国际食品添加剂工业中多糖胶质的发展趋势

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第二届中国国际食物原料及添加剂科技研讨会Food Ingredients China 97 Conference
国际食品添加剂工业中多糖胶质的发展趋势
The Development Trends of Polysaccharide Gums in the International Food Additives Industry
林少雯博士
Dr. Shaowen Lin
美资上海凯惠食品添加剂有限公司
Shanghai Kaihui Food Additive Ltd.
海富花园6幢11层A&B座
Unit 11 A&B, Building 6, Fortune Garden
上海浦东新区东方路1369号,邮编:200127
No. 1369 Dongfang Road, Pudong District Shanghai 200127, China 电话(Tel):(021) 6873 8687 传真(Fax):(021) 6873 9199
SUMMARY
The world market of hydrocolloid is estimated to be US $2.5 billion annually, A
broad spectrum of functionalities provided by hydrocolloid, such as viscosifying, gelling, and stabilizing properties make the production of palatable and stable food
and beverage products possible. These functionalities have also, in recent years,
made a key contribution to the development and production of low-fat, no-fat, and
low-calorie foods.
Xanthan gum has continuously been the leader of premium viscosifying agents while
the guar gum industry has been experiencing one of the worst guar seed shortages in history, resulting in a sky rocketing guar gum price increase. Recovered from a raw material shortage in the last several years, the price of locust bean gum has been gradually stabilized. Gellan gum is still struggling to make a mark in the gelling
agent market worldwide. After winning the food regulatory battle in the US and Europe, philippine Natural Gum (PNG) manufacturers have been aggressively
taking up the carrageenan market share, especially in developing countries like China, at the expense of those refined carrageenan manufacturers.
Asia, particularly China, has become a battle field for multi-national hydrocolloid suppliers. The key ingredients to business success seen to include competitive p rices, innovative end-product development, a local inventory and supply, effective
technical services, and, perhaps most importantly, God Bless!
内容页
1 引言 2
2 多糖胶质概论 2
2.1 多糖胶质的分类 2
2.2 多糖胶质的基本化学组成 2
2.3 多糖胶质的食品应用 3 2.4 微生物源多糖胶质 3 2.4.1 黄原胶 3 2.4.2 结冷胶 4
2.5 海藻类多糖胶质 5 2.5.1 琼脂 5 2.5.2 海藻胶 5 2.5.3 卡拉胶 6
2.6 植物类多糖胶质8 2.6.1 阿拉伯胶8 2.6.2 纤维素及其衍生物9 2.6.3 瓜尔豆胶10 2.6.4 魔芋粉11 2.6.5 槐豆胶11
2.6.6 果胶11
3 国际食品添加剂工业中多糖胶质生产及应用的发展趋热12 3.1 黄原胶13 3.2 卡拉胶13
3.3 结冷胶13
4 结语14
1.引言
食品的六大基本组成为水、脂肪、碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质。

用于食品加工的碳水化合物中一个非常重要的分支是由以单糖为基本组成单位,按一定方式重复排列而成的聚合物,即多糖(Polysaccride)。

食品工艺师则将这些多糖称之为胶质(Gums),亲水胶体(Hydrocolloid),稳定剂(Stabilizers),悬浮剂(Suspending Agents)、增稠剂(Thickeners),和胶凝剂(Gelling Agents)。

有时多糖也
被错误地称作乳化剂(Emulsifiers)或起泡剂(Foaming Agents)。

淀粉及变性淀粉是使用量最大的一种多糖。

1996年全球包含淀粉及变性淀粉产品在内的亲水胶体的总销售额为25亿美元,淀粉及变性淀粉产品的总销售额为
6亿美元,占全球亲水胶体产品总销售额的25%左右。

另一种重要的亲水胶体是蛋白质属性的亲水胶体,主要产品为明胶、酪蛋白及其衍生物,乳清分离和浓缩蛋白及植物浓缩和分离蛋白。

由于篇幅和时间的限制,本文不包含淀粉及变性淀粉和蛋白质属性的亲水胶体。

为统一命名起见,将下列所讨论的亲水胶体统称为多糖胶质。

2.食用多糖胶质
2.1多糖胶质的分类
按其来源,多糖胶质可被分类为(1)微生物源多糖胶质或生物胶质(Bio-Gums) ,(2)海藻类多糖胶质,和(3)植物类多糖胶质。

主要的生物胶质包括黄原胶(Xanthan Gum)和结冷胶(Gellan Gum)。

主要的海藻类多糖胶质包括从红藻中提取的琼脂和卡拉胶以及以褐藻中提取的海藻酸及其衍生物。

主要的植物类多糖胶质包括阿拉伯胶、纤维素胶及其衍生物、瓜尔豆胶、魔芋粉、槐豆胶和果胶。

按其用途,多糖胶质又可被分类为增稠剂和胶凝剂。

主要的增稠剂为黄原胶、瓜尔豆胶、羧甲基纤维素、槐豆胶等。

主要的胶凝剂包括结冷胶、琼脂、海藻酸钠、卡拉胶、果胶等。

应该指出的是上述按用途分类的方法并非无懈可击。

很多多糖胶质既可被用作增稠剂也可被用作胶凝剂。

例如海藻酸钠和卡拉胶都可被用作增稠剂或胶凝剂。

有些胶在单一使用时是增稠剂,而在其它胶质共存时,又可被用作胶凝剂。

例如黄原胶和槐豆胶在单独使用时,均为增稠剂,而当将这两种胶质复配使用时则可得到弹性胶体。

2.2多糖胶质的基本化学组成单位
对绝大多数多糖胶质而言,它们的基本化学组成是单糖及其衍生物。

组成多糖胶质的常见的单糖包括葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖、甘露糖醛酸、鼠李糖、吡喃半乳糖、古洛糖醛酸、半乳糖、半乳糖醛酸等。

有些多糖胶质中含有非糖组分,这些非糖组成赋予这些多糖胶质特殊的功能性质。

两个值得一提的例子为卡拉胶和阿拉伯胶,前者的半乳糖单位上接有硫酸酯基团,从而使其与酪蛋白有良好的亲合作用,为此,卡拉胶是一种良好的乳蛋白分子胶体保护剂。

阿拉伯胶中含有2%的蛋白质组分,由于蛋白质的亲水及疏水性能及其高浓度情况下低黏度的特性,阿拉伯胶是唯一可以被用作乳化剂的多糖胶质。

2.3多糖胶质的食品应用
多糖胶质的最重要的基本功能或是使水相增稠,或是使水相成胶,这一重要功能已在食品加工和其它工业中得到了广泛和充分的应用。

当在食品体系中采用多糖胶质时,这些多糖胶质则赋予或改善这些体系加工者所需的流变学特性,例如粘度增加,流体的假变塑性(剪切变稀)等性能从而使这些体系具有合适的质构。

由于这些体系的流变学特性的改善,固体能均匀地和长久地悬浮在水相中,乳化液得以稳定不至于油水分离分层,气化液也能以稳定的状态存在。

食品工艺师在食品加工中应用多糖胶质的增稠功能制备出各种可口食品,如烧烤酱,速溶果汁粉,巧克力糖酱,冰淇淋和其它冷冻甜食,生菜浇头,粒粒橙,花色牛奶,方便面汤粉,即食调味料和各种果汁及植物奶产品。

多糖胶质胶凝剂能通过分子链的交互作用列成三维网络从而使水从流体转变成能脱模的“固体”。

凝胶中能包含的水分可高达99%之多。

常见的食品凝胶包括果冻、布丁、胶化汽水、胶化果汁、果酱、胶化果酱、胶化牛奶、胶凝糖等。

2.4微生物源多糖胶质
2.4.1黄原胶
黄原胶系美国农业部在1940年从甘蓝植株表面分离出的黄单孢菌(Xanthomonas campestris)所产生的一种胞外多糖。

黄原胶的现代化生产是以纯种培
养基在严格控制条件下发酵生成。

黄原胶的分子链由五个糖基组成的基本单元重复排列而成。

两个由β(1 4)键合的葡萄糖单位为黄原胶的基本构架,这与纤维素的结构是相同的。

接于C-3位上由脱水葡萄糖单位交替形成的叁糖侧链,消除了如同β-纤维
素一样的无分枝葡萄糖聚合物链结构、高度有序的典型不溶性结晶的特征。

这种在两个甘露糖基之间有部分葡萄糖醛酸所构成的侧链,在黄原胶的独特性质中,尤其是对酶,酸和碱的稳定性以及假塑性,起着重要作用。

在每一个重复单元之中于紧挨着构架的第一个残基的C-6上有一个乙酰基,而末端甘露糖基的约一半则由一个丙酮酸缩酮所取代。

黄原胶的分子量,较确切的推断为200万道尔顿,相当于每一个聚合体分子平均有2000个重复单元。

黄原胶的结构和构象,决定着其溶液的特殊性质,它们之间的关系综述如下:
3
黄原胶与瓜尔豆胶配合使用,通过协同作用可列成粘稠溶液,但这种协同作用很弱,且当存在盐类时是可逆的。

而与槐豆胶配合其相互作用就强得多,可形成粘弹性凝胶。

黄原胶与瓜尔豆胶和槐豆胶三者联合使用时,在某些食品中,尤其是乳制品中,具有非常有效的效果。

黄原胶与魔芋葡甘露聚糖有很强的协同作用,从而形成强粘弹性凝胶。

2.4.2结冷胶
结冷胶是一种从水百合上分离所得的格兰氏阴性菌—伊乐藻假单孢杆菌(Pseudomonas elodea)所产生的胞外多糖。

结冷胶的生产过程与黄原胶相似。

结冷胶的重复单元(见下图),上四种糖单位组成:
β(1→3)-D-葡萄糖
β(1→4)-D-葡萄糖醛酸
β(1→4)-D-葡萄糖
α(1→4)-L-鼠李糖
天然结冷胶在第一个葡萄糖基的C-3位臵上有一半有一个甘油酯基,而在另一半的同一葡萄糖基的C-6位臵上有一个乙酰基。

用碱处理以除去这些酯基后,就可以得到用途更广的脱乙酰基结冷胶。

[注:一般所称的天然型结冷胶,是指乙酰基形式的结冷胶;而普通所指的结冷胶则是指脱掉乙酰基的结冷胶。

]
结冷胶是一种线形聚合物,当有电解质存在时可形成凝胶。

在结冷胶热溶液中加入一定量的电解质(通常为钙盐或镁盐)冷却后得到凝胶。

结冷胶在去离子水
中加热至70-75℃水化。

如需凝胶,则可在该温度或大于该温度时加入电解质,
这时尚不会形成凝胶,一直冷却至40-50℃时方能形成凝胶。

钙离子的最适浓度为4-6mmol。

这种凝胶再加热时不会熔化。

钠盐和钾盐也可导致凝胶,但其所需浓
度约大25倍,且这类凝胶是热可逆的。

如要使结冷胶溶于含有无机盐的自来水中,则需加入螯合剂,如柠檬酸钠或柠檬酸氢钠。

螯合剂可与阻止结冷胶水化的钙、镁离子结成复合物。

有关结冷胶的特性综述如下表。

4
2.5海藻类多糖胶质
2.5.1琼脂
琼脂是一种存在于红藻族(Rhodophyceae)中某些红紫色海藻细胞壁中的碳水化合物。

某些石花菜属(Gelidium)是商业上的重要品种,生长于中国、日本、朝鲜、韩国、墨西哥、葡萄牙、西班牙、智利和摩洛哥的近海水域。

石花菜(Gelidium)和江蓠属(Gracilaria)在南非沿海均有生成。

琼脂由两种化合物组成:
1.琼脂糖,具有凝胶作用的组分;
2.琼脂胶,没有胶凝的功能,其结构与琼脂糖相似,但含有硫酸基。

在琼脂制造过程中反复的冻结、融化,可使大部分可溶性琼脂胶除去。

琼脂糖是一种线形多糖。

其重复单元为双糖:
A单元(1→3)-β-D-吡喃半乳糖基
B单元(1→4)-3,6-脱水-α-D-吡喃半乳糖基
因此,琼脂糖的分子恰是卡拉胶基本重复单元的镜象,但没有卡拉胶的硫酸盐基团。

琼脂胶含有硫酸盐基团,其中一部分可经碱处理除去并转变成琼脂糖。

由正常冻结-融化方法所制得的以琼脂糖为主的高纯度琼脂,不溶于冷水。

如由醇析并不经干燥的琼脂,则可溶于25℃水中,并不需要加热、冷却就能形成凝胶。

干燥成粉末状的琼脂除热水外是不溶解的。

先将琼脂分散于冷水中,在搅拌下加热至100℃,可配成浓度达5%的溶液,视海藻原料而异琼脂的凝胶温度
通常为32-39℃,据其浓度和分子量,其熔融温度为60-97℃。

在凝胶状态下,琼脂完全能阻止化学降解作用。

其热稳定性足以经受高压杀菌釜的条件,而不致降低其凝胶强度。

琼脂具有良好的抗酶解能力,酶水解的可能性为零。

在中性pH附性,琼脂可与大部分其他胶质和蛋白质互容。

海藻酸钠和淀粉可使琼脂的凝胶强度下降,而糊精和蔗糖却可使之增强。

槐豆胶和羧甲基纤维素对其凝胶强度无明显影响。

2.5.2海藻胶
海藻胶或海藻酸盐是棕色海藻的主要多糖结构成分。

海藻胶聚合物由两种单体组成:
β(1→4)-D-甘露糖醛酸单位
α(1→4)-L-古洛酸醛酸单位
这两种单体交替地相互结合成为三种不同的结构链段,其结构为:
1.由甘露糖醛酸组成的链段(-M-M-M-M-)
2.由古洛糖醛酸组成的链段(-G-G-G-G-)
3.由两种单体交替组成的链段(M-G-M-G)
海藻胶的聚合物分子即由上述三种链段组成。

单体和链段的比例各不相同,并取决于海藻胶的原料。

每一种海藻均含有其不同的海藻胶结构,海藻胶的特殊结构对其性质有很大影响,尤其是对有钙离子存在时的胶凝作用。

聚古洛糖醛酸链段与钙离子的结合非常强,并形成完全聚合的网状结构。

聚甘露糖醛酸链段虽然也与钙结合,但没有这样强。

钙离子优先与古洛糖醛酸结合,也与两种不同链段之间的古洛糖醛酸残基良好地结合。

这种不同分子上许多链段之间的复合结合,一起组成了完整的网状结构并形成凝胶。

高分子量的,低含钙量的或含有高古洛糖醛酸组成的
链段的海藻胶形成的凝胶较硬具有良好的胶凝性能,一般在食品中作为胶凝剂使用
5。

反之,低分子量的,高含钙量的或含有高甘露糖醛酸组成的链段的海藻胶在食品中常被用作增稠剂。

海藻胶有三种不同的方法可使之形成凝胶:
1.弥散凝结
显然,弥散凝结是最简单的技术,即当钙离子弥散到已水化的海藻胶中时,就会形成凝胶。

由于弥散过程很慢。

因此它只能用于甜椒条之类的薄条,或在洋葱圈表面涂上一层薄的凝胶。

如提高凝结浴中的钙离子浓度,则可增加弥散的速度,但这也有限度,因为最常用的钙离子源是氯化钙,而当其浓度太高时会影响食品的风味。

另一种常用的助凝剂是乳酸钙,其缺点是在水中的溶解度极低(约5%,重量计)。

2.内部凝结
内部凝结一般在室温下进行、配料中的钙控制释放。

这常用于重组水果、肉类和许多冷的预制甜点的制备。

硫酸钙(一般含两个水分子)和磷酸氢钙是最常用的钙源。

海藻胶分子所需钙的比例,主要取决于pH、分子量、质点大小和钙盐本身的溶解度。

质点愈小和pH值愈低,钙的释放会愈快。

在生产中需将钙螯合以控制其
释放速度,以使海藻胶与钙在开始反应之前能使海藻胶得以溶解。

典型的食品用螯合剂有六偏磷酸钠、焦磷酸四钠和柠檬酸钠。

对于海藻胶和钙盐的加入量确定之后,提高螯合剂的用量可降低凝胶的凝结速度,并使最终所得的凝胶凝结得较弱,因为钙离子在海藻胶和螯合剂之间的最终分布,是更倾向于后者。

因此,只有在混合时需预防过早发生凝胶作用和凝胶结构不可逆破裂时,才需要用螯合剂来控制凝胶反应。

显然,如采用高效的速混设备,则仅需少量的螯合剂,只有少量的钙盐在混合时得以溶解。

在这种情况下,快速凝结可获得坚实的凝胶。

3.凝却凝结
制备海藻胶凝胶的第三种方法,是将制备凝胶的配料,包括海藻胶、钙盐、酸和螯合剂先溶于热水中,然后使溶液冷却而得以凝结。

虽然凝结反应中所需的钙离子已经与海藻胶一起在溶液中,但在高温度下无法凝结,因为海藻胶的链有太多的热能时呈直线状。

只有当该溶液冷却后,由钙所导致的链的内部缔合才能实现。

与明胶的凝胶不一样,海藻胶的凝胶加热后是不可逆的,故在某些地区它可以用于甜食,在那里较高的环境温度足以使明胶制的凝胶熔化。

在这种系统中,钙盐和螯合剂的作用与上述内部凝结中的情况相同。

这类凝胶的脱水收缩作用或失水情况是很小的。

这是由于形成凝胶时所需的钙所导致的稳定性,使所有的海藻胶分子在形成凝胶的同时,形成热力学稳定的网络。

在弥散凝结中,首先起作用的是那些在凝结浴中与钙离子紧靠在一起的海藻胶分子;而在内部凝结中,首先起作用的是与溶解钙盐的微小质点紧靠在一起的海藻胶分子。

因此,无论是弥散凝结或内部凝结,在整个过程中,海藻胶分子都没有机会排成直线,因此其凝胶网络是建立在不稳定基础上的,这种不稳定性,一般都会加剧凝胶的收缩和脱水收缩。

2.5.3卡拉胶
在某些红藻类(Rhodophyceae)海藻中,卡拉胶是它们主要的碳水化合物聚合体,卡拉胶是一种线型的半乳聚糖结构,其中的D-半乳糖基由α-1,3和β-1,4-链交替组成。

由α-1,3-链合的半乳糖基主要有3,6-无水-半乳糖,并部分或全部半
6
乳糖单位上接有硫酸酯基团。

典型的聚合度为1000,相应的分子量约为170,000。

卡拉胶有三种主要的结构形式(图6):
∙κ-型(κappa型)卡拉胶由α(1→3)-D-半乳糖-4-硫酸盐和β(1→4)-3,6-无水-D-半乳糖的部分硫酸酯基所组成。

在κ-型卡拉胶的海藻提取
物中,有一部分D-半乳糖上由6-硫酸酯基取代,而部分3,6-无水-D半
乳糖上接有2-硫酸酯基团,6-硫酸酯基团能显著降低凝胶能力,但在
生产过程中如用碱进行处理,有可能转移掉6-硫酸酯基团。

结果形
成3,6-无水-D-半乳糖,这使它的分子成为高度规律的结构形式,并
提高了胶凝能力。

∙ι-型(Iota型)卡拉胶在所有D-半乳糖基上的4-位上衍生有硫酸酯基团,和在3,6-无水-D-半乳糖基上衍生有2-硫酸酯基团。

∙λ-型(Lambda型)卡拉胶与其他两种不同的是,在β(1 4)-D-半乳糖基上有两个硫酸酯,而在α-链合的半乳糖4-硫酸盐上有不等量的2-硫酸
盐。

κ-型和ι-型卡拉胶结构为由两分子的链段组成双螺旋结构,再由
聚合体分子与某些阳离子(主要是钾和钙)一起组成三维的网状结构或凝
胶。

λ-卡拉胶的结构则不是这样有序排列,而且即使有钾或钙盐存
在,也无法起凝胶作用。

在受控条件下凝胶的成型是卡拉胶最重要的一种性质。

κ-型和ι-型卡拉胶的结构允许由两个分子中的片断,在三维网络结构中通过分子键的结合而形成双螺旋,即形成凝胶。

而λ-型卡拉胶的结构却不具备形成双螺旋的条件。

兹将卡拉胶的凝胶特性综述于表7:
除盐类外,其他溶质也影响凝胶的强度、组织结构和凝胶温度。

蔗糖会提高凝胶温度和熔化温度。

在高固形物中,需较高的温度方能使κ-型卡拉胶溶解,而在低pH条件下,κ-型卡拉胶的水解程度将因之提高。

因此,在高固形物的情况下,酸加得越晚越好。

如糖浓度高于60%的食品,就无法采用κ-型卡拉胶,与κ-型卡拉胶相比,ι-型卡拉胶与钙离子相结合后可形成更富弹性和更粘结的凝胶而完全不致脱水收缩。

ι-型卡拉胶是一种优良的持水剂,即使它在水中的浓度低至0.2%。

如与κ-型卡拉胶
配合使用,可提高凝胶的弹性而不致于收缩脱水。

ι-型卡拉胶是各种卡拉胶中唯一能经受冻结-解冻过程而依然稳定的。

因此,冷冻的ι-型卡拉胶凝胶不同于κ-型卡拉胶凝胶,在解冻时完全不会脱水收缩。

卡拉胶结构的多样性,以及它们与其他胶相互作用,可形成在组织结构和效能、性能等方面各不相同的凝胶。

7
κ-型卡拉胶所形成的强而脆的凝胶,其收缩脱水性在许多应用中会带来不利。

但当与其他胶结合后所引起的组织结构的变化,使之具有很多实用价值,尤其在食品方面。

当κ-型卡拉胶加入槐豆胶后其弹性和刚性因之提高,并随着槐豆胶
浓度的增加,其内聚力也相应增强,当两种胶的比例达1:1时,凝胶的破裂强度可相当高,因而产生相当好的可口性,从感官的角度来看,槐豆胶可使κ-型卡拉胶
凝胶的脆度下降而弹性提高,使之接近于明胶凝胶体的组织结构。

但如槐豆胶的比例过高,凝胶体将愈益胶稠,在口中很难破碎。

ι-型和κ-型两种卡拉胶配合时,凝胶的脆度将下降,破裂程度降低而不至于脱水收缩。

内聚力的稳定和破裂程度的下降,说明ι-型卡拉胶也能提高凝胶的持水性和弹性,由此所制得的凝胶比由槐豆胶配合制得的将更接近于明胶的结构。

酰胺化低酯果胶对κ-型卡拉胶凝胶的形成没有显著影响。

但由于它具有良好的持水性,酰胺化低酯果胶可降低κ-型卡拉胶的使用浓度,并使凝胶柔软可口,但如增加槐豆胶的配合量,可增加其凝胶的内聚力。

采用酰胺化低酯果胶的另一长处是可使凝胶有很好的风味释放能力。

但这种果胶的不利因素是可使之呈混浊状,即由酰胺化低酯果胶配合制成的凝胶甜食,不能像由单纯卡拉胶所制得者那样透明。

黄原胶对κ-型卡拉胶有类似的影响,即可形成较柔软、更有弹性和内聚力的凝胶。

此外,黄原胶能像ι-型卡拉胶那样降低失水收缩作用。

κ-型卡拉胶与魔芋粉
配合时,可获得有弹性的、对热可逆的凝胶。

魔芋粉可全部或部分取代槐豆胶,而获得卡拉胶与槐豆胶混合体所具有的凝胶结构。

瓜尔豆胶不能左右κ-型卡拉胶的脱水收缩作用。

由于瓜尔豆胶的含有两倍量的半乳糖,且未被取代的区域的长度远短于槐豆胶。

这就解释了为什么卡拉胶与槐豆胶有良好的共伍使用而不愿与瓜尔豆胶合用。

某些乳制品需要胶凝或增稠,而从效果和经济角度考虑,卡拉胶是很适用的。

卡拉胶可与κ-酪蛋白起作用而形成均相的三维空间网状结构或凝胶。

当用量
低至50 mg/kg时,络合物的三维网状结构仍足以稳定牛奶。

κ-酪蛋白的等电点为pH 4.4,低于pH 4.4时蛋白质带正电荷,而当pH超过4.4时则总电荷呈负电荷。

当pH低于4.4时,κ-型酪蛋白和卡拉胶的电荷是相反的,故可使两者的络合物发生沉淀。

2.6植物类多糖胶质
2.6.1阿拉伯胶
阿拉伯胶(Gum Arabic)是金合欢属(Acacia)中的各种树的树皮割流所得的渗
出物。

主要的品种有阿拉伯树胶(Acacia senegal)、华美相思树(Acacia laetia)和塞
伊耳相思树(Acacia seyal),但商品阿拉伯胶中的80%来之于阿拉伯胶树。

最主要的生产地域在非洲的苏丹、尼日利亚、塞内加尔和毛里塔尼亚。

为获得胶质,一般在每年十月的干燥季节在树干上割剥掉5cm×60cm的
树皮,经4-8周,胶质自行渗出时由人工收集。

每棵树每年约可得250 g,根据呈色和透明度由人工分成若干级。

对食用和药用品,将渗出胶溶于水,经离心或过滤净化后作巴氏杀菌并喷雾干燥,以获得细粉状制品。

阿拉伯胶约由98%的多糖和2%蛋白质组成。

这种多糖属高聚物,其主键由(1→3)键合的β-D-半乳糖基,侧键有长2-5个单位的(1→3)-β-D-半乳糖基,由(1→6) 键合在主键上。

主键和侧键上均可键合有α-L-呋喃阿拉伯糖、α-L-吡喃阿拉伯糖
、α-L-鼠李糖、β-D-葡萄糖醛酸和4-0-甲基-β-D-葡萄糖醛酸基。

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多聚糖单体中各单位的相对含量如下表。

分子量为100,000-200,000。

表3 阿拉伯胶的结构组成
虽然阿拉伯胶中的2%蛋白质所占的量不多,但它作为乳化剂的功能是不可缺少的。

蛋白质以共价键的形式与多糖联结,惟对这种键的性质尚不清楚。

在所有一般的商品胶(未水解的)中,阿拉伯胶水溶液的粘度是最低的。

这显然是由于其高度的分枝结构和球状(不易伸展)形态所致。

阿拉伯胶易溶于水而不致结团,制备30-50%浓度的水溶液非常容易。

溶液呈牛顿流变性,在pH 3-10范围内,pH对粘度的影响很小,低于pH 3时,羧酸基团的离子化作用受到抑阻,结果就趋向于胶凝或沉淀。

阿拉胶液是一个非常重要的特性是可在油-水界面有吸附的倾向,并使之形
成一层隐定的膜。

这层膜的表面粘弹性与水相的稀释度无多大关系。

这是因为阿拉伯胶中富含蛋白质的部分所致。

乳浊液在有电解质时依然稳定,在大范围的pH条件下也很稳定。

2.6.2纤维素及其衍生物
2.6.2.1微晶纤维素(MCC)
木质纤维素用2.5 mol/L 盐酸煮沸15 min,纤维素中的无定形部分即被降解,而残留质点大小为0.2-2.0 m的结晶纤维素。

经纯水漂洗后,由喷雾干燥取得结
晶团聚的粉末。

这种形式的MCC主要用于食品配料和药品的压片。

这种由MCC作为助剂制成的硬质片剂,可以机械化高速生产,又可在与水接触后在数秒钟内迅速崩解。

MCC又是一种良好的载体,可吸附较多的油、水、醇和酸,如醋酸、香精和香辛料等食品的配料。

当与其他胶(如10%羧甲基纤维素)的溶液喷雾干燥时,可得到胶体形式的MCC,它在食品中具有稳定剂的功效。

由于其本身并不能形成粘稠溶液,故胶态MCC往往与其他胶(如黄原胶)配合使用。

其用途范围很广,如用于冷冻甜食及其他乳制品、沙司和色拉调料等食品。

2.6.2.2羧甲基纤维素(CMC)或纤维素胶
纤维素与一氯醋酸在碱性条件下处理,可获得CMC。

按反应条件的不同,。

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