增稠剂
取自 食品百科全书
食品增稠剂的定义
食品增稠剂通常指能溶解于水中,并在一定条件下充分水化形成黏稠,滑腻溶液的大分子物质,又称食品胶.它是在食品工业中有广泛用途的一类重要的食品添加剂,被用于充当胶凝剂,增稠剂,乳化剂,成膜剂,泡沫稳定剂,润滑剂等.增稠剂在食品中添加量通常为千分之几,但却能有效地改善食品的品质和性能.其化学成分除明胶,酪朊酸钠等为蛋白质外,其它大多是天然多糖及其衍生物,广泛分布于自然界.
20.1.2食品增稠剂的分类
迄今世界上用于食品工业的食品增稠剂已有40余种,根据其来源,可分为五大类.
(1)由海藻制取的增稠剂 海藻胶是从海藻中提取的一类食品胶,.地球上各海域水温变化及盐含量不同.海洋中藻品种多达15000多种,分为红藻,褐藻,蓝藻和绿藻四大类.重要的商品海藻胶主要来自褐藻.不同的海藻品种所含的亲水胶体其结构,成分各不相同,功能,性质及用途也不尽相同.
(2)由植物种子,植物溶出液制取的增稠剂 由植物及其种子制取的增稠剂,在许多情况下,其中的水溶性多糖类似于植物受到刺激后的渗出液.它们是经过精细的专门技术而制得的,包括选择,种植和布局.种子收集和处理都具有一套科学方法.正如动植物渗出液一样,这样增稠剂都是多糖酸的盐.其分子结构复杂,常用的这类增稠剂有瓜尔胶,卡拉胶,海藻胶等.
(3)由微生物代谢生成的增稠剂 真菌或细菌与淀粉类物质作用产生的另一类用途广泛的食品增稠剂,如黄原胶等,这是将淀粉全部分解成单糖,紧接着这些单糖又发生缩聚反应再缩合成新的分子.这种新分子的大分子链具有以下的特点:每一个葡萄糖残基除了四个碳原子仍保留原有的结构之外,部分或全部地发生羧基部位的部分氧化,大分子或链的交联,羟基上的氧原子被新的化学基取代等反应.由不同植物表皮损伤的渗出液制得的增稠剂的功能是人工合成产品所达不到的,其成分是一种由葡萄糖和其他单糖缩合的多糖衍生物,在它们的多羟基分子中,穿插一定数量对其性质有一定影响的氧化基团,这些氧化基团,在许多情况下,羟基占很大的比例.这些羟基常以钙,镁或钾盐的形式存在,而不以自由羟基的形式存在.阿拉伯胶,黄蓍胶均属于此类增稠剂.
(4)由动物性原料制取的增稠剂 这类增稠剂是从动物的皮,骨,筋,乳等提取的.其主要成分是蛋白质.品种有明胶,酪蛋白等.
(5)以纤维素,淀粉等天然物质制成的糖类衍生物 这类增稠剂按其加工工艺可以分为两类:以纤维素,淀粉等为原料,在酸,碱,盐等化学原料作用下经过水解,缩合,化学修饰等工艺制得.其代表的品种有羧甲基纤维素钠,变性淀粉,藻酸丙二醇酯等.
20.2 海藻胶
由于海藻胶在增稠性,稳定性,胶凝性,保形性,薄膜成形性等方面具有显著的优点,加上其独特的保健功能,使之在食品工业中得到了广泛的应用,成为产销量最大的增稠剂之一.本节重点介绍海藻酸及其盐,琼脂,卡拉胶的组成结构,理化性质及其在食品工业中的应用.
20.2.1海藻酸钠(Sodium Algimate )
别名:褐藻酸钠,藻胶.化学结构:海藻酸和海藻酸盐是直链糖醛酸聚糖.由两种分子组成即:
(1)性状 白色至浅黄色纤维状或颗粒状粉末,几乎无臭,无味,溶于水形成粘稠糊状肢体溶液.不溶于乙醚,乙醇或氯仿等.其溶液呈中性.与金属盐结合凝固.
(2) 性能 海藻酸钠与钙离子形成的凝胶,具有耐冻结性和干燥后可吸水膨胀复原等特性.海藻酸钠的黏度影响所形成凝胶的脆性,黏度越高,凝胶越脆.增加钙离子和海藻酸钠的浓度而得到的凝胶,强度增大.胶凝形成过程中可通过调节pH值,选择适宜的钙盐和加入磷酸盐缓冲剂或螯合剂来控制.也可以通过逐渐释出多价阳离子或氢离子,或两者同时来控制.通过调节海藻酸钠与酸的比例,来调节凝胶的刚性.通过控制钙盐的溶解度,可调节凝胶的品种和刚性,使用易溶性的氯化钙,迅速制成凝胶;而使用磷酸二氢钙时,温度升到93～107℃方能释出钙,可延迟胶凝化时间.钙离子加入量达2.3%时,得到稠厚的凝胶;加入量低于1%时,为流动状体.当pH值接近蛋白质等电点时,蛋白质和海藻酸钠形成可溶性络合物,黏度增大,可抑制蛋白质沉淀;当pH值进一步下降,络合物则发生沉淀.
(3)毒性 LD50 大鼠静脉注射l00mg/kg体重.GRA5 FDA-2lCFR173,310,184,1724.ADI无需规定(FAO/WHO1994).
(4)制法 从海带或马尾藻中提取.
(5)应用 用作乳化剂,成膜剂,增稠剂.在酸性溶液中作用弱,一般不宜在酸性较大的水果汁和食品中应用.我国《食品卫生添加使用标准》(GB2760-1996)规定:可按生产需要适量用于各类食品.美国FDA(1989)规定:用途及限量为:调味品和佐料(除用于填充油橄榄的香料之外),1%;糖果,蜜饯和糕点糖霜,6.0%;明胶和布丁,4.0%;罐头,10.0%;加工水果和水果汁,2.0%;其他食品,根据实际工艺需要不超过1.0%.日本规定:用于冰淇淋以改善保形性及使组织细腻,其用量为0.1%～0.4%;制造馅类可赋予粘结件,使吸附于稳定剂的水分难以形成冰晶,其用量为0.1%～0.7%.此外可制成薄膜用于糖果防粘包装.
随着现代生活方式的变化，国际上普通的消费者在调味料的使用上，已从传统的粉状、颗粒状调料转向偏爱使用液状、半液状；与粉状、颗粒状调味料相比，液状调味料具有相对干净、使用方便、可量化程度高、调味物质分散和释放均衡等优点。食品增稠剂变性淀粉在这类液状、半液状复合调料的生产中具有相当重要的作用。
变性淀粉作为食品增稠剂中的一大类，以其提高食品的粘稠度或使产品形成凝胶状，增强挂壁性，改变感官体态，改变食品的物理性质，赋予食品粘润、不同的适宜的口感；还兼有乳化、稳定或使产品成悬浮状态等固有特性，在食品工业中被得到广泛应用，尤其近十几年来随着方便快捷的复合调味料的迅速发展而更得以无论从品种还是质量上的快速发展。
1 原料及特性
不同原料制得的变性淀粉性状不同。常见原料为木薯、马铃薯、玉米。具体特性见表l。
2常见变性淀粉种类、特性及使用
2．1 预糊化淀粉
主要用于调料粉等方便食品中。粘度低，透明度较高，在使用(冲煮)时用冷水即可直接溶解。起到增稠、改进口感等作用。有抑制蔗糖结晶的效果；可用做粘合剂。
2．2麦芽糊精
具有抗结晶性和防止冰点下降的特点，可增固形物含量、增稠；添加在酱中可使其具有光泽。麦芽糊精适于粉状调料，因其具有低吸湿性：适于喷粉类调料中添加，可做香料的载体。
2．3 β一环状糊精
提高挥发物质的稳定性，适用于防止香料香味的挥发与稳定化；异味的遮蔽与去除、起包埋作用；提高氧化、光分解物质的稳定性，用于提高对紫外线不稳定的物质、易氧化的物质及对水不稳定的物质的稳定性；改善物质的溶解性、吸湿性、结晶性、实现组织的改良，用于风味的调和，防止砂糖的固化，防止产品的析水，起乳化作用；被广泛应用于腌制品中。
2．4氧化淀粉
使用效果与胶类增稠剂类似，但比胶类使用更方便，而且在储存中不易分层。增稠效果和粘度不如黄原胶，只相当于明胶：易于分散和糊化完全，在长期贮存中不易产生沉淀、粘度稳定。适于汁状调味料增稠：能增强感官的挂壁性；透明度较高，在使用(烹炒)时有一定的凝胶性能，上色性较好。
2．5酸解淀粉
与氧化淀粉相比，粘度相当， 分散性比氧化淀粉差，透明度比氧化淀粉差，易发生储存期沉淀现象。
2．6 酯化淀粉
有比原淀粉更高的粘度和粘性，直接用于调料汁里会造成淀粉糊化不完全，主要用于膏状产品，在膏状产品的加工条件下，可以达到完全的糊化。这类淀粉可以制得较高、较稳定的产品，透明度也较好。
2．7 氧化酯化双变性淀粉
有较强的凝胶性能，较易于分散和糊化完全；增稠效果较差，尽管粘性很强，但在粘度较低的调料汁中体现的挂壁性较差。适于以较高浓度使用以提高固形物含量，有很强的凝胶特性；在使用(烹炒)时，将色泽、风味附着在物料表面，从而有很好的上色性能，同时透明度也很高。
2．8 交联酯化双变性淀粉
用于酱料产品。增稠效果显著，但粘性不大，呈现一种奶油的质构，使酱料体现很强的挂壁性。得到的酱料透明度不高，呈一种混浊流体，凝胶性不强，因此在使用(烹炒)时上色性不强。另外使用此种淀粉要对工艺参数做相对的考虑，所谓的耐酸、耐剪切是专门指这类淀粉的一种特性；加工强度与淀粉的耐酸、耐剪切要相适应才能做到糊化适度， 完全的糊化和糊化不足都不能达到稳定状态，过大或过小的加工条件都会造成粘度不足和贮存期内质量不稳的现象发生。
3 几类变性淀粉的一般粘性及透明度
3．1测定材料及设备
试验材料：实验室常用的几类变性淀粉。设备： 测定透明度所用分光光度计型号为53WeUvNIS，测定粘度所用粘度计型号为NDJ-1。
3．2检测方法
粘性(mPa·S)：6％淀粉糊浓度。透明度：1％淀粉糊浓度在620rim的OD值。
3．3数据记录(见表2)
由表2可见，交联酯化双变性淀粉的粘度、透明度均远远大于氧化淀粉和氧化酯化双变性淀粉，适合于酱料中。
4 各类变性淀粉的具体选择应用
选用时需考虑的因素有以下几个方面。产品要求的凝胶性、流动性、硬度、透明度；产品欲达到的颗粒悬浮能力、稠度、风味；焙烘、油煎、微波、冷冻、烹炒：保质期、风味、体态的稳定；产品卫生、产品成本；不同类别增稠剂之间的协同效应，混合溶液经过一定时间后，体系的粘度大于体系中各组份粘度的总和，或者在形成凝胶之后成为高强度的凝胶；有机溶剂对增稠剂的增效效应等。
还应根据产品具体属性要求、考虑选择因素，据各类变性淀粉固有特性、要求综合考虑应用。
5 总结
世界上的食品成千上万种，人们为了改善或赋予食品在口味、外观、形状、贮存等方面的某种特性选用增稠剂，选用变性淀粉；尤其随着复合调料的发展，增稠剂— — 变性淀粉将会发挥更大的作用；研究变性淀粉在复合调料中的使用，将是调味品行业发展的必然。
