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結冷膠

微生物胞外多糖

結冷膠 > 結冷膠產品中心 >高?;嶗浣?/p>

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高?;嶗浣海℉A),又稱天然結冷膠或未堿處理結冷膠,經少動鞘脂單胞菌發酵后未經脫?;硭?,呈類白色的干燥可自由流動的粉末,在熱水中溶解,具有耐酸、持水性佳、對果漿和不溶性成分具有極佳的懸浮穩定性、與其它親水膠體配伍好等特性。高?;嶗浣嚎剎崛?、富有彈性和不具有脆性的凝膠,可按一定比例混合使用、或結合其他膠體復配使用,可生產出各種各樣食品。

高?;嶗浣河辛己玫慕峁垢叢匭?,在豆奶、牛奶酸乳、酸奶及巧克力奶制品有優良應用特性,用于焙烤奶制品食品餡可增香料作用及有固定作用,用于果醬中可使果醬直接用溫開水沖調而使體系保持懸浮穩定,用于面點中可增加面制品的彈性、韌性,減少斷條,改善口感,使口感更加爽口勁道,用于蛋糕、奶酪等甜食中可以達到保濕、保鮮、保型的效果,另外,高?;嶗浣閡部捎τ糜誒湟?、肉制品等食品中。

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產品名稱高?;嶗浣?/td>產品別名天然結冷膠、未堿處理結冷膠
英文名稱High Acyl Gellan Gum性狀類白色粉末
粒度(%)80目≥98溶解性熱水中溶解
凝結條件冷卻凝膠溫度70~80℃ (158~176℉)
熱可逆性熱可逆對陽離子敏感性不太敏感

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高?;嶗浣悍腫又髁瓷現馗吹ピ?種糖單位組成,依次為(1,3)β-D-葡萄糖、β(1,4)-D-葡萄糖醛酸、(1,4)β-D-葡萄糖、(1,4)α-L-鼠李糖,高?;嶗浣旱姆腫幽J?。如圖1所示。

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高?;嶗浣旱拿扛鮒馗吹ピ掀驕?個?;冢?,3)β-D-葡萄糖上,這種?;治陰;透視王;嚼?,分別接在葡萄糖殘基的第6個碳原子和第2個碳原子上,甘油?;鈉驕壤且陰;牧獎?。由于分子中乙?;透視王;拇嬖謔溝酶嘖;嶗浣河氳王;嶗浣撼氏植煌哪禾匭?。

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項目 要求
產品特性 類白色、無味、流動性粉末
含量 85~108%
溶解性 溶于水,形成黏稠液體,不溶于乙醇
鈣離子凝膠試驗 通過
粒度 ≥95%通過60目
干燥減量 ≤15.0%
灰分 ≤15.0%
pH值 5.5~7.5
乙醇殘留 ≤750mg/kg
凝膠強度(1.0%水溶液) 450~650g/cm2
氮含量 ≤3%
≤2mg/kg
≤2mg/kg
≤1mg/kg
≤1mg/kg
菌落總數 ≤10,000cfu/g
酵母和霉菌 ≤400cfu/g
大腸桿菌 ≤30MPN/100g
沙門氏菌 陰性

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首先調節發酵液pH值至4~4.5,升溫至90℃,維持1O~30min,滅酶殺死菌體,然后加入2%~3%發酵液體積的電解質溶液,反應30min,最后加入異丙醇固液分離,固態進行真空干燥。

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溶膠特性

結冷膠溶于水后,分子之間會自動聚集形成雙股螺旋結構,雙螺旋進一步聚集可形成三維網狀結構。但是有研究表明,高?;嶗浣喝芙禾逑翟誚細呶露認虜晃榷?,可能是因為在高溫下雙螺旋二聚體或其他的分子交聯只是暫時的,通過快速的解離再重新交聯導致了體系的不穩定。

離子對溶脹溫度有很大的影響,鈉離子會增加溶脹溫度,熱溶液的黏度比低?;嶗浣焊?,在pH為7的中性條件下十分穩定,在酸性pH為3.5條件下高?;嶗浣嚎殺凰?。

高?;嶗浣悍稚⒃誒淥惺蹦艸氏旨叩釀ざ?,但對鹽溶液較為敏感,這就在一定程度上限制了高?;嶗浣鶴魑齔砑戀撓τ?。同時高?;嶗浣喝芙夯咕哂瀉芨叩拇ケ湫?。

溶膠-凝膠轉變特性

溶膠凝膠轉變機制決定了高?;嶗浣旱哪盒災?,如結構穩定性以及流變特性。高?;嶗浣乎;坎煌?,溶膠凝膠轉變特性亦不同,?;吭降?,溫度滯后現象越明顯,凝膠溫度越低。

凝膠特性

a、弱凝膠性

由于結構的不同,高、低?;嶗浣撼氏植煌哪禾匭?。高?;嶗浣涸諼捫衾胱喲嬖諳錄純尚緯扇瓤贍婺?,當有陽離子存在時,游離?;上嗷プ饔瞇緯上∈璧姆腫蛹浣渙?。低?;嶗浣涸?5℃形成堅硬、脆性的凝膠,而高?;嶗浣毫從?2℃形成柔軟、彈性的凝膠,且無溫度滯后性。

但在高溫下高?;嶗浣罕鵲王;嶗浣涸詮瓜笊細寫渦?,在雙螺旋結構形成和聚集比低?;嶗浣焊榷?。在高?;嶗浣壕酆銜鎦?,乙?;揮謁菪峁溝謀咴?,對非結合的雙螺旋結構沒有空間位阻效應,但當雙螺旋結構聚集時,乙?;幸歡ǖ撓跋?。甘油?;揮謁菪峁溝哪誆?,當羧基旋轉形成二聚體時,通過改變離子鍵特性以減小空間位阻,因此高?;嶗浣耗撼氏殖鋈蹌禾匭?。

b、流變學特性

高?;嶗浣撼氏殖黿細叩那Ρ浼扒α?,而楊式模量較低,這也從另一方面說明了高?;嶗浣盒緯傻氖僑崛?、彈性凝膠,而低?;嶗浣盒緯傻氖羌嵊?、脆性凝膠,表明了甘油?;愿嘖;嶗浣喝峁蠱鹱盼榷ㄐ雜跋?。

對高?;嶗浣旱奶匭責ざ冉脅舛ǚ⑾?,高?;嶗浣褐械娜嶁粵幢確僑嶁粵此嫉牧魈宥ρ寤?。當結冷膠溶液稀釋濃度低于無規則線圈交聯濃度時,高?;嶗浣何妝淶奈薰嬖蚓砬酆銜?,若稀釋濃度高于此濃度則呈現強零剪切黏度濃度依賴性,可能是結冷膠分子間相互作用以及聚合物鏈的物理性交聯。隨著剪切速率的增加,高?;嶗浣撼氏殖黽偎芐粵魈宓奶匭?。

c、持水性

凝膠持水性是凝膠特性的一個重要參數,凝膠持水能力的大小直接影響到其質構特性和產品成本。高?;嶗浣涸誆煌評胱優ǘ鵲奶跫?,經過60min離心處理仍能保持84%持水性能,高?;嶗浣耗艸氏秩绱爍叩某炙閱苡肫淥菪髁瓷洗嬖誚隙嗟那餳泄?,而對鈣離子不敏感可能是由于甘油?;謀淞死胱蛹岷咸匭?。

d、穩定性

在受到較小變化的外力剪切作用下高?;嶗浣喝閱芫哂辛己玫目占渫茨禾?,仍能很好地起到懸浮、穩定作用,具有很好的抗剪切能力。同時,該結冷膠在低剪切速率及靜止時具有很高的黏度,因此具有很好的運輸性能及貨架穩定性。

高低酰結冷膠的性狀特點比較

?;哦越嶗浣旱男災視蟹淺O災撓跋?。高?;涂梢圓崛?、富有彈性和不具有脆性的凝膠,而低?;嶗浣嚎梢圓崾檔?,不具有彈性,但是很脆的凝膠。

高低酰結冷膠的性狀特點比較


高?;嶗浣海℉A) 低?;嶗浣海↙A)
分子量 [email protected]道爾頓
[email protected]道爾頓
溶解性 熱水中溶解 熱水或冷水(加螯合劑)中溶解
凝結條件 冷卻 陽離子,酸,可溶性固形物
凝膠溫度 70~80℃(158~176℉) 30~50℃ (86~122℉)
熱可逆性 熱可逆 熱穩定
對陽離子敏感性 不太敏感 很敏感,特別是二價陽離子

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高?;淺吻逍徒嶗浣菏嵌喙δ蓯秤媒耗?,有膠凝、固定及結膜作用。

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剪切可逆的凝膠

熱可逆的凝膠

極好的香料散發性能

可和其他水溶膠共用

和淀粉有協同作用

有極佳的賦形作用

彈性凝膠

增強口感

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溶脹在冷無離子水中,鈉離子會增加溶脹溫度

其凝膠結構促成高粘度

加熱會引起粘度大量降低

熱溶液的粘度比低?;嶗浣焊?

在pH7中性條件下十分穩定

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離子對溶脹溫度有很大影響

離子對水合溫度有輕微影響

在100℃以下溶于水

高固體量增加水溶液所需溫度

pH能降低水溶液所需溫度

投料次序很重要:先以高速攪拌投入高?;淺吻逍徒嶗浣涸諶人笤僂度胩?、酸及離子等。

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高?;嶗浣菏悄殼笆諧∩閑閱苡乓斕腦齔砑?、穩定劑之一,并具有優良的凝膠特性,相較于其他食用膠體,高?;嶗浣耗壕哂辛己玫姆縹妒頭判?、較高的熱穩定性、較好的持水性、懸浮性、熱可逆的柔韌性等,這些特性成就了高?;嶗浣涸謨τ蒙系墓惴盒院陀旁叫?。

高?;嶗浣旱慕禾迦芙廡遠匝衾胱用舾行韻嘍勻跣?,可與一價、二價可溶性鹽復配使用,膠體的懸浮、穩定性作用也需要陽離子的輔助作用,溶膠溫度85℃以上,適用PH范圍3.4-7.5。高?;嶗浣撼Sτ糜詵峭該韉囊匣蚴稱分?,如乳制品、粗糧飲料、植物蛋白飲料、鮮榨果汁或蔬菜汁飲品、保健飲料、肉制品等,也可與CMC、瓜爾膠、微晶纖維素、果膠、卡拉膠等膠體復配使用以拓寬其應用范圍。

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中性乳制品

高?;嶗浣嚎芍苯佑糜諶櫓破分?,在中性乳制品中,可單獨使用0.025%~035%高?;嶗浣赫庖喚禾逵胍歡康哪蒲位蚋蒲巫魑榷?,能達到懸浮固形物、消除絮凝現象等效果,并且具有增稠、爽口等特點。

酸性乳制品

在酸性乳制品中,可0.02%~03%高?;嶗浣河?.2%~0.4%羥甲基纖維素鈉(CMC)復配,再與一定量的鈣鹽配伍使用作為穩定劑,其中CMC作為?;ぜ?,高?;嶗浣耗芷鸕叫」絳撾?,增稠、穩定的作用。

發酵酸乳

在發酵酸乳中,則可以再復配一定量的瓜爾豆膠作為?;ぜ?,以防止蛋白絮凝沉淀。高?;嶗浣涸諶櫓破分寫嬋ɡ?、明膠、海藻膠和果膠的使用,具有與酪蛋白相溶-低反應性,不會形成掛壁、低用量、良好的結構復原特性等優點。

高?;嶗浣涸詮?、懸浮飲料中應用

與黃原膠相比,高?;嶗浣壕哂杏旁降哪退?、耐鹽性,穩定范圍廣,在酸性果汁、非透明懸浮飲料中應用更能體現出這一優點。

酸性果汁

在酸性果汁中應用,要達到同樣的穩定體系效果,高?;嶗浣禾砑恿拷鲇謝圃旱?/7~1/8,并且在飲料狀態、口感上比黃原膠都具有明顯的優點。

懸浮飲料

在懸浮有大顆粒果肉的飲料中,相比其它幾種有懸浮性能的膠體,高?;嶗浣閡簿哂瀉艿偷奶砑恿?,在不復配其它膠體的情況下僅有0.025%左右,并且相比卡拉膠、果膠、瓜爾膠等,高?;嶗浣涸諦∫咸逑抵械膒H應用范圍在酸性、中性懸浮飲料中都能應用。

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特性 用途
疑膠性 果凍、餡料、甜食、果醬等
穩定劑 飲料、乳制品、冰淇淋、色拉調料等
增稠劑 果醬、內腸、餡料等
粘彈性 面制品
黏著性 糖霜、糖衣
凃膜性 蜜餞、糖果
持水性 糕點(如蛋糕、奶酪餅等)

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在植物蛋白類飲料中的應用。植物蛋白類飲料是近幾年國內發展最快的軟飲料行業,植物蛋白類飲料以植物果仁、果肉為主要原料,其蛋白質、維生素含量高,在飲料行業中也屬于高端產品,因此飲料體系對穩定劑的性能要求也高,目前國內生產植物蛋白飲料所用穩定劑基本都是幾種膠體復配而成,對配比參數、應用方法都較為嚴格,并且在高溫殺菌后一般膠體性能損失都比較大,高?;嶗浣河τ迷謚參锏鞍滓現脅喚瞿透呶灤閱芎?,本身也具有增稠、穩定蛋白的作用,單獨使用時用量在0.03%~0.04% 之間,也可與其他親水性膠體復配使用,如: 卡拉膠、瓜爾膠、刺槐豆膠等,其復配后的協同作用也能達到良好的穩定效果。

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粗糧飲料是近幾年來發展相當迅速的飲料行業,粗糧中含有豐富的不可溶性纖維素,對人體消化系統和血液系統等身體健康都有重要作用,因此近幾年來國內較多的飲料廠商都在開發粗糧類飲料,粗糧飲料的基本工藝路線為:粗糧浸泡-熟化-磨漿-穩定劑添加-均質-糊化-滅菌-灌裝,工藝比較簡單,但對穩定劑要求也是比較高,效果不好容易岀現絮凝沉淀、析水等現象,粗糧飲料體系中的淀粉含量較高,本身稠度比較大,添加膠體的量不宜過大,否則會影響口感,但也要起到穩定的作用,高?;嶗浣旱氖褂孟啾繞淥禾宥?,均具備上述要求,添加量低0.025%左右,穩定效果好,并且適合飲料的糊化和高溫滅菌程序。

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傳統的肉制品如火腿腸、香腸、肉排等大部分都是使用黃原膠或明膠作為賦形劑,起穩定肉制品結構組織狀態的作用。近年來也有較多的生產商用高?;嶗浣鶴魑庵破犯承渭?,相比其它膠體而言,高?;嶗浣涸諢鶩瘸χ杏τ鎂哂懈玫哪臀灤?、持水性、彈性,使體系更飽滿,也具有更爽口的口感。在肉排中應用,高?;嶗浣旱母噠承閱芨玫仄鸕秸澈先飪櫚淖饔?,使肉排的食用效果更為豐富。

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高?;嶗浣菏薔哂兄匾桃導壑檔奈⑸鋨舛嗵?,其生產周期短,不受氣候和地理環境條件的限制,安全無毒、理化性質獨特等優勢而得到研究和開發,基于其優越的凝膠性能,在食品、制藥、化工等領域有著廣泛的應用前景。

目前,低?;嶗浣涸謔稱沸幸狄丫玫攪訟嘍怨惴旱撓τ?,而對高?;嶗浣貉芯康呢遜ο拗屏似溆τ?。但是高?;撈氐哪禾匭?,可以提供優良的質地和口感、高持水性可以改進食品在貯藏中的持水能力、與其他食品膠的良好配伍性,可以增進食品穩定性及改善組織結構,獲得最佳的質構特征。

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近年來,隨著國內對高?;嶗浣旱鬧鴆窖芯?,其在多種食品飲料中應用的優越性逐步被人們所認識到,但仍沒有被很好地推廣。目前制約高?;嶗浣河τ猛乒愕囊蛩刂饕校汗誑⒀芯科鴆酵?,相比低?;嶗浣?,高?;嶗浣旱墓ひ占際躋蟾?,國內生產高?;嶗浣旱某Ъ乙步仙?,并且國內企業對高?;嶗浣旱奶匭約壩τ醚芯坎還簧釗?,尤其是高難度的工藝技術造成生產成本高,市場價格也就高,雖然應用的優越性較多,但較高的成本也讓很多用戶望而卻步。這些因素都嚴重制約了高?;嶗浣旱撓τ猛乒?。

不過,高?;嶗浣河τ玫撓旁叫哉詒輝嚼叢蕉嗟撓沒現?,而國內的生產開發也在不斷快速地發展,相信在不久的將來,高?;嶗浣旱納ひ棧岣映墑?、應用研究更加廣泛。

參考資料
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2.S. Matsukawa.T Watanabe. Gelation mechanism and network structure of mixed solution of low- and high-acyl gellan studied by dynamic viscoelasticity, CD and NMR measurements [J] Food Hydrocolloids[2007,21:1355-1361]
3.L. G. Fonkwea, G. Narsimhana. A. S. Cha. Char-acterization of gelation time and texture of gelatin and gelatin polysaccharide mixed gels [J]. Food Hydrocolloids, 2003[2003,17:871-883]
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