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　　《广州食品工业科技》GuangzhouFoodScienceTechnologyVol.20No.4总82159中图分类号TS201.7文献标识码A文章篇号04-0159-054几种亲水性胶体凝胶特性研究华南理工大学食品与生物工程学院广州510641摘要本文综述了目前几种常用的亲水性胶体的凝胶特性研究了影响胶体凝胶的因素及其在食品工业中的应用。关键词亲水性胶体凝胶特性食品添加剂gelPropertyHydrocolloidsWuJianfengWuHuiWuTaoDingYuantaoFoodBiologicalEngineeringCollegeSouthChinaUniversityTechnologyGuangzhou510641Abstract:gelpropertyeffectconditionshydrocolloidswerereportedsomehydrocolloidsfoodadditivewerereportedend.Keywords:HydrocolloidsGelpropertyFoodadditive亲水胶体Hydrocolloids通常是指能溶解于水并在一定条件下充分水化形成粘稠、滑腻的溶液或胶体的大分子物质俗称“胶”。在食品体系结构中亲水胶体的添加量较少一般为千分之几但却能有效、经济地改善体系的质构。开云 开云体育其化学组成大都是天然多糖、蛋白质及衍生物广泛分布于自然界1。目前亲水性胶体作为食品添加剂应用非常广泛主要作为增稠剂、稳定剂等。现就几种常用的亲水性胶体的凝胶特性及其影响因素进行探讨。亲水性胶体的分类及凝胶特性1.1分类按来源亲水胶体来源十分广泛主要分类如下表表11常常用用亲水胶体分分类类按按来来源源生物聚合物黄原胶结冷胶植物籽粉刺槐豆胶瓜儿豆胶植物萃取物阿拉伯胶纤维素及纤维素衍生物CMC淀粉类原生或变性淀粉动物类亲水胶体明胶果胶类源于苹果或柠檬、橘类海藻类卡拉胶、海藻酸盐、琼脂1.2亲水性胶体几个重要的凝胶体质地指标1.2.1表征亲水性胶体凝胶质地的常用指标为模数、硬度、脆性、弹性和粘结性等2见表2。收稿日期2004-07-25作者简介吴剑锋在读硕士研究生研究方向为粮食与植物蛋白质工程表表22亲亲水水性性胶胶体体几几个个重重要要的的凝凝胶胶体体质质地地指指标标模数:测量坚硬度的量度标准硬度:测量断裂强度的量度标准脆性:破裂凝胶体所必须的张力弹性:测量凝胶体回复力的量度标准粘结性:测量分离的容易度1.2.2亲水性胶体质构图线凝胶体的质构图线分析质构图线分析TextureProfileAnalysis简称TPA。此技术采用连续来回压缩不受约束的凝胶圆盘两次测定压力-形变情况以获得硬度、模数、脆性和弹性等参数。目前TPA用于定量分析凝胶质构。由图1可知硬度是第一压缩周期内某时刻所发生的最大压力通常与抗撕裂强度对应模数是压力-形变曲线的起始斜率表示初始产生单位形变所必须受到的力它是凝胶的感觉坚实度的量度脆性是曲线的第一个明显下落点是测试样本的首次断裂点弹性是衡量起始压缩造成的原有结构破坏程度的指标也《广州食品工业科技》GuangzhouFoodScienceTechnologyVol.20No.4总82160是显示凝胶在口腔中粘弹性的指标。经过TPA测试后通常认为理想的弹性固体质地应在受到压力时可以储存变形能量而在压力解除后可以恢复到最初的状态。1.2.3常用亲水性胶体的凝胶质地参数见图2、3几种亲水胶体脆性及弹性值比较由图2及图3可知LA结冷胶具有较大的硬度及模数脆性及弹性较小而HA结冷胶与之相反。1.2.4几种常用亲水性胶体凝胶性质比较见图4几种常用亲水性胶体质地比较由图4可知LA结冷胶、琼脂及κ卡拉胶的凝胶属于坚硬脆性凝胶而HA结冷胶、黄原胶及明胶的凝胶属于有弹性的凝胶其它各种胶体凝胶状态介于两者之间。1.3几种常用的亲水性胶体凝胶系统的特性不同的亲水性胶体体系各自的凝胶条件不同以下为常用的亲水性胶体凝胶的特性及影响因素。1.3.1果胶果胶根据甲酯化程度不同可分为高酯果胶HighMethoxylPectin和低酯果胶LowMethoxylPectin。1.3.1.1高酯果胶HighMethoxylPectin凝胶的特性高酯果胶凝胶体系满足凝胶形成的基本条件为pH2.03.8、可溶性固形物55而影响凝胶形成及强度的因素还有以下几点1果胶质量及DE值果胶质量的好坏直接影响成胶能力DE值越高脱水化程度越大果胶分子间脱水而形成结合区成胶就越2果胶含量体系中果胶含量越高相互间越容易形成结合区凝胶效果越好3可溶性固形物含量及种类可溶性固形物含量及种类不同对水分子的争夺激烈程度不同对凝胶形成及强度影响不同4温度持续时间及冷却速率冷却速率加快使凝胶形成温度降低相反体系温度常时间处于略高于凝胶温度将导致凝胶形成温度上升。1.3.1.2酯果胶LowMethoxylPectin凝胶的特性3与高酯果胶体系相似低酯果胶的凝胶形成条件、成胶温度、胶强度等也受到下列诸多因素的相互制约1果胶质量质量好坏直接影响成胶能力及强度2果胶的DE及DA值DE值升高成胶温度降低DA值升高成胶温度也升高但DA值过高会导致成胶温度超过体系的沸点温度使得体系立即形成预凝胶3果胶的含量含量增加凝胶强度及成胶温度均上升但过高又会导致形成预凝胶反面使得凝胶强度降低。4Ca2浓度及Ca2鏊合剂Ca2浓度增加凝胶强度和成胶温度均上升达到最佳凝胶强度之后钙离子浓度继续增加凝胶强度开始变脆、变弱最终形成预凝胶Ca2鏊合剂能降低Ca2有效浓度降低预凝胶形成的危险尤其是当体系中固形物含量较高时。5可溶性固形物含量及种类可溶性固形物含量高凝胶强度加大及成胶温度上升但过高则易形成预凝胶而种类的不同会影响果胶与Ca2结合能力的程度不同。6体系pH值形成凝胶的pH值可在2.66.8范围pH值升高形成相同质量的凝胶需要更多的果胶《广州食品工业科技》GuangzhouFoodScienceTechnologyVol.20No.4总82161或钙离子同时可使成胶温度降低。1.3.2凝胶性质上黄原胶溶液具有较好的耐热、耐盐及耐酸碱度的稳定性粘度随浓度上升而迅速上升在含有NaCl的胶溶液其粘度pH2.512之间受酸碱度的影响很小。41.3.31在低浓度0.050.25可形成优质凝胶2在加热和低pH条件下都非常稳定在PH3.57.0之间均能形成凝胶3由钠或钾离子形成的凝胶加后可以复原而镁或钙盐的凝胶无法复原4与其它胶类可复配使用效果较好如变性淀粉、黄原胶、刺槐豆胶等5结冷胶与其它配类有良好的相容性。1.3.4卡拉胶卡拉胶在中性及碱性条件下都稳定但在酸性条件pH3.5下卡拉胶分子将发生降解加热又促使降解速度加快。 卡拉胶在水系统中0.5以上的浓度就能形成凝胶在乳系统中成胶浓度可低达 0.10.2。 卡拉胶能与蛋白质作用其结果取决于蛋白质的等电点和溶液pH值如在中性 饮料中卡拉胶可与奶蛋白形成弱凝胶以维持微粒的悬浮避免粒子迅速沉积卡拉胶与 蛋白质的作用还可用于除去体系中不希望的蛋白质某些卡拉胶还具有快速形成蛋白 -多糖体絮状沉积的功能但该沉积在流动中易重新分散。开云 开云体育7 1.3.5 海藻酸盐 海藻酸盐 凝胶体系特性主要有形成的凝胶体热不可逆透明性略差可以钙盐形成凝胶体不能在 高固型物含量系统里凝胶。 1.3.6 明胶 明胶为一种动物来源的胶体其凝胶体系特性 为明胶是一种很有弹性质地的胶体明胶具有较低的溶解和凝固温度同时它是热不稳 定的凝胶体酸稳定性较差在冷藏时会硬化。 1.3.7 琼脂 琼脂又称为琼胶与海藻酸盐 及卡拉胶同属于海藻胶其凝胶体系特性为较差的热/酸稳定性质地光滑但不透明是 一种热不稳定的凝胶体一般体系中用量较高。 1.3.8 魔芋 魔芋的凝胶体系通常需要 长时间水合体系粘度较高可以自身凝胶和卡拉胶复配使用效果较好热稳定性较差。 1.4 胶体特性的比较强-弱 由表3知果胶的酸稳定性非常好同时果胶凝胶体的口感 也较好果胶快速凝胶的特性已被广泛应用于糖果生产中卡拉胶的凝胶透明度及热可 逆性较好故卡拉胶常与魔芋复配用于果冻及果爽的生产中。 表3不同胶体特性的比 较强-弱 酸稳定性 果胶、黄原胶、海藻酸盐、卡拉胶、开云 开云体育琼脂 凝胶透明度 卡拉胶、 明胶、海藻酸盐 凝胶热可逆性卡拉胶、琼脂、明胶、LM果胶 快速凝胶性 琼脂、 果胶 口感 果胶、明胶、卡拉胶 亲水性胶体在食品工业中的应用亲水性胶体在 食品、制药、化工等领域有广泛的应用前景。在食品工业中主要作为增稠剂、稳定 剂可用于饮料、面包、乳制品、肉制品、面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、 鱼制品、雪糕、冰淇淋等中其中果胶和结冷胶还可用做生产低固形物含量果酱及果 冻的胶凝剂也用于软糖、甜食及宠物罐头中。结冷胶应用于中华面、荞麦面和切面 等面制品时可以增强面制品面条的硬度、弹性、粘度改善口感、抑制热水溶胀减少 断条和减轻汤汁浑浊等作用而LM果胶形成凝胶的pH值可在2.66.8范围之内在酸性 乳品中应用较多。 参考文献 王卫平等.食品品质改良剂亲水胶体的性质及应用J.食品与发酵工业19952:77. 薜荔果胶的胶凝特性J.吉首大学学报自然科学版2002231. etal Xanthangum: Production Recovery BiotechnologyAdvances 胡国华.结冷胶的特性及其在食品工业中的应用J.食品添加剂20026:6467. KelcoDivision MeckCo. Inc. Gellan Gum Multifunct- ional Polysaccharide Texturizing2nd Ed 1994 徐强等.卡拉胶研究的发展及现状J.青岛海洋大学学报199512:117.

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