食用胶凝胶特性的研究及果冻的制作实验报告材料 华农食品学院

食用胶凝胶特性的研究及果冻的制作

摘要：本文通过实验比较了琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素（CMC）、黄原胶等食用胶的溶解性能、凝胶条件，探讨了浓度、电解质、其它食用胶等条件对琼脂、卡拉胶、海藻酸钠胶凝胶性能（凝胶强度、融点、凝固点）的影响。通过实验，调制出制作果冻的最佳配方，进一步了解果冻的加工工艺。

关键词：琼脂卡拉胶 CMC 海藻酸钠胶黄原胶凝胶特性果冻

前言

食用胶是将两种或两种以上食用胶体按照一定的比例复合而成的食品胶[1]。它是目前世界上广泛使用的食品添加剂，尤其是在食品工业相对发达的国家，几乎所有的食品中都使用了食用胶。

果冻,因其甜美可口、果香浓郁而受到广大消费者特别是妇女、儿童的喜爱,是一种热销的风味食品[2]。甜果冻的原料通常是采用琼脂、明胶、果胶和卡拉胶等。用琼脂做成的果冻凝胶强而脆,弹性差、且脱水收缩严重,使用量大,成本高；使用明胶的缺点是凝固点和融化点低,制作和储存需要冷藏；而果胶的缺点是需要加高浓度的糖和较低的pH值才能凝固,给生产带来局限性[3]。怎样制作出美观又美味，安全又无害的果冻是我国今后研究的重点。

1 实验材料与仪器

1.1 实验材料与试剂

材料：琼脂，卡拉胶，海藻酸钠，蔗糖，CMC，黄原胶。

试剂：CaCO3，CaCl2，CaSO4，CaH2PO4，KCl，柠檬酸，色素（红、黄、蓝）。

1.2 实验仪器

50mL小烧杯（每组10个）、锥形瓶（每组1个）、直径0.3、0.5cm的玻璃棒（每组4根，每种规格各2根，要求表面平整）、量筒（每组1个）、天平（每组1台，其中至少有3台大的）、温度计（每组5根）、铁架台（每组一台）、水浴锅（3~4台）、电炉（至少5台）、电子天平（共用）。

2实验方法

2.1 凝胶强度测定方法

用自制简易凝胶强度仪测定，具体方法如下：胶体溶液在电炉上煮沸，冷却形成凝胶后。取一铁架台、一支截面光滑平整的玻璃棒（直径依凝胶强度选定）、一台天平、一个锥形瓶。将玻璃棒固定在铁架台上，将凝胶体放在天平的一端，锥形瓶放在天平的另一端，在锥形瓶中加入水平衡天平（设此时锥形瓶和水总重为W

1

），调整玻璃棒的截面使其与凝胶体的表面轻轻接触，然后往锥形瓶中缓慢的加水，注意观察，当玻璃棒穿透凝胶体表面时，立即停止加水，称锥形瓶和水

总重，设为W

2

。则凝胶强度的计算公式为

W

2-W

1

凝胶强度（g / cm2）= （式中S为玻璃棒的截面积）

S

2.2 凝胶体凝固点的测定

取50mL胶体溶液，倒入烧杯中，插入温度计，然后使温度缓慢下降，至烧杯倾斜45-50。角时液面凝固不动，此时的温度即为该凝胶体的凝固点。

2.3 凝胶体融点的测定

待上一步骤中的溶液凝固完全，于冰箱中放置 5min，放入一粒玻璃珠（直径=5mm）于凝胶表面。把试管在90℃的水浴中加热，使凝胶温度慢慢上升，观察玻璃珠落下的温度即为凝胶的融点。

2.4 果冻的研制

根据实验情况，找出一种合适的食用胶来加工果冻，探讨出制作果冻的一种配方，要求所制的果冻具有较好的弹性、韧性、甜酸比及合适的颜色。

3 实验结果与分析

3.1 各种食用胶的溶解性能比较

比较琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶5种食用胶(0.2%)在冷水、热水中的溶解情况，实验结果如表1所示。

表1 各种食用胶的溶解性对比

食用胶冷水热水

琼脂卡拉胶海藻酸钠

CMC 黄原胶微溶，有沉淀

部分溶解

部分溶解

少量溶解

部分溶解

完全溶解

完全溶解

完全溶解

完全溶解

完全溶解

由表1可得，相同浓度下，在冷水中5种食用胶都是部分溶解或微溶；在水中，5种食用胶都易溶。

3.2 各种条件对琼脂凝胶性能的影响

3.2.1 浓度对琼脂凝胶特性的影响

表2 不同浓度水平的琼脂凝胶特性的变化

浓度0.1% 0.2% 0.3% 0.4% 0.5% 0.6% 0.7% 凝胶状况不凝胶不凝胶凝胶凝胶凝胶凝胶凝胶

凝胶强度

（g/cm2）0 0 76.79 149.47 223.21 249.68 256.48 凝固点-- -- 34.10 34.30 34.90 35.50 35.90 熔点-- -- 66.80 68.40 69.90 71.50 73.30

从表2可看出在室温下琼脂的最低凝胶浓度为0.3%。随着琼脂浓度由0.3%上升到0.7%，琼脂的凝胶强度、凝固点和熔点也随之上升。

3.2.2 其它食用胶对琼脂凝胶特性的影响

通过保持琼脂浓度0.4％不变，分别加入0.2%浓度的卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶，比较其凝胶强度的变化，实验结果如表3所示。

表3 其它食用胶对琼脂凝胶特性的影响

食用胶配方0.4％琼脂

＋0.2％卡

拉胶

0.4％琼脂

＋

0.2％海藻

酸钠

0.4％琼脂

＋0.2％CMC

0.4％琼脂

+0.2％黄原

胶

0.4％琼脂

凝胶强度

（g/cm2）

59.31 47.80 70.83 40.15 51.36

由表3可得，加入了其它食用胶的琼脂所形成的混合凝胶的凝胶强度大小排列为：琼脂+CMC＞琼脂+卡拉胶＞琼脂＋海藻酸钠＞琼脂+黄原胶。

3.3 各种条件对卡拉胶凝胶性能的影响

3.3.1 不同浓度对卡拉胶凝胶性能的影响

由实验可得结果如下表。

表4 不同浓度卡拉胶的凝胶状态

浓度0.1% 0.2% 0.3% 0.4% 0.5% 0.6% 0.7% 凝胶状况不凝胶不凝胶不凝胶不凝胶不凝胶不凝胶凝胶从表4可看出在室温下卡拉胶的最低凝胶浓度为0.7%。

3.3.2 不同离子对卡拉胶胶凝性能的影响

在0.6%浓度的卡拉胶溶液中分别加入0.2%浓度的KCl、CaCl

2

时，其凝胶强度与不加离子时强度的比较结果如表5所示。

表5 不同离子影响卡拉胶的凝胶状态

食用胶配方0.6％卡拉胶

＋0.2％KCl

0.6％卡拉胶

＋0.2％CaCl

2

0.6％琼脂

凝胶强度（g/cm2）351.88 393.35 196.89

由表5可得，加入KCl或CaCl

2

后卡拉胶的胶凝强度增大，且0.6％卡拉胶

＋0.2％CaCl

2

＞0.6％卡拉胶＋0.2％KCl。