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低酰基结冷胶
低酰基结冷胶

低酰基结冷胶(LA),又称脱酰基结冷胶或碱处理结冷胶,将分子结构中的酰基全部或部分除掉可以得到,可在热水或冷水(加螯合剂) 中溶解,低酰基结冷胶极低用量下具有极高的凝胶强度、极高的凝胶透明度、凝胶弹性和硬度的可调性、优越的呈味性、良好的配伍性、优异的热稳定性、耐酸、抗酶解等特性。

低酰基结冷胶,一种多功能的、优秀的凝胶剂。低酰基结冷胶能耐受加工过程的加热、杀菌、蒸煮等高温处理,可以复配出多种凝胶质构,还可根据需要, 制成热可逆凝胶或制成热不可逆凝胶。低酰基结冷胶广泛应用于食品工业,可延长酸性食品货架期,满足多种对凝胶有高透明度食品的要求,还可帮开发新产品, 如新的质感、外观或口味。

低酰基结冷胶基本参数

产品名称低酰基结冷胶产品别名脱酰基结冷胶、碱处理结冷胶
英文名称Low Acyl Gellan Gum外观类白色粉末
分子质量约为50万溶解性热水或冷水(加螯合剂)中溶解
凝结条件阳离子, 酸, 可溶性固形物凝胶温度30~50℃ (86~122℉)
热可逆性热稳定对阳离子敏感性很敏感, 特别是二价阳离子

低酰基结冷胶结构

低酰基结冷胶和高酰基结冷胶(天然结冷胶)在结构上的主要区别为低酰基结冷胶分子上的酰基部分或全部被脱除,如图1所示。

低酰基结冷胶结构图

高酰基结冷胶的每个重复单元上平均有一个酰基在β-1,3-键所在的葡萄糖上,该酰基有两类:一类是乙酰基,另一类是甘油基,甘油基的平均比例是乙酰基的2倍,乙酰基接在C6上,而甘油基则接在C2上,如图2所示。

高酰基结冷胶结构图

低酰基结冷胶提取方法

首先将结冷胶发酵液碱处理,然后通过粗滤和微滤,最后对得到的结冷胶进行压力氏喷雾干燥。

低酰基结冷胶质量指标

项目 要求
产品特性 类白色、无味、流动性粉末
含量 85~108%
溶解性 溶于水,形成黏稠液体,不溶于乙醇
钙离子凝胶试验 通过
钠离子凝胶试验 通过
热稳定性能测试 通过
粒度 ≥95%通过60目
干燥减量 ≤15.0%
灰分 ≤15.0%
pH值 5.5~7.5
乙醇残留 ≤750mg/kg
透光度 ≥76%
凝胶强度(0.5%水溶液) ≥900g/cm2
氮含量 ≤3%
≤2mg/kg
≤2mg/kg
≤1mg/kg
≤1mg/kg
菌落总数 ≤10,000cfu/g
酵母和霉菌 ≤400cfu/g
大肠杆菌 ≤30MPN/100g
沙门氏菌 阴性

低酰基结冷胶特性和功能

低酰基结冷胶水溶液特性

溶于冷水及低离子水(使用螯多价合剂),溶液有粘性

比黄原胶溶液的假塑较低,但比海藻酸溶液高

加热能大大降低溶液粘度

在PH7中性条件下十分稳定

低酰基结冷胶可以在80℃能固定约1h

低酰基结冷胶水合特性

离子(Ca、Mg、K、Na等)含量增加水溶所需温度降低

多价螯合剂能降低水溶所需温度

不同的多价螯合剂有不同的有效pH范围及不同的缓冲作用

低pH增加水溶所需温度

含糖量增加水溶所需温度

投料次序很重要:先以高速搅拌投入结冷胶后再投入糖、酸及离子等

低酰基结冷胶的胶凝特性

低酰基结冷胶凝胶具有强度大、易脆裂的特性,与卡拉胶和琼脂的特性相似,工业上常用的是低酰基结冷胶。

低酰基结冷胶凝胶特性一览表

特性 功能
极低的用量下即可发挥作用 结冷胶可作为一种非常有效的胶凝剂,结冷胶的用量范围常在0.012%~0.4%
凝胶具有极高的透光度 结冷胶凝胶具有极好的透明度,可以满足多种对凝胶有高透明度食品的要求
所形成凝胶在酸性下比较稳定, 尤其在pH值4.0~7.5性能最好 从酸性至中性产品配方中都能获得满意的加工使用效果,延长酸性食品货架期
控制凝胶化所需阳离子的类型、浓度等因素,能在一定范围内调节胶凝温度及融化温度,凝胶的胶凝温度和融化温度间有滞后性 根据需要,可以制成热可逆凝胶,也可制成热不可逆凝胶
凝胶热稳定性很好,同时与其它亲水胶体具有很好的相容性 能耐受加工过程的加热、杀菌、蒸煮等高温处理,可以复配出多种凝胶质构
可以形成多种独特的凝胶质构,所成体系具有良好的风味释放 帮助开发新产品,如新的质感、外观或口味
弱凝胶具有良好的悬浮性 可作高档悬浮剂使用

低酰基结冷胶产品分类

凝胶型结冷胶

凝胶型结冷胶主要用在果冻、果酱、糖果等水基凝胶体系中,起到凝胶成型作用。

培养基型结冷胶

培养基型结冷胶主要用在生物培养基中,形成坚实而富有良好透性的培养基,能够更清晰地观察生物生长情况。

日化型结冷胶

日化型结冷胶主要用在空气清香剂、化妆品中,形成坚实而富有良好透性的凝胶质构或良好持水性的乳状液。

悬浮型结冷胶

悬浮型结冷胶主要用在酸性或中性高透型悬浮饮料中、用来悬浮果肉,不溶固体颗粒,起稳定饮料体系作用,也可以单独使用形成坚实而富有脆性的凝胶或与其它胶体混用形成不同质构的产品。

低酰结冷胶、高酰基结冷胶性状特点比较


低酰基结冷胶(LA) 高酰基结冷胶(HA)
分子量 2~3@105道尔顿 1~2@106道尔顿
溶解性 热水或冷水(加螯合剂)中溶解 热水中溶解
凝结条件 阳离子,酸,可溶性固形物 冷却
凝胶温度 30~ 50℃ (86~122℉) 70~80℃ (158~176℉)
热可逆性 热稳定 热可逆
对阳离子敏感性 很敏感,特别是二价阳离子 不太敏感

低酰基结冷胶应用领域

低酰基结冷胶广泛应用在食品(如饮料、果冻、果酱、糖果等)、清香剂、化妆品、牙膏及微生物培养介质等领域。

低酰基结冷胶在果冻、果酱、糖果应用

在果冻、果酱、糖果等水基凝胶体系中,使用低酰基结冷胶起到凝胶成型作用。

建议使用量:0.1%-0.5%。

低酰基结冷胶在生物培养基应用

在生物培养基中,使用低酰基结冷胶形成坚实而富有良好透性的培养基,能够更清晰地观察生物生长情况。

建议使用量:0.2%-0.8%。

低酰基结冷胶清香剂、化妆品应用

在空气清香剂、化妆品中,使用低酰基结冷胶形成坚实而富有良好透性的凝胶质构或良好持水性的乳状液。

建议使用量:0.2%-0.6%。

低酰基结冷胶在悬浮饮料应用

在酸性或中性高透型悬浮饮料中、使用低酰基结冷胶用来悬浮果肉,不溶固体颗粒,起稳定饮料体系作用,也可以单独使用形成坚实而富有脆性的凝胶或与其它胶体混用形成不同质构的产品。

建议使用量:0.012%-0.03%。

低酰基结冷胶发展历史

最先研制开发出来生产的结冷胶是低酰基澄清型,在80年代初期连治中等研发出的低酰基澄清型结冷胶在嗜热微生物的培养介质中作为胶凝剂受到广泛应用,因为其它现有的胶凝剂(例如琼脂)都不能在如此高温下有效地发挥胶凝作用,因低酰基澄清型结冷胶没有不良杂质,在植物组织培养介质中作为胶凝剂十分合适。

参考资料
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3.O. N ellM A, Selvendran R R, Morris V J. Carbohyd r R es[1983,124:123]
4.Ku oM S, DellA, Mort A J. Id ent ification and location ofL -g lycerate, an unu sual subs titu tent in gellan gum. Carbohyd rate Res[1986,156:173]
5.Morris V J. Bacterial polysaccharides, in food polysacch arid es and their app licat ion, Stephen A M, Ed itor, Marcel Dekker, New York[341- 375,1995]
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