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卡拉膠是一種從海洋紅藻中提取的親水膠!由于它具有良好的凝固、增稠、乳化、成膜、穩(wěn)定分散和膳食纖維功能,已廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)領(lǐng)域。
(一)冷飲食品的應(yīng)用
在冰淇淋生產(chǎn)中,卡拉膠可以增加冰淇淋的成型性和耐熔性,提高溫度波動(dòng)時(shí)冰淇淋的穩(wěn)定性,可以控制油的聚集和凝固,加強(qiáng)油的分散,控制油和蛋白質(zhì)的相互作用,提高加熱時(shí)乳蛋白的穩(wěn)定性;改善氣泡,形成微妙穩(wěn)定的氣泡,提高膨脹率;幫助產(chǎn)品成型,防止收縮;提高膨脹性,改進(jìn)結(jié)構(gòu),提高均勻性、穩(wěn)定性和耐熔性,使脂肪等固體成分均勻分布,防止乳漿分離,防止冰晶制造和儲(chǔ)存,使冰淇淋組織細(xì)膩,結(jié)構(gòu)良好,潤滑,放置不易融化,使冰淇淋生產(chǎn)更簡單合理,操作方便,有利于質(zhì)量控制。一般用量為0.01%~0.03%。
(二)應(yīng)用于肉制品
卡拉膠能使產(chǎn)品彈性好,切片性好,韌脆適中,嫩滑爽口??ɡz用于火腿和火腿腸,較重要的是提供適當(dāng)?shù)谋K?,因?yàn)樗芘c蛋白質(zhì)結(jié)合,提供相當(dāng)好的組織結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品細(xì)膩,切片好,口感好,是制作火腿的*添加劑。
在全肌肉制品的生產(chǎn)中,卡拉膠通過注射鹽水添加到肉制品中。在這方面,較重要的是保持卡拉膠不溶解、分散,使鹽水粘度保持在低水平,便于注射。κ-型卡拉膠是理想的選擇。鹽水中卡拉膠的不溶性(分散性)是添加磷酸鹽(通常使用三聚磷酸鹽)和氯化鈉,低于5℃控制冷水。其原理是磷酸鹽和鹽溶解后形成的離子環(huán)境有利于卡拉膠的分散;高離子濃度防止κ-型卡拉膠分子膨脹,保持不卷曲,使鹽水粘度低。
事實(shí)上,低粘度鹽水可以防止,低粘度鹽水可以防止壓力的形成,避免針閉塞,減少橫紋肌束中結(jié)締組織撕裂的現(xiàn)象。通過適當(dāng)?shù)淖⑸涮幚砗娃D(zhuǎn)鼓,控制鹽水溫度和配料的添加順序 技術(shù)可以幫助不同κ-鹽水含量的型卡拉膠發(fā)揮較大作用。此外,適當(dāng)調(diào)整鹽水中卡拉膠的含量,也能有效控制熟肉制品總注射量的5%以下水分損失。
提高肉制品質(zhì)量:卡拉膠的作用是與蛋白質(zhì)產(chǎn)生凝膠效應(yīng),使肉形成完整的組織結(jié)構(gòu),這是肉制品生產(chǎn)加工的關(guān)鍵??ɡz-蛋白質(zhì)的相互作用取決于一系列因素,包括蛋白質(zhì)型和濃度等一系列因素pH、濃度、加工溫度、蛋白質(zhì)的種類和質(zhì)量等。簡單地說,在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下,卡拉膠結(jié)構(gòu)可以通過靜電控制帶負(fù)電荷的硫酸酯基團(tuán)白中帶正電荷的氨基團(tuán)之間的鍵,可以為卡拉膠結(jié)構(gòu)提供額外的穩(wěn)定性。
另一種卡拉膠-蛋白質(zhì)的鍵合是通過卡拉膠中的硫酸酯基團(tuán)與分布在蛋白質(zhì)分子中帶負(fù)電荷的羧基之間的二價(jià)陽離子之間的聯(lián)系形成的。常用的二價(jià)陽離子是鈣離子,鎂離子也有同樣的功能。值得注意的是,如果過量添加陽離子,特別是在水解蛋白和過度處理(高熱)時(shí),卡拉膠-蛋白會(huì)凝結(jié)或沉淀。
ι-在高濃度離子環(huán)境中,如用于加工肉制品的鹽水中,卡拉膠的分子結(jié)構(gòu)會(huì)膨脹,部分會(huì)溶解,使鹽水粘度過高。如果添加到整個(gè)肌肉中ι-在卡拉膠的鹽水中,產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)許多拉緊痕跡,導(dǎo)致軟組織質(zhì)地差,質(zhì)地差。因此,ι-卡拉膠不適用于注射全肌肉或熟肉制品的鹽水。相反,對(duì)于全肩瘦肉和細(xì)切拌肉制品,或全絞細(xì)肉和細(xì)切拌肉制品(香腸或法蘭克福腸),使用ι-卡拉膠,或ι-和κ-卡拉膠混合物(通常與蛋白質(zhì)、膠水或淀粉等增效劑一起使用)可以獲得較佳的肉質(zhì)感和穩(wěn)定性。因?yàn)檫@些產(chǎn)品的所有肉都是用細(xì)切的肉或肉末混合的,鹽水的粘度并不重要,所以解決了ι-使用卡拉膠。在大多數(shù)情況下,所有成分都會(huì)添加到絞肉或切割設(shè)備中,使成分在制作和儲(chǔ)存前分布更均勻,卡拉膠可以進(jìn)行水合作用。在深加工肩塊肉或切肉制品時(shí),肌纖維會(huì)切成細(xì)塊,使肉蛋白、水和卡拉膠相互作用更大,取得更好的效果。
此外,機(jī)械去骨肉(MDM)中添加l-卡拉膠還能提高其加工產(chǎn)品的肉質(zhì)強(qiáng)度和持水性。若不添加任何配料,這些肉質(zhì)特性都很差。在MDM使用這些高蛋白、低脂肪的肉制品ι-型卡拉膠還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是可以控制成品蒸煮前后分的流動(dòng)性,以及產(chǎn)品凍結(jié)解凍的穩(wěn)定性。同時(shí),ι-卡拉膠還可以模仿低脂肉制品中脂肪的特性,給消費(fèi)者一種不含脂肪的高脂熟肉制品。此外,香腸和小香腸等高脂肉制品的應(yīng)用,ι-卡拉膠可以與卵磷脂相互作用,幫助肉制品保持乳化和水的穩(wěn)定性,從而減少烹飪損失,使成品具有更好的感官接受度。全肌肉、肩需的質(zhì)量要求或消費(fèi)者的口味,全肌肉、肩塊肉或細(xì)切肉餡產(chǎn)品的肉料來源可以有所不同,如豬肉、牛肉、羊肉等分,生產(chǎn)出不同質(zhì)感和營養(yǎng)價(jià)值的肉制品。卡拉膠主要用于加工全肌肉、切肉和混合肉制品,以保持水和肉的穩(wěn)定性。至于火雞、雞、鴨等禽肉制品,由于蛋白質(zhì)的水合性能比豬肉、牛肉、羊肉差,需要配料的幫助來保持肉和水的穩(wěn)定性。然而,盡管卡拉膠的用量高于豬肉、牛肉和羊肉制品。然而,根據(jù)規(guī)定,卡拉膠在肉制品中的整體含量不得超過總配方的1%。在更多水分的加工配方中,通??梢蕴砑宇~外的蛋白質(zhì)和其他增效劑,如膠水和淀粉,以控制卡拉膠在肉類組織和水分穩(wěn)定性方面的作用。
(三)乳制品的應(yīng)用
卡拉膠可以使牛奶冷凍和形狀。懸浮和穩(wěn)定可可乳、可可麥乳精和可可糖漿。在酸奶、軟奶酪和奶油中,乳狀混合物可以穩(wěn)定,誘發(fā)凝膠的形成。
可可粉制成的可可牛奶經(jīng)常沉淀,但加入卡拉膠作為穩(wěn)定劑可以使可可粉均勻分散在牛奶中,防止可可粉下沉。由于卡拉膠與牛奶中的酪蛋白具有獨(dú)特的復(fù)合性,可以防止牛奶制品(如乳酸飲料等)的凝聚和沉淀??ɡz是蛋白質(zhì)的較佳穩(wěn)定劑。
(4)應(yīng)用于果酒和啤酒的生產(chǎn)
卡拉膠可以用作澄清劑或泡沫穩(wěn)定劑。果酒和啤酒含有一些膠體物質(zhì),使葡萄酒渾濁沉淀。必須添加澄清劑進(jìn)行澄清,但一般的澄清劑很難完全去除這些物質(zhì),而且需要很長時(shí)間??ɡz作為澄清的輔助過濾器,可以使冷凝完全快速。
(5)應(yīng)用于生產(chǎn)人造蛋白纖維和人造肉
生產(chǎn)人造蛋白纖維時(shí),蛋白溶液必須經(jīng)過老化過程,以增加溶膠的粘度,這需要很長時(shí)間,成本高,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)濃度低或蛋白質(zhì)不純時(shí),很難紡絲。加入卡拉膠和褐藻膠后,蛋白質(zhì)溶液不需要老化。低濃度或未純化的蛋白質(zhì)也可用于紡絲,還可以提高紡織纖維的強(qiáng)度和吸水性。例如,以脫脂花生為原料,使用pH8.5稀堿液提取蛋白質(zhì),過濾去渣,在過濾液中加入適量的卡拉膠和褐藻膠,加熱、冷卻、過濾,溶液粘度為0.1~0.5Pa·s之間,將蛋白質(zhì)溶液通過噴頭噴入凝固液中,然后清洗,獲得人造蛋白纖維。大豆、棉和乳蛋白也可用于生產(chǎn)人工蛋白纖維。
有了人造蛋白纖維,卡拉膠可以作為粘合劑進(jìn)一步生產(chǎn)人造肉。由于卡拉膠分子上有硫酸基,它可以與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成復(fù)合物,從而將蛋白質(zhì)纖維結(jié)合在一起,形成塊,形成人造肉。
(六)生產(chǎn)果凍和布丁
卡拉膠因其獨(dú)特的凝膠特性而成為果凍的首選。卡拉膠制成的果凍富有彈性,無離水性。
(7)糖果制造
透明水果軟糖是用卡拉膠生產(chǎn)的,在中國已經(jīng)生產(chǎn)了很長時(shí)間。它清爽不粘牙,透明度比瓊脂好,價(jià)格低。用于生產(chǎn)一般硬糖和軟糖,可使產(chǎn)品口感光滑、更有彈性、粘度小、穩(wěn)定性高。
(八)飲料制造
有些果汁放置時(shí)間稍長,小顆粒會(huì)下沉,影響外觀,即使在高壓均質(zhì)后也不例外。加入卡拉膠作為懸浮劑和穩(wěn)定劑,可使小果肉顆粒均勻懸浮在果汁中,大大降低其下沉速度,果汁的貨架壽命比黃原膠長。同時(shí),由于卡拉膠粘度低,不易引起生活,可以改善飲用時(shí)的味道。
(九)罐頭制造
在普通罐頭和魚或肉罐頭中作為凝固劑是有效的??ɡz作為凝固劑不受產(chǎn)品可溶性固體的含量和含量的影響pH無論加糖與否,無論是酸性、中性還是堿性,都可以形成凝膠,其適用性大于明膠和果膠。
(十)制作面包和奶油零食
新鮮面包心軟有彈性,但放置時(shí)容易老化。面包的硬度和脆性逐漸增加,面包的特殊風(fēng)味逐漸消失。加入卡拉膠(0.012%~0.02%)可以增加保水能力,延緩衰老。
卡拉膠的發(fā)展
我國食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-1996)規(guī)定卡拉膠可根據(jù)生產(chǎn)需要適量用于各種食品。2001年,聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家**取消了卡拉膠日允許攝入量的限制,確認(rèn)卡拉膠是安全、無毒、無副作用的食品添加劑。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家**的安全無毒特征(JECFA) 所確認(rèn)。
1844年,卡拉膠首次從海藻中分離出來。工業(yè)生產(chǎn)始于20世紀(jì)30年代。早在公元前600年,中國就使用了卡拉膠(杉藻),而愛爾蘭在公元400年左右使用了這種物質(zhì)。
卡拉膠較早廣泛應(yīng)用于歐美國家,目前世界上生產(chǎn)的卡拉膠在海藻提取食用膠中排名第二。
近年來,卡拉膠在國內(nèi)外發(fā)展迅速,需求急劇增加。其獨(dú)特的性能不能被其他樹脂所取代,使卡拉膠行業(yè)發(fā)展迅速。目前,卡拉膠的年總產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過瓊脂,具有廣闊的應(yīng)用前景。
我國卡拉膠研究起步較晚,直到1985年才形成真正的卡拉膠工業(yè)化生產(chǎn),其中80%用于食品或與食品相關(guān)的行業(yè)。雖然卡拉膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了很大進(jìn)展,但卡拉膠在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、定性定量分析、基礎(chǔ)研究和國際研究水平上仍存在一定差距。畢竟我們的工業(yè)化起步晚,差距縮小趕超,只能用心去做!
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