助力现代食品工业发展
食品胶重要性与日俱增

2018-12-03 13:14:36来源: 中国食品报网

   食品胶或食用胶体是一类特别的食品添加剂或食品配料,对现代食品工业的发展十分重要。因为食品胶的特性能满足现代食品工业的加工需求,并满足消费者的食品风味需求和健康需求。

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  从食品胶这几十年来在国内外的发展历程来看,其重要性与日俱增。相当数量和种类的加工食品若要进一步提高其感官品质和质量,都离不开食品胶体的有效应用。同时,植物、动物及微生物等来源的食品原料,要顺利地加工成食品,往往也要靠食品胶体的功能特性来完成。可以说,食品胶对于现代食品工艺技术的提高和现代食品工业的快速发展都有着显著的推动作用。正因为如此,有关食品胶的研究和开发一直以来都是全球食品添加剂和配料新濠天地网上娱乐平台中十分活跃的领域,尤其是在食品业比较发达的美国、日本及西欧等国家和地区更是这样。因此,食品胶是在食品工业中有着广泛用途的一类重要的食品添加剂或配料。

  双重功能性

  有关专业人士认为,食品胶往往具有双重功能性。

  其一,是指它在食品中应用时往往具有增稠、胶凝、稳定、悬浮、乳化、成膜等诸多与加工有关的特性。食品胶可提高食品的黏稠度或形成凝胶,从而改变食品的物理形状,赋予食品粘润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使食品颗粒呈悬浮状态的作用。所以食品胶在食品中往往可以作为增稠剂、稳定剂、胶凝剂、乳化剂或悬浮剂使用。

  其二,是则指食品胶作为一类功能性基料成分,如作为水溶性膳食纤维,往往对人体具有预防疾病的作用。绝大多数食品胶均属多糖类物质,一般不能被人体消化、吸收,所以多糖类食品胶有着许多重要的生理作用。近年来,国内外对多糖类食用胶作为膳食纤维的生理作用的研究报道较多,如瓜尔豆胶、果胶、魔芋胶、壳聚糖和黄原胶等,它们作为膳食纤维都有着显著的生理功效。

  在食品体系组成中需要的食品胶体添加量很少,通常为千分之几,但却能有效地改善食品的品质。当在食品体系中添加食品胶时,会赋予或改善这些体系的流变学特性,例如改变黏度、流体的假塑性等性能,从而使这些体系具有合适的质构。由于这些食品体系的流变学特性的改善,固体能均匀、长久地悬浮在水相中,使乳化液得以稳定而不至于油水分层,气液体系也能以稳定的状态存在。可见,食品胶能在食品工业中发挥重要的作用,是与它的独特功能特性分不开的。

  食品胶重要的基本功能是使水相增稠,或是使水相成胶。这些重要功能已在食品加工工业中得到了广泛应用。目前,在众多食品中,特别是在西方的许多食品产品中均采用亲水胶体充当体系稳定剂的食品。

  食品胶在食品中往往不只起一种作用,而是发挥了多种作用。以果胶为例,目前果胶应用前景看好,与它在食品中的诸多功能分不开,具体可以归结为三方面:一是果胶作为生产果酱、果冻之类产品的胶凝剂,有其无可取代的优良口感。不同酯化度的各种低酯果胶和酰胺化果胶等系列化果胶,能满足人们对低糖、低热量、低甜度食品的要求;二是果胶因其耐酸性等特性,可以主要供做巧克力饮料和酸性乳饮料的稳定剂。随着钙反应果胶的开发,果胶在酸性蛋白类饮料中的应用必将大幅度增加;三是脂肪替代品在全球是一个巨大的潜在市场,正在以25%的年递增率增长。可以用作代脂的产品虽然不少,但由于果胶所制得的脂肪仿制品口感独特而备受重视。同时由于果胶是一种很好的水溶性膳食纤维,对人体健康也很有利。

  食品胶的性质

  食品胶的性质与很多因素有关,主要包括食品胶体本身的结构因素以及溶液体系的性质。

  溶液体系的性质是指溶液提供给食品胶体的环境,如温度、pH、电解质的种类及浓度等。一般来说,食品胶在化学结构上都是以单糖为单位形成的大分子多糖,能溶解或在水中溶胀而不溶于有机溶剂。但由于所构成多糖的单糖种类、聚合度、糖单元之间的键连及排列方式、糖单元上羟基的取代情况各异,导致不同的食品胶多糖在性质上既有共性又有各自的特性,体现在溶解性、黏度、流体特性、胶溶液对酸碱及温度的稳定性,成胶冻能力及凝胶强度、胶溶液对其他电解质的兼容性、假塑性及各种多糖之间的协同互补等方面程度各异。还有一种重要的食品胶体是蛋白质属性的亲水胶体,主要产品为明胶、酪蛋白及其衍生物,乳清分离和浓缩蛋白及植物浓缩和分离蛋白,它们一般都是由氨基酸构成。

  食品胶的分子量分布对于胶液流体特性也很重要。在其他条件相同的情况下,两种不同分子量分布的食品胶若在剪切速率为零时,黏度相同,但在较高剪切速率的情况下,它们往往会呈现不同的流体特性。与分子量相关的其他影响因素还有:平均分子量、聚合物的化学结构和共存组分等。

  凝胶中能包含的水分可高达99%之多。常见的食品凝胶应用包括果冻、布丁、胶化汽水、胶化果汁、胶化果酱、胶化牛奶、凝胶糖等。

  研发方向

  近几十年来,食品胶的研究已成为国内外碳水化合物或多糖方面的研究热点,有关各种新型食品胶的结构组成、物化特性及其在食品工业中的应用研究报道很多。笔者认为,以食品胶的功能性为基点,以其在食品中的应用为方向来推测食品胶的研究趋势,应该包括如下方面:

  研究构效关系

  研究各种食品胶的功能与结构之间的关系很有必要,但目前这方面的研究,尤其是比较系统的研究报道还不多。这方面研究对于保证食品胶特性的稳定性及在食品工业中的有效应用都很关键,也可为今后寻找食品胶的替代品、食品胶的改性、人工化学合成,提供化学理论基础。

  研究生理功效

  作为可溶性膳食纤维,更加深入研究各种食品胶所具有的功效也是今后研究的热点,对于提高食品胶的产品附加值意义很大。尤其对于那些产量大、应用广泛的食品胶来说就显得十分重要,如果胶、魔芋胶、卡拉胶、黄原胶和海藻胶等,这也符合食品添加剂新濠天地在线娱乐平台、高效的发展趋势。

  加强对食品胶的改性和人工合成研究

  为改变目前部分单体胶功能性质的局限性,除了采取复合配制使用方法外,加强这些食品胶自身的改性研究同样是发展方向,这样也可为食品胶在食品工业中更好、更广泛地应用开辟新途径。另外,目前大部分食品胶,包括其衍生物,多来源于天然产物,主要包括植物和动物。但是食品胶天然资源正趋于减少,而通过人工合成得到的还不多,所以加强食品胶人工合成研究就显得十分重要。

  如生物技术型食品胶。经过较长时间的开发,目前从自然界的植物、动物中获得的食品胶已经十分有限,并且自然界植物、动物生产周期长、生产效率低,同时也不利于自然生态保护,因而采用现代生物技术,如微生物发酵、基因工程等生物新技术,生产天然食品胶就成为一个重要方向。实践证明,已被开发应用的微生物食品胶,如黄原胶等已为人类带来了巨大的经济和社会效益。

  再如复配型及制剂型食品胶。以现有的允许用作食品添加剂的食用胶为基础原料,通过研究各种单体胶的性质特性、胶与胶之间及胶与电解质之间的反应行为,确定单体胶种类及各自比例,采用复合配制的方法可以产生无数种复合胶。然后以功能强度、限量、成本、使用方便性等为指标,优选其中比较理想的复合胶或制剂型食品胶,转化为商业化生产,可以满足现代食品工业市场的需求。

  (胡国华)

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