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卡拉胶的结构及其应用

发布时间:2018/7/6

    文章标签:卡拉胶;结构;性能;提取方法;应用 

  卡拉胶又名角叉菜胶、鹿角藻胶,是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖,具有极高的经济价值,是世界三大海藻胶工业商品(琼胶、卡拉胶、褐藻胶)之一。卡拉胶爲食品添加剂,而食品级的卡拉胶爲白色至淡黄褐色、外表舒展、微有光泽的半通明片状体或粉末状物,无臭无味,口感粘滑。卡拉胶构成的凝胶是热可逆性的,即加热消融成溶液,溶液放冷时,又构成凝胶。卡拉胶因具有良好的保水性、增稠性、乳化性、胶凝性和平安无毒等特点而普遍使用于食品工业中。

 

 

  一、卡拉胶的构造

 

  卡拉胶的化学构造是由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。而依据半酯式硫酸基在半乳糖上所衔接的地位不同,卡拉胶又可分爲7品种型:k-卡拉胶、L-卡拉胶、r-卡拉胶、λ-卡拉胶、?谆-卡拉胶、φ-卡拉胶、ξ-卡拉胶。而目前消费和运用的有k-型、L-型和λ-型卡拉胶或它们的混合物,尤其以k-型多见。

 

  二、卡拉胶的功能

 

  2.1凝胶性

 

  卡拉胶的凝胶功能次要与其化学组成、构造和分子大小有关。卡拉胶凝胶的构成分爲四个阶段:卡拉胶溶解在热水中时分子爲不规则的卷曲状;温度下降的进程中其分子向螺旋化转化,构成单螺旋体;温度再下降,分子间构成双螺旋体,爲平面网状构造。这时开端有凝结景象;温度再下降,双螺旋体聚集构成凝胶。

 

  2.2溶解性

 

  卡拉胶都能溶解于70℃以上的温水中,普通硫酸根含量越多越易溶解。在水中卡拉胶首先构成胶粒,参加蔗糖、甘油等可以改善其分散性,或用高速搅拌器打破胶团到达分散效果。爲促进卡拉胶的溶解,在食品工业消费中,普通运用80℃以上的热水对其停止溶解分散。

 

  2.3波动性

 

  在中性或碱性溶液中卡拉胶很波动,pH值爲9时最波动,即便加热也不会发作水解。在酸性溶液中,尤其是pH=4以下时易发作酸催化水解,从而使凝冻强度和粘度下降。成凝冻形态下的卡拉胶比溶液形态时波动性高,在室温下被酸水解的水平比溶液形态小得多。

 

  2.4反响性

 

  卡拉胶与其它水溶性大分子相比最大的不同之处在于它可以和蛋白质反响。卡拉胶分子上的硫酸根具有极强的负电荷。而蛋白质是一种两性物质,在等电点以下氨基酸和卡拉胶因持相反电荷而结合发生沉淀,在等电点以上的条件下,二者持相反电荷,有多价阳离子作爲胶联剂和卡拉胶结合构成亲水胶体,在等电点,由于多价阳离子爲胶联剂与卡拉胶相结合而构成沉淀。

 

  2.5流变性

 

  卡拉胶溶液粘度随浓度增大而呈指数规律添加,随温度降低呈指数规律下降。而在恒温形态下,随工夫的增长,大分子开端解离,分子间缠绕增加,溶液粘度下降。卡拉胶溶液的粘度随pH的增大而增大,酸性增大促进卡拉胶分子解离并中和其电性,减弱了半酯化硫酸根之间的静电引力。若碱性过大,氢氧根与带负电的卡拉胶相斥而增加分子降的缠结,故强酸、强碱性条件下,溶液粘度均下降。

 

  三、卡拉胶的提取办法

 

  国际卡拉胶的消费以麒麟菜、沙菜爲次要原料,普通工艺流程如下:原料→洗净晾干→碱处置→洗濯至中性→酸化漂白→提胶→过滤→冷却切条→解冻脱水→冻结→枯燥→成品。

 

  碱处置、酸化漂白和提胶是卡拉胶消费的关键工艺。这些工艺处置地迷信与否不但影响卡拉胶的功能和质量,而且对卡拉胶的提取率和消费本钱有着重要的影响。

 

  3.1碱处置

 

  朱敏等[1]实验后果标明常平和低温条件下辨别用KOH处置藻体时,失掉的卡拉胶商品,无论是凝胶强度还是产率均分明优于异样条件下采用用NaOH处置失掉的卡拉胶商品。

 

  3.2酸化漂白

 

  黄家康等[2]在研讨沙菜卡拉胶漂白工艺时,得出了在酸化漂白工艺环节中用草酸再次酸化漂白,可以综合统筹卡拉胶商品的色泽、出胶率和凝胶强度。

 

  3.3不同的提胶办法

 

  汤毅珊等[3]提出了用两种麒麟菜提取卡拉胶的新工艺,即高压空气提胶和高压蒸汽提胶,实验后果标明蒸汽高压提胶产率低于常压提胶且凝胶强度下降较大,而空气高压可以在较短的工夫到达较高的产率。另外,提胶前用100U/g的纤维素酶对藻体停止预处置,产率可进步3.69%。4卡拉胶的次要使用

 

  四、卡拉胶的应用

 

卡拉胶在食品工业中的使用次要是围绕其凝胶性、增稠性和与蛋白反响三方面展开的。

 

  4.1饮料中的使用

 

  4.1.1乳饮料、果汁果肉饮料及固体饮料中的使用

 

  卡拉胶具有共同的与牛奶中的蛋白起络合反响的才能,所以在乳饮料中可构成触变性的摇溶构造,避免由于颗粒间聚集而构成的沉淀[4]。卡拉胶用于加可可粉制成的可可牛奶,参加卡拉胶作波动剂则能使可可粉平均地分散在牛奶中,避免可可粉构成沉淀。而果汁饮料放置工夫稍长时,其中所含的粗大果肉颗粒就会下沉,影响外表。卡拉胶作爲悬浮剂和波动剂,能使粗大的果肉颗粒平均地悬浮在果汁中,大大减缓下沉的速度。同时,由于卡拉胶的粘度较低,不易形成糊口,并能改良饮用时的口感。以卡拉胶作波动剂使用于固体饮料中,可改善其冲调性,且冲后饮料波动不易分层。

 

  4.1.2酒饮料中的使用

 

  卡拉胶在酒饮料中可作爲廓清剂,也可作爲泡沫波动剂。由于卡拉胶能与蛋青丝生作用,因而它是一种无效的麦汁廓清剂,使商品廓清通明,有利于酵母生长,并有利过滤,降低过滤损耗,进步麦汁得率,改善啤酒的生物波动性,延伸啤酒的保质期[5]。

 

  4.2冷饮中的使用

 

  ​

 

  卡拉胶有良好的乳蛋白反响才能,可避免因参加CMC后乳清别离的景象。在冰淇淋的消费中,参加大批的冰淇淋乳化波动剂将使冰淇淋具有较高的收缩率及细腻柔滑而又波动的组织形状。

 

  4.3肉制品中的使用

 

  卡拉胶用于火腿及火腿肠上具有凝胶、乳化、保水、加强弹性等作用,最次要是提供适当的保水性。即便用来制造高制成率的商品时,它也有良好的持水性,并且由于它可以与蛋白质络合,提供了相当好的组织构造,使商品具有细腻、切片良好、口感好等功用,是制造火腿肠必需的一种添加剂

 

  4.4糖果制造中的使用

 

  用卡拉胶做通明水果软糖在我国早已有消费,卡拉胶软糖通明度好,色泽艳丽、平均、润滑、粘性小、爽脆利口。

 

  4.5果冻消费中的使用

 

  卡拉胶因具有共同的凝胶特性而成爲果冻首选的凝胶剂,以卡拉胶制成的水果冻富有弹性且没有离水性。它可取代通常用的琼脂、明胶及果胶等。用琼脂做成的果冻弹性不够,价钱较高;用明胶做水果冻的缺陷是凝结和消融点低,制备和储存都得高温冷藏;用果胶做的缺陷是在需求加高浓度的糖和适当的pH时才干凝结。

 

  4.6面包奶油点心中的使用

 

  新颖的面包其心软而富有弹性,但放置时容易老化,面包的硬度和脆性都逐步添加,面包的特殊风味也逐步消逝,参加卡拉胶(0.012%―0.02%)能添加其保水才能,从而延缓老化,坚持面包新颖。

 

  五、卡拉胶的开展前景

 

  卡拉胶具有良好的凝胶性、溶解性、波动性等特性,这使得卡拉胶在食品加工消费范畴具有普遍的使用。而与蛋白质的反响性是一切水溶性高分子所不具有的,这使得其在乳制品方面具有很高的使用价值。而随着卡拉胶的构造、性质的研讨深化,卡拉胶的使用越来越普遍,特别是它还具有的广谱抗病毒活性,曾经惹起国际外药物学家的高度注重和。卡拉胶经过生物降解发生的卡拉胶低聚糖、寡聚糖具有共同的新型生理活性,如抗病毒抗肿瘤等。置信在将来,卡拉胶的使用范畴将会越来越普遍。

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