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结冷胶的用途

来源:欧宝生物   发布时间:2019-03-20


1. 结冷胶介绍
    结冷胶是继黄原胶之后,美国kelco公司开发设计的一举新式微生物胞外多糖,其凝胶性能黄原胶更加优异。结冷胶是由4个糖分子结构先后为D-果糖、D-果糖醛酸、D-葡萄糖水、L-鼠李糖根据糖苷键连接而成的高分子糖原化合物,其中果糖分子结构是以β-1,4糖苷键连接。 结冷胶是美国Kelco公司20世纪80年代开发的一种微生物食用胶。它是由假单脑杆菌伊乐藻属在中性必要条件下,以果糖为碳源,硝酸铵为氮源及一些无机盐所编织成的培养基中,经有氧发酵而产生的体细胞外多糖胶原纤维,是一种新式的全透明的凝胶剂。
2. 结冷胶基本构造
    高酰基结冷胶
    结冷胶别称凯可胶,是一种高分子材料线形多糖,田四个单糖分子结构组成的基本单元多次重复聚合而成.其基本单元是由1,3—和1,4—连接的两个果糖残基,1,3—连接的一个果糖醛酸残基,和1,4—连接的一个鼠李糖残基组成。其 中葡萄 糖醛酸可被钾、钠、钙、镁中和成混合盐。并且天然结冷胶合有O—酰基。天然或称高酰基结冷胶可形成高弹性低硬度凝胶。乙酰化结冷胶通过碱处理除去O—酰基后生成低酰基结冷胶,再经过滤可得到纯化低酰基结冷胶,即商品结冷胶,其相对分子质量约为50万。
    低酰基结冷胶
3. 结冷胶性状
    结冷胶干粉呈浅黄色,无独特的味道和气味,约于130℃没经熔化而分解。耐高温、耐碱性能优良,对酶的稳定性亦高。不溶解非化学性质溶剂,也不溶解凉水,但略加拌和即分散化于水里,加热即溶解成透明的溶液,冷却后,形成透明且坚实的凝胶。溶于热的去离子水或整合剂存在的低离子强度溶液,水溶液呈中性。 结冷胶在阳离子存在时,在加热后冷却时生成坚硬脆性凝胶。其硬度与结冷胶浓度成正比,并且在较低的二价阳离子浓度时产生凝胶硬度。结冷胶一般用量0.05%即可形成凝胶。所形成的凝胶富含汁水,具有良好的风味释放性,有入口即化的口感。结冷胶凝胶的凝固温度在30-45℃范围内,而凝胶的熔化温度既可低于又可高过150℃,这取决于阳离子类型和浓度等条件。添加黄原胶—槐豆胶到结冷胶中,可使其凝胶硬度降低而弹性增强。
4. 结冷胶毒性
    LD50大鼠口服为5000g/kg体重。ADI无需规定。
5. 结冷胶用途及用量
    添加了结冷胶的食品
    因为结冷胶优异的凝胶特性,现阶段已逐渐替代琼脂、卡拉胶的应用。结冷胶普遍的运用在食品类中,如牛奶布丁,水晶果冻,白砂糖,饮品,乳制品,苹果酱工业制品,吐司面包填充料,表层光滑剂,糖块,糖衣,调味品等。也用在非食品产业中,如微生物培养基,药品的缓慢释放,美白牙膏等。
    结冷胶还可以提高面制品鲜面条的硬度、弹性、粘度,业有改进口味、抑制开水溶胀,降低断面和减轻料汁浑浊等功效,加入到制作饼干的面团中,还可以起到改进曲奇饼干的层次,使曲奇饼干具备优良的松散度的功效;结冷胶作为稳定剂运用于冰激凌可提升保型性;用以生日蛋糕、乳酪饼中,具备保湿、保鲜和保形的作用;结冷胶运用于糖块,还可以给产品提供优异的结构和质地,并缩短淀粉软糖胶体形成的时间;也可用于替代果胶制备果酱和果冻,也能用于糕点和水果馅饼填料中;在肉制品和蔬菜类制品的加工过程中,添加结冷胶会使其具有清爽的品味,起到弥补产品口味不足的良好作用。结冷胶可与其他水溶胶一起使用,用于凝胶宠物食品;可与蔗糖、柠檬酸钠、缓慢溶解性酸等混合成干料,加入沸水中,制成具有极高透明度的热水甜点凝胶,具有人口后快速破碎,风味释放松好的特点;可替代果胶制作果酱.也可与淀粉结合或部分取代淀粉,用糕点和水果馅饼填料。 根据《食品添加剂使用卫生标准》规定本品可在各类食品中按正常生产需要适量使用。
结冷胶图片
6. 结冷胶胶凝特点
    耐热性 结冷胶具备优良的耐热性,它能承担好几个周期时间的热处理。 温度滞后性
    结冷胶具备明显的温度滞后性,即胶凝温度远小于凝胶的融化温度。一般,胶凝温度于30一60℃两者之间,而融化温度则接近55—130℃。胶凝温度和融化温度的大小关键在于凝胶的形成必要条件,如阳离子的类型和浓度等。结冷胶的温度滞后性对食品产业具备重要的实用意义。
    比如,一些工业制品规定在加上全过程中凝胶后再融化;而其他制品要求在热处理过程中凝胶结构保持稳定。 盐对结冷胶凝胶的影响 纯的结冷胶是一种复合盐,不溶于冷水,但在搅拌下可直接分散于去离子水中,提高水中阳离子的浓度,如硬度中等的水,有助于其在水中的分散。但Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子能阻止已分散的结冷胶加热水化,阳离子的浓度越高,则即使加热至沸也使之水化。 在已经分散的水中,加入少量整合剂,可使分散的结冷胶即使在硬度很高的水中也能水化,只要所加熬合剂的量与Ca2+等的含量适当,甚至可溶于冷水。热的均匀水化的胶溶液冷却后可直接成为凝胶,但需加入阳离子后方能凝结,并随着阳离子浓度的提高可使凝胶的硬度和模量提高到大值,但浓度超过一定限度,又会使凝胶体的硬度和模量下降,而且一价阳离子与两价阳离子的最适浓度并不一样。
    酸、碱对结冷胶凝胶的影响绝大部分食品的pH介于4.0一8.0之间,结冷胶凝胶在这个PH范围内,其凝胶强度几乎不随pH变化而变化,而结冷胶应用于食品中时,可以不考虑pH的影响。美国一些专家研究指出:二价阳离子所形成的结冷胶凝胶。其强度在pH小于3.5或大于8.5时,凝胶强度迅速下降;一价阳离子所形成的凝胶,其强度在pH介于3.5—1L.5之间有微小的波动。但是,在相同胶浓度的条件下所形成的凝胶,二价阳离子的凝胶强度比一价阳离子的凝胶强度要大得多。
    酶对结冷胶藏胶的影响美国一些科技人员曾将各种酶添加于结冷胶溶液中,结果发现,任何一种酶对结冷胶溶液的粘度以及凝胶的强度均没有影响,由于具备这种性质,结冷胶可以替代琼脂作为微生物培养基的胶凝剂。 与其他胶类的配伍性 在复配时,槐豆胶、瓜尔豆胶、CMC、黄原胶等非凝胶性水溶胶,对结冷胶凝胶体的组织特性无明显影响。但如加入明胶、黄原胶与槐豆胶的混合物、淀粉等凝胶性水溶胶时,可使组织结构发生明显变化。
7. 结冷胶生产工艺流程
    发酵液→预处理→洗涤脱色→溶胶脱酰→凝胶压榨→干燥粉碎→成品
8. 结冷胶前景展望
    基因工程
    结冷胶做为微生物新陈代谢胶,生产制造时间短,不受天气和地理环境条件的限制,还可以在人工控制标准下利用各种各样工业废渣、废水开展生产制造,再加上其安全性无毒性,理化性质与众不同等优质特点,在食品工业中有着广泛的应用前景。 虽然结冷胶生产取得了许多成果,但还存在一些问题,如产量低;用于通气搅拌的能源高;提纯用的有机溶剂耗量大;有机溶剂的回收较困难等。因而如果能利用基因工程手段将产胶基因转移到嫌气性微生物中正常表达,从而在无氧或微氧条件下生产则可降低成本。
    总之,通过基因工程手段筛选优质多糖产生菌,并利用现代生物技术构建具有多种优异性能的基因工程菌与细胞工程菌来提高结冷胶产率与质量,将是未来结冷胶生产与研究的发展方向。
结冷胶图片
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