卡拉膠

天然高分子化合物

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食用卡拉膠

卡拉膠用作食品添加劑已有多年的歷史,是一種安全而又不能被人體消化的植物纖維,用途非常廣泛。1985年,我國開始生產商業用卡拉膠,其中80%用于食品和與食品有關的工業。

卡拉膠在食品應用

在食品領域中,卡拉膠由于具有黏性、凝固性、帶有負電荷能與一些物質形成絡合物等物理化學特性,可作增稠劑、凝固劑、懸浮劑、乳化劑和穩定劑,應用于可可乳、冰淇淋、調味品、茶葉、果凍、果汁飲料、布丁、面包、奶酪制品、酸乳、糖果、罐頭、豆醬、啤酒澄清、制作人造蛋白和人造肉或制作保健品等。

食用卡拉膠在飲料應用

乳飲料

食用卡拉膠具有與乳酪蛋白起絡合反應的能力,所以在乳飲料中可形成觸變性的搖溶結構,防止由于顆粒間聚集而形成的沉淀,起到懸浮和穩定作用,并賦予飲料濃厚的口感。

可可牛奶

在可可粉制成的可可牛奶,可可粉常常發生沉淀,加入食用卡拉膠作為穩定劑可以使可可粉均勻地分散在牛奶中,防止可可粉下沉。

固體飲料

食用卡拉膠作穩定劑應用于固體飲料中,可改善其沖調性,且沖后飲料穩定不易分層。

果汁果肉飲料

有些果汁飲料放置時間稍長時,其中所含的細小果肉顆粒就會下沉,影響外觀,即使經過高壓均質也不例外。卡拉膠作為懸浮劑和穩定劑,能使細小的果肉顆粒均勻地懸浮在果汁中,大大減緩下沉的速度。同時,由于卡拉膠的粘度較低,不易造成糊口,并能改進飲用時的口感。

中性含乳飲料

蛋白質含量大于或等于110%的含乳飲料在市場上銷售非常廣泛,多為調味型的,如超市中的巧克力奶、草莓奶等。由于這一類乳飲料含乳少,口感相對稀薄,食用卡拉膠除在含乳飲料中具有穩定酪蛋白膠束的作用外,還具有增稠和改善產品口感的作用。另外Kappa卡拉膠還具有穩定巧克力奶中可可顆粒和脂肪的作用。由于Kappa卡拉膠的凝膠較脆,易收縮,所以完全加入Kappa卡拉膠雖然會產生較飽滿的口感,但放置4個月左右,由于凝膠收縮,會產生頂部析水現象,影響產品的外觀。而加入Iota型卡拉膠、少量的黃原膠可以降低Kappa型卡拉膠的脫水收縮效應,同時,可達到改善產品口感的作用。Iota型卡拉膠所提供的較細膩的口感與乳的風味非常協調,可以起到增強和彌補奶香味的作用。λ型卡拉膠和混合型卡拉膠也是這一類含乳飲料比較好的選擇。

中性滅菌調味乳

市場上的早餐奶、麥香奶等均屬于蛋白質含量大于或等于213%的滅菌調味乳。這一類中性牛奶中,牛奶含量超過80%,口感比較適中。食用卡拉膠在這一類產品中主要起到穩定蛋白質、改善體系乳化性能、獲得特殊口感的作用。由于此類乳制品體系中的蛋白質含量相對較高,與食用卡拉膠的相互作用也相對較強。為達到較好的穩定性,防止體系脫水收縮,Kappa卡拉膠(較純)的添加量應少于0.1~0.14%。為防止產生頂部析水,應使用Iota型卡拉膠與Kappa卡拉膠進行復配,或在體系中添加少量的黃原膠、瓜爾豆膠或變性淀粉,以降低體系脫水收縮效應。

酒類飲料

食用卡拉膠在酒飲料中可作為澄清劑,也可作為泡沫穩定劑。在啤酒生產中,啤酒含有一些膠體狀物質和一些可溶性蛋白質會使啤酒發生渾濁或沉淀,須添加澄清劑除去,利用食用卡拉膠與蛋白質之間的相互作用,加入食用卡拉膠可以使這些物質迅速凝聚、沉淀。作為啤酒麥汁澄清劑的食用卡拉膠,按照生產粗制卡拉膠的方法處理海藻,然后粉碎成顆粒或粉末均可。以添加食用卡拉膠作為啤酒的澄清劑,操作簡便、生產周期短、成本低,并且能很好地穩定啤酒的泡沫。

食用卡拉膠在冷飲食品應用

冰淇淋和雪糕

在冰淇淋和雪糕的制作中,食用卡拉膠可使脂肪和其它固體成分分布均勻,防止乳成分分離和冰晶在制造與存放時增大,它能使冰淇淋和雪糕組織細膩,滑爽可口。在冰淇淋生產中,食用卡拉膠因可與牛奶中的陽離子發生作用,產生獨特的膠凝特性,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的穩定性,放置時也不易融化。

在冰淇淋生產中,食用卡拉膠雖然不適合作為主穩定劑,但它在很低濃度下能作為很好的防止乳清分離的輔穩定劑使用。因為食用卡拉膠雖然會增加體系的黏度,但不能包容足夠的膠以穩定體系。刺槐豆膠、瓜爾豆膠以及羧甲基纖維素單獨使用或組合使用是較好的主穩定劑,然而它們具有相同的缺點,即在冰淇淋混合物中會導致乳清分離。所以加入卡拉膠能抑制這種現象的發生。

卡拉膠在冰淇淋用量

不同類型的冰淇淋需要不同,比如特脂肪冰淇淋含量低,就可以不使用乳化劑;而高級冰淇淋含有大量的乳品,其中的乳蛋白也能起到乳化劑的作用,這就需要具體根據生產工藝配方產品的不同來調整。

卡拉膠應用冰淇淋應注意

一是可以添加少量淀粉填充,數量多了就有粉質感,口感不佳;

二是卡拉膠用量較少,多用于老化后凝凍過程中。

卡拉膠與蛋白質發生絡合反應,可以提高冰淇淋在溫度波動時的穩定性,增加冰淇淋的成型性和抗融性,防止乳清析出,改善產品的起泡性,形成細小且穩定的氣泡,控制冰晶的形成防止冰淇淋的收縮,改善口感,提高品質。

食用卡拉膠在酸奶應用

卡拉膠能應用于酸奶中,用于改善主體,質地,口味粘度,及外觀給酸奶帶來令人滿意的特征。在酸奶中添加食用卡拉膠,在低PH條件下,食用卡拉膠的表面陰離子與蛋白質表面陽離子相互作用而形成網狀結構防止出現乳清分離現象。卡拉膠另個作用是束縛住水而增大酸奶的粘度,另外,它還可以透過與牛奶成分的相互作用形成網狀物,這一網狀物可將阻止水的自由流動。

卡拉膠在食品應用及使用量

食品 功能 使用量
冰淇淋、冰牛奶 防止乳漬、控制溶化 0.01~0.03
果味巧克力和冷雞蛋湯 懸浮、增稠 0.025~0.035
果味脫脂牛奶 增稠 0.025~0.035
添加配料的脫脂奶 乳化、穩定、增稠 0.025~0.035
酪濃干酪乳油混合物 增粘 0.025~0.035
巧克力等乳制品 懸浮、增稠 0.010~0.035
嬰兒乳制品 穩定 0.020~0.040
煮熟果餡餅 凝膠 0.20~0.30
冷蛋奶凍 增稠、凝膠 0.02~0.50
發泡稀奶油 穩定膨脹度 0.05~0.15
速食早餐牛奶 懸浮、增稠 0.10~0.20
酸牛奶 增稠 0.20~0.50
甜膠凍 凝膠 0.50~1.0
低熱量膠凍 凝膠 0.50~1.0
罐頭 穩定、增稠、懸浮、凝膠 0.20~1.0
魚膠 凝膠 0.50~1.0
糖漿(水) 懸浮、增稠 0.30~0.50
水果飲料 增稠 0.10~0.2
冷凍濃縮物 成漿作用 0.10~0.20
調味品、比薩餅和烤肉味漿 增稠、穩定 0.20~0.50
人造牛奶 增稠、穩定 0.03~0.06
人造咖啡稀奶油 乳化、穩定 0.1~0.2
糕點表面飾品 穩定、乳化 0.1~0.3
布丁美食品 乳化、穩定 0.1~0.3
肉制品 增稠、乳化、定型 0.05~0.1

食用卡拉膠在肉制品應用

卡拉膠在肉制品加工中作用非常顯著。在肉食加工中,肉經過低溫腌制,有大量的可溶性蛋白質溶解出來,利用食用卡拉膠與蛋白質相互作用的機理,添加卡拉膠可以使肉糜類火腿腸或罐頭更好地成型,使整塊的火腿產品切片完整、彈性良好滑嫩爽口。

卡拉膠肉制品口感更好原因

因為卡拉膠具有優秀的黏性和不錯的溶解性、凝固性等特質,因此在肉類加工中常被用作膠凝劑。肉制品中加入卡拉膠后,加熱就會與水結合,形成一種高強度膠體,網絡結構穩定,能有效地提升肉的保水性,增強產品的彈性和切片性能,不但能提升產品品質,還能降低生產成本。

卡拉膠應用肉制品注意事項

在溶解時要注意,避免發生膨脹。通常先對肉類注射鹽水,增加其黏性,在磷酸鹽和食鹽溶解之后,再混入卡拉膠來控制。在這種操作的同時,要不斷攪動制品,使其分散,為避免卡拉膠下沉。

綜上,雖然食鹽、淀粉等單獨使用也有保水作用,但是卡拉膠等食用膠效果最好。大量實驗證明,混合卡拉膠使用比單獨使用效果好,使用時應根據肉制品的類型、質地要求、原料和生產成本等要素,結合各種添加劑的特性,互相搭配,以達到最好的效果。

火腿腸

卡拉膠用于火腿及火腿腸中起凝膠、乳化、保水、增強彈性等作用,尤其是提供適當的保水性,即使是制造高制成率的產品時,它也能有良好的持水性,并且由于它能夠與蛋白質絡合,提供了相當好的組織結構,使產品具有細膩、切片良好、口感好、彈性好、韌脆適中、嫩滑爽口等性能,從而提高產品質量、降低成本,是制作火腿一種添加劑。

食用卡拉膠在罐頭應用

在魚和肉等罐失中加卡拉膠作凝固劑,用卡拉膠作凝固劑不受產品所含可溶性固形物的多少與pH值的限制,無論加糖與否,也不論是在酸性、中性還是堿性,都能形成凝膠,其適用比明膠和果膠大。在水果醬或魚子醬等罐頭中作凝結狀粘合劑。

食用卡拉膠在糖果應用

用卡拉膠做透明水果軟糖在我國早有生產,其水果香味濃,甜度適中,爽口不粘牙,而且透明度比瓊脂更好,價格較瓊脂低,加到一般的硬糖和軟糖中能使產品口感滑爽,更富彈性,黏性小,穩定性增高。

食用卡拉膠在果凍、布丁應用

卡拉膠在果凍、布丁中作為主要的凝膠劑,和刺槐豆膠或魔芋膠、氯化鉀等添加劑復配,可以形成富有彈性、爽口的風味釋放優良的凝膠,通過添加果汁、果肉、食用香精或乳制品等可以生產各種各樣的果凍或布丁。用卡拉膠制作的果凍在常溫非常穩定,又有良好的持水性,可以保證產品的質量在保存期內保持一致。

卡拉膠在果凍應用注意事項

1、加酸,由于卡拉膠不耐酸,加酸溫度最好越低越好,一般在70℃~80℃果凍灌裝之前或根據實際工藝條件進行,否則溫度越高卡拉膠越容易被破壞,影響口感,同時建議檸檬酸溶于水后添加,以免造成局部過酸;調節pH值一般不低于4,需要更酸的口感則應使用其他膠體輔助;同時巴氏殺菌也會影響口感,需要根據實際情況進行調節。

2、由于是卡拉膠溶解度相對不好,因此要進行保溫,保溫時間不夠,溶解不完全,所做出的果凍口感就不好,嚴重的會造成果凍很嫩不成型;但同時保溫時間過長,卡拉膠又偏堿或者加入了檸檬酸鈉之類的緩沖劑,就容易發生去乙酰化變性,產生“蛋花湯”的現象,果凍仍可能不成型。因此建議夏天煮沸后不需要保溫,冬天煮沸后保溫10min,春秋季節介于兩者之間。

3、過濾指在煮沸后,使用篩網過濾料液,其目的是去除無法溶解的魔芋膠顆粒,獲得相對透明的果凍,這樣做可以得到某些高檔果凍透明的效果。

食用卡拉膠在面包應用

面包芯水分含量、水分活度均隨貯藏時間延長逐漸降低,而添加卡拉膠后,水分含量、水分活度減小趨勢減緩。添加卡拉膠一方面有利于面包持水性增強,這是因卡拉膠能與面團中蛋白發生作用,并與水分子以氫鍵作用,形成結合水,使水分遷移受到抑制,從而減少面包水分散失。另一方面,面包水分含量和水分活度相對成正相關系,考慮到影響面包保質期因素,利用膠體提高面包持水能力時應選擇適宜水分活度、水分含量平衡點。

面包隨貯藏時間延長,硬度增加、彈性下降、咀嚼性值不斷增大,添加卡拉膠可有效降低面包硬度、咀嚼性值,且添加量越大,硬度、咀嚼性值降低越大,卡拉膠添加量增大有利于降低彈性下降,但整體上對面包彈性影響不大。面包芯水分含量、水分活度均隨貯藏時間延長逐漸降低,而隨著卡拉膠添加量增加,水分含量、水分活度減小趨勢減緩。卡拉膠可延緩老化,改善保質期內面包品質。

食用卡拉膠在調味品應用

在醬油或類似的調味品中,單獨加入卡拉膠或與淀粉合用作穩定劑,能提高產品的稠度,防止組分的分離,改進附著力和調整口味,也可用于調制色拉。

食用卡拉膠在茶葉提取物應用

卡拉膠可用作茶葉提取物的穩定劑。

食用卡拉膠在人造蛋白質纖維和人造肉應用

在配料過程中加入卡拉膠和海藻酸鈉,蛋白質不需經過老化過程,濃度低的或沒經過純化的蛋白質溶液也同樣可以用于紡絲,而且還能改進紡絲的強度和吸水性。人造蛋白纖維進一步制造人造肉時,還可用卡拉膠作粘合劑。

卡拉膠允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量

食品分類號 食品名稱 最大使用量(g/kg) 備注
01.05.01 稀奶油 按生產需要適量使用
02.02.01.01 黃油和濃縮黃油 按生產需要適量使用
06.03.02.01 生濕面制品(如面條、餃子皮、餛飩皮、燒麥皮) 按生產需要適量使用
06.03.02.02 生干面制品 8.0
11.01.02 其他糖和糖漿(原糖、果糖(蔗糖來源)、糖蜜、部分轉化糖、槭樹糖漿等) 5.0
12.09 香辛料類 按生產需要適量使用
13.01 嬰幼兒配方食品 0.3g/L 以即食狀態食品中的使用量計
14.02.01 果蔬汁(漿) 按生產需要適量使用 固體飲料按稀釋倍數增加使用量

卡拉膠在食品作用

1、卡拉膠在啤酒生產工藝中能作為使酒澄清的助劑。

2、卡拉膠應用于飲料和乳制品中起到增稠、穩定、賦形、懸浮、凝膠等作用。

3、卡拉膠應用于肉制品可提高并能給保持水分,風味、質構、切割性、冷凍融化及穩定性帶來益處。

4、卡拉膠作為一種很好的凝固劑,可取代通常的瓊脂、明膠及果膠等。用卡拉膠制成的果凍富有彈性且沒有離水性,因此,其成為果凍常用的凝膠劑,用在軟糖中能使產品口感滑爽,更富彈性,粘性小,穩定性增高。

5、卡拉膠作為一種功能性食品基料,膳食纖維的開發應用相當廣泛。膳食纖維近年來受到人們越來越多的重視,它被稱為“第七營養素”。

食用卡拉膠發展前景

卡拉膠具有良好的凝膠性、溶解性、穩定性等特性,這使得卡拉膠在食品加工生產領域具有廣泛的應用。而與蛋白質的反應性是所有水溶性高分子所不具有的,這使得其在乳制品方面具有高的應用價值。而隨著卡拉膠的結構、性質的研究深入,卡拉膠的應用將越來越廣泛,市場前景看好。

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