻酸盐溶液里,由于海藻酸盐的相对分子质量较大,分子链也较长,高分子链成无规则线团,彼此间易发生缠结,缠结的结果使流动单元变大,增大了对流动的阻力,因而导致黏度迅速增高。它的相对分质量越大,其溶液的黏度也越大,其增稠效果也越好。

  当选用海藻酸盐作增稠剂时,应尽量选用相对分子质量大的产品。一般用于增稠作用的海藻盐浓度为0.5%以下。当水合的海藻酸盐与少量钙离子作用时,会大大增高溶液黏度。这主要是由于海藻胶与钙离子作用时,钙离子在两个相邻糖醛羧起桥作用,导致分子间产生交联,增大了分子体积和缠结作用,致使黏度增加,因此,添加少量钙离子可以提高增稠效果。

  (2)海藻酸盐的凝胶作用 在海藻盐的应用中,胶凝作用的应用得较广。水溶性海藻酸盐与钙离子反应,可以很快形成凝胶。

  几乎所有的海藻酸盐都形成凝胶,但实际上通常只选用海藻酸钠,海藻酸钾,海藻酸铵。用于制造刚性凝胶的海藻酸盐浓度一般为0.5%,(对高分子质量的海藻酸盐)至2.0%(对低分子质量的海藻酸盐)特殊情况下可以提高海藻酸盐浓度。

  提高海藻酸盐凝胶强度的方法是增大海藻酸盐或钙离子浓度以及降低体系温度(冷却)。要使海藻胶凝胶强度变弱,可以来用以下方法:降低海藻酸盐或钙离子浓度,提高体系温度,提高体系中可溶性组分含量,加入高相对分子质量聚合物,以及添加螯合剂。

  (3) 不溶性海藻酸盐 制备不溶性海藻酸盐的机理,是利用钙与海藻酸盐的作用。将海藻酸盐与较高浓度的钙离子反应,可以制备不溶性海藻酸盐。通常用于制造不溶性海藻酸盐需要的钙离子浓度,要大大超过作增稠剂或制备凝胶所需要的钙离子浓度。一般可以通过两种方法制备不溶性海藻酸盐:一是将胶溶液加入到混合好的钙溶液中;二是将准确称量的钙溶液(正好全部用于沉淀海藻酸盐)加到混合好的胶溶液中, 后一种方法更常用,因此这种方法无论在何种条件下,加到溶液中的其它化合物,都能随不溶性海藻酸盐一起沉淀。

  (4) 海藻酸盐的成膜性能 海藻酸盐具有良好的成膜性能,由海藻酸盐溶液薄层蒸发除去水分制成的薄膜,对油和脂肪是不渗透的,但是可以透过水蒸汽,并且置于水中可以重新溶解。海藻酸盐薄膜在干燥状态下较脆,可以用丙二醇增塑。一般采用低相对分子质量,低钙含量的海藻酸盐,有利于制成较好的的薄膜。

  (5) 海藻酸盐与蛋白质间的作用 海藻酸盐与其它水溶性胶类似,可以与蛋白质作用,这种作用的主要用途是可以用于沉淀回收蛋白质。一般认为,在有控制的海藻酸盐与蛋白作用中,氢键和范德华力是导致这种作用的重要因素。此外还取决于大分子所带的电荷,最大的作用点是发生在最小的带电荷点上。对不同pH的海藻酸盐-蛋白质体系黏度测定表明,当pH降到接近蛋白质等电点时,由于形成可溶性络合物,会使体系黏度增高。如果进一步降低pH,则由于所带的电荷全部损失,使络合物发生沉淀。

  海藻酸盐除了可以用于沉淀蛋白质外,在适当条件下,也可以用于抑制蛋白质沉淀。在蛋白质等电点下,添加适量的海藻酸盐,可以降低等电点,抑制蛋白质沉淀,以便保持溶液中的蛋白质。

  (6)海藻酸盐的亲脂性 海藻酸盐丙二醇脂溶液的亲脂性可有效地作奶油、糖浆、啤酒、饮料及色拉油的稳定剂。

  当利用海藻酸丙二醇脂的亲酯性时,应选用高脂化度产品。因酯化度越高,海藻酸丙二醇酯溶液的亲脂性与表面活性越强。另外要尽量选用低黏度产品。

  啤酒泡沫稳定剂是高酯化度海藻酸丙二醇酯是最典型的应用,一般用量为40~100mg/kg。尤其是当脂肪中残留脂肪性物质时,海藻酸丙二醇酯可以防止由止引起泡沫破裂现象。

  海藻酸盐作为一种天然的食品添加剂,在食品工业中具有广泛的用途及广阔的应用前景。

  食品工业中应用的海藻酸盐主要的品种为:海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵、海藻酸钠-海藻酸钙复盐、海藻酸铵-海藻酸钙复盐和海藻酸丙二醇酯。海藻酸盐在食品工业的主要作用为凝胶化,即形成食用凝胶。其次,海藻酸盐的增稠作用和成膜性能也在食品工业中得到广泛应用。

  良好的稳定剂能使冰淇淋等冷饮食品产生平滑的外观,口感,而且在贮藏中不会变糙,在食用时不会使人感觉到它的存在。稳定必须产品形成冰晶。用海藻酸钠代替明胶、淀粉作为冰淇淋等冷饮食品的稳定剂,能使混料稳定均匀,易于搅拌和溶化,在冷藏时可调节流动,使产品具有平滑的观和溶化性能,同时也无须陈化时间,膨化率也较大,产品口感平滑,细腻,口味良好。用量比其它稳定剂低,一般用量为0.1%~0.3%。

  20.2.8作为蛋糕,面包,饼干等的品质的改良剂 饼干,面包,蛋糕等烘烤食品的质量与面粉的质量有很大的关系,一些面筋含量低的面粉,如面筋含量30%以下,一般不适宜做面包和饼干。由于面粉面筋含量低,用于生产面包,发酵效果不好,不易胀发;用于生产饼干,则是破碎率增加;用于生产蛋糕,由于韧性不好,烘烤后脱盒困难,易破碎。在这些食品中加入0.02%~0.2%的海藻酸钠,均能使其质量提高。用于生产饼干、蛋卷,主要是可减少破碎率,试验结果是破碎率可减少70~80%,产品外观光滑,防潮性能好,质地酥松,减少切片时落下粒屑,还能防止老化,延长保存期。至于其加入量,各有不同,在美国生产面包和蛋糕,海藻酸钠的加入量为0.3%~0.6%,在我国,有的厂家加入量为0.1%~0.15%。

  米纸主要用于食品和医药工业,供包裹药物、糖果、糕点之用,所以要求米纸质地光亮,透明度和韧性好,拉力强。

  利用海藻酸钠胶体的高粘滞性与淀粉类浆料混合来提高米纸薄膜的强度,取得良好的效果,加入0.5%的海藻酸钠能使薄膜的强度提高13%,且透明度好,光泽度良好,摺之不易破裂,用它包裹的糖果不易吸水发烊,且比琼胶淀粉薄膜制作方便,成本低。

  用海藻酸盐稳定的冰冻牛乳具有良好的口感,无黏感或僵硬感。在搅拌时有黏性,并有迟滞感。酸奶是人们喜食的一种的饮料。海藻酸丙二醇酯是这类产品的最佳稳定剂,其酯化度高,稳定能力强。

  海藻酸盐可以用于人造奶油的增稠剂、乳化剂,通常采用海藻酸丙二醇酯,有时也使用海藻酸钠,其用量按水分含量计算,一般为0.25%~3%。

  20.2.11啤酒的泡沫稳定剂和酒类的澄清剂 鉴定啤酒质量的好坏,不仅看它口味如何和理化数据,也要从它的外观、颜色、透明度及倒杯时气泡挂杯时间,要求汽泡细小均匀,挂杯时间长。在啤酒中加入50~200mg/kg的海藻酸钠可对泡沫起稳定作用,而且透明度也增加,保质期延长。

  清酒、果汁酒、香槟酒类中常由于含有多量的酸和色素而显得有些浑浊,如加入40~100mg/kg的海藻酸钠,可以很好地起到澄清作用。除此之外还以起到除去酒中单宁和含氮物。

  作为一种天然的营养型食品增稠剂,蛋白质亲水胶较其他胶有其独特的特点,营养保健,特殊的凝胶作用,稳定性等。蛋白质亲水胶的主要来源是富含蛋白质的动物骨、皮的胶原、动物奶及植物如大豆、花生等高蛋白质食物。明胶的分子式C102H151N31O39分子量在5×104~6×104之间。

  (1)性状 食用明胶为白色或淡黄色透明至半透明带有光泽的脆性薄片、颗粒或粉末,无臭,无味,不溶于冷水、、乙醇、氯仿,可溶于热水、甘油、乙酸、水杨酸、苯二甲酸、尿素、硫脲、硫氰酸盐、溴化钾等溶液。相对密度l.3~1.4,能缓慢地吸收5~l0倍的冷水而膨胀软化;当它吸收2倍以上的水时加热至40℃便溶化成溶胶,冷却后形成柔软而有弹性的凝胶。依来源不同,明胶的物理性质也有较大的差异,其中以猪皮明胶性质较优,透明度高,且具有可塑性。明胶的凝固点为20~25℃,30℃左右融化。

  明胶为两性电解质,碱法B型明胶的等电点pH值在4.7~5.0之间,酸法A型明胶的等电点PH值在8.0~9.0之间。在等电点,明胶溶液的黏度最小,而凝胶的融点最高,渗透压、表面活性、溶解度、透明度和膨胀度等均最小。明胶的黏度与胶凝力和吸水率有关,黏度小,胶凝力小,吸水率低。

  明胶的色泽与其中所含的某些金属离子,如铁、钢的含量有关,含量增大,使色泽变深。

  明胶溶液中有氯化物存在时,对凝固点、透明性、吸湿性、黏度和胶凝力有较大影响。干明胶几乎是无色或带浅黄色、无味、无臭、无挥发性、透明而坚硬的非晶体物质。干明胶加热时不熔化,短时间加热到105℃,再溶于水,其性能仍然不变。但温度在60℃以上,长时间加热,明胶将变软胀大,其黏度等物理、化学性质也逐渐降低,最后变黑而炭化,同时发出象燃烧羽毛或头发一样的气味。

  (2)性能 与琼脂比较,明胶的凝固力较弱,浓度低于5%时不发生胶凝,在10%~15%时发生胶凝形成胶冻。明胶溶液的胶凝化温度与浓度及共存盐的种类、浓度、溶液的pH值等有关。明胶在溶液中能发生水解使分子量变小,黏度和胶凝力也变小。当水解平均分子量降至l0 000~15 000时,则失去胶凝能力。当pH值在5~10范围内时,明胶水解能力降低,胶凝性能变化不大,pH值<3时,胶凝性能变差;pH值为3时较为5时的胶凝能力下降10%。明胶溶液长时间(数小时)煮沸,或在强酸、强碱条件下加热,水解加速、加深,导致胶凝力显著下降,甚至不能形成凝胶。明胶溶液中加入大量无机盐,可使明胶从溶液中析出,如三价铝盐可使明胶凝结,从溶液中析出。凝结后的凝胶不能恢复原来的性质,为不可逆凝胶。

  流变性:明胶的水溶液具有黏性。搅拌会使一些链与另一些链脱开,其溶液的黏度就降低,静止会使黏度升高;温度是影响黏度的重要因素;黏度的增长还与pH值有关;明胶溶液的表面张力与pH值有关,在酸性和碱性溶液中均有一个最大值,在等电点处为最低;表面活性剂能使明胶溶液的表面张力降低。

  溶胀性质:明胶在水中的溶胀性随pH的改变而改变。在等电点处即pH4.7~5时,有一个最小值。在强酸存在的情况下,明胶的溶胀特别快,pH为2.5时达到最大值。明胶不溶于冷水,但能吸水膨胀,它能吸收5~10倍以上的水。水分以两种形式存在自由水、结合水易于蒸发。明胶溶胀时所吸收的水量随温度的升高和内渗压与外渗压之间存在的压强差而递增。

  凝胶性能:当组成胶团的蛋白质借助于侧链互相缔合时,将形成一个不溶性的点阵,这就是凝胶。熔点和硬度是明胶的性能指标。用于制备凝胶的明胶分为硬明胶和软明胶。硬明胶的原料没经过多少化学变化,其溶液中所包含的物质分子质量较高,因此,所得的明胶具备力学强度和对外界物质较强的亲和性。软明胶的原料都曾经受到较强烈的侵袭和水解,因此包含这一些降解产物:一部分固体,一部分液体。

  有些物理、化学作用,能够破坏明胶变为凝胶。利用明胶这一性质,将含有碳酸钠的明胶溶液中和,然后有用硫酸铵使明胶沉淀出来,则所得的明胶将不再能够凝胶。尿素对胶凝过程有阻碍作用。经过超声波处理的明胶也不再能变为凝胶。

  明胶溶液遇冷凝成胶冻,规定浓度为10%的胶液开始凝结时的最高温度成为凝胶的冻点。

  明胶凝胶的熔点,就是凝胶没有强度即由凝胶状态转变为溶胶状态时的温度。熔点高这一性质可以表明明胶的纯度较高。在明胶溶液中加入少量的铬盐或铝盐都可以使其熔点提高。在溶液浓度较高的情况下,黏度也较高。在明胶的溶液中加入钾盐,可以使熔点降低,加入钾盐的种类不同,所引起的效果也有区别。一般来说:硫酸盐<氯化物<溴化物<硝酸盐<碘化物<硫氰酸盐。

  起泡性能:将明胶溶液放在试管内按一定比例的幅度上下摇动,试管里将有一部分的胶形成泡沫。这就是明胶的起跑能力。经过水解的明胶气泡能力较大。因此,低级胶的泡沫比高级胶的泡沫多,。加入不溶性物质能增加泡沫,细度越高,作用越大;加入亚麻仁油、油酸、鱼油和润滑油,能降低气泡性能。

  明胶的保护性质:明胶是一种优良的保护性胶体,明胶也是一种优良的稳定剂。明胶还可与琼脂、阿拉伯胶树胶等混合,其协同作用。效果更佳。

  此外,明胶为亲水性肢体物质,具有很高的保护肢体性质,可用作疏水胶体的稳定剂、乳化剂。

  (4)制法 明胶的生产方法有碱法、酸法、盐碱法和酶法4种。国内外普遍采用的是碱法。碱法:将牛皮、猪皮等变质的下脚皮的内层油脂刮去,切成小块,置于3.5%~4.0%的石灰乳中浸泡3~40日,中间换石灰乳4~6次。在浸泡过程中,经常搅拌,使上下浸泡均匀。浸泡后的生皮用水洗净,在搅拌下用1.0%的盐酸中和3~4小时。洗涤后pH值应在6.0~6.5。然后将肉皮按1∶1加水,加热蒸煮,控制温度为60~70℃,每隔一定时间抽取胶水,用清洁纱布趁热过滤,共抽5~6次。稀胶水经浓缩,使相对密度为1.0~1.07。热胶移入铝盘冷却,将冷胶置于不锈钢筛网上,送入烘房鼓风干燥,温度严格控制在28℃左右。干燥的胶片用颗粒机粉碎后即得成品。

  (3)应用 在糖果制造中的应用:作为冻结剂用于明胶冻糖;作为搅打剂在果汁软糖、牛轧糖、水果软糖、软太妃糖、充气糖果中作为稳定剂,能控制糖结晶体变小,并防止糖浆中油水相对分离;作为乳化剂、黏合剂用于糖果制造时使用明胶,可减少脆性,有利于成型,便于切割,从而防止了各类形式糖果的破碎,提高成品率和持水性。

  在糕点中用作搅打剂,用于糕点饼的各种糖衣;用于糖锭的黏结剂糕点制造中作黏结剂。

  在乳品中用于酸奶,最突出作用其稳定剂,防止乳清渗出和分离。高强度的明胶的稳定能力和较高的熔点,使其可单独用于酸奶制品中;酸性稀奶油、软脂干酪、增香乳、冷冻食品-冰淇淋、低脂奶油。

  在疗效食品中,当今世界,尤其是发展中国家,蛋白质、热能营养不足、维生素A缺乏的干眼病、甲状腺肿大和缺铁性贫血。阿胶;维生素C强化与缺铁性贫血;控制人体肥胖及糖尿病疗效食品。

  在其他食品方面用于肉制品、餐用胶冻和含明胶点心、粮食胶冻、果糕、甜咸冻品、澄清剂。

  其他用途乳化剂,烘烤食品和甜食的透明衣、无糖罐头、防糖汁渗出、涂抹保鲜。

  性状 白色或微黄色粉末,无臭,无味,易溶于水成高黏度溶液,不溶于乙醇等多种溶剂。在水中的分散度与醚化度和其相对分子质量有关。1%水分散液的pH为6.5~8.5。

  羧甲基纤维素钠溶液黏度受其相对分子质量、浓度、温度及pH的影响,且与羟乙基或羟丙基纤维素、明胶、黄原胶、卡拉胶、槐豆胶、瓜尔胶、琼脂、海藻酸钠、果胶、阿拉伯胶和淀粉及其衍生物等有良好的配伍性(即协同增效作用)。

  以碱金属盐和铵盐形式出现的羧甲基纤维素可溶于水。二价金属离子Ca2+、Mg2+、Fe2+可影响其黏度。重金属如银、钡、铬或Fe3+等可使其从溶液中析出。如果控制离子的浓度,如加入螯合剂柠檬酸,便可形成更粘稠的溶液,以至于形成软胶或硬胶。

  1. 如遇到偏酸高盐溶液时,可选择耐酸抗盐型羧甲基纤维素钠,或与黄原胶复配,效果更佳。返回搜狐,查看更多