卡拉膠的提取工藝研究

卡拉膠的提取工藝研究

1.d-吡喃半乳糖的生產(chǎn)分類kara粘合劑是一種具有商業(yè)價(jià)值的親水凝膠（屬于天然糖植物膠）。主要存在于紅藻綱中的麒麟、角叉、冷杉和沙仁脈等壁面上?？ɡz是由1,3-β-D-吡喃半乳糖和1,4-α-D-吡喃半乳糖作為基本骨架,交替連接而成的線性多糖類硫酸酯的鉀、鈉、鎂、鈣鹽和3,6-脫水半乳糖直鏈聚合物所組成。根據(jù)半酯式硫酸基在半乳糖上所連接的位置不同(也就是組成和結(jié)構(gòu)的不同)卡拉膠可分為七種類型:κ-卡拉膠,ι-卡拉膠,γ-卡拉膠,λ-卡拉膠,υ-卡拉膠,-卡拉膠,ζ-卡拉膠。目前工業(yè)生產(chǎn)和使用的主要有κ-(Kappa)型、ι-(Iota)型和λ-(Lamda)型三種。尤其以κ型為多見。目前國內(nèi)的卡拉膠的生產(chǎn)以進(jìn)口的麒麟菜為主要原料,由于進(jìn)口麒麟菜原料受到限制,近來正積極研究利用沙菜為原料來提取卡拉膠。2.kara膠結(jié)構(gòu)三種基本型號卡拉膠的結(jié)構(gòu)式:3.卡拉膠的制備卡拉膠的生產(chǎn)以麒麟菜、沙菜為主要原料,一般工藝流程如下:原料→堿處理→洗滌至中性→提膠→過濾→冷卻切條→凍結(jié)脫水→解凍→干燥→成品卡拉膠生產(chǎn)的關(guān)鍵工序?yàn)閴A處理、提膠精制和脫水干燥。這三個工序的處理工藝科學(xué)與否不但影響卡拉膠的性能和質(zhì)量,而且對卡拉膠的提取率和生產(chǎn)成本有著重要的影響。4.kara膠的一般性能和鑒定4.1卡拉膠的溶解卡拉膠產(chǎn)品一般為白色或淡黃色粉末,無臭、無味,有的產(chǎn)品稍帶海藻味?？ɡz形成的凝膠是熱可逆性的,即加熱凝結(jié)融化成溶液,溶液放冷時(shí),又形成凝膠。在熱水或熱牛奶中所有類型的卡拉膠都能溶解。在冷水中,卡拉膠溶解,卡拉膠的鈉鹽也能溶解,但卡拉膠的鉀鹽和鈣鹽只能吸水膨脹而不能溶解?？ɡz不溶于甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丙酮等有機(jī)溶劑。4.2卡拉膠的產(chǎn)生(1)取本品4g,加入蒸餾水200ml,加熱至80℃不斷攪拌直至本品溶解。用蒸餾水補(bǔ)充蒸發(fā)損失的水分,使溶液冷至室溫,變成半透明粘稠液體,并能產(chǎn)生凝膠狀物。(2)取上述溶液50ml,加入2.5%氯化鉀溶液200ml,重新加熱并充分混勻、冷卻,用玻璃棒測試,當(dāng)出現(xiàn)脆性的膠體,說明是以κ-型為主的卡拉膠;當(dāng)出現(xiàn)柔軟性(彈性)膠體,說明是以ι-型為主的卡拉膠;如果溶液不是膠體,那就是λ-型為主的卡拉膠,取此溶液5ml,加入1%亞甲基蘭溶液一滴,應(yīng)產(chǎn)生纖維狀沉淀。5.卡拉膠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)6.該膠帶的主要性能6.16.2穩(wěn)定性和粘度在酸性溶液中,尤其是pH4以下時(shí)易發(fā)生酸催化水解,從而使凝凍強(qiáng)度和粘度下降。成凝凍狀態(tài)下的卡拉膠比溶液狀態(tài)時(shí)穩(wěn)定性高。在室溫下被酸水解的程度比溶液狀態(tài)小得多。生產(chǎn)中為了減輕含有卡拉膠的酸性食品在消毒加熱時(shí)可能發(fā)生的水解,常采用高溫、短時(shí)消毒方法。6.3陽離子型卡拉膠凝凍劑有的水溶液能形成凝膠,其凝固性受某些陽離子的影響很大,全部成鈉鹽的卡拉膠在純水中不凝固,加入鉀銨或鈣等陽離子能大大提高其凝固性,在一定范圍內(nèi),凝固性能隨陽離子濃度的增加而增強(qiáng)?？ɡzκ-型和ι-型僅在有鉀離子或鈣離子存在時(shí),才能形成凝凍。κ-型鉀的作用比鈣的作用大,稱為鉀敏感卡拉膠。ι-型鈣的作用比鉀的作用大,稱為鈣敏感卡拉膠。這些凝凍都具有熱可逆性。一般λ-型卡拉膠粘度最高,κ-型粘度最低。一般商品卡拉膠的粘度約在5~800cps之間。6.4復(fù)合膠對食品脫水收縮和力學(xué)性能的影響有些多糖對卡拉膠的凝固性也有影響。如添加黃原膠可使卡拉膠更柔軟、更粘稠和更有彈性。黃原膠與ι-型卡拉膠復(fù)配可降低食品脫水收縮。κ-型卡拉膠與魔芋膠相互作用形成一種具彈性的熱可逆凝膠。加槐豆膠可顯著提高κ-型卡拉膠的凝膠強(qiáng)度和彈性。玉米和小麥淀粉對它的凝膠強(qiáng)度也有所提高,而羥甲基纖維素則降低其凝膠強(qiáng)度。土豆淀粉和木薯淀粉對它無作用。6.5膠、鈣離子對凝凍強(qiáng)度的影響ι-(Iota型)卡拉膠與鈣離子能產(chǎn)生最大的凝凍強(qiáng)度,形成一個完全不脫水收縮的富有彈性的和非常粘的凝凍。6.6陽離子型卡拉膠對凝凍能力的影響所有溶解于熱牛奶中的卡拉膠產(chǎn)品,冷卻時(shí)都有生成凝凍的能力,就連有陽離子存在也不會發(fā)生凝凍的λ-(Lamda型)卡拉膠,當(dāng)其含量達(dá)到牛奶重量0.20%,都能生成牛奶凝凍。6.77.膠凝劑或懸浮劑卡拉膠具有形成親水膠體,凝膠、增稠、乳化、成膜、穩(wěn)定分散等特性,用作膠凝劑、增稠劑或懸浮劑,可用于穩(wěn)定乳液、控制脫液收縮、賦形、膠結(jié)和分散。廣泛應(yīng)用于乳制品、冰淇淋、果汁飲料、面包、水凝膠(水果凍)、肉食品、調(diào)味品、罐頭食品等方面。7.1復(fù)配系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在冰淇淋生產(chǎn)中,卡拉膠可增加冰淇淋的成型性和抗融性,提高冰淇淋在溫度波動時(shí)的穩(wěn)定性,卡拉膠與蛋白發(fā)生絡(luò)合作用,能控制油脂的聚附與凝固,加強(qiáng)油脂的分散性,控制油脂與蛋白質(zhì)的相互作用,從而提高乳蛋白在受熱時(shí)的穩(wěn)定性;改善起泡,形成細(xì)微且穩(wěn)定的氣泡,從而提高膨脹率;幫助產(chǎn)品成形,防止收縮;改進(jìn)擴(kuò)縮性,改良結(jié)構(gòu),提高均一性、穩(wěn)定性和抗融性,使脂肪和其它固體成分分布均勻,防止乳漿分離,防止冰晶在制造與存放時(shí)增大,使冰淇淋組織細(xì)膩,結(jié)構(gòu)良好,潤滑適口,放置時(shí)不易融化,從而使冰淇淋的生產(chǎn)更趨簡單合理、操作方便、利于控制質(zhì)量。通常用量為0.01%~0.03%。7.2卡拉膠的用量使用本品后可以使產(chǎn)品彈性好,切片性好,韌脆適中,嫩滑爽口?？ɡz用于火腿及火腿腸上,最主要是提供適當(dāng)?shù)谋Ｋ?并且由于它能夠與蛋白質(zhì)絡(luò)合,提供了相當(dāng)好的組織結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品具有細(xì)膩、切片良好、口感好等功能,是制作火腿必須的一個添加劑。7.3奶、軟干酪、奶油的誘導(dǎo)膠凝卡拉膠能使牛奶產(chǎn)生凝凍作用,起凝凍賦形作用。在可可奶、可可麥乳精和可可糖果漿中起懸浮和穩(wěn)定作用。在酸牛奶、軟干酪和奶油中,可穩(wěn)定乳狀混合物,誘發(fā)膠凝的形成。加可可粉制成的可可牛奶,其可可粉常發(fā)生沉淀,但加入卡拉膠作穩(wěn)定劑則能使可可粉均勻分散在牛奶中,防止可可粉的下沉,由于卡拉膠具有獨(dú)特的與牛奶中的酪蛋白起絡(luò)合反應(yīng)的性能,可以防止牛奶制品(如乳酸飲料等)發(fā)生凝聚沉淀作用,卡拉膠是對蛋白的最好穩(wěn)定劑。7.4卡拉膠清導(dǎo)劑果酒和啤酒中含有一些膠體狀物質(zhì)使酒混濁、發(fā)生沉淀,必須加入澄清劑澄清,但是一般的澄清劑難以將這些物質(zhì)完全除去,而且花費(fèi)時(shí)間長,為使這些物質(zhì)能被完全除去并縮短澄清時(shí)間,可以加入卡拉膠來解決,卡拉膠作為一種澄清的輔助濾劑,能使凝沉作用完全且快速,在國外早已使用。7.5蛋白質(zhì)溶液的純化在配料過程中加入卡拉膠和海藻酸鈉,蛋白質(zhì)不需經(jīng)過老化過程,濃度低的或沒經(jīng)過純化的蛋白質(zhì)溶液也同樣可以用于紡絲,而且還能改進(jìn)紡絲的強(qiáng)度和吸水性。人造蛋白纖維進(jìn)一步制造人造肉時(shí),還可用卡拉膠作粘合劑。7.6用于水果、冷凍和布制成卡拉膠可作為一種很好的凝固劑。以卡拉膠制成的水果凍富有彈性且沒有離水性。卡拉膠因具有獨(dú)特的凝膠特性而成為果凍首選的凝膠劑。7.7不粘牙,易造膠用卡拉膠做透明水果軟糖在我國早已有生產(chǎn),它爽口不粘牙,而且其透明度比瓊脂做的更好,價(jià)格較瓊脂的低。加到一般的硬糖和軟糖中能使產(chǎn)品口感滑爽更富彈性、粘性小、穩(wěn)定性增高。7.8卡拉膠懸浮劑和穩(wěn)定劑的影響有些水果汁當(dāng)放置時(shí)間稍長時(shí),其中所含的細(xì)小顆粒就會下沉,影響外觀,即使經(jīng)過高壓均質(zhì)也不例外。加入卡拉膠作懸浮劑和穩(wěn)定劑,能使細(xì)小的果肉顆粒均勻地懸浮在果汁中,大大減緩下沉的進(jìn)度。同時(shí),由于卡拉膠的粘度較低,不易造成糊口,并能改進(jìn)飲用時(shí)的口感。7.9凝固劑的用量在普通類罐頭以及魚或肉等罐頭中作凝固劑效果都很好。用卡拉膠作凝固劑不受產(chǎn)品所含可溶性固形物的多少與pH的限制,無論加糖與否,也不論是在酸性、中性,還是堿性,都形成凝膠,其適用性比明膠和果膠大。7.10卡拉膠對面包老化的影響新鮮的面包其面包心軟而富有彈性,但放置時(shí)容易老化,面包的硬度和脆性都逐漸增加,面包的特殊風(fēng)味也逐漸消失,加入卡拉膠(0.012%~0.02%)能增加其保水能力,從而延緩老化,對保持面包新鮮很有益處。8.海藻卡拉膠提取卡拉膠在國內(nèi)外發(fā)展迅速,需求量大增。其獨(dú)特性能被人們所青睞,這使得卡拉膠工業(yè)迅速發(fā)展,現(xiàn)在世界卡拉膠的年