7月13日,由福建省水产研究所承担的省属公益类科研院所基本科研专项“海带多聚糖膳食纤维饮料加工技术研究”项目通过验收。

中国水产门户网报道福建省水产研究所和晋江阿一波今年将在“6·18”上牵手。他们对接的可溶性海带多聚糖膳食纤维项目有望创造新的海带食品时代。根据有关数据,一吨海带多聚糖膳食纤维面就能带来毛利5000多元。将来,如果将全省海带产量的十分之一用于此,每年可加工3万吨左右,并创造1.5亿元的毛利。进一步加工后,还可以制成海带饮料、海带粉丝、海带羊羹、海带糕、海带馒头、海带酱等新鲜食品。在佐料领域,熬一天骨头,炖一锅汤的历史正在被安记公司改写。通过提取猪骨、鸡骨、牛骨等畜肉骨架中的骨胶原蛋白,只需要几分钟的冲泡就可以完成原本需要一天才能做出的汤。这项安记公司自主研发的产品,今年将登上“6·18”的展示平台大力推介。走访中,企业们不约而同地表示,“6·18”平台不仅提供了大量可供选择的技术,同时也为科研部门研发思路起到了一定的引导作用,使得研究所的产品更符合市场需求。相信随着大量商家、企业与科研机构的参与,会有更多商机在“6·18”涌现。南方渔网编辑:黄倩

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2018-04-02 点击关注 食品工业集结号

该项目以海带为关键原料,建立了海带多糖膳食纤维、海带多聚糖膳食纤维凝胶颗粒及海带饮料加工工艺;研制出悬浮海带多聚糖膳食纤维凝胶颗粒饮料新产品;指导企业建立了一条年生产能力1200吨海带多聚糖膳食纤维糊浆生产线。所采用的工艺方法合理可行,开发的海带多聚糖膳食纤维凝胶颗粒悬浮饮料产品,其理化和卫生指标符合相关标准。该项目在完成合同任务的基础上,还进一步将海带多聚糖膳食纤维扩展应用到海带小面包、海带蔴糍等补碘海带系列食品的开发。

费拉芦荟汁是一种营养价值很高的多功能保健饮料,保健作用显著。然而,这种芦荟并不稳定,在收割24小时后将发生降解。微生物作用及果肉自身的酶化作用会使产品发酵。因此,必须开发一种可靠的加工工艺,确保芦荟汁内的生物活性成分不发生降解。本文介绍了一种超临界二氧化碳加工技术,利用适当的温度和压力条件可以有效的加工优质的芦荟汁。 古人很早就发现了费拉芦荟的神奇功效。最早被认识到的是它治疗便秘的作用。公元前4世纪,芦荟正式成为治疗烧伤、割伤、胃溃疡、皮炎、高血压、脱发及麻风等疾病的有效药物。 如今,芦荟对癌症、消化系统疾病、肾脏疾病,甚至HIV都有一定的疗效。然而,由于微生物及酶化作用,芦荟的稳定性很差,在被切割后短短数小时就会发生降解。因此,研究加工芦荟汁的新工艺迫在眉睫。目前,芦荟加工厂利用甘露糖生产优质费拉芦荟汁,但保存仍有一定的难度。芦荟枝一旦被割下,由于其组织中纤维素酶的作用,就会分解出一种具有修复功能的物质。这种自然反应使芦荟能修复自身伤口,生成新的皮肤;同时还能增强其免疫力并成功存活。如果不是这套保护系统,芦荟将遭受各种细菌和病毒的侵袭。此外,割下的芦荟枝必须冷藏保存,并尽快进行加工,以减少生物活性成分的降解。 如果加工效率较低,或者放置时间太久才进行加工,细菌会威胁活性成份的有效作用。不仅如此,细菌还会引发酶化作用,进一步破坏糖的质量。因此,为了成功提取费拉芦荟汁,加工商必须选用合适的杀菌技术,以确保芦荟汁的安全和新鲜。高温杀菌和瞬时杀菌是两种常用的费拉芦荟汁杀菌技术。运用这两种技术所加工的芦荟汁安全性很高,但仍有微量活性成分的降解产物产生。 全新的工艺 印度针对芦荟汁的杀菌和稳定性开发了一种全新的加工工艺,用这种工艺加工的芦荟汁不会发生降解,也不需要使用任何添加剂。该工艺利用超临界二氧化碳,在高于其临界值的温度和压力条件下对芦荟进行杀菌。这一工艺获得印度专利。 超临界二氧化碳无毒、不可燃、价格低廉、随处可见、易回收、使用很安全。此外,超临界二氧化碳的加工温度不是很高,有利于芦荟汁中生物活性成分的保留,不会改变果汁中营养成分及有机价值。 费拉芦荟的特性 费拉芦荟经过多年生长,多肉汁,簇生于短茎上,呈莲座状。芦荟的树枝表皮坚硬,跟普通的绿叶植物有很大的差异。芦荟枝内有透明的凝胶状果肉,也就是通常所说的费拉芦荟凝胶。芦荟汁有两个类型,黄色的乳汁是其中一种,它是从树枝外壳和果肉间的组织中萃取而得;另一种是透明的粘稠物质,它提取自果肉内部。黄色液体的主要成分为芦荟素和苯酚。这些成分可用于加工润肠通便的药物。透明的粘稠凝胶则是真正的费拉芦荟凝胶。 芦荟汁能抵抗各种细菌、真菌及过滤性毒菌,抗氧化作用也很显著。表一详细列出了芦荟的药理活性成分。乙酰类成分对发挥药物活性非常重要,因为它包含了一系列亲水性烃氢氧基,确保分子能穿透细胞中的疏水阻隔层。芦荟汁中的糖蛋白也很有保健价值,无论是能提高免疫力的血凝素或预防血管扩张的蛋白酶。化学成分 芦荟的化学组成比较复杂。芦荟果肉中最主要的水占总质量的98.5%-99.5%。60%以上的固体物质由多聚糖组成。图一说明了芦荟的主要化学成分。这些组成成分和芦荟皮肤组织没有关系。相反的,多项研究调查说明,多聚糖是芦荟果肉最主要的成分,其它成分只占极少的数量。据报道,Acemannan,是芦荟果肉中的主要活性物质。费拉芦荟汁直接从芦荟枝上提取,这一工艺已被全球食品行业广泛应用。芦荟还被作为一种功能食品应用在健康饮料额制备中,这种饮料含有芦荟汁但并不会产生腹泻作用。除此以外,芦荟还被应用在其它食品中,如:乳制品、冰激凌、糖果等。然而,由于加工工艺的限制,以芦荟为原料的食品通常有变色的问题,从外观上看,消费者普遍不能从心理上接受这些食品的颜色变化。为了解决变色问题,简化加工工艺,提高加工效率及更好的保存芦荟的生物活性成分,业内人士开发了一种新工艺。 原料及采用的方法 作者将这一新工艺对芦荟进行杀菌和稳定的详细流程列在下面。 ◆植物原料 我们先从农场切割新鲜的费拉芦荟,并将芦荟表面的分泌物彻底冲洗干净。随后,我们将芦荟枝上的刺切掉,并将其切成片。接着,去除表皮,提取内部粘稠的凝胶状物质。这些凝胶状物质在均质处理后就是我们需要的芦荟汁了。 ◆超临界二氧化碳加工 我们利用超临界二氧化碳对均质处理后得到的芦荟汁进行加工,加工的条件保持温和,在这种操作条件下,一些热敏性成分的性质不会发生改变,所有的活性成份也不会受到影响。图二是详细的工艺参数。超临界二氧化碳处理后的芦荟汁必须要通过微生物分析、颜色分析和HNMR多聚糖含量分析。 表二是未经处理的芦荟汁、超临界二氧化碳处理的芦荟汁,及瞬时杀菌处理的芦荟汁的比较。图三是采用传统工艺与超临界二氧化碳工艺加工的芦荟汁的比较。◆微生物分析 三个样品采用菌落总数分析,培养皿采用三倍分析方法,具体检测其中的细菌、酵母、霉菌及蛋白酶。 ◆颜色分析 三个样品的颜色分析均采用Hunter's Color Lab仪器进行。芦荟汁的沉淀物分布及颜色的稳定性是加工的关键,也是能否吸引消费者的关键。 ◆HNMR多聚糖含量分析 多聚糖是芦荟汁中最有价值的成分,对芦荟药用疗效的发挥非常关键。任何芦荟汁加工工艺都必须确保多聚糖得到最大程度的保留。其含量也是检测芦荟汁产品的效用的重要参数。HNMR是检测多聚糖的标准方法。比较结果 未经处理的芦荟汁、超临界二氧化碳处理的芦荟汁,及瞬时杀菌处理的芦荟汁三种样品的最终结果都详细列在表二中。 和瞬时杀菌方法相比,采用超临界二氧化碳工艺处理的芦荟汁中微生物数量大大减少。不仅如此,超临界二氧化碳工艺加工的芦荟汁颜色和沉淀物都很稳定,几乎接近未处理的新鲜芦荟汁,而瞬时杀菌工艺的芦荟汁颜色降解问题很严重。 目前市场上的芦荟汁产品几乎没有天然香气,这是由于苛刻的加工工艺及过多添加剂的原因。而采用超临界二氧化碳工艺的芦荟汁货架期很稳定,颜色不会降解,产品带有一种天然的香气。从HNMR分析角度看,超临界二氧化碳工艺的芦荟汁与新鲜芦荟汁的多聚糖含量相当,并不会发生降解。 结论:超临界二氧化碳工艺配合温和的加工条件,能有效的对芦荟汁进行杀菌,并尽可能保存其中的生物活性成分,不需添加任何防腐剂。 此外,用这一加工工艺生产的芦荟汁非常接近芦荟的原始状态,不需要冷藏就得到理想的货架期。原载 国际食品加工及包装商情(end)

食品胶是一类十分重要而又独特的食品添加剂,具有增稠、胶凝、乳化、悬浮、稳定澄清、充当膳食纤维等多种重要功能,可广泛应用于冷冻食品、饮料、乳制品、调味品、糕点、淀粉、糖果、酿酒、食品保鲜与冷藏等。

项目具有较好的社会经济效益,应用前景广阔。所采用的海带多聚糖膳食纤维凝胶颗粒悬浮饮料加工工艺技术具有创新性。该项目申请发明专利2项,其中授权1项。

1、食品胶基本特性

1)概念

食品胶也称亲水胶体、水溶胶,是能溶解或分散于水中,并在一定条件下,其分子中的亲水基团,如羧基、羟基、氨基和羧酸根等,能与水分子发生水化作用形成黏稠、滑腻的溶液或凝胶,在食品加工中起到增稠、增黏、黏附力、凝胶形成力、硬度、脆性、紧密度、稳定乳化、悬浊体等作用,使食品获得所需要各种形状和硬、软、脆、黏、稠等各种口感,故也常称作食品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳定剂、悬浮剂、胶质等。

2)组成与结构

食品胶主要成分是多糖类或蛋白质的大分子物质,多糖类食品胶,基本组成是单糖及其衍生物。化学结构是以单糖为单位形成的大分子多糖,因单糖种类、聚合度、糖单元之间的键连及排列方式、糖单元上羟基取代情况等各异,产生不同功能特性,主要体现在溶解性、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协同互补等方面。蛋白质类食品胶,一般由氨基酸构成,因种类、数量与空间结构排列直接影响与制约着其功能特性。

2、食品胶功能特性

1)凝胶作用

食品胶凝胶的作用,是亲水胶体在氢键、电场极化力或溶液中的某些高价离子的键桥作用下,其长链分子相互交联而形成并将液体缠绕固定在内的三维连续式网络,获得坚固严密的结构以抵制外界压力而最终阻止体系的流动。

三维网络的缠绕度、分子交联的数量和属性、形成网络各单元的相互吸引和排斥以及与不同溶剂作用的差异等形成了各种食品胶的不同胶凝特性。某些食品胶单独存在时不具胶凝性,但与其它胶复配却呈现出增稠和凝胶协同效应。

2)增稠作用

几乎所有食品胶因其分子发生水化作用而具有增稠作用。不同种类食品胶因其自身结构产生不同增稠和流变特性,同一种食品胶,相对分子质量越大,相同质量浓度的体系黏度就越大。

食品胶黏度随其浓度增大出现不同程度增加,呈现一定正相关性,但与体系温度呈负相关。一般温度升高,黏度下降;温度下降,黏度上升。食品胶溶液受体系电解质、pH、压力的影响呈现出明显不同的变化规律,主要与食品胶分子本身结构差异有关。

3)乳化稳定作用

食品胶添加到食品中后,其体系黏度增加,体系中分散相不容易聚集和凝聚,而使分散体系稳定,可作为果汁饮料、啤酒泡沫、糕点裱花等的乳化稳定剂,但并不是真正的乳化剂或起泡刺,其作用方式不是按照一般乳化剂的亲水一亲油平衡机制来进行,而是通过增稠或增加水相黏度以阻止或减弱分散的油粒小球发生迁移和聚合倾向方式完成的。

4)悬浮分散作用

食品胶大多数具有表面活性,可吸附于分散相的表面,使其具有一定的亲水性而易于在水体系中分散。食品胶加入食品体系中可增加黏度,根据斯托克斯定律,液相黏度越大,颗粒沉降速度就越慢,可延迟固体颗粒的沉淀作用。

5)膳食纤维功能

绝大数食品胶应用于食品中还能发挥膳食纤维的功能保健作用。近年来,国内外对多糖类食用胶作为膳食纤维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。

食品胶作为脂肪取代物较广泛地应用于低脂食品、疗效食品和保健食品的生产中。目前脂肪取代物大部分是以食品胶为主要原料或以食品胶体为关键成分。

6)结晶控制作用

食品中许多重要性质如形状、光亮度、咀嚼性和融化性等都与晶体结构直接相关。

食品胶对结晶作用有3种方式:

①相容性:与晶体结合,且依附在增长的晶体表面,改变晶体正常的增长方式;

②竞争性:与晶体相互竞争形成结晶;

③结合性:与其它物质结合,进而影响晶体增长。

因此,用于糖果、乳制品、冷冻食品中,能提高膨胀率,降低冰晶析出的可能性,可使产品口感细腻,提高抗融性和保藏稳定性,改善体系形体和组织结构。

7)被膜剂和胶囊作用

食品胶用作被膜剂,可覆盖于食品表面,形成一层保护性薄膜。保护食品不与氧气、微生物接触。起保质、保鲜、保香或上光等作用,也可被制作可食性膜。

此外,还可用作包装食品的外胶囊,主要利用西种含有不同正负电荷的离子化食品胶反应形成复杂化合物,同时形成微细胞膜包覆在芯材表面,被包覆固定的芯材物质在食品中可通过物理压力、pH值或温度变化而释放出来。

8)泡沫形成作用

食品胶可发泡,形成网络结构,其溶液在搅拌时可包含大量气体,并因液泡表面黏性增加使其稳定。利用蛋白受热变性,把食品胶与热糖浆混合搅拌再冷却可实现泡沫的稳定化,或是利用卡拉胶、海藻酸钠或刺槐豆胶等的凝胶反应,也可形成稳定泡沫产品。

9)香精固定作用

香精固定化技术是在油水乳化系统中,利用合适的乳化剂包埋香精小液滴,当水分被去除时可防止香精蒸发,防止氧化变质或从空气中吸收水分,且包埋的香精小液滴能溶解或有效分散到水媒介中,当香精从包埋膜内释放出来可得到相同香气。

以明胶包埋香精,放入口香糖中,经咀嚼便可释放出香味。阿拉伯胶是目前所有天然食品胶或其它物质中最好的载体,蔗糖、淀粉及其衍生物也具备固定香精功能,但效果次于阿拉伯胶。

10)相乘作用

许多食品胶间有相当明显的相乘作用。各种单体食品胶在使用过程中存在一定缺陷,难以满足人们所需及适应日益激烈的市场竞争,通过复配,可发挥各种食品胶的互补作用,产生“l+1>2”的协同增效效应,满足食品生产不同需要,扩大食品胶使用范围、提高使用功能。

11)保水稳定作用

食品胶因具有亲水性高分子,呈现强亲水作用,可有效改善食品生产或贮存中的脱水收缩问题,也可改良结构及咀嚼口感。

12)其他功能

食品胶还具有一些其他的功能特性,包括粘合作用、膨松膨化作用、脂肪替代物、矫味作用等,在许多食品的加工和改良方面有着重要的作用。研究表明,食品胶在一定条件下,能同时吸附于多个分散介质体上使其凝聚,且能掩蔽一些不良气味。

3、功能特性的作用机理

1)物理作用

食品胶的分子结构中含有许多亲水基团,如羟基、羧基、氨基、羧酸根等,水化后均匀分散于溶液中,形成黏稠胶体溶液,使蛋白质分子运动减慢,降低蛋白质分子相互结合的几率和沉降速度,使其均匀稳定地悬浮于体系中。同时,还可使悬浮组织稳定化,限制金属离子活动,避免食品成分凝聚、沉淀。

2)化学作用

食品胶大分子中含有羟基、羧基、烷氧基、糖苷键中的氧原子和肽键中的氮原子外层均含有sp3杂化轨道,轨道中未共用的孤电子对可与水分子带部分正电荷的氢离子结合形成氢键,氢键的键合力极强,当大于食品胶分子链间内聚力时,食品胶分子链舒展,食品胶分子与水结合形成长分子链,且溶解分散在水中,形成热力学稳定体系。

食品胶分子舒展使多种基团充分暴露,各极性基团与极性水分子以氢键或偶极作用力相互制约形成内层水膜。内层水再与外层水作用发生缔合,体积极大的溶胶分子作为骨架,大量的水被束缚,介质的自由移动受到阻碍而产生层流间的阻力,表现出黏稠性。

4、食用胶在食品工业中的应用

1)在肉制品中的应用

食品胶添加到肉制品中不仅能够改善肉制品食用品质,如颜色、风味、质地、保水性等功能特性,还能降低生产成本,具有巨大市场应用前景和实际生产价值。

卡拉胶应用在斩拌型高温火腿肠中能够改善产品质构和切片性,增强肉蛋白凝胶性,提高保水性,降低出油性等优点。

2)在冷冻食品中的应用

食品胶添加到冷冻食品中,可提高黏度,改善凝胶性,防止或抑制微粒冰晶增大,延缓冰渣出现,改善口感、内部结构和外观状态,提高体系稳定性和抗融性。

3)在凝胶糖果中的应用

凝胶糖果因咀嚼性好、有咬劲、不黏牙、不易蛀齿、低甜度、低热量等特点,已成为开发糖果的新热点。选择线型胶粒的食品胶结成大空隙网状结构,通过吸附较多填充物,使软糖富有弹性和韧性。

4)在饮料食品中的应用

琼胶、黄原胶是饮料食品良好增稠和悬浮稳定剂,其用量少,在低浓度下即可达到所需的黏度和悬浮力,而且受温度和pH值影响相对较小,在室温下能保持黏度和悬浮力相对稳定性,保持饮料食品口感和外观。研究报道,0.1%海藻酸丙二醇酯应用到果汁中,不但可提高果肉稳定性,使果汁滋味厚实,口感更佳,且对果汁中的油类成分也起到稳定作用。

5、展望

中国食品胶的发展总体上仍处于起步阶段。随着当前食品添加剂“天然、营养和多功能”的发展潮流,现代生物技术(如酶工程、基因工程)的成熟运用,食品胶功效性的全面开发将成为可能。