1、產品開發中國孚L>lk卡拉膠在中性乳飲料中的作用機理朱良工林勁松王丹周水明 叢林從龍江乳乳品設計研究院.哈爾濱150086）國家乳業工程技術研究中心培訓部）喬M食品工業有限公司北京100075）摘耍卡拉膠能夠與牛奶賀白質電稱為Kappa酪蛋白的KappaY時in）部分起反應.結果形成三度空間網 狀結構，一種凝膠，而在網的內部可捕捉住水、鹽類利顆粒.木丈敘述了其作用基理.關健詞卡擔膠：中性乳飲料:作用機理。© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 產品開

2、發中國孚L>lk© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 產品開發中國孚L>lk一、卡拉膠的結構和凝膠特性1. 卡拉膠的結構R拉膠或稱角義菜膠）是用水或堿液提取某 一種紅漠綱柿物紅海藻）而得到的，它是一種親 水膠體，主要由半乳糖硫酸酯鉀、鈉、鎂和鈣以及 3.6-脫水半乳糖共聚物組成。K拉膠是一種線型半乳聚糖結構，是山半乳糖 歿基交替地通過組成的a Q->3）鍵和B d->4） 鍵連接的半乳聚糖。由B Q->4）鍵連接的半乳糖 主

3、要由3.6-脫水-I）-半乳糖，并部分或全部半乳糖 單位上接有硫酸酯基團。K拉膠有三種主要的結構形式如圖1）： 、Kappa型R拉膠：山a Q-*3） -D-半乳 糖-4-硫酸鹽鍵和P 1->4）-3.6-脫水-D- T-乳糖 的部分硫酸酣棊所組成。 、Iota型肚拉膠：所有1）-半乳糖基上的4- 位上衍生有硫酸酯基團和在3.6-脫水-D-半乳糖基 上衍生有2-硫酸酯基團。、Lambda型卡拉膠：在0 0->4） -D-半 乳糖基上有兩個硫酸酯，而在a-鍵合的半乳糖上 4-硫酸鹽上有不等雖的2-硫酸鹽。在受控條件下凝膠成熨是E拉膠最重要的一種 性質.Kappa和Inta R拉膠的結

4、構使部分的個分 子能形成被稱為雙螺旋線的結構，這些雙螺旋線與 直鏈分子粘合成三維空間網狀的凝膠。Lambda P 拉膠的結構不能形成這樣的雙螺旋線.卡拉膠的膠凝持性K-型1-3?X-5?HI離子的形響用畀離子凝膠鼓豪的川鉀離子凝膠量強的不凝凝膠的類烈微而£公脫水收縮“列性和凝變力.不脫水收縮不；tt弘豆則朋1效應哥無不穩定穩定不穩定R拉膠溶于水不溶于大多數有機溶劑，影響K 拉膠在水中的溶解度的因索有R拉膠的類型、平衡 離了、溫度、PH值、以及其它溶解物等。Kappa 型R拉膠系水性和溶解性較圣，鉀鹽形式的Kappa 熨R拉膠不溶于水，需加熱才能使它成為溶液，鈉 鹽形式的Kappa些卡

5、拉膠易溶解。Iota熨R拉膠的 親水性和溶解性較好，鉀鹽形式不溶于冷水。 Lambda型K拉膠及其所有的鹽形式都能溶解。2.0%氯化鉀就足夠阻止Kappa K拉膠在常溫下的溶2.匸拉膠的膠凝特性圖一卡拉膠三種主耍的結構形式解。50%以上的蔗糖 對Kappa R拉膠水 合作用有影響，而 內三醉必須是非常 大的量才有明顯的 影響，當心在的溶 質不止一種時，它們對水合作用的聯28 -匸拉膠的溶解速度和溶解度受到在的其它溶 質的影響，主要原因是與E拉膠競爭可用的水，因 此改變了多糖化合物水合作用的狀態。無機鹽類對 R拉膠影響最大,特別是當陽離子為鉀時,1.5% 合影響在通常悄況下是加成的.而知道其個別

6、的效 應就可預料其綜合的影響。當PH=9時氏拉膠溶液最穩定,pH <3.5時不 能加熱，pHM6時K拉膠溶液能承受劇烈加熱。二、卡拉膠與牛奶的作用機理及流變學特性1. 作用機理R拉膠在食品中所遇到的pH范圍內都足強負 電性。它可與武他帶電的大分子，例如蛋白類相互 起反應產生各種各樣的效應：粘度升高、形成穩定 膠體或沉淀作用。K拉膠-蛋白相互反應的結果在 很大程度上由系統的pH值和蛋白質的等電pH值 而定。R拉膠可與牛奶中的K-酪蛋白起作用而形成 勻相的三維空間網狀結構，而在網的內部町捕捉住 水、鹽類和顆粒。K-酪蛋白足一種蛋白質，有一帶正電荷和負電 荷的終端，而It總的電荷性取決于介質的

7、pH值， 在等電點時蛋白質的總電荷是零。K-酪蛋片的等電 點為PH=4.4而低于4.4時蛋白質是止電性，在PH 為4.4以上時蛋白的整體是負電性。W K拉膠帶負 電荷，它打介質的pH值無關，在pH值低于4.4時 K-酪蛋白與R拉膠所帶電性相反，E拉膠-K-酪責 白絡合物將沉淀。在PH值大于4.4時K拉膠與k- 酪蛋白帶電相同但不互相排斥，形成穩定的三維網 狀結構。牛奶含有大量的鈣離C E拉膠與K-酩蛋白 之間反應的一種解釋為兩分子之間形成鈣橋。但這 種理論不能完全解釋R拉膠與k-酪蛋白間的相互 反應，因為沒有鈣離子存在時,忖拉膠上J K-酪蛋 白也起反應。K-酪蛋白足山大量的氨基酸慶約170）

8、組成 的，英中冇些正電荷較梵它的強。在K-酪蛋白的 20和115殘留棊之間存在者一個廣闊的iE電荷區， 這樣的負電荷和正電荷氨皋酸的分布在0-酪蛋白 或iaSl酪蛋白都沒幻發現。K-酪蛋白的止電荷還 是足夠人的，因而使它與匸拉膠之間仃可能進行靜 電相互作用。但K-酪蛋白與R拉膠之間的相互反 應并不是引起乳制品膠凝化的原因R拉膠在冷卻 到低于膠凝溫度時，部分U拉膠分子與在水系統中 一樣形成雙螺旋體，然而K-酪蛋白-尺拉膠的相互 反應加強了網狀結構，使牛奶系統膠凝所需的K拉 膠雖人人小于使水系統所需的K拉膠屋約為后者 的1/5）。例如在牛奶中0.05%0濃度的Lambda 卡拉膠所能產丫的粘度若在

9、水系統則需要0.5% 1 % 濃度才能產生相類似的效果。2. 流變學特性K-匸拉膠沒有觸變性，當k- K拉膠水凝膠受 到切變時，它的破壞足不可逆的圖2）。圖:Kappa卡拉膠水溶液流動曲線圖1.50%KaPPa卡拉膠圖二 Kappa匸拉膠水溶液粘度曲線圖1.50%Kappa匸拉膠但K- R拉膠-牛奶蛋白絡合物所生成的弱凝膠 當受到切變力時就斷裂了，而流動則變成假塑W- 當切變力減少時凝膠就巫新形成，顯示其觸變性能圖£ lota卡拉膠水凝膠流動曲線圖0.30%Iota 2.00%r氯化鈉切更壓力(巴)10圖三Kappa卡拉膠牛奶凝膠流動曲線圖0.25%Kappa卡拉膠因此牛奶與K拉膠Z

10、何形成的弱凝膠-低塑變 值 Geld value)足以保證中性乳飲料中固體顆粒 的穩定。例如在朱古力奶中使用0.02%0.03%的 K- R拉膠就可以穩定可可顆粒和脂肪的懸浮液三、結論1. 彭響匸拉膠在水中的溶解度的因索冇K拉膠 的類型、平衡離子、溫度、pHffi,以及其它溶解 物等.2. K拉膠在冷卻到低于膠凝溫度時，使牛奶系 統成膠凝所需的匸拉膠量人人小于使水系統所需的 F拉膠量的為后者的1/5)。3. 在中性奶中使用0.02%0.03%的K- R拉膠就 可以穩定可可顆粒和脂肪浮液。參考文獻1. 林構西，防止花生奶分離、沉淀現彖的播施|j。食品匸 業，1998 (2)丘華，解決果奶飲料沉淀

11、的技術關鍵5J.飲料丁業， 1999 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 產品開發中國孚L>lk© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 產品開發中國孚L>lk© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All

12、rights reserved, 產品開發中國孚L>lk© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 產品開發中國孚L>lk食品配料展”之父一如既往與您相約光大 2003亞洲食品配料及技術展”與上海光大會展中心的不解之緣2003亞洲*品配料及技術廉” (FiA 2003)將于明春3丿J 5 H至3丿7 H 如既往的在上梅光人會展中心與廣人業內人 士見面.啞洲貪品配料及技術展”是愉品配料展”在亞洲的系列展那Z 于1998年首次輕陸上海.并IL選擇“卜海

13、光大會 展中心”作為展覽會場。從此結下了不解Z緣.一年一度的光大Z約，至今已經有五個年頭。明春,2003亞洲使品配料及技術展”，將再度選擇上海光大會凰中心作為展覽會場。同時,我們特別將2003年的展 會捉前至3丿J,選擇與"華東進出口斷品交易會"6 IJ 1-7 U)同期舉辦.主辦巾位的這-特別安排將匹大程度地為數以萬計 的海內外參展商提供時間上的便利，也會給廣大參展商創造更多的商機.屆時，2003亞洲伐乩配料及技術展再度火爆巾城的 場面，相信會令您有不少收獲.中國目前是世界上最大的消費品幣場。隨誓消費水平的提髙，中恍幣場將成為商家關注的焦點.為r讓中國的父晶企業 走向世界

14、，為J'讓世界f解、接觸中M的僅品行業。歐洲博聞何限公訶在上海搽建起了這樣一個平臺一- W洲金胡配料及 技術展覽會”。歐洲購聞冇限公司是W.洲儀乩配料及技術展”的主辦單位.該機構足世界上舉辦伐品配料展最權威的機構.她在16年 前創辦了"食品配料展"Fi).該展被業界稱為喰品配料展” Z父.如今已經發展成世界匕規模最大，用有影響力的盛會. 其全球系列展會毎年吸引70.000觀眾，3.000展商奔赴參觀參展。”亞洲食胡配料展"是具在亞洲的后裔.五年來，在世界東方的明珠-上海，以其權威性、國際性、&業性熹得廣人業內 人L的好評.迅速成長為亞洲笫一、世界第二"的名牌展會，使得FiA也成為-個響亮的晶牌除入人心.業內企業都以參加 W洲僅血配料及技術展”為榮.11前.明年的展會已有趙過十笫個國家和地區的數百家中外企業報名參加，而忖