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                瓜尔豆胶的特没想到那小小性及其在食品工业中的应用

                发布日期:2014-10-09 14:47:48
                瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用研究
                瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用
                瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用,瓜尔豆胶是目前国际上较为廉价而又广泛应用 的亲水↓胶体之一,来源于南亚干旱和半干旱地区广 泛栽培的◥一年生草本抗旱农作物Cyamopsis te- tragonofcbus。自1993年瓜尔豆胶打入中国市场以 来,由于其优良的特性和较低廉的价格,使其近年来 正逐渐成为中国食品工业中用量〖最大的増稠剂︻之 一。本文依据国内外文献报道和作者自己的『研究应 用情况,综述了瓜尔豆胶的组成、结构、性质、制备和 在食品工业中的应用情况,并对其作为植物籽胶多 糖类食品添加剂在我国的发展前景进行了分析⌒ ⌒ 。
                1瓜尔豆胶的结构组成
                瓜尔豆胶中有功能作用√的多糖是瓜尔糖 (Guaran),其主键为(1 —4)-P-)-甘露糖单位,侧键则由单个的〇0-半乳糖以(1—6)键与主键相连接。 在主键上平均每两个■甘露糖单位中有一个半◢乳糖单 位在C-6位与之相联,甘露糖对半乳糖之比▼为1. 8 : 1 (约为2 :1),与其说在每他却无故消失两个甘露糖单位中的第二 个上有规律地分布有一个半乳糖侧键基团,倒不如 说半乳糖的看到这一幕分布是随意无规则的,瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用,因为在其主键的 有一些区段上并ㄨ没有半乳糖,而在另ξ一些部分则是 高取代区,尤其在离子强度很低的情况下,这种均匀 无分支的区段被认为能与黄原胶形成聚合物,结果 产生弱的粘度増效作用。与大多♂数相对分子质量较 高的聚合物一样,瓜尔豆胶及△其衍生物呈假塑性的 流变性。但是,它们的假◥塑度没有象黄原胶那样大, 而这两种聚合物结合起来,就会有助于乳制品之类 产品的稳定[1~3]。
                2瓜尔豆胶的物理化学特你也该自豪了性
                瓜尔豆这种豆科植物主要生长在印度和ぷ巴基斯 坦等地的干旱和半干旱Ψ地区,果实一般含14% ~ 17%的豆壳,35%~42%的胚乳和43%~47%的胚 芽。瓜尔豆胶系由瓜尔豆除非一些陨落的种子去皮去胚芽后的胚 乳部分经清】理、干燥粉碎后加水、再进行加↘压水解后 用20%乙醇沉淀,离心分离后干∩燥、粉碎而得[4]。 商品胶一般为白色诛杀令至浅黄褐色自由流动的粉末,接 近无臭,也无其它任何异味,一般含75% ~ 85%的 多糖,5% ~ 6%的蛋白质,2% ~ 3%的纤维及1 %的 灰分。瓜尔豆胶是良好的増稠剂,根据其∑粒度和粘 度可分为不同的@ 等级。
                瓜尔豆胶是「中性多糖,相对分子质量约20 ~30 万,在冷水中就能充分水化(一般需2 h ),能分散在 热水或冷水中形成粘稠液,1 %水溶液的粘度在4 ~ 5 Pa、之间,具体粘度■取决于粒度、制←备条件及温 度,为天然胶中▽粘度最高者。分散于冷水中约2 h 后呈现较强粘度,以后粘度继续逐渐増大,24 h达 到最高点,粘稠身上九彩光芒暴涨而起力为淀粉糊的5 ~ 8倍。加热则迅↑速 达︻到最高粘度,胶溶ζ液的粘度随胶粉粒度直径的减 小而増加;水化速率则随温度的上升而加快,如果经 85 °C制备,10 min即可充分水化达到最大粘度,但 长时间高温处理将导致瓜尔豆胶本身降解使粘度 下降。瓜□ 尔豆胶溶液pH在8~ 9时可达最快∞水化 速度,然而大于10或小于4则水化速度很5。因 此,在应√用时应等瓜尔豆胶充分水化后再调节溶液 的pH值。同样,溶液中有蔗糖等其它强需水剂存 在时,也会导致瓜尔豆胶的水化速涅率下降。实际应 用中,也应等瓜尔豆☆胶充分水化后再添加蔗糖。一 般而言,0.5 %以上的瓜尔豆胶溶液己呈●非牛顿流体 的假塑性流体特性,具有搅稀』作用。瓜尔豆胶的水 溶液为中性,瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用,pH变化在3.5 ~10范围内对胶▲溶液的 性状影※响不很明显,一般在pH 3. 5 ~ 6. 0范围内随 pH降低粘度也有所降低,pH 3.5以下粘度又増大, 在pH为6 ~8范围内其溶液粘度可达到最大值,pH 在10以上则粘度迅速降低。
                瓜尔豆胶是吸力不断一种溶胀高聚物,对它来说水是唯⌒ 一的通◥用溶剂,不过也能以有限的溶解度溶解于与 水混溶∏的溶剂中,如乙醇液中。此鸿蒙紫气外瓜尔豆胶具有 良好的无机盐类兼容性能,耐受一价金属盐▓,如食盐 等的浓度可高达60%;但高价金属离子的存在可㊣ 使 溶解度下降。在控制溶情景液pH的条件下,瓜尔豆胶 能与交联剂,如硼酸盐、金属离子等反应,可生成稍 带弹性的★粘质,瓜尔豆胶还能形成一定强度的水溶 性薄膜。与其他多糖类物质一样↘↘,瓜尔豆胶及其衍 生物在pH 3或以下的酸性溶液中会降解被水解的 是糖苷键,结果粘度急速丧失。在轻度偏碱的pH 值下,链段还原末㊣端卩-位的切断反应,使链缓〓慢缩 短,这一过程比酸水解要慢。瓜尔豆胶加热至很高 温度时可导致热降解瓜尔豆胶溶液加热至80 ~95
                持续一定时间,就可ζ 丧失粘度。
                瓜尔豆胶是直链大分子,链上的羟基◢可与某些 亲水胶体【及淀粉形成氢健,瓜尔豆胶与小麦淀粉共 煮可达更高的粘度,瓜尔豆胶能与某些线型多糖,如 黄原胶、琼脂糖和K型卡拉胶相互作用而形成复合 体瓜尔豆╳胶与黄原胶有一定程度的协同作用光芒直接闪现,但与 卡拉∴胶则无协同效应。这种相互作用比之槐豆胶则 相对较弱。在低离子强度下,与阴离子聚合物和阴 离子表面活性剂配合后有増强粘度的协同作用。这 些阴离子化合物被吸附在中▓性聚合物上,并因此而 扩大了♂瓜尔豆胶的分子。这是在所吸附的带阴离子 的功能基团之间发生相互排斥的结果。如加入电解 质,导入相反的离子则中和了阴离子电荷,并因而破 坏了协同作用。
                3瓜尔豆胶在食品工业中的☆应用
                瓜尔豆胶与大量※水的结合能力,使它在食品工 业中有着广好恐怖泛的应用。在食品工业,瓜尔豆胶主要 用作増应该是你布置出来稠剂、持水剂,通常单独或与▅其它食用胶复配 使用。用于色拉〓酱、肉汁中起増稠作用,用于冰⊙淇淋 中使产品融化缓慢,面制品中増进口感,方便面里防 止吸油∑过多,烘焙①制品中延长老化时间,肉制品内作 粘合剂,也用于奶酪中増加涂布性等。在几种常见 食品中的具体应用如下。
                冰淇淋:少量瓜尔豆胶不能明显地影响这种混 合ω 物在制造时的粘度,但能赋㊣ 予产品滑溜和糯性的 口感。另外一个好处是使产品缓慢融化,并提高产 品抗】骤热的性能。用瓜尔豆胶稳定的冰淇淋可以避 免由于大冰晶生成而引起颗粒的存在。
                罐头食品:这类产品的特征是尽可能不含流动 态的水,瓜尔●豆胶则可用于稠化产品中的水分,并使 肉菜固体部分表面包裹一层○稠厚的肉汁。特殊的、 缓慢溶胀的瓜尔豆胶有时还可以用于限制装罐时的 粘度。
                奶酪:在软奶酪加工中,瓜尔豆胶能控制产品 的稠度和扩散ξ性质。由于胶能结合水的特性,使产 品能更均匀地涂敷奶酪,有可能带更多〓的水。
                调味汁和色拉调〗味品:在调味汁和色拉调味品 中,瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用,利用了瓜尔豆胶在低浓度下产生高粘度这一☉基 本性质,使得这些产品的质构和流变等感官品质更
                优。
                化学改性可使¤瓜尔豆胶改变在溶剂中的分散状 况,粘度、水化速率、溶液透明度等特性。产品有离 子型的羧甲基瓜尔胶钠(CMG)和非离◥子型的羟丙 基瓜尔胶(HPG)等。
                瓜▆尔豆胶在食品生产加工领域被广泛使用,其 市场广阔。表1为美国食品药物管理条例规定的瓜 尔豆胶在食品※生产中的应用实例及其最大■添加量。
                表1瓜尔豆胶在食品生产中的应用及添加量
                食品种类瓜尔豆胶的最大添加量(g/ kg)
                牛奶制品6
                果酱和果子冻10
                烘焙食物3.5
                干 酪8
                脂肪和油20
                肉汁和调味汁12
                加▓工的蔬菜和蔬菜汁20
                汤和汤的调制品ㄨ8
                早餐面食12
                其它食品5
                目前,我国年需増稠剂4万多吨,而国内实际 然而产 量只有1万多吨,天然植物胶的产量更少,这使得多 年来我国只能每年从国外进口大》量的强大金之力瓜尔豆胶等天 然植物胶来满足国内№市场的需求。因此,瓜尔豆胶的特性及其在食品工业中的应用,我国每年 都花费大量的♂外汇。由于瓜尔豆主要种植在印度和 巴基斯坦的干旱和半干旱地区,“靠天吃饭”,自 1993年瓜尔豆胶进入我国市场以来,其供应量不很 稳定,导致市场价格的▅较大波动。另外瓜尔豆→胶作 为一种増稠剂,性能稍逊于黄原胶和结冷胶等微生 物胶体,如耐热性、耐酸性等性能不是十分理想,不 溶性杂ζ质含量高,粘度和质量不很稳定等。这些问 题使得瓜↑尔豆胶在食品生产应用时有一定的〖局限 性,但是瑕】不掩瑜,目前瓜尔豆胶的价格只有结冷胶 等胶体价格的约^10,显然在一般情况下,性价比 要明显高于它们,这也是瓜ζ 尔豆胶目前己成为中国 食品工业々中用量最大的増稠剂之一的主要原因。此 外我国有关部门从20世纪90年代起,就从国外引 进瓜尔豆种子在我国部分地区试种,但因为气候』差 异,管理不当等原◥因,大多没○有获得成功。前不久海 南省传来好消息:瓜尔豆在琼山市灵山镇试种喜获 成功,该省有关农业专家乐观地认为,瓜尔豆今后可 以在海南全年大面积种植,成本低、效益好,有很好 的开发前︽景。无疑,这预示着瓜尔豆胶□将在我国有 着更为广阔的发展前景。
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