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瓊膠概述
也叫
瓊膠、凍粉,通稱洋粉或洋菜。用海產的石花菜、江蘺等製成。為無色、無固定形狀的固體,溶於熱水。可作冷食和細菌的培
瓊脂(Agar)又稱
瓊膠,俗稱
洋菜、
凍粉或
凍膠,是由紅海藻綱中提取的親水性膠體。據據中華人民共和國藥典記載,瓊脂“系自
石花菜Gelidi-umamamiiLantx或其他數種紅藻類植物中浸出並經脫水乾燥的黏液質”;按美國藥典定義,瓊脂是一種從Rhodophyceae類的某些海藻萃取的親水膠體;按化學結構上來說,瓊脂是一類以半
乳糖為主要成分的一種高分子多糖。
瓊脂又複雜的多糖類組成的天然產物。白色至淺褐色。無臭無味。略具光澤,輕而鬆脆。在冷水中吸水膨脹但不溶解。加百倍水煮沸則成粘液,冷卻後成半透明的凝膠狀物。
瓊脂具有很好的膠凝性和凝膠穩定性,廣泛用於食品、醫藥、日用化工、生物工程等許多方面。在食品中,作為膠凝劑、穩定劑、增稠劑、分散懸浮劑,起著增加食品黏度、賦予食品以黏滑而富有彈韌性的口感等作用,從而改善食品的品質,提高食品的檔次。
在醫藥行業,瓊脂常被用作細菌培養基。
脂的化學結構較複雜,一般認為是由瓊二糖為骨架組成的鏈型分子中性糖。其中的瓊二糖是由1,3連線的β-D-吡喃半乳糖與1,4連線的3,6-內醚-α-L-吡喃半乳糖重複交替連線的鏈型分子中性糖。另外還含有少量的L-半乳糖,6-甲基-D-半乳糖和D-木糖,及硫酸基、
丙酮酸和
葡萄糖醛酸。
上世紀70年代,科學工作者對瓊脂作了詳細的研究,基本弄清了它的化學組成與結構。瓊脂是由半乳糖和半乳糖的衍生物構成的長鏈形多糖。瓊脂主要是由瓊脂糖和瓊脂膠兩部分組成。作為膠凝劑的瓊脂糖,是形成凝膠的組分,而瓊脂膠是非凝膠部分,也是商業瓊脂提取過程中力圖除去的部分。瓊脂中含有的瓊脂糖越多,瓊脂的凝膠強度就越高,其套用價值也越高。
瓊膠是從石花菜、
江蘺等
紅藻植物提制的多糖,其主要成分為多聚半乳糖的硫酸脂。製成的商品有的為條狀,有的為粉狀。
瓊脂的最有用特性是它的凝點和熔點之間的溫度相差很大。它在水中需加熱至95℃時才開始熔化,熔化後的溶液溫度需降到40℃時才開始凝固,所以它是配製固體培養基的最好凝固劑。用瓊脂配製的固體培養基,可用以進行高溫培養而不熔化,在凝固之前接種時,也不致將培養物燙死。因此,瓊脂是製備各種生物培養基中套用最廣泛的一種凝固劑。瓊脂的濃度,通常是液體培養基的1~1.5%。
除
石花菜屬的石花菜、
大石花菜等含有外,也於近緣的紅藻中含有。市售的瓊脂是從這些海藻的乾燥物經熱水浸出,冷卻凝固,使之凍結並經過加溫水流出,最後乾燥而成。白明膠樣的透明無味無臭的塊片或粉末,不溶於冷水,溶於熱水形成粘稠液。1%溶液冷卻後形成凝膠,在80—100℃下形成溶膠。也能從江蘺科(Gracilariaceae)和仙菜科(Ceramiaceae)中得到。除食用和工業用外,常用作細菌的培養基等。
瓊脂能在腸道中吸收水分,使腸內容物膨脹,增加大便量,刺激腸壁,引起便意。所以經常便秘的人可以適當食用一些石花菜。瓊脂富含礦物質和多種維生素,其中的褐藻酸鹽類物質有降壓作用,澱粉類硫酸脂有降脂功能,對高血壓、高血脂有一定的防治作用。可清肺化痰,清熱祛濕,滋陰降火,涼血止血。
瓊脂不宜與含有酸性的食品混合,會影響其效果。瓊脂不溶於糖溶液,食品配方中含有瓊脂時應將糖加入熱瓊脂溶液中。一般熱瓊脂溶液降溫至40℃以下即形成
凝膠,在85℃以下不會溶化成
瓊膠的結構
瓊膠的結構是β-D-半乳糖之間以1,3-糖苷鍵形成鏈。在鏈的末端是以1,4-糖苷鍵同α-D-葡萄糖硫酸酯連線。瓊膠無色、無味、能吸水膨脹,溶於熱水,冷卻後變成凝膠。由於其與水有很強的結合力,在低濃度時也能形成凝膠。所以在食品工業中是果凍製品的膠凝劑,在糖果製作中作軟糖基,在果汁飲料中作濁度穩定劑。
瓊膠的作用
瓊膠由於其獨特的膠凝性和穩定性,長期以來廣泛套用於食品工業中。在我國和日本等亞洲國家,瓊膠作為一種食品已有很久的歷史,現在仍然為人們所喜愛。瓊膠早已被美國食品藥品管理條例列為公認安全產品,獲準作為食品添加劑載入在食品化學藥典中。瓊膠可作增稠劑、凝固劑、懸浮劑、乳化劑、穩定劑和保鮮劑,用於製造各種飲料、果凍、果糕、冰淇淋、糕點、軟糖、罐頭及肉製品,並添加至乳製品和發酵品中用於改進口感。瓊膠在食品工業中的用量一般為0.3~1.5%。
瓊膠的使食用方法
楊梅豆腐
原料:
瓊脂、楊梅汁、冰糖
做法:
將瓊脂在清水中浸泡。2小時後將半鍋水煮沸,放入瓊脂煮至完全溶解;
將冰糖放入楊梅汁中用小火燉,直到冰糖溶於楊梅汁中;
將冰糖楊梅汁與瓊脂混合,用慢火煲滾,並不停攪拌均勻;
將煮好的汁液迅速倒入容器,冷卻後放入冰櫃冰鎮。
功效:
楊梅含有多種有機酸,維生素C的含量也十分豐富,不僅可直接參與體內糖的代謝和氧化還原過程,增強毛細血管的通透性,而且還有降血脂,阻止癌細胞在體內生成的功效。楊梅所含的果酸既能開胃生津,消食解暑,又能阻止體內的糖向脂肪轉化的功能,有助於減肥。
水果果凍
原料:木瓜、葡萄、桃子(或其它水果)、乾玫瑰花骨朵、冰糖、蜂蜜、
做法:用熱水將玫瑰花骨朵浸泡,不用太多水;將水果切丁;將瓊脂放在溫水裡泡5分鐘,然後拎乾放進開水鍋里煮至瓊脂完全融化後將雜質拎出(用一個小篩子或網子);再將拎過雜質的瓊脂漿里放入玫瑰花水、蜂蜜、冰糖繼續在火上熬一會,為的是將蜂蜜和冰糖溶化;將水果丁放入製作布丁的容器中(註:如果是家中用的碗一列的類的容器,要將碗底鋪上保鮮膜,以便容易扣出);將瓊脂液倒進乘有水果的容器中;晾涼;晾涼後放進冰櫃(熱著放進冰櫃,對冰櫃不好);好了~~~
豆沙涼糕
材料:
500ml水
一碟紅豆沙(喜歡吃甜食的朋友可以依自己口味酌情加量。)
瓊脂15克(不要太多,否則口感不好。)
蜜棗十來個切成小塊裝碗備用。(或者加個人喜歡的小果脯,比如葡萄乾什麼之類。)
做法:水倒入鍋內,燒開;水開,倒入紅豆沙,攪拌,化開;倒入瓊脂,化開;停火,倒入蜜棗,拌勻。(如果有其他水果放進去,味道就更豐富了。);稍稍涼涼,把湯汁裝進紙杯,放入冰櫃20分鐘;欲食時,取出紙杯,倒扣在盤子上,切成小塊食用。
儲存方法
應放在乾燥的地方,溫度保持在18-25℃之間可以增長瓊脂的庫存壽命, 如長時間儲存溫度過度,就會導致凝膠強度的降低。瓊脂不宜與有氣味性強的東西存放在一起。
注意事項:防潮,置於乾燥通風處保存。
瓊膠的物理、化學性能
溶解性
溫下,瓊脂不溶於水和無機、有機溶劑,它只微溶於乙醇胺和甲醯胺,但在加熱條件下可溶於水和某些溶劑。乾瓊脂在常溫下可吸水溶脹,吸水率達20倍,加熱到95℃可溶於水形成溶液。瓊膠溶液在室溫下可形成凝膠,與其它能形成凝膠的物質相比,在相同濃度下其凝膠能力最強,0.1%的瓊脂溶液在30℃左右即可凝固。瓊脂也可溶解在沸騰的低濃度乙醇(30%-50%)溶液中。在某些高濃度的電解質溶液,如硫酸鈉、硫酸鎂或硫酸銨中,可使其鹽析而析出。研究發現,瓊脂還可以溶解於多種其他的溶劑。
絮凝
溶液加入10倍體積的乙醇、異丙醇或丙酮,可以使瓊脂從水溶液中絮凝析出。同樣,飽和硫酸鈣、硫酸鎂或硫酸銨溶液,可以使瓊脂溶液發生鹽析。利用這一特性,在瓊脂提取工藝中,可用於瓊脂凝膠脫水。
凝膠溫度滯後性
膠是熱可逆性凝膠,凝膠加熱時融化,冷置後便凝固,能夠重複進行。瓊脂溶液的凝固點一般在32℃-43℃之間,而瓊脂凝膠的熔點一般在75℃-90℃之間。熔點遠高於凝固點是瓊脂的特有現象,稱為“滯後現象”。瓊脂的許多套用優越性就體現在它的這種高滯後性。
黏度
脂水溶液(溶膠)的黏性隨原料種類、原料質量、提取條件、溶液pH、無機鹽類的多少以及測定時瓊脂濃度、溫度和加入電解質的不同而有所不同。一般情況下,凝固能力強的天然多糖,其溶液的黏度則較低。由於瓊脂具有很強的凝固能力,因此,其黏度較低。石花菜瓊脂具有很高的凝膠強度,其黏度比江蘺瓊脂低。工業瓊脂在提取過程中,因經過化學試劑處理,受到一定程度的破壞,其黏度較低。
非酸性降解
大量的黏度、衍射和凝膠強度實驗與研究證明,純淨的乾瓊脂的穩定性很好,在室溫下很難降解。但含有雜質、高溫、超音波、強γ射線、強烈攪拌等因素可使瓊脂分子鏈發生斷裂而降解,使瓊脂某些理化性質惡化。
凝膠
脂的最大特點是具有凝膠性,即使濃度為0.004%的瓊脂溶液,在常溫下也能形成凝膠。同其它能形成凝膠的物質相比,瓊脂在相同濃度下其凝膠強度最大。瓊脂形成凝膠時,無需任何助凝劑,凝膠強度的大小與原料的種類、生長環境、採集季節和提取方法等有關,而且還與其化學組成和結構密切相關。瓊脂強度是衡量瓊脂品質的最主要指標,低強度凝膠,具有優良的分散體系的保護作用、防止擴散作用和改善產品質地的效果;高強度的凝膠,由於其具有優良的強度、彈性、回復力、相對透明性、相對滲透性和可逆性,因而具有極高的套用效果和價值。
瓊脂食品加工
瓊脂食品加工應
概述
瓊脂具有膠凝性和凝膠的穩定性,在食品中工業中常被用作增量劑、增稠劑、乳化劑、膠凝劑、穩定劑、賦形劑、助懸劑、水分保持劑。瓊脂廣泛用於製造粒粒飲料、米酒飲料、果汁飲料、水晶軟糖、羊羹、午餐肉、火腿腸、果凍布丁、冰淇淋、裱花蛋糕、八寶粥、涼拌菜等等。瓊脂在日化工業中用於牙膏、洗髮露、洗面乳、化妝品、固體清香劑等。瓊脂在化學工業、醫學科研,可作培養基、藥膏基及其他用途。
糖果工業
作為膠凝劑,主要用於製造軟糖。根據瓊脂的凝膠能力,軟糖中的瓊脂用量一般為1%-2.5%,碳水化合物以蔗糖為主,澱粉糖漿為輔,其比例約為3:2。用瓊脂製造的軟糖,其透明度、品質及口感均優於其它軟糖。瓊脂雖然作為傳統的凝膠物質在糖果製作中長久套用,但實踐表明其口感特性比較單一,來也常添加明膠、變性
澱粉汁、果泥或瓜果等,這有助於糖果配合物料組成的多樣性,有利於風味與口感的改進。顧勇等人研製的南瓜軟糖,其配比為蔗糖200g、瓊脂15g、南瓜250g、檸檬酸0.3g。生產出的產品酸甜適口,色澤金黃,嚼感細膩,有較好的彈性和韌性。
禽類和肉類罐頭
作為膠凝劑和賦形劑,可以形成為有效粘合碎肉的凝膠,消除罐頭中食品組織發生脆碎。其用量是罐頭中清湯的0.2%-2.0%。在八寶粥、銀耳燕窩、羹類罐頭食品中,使用0.3%-0.5%的瓊脂作為增稠劑、穩定劑,可以改善口感,使其他添加物分散均一,防止沉澱、分層。
飲料類產品
為助懸劑,使飲料中固型物懸浮均勻,不下沉。其懸浮時間及保質期長,是其它助懸劑無法代替的。產品透明度、流動性更好,口感爽滑無異味。瓊脂在果粒飲料中表現出優異的懸浮效果,當濃度為0.001%-0.005%時即可使果粒懸浮均勻。
果凍製造
瓊脂,可作為穩定劑和膠凝劑,使顆粒懸浮均勻,不沉澱,不分層。根據瓊脂的膠凝能力,一般用量為0.15%-0.3%。
冷飲食品
瓊脂用於冷飲食品,如冰棒、冰淇淋等各種冷凍製品中,可減少冰晶,提高抗熱融性,使產品更加爽口。在冰淇淋生產中,瓊脂可改善冰淇淋的組織狀態,提高冰淇淋的黏度和膨脹率,防止冰晶析出,使製品組織細膩輕滑,其使用量為0.3%左右。瓊脂與刺槐豆膠、明膠相配合,對豐富冷飲食品的質地和提高香味穩定性方面起到極其優異的作用,並能防止脫水收縮和表面結皮。作為穩定劑的最佳濃度是:瓊脂0.12%、刺槐豆膠0.07%、明膠0.2%。
焙烤食品
瓊脂可作為填充劑、膨鬆劑和保水劑,廣泛地用於多種焙烤食品中。如焙烤食品生產廠將瓊脂用於曲奇餅、奶油夾心派的外殼、餡餅、糕餅甜心表層的酥皮、蛋白酥皮筒等。瓊脂還可以作為填充劑和膨鬆劑,代替澱粉製造麥片糊、無澱粉麵包和餐後點心。在焙烤食品中,瓊脂使用量一般為0.1%-1.0%。
乳製品
瓊脂可有效降低奶製品的離漿性、增強穩定性和乳化性,廣泛地套用於乳製品中。在法國軟白乾酪、奶油乳餅、發酵牛奶製品中添加瓊脂,具有很好的穩定性和韌性,也有助於改善乾酪的稠度和切片性。在乳製品中瓊脂的用量一般為0.05%-0.85%,與甘露膠、黃原膠複合使用效果更好。
糖衣食品
脂可作為糖衣的穩定劑,還可以防止食品與包裝的粘連。糖衣食品中瓊脂的含量通常為0.2%-0.5%。以需要的糖量為基準,瓊脂的濃度達到0.5%-1.0%時,可作為油餅透明糖衣的穩定劑,從而提高透明糖衣的黏度和在油餅表面的黏著力,促使凝膠較快速凝固並增加柔韌性,以減少表面缺陷和裂紋。在套用中,瓊脂通常與其他植物膠如瓜爾膠和槐豆膠混合使用。
肉製品
瓊膠能有效保持產品的風味。瓊脂用於灌制香腸、熏制或腓制肉製品,可明顯保護其膠體以防止風味散失。因此,烹調的火腿也可澆蓋含有瓊脂和抗壞血酸的溶液。包裝以後,經瓊脂處理過的肉製品比未處理的和只用抗壞血酸單獨處理的肉製品更能保持原有的風味。
釀造行業
瓊脂在釀造行業作為啤酒、醬油和食用醋的澄清劑以加速和改善產品澄清。瓊脂以其獨特的物化性質,如高熔點、不易霉變的特性,作為明膠的替代品,替代明膠在各方面使用。
前景展望
瓊脂在食品工業、醫藥工業、日用化工和生物工程等許多方面套用廣泛。除此之外,瓊脂本身含有豐富的水溶性食物纖維,具有排毒養顏、降血糖、降血脂等保健功效,已成為食品市場的新寵。據不完全統計,每年瓊脂的全球需求量約為3萬噸,而近十多年來,由於受到原料的限制,全世界瓊脂的年生產量僅為2萬噸左右,供需缺口1萬多噸。國際市場的瓊脂價格也不斷上升。據預測,瓊脂每年約有5億美元的市場。
瓊脂產業的發展,推動了瓊脂類海藻養殖業的快速發展,解決了大量的勞動就業和促進了農村經濟的增長。另外,藻類通過自身的光合作用消化海水中的碳、氨、磷、硫等營養物質,從而維持了海洋生態環境平衡,促進了其它如貝類經濟動物的養殖。因此,瓊脂產業的發展具有重要的經濟效益、社會效益和生態效益,同時還直接或間接地成為構建海洋漁業生態鏈和海洋漁業產業經濟鏈不可或少的紐帶。隨著瓊脂在食品工業的廣泛套用,必將具有廣闊的市場前景。
分 子 式: (C12H18O9)n