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20.4.1黄原胶(Xanthan gum)
黄原胶又称汉生胶、黄杆胶。是一种多功能的生物高分子聚合物,有2.8份D-甘露糖、3份D-甘露糖、2份D-葡萄糖醛酸组成,分子还含有乙酸和丙酮酸。乳白、淡黄至浅褐色颗粒或粉末,微臭。易溶于水,水溶液呈中性,为半透明体。在0~100℃区间,黏度为1~0.9Pa?s 。黏度不受盐、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶的影响。
(1)性质 黄原胶为乳白、淡黄至浅褐色颗粒或粉末状体,微臭。它易溶于水,水溶液呈中性,为半透明体。低浓度水溶液的黏度也很高,如0.5%溶液的黏度为0.4Pa·s;1%溶液的为1Pa·s;2%溶液的为3~4Pa·s。在水溶液中,黄原胶分子的侧链紧紧缠绕着纤维素主键,所以黄原胶溶液有很强的耐酸、耐碱、抗生物酶降解和耐热的性能,因此其黏度不受pH值(在4~10区间内)和温度变化的影响。在0~100℃区间内,其黏度为1~0.9Pa·s。其黏度也不受蛋白酶、纤维素酶、果胶酶等影响。在水溶液中,黄原胶分子的侧链带有负电荷,具很强的结合阳离子的能力,使得阳离子不能作用于主链,因此,黄原胶溶液的黏度不受盐的影响。温度不变时,受机械力的作用,发生溶胶与凝胶的可逆变化。搅拌可使溶胶的黏度下降。静置则又升高(牛顿塑性)。黄原胶能溶于多种酸溶液,如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的盐酸和25%的磷酸,且这些黄原胶酸溶液在常温下相当稳定,数月之久仍不变。黄原胶也能溶于氢氧化钠溶液,并具有增稠特性,所形成的粘溶液在室温下十分稳定。黄原胶可被强氧化剂,如过氯酸、过硫酸降解,随温度升高,降解加速。
(2)性能 黄原胶水溶液的黏度几乎不受温度、酸碱度和盐类的影响,因此它是食品的良好增调剂。黄原胶溶胶分子能形成超结合带状的螺旋共聚体,构成脆弱的类似胶的网状结构,所以能够支持固体颗粒、液滴和气泡的形态,显示出很强的乳化稳作用和高悬浮能力。沸点以下黏度基本没有变化。但在120℃的杀菌锅中,黏度要下降98%,冷却后可恢复烹调前黏度的80%,黄原胶液的黏度稳定在80℃。
黄原胶与海藻酸钠、淀粉等增稠剂能很好地互溶,故可复配使用。与卡拉胶、槐豆胶、尔豆胶有协同效应,与卡拉胶复配使用可提高弹性,与槐豆胶或瓜尔豆胶复配使用可提高粘性。
(3)毒性 小鼠经口LD50>10g/kg。FAO/WHO(1985)规定,ADI为0~0.01g/kg。1987FAO/WHO食品添加剂专家联合委员会决议,ADI不作特殊规定。
(4)制法 以蔗糖、葡萄糖或玉米糖浆为碳源,蛋白质水解物为氮源,加入钙盐、少量的磷酸氢钾和硫酸镁及水制成培养基,pH值调至6.0~7.0,加入1%~5%的野油菜黄单孢菌(Xanthomonas campcstris)接种体,培养50~100小时,发酵后得到高黏度(4~12Pa·s)液体。杀菌后,用乙醇或异丙醇等溶剂提取,或用高价金属盐经沉淀作用从培养液中分离出来而制得。
(5)应用 在面包、糕点中加入黄原胶,由于它对高温稳定,使焙烤的食品能保持一定的湿度,从而改进了食品的雷竞技百科 。黄原胶与沉淀混合后,能防止焙烤食品的淀粉发生变型,从而推迟了食品的老化,延长了其贮存期和货架期。使用量为0.5%~1%。黄原与淀粉、果酱、色素和香精混合可制成焙烤点心的馅料,这种馅料不脱水收缩。 在冰淇淋和乳制品中使用黄原胶(与瓜尔胶、槐豆胶复配使用),可使制品稳定。用量为0.1%~0.25%。黄原胶与槐豆胶和羧甲基纤维素钠复配使用,可稳定由直接酸化牛奶生产的酸奶。在饮料中加入黄原胶,可使饮料爽口,在低pH值下溶解完全,不溶物能很好地悬浮在果饮料中添加量为0.025%~0.17%。在肉制品中加入黄原胶,可提高制品的雷竞技百科 ,添加量为0.5%~1%。在乳化香精中加入少量的黄原胶与变性淀粉的复配物,可起到阿拉伯胶在乳化香精中的作用。还能延缓变性淀粉老化,使乳化香精稳定,长时间贮存。在果酱中加入黄原胶,可以改善口感和持水性,提高产品的雷竞技百科 ,添加量在0.5%左右。在奶油、花生酱等餐用糖浆中可加入0.1%的黄原胶作稳定剂,以提高制品的雷竞技百科 。
按FAO/WHO(1984)规定,黄原胶的用途和限量如下:沙丁鱼及其制品罐头,用量为10g/kg;酸黄瓜,用量为5g/kg(单用或与其他溶剂及分散剂合用量);肉汤、羹,用量为3g/kg;稀奶油。用量为5g/kg(单用或与其他增稠剂及改性别合用量,仅用于巴氏杀菌掼奶油,或掼打用的超高温杀菌奶油及消毒稀奶油);乳脂干酪,用量为5g/kg(单用或与其他增调剂合用量);发酵后经加热处理的增香酸奶,用量为5g/kg(单用或与其他稳定剂合用量);冷饮。用量为10g/kg(按最终制品计,单用或与其他乳化别、稳定剂和增稠剂合用量)。
黄原胶在食品中的应用:
可作为乳化剂、粘合剂、悬浮剂、耐盐、耐酸增稠剂等。
黄原胶是许多面粉制品的重要组成部分,它在高温下具有高稳定性,能维持烘烤食品的湿度,增加口感,改进食品的雷竞技百科 ,同时延长面粉制品的贮存期。黄原胶能使饮料中的一些不溶成分充分悬浮,保持良好的外观形态,而且还能使饮料增加厚重感和爽口感。黄原胶可配制成不含亚硝酸盐的保鲜剂,可以有效地延长生菜和生果的贮藏寿命。含黄原胶的盐溶液应用于肉食加工中,可起到使肉嫩化的作用。此外,黄原胶还可以作为剂,在食品工业中发挥着巨大的作用。在沙拉酱或沙司等典型油于水体系中,黄原胶能够改善泵送性及粘附性,增强口感和风味释放,对固体颗粒持久的悬浮性能,并且,黄原胶在强酸或高盐调味料中更能显示其优越稳定性。在烘焙食品中,黄原胶能够使其增加蜂窝气泡含量,提高保水性能,增强口感,风味丰满。 日用产品采取黄原胶稳定及剪切控制之优势,赋予产品稳定,骨架成型及良好的粘附性。黄原胶不改善流动性。在冷冻食品中,在多次冷冻解冻情况,黄原胶提供良好稳定性能和保水性能,以减少冰冻晶。黄原胶还可给予滑爽口感,延长货架寿命和耐高温性能。 在果汁饮料中,黄原胶有极强的耐酸性和与其他添加剂的良好配伍性,悬浮果肉和风味释放。它提供愉悦的口感。
黄原胶在食品保藏中的应用:黄原胶对蔬菜和水果的保鲜作用。利用黄原胶即可配制不含亚硫酸盐的保鲜剂,防止出现皱缩、干枯、褐变等生理、生化变化。保鲜剂中添加黄原胶后,能有效地延长生菜和生果的储存期。
黄原胶在鲜蘑菇保藏和蘑菇罐头中的应用。能有效地抑制加工时蘑菇发生皱缩、褐变及组织致密化。