黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究:
黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究,以黃原膠.羥丙基淀粉.CM C-Na瓜爾豆膠.刺槐豆膠.魔芋精粉等為主要研究對(duì) 象,系統(tǒng)地研究了黃原膠與其它食品膠2種或3種之間的協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性研 究結(jié)果表明:黃原膠與羥丙基淀粉.CM C-Na復(fù)配無協(xié)同增效作用,黃原膠與刺槐豆膠.魔芋 精粉.瓜爾豆膠有良好的協(xié)同增效作用,兩者或三者按適當(dāng)比例配合后,耐鹽穩(wěn)定性顯著提 高,用量比任一單一肢少,而且使用成本大幅度降低,因此復(fù)配食品膠在高鹽食品中使用具有 明顯的優(yōu)越性和廣闊的應(yīng)用前景。
増稠劑又稱食品膠,是食品工業(yè)中用來 提高食品溶液粘度或形成凝膠的一類重要的 食品添加劑,它們?cè)谑称敷w系中常起著穩(wěn)定、 乳化懸浮、保持水分、改善食品口感和外觀 等重要作甩黃原膠、變性淀粉、CMC-Na瓜 爾豆膠、刺槐豆膠、魔芋精粉是目前廣泛應(yīng)用 的増稠穩(wěn)定劑丄
増稠劑廣泛應(yīng)用于啤酒、布丁、甜點(diǎn)心、 花色肉凍、雪糕、軟糠果醬、調(diào)味品等食品 中。隨著人民生活水平的提高,對(duì)調(diào)味品的需 求量越來越大,對(duì)其質(zhì)量的要求也越來越高, 而増稠劑對(duì)調(diào)味品的品質(zhì)起著極為重要的作 用。調(diào)味品如醬油、蠔油、醬料等一個(gè)共同的 特點(diǎn)是食鹽含量高,因而要求在調(diào)味品中使 用的増稠劑具有良好的耐鹽性,避免増稠劑 在調(diào)味品中鹽析,造成產(chǎn)品在儲(chǔ)存過程中不 穩(wěn)定,而嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量目前國內(nèi) 外對(duì)増稠劑的研究,多側(cè)重于各種増稠劑自 身或復(fù)配時(shí)的溶解性、假塑性増稠性凝膠 性、乳化性•持水性、耐酸性和懸浮穩(wěn)定性等, 而對(duì)單一増稠劑和復(fù)配増稠劑的耐鹽性沒有 系統(tǒng)的研究和報(bào)道
本文系統(tǒng)地研究了單一膠和復(fù)配膠的耐 鹽特性,并重點(diǎn)探討了幾種食品膠之間的協(xié) 同増效作用和耐鹽穩(wěn)定性,以求達(dá)到減少用 量,降低成本,為食品工業(yè)更好地開發(fā)利用食 品膠,尤其是為高鹽食品優(yōu)選食品膠提供理 論和方法的指導(dǎo)。
1材料和方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料
黃原膠耐酸CMC-Na羥丙基淀粉、瓜 爾豆膠(0. % : 4K 10"3 Pa。s; % : 2. 2 Pa。s)、刺槐豆膠(0. %: 3.10-3 Pa。s;
%: 1.090 Pa。s)•魔芋精粉(0.1%: 2K 1CT3Pa。s; 1%: 6. 2K 1CT2 Pa。s)•食鹽,以 上均為食品級(jí)原料。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
(1)粘度的測(cè)定:準(zhǔn)確配制一定濃度的食 品膠溶液,在37°C下用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 以30r/min的轉(zhuǎn)速測(cè)定
(2)耐鹽性的測(cè)定:準(zhǔn)確配制一定濃度的 食品膠溶液,加入9% ~ 13%的食鹽,按上述 步驟測(cè)定其粘度,加入食鹽后,膠溶液體系不 穩(wěn)定,粘度有波動(dòng),待其基本穩(wěn)定,再隔3d 或一星期測(cè)一次,直至其粘度值不再下降為止,即得耐鹽性曲線
(3)成本核算:按照每t膠的市售價(jià)格, 計(jì)算生產(chǎn)每t蠔油所需食品膠的成本公式: 元/kg蠔油=元/kg膠K所要添加膠的百分
含量
本實(shí)驗(yàn)采用蠔油作為研究應(yīng)用的對(duì)象, 經(jīng)測(cè)定,蠔油鹽分含量為9%~ 13%,粘度范 圍為 4. 2- 5. 5 Pa。s
2結(jié)果與分析
2. 1單一膠耐鹽性的研究
對(duì)黃原膠•羥丙基淀粉、CMC-Na3種常
用的食品膠進(jìn)行耐鹽性的研究,探討了 3種 常用食品膠的不同膠濃度在同一鹽濃度下的 耐鹽特性,結(jié)果見表1
表1單一膠的耐鹽特性
項(xiàng)目黃原膠羥丙基淀粉CMC-Na
食鹽含量(%)111111
使用量(%)1.25.52. 7
起始粘度(Pa。s)7.7006.6007. 950
穩(wěn)定粘度(Pa。s)4.8004. 2004. 880
穩(wěn)定天數(shù)(d)387
粘度降低幅度(% )37.736. 438. 6
成本(元/kg蠔油)0.7800. 3850. 675
從表1可以看出,黃原膠溶液的粘度在 3d內(nèi)很快達(dá)到穩(wěn)定,耐鹽性好,且用量少,故 黃原膠為一種具有良好耐鹽性的増稠劑,但 成本高;羥丙基淀粉的粘度需8d才穩(wěn)定,且 用量大,但成本低,從經(jīng)濟(jì)角度考慮較理想; CM C-Na從用量,穩(wěn)定天數(shù)及成本均處于兩 者之間,也是一種較好的増稠穩(wěn)定劑。
2. 2復(fù)配膠耐鹽性的研究 2 2. 1黃原膠與羥丙基淀粉,黃原膠與 CM C-Na復(fù)配效果的研究
表2黃原膠與羥丙基淀粉,黃原膠與CMC-Na 復(fù)配粘度特性
黃原膠+羥丙基淀粉粘度黃原膠+ CM C-Na粘度 (總膠濃度% ) (Pa" s)(總膠濃度% ) (Pa- s)
0.4+1.62.0000.3+2.01.400
0.6+1.43.4000.3+2.43.100
0.8+1.24.6600.6+0.80.519
1.0+1.05.7800.6+1.20.639
1.2+0.86.6000.9+0.22.600
1.4+0.67.2600.9+0.43.400
配制一系列黃原膠與羥丙基淀粉,黃原 膠與CMC-Na的復(fù)配溶液,黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究,調(diào)節(jié)兩者之間的 比例,測(cè)定粘度變化,結(jié)果見表2可以看出, 隨著黃原膠比例的増加,2種復(fù)配膠的粘度 也不成比例地増加,這是由于黃原膠是一個(gè) 高效的増稠劑,其増稠性比變性淀粉和 CMC-Na要好,但復(fù)配后溶液粘度并沒有明 顯増加現(xiàn)象2%黃原膠與羥丙基淀粉復(fù)配膠 的粘度介于%黃原膠溶液的粘度與%變 性淀粉溶液的粘度之間,黃原膠與CMC-Na 復(fù)配膠的粘度也介于同一濃度的黃原膠溶液 粘度與CM C-Na溶液粘度之間。由此可見, 黃原膠與羥丙基淀粉,黃原膠與CMC-Na之 間并沒有協(xié)同増效的作甩黃原膠與變性淀 粉,黃原膠與CMC-Na之間可以形成互溶溶 液,但分子間并沒有強(qiáng)烈的化學(xué)鍵作甩故這 2種復(fù)配膠不符合本實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?,不作?鹽性測(cè)定
2 2. 2黃原膠與刺槐豆膠,黃原膠與魔芋精 粉復(fù)配效果的研究
在黃原膠濃度為0. 1%~ 1%之間取幾 個(gè)有代表性的數(shù)值,分別加入刺槐豆膠或魔 芋精粉,測(cè)定其粘度,結(jié)果見表3
表3黃原膠與刺槐豆膠,黃原膠與魔芋精粉復(fù)配特性
總膠濃度粘度總膠濃度粘度總膠濃度粘度
(% )(Pa。s)(% )( Pa。 s)(% )(Pa。s)
黃原膠
+
刺槐豆膠0. :+ 0. 020. 2250. 5^0. 041.5000.8+0. 024.000
0. :+ 0. 030 3800. 5^0. 05微胨0.8+0. 04-
0. :+ 0. 04-0. 5^0.06-0.8+0. 06-
0.:+ 0 1-0. 5^0.08-0.8+0. 08-
續(xù)表3
總膠濃度 (%)粘度
(Pa。s)總膠濃度 (%)粘度 ( Pa。 s)總膠濃度
(%)粘度 ( Pa。 s)
黃原膠0. A 0. 050. 8000. 0. 052. 2000. 7+ 0. 042. 000
+0. A 0. 08—0. 0. 12. 4000. 7+ 0. 07微胨
魔芋精粉0. A 0. 1-0. 5F 0. 15-0. 7+ 0. 1-
注:-表示形成凝膠
從表3中看出,固定黃原膠在某一濃 度,隨著刺槐豆膠或魔芋精粉含量的增加,復(fù) 配膠溶液的粘度也隨著增加,且只要比例合 適,立刻成為胨狀^由此可見黃原膠與刺槐豆 膠,黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究,黃原膠與魔芋精粉有極顯著的協(xié)同增效 作用。黃原膠與刺槐豆膠復(fù)配,總膠濃度為 0.24%便能成為胨狀,而與魔芋精粉復(fù)配,也 只需0.28%的濃度本研究著重探討粘度在 4.200- 5.500Pa。s之間也能成為粘稠溶液 的耐鹽性,雖然增大黃原膠在復(fù)配膠中的比 例可以達(dá)到目的,但從成本角度考慮不科學(xué), 因此,由于黃原膠與刺槐豆膠,黃原膠與魔芋 精粉的協(xié)同增效性很顯著,應(yīng)尋找另一種復(fù) 配膠的配方
2.2 3黃原膠與瓜爾豆膠復(fù)配效果的研究 在不同配比的黃原膠與瓜爾豆膠的溶液 中,加入1%的食鹽,測(cè)定粘度的變化,結(jié)果 見表4
表4黃原膠與瓜爾豆膠復(fù)配后粘度特性
序號(hào)黃原膠+ 瓜爾豆膠 (%)開始粘度 ( Pa。 s)穩(wěn)定粘度 ( Pa。 s)粘度下降幅度 (% )成本
(元/kg魅油)
10. 2+0. 74. 2000. 33092. 140. 235
20. 2+0. 85. 8004. 70018. 970. 25
30. 3+0. 63. 0001. 70043. 30. 285
40. 3+0. 74. 7004. 4006. 380. 30
50. 4+0. 53. 0002. 20026. 670. 335
60. 4+0. 63. 9002. 500400. 35
70. 4+0. 77. 5004. 92034. 40. 365
8a 5F0. 56. 3203. 78040. 190. 40
90. 6+0. 48. 1001. 70079. 010. 45
100. 7+0. 37. 6004. 50027. 630. 5
從表4可以看出,黃原膠與瓜爾豆膠存在 良好的協(xié)同增效作用,并存在一個(gè)合適的配 比,配比合適,耐鹽性非常好,如No.4若配比 不合適,則耐鹽性很差,如No. 1和No. 9 No.4和No.2的耐鹽性曲線見圖1
從圖1看出,No.4的配比耐鹽性非常好, 加入食鹽后的粘度下降幅度最小,第5d粘度 基本穩(wěn)定,且與表1對(duì)比,成本都低于3種單
圖1黃原膠與瓜爾豆膠復(fù)配耐鹽性曲線 近,且用量也少,只有%,成本則比No. 4還
一膠,從用量上看,總濃度1%,也低于黃原
膠、CMC-Na和羥丙基淀粉。因此,總濃度為、
豆膠0.8%的配比也較仇其他配比無論從耐 最佳配比,其次為No.2的配比,雖然耐鹽性&
鹽性及成本考慮都不如No. 4
% ,其中黃原膠占0. 3%,瓜爾豆膠0. 7%為低,因此,總濃度為1%,黃原膠占0,瓜爾
綜合上述結(jié)果,黃原膠與刺槐豆膠協(xié)同增結(jié)構(gòu),網(wǎng)眼中結(jié)合大量水分子,使其粘度數(shù)倍 效性最顯著,其次為魔芋精粉,兩者都能與黃增加或膠凝化,分子之間的這種嵌合作用及其 原膠形成凝膠。黃原膠與瓜爾豆膠也有良好的耐鹽穩(wěn)定性有一合適的配比。但由于瓜爾豆膠 協(xié)同效果,但不如前兩者,復(fù)配不能形成凝膠,分子上半乳糖支鏈較多,其協(xié)效性不如刺槐豆 但可以顯著增加粘度和耐鹽穩(wěn)定性,黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究,而且彼此膠魔芋精粉是由D葡萄糖和D甘露聚糖以 之間存在合適的配比,上述復(fù)配膠溶液的作用卩-1,4鍵結(jié)合的高分子多糖,易與黃原膠分子 機(jī)理有待進(jìn)一步的研究雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生嵌合作用,因此其增粘協(xié)效性
刺槐豆膠與瓜爾豆膠分子由甘露糖和半也顯著 乳糖組成主鏈?zhǔn)荘-1,4鍵連接的甘露聚糖,2 2.4黃原膠與刺槐豆膠、瓜爾豆膠復(fù)配效 半乳糖側(cè)鏈經(jīng)P -1,6鍵與主鏈連接。經(jīng)X光衍果的研究
射證實(shí),刺槐豆膠的半乳糖側(cè)鏈在主鏈上分布由于黃原膠與刺槐豆膠具有極其顯著的
不均,分布密集區(qū)稱毛發(fā)區(qū),沒有半乳糖側(cè)鏈協(xié)同增效作用,故黃原膠能與刺槐豆膠瓜爾 區(qū)稱光滑區(qū)毛發(fā)區(qū)與光滑區(qū)相間存在,協(xié)同豆膠三者復(fù)配,使其獲得濃稠溶液而不成胨 增效作用可以推想為黃原膠分子雙螺旋和刺狀結(jié)果見表5 槐豆膠分子的光滑區(qū)相互嵌合形成三維網(wǎng)狀
表5黃原膠與刺槐豆膠、瓜爾豆膠復(fù)配粘度特性
序號(hào)黃原膠+刺槐豆膠 開始粘度穩(wěn)定粘度粘度下降幅度成本
序號(hào) +瓜爾豆膠(% )(Pa。s)(Pa。s)(% )(元/kg蠔油)
10.2+0.02+0.75.5002. 54053. 820.259
20.2+0.01+0.95.8005. 4605 860.289
30.3+0.01+0.63.9003. 50010. 2 70.297
40.3+0.01+0.74.7003. 40027. 660.312
50.5+0.01+0.55.1004. 35014. 7 10.412
60.7+0.02+0.34.0003. 50012. 500.524
從表5和圖2中可以看出,No. 2配方的 粘度下降幅度最小,而No.1雖然成本最低, 但耐鹽性最差,故此配比不宜采甩從圖2看 出,No.2的曲線平緩,表明耐鹽性極佳,粘度 下降少,3d內(nèi)基本達(dá)到穩(wěn)定雖然No.3 5 6 耐鹽性也不較好,但從成本考慮,No.2最佳, 膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠的含量分別為0.2% 0.0%、0. 9%時(shí)耐鹽性最好,用量最少,成本 最低。
2 2.5黃原膠與魔芋精粉、瓜爾豆膠復(fù)配效 果的研究
在黃原膠與魔芋精粉中加入瓜爾豆膠,調(diào) 整配比,以求得到粘度高但不成胨狀的配比 其結(jié)果見表6
從表6和圖3中可以看出,No. 1粘度下 降幅度最大,其次為No.3和No.6而No. 3 和No. 5的配方達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的粘度都小于 4.000 Pa。s,均不宜采用;耐鹽性最好為 No.4,粘度下降最少,且第4d基本達(dá)到穩(wěn)定, 成本也比應(yīng)用黃原膠與變性淀粉少,用量只有 1.11% ,故此配方最佳;No.2的配方雖成本最 低,用量很少只用1.01% ,但耐鹽性不理想,
No. 2總膠濃度為•用量最少,故黃原且起始粘度高,不利于生產(chǎn)操作,并在放置
表6黃原膠與魔芋精粉.瓜爾豆膠復(fù)配耐鹽特性
序號(hào)黃原膠+魔芋精粉 +瓜爾豆膠(% )開始粘度 (Pa。s)穩(wěn)定粘度 ( Pa。 s)粘度下降幅度 (% )成本
(元/kg魅油)
10. 2+0.01+0. 76. 0001. 64072. 670.238 5
20. 2+0.01+0. 88. 1005. 30034. 570.253 5
30. 3+0.01+0. 74. 3002. 36045. 120. 306 5
40. 3+0.01+0. 86. 2005. 58010.000. 321 5
50. 4+0.03+0. 54. 0001. 640410.345 5
60. 4+0.03+0. 65. 1402.92043. 190. 360 5
70. 7+0.03+0. 44. 7004.4006. 380. 525 5
過程中粘度變化較大;No. 7配方雖耐鹽性好, 但成本太高,故均不宜采甩
綜上所述,黃原膠與刺槐豆膠、瓜爾豆膠、 魔芋精粉的復(fù)配,黃原膠與其它食品膠協(xié)同增效作用及其耐鹽穩(wěn)定性的研究,由于它們之間存在協(xié)同增效 作用,故得出以下幾種耐鹽性好、用量少、成本 低的配方。結(jié)果見表7
通過本文中所進(jìn)行的研究,可得出如下結(jié) 論:復(fù)配膠的成本比最便宜的變性淀粉成本還 圖3黃原膠與魔芋精粉、瓜爾豆膠復(fù)配耐鹽性曲線要低,且能克服單一膠存在的缺點(diǎn),耐鹽性好,
因而能廣泛用于高鹽食品中,上述研究結(jié)果為 復(fù)合增稠劑在高鹽食品中的應(yīng)用提供了理論 和方法的指導(dǎo)。
高粘度和耐鹽穩(wěn)定性,達(dá)到用量少、成本低和 提高使用效果的目的.
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