海南文昌迈号南港卡拉胶厂
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卡拉胶小百科


介绍

卡拉胶的词源来自爱尔兰的海滨城镇卡拉金。卡拉胶存在于许多种红藻类,如角叉菜、麒麟菜、杉藻、沙菜和银杏藻等的细胞壁中。

化学结构

由硫酸基化的或非硫酸基化的半乳糖和3,6-脱水半乳糖通过α-1,3糖苷键和β-1,4键交替连接而成,在1,3连接的D半乳糖单位C4上带有1个硫酸基。分子量为20万以上。

分子式:(C12H18O9)n

结构式:

类型

卡拉胶为白色或浅褐色颗粒或粉末,无臭或微臭,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。

物理性质

不同类型的卡拉胶的增稠和胶凝性质有很大的不同。例如,κ型卡拉胶与钾离子形成的坚硬的凝胶,而ι和λ只

有轻微影响。ι型卡拉胶与钙离子相互作形成柔软,富有弹性的凝胶,但是盐对于λ型卡拉胶的性质没有影响。在大多数情况下,λ型与κ型在牛奶系统中一同使用获得一种悬浮液或奶油凝胶。卡拉胶及其混合物提供大量的有利物质导致产生大量范围广泛而复杂的商业产品以满足独特的综合性能最适合特定的应用。

一、 溶液性质

所有的卡拉胶都溶于热水,但只有κ型和ι型的钠盐溶于冷水。通常在食品中的盐浓度并不能对λ型卡拉胶产生效果;粘度在冷水和牛奶中,虽然获得较高的粘度,如果溶液是加热和冷却。λ型卡拉胶溶液当加压或搅拌时会形成假塑性或剪切变稀的溶液。这些溶液通常用于增稠,尤其是在奶制品,以提供非粘性的,滑腻的质地的体系。

温度是一个重要的因素来确定在食品体系中使用哪种类型的卡拉胶。所有的卡拉胶水合物适用于高温并且κ型和ι型尤其表现出低流动性的粘度。冷却时,这些卡拉胶在40-70 ℃之间形成的一系列凝胶的类型取决于卡拉胶的种类和阳离子的浓度。

二、酸稳定性

当卡拉胶溶液在PH值4.3,加热的情况下会失去粘度和凝胶强度。这是由于卡拉胶在低PH值时发生水解,将3,6-脱水-D-半乳糖的连接断开(Hoffmann等,1996)。在高温和低阳离子浓度下,水解程度增加。然而,一旦溶液的温度低于凝胶温度,钾离子可与卡拉胶上的硫酸盐基团结合,这样可以阻止水解现象的发生。

为了尽量减少水解的影响,建议,在可能的情况下,卡拉胶应在中性条件下处理,并且酸应在食品存放和灌装前立即添加。在酸性食物中,卡拉胶应在生产结束前添加以避免聚合物过度的分解。

三、凝胶特性

κ型和ι型卡拉胶的热溶液在阳离子存在条件下,冷却到40-70 ℃,形成一系列的凝胶质感,热门的解决方案。卡拉胶凝胶表现出滞后性,环境和熔融温度之间的差异。这些凝胶在室温下稳定,但加热为凝胶温度的5 – 20℃以上时熔融。冷却时,一个中性的体系会形成相似的凝胶性质。必须记住,在酸性产品中,凝胶强度和质地可通过加热和冷却的水解作用影响。

一个食品体系中的离子成分对于卡拉胶的有效利用是非常重要的。例如,κ型卡拉胶与钾离子作用,形成硬且脆的凝胶。ι型卡拉胶选择钠离子在相邻链间形成桥梁,得到典型的柔软有弹性的凝胶。

这些离子的存在,对卡拉胶的水化温度,和它的环境和熔化温度也有戏剧性效果。例如,ι型卡拉胶在水中的环境温度下会水解,但加入盐可提高凝胶点以致溶液转化成具有明显发生点的可逆性凝胶,在冷沙拉酱生产中被开发利用的性质。

化学特性

● 溶解性:不溶于冷水,但可溶胀成胶块状,不溶于有机溶剂,易溶于热水成半透明的胶体溶液(在70℃以上热水中溶解速度提高;

● 胶凝性:在钾离子存在下能生成热可逆凝胶;

● 增稠性:浓度低时形成低粘度的溶胶,接近牛顿流体,浓度升高形成高粘度溶胶,则呈非牛顿流体。

● 协同性:与刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶等胶体产生协同作用,能提高凝胶的弹性和保水性;

● 健康价值:卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性,在体内降解后的卡拉胶能与血纤维蛋白形成可溶性的络合物。可被大肠细菌酵解成CO2、H2、沼气及甲酸、乙酸、丙酸等短链脂肪酸,成为益生菌的能量源。


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