不同粘度卡拉胶应用于果冻中的凝胶特性研究

2021.10.20

上海北连生物科技有限公司研发中心 艾政


摘要:果冻是深受人们喜爱的一种休闲食品,使用精品卡拉胶复配魔芋胶是制作果冻的主要原料,精品卡拉胶的质量差异会使果冻口感产生偏差,使用果冻粉配方:精品卡拉胶:30%,魔芋胶:30%,氯化钾:30%,柠檬酸钾:10%,制作果冻配方配比:果冻粉:0.6%,柠檬酸钠:0.05%,柠檬酸:0.13%,白糖:16%,水:84%制作出的果冻,经过北连公司研发中心多次实验结果综合分析来看,在使用不同粘度的精品卡拉胶应用于果冻中发现,粘度适中的卡拉胶制作出的果冻效果略好。
 
      关键词:卡拉胶  果冻  粘度   凝胶质构特性
 
    卡拉胶(也称鹿角菜胶或角叉菜胶)是一种从海洋植物红藻中提取的天然多糖亲水胶,色泽一般为白色至淡黄色粉末,无臭、无味。卡拉胶水溶性很好,水温在80℃就可以完全溶解,其形成的凝胶是热可逆凝胶,即加热凝胶融化成溶液、溶液冷却又能重新形成凝胶。卡拉胶有很好的稳定性,中性和碱性状态下即使加热也不会发生水解。卡拉胶与魔芋胶、刺槐豆胶等胶体共同使用,可发挥显著的协同增效作用,能明显改变其凝胶特性,大大增强其凝胶弹性和保水性。卡拉胶广泛地应用于食品行业,医学,日用化工行业,生物化学,建筑涂料,织物印花和农业等诸多行业和领域。目前国内有多家企业在生产卡拉胶产品,质量已经有了很大的提高,北连产卡拉胶质量更是已经达到欧盟等国际标准的要求。
    果冻是深受人们喜爱的一种休闲食品,使用精品卡拉胶复配魔芋胶是制作果冻的主要原料,卡拉胶与魔芋胶制作的果冻口感好、透明度高、风味释放能力强、价格实惠,在果冻市场中被广泛使用。我们知道,水果、蔬菜、粗粮中含有一定的膳食纤维,对人体的主要营养作用是调节肠道功能,特别是润肠通便。果冻和它们是一样的,多吃可以增加肠道内的润湿度,改善便秘。
    原料的差异对果冻的凝胶特性有非常大的影响,本文从卡拉胶角度出发,研究不同粘稠度的卡拉胶原料对果冻的凝胶特性的影响。
材料与方法
 
1.1 材料
 
精品卡拉胶(北连产),白砂糖,魔芋胶(32000cp,北连产),氯化钾,柠檬酸钾,柠檬酸,柠檬酸钠,去离子水。
 
1.2 设备
 
    TA.XT.Plus.Texture Analyser,Stable Micro Systems,探头P0.5,P100;粘度计,Brookfield Viscometer,DV-Ⅱ+  Pro;LRH-250生化培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;电动搅拌器JJ-4,金坛市晶玻实验仪器厂;数显水浴锅HH-S4,金坛市晶玻实验仪器厂;分析天平JA-2003,上海上天精密仪器有限公司;电磁炉PCG2101,上海奔腾电器有限公司;600ml长筒烧杯,4个,250ml小烧杯,4个,成都蜀牛;强度杯,定制圆柱状塑料杯;保鲜膜。
 
卡拉胶质量测定及果冻制作方法
 
2.1 卡拉胶质量测定方法
 
    精品卡拉胶1.5%浓度加0.2%氯化钾,制作400ml溶液于长筒烧杯中,升温至95℃,搅拌速度200转,持续15分钟,补充水分至400ml,冷却至76度左右,检测粘度,记录下粘度值,见表1。胶液在测完粘度后,倒入强度杯,待表面稍冷却后用保鲜膜封膜。放置于20℃生化培养箱中,时间为15小时。
 
2.1.1 检测卡拉胶强度
 
    将胶冻从强度杯中取出,使用TA.XT.Plus.Texture Analyser质构仪检测胶冻反面强度,探头为P0.5,下压速度1mm/s,下压距离20mm,记录破裂下压力值,即强度值(见表1),质构仪绘制出如图1所示曲线。
 
    图1:卡拉胶质构仪测试图谱
 
2.1.2卡拉胶检测数据
 
    表1
样品编号
粘度(cp)
破裂强度(g/cm2)
1号
76.6
1675.967
2号
222.5
2565.984
3号
160
2230.931
4号
110
2180.435
 
 
 
 
 
 
 
2.2 果冻制作与测试
 
2.2.1果冻制作方法
 
2.2.1.1果冻粉配方:
精品卡拉胶:30%,魔芋胶:30%,氯化钾:30%,柠檬酸钾:10%
 
2.2.1.2实验配比:
果冻粉:0.6%,柠檬酸钠:0.05%  柠檬酸:0.13% ,白糖:16%  水:84%
 
2.2.1.3果冻制作方法:
 
    将果冻粉与全部白糖干拌均匀投入到称量好热水的600ml长筒烧杯中,放在水浴锅上边搅拌边加热,转速250rpm左右,升温至90℃左右保温10分钟后取下,待溶液温度降至75℃左右,加入柠檬酸,定容并搅拌均匀,倒入强度杯中,待温度稍低后封膜,20℃生化培养箱放置15小时。
 
2.2.2 果冻测试
 
2.2.2.1 P0.5探头测试
 
    将果冻从强度杯中取出,使用TA.XT.Plus.Texture Analyser质构仪检测胶冻反面强度,下压速度1mm/s,下压距离20mm,记录破裂强度值,以及破裂下压距离,下压4mm时压力值。
 
2.2.2.2 果冻析水率测试
 
    将果冻与杯子一起称重记录重量M1,果冻胶取出,用干净卫生纸吸去胶体表面析出的水分后称重记录M2,果冻杯内部用卫生纸吸去水分后称重记录M3,即可计算果冻析水率
                析水率=(M1-M3-M2)/(M1-M3)*100%
 
2.2.2.3 TPA方法测试
 
    选用P100探头,使用TA.XT.Plus.Texture Analyser质构仪检测胶冻正面强度,测试前探头下压速度5mm/s,测试速度5mm/s,探头下压距离20mm,质购仪绘制出如图2所示曲线。
 
                           图2:果冻TPA方法测试曲线图
 
2.2.2.4 果冻测试结果
 
表2
 
           P0.5方法
             TPA方法
样品编号
4mm强度/g
强度/g
破裂距离/mm
析水%
弹性
内聚性
回复性
耐咀嚼性
1号
56.466
1219.89
22.043
1.44
0.5113
0.3660
0.1417
1329.54
2号
64.118
1270.172
21.133
1.51
0.5126
0.3789
0.1436
1531.34
3号
59.955
1312.544
21.881
1.35
0.5126
0.3706
0.1431
1492.01
4号
68.769
1367.755
22.058
1.43
0.4627
0.3961
0.1489
1417.02
 
 
 
 
 
 
 
 
 
果冻测试结果评定
 
3.1 评定方法
 
    根据北连公司研发中心对果冻的质量判断经验,将总得分为100分满分,按各项数据的重要程度给出相应的分值,析水率值越低则分数越高,值最低为该项满分,该项其他值与满分项值的比例再乘以该项满分即为得分;其他项均为分值越高得分越高,最高值为满分,该项其他值与满分项值的比例再乘以该项满分即为得分。
    分值分配如下表
表3
项目
4mm强度
破裂强度
破裂距离
析水率
弹性
内聚性
回复性
耐咀嚼性
分值
2
30
5
20
7
7
7
22
 
 
 
3.2 按上述方法评定的得分如下表
 
表4
项目/分值
4mm强度
破裂强度
破裂距离
析水率
弹性
内聚性
回复性
耐咀嚼性
总得分
1号
1.64
26.77
4.99
18.75
6.98
6.47
6.66
19.10
91.36
2号
1.86
27.86
4.79
17.88
7
6.70
6.75
22
94.84
3号
1.74
28.79
4.96
20
7
6.55
6.73
21.43
97.20
4号
2
30
5
18.88
6.32
7
7
20.36
96.56
 
 
 
 
 
 
 
 
按表4中得分情况,排序如下: 3号>4号>2号>1号
 
结论
    卡拉胶的质量差异对果冻的质量有一定的影响,如果果冻的配方有差别,制作出的果冻口感也存在着很大差异。在其他条件相同的情况下,粘度适中的精品卡拉胶制作的果冻综合指标是相对比较好的,低粘度或高粘度的精品卡拉胶制作出的果冻效果要略差。
 
                       参考文献
1,胡国华.功能性食品胶.化学工业出版社,2003.
2,黄来发,洪文生等.食品增稠剂(二).中国轻工业出版社,2009.
3,凌关庭.食品添加剂手册(三).化学工业出版社,2003.
4,张兰.200g碗杯型果肉果冻加工工艺,四川食品与发酵[M],总第138期第43卷.
5,李琳,彭珊珊,钟瑞敏.食品添加剂[M].北京:中国轻工业出版社,2004.NO:18-260.