多糖是一类天然高分子化合物——它是由醛糖或酮糖通过苷键连接在一起的多聚物,在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在,是自然界含量最丰富的生物聚合物...
多糖是一类天然高分子化合物,它是由醛糖或酮糖通过苷键连接在一起的多聚物,在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在,是自然界含量最丰富的生物聚合物。由于多糖具有特殊的理化性质,在食品工业也应用广泛。
魔芋葡甘聚糖
魔芋的主要成分是葡甘聚糖,其是优质水溶性膳食纤维,具有良好的增稠性、黏结性、悬浮性和乳化性,和大多数阳离子型和阴离子型食用胶都有互溶性和增效性。
魔芋葡甘聚糖做成的薄膜是一种新型、无毒、无公害的食品包装材料。魔芋葡甘聚糖具有良好的增稠性,作为增稠添加剂己广泛应用于果汁、果珍、果茶、果酱、八宝粥、调味品和所有糊类食品中;魔芋胶和卡拉胶共溶时,有凝胶增效作用而被应用于果冻以及软糖的生产中。
瓜尔豆胶
瓜尔豆胶来源于南亚干旱和半干旱地区广泛栽培的一种一年生草本抗旱农作物,是目前国际上较为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一。
瓜尔豆胶能分散在热水或冷水中形成黏稠液,此外瓜尔豆胶具有良好的无机盐类兼容性能,能耐受一价金属盐,但高价金属离子的存在可使溶解度下降;在控制溶液pH值的条件下,瓜尔豆胶能形成一定强度的水溶性薄膜,但在pH3或以下的酸性溶液中会被水解,导致黏度急速丧失。
在食品工业中,瓜尔豆胶主要用作增稠剂、持水剂使用,如在冰淇淋中添加少量瓜尔豆胶,能提高产品抗骤热的性能、延长融化时间,并赋予产品滑溜和糯性的口感;在罐头食品中添加瓜尔豆胶可稠化产品中的水分,并使肉菜固体部分表面包裹一层稠厚的肉汁;在软奶酪加工中,瓜尔豆胶能控制产品的稠度和扩散性质;在调味汁和色拉调味品中,瓜尔豆胶能起到增稠作用,使得这些产品的感官品质更好。
半乳葡聚糖
半乳葡聚糖是一类由葡萄糖、半乳糖组成的杂多糖,主要存在于植物种子的胚乳中。半乳葡聚糖具有很多独特的性能,如耐酸碱、耐高盐,低浓度时具有高黏度,并在较高的温度范围内稳定等,可以作为增稠剂、凝胶剂、成膜剂、保水剂等应用于食品工业。半乳葡聚糖用于在色拉、肉汁调味料的生产中可作为乳化剂使用,在布丁、糕点、糖果、口香糖等食品中作为胶凝剂应用;另外,大多数半乳葡聚糖具有成膜性,可用于水果、蔬菜的涂膜保鲜。
阿拉伯胶
阿拉伯胶取自一种名为Acacia的树,由树的汁液凝结而成,其主要成分是高分子多糖类及其钙、镁和钾盐。阿拉伯胶曾经是食品工业中用途最广及用量最大的水溶胶,广泛用于食品工业中。
阿拉伯胶能够强烈地吸附到油水界面上,产生特殊的乳化稳定效果,作为乳化稳定剂广泛用于乳化香精中;在软饮料浓缩汁的生产中添加阿拉伯胶可以稳定风味和精油;在可乐等碳酸饮料中阿拉伯胶用于乳化、分散香精油和油溶性色素,避免其在贮存期间精油及色素上浮而出现瓶颈处的色素圈:阿拉伯胶能阻碍糖晶体的形成,用于糖果中作为抗结晶剂,防止晶体析出,也能有效地乳化奶糖中的奶脂,避免溢出;阿拉伯胶还与植物油及树脂等一起用作饮料的雾浊剂以增加饮料外观的多样性。
其他
麦芽糊精是以各类淀粉经酶法工艺低程度控制水解转化、提纯、干燥而成的以D-葡萄糖为结构单位,以α-(1,4)糖苷键键相聚合而成的多糖物质,具有良好的流动性、溶解性、黏性、耐热、耐酸耐盐性和成膜性等特点,在食品工业作为填充料和增调剂广泛应用在糖果、奶粉、冰淇淋、饮料、罐头及其他食品中,如麦芽糊精在麦乳精、咖啡饮料、奶粉、奶茶等产品中能突出产品天然风味,提高溶解性、增强稠度、改善口感。
亚麻籽胶系采用亚麻籽为原料,经科学加工精制而成的一种植物胶,其主要成分为60%的多糖物质和26%的蛋白质,其中多糖主要由D一木糖和L-鼠李糖等组成,亚麻籽胶可作为增稠剂、黏合剂、稳定剂、乳化剂和发泡剂应用于肉制品、乳制品、饮料、果冻、面制品、各类糕点的生产;胡芦巴胶的主要成分为半乳甘露聚糖,为白色或稍带黄褐色的无定形粉状物,在食品工业用作增稠剂可以部分替代进口的瓜尔胶,用于冷食、饮料、馅类、糕点等食品中;沙嵩籽胶是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、L一阿拉伯糖及木糖组成的一种具有交联结构的多糖物质,具有较高的吸水性,可在水溶液中极限溶涨近千倍,形成强韧的结缔状凝体,在食品工业中可以作为面团调节剂、保水剂、增稠剂、稳定剂、成膜剂和胶凝剂等添加剂使用,如作为应用于挂面和方便面生产中,可提高面条弹性和韧性,口感滑腻,有咬劲,不断条;田菁胶是由D-半乳糖和D-甘露糖两种单糖构成的多糖,可以替代瓜尔胶在食品工业中应用;黄蜀葵胶以阿拉伯多聚糖、半乳多聚糖为主要成分,在食品工业中可用做增稠剂、稳定剂和乳化剂,可用于冰淇淋、雪糕、冰棍和面包、饼干、糕点、果酱等食品中;桃树胶的成分是多糖和少量的蛋白质等,其中多糖是由半乳糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸等组成,在食品工业中的应用类似于阿拉伯胶。
卡拉胶是从红藻中提取的天然植物胶,分Kappa型(由鹿角藻中提取)和Iota型(由麒麟菜中提取),其化学本质为硫酸酯多糖。
硒酸酯多糖又称硒化卡拉胶,是人工制备的卡拉胶的硒化产物。卡拉胶结构中的硫部分地被硒取代,即形成硒酸酯多糖,用作食品添加剂,已广泛应用于生物医药、保健食品、医学美容化妆品、食品、饲料添加剂、生态农业等领域。硒酸酯多糖可作为硒源营养补充剂,用于贫硒地区食品企业生产富硒饮料,满足该地区消费者健康补硒的需要;硒与金属有很强的亲和力,它在人体内同金属结合形成金属-硒-蛋白质复合物,通过这种方式使有毒金属元素如铅、镉、铝、砷、汞、银等排出体外,可作为生产排铅保健食品的原料。在冰淇淋生产中,硒酸酯多糖可与牛奶中的阳离子发生反应,产生独特的胶凝作用,增加冰淇淋的成形性和抗融性;在肉制品中添加硒酸酯多糖除了可以作为硒源营养补充剂外,还可以起到凝胶、保水、乳化、增强弹性等作用,改善制品弹性及切片性能;另外硒酸酯多糖在巧克力、牛奶布丁、天然和人造稀奶油、酸牛奶、软糖生产中也有广泛使用。
微生物多糖
微生物在生长代谢过程中能产生一定量的各种多糖,通常可分为三大类:胞壁多糖、胞内多糖及胞外多糖。微生物多糖在食品工业中的应用比较广泛,可以用作食品添加剂、抗凝剂、保鲜剂等,目前已商业开发应用的主要有结冷胶、黄原胶、短梗霉多糖、热凝胶、乳酸菌胞外多糖、细菌纤维素等。
微生物多糖生产周期短,不受季节、地域和病虫害等条件限制,可以大量工业化生产,具有良好的市场前景。
结冷胶
结冷胶具有良好的假塑性和流变性、风味释放性、热稳定性、耐酸碱酶性等特点,并且在极低浓度条件下不需加热或稍加热即可形成凝胶,且凝胶的硬度、弹性和脆性易调节,在食品工业中,主要作为增稠剂、稳定剂、被膜剂、膨松剂使用,主要用于饮料、面包、乳制品、肉制品、面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰淇淋等食品中,也可用做果酱及果冻的胶凝剂。
黄原胶
黄原胶,又名汉生胶,在冷水、热水中分散性稳定,在低浓度条件下能产生很高的黏度,增稠性良好,水溶液具有较高的假塑性、良好的稳定性,也具有良好的分散和乳化作用。
黄原胶用作稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂、泡沫增强剂和加工辅助剂在食品工业中得到了广泛的应用。它能使果酱、豆酱等酱体统一、涂拌性好、不结块、易于灌装,且提高口感;作为乳化剂用于乳饮料中,可防止油水分层和提高蛋白质的稳定性;作为保鲜剂处理新鲜果蔬,可防止果蔬失水、褐变;将其用于各类点心、面包、饼干、糖果等食品的加工,可使食品具有更优越的保型性,更长的保质期和更良好的口感,黄原胶还广泛应用于各种肉制品的加工,可明显提高制品嫩度、色泽、风味和持水性。
短梗霉多糖
短梗霉多糖是出芽短梗霉分泌的一种黏性多糖,又称普鲁兰多糖、普聚多糖或茁霉多糖,是无色、无臭的白色粉末状物质。
短梗霉多糖具有良好耐热和耐酸碱性、稳定的黏度、优良的可塑性,作为多种食品品质改良剂和增塑剂有广泛的应用。
短梗霉多糖与适当比例的面粉、直链淀粉混合可制成风味不同的人造米、鸡蛋面、通心面或馅料,热量比一般产品低一半;
在肉制品中添加0.1%的短梗霉多糖,可明显提高肉制品的黏弹性、口感和持水性;
短梗霉多糖应用于糕点、面包及米面制品,可防止食品中的淀粉老化,延长保质期;
在口香糖类加工中,添加短梗霉多糖,可改善产品的口感,延长咀嚼时间和香味;
在冰激淋生产中,短梗霉多糖能够增强产品的滑润性,使产品具有更好的风味和口感;
在巧克力加工中,使用短梗霉多糖,产品成型性好,表面光泽、平滑;在果汁饮料中,使用短梗霉多糖可适度增加浓郁感、滑润、分散性好、稳定性增强;
由于短梗霉多糖在高盐环境条件下能保持良好的黏性,可作为高盐调味料的稳定剂口;
短梗霉多糖还具有良好的成膜性,在食品工业中可用作包装材料和被膜剂等。
热凝胶
热凝胶,又称凝胶多糖、凝结多糖,是由葡萄糖组合而成的高分子聚合物。热凝胶可作为食品添加剂用于多种食品如果冻、面条、香肠、汉堡包、冰淇淋等食品,可以改善产品的持水性、黏弹性、稳定性,并有增稠作用。热凝胶应用于肉制品中可提高其含水率,使产品更加柔嫩、口感更好;由于热凝胶在高温下仍可保持极好的形状和性质,将其加入面条中,可使面条具有更好的柔韧性:热凝胶可作为增稠剂、稳定剂应用于无脂食品,增加食品黏度;用于奶酪制品中可防止其脱水;用于冰淇淋中提高其保型性;在汉堡包中加入热凝胶,烹调后形成松软、多汁和高产量的汉堡包。
乳酸菌胞外多糖
乳酸菌胞外多糖是乳酸菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外,常渗于培养基的一类多糖,有的依附于微生物细胞壁形成荚膜,称为荚膜多糖,有的则进入培养基形成黏液,称为黏液多糖。乳酸菌胞外多糖在低浓度条件下能增大黏滞性而不形成凝胶,微小的切变力即可增大其流动性,切变力消除,黏度又很快恢复,在酸性条件下稳定性好。
乳酸菌胞外多糖在食品工业中可作为增稠剂、稳定剂、乳化剂、起泡剂和凝胶剂使用。含有胞外多糖的发酵剂可以使乳制品具有更好的口感、质地和风味。
细菌纤维素
少数微生物也能合成纤维素,如醋酸杆菌属、土壤杆菌属、假单孢杆菌属、产碱杆菌属、固氮菌属、根瘤菌属等属中的某些种,它们合成的纤维素统称为细菌纤维素,细菌纤维素可作为食品成型剂、增稠剂、分散剂、抗溶化剂应用于食品工业中,如利用细菌纤维素良好的成胶性和高持水性,可用于人造肉、人造鱼的生产。
环状糊精
环状糊精是一种具有新功能的细菌多糖,可防止挥发性物质的挥发,并可保护香料、脂溶性维生素等不为酸和光所分解,还可以改变香料、色素等物质的物化性质,如溶解度、色、味等,由聚合环状糊精制成的树脂还可用做萃取剂,用于去除果汁中的苦味。
食用菌多糖
食用菌多糖具有良好的排毒养颜、润肺益气、健脾和胃、补肾利尿、强精护扶、健脑、增寿等保健功效,在保健品、功能性食品等方面都可以得到广泛应用:在面粉中添加1%~3%金耳粗多糖,可改善面团的胶体性能,增加面团的吸水性,减缓淀粉的老化,增加面包体积和持水性,使面包口感柔软,内部组织细腻均匀,同时还赋予了面包保健功能。
结语
多糖由于其独特的物理化学性质及其广泛的生物活性,在食品工业己获得了广泛的应用,利用其抗菌性用于食品保鲜、利用其良好的成膜性及生物降解性作为食品包装材料、利用其乳化性和流动性用作食品乳化剂增稠剂、利用其特殊的生物学功能添加于食品中增加食品的保健功能、利用非淀粉多糖在胃肠道难以降解的特性开发出具有改善肠道微环境排毒通便的膳食纤维食品等,多糖己成为食品工业中的重要原料和添加剂。
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“多糖!您了解吗?”
本文作者:王恒禹刘玥姜猛丁侃
本文摘编于食品科学
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