-葡聚糖的凝膠特性及在食品中的應(yīng)用

1、-葡聚糖的凝膠特性及在食品中的應(yīng)用2007年12月第12期(總第109期)廣西輕工業(yè)GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY食品與生物p一葡聚糖的凝膠特性及在食品中的應(yīng)用黃宇彤,黃國(guó)宏(1.廣西輕工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站,廣西南寧530031:2.廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧530226)【摘要】概述了B一葡聚糖的凝膠機(jī)理,凝膠特性及其在食品加工中的應(yīng)用.【關(guān)鍵詞】B一葡聚糖;凝膠機(jī)理;凝膠特性【中圖分類號(hào)】$816.6【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】10032673(2007)120013021前言B一葡聚糖除具有抗腫瘤活性,抗放射作用,抗炎作用外,還具有抗衰老,抗凝血,抗?jié)?降血

2、脂,降血糖以及促進(jìn)傷口愈合等重要生理功能,是一種良好的生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑BRMs】,因而成為近年來研究的熱點(diǎn)【1.B一葡聚糖是一種線性非淀粉多糖,廣泛存在于眾多的細(xì)菌,真菌,蘑菇,海藻和高等植物中.p一葡聚糖的構(gòu)成單體為pD一吡喃葡萄糖,通過p一(13)和B一(1-4)糖苷鍵連接起來,形成一種高分子的聚合物.由于它具有吸水溶脹能力,在水中有良好的持水性,溶于水后能形成高粘度的溶液,因此已作為增稠劑,懸浮劑,膠凝劑和穩(wěn)定劑在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用.作為一種新的天然多糖類食品凝膠,B一葡聚糖功能獨(dú)特,經(jīng)濟(jì)價(jià)值大,正日益受到重視.2B一葡聚糖的凝膠機(jī)理及凝膠特性凝膠現(xiàn)象是多糖的一個(gè)共有現(xiàn)象,它會(huì)影響部分食品

3、的質(zhì)地,如果凍,布丁等.B一葡聚糖的懸浮液經(jīng)加熱可形成無顏色,無氣味,無味道的凝膠,它不同于一般的膠凝劑,除加熱外還需要其它條件(如加熱后冷卻,ca的存在,或特定的pH值和蔗糖濃度)使之形成凝膠.B一葡聚糖具有的獨(dú)特的凝膠特性,使它在食品工業(yè)中具有特殊用途.2.1B一葡聚糖的凝膠機(jī)理FunamiT和TadaT分別從不同角度對(duì)B一葡聚糖凝膠機(jī)理進(jìn)行了研究.前者對(duì)B一葡聚糖凝膠的粘彈性研究發(fā)現(xiàn),熱不可逆膠的過渡溫度與B一葡聚糖濃度有關(guān),而熱可逆膠的則與濃度無關(guān).增加B一葡聚糖濃度,會(huì)降低熱不可逆膠的成膠溫度(80),減少終了膠體中熱可逆成分的量,這說明溫度低于80C時(shí),B一葡聚糖濃度增加,會(huì)加快膠

4、體粒子在連接區(qū)中憎水基之間的相互作用.后者采用動(dòng)力學(xué)粘彈性分析和小角x一衍射研究B一葡聚糖膠化機(jī)理和靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)發(fā)現(xiàn),在p一葡聚糖的0.01NNaOH溶液(逐步對(duì)半稀釋)中,膠化是通過結(jié)構(gòu)不同到結(jié)構(gòu)同一的轉(zhuǎn)變來進(jìn)行的,該轉(zhuǎn)變和分子間連接的分裂(分化度1.4)有關(guān).這說明,B一葡聚糖凝膠是同等級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),相鄰十字點(diǎn)之間的距離和糖鏈連接長(zhǎng)度有關(guān).2-28一葡聚糖的凝膠特性B一葡聚糖加熱至不同溫度時(shí),可以形成性質(zhì)完全不同的凝膠.加熱5565”(2冷卻至40”(2以下所形成的凝膠是熱可逆【作者簡(jiǎn)介】黃字彤,女,工程師,從事輕工產(chǎn)品檢驗(yàn)與分析工作.的,其強(qiáng)度較低,性質(zhì)介于瓊脂的脆性與明膠的彈性之間,因此被

5、稱為低固定膠(1owsetge1);第二種凝膠與瓊脂不同,它是熱不可逆的,在加熱至80C左右時(shí).不會(huì)隨加熱溫度的升高而回復(fù)為液態(tài),結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)并具有高彈性,被稱為高固定膠(highsetge1).強(qiáng)度低的熱可逆膠和強(qiáng)度高的熱不可逆膠,凝膠強(qiáng)度取決于成膠的濃度,溫度,加熱時(shí)間,酸堿度等.濃度越高,溫度(8013ooc)升高,加熱時(shí)間長(zhǎng),凝膠強(qiáng)度大.與其它食品凝膠相比,其優(yōu)點(diǎn)是:高熱穩(wěn)定性,凝膠的熔點(diǎn)高達(dá)140”(2;優(yōu)良的耐冷凍解凍性,凝膠冷漿解凍后仍然保持凝膠(但發(fā)生脫水收縮,加入10%一30%的蔗糖可有效抑制其脫水,不降低凝膠強(qiáng)度),且強(qiáng)度加大,可用于食品冷藏;成膠條件單一,B一葡聚糖僅需加熱到

6、80.c以上即可成膠;脂肪包容性好(以均質(zhì)方式在B一葡聚糖分散液中加入30%的油脂,可加熱成膠);成膜性好,可制成食品膜.ZhangH等用差示掃描量熱法(Dsc)研究B一葡聚糖的膠化過程發(fā)現(xiàn),只有DSC曲線在140”(2160”(2有吸熱峰(膠體熔化導(dǎo)致),反應(yīng)B一葡聚糖在水懸浮液中的熱性質(zhì)【句.加熱速率和分散方法對(duì)B一葡聚糖水溶液擴(kuò)散的膠體特征也有影響.FunamiT等用動(dòng)力彈性測(cè)量法研究加熱速率對(duì)膠體性質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)由于B一葡聚糖粒子間熱可逆成分在膠體系統(tǒng)中用氫鍵連接完成,所以動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存系數(shù)(G)隨著加熱速率的增加而增加.若在55.c下維持時(shí)間更長(zhǎng),則G減少.分散介質(zhì)為堿或水時(shí),前者的G要大

7、于后者.B一葡聚糖相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)凝膠的形成也有一定的影響,相對(duì)分子質(zhì)量低易形成凝膠.申瑞玲等將相對(duì)分子質(zhì)量為3.40X105的B一葡聚糖配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液,在80C將其溶解,在4C的冰箱中放置12h之后,就形成凝膠,用差示掃描量熱法(DSC)觀察了它的溶解情況,質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的B一葡聚糖形成的凝膠在溫度為69.49181.275oC之間有吸熱峰,峰值為75.024oC.在7080的范圍內(nèi)可以溶解,并且在冷卻時(shí)能夠再形成新的凝膠,這說明這種膠是熱可逆凝膠.pH對(duì)凝膠強(qiáng)度也有一定的影響.B一葡聚糖在3.09.5的很寬pH范圍內(nèi)加熱都能形成高固定膠.這一點(diǎn)與瓊脂在pH<4.5的酸性

8、環(huán)境下不能形成凝膠的性質(zhì)有所不同.形成的凝膠在pH3處強(qiáng)度最大,隨著pH繼續(xù)增加,凝膠強(qiáng)度幾乎不變.當(dāng)pH高于10時(shí)凝膠強(qiáng)度有所下降.pH超過12后其水懸浮液就不再形成凝膠.離子類型對(duì)凝膠強(qiáng)度也有一定的影響,B一葡聚糖凝膠的強(qiáng)度隨鈣離子的添加量的13增加而增加.3B一葡聚糖在食品中的應(yīng)用B一葡聚糖由于其良好的加工適應(yīng)性而被廣泛地應(yīng)用于食品工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域.各種適用于不同食品的特殊制劑已得到開發(fā)應(yīng)用滴品化).B一葡聚糖在食品中的應(yīng)用方法主要有兩種.一是作為食品的組分,利用其獨(dú)特的膠凝特性可以改善原有食品品質(zhì)或開發(fā)新型食品;二是作為食品添加劑使用,可以極大的提高食品的品質(zhì),改善食品的口感.3.1在肉制

9、品中的應(yīng)用用B一葡聚糖替代部分淀粉后,克服了因淀粉持水性差造成肉制品表面失水而形成的硬膜,并提高了制品的脆度,彈性,膠粘性,咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)和口感評(píng)分,總的可接受性均比高淀粉肉制品顯著提高了.當(dāng)B一葡聚糖在肉制品中的含量在4%左右時(shí),質(zhì)構(gòu)和口感的參數(shù)值都達(dá)到最高,可見,B一葡聚糖是較理想的淀粉替代物.由于B一葡聚糖有較強(qiáng)的持水能力,又可以提供脂肪樣的口感,而且在人的消化系統(tǒng)中不會(huì)被吸收.是一種非常理想的肉制品的填充劑,同時(shí)它具有膳食纖維的功能,可廣泛應(yīng)用于低卡路里食品中.3.2在面制品中的應(yīng)用開發(fā)多功能,營(yíng)養(yǎng)性面條,提高面條的感官特性一直是食品科技人員工作的焦點(diǎn),B一葡聚糖的應(yīng)用為新型面制品的

10、開發(fā)提供了方向.B一葡聚糖具有增稠,穩(wěn)定,熱凝膠特性等一系列獨(dú)特的食品加工性能,不僅增加了面制品的保健功能,還可以有效防止掛面,中式湯面的糊湯,軟爛現(xiàn)象,并提高面條的彈性.0.1%一0.3%B一葡聚糖用于中華面,養(yǎng)麥面,切面時(shí),可以抑制熱水溶脹,減少斷條等.3.3在冷凍食品中的應(yīng)用B一葡聚糖形成的凝膠具有良好的耐冷凍性,可以用來制作需要冷凍處理的可凝膠類食品.B一葡聚糖作為穩(wěn)定劑應(yīng)用于冰淇淋可提高其保型性.如將凝膠多糖與其它穩(wěn)定劑合用效果最好,使用量一般為0.20.3%.將混合的含B一葡聚糖0.5%一5%的水狀懸浮液加熱至5580,然后停止攪拌,冷卻,或者將兩體積的沸水與體積的含B一葡聚糖的水

11、混合,冷卻制得凝膠,將混合物冷卻后012以下得到冷凍的產(chǎn)品,這種產(chǎn)品可以在室溫下經(jīng)融化食用.將不同成分的含B一葡聚糖的混合物放在容器中加熱便可以制作出多層的具有美觀外形的凝膠制品.3.4在軟性糕點(diǎn),面包和餡餅中的應(yīng)用B一葡聚糖在糕點(diǎn)如蛋糕,奶酪餅等中添加,具有保濕保14鮮和保型效果.加工時(shí)外觀不凹陷,加工后保濕性良好,即使進(jìn)行冷藏也不會(huì)產(chǎn)生老化發(fā)沙現(xiàn)象,使用量一般0.104%.13一葡聚糖用于流動(dòng)性餡心,由于膠凝作用可使其保持適當(dāng)?shù)男螤?便于操作.改變其添加量可對(duì)其硬度和保型性進(jìn)行調(diào)節(jié).如蜂蜜,奶油,沙司類風(fēng)味餡心,使用量一般為2-5%.3.5在新型食品中的應(yīng)用B一葡聚糖可以用于生產(chǎn)新的食品,

12、如制做面條形狀的豆腐(豆腐面),這種豆腐面可冷凍,冷藏保存,再經(jīng)加熱烹煮也不會(huì)變形或熔化.還可用于制做綠茶風(fēng)味的果凍,這種果凍可冷凍保藏,食用前以微波加熱.另外將蜂蜜等粘稠配料與B一葡聚糖混合制成片或粒狀,能方便地使用于三明治餡中嘲.4展望B一葡聚糖作為一種新的多糖已廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中.但作為一種良好的生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑BRMs】,由于其是不溶于水的顆粒,在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用受到了很大的限制.因此如何提高B一葡聚糖的溶解度,進(jìn)一步發(fā)掘其新用途還有待科學(xué)工作者們繼續(xù)的研究和開發(fā).參考文獻(xiàn)【1WoodPJ,eta1.Effectofdoseandmodificationofviscouspropertie

13、sofoatgumonplasmaglucoseandinsulinfollowinganoralglucoseloadJ.BrJNutr.1994,72(5):731743.【2王森等.葡聚糖生物活性與結(jié)構(gòu)關(guān)系】.無錫輕工大學(xué),1997,16(2):9094.【3谷利偉.凝膠多糖在食品中的應(yīng)用食品工業(yè),1999,3:12-14.【4DoublierJL,WoodPJ.Rhrologicalpropertiesofaqueoussolutionsof(13)04)一pDGlucanfromoats(AvenasativaL.)】.CerealChemistry,1995,72(4):335340.【5詹曉北,等.熱凝膠的性質(zhì)及其在食品中的應(yīng)用明.食品工業(yè)科技,2001,22(2):8588.【6袁霖,等.生物活性多糖及其在食品中的應(yīng)用前景卟食品工業(yè)科技,2004,25(7):136138.【7艾志錄,等