食用胶   果冻的制作

 

 

摘要：本文研究了琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素（CMC）、黄原胶这几种食用胶的溶解性能及凝胶性能，探讨了浓度、电解质、其它食用胶等条件对琼脂、卡拉胶、海藻酸钠胶凝特性的影响及其在果冻制作中的应用。结果表明，琼脂和卡拉胶比其他三种食用胶有较好的溶解性和凝胶性能，且凝胶强度随浓度的增加增强。琼脂与卡拉胶，海藻酸钠，黄原胶均有较好的的复配增效作，卡拉胶与其他四种食用胶都有协同增效作用。钾离子能诱导卡拉胶形成高强度凝胶，钙离子则不能。而PH和溶液中钙离子浓度的高低会影响海藻酸钠凝胶的形成，钙离子浓度大，可形成较好的凝胶。经过比较，得知卡拉胶是较其他食用胶好的制果冻原料。

关键词：琼脂，卡拉胶，海藻酸钠，凝胶特性，果冻

 

前  言

食用胶是目前世界上广泛使用的食品添加剂，尤其是在食品工业相对发达的国家，几乎所有的食品中都使用了食用胶。食用胶体以其特有特性，越来越受到人们，特别是食品学家的关注，产量和年增长量均逐年增加。它用途广泛，可应用于冷食品、饮料、乳制品、调味品、糕点、淀粉、糖果、酿酒、食品保鲜与冷藏等食品行业。

果冻，外观晶莹可爱，色泽鲜艳，口感软滑，清甜滋润而深受妇女儿童的喜爱。果冻制作过程中添加的矿物质、可溶性膳食纤维和维生素等又富于果冻一定的营养价值。果冻是用增稠剂(海藻酸钠、琼脂、明胶、卡拉胶等)加入各种人工合成香精、着色剂、甜味剂、酸味剂配制而成。根据各种食用胶的特性，选择适合的复合配比，可以制作出口感更佳，弹性更好的果冻。

 

1  实验原料和仪器

1.1  实验材料与试剂

琼脂，卡拉胶，羧甲基纤维素（CMC），海藻酸钠，黄原胶，CaSO4，CaCl2，CaCO3,CaH2PO4,KCl，柠檬酸,蔗糖，色素（红，黄，蓝）。

1.2  实验仪器

50ml小烧杯7个，锥形瓶1个，直径0.3、0.5cm的玻璃杯各两根，100ml量筒一个，天平一个，大试管5个，温度计5支，铁架台一个，水浴锅，电炉一个，电子天平

 

2  实验方法

2.1  凝胶强度的测定

胶体溶液在电炉上煮沸，冷却形成凝胶后。取一铁架台、一支截面光滑平整的玻璃棒（直径依凝胶强度选定）、一台天平、一个锥形瓶。将玻璃棒固定在铁架台上，将凝胶体放在天平的一端，锥形瓶放在天平的另一端，在锥形瓶中加入水平衡天平（设此时锥形瓶和水总重为W1），调整玻璃棒的截面使其与凝胶体的表面轻轻接触，然后往锥形瓶中缓慢的加水，注意观察，当玻璃棒穿透凝胶体表面时，立即停止加水，称锥形瓶和水总重，设为W2。则凝胶强度的计算公式为

                            W2-W1

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-917.png凝胶强度（g / cm2）=           （式中S为玻璃棒的截面积）

S

2.2  融点和凝固点的测定

2.2.1  凝固点的测定

    取50mL胶体溶液，倒入烧杯中，插入温度计，然后使温度缓慢下降，至烧杯倾斜45-50。角时液面凝固不动，此时的温度即为该凝胶体的凝固点。

2.2.2  熔点的测定 

待上一步骤中的溶液凝固完全，于冰箱中放置 5min，放入一粒玻璃珠（直径=5mm）于凝胶表面。把试管在90℃的水浴中加热，使凝胶温度慢慢上升，观察玻璃珠落下的温度即为凝胶的融点。

 

3  实验结果与分析

3.1  各种食用胶的溶解性能比较

实验结果如表所示，从表可以看出在冷水中琼脂和卡拉胶的溶解性较好，CMC微溶，而海藻酸钠和黄原胶难溶；在热水中溶解性琼脂最优，其次是卡拉胶，再其次是CMC,然后是黄原胶，最差是海藻酸钠；从测试结果知，琼脂的凝固点和融点分别为38℃和80℃，卡拉胶的凝固点和融点分别为55℃和72℃，黄原胶的凝固点和融点分别是62℃和78℃，而CMC和海藻酸钠的凝固点和融点在该情况下无法测得。

                 表1  各种食用胶的溶解性对比

	冷水	热水	凝固点	融点
琼脂	易溶	极容易溶	38℃	80℃
卡拉胶	易溶	很易溶	55℃	72℃
CMC	微溶	易溶	－	－
海藻酸钠	难溶	较难溶	－	－
黄原胶	难溶	较易溶	62℃	78℃

 

3.2  各种条件对琼脂凝胶性能的影响

3.2.1  琼脂的最低凝胶浓度及不同浓度对琼脂凝胶特性的影响

    实验结果见表，从表可看出，琼脂的最低凝胶浓度为0.8%，且随着琼脂浓度的增加，琼脂凝胶的琼脂凝胶硬度、弹性和粘聚性均随琼脂浓度的增加而变强。

表2 不同浓度水平的琼脂凝胶特性的变化

琼脂浓度	0.2%	0.4%	0.6%	0.8%	1.0%
凝胶状况	不凝	不凝	不凝	凝	凝
凝胶强度（g/cm2）	－	－	－	114.5	282.5

 

3.2.2  其它食用胶对琼脂凝胶特性的影响

本实验通过保持琼脂浓度0.8％不变，其他食用胶浓度为0.2%。

实验结果见表，从表可得，在琼脂浓度不变的情况下，添加卡拉胶，海藻酸钠和黄原胶，都可以与琼脂复配产生协同增效作用，且与卡拉胶的复配效果最佳，而CMC与琼脂复配却会使凝胶强度降低。

表3  其它食用胶对琼脂凝胶特性的影响

其他食用胶	卡拉胶	海藻酸钠	CMC	黄原胶
凝胶强度（g/cm2）	196.7	121.7	107.6	128.8

 

3.3  各种条件对卡拉胶凝胶性能的影响

3.3.1  卡拉胶的最低凝胶浓度及浓度对卡拉胶凝胶特性的影响

实验结果见表。从表可看出，卡拉胶的最低凝胶浓度为0.6%。

表4 不同浓度水平的卡拉胶凝胶特性的变化

卡拉胶浓度	0.2%	0.4%	0.6%	0.8%	1.0%
凝胶状况	不凝	不凝	凝	凝	凝

 

3.3.2  KCl和CaCl2对一定浓度卡拉胶凝胶特性的影响

在0.8%卡拉胶溶液中加入0.2％的KCl和CaCl2与不加金属盐的进行比较。

实验结果见表，从表见看出，在卡拉胶浓度0.8%不变的情况下，往卡拉胶溶液中添加0.2%的KCL可显著提高卡拉胶的凝胶强度，这可能是由于钾离子能诱导卡拉胶形成高强度凝胶的结果；而添加0.2%的CaCl2却使卡拉胶的凝胶强度大幅度下降，这可能是钙离子的存在，使形成的卡拉胶凝胶凝胶强度降低。

表5  金属盐对卡拉胶凝胶特性的影响

金属盐	KCl	CaCl2	不加盐
凝胶强度	237.8	162.8	219.4

 

3.3.3 其他食用胶对卡拉胶凝胶特性的影响

 本实验通过保持卡拉浓度0.8％不变，其他食用胶浓度为0.2%。

实验结果见表，从表可见，在卡拉胶浓度保持不变的情况下，添加琼脂，海藻酸钠，CMC，黄原胶，都能与卡拉胶产生协同增效作用，从而显著提高卡拉胶的凝胶强度。且增效效果依次为琼脂优于CMC优于黄原胶优于海藻酸钠。

 

表6  其它食用胶对卡拉胶凝胶特性的影响

其他食用胶	琼脂	海藻酸钠	CMC	黄原胶
凝胶强度	375.1	237.8	334	301.5

 

3.4  各种条件对海藻酸钠凝胶性能的影响

3.4.1 盐类对海藻酸钠凝胶特性的影响

在3%海藻酸钠溶液中分别加入0.3％的CaCO3,CaCl2，CaSO4，CaH2PO4

实验结果见表，由表可知，钙盐能与海藻酸钠形成凝胶，但是不同的钙盐形成的凝胶特性不同。CaCl2能与海藻酸钠形成较好的凝胶可能是氯离子不影响钙离子与海藻酸钠形成凝胶，而CaCO3，CaSO4，CaH2PO4微溶于水，在溶液中离解的钙离子较少，从而影响钙离子与海藻酸钠形成凝胶。

 表7  钙盐对海藻酸钠凝胶性能的影响

钙盐	CaCO3	CaCl2	CaSO4	CaH2PO4
凝胶状态	粘稠流体状	较好凝胶	粘稠流体状	粘稠流体状

 

3.4.2 钙盐和酸对海藻酸钠凝胶性能的影响

在3%海藻酸钠溶液中分别加入0.3％的CaCO3,CaCl2，CaSO4，CaH2PO4，再分别添加0.1%的柠檬酸。

实验结果见表。由表可知，在以上基础上添加0.1%的柠檬酸，加CaCO3,CaCl2，CaSO4的海藻酸钠溶液均形成了较好的凝胶，可能是由于柠檬酸的加入，溶液的PH降低，使其离解的钙离子浓度增加，提高了钙离子与海藻酸钠结合的程度，从而形成较好的凝胶；而加CaH2PO4的依然没形成凝胶，可能是该PH还不足以让CaH2PO4离解出足够的钙离子来与海藻酸钠形成凝胶。

表8 钙盐和酸对海藻酸钠凝胶性能的影响

钙盐及酸	0.3�CO3＋0.1%柠檬酸	0.3�Cl2＋0.1%柠檬酸	0.3�SO4＋0.1%柠檬酸	0.3�H2PO4＋0.1%柠檬酸
凝胶状态	较好的凝胶	很好的凝胶	较好的凝胶	粘稠流体状

 

3.5  加工果冻的配方

经过实验分析及多次试验，确定出加工果冻的最佳配方为：0.8%卡拉胶，0.2%黄原胶，0.1%KCL，0.1%柠檬酸，3%白砂糖。

最佳状态下果冻的特性：外观晶莹可爱，色泽鲜艳，口感软滑，富有弹性。

4  实验结论与讨论

琼脂和卡拉胶都有较好的凝胶特性，它们的凝胶强度随胶体浓度的升高而增强，有明显的凝固点和融点。而海藻酸钠，CMC,黄原胶的水溶性较差。除CMC外，琼脂与卡拉胶，海藻酸钠，黄原胶均有较好的的复配增效作用，与卡拉胶最佳。卡拉胶与其他四种食用胶都有协同增效作用。从以上实验可知，钾离子能诱导卡拉胶形成高强度凝胶，钙离子则相反。而PH和溶液中钙离子浓度的高低会影响海藻酸钠凝胶的形成。通过不同食用胶的复配协同增效作用，及不同离子对胶体形成的影响，控制酸碱度及糖含量，就可以制作出外观精美，口感又好的果冻。而在实验的所有食用胶中，卡拉胶作为一种很好的凝固剂，可取代通常的琼脂、明胶及果胶等。用琼脂做成的果冻弹性不足够，价格较高；用明胶做水果冻的缺点是凝固和融化点低，制备和贮存都需低温冷藏；用果胶的缺点是需要加高溶度的糖和适当的pH 值才能凝固。卡拉胶没有这些缺点，用卡拉胶制成的果冻富有弹性且没有离水性，卡拉胶独特的凝胶特性再加上其他食用胶的复配增效作用，及一些金属离子的诱导协助作用，其在果冻制造业及其他食品行业中将应用更加广泛。

 

参考文献

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