卡拉膠

天然高分子化合物

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i-型卡拉膠
i-型卡拉膠

i-型(iota)卡拉膠又稱鈣敏卡拉膠,主要是從刺麒麟菜和異枝麒麟菜中提取的高分子親水性多糖,i-型卡拉膠具有凝膠、增稠、乳化、保濕、成膜及穩定分散等優良等特性,廣泛應用到乳制品、肉制品、糖果、果凍、布丁、膳食補充劑、藥品、化妝品及保健品等領域。

i-型卡拉膠基本參數

產品名稱i-型卡拉膠產品別名阿歐塔卡拉、iota卡拉膠、鈣敏卡拉膠
英文名稱Iota-Carrageenan原料刺麒麟菜、異枝麒麟菜
產地印尼結構D-半乳糖-4-硫酸酯、3,6-內醚-D-半乳糖-2-硫酸酯
性質微溶于冷水,鉀鹽和鈣鹽、不溶于冷水類型i-型精致卡拉膠、i-型半精致卡拉膠
功能凝膠劑、乳化穩定劑用途食品、醫學、日化等領域

i-型卡拉膠結構

i-型(iota)卡拉膠是由D-半乳糖基上的4 -位上衍生有硫酸酯基團,在3,6-脫水-D-半乳糖上衍生有2-硫酸酯基團聚合體。

i-型卡拉膠結構

i-型卡拉膠結構圖

7種卡拉膠的重疊交替結構

卡拉膠類型
D-半乳糖-4-硫酸酯 D-半乳糖-6-硫酸酯 μ
D-半乳糖-2,6-硫酸酯 ν
3,6-內醚-D-半乳糖 k
3,6-內醚-D-半乳糖-2-硫酸酯 i
D-半乳糖-2-硫酸酯 D-半乳糖-6-硫酸酯 λ
3,6-內醚-D-半乳糖-2-硫酸酯 θ
D-半乳糖-6-硫酸酯 ξ

i-型卡拉膠原料

i–型卡拉膠原料主要產于印尼海域的刺麒麟菜品種。

i-型卡拉膠特點

i-型卡拉膠與鈣離子形成柔軟膠凍,膠凍被打散后能自動恢復,膠凍不易出水,抗融能力強,耐鹽能力強。

i-型卡拉膠性質

i-型(iota)卡拉膠是一種軟性膠質固體

一種熱可逆的凝膠體

硫酸鹽化程度在28~35%

有吸濕性

Ph為9時最為穩定

其凝膠作用取決于溫度、抗衡離子和其他多糖的濃度

i-型(iota)卡拉膠溶于極性溶劑、熱乳、熱而濃的鹽溶液、60℃以上的水,微溶于冷水,鉀鹽和鈣鹽不溶于冷水。

i-型拉膠凝膠特性

類別 i-型卡拉膠 k-型卡拉膠 λ-型卡拉膠
陽離子的影響 與鈣離子可形成很強的凝膠 與鉀離子可形成很強的凝膠 不凝膠
凝膠的類型 有彈性和凝聚力,不會脫水收縮 強而脆,會脫水收縮 不凝膠
與刺槐豆膠的協同效應
凍結/解凍的穩定性 穩定

i-型卡拉膠反應性

i-型卡拉膠與結冷膠的反應性

i-型卡拉膠與結冷膠混合,當結冷膠濃度降低時,混合凝膠的模量值降低。當結冷膠的比例低于總量的50%時,凝膠缺乏堅硬度和脆性,但更具彈性。同時,卡拉膠也能降低結冷膠的脫水收縮程度。在體系中i-型卡拉膠與結冷膠發生了相分離,卡拉膠對結冷膠的流變行為沒有任何加強作用。

i-型卡拉膠與乳清蛋白的反應性

在牛乳清蛋白(BSA)乳化體系中,低離子強度下,加入i-型卡拉膠、k-型卡拉膠能通過與BSA橋連作用使乳化體系穩定。BSA在pH7、低離子濃度下經高壓處理也會發生構象變化形成絮凝,原因是分子間-SH/-S-S-基團通過二硫鍵形成橋連,而加入卡拉膠或高壓處理后加入卡拉膠能保護BSA,防止發生更廣泛的絮凝。

i-型卡拉膠與酪蛋白的反應性

i-型卡拉膠與牛乳產生的凝膠較其他類卡拉膠有更高的彈性和凝膠溫度。

i-型和κ-型兩種卡拉膠復配

i-型和κ-型兩種卡拉膠配合時,凝膠的脆度將下降,破裂強度降低而不至于脫水收縮,內聚力的穩定和破裂強度的下降,說明i-型卡拉膠也能提高凝膠的持水性和彈性,由此所制得的凝膠比由刺槐豆膠配合制得的將更接近于明膠的結構。

i-型卡拉膠類型

i-型卡拉膠可分成i-型精致卡拉膠、i-型半精致卡拉膠類型。

i-型卡拉膠類型鑒別

1、取卡拉膠樣品4g,加入蒸餾水200mL,加熱至80℃不斷攪拌直至本品溶解。用蒸餾水補充蒸發損失的水分,使溶液冷至室溫,變成半透明粘稠液體,并能產生凝膠狀物;

2、取上述溶液5mL,加入2.5%化鉀溶液200mL,重新加熱并充分混勻、冷卻,用玻璃棒測試,當出現柔軟性(彈性)膠體,說明是以i-型為主的卡拉膠。

i-型卡拉膠應用

i-型卡拉膠在果凍、魚凍應用

i-型卡拉膠膠形成的凝膠彈性大、析水量少、凝膠經凍結、解凍也很少析水,于是常用在果凍、魚凍等食品中作為凝膠劑。

i-型卡拉膠在啤酒應用

由于i-型卡拉膠具有與蛋質作用后快速形成蛋白質一多糖體絮狀沉積的性能,可用于啤酒糖化醪中除去導致啤酒發渾的蛋白質,使用時因沉積物流動且易分散,通常利用k-型型卡拉膠與i型復配,這樣將形成堅實,不易被沖散的絮狀沉積物用量可低達30~60×10-6

i-型卡拉膠在乳制品應用

i-型卡拉膠還可用于仿制奶、煉乳中,作為乳化穩定劑。

i-型卡拉膠在水果飲品應用

水果飲品沖劑一般含糖或甜味劑、酸、香精,i-型卡拉膠或κ-型卡拉膠在制成的飲品中含量為0.1%或0.2%就可提供良好的質感和令人愉快的口感。

i-型卡拉膠在甜食應用

i-型卡拉膠能形成柔順的有彈性的凝膠且形成的膠不會在室溫下融化,對于在不需使用冰箱的場合很有用,它形成的凝膠不會隨老化時間延長而變硬,對于即可使用的甜食是很重要的,但是它的融點較高,致使產品的口感下降。

i-型卡拉膠在低熱型產品應用

i-型卡拉膠和k-型卡拉膠的混合物與純凈的刺槐豆膠復配可用于生產低熱型產品,其中酸的加人必須在處理后期,以防止卡拉膠的過度水解。

參考資料
1.功能性食品膠第2版胡國華[2014]
2.食品增稠劑第二版黃來發[2009]
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