食品膠

　　食品膠或食用膠體是一類特別的食品添加劑或食品配料，對(duì)現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展十分重要。因?yàn)槭称纺z的特性能滿足現(xiàn)代食品工業(yè)的加工需求，并滿足消費(fèi)者的食品風(fēng)味需求和健康需求。

　　從食品膠這幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷程來(lái)看，其重要性與日俱增。相當(dāng)數(shù)量和種類的加工食品若要進(jìn)一步提高其感官品質(zhì)和質(zhì)量，都離不開(kāi)食品膠體的有效應(yīng)用。同時(shí)，植物、動(dòng)物及微生物等來(lái)源的食品原料，要順利地加工成食品，往往也要靠食品膠體的功能特性來(lái)完成?？梢哉f(shuō)，食品膠對(duì)于現(xiàn)代食品工藝技術(shù)的提高和現(xiàn)代食品工業(yè)的快速發(fā)展都有著顯著的推動(dòng)作用。正因?yàn)槿绱耍嘘P(guān)食品膠的研究和開(kāi)發(fā)一直以來(lái)都是全球食品添加劑和配料行業(yè)中十分活躍的領(lǐng)域，尤其是在食品業(yè)比較發(fā)達(dá)的美國(guó)、日本及西歐等國(guó)家和地區(qū)更是這樣。因此，食品膠是在食品工業(yè)中有著廣泛用途的一類重要的食品添加劑或配料。

　　雙重功能性

　　有關(guān)專業(yè)人士認(rèn)為，食品膠往往具有雙重功能性。

　　其一，是指它在食品中應(yīng)用時(shí)往往具有增稠、膠凝、穩(wěn)定、懸浮、乳化、成膜等諸多與加工有關(guān)的特性。食品膠可提高食品的黏稠度或形成凝膠，從而改變食品的物理形狀，賦予食品粘潤(rùn)、適宜的口感，并兼有乳化、穩(wěn)定或使食品顆粒呈懸浮狀態(tài)的作用。所以食品膠在食品中往往可以作為增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凝劑、乳化劑或懸浮劑使用。

　　其二，是則指食品膠作為一類功能性基料成分，如作為水溶性膳食纖維，往往對(duì)人體具有預(yù)防疾病的作用。絕大多數(shù)食品膠均屬多糖類物質(zhì)，一般不能被人體消化、吸收，所以多糖類食品膠有著許多重要的生理作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)多糖類食用膠作為膳食纖維的生理作用的研究報(bào)道較多，如瓜爾豆膠、果膠、魔芋膠、殼聚糖和黃原膠等，它們作為膳食纖維都有著顯著的生理功效。

　　在食品體系組成中需要的食品膠體添加量很少，通常為千分之幾，但卻能有效地改善食品的品質(zhì)。當(dāng)在食品體系中添加食品膠時(shí)，會(huì)賦予或改善這些體系的流變學(xué)特性，例如改變黏度、流體的假塑性等性能，從而使這些體系具有合適的質(zhì)構(gòu)。由于這些食品體系的流變學(xué)特性的改善，固體能均勻、長(zhǎng)久地懸浮在水相中，使乳化液得以穩(wěn)定而不至于油水分層，氣液體系也能以穩(wěn)定的狀態(tài)存在?？梢?jiàn)，食品膠能在食品工業(yè)中發(fā)揮重要的作用，是與它的獨(dú)特功能特性分不開(kāi)的。

　　食品膠重要的基本功能是使水相增稠，或是使水相成膠。這些重要功能已在食品加工工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，在眾多食品中，特別是在西方的許多食品產(chǎn)品中均采用親水膠體充當(dāng)體系穩(wěn)定劑的食品。

　　食品膠在食品中往往不只起一種作用，而是發(fā)揮了多種作用。以果膠為例，目前果膠應(yīng)用前景看好，與它在食品中的諸多功能分不開(kāi)，具體可以歸結(jié)為三方面：一是果膠作為生產(chǎn)果醬、果凍之類產(chǎn)品的膠凝劑，有其無(wú)可取代的優(yōu)良口感。不同酯化度的各種低酯果膠和酰胺化果膠等系列化果膠，能滿足人們對(duì)低糖、低熱量、低甜度食品的要求；二是果膠因其耐酸性等特性，可以主要供做巧克力飲料和酸性乳飲料的穩(wěn)定劑。隨著鈣反應(yīng)果膠的開(kāi)發(fā)，果膠在酸性蛋白類飲料中的應(yīng)用必將大幅度增加；三是脂肪替代品在全球是一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng)，正在以25％的年遞增率增長(zhǎng)?？梢杂米鞔漠a(chǎn)品雖然不少，但由于果膠所制得的脂肪仿制品口感獨(dú)特而備受重視。同時(shí)由于果膠是一種很好的水溶性膳食纖維，對(duì)人體健康也很有利。

　　食品膠的性質(zhì)

　　食品膠的性質(zhì)與很多因素有關(guān)，主要包括食品膠體本身的結(jié)構(gòu)因素以及溶液體系的性質(zhì)。

　　溶液體系的性質(zhì)是指溶液提供給食品膠體的環(huán)境，如溫度、pH、電解質(zhì)的種類及濃度等。一般來(lái)說(shuō)，食品膠在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都是以單糖為單位形成的大分子多糖，能溶解或在水中溶脹而不溶于有機(jī)溶劑。但由于所構(gòu)成多糖的單糖種類、聚合度、糖單元之間的鍵連及排列方式、糖單元上羥基的取代情況各異，導(dǎo)致不同的食品膠多糖在性質(zhì)上既有共性又有各自的特性，體現(xiàn)在溶解性、黏度、流體特性、膠溶液對(duì)酸堿及溫度的穩(wěn)定性，成膠凍能力及凝膠強(qiáng)度、膠溶液對(duì)其他電解質(zhì)的兼容性、假塑性及各種多糖之間的協(xié)同互補(bǔ)等方面程度各異。還有一種重要的食品膠體是蛋白質(zhì)屬性的親水膠體，主要產(chǎn)品為明膠、酪蛋白及其衍生物，乳清分離和濃縮蛋白及植物濃縮和分離蛋白，它們一般都是由氨基酸構(gòu)成。

　　食品膠的分子量分布對(duì)于膠液流體特性也很重要。在其他條件相同的情況下，兩種不同分子量分布的食品膠若在剪切速率為零時(shí)，黏度相同，但在較高剪切速率的情況下，它們往往會(huì)呈現(xiàn)不同的流體特性。與分子量相關(guān)的其他影響因素還有：平均分子量、聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和共存組分等。

　　凝膠中能包含的水分可高達(dá)99%之多。常見(jiàn)的食品凝膠應(yīng)用包括果凍、布丁、膠化汽水、膠化果汁、膠化果醬、膠化牛奶、凝膠糖等。

　　研發(fā)方向

　　近幾十年來(lái)，食品膠的研究已成為國(guó)內(nèi)外碳水化合物或多糖方面的研究熱點(diǎn)，有關(guān)各種新型食品膠的結(jié)構(gòu)組成、物化特性及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究報(bào)道很多。以食品膠的功能性為基點(diǎn)，以其在食品中的應(yīng)用為方向來(lái)推測(cè)食品膠的研究趨勢(shì)，應(yīng)該包括如下方面：

　　研究構(gòu)效關(guān)系

　　研究各種食品膠的功能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系很有必要，但目前這方面的研究，尤其是比較系統(tǒng)的研究報(bào)道還不多。這方面研究對(duì)于保證食品膠特性的穩(wěn)定性及在食品工業(yè)中的有效應(yīng)用都很關(guān)鍵，也可為今后尋找食品膠的替代品、食品膠的改性、人工化學(xué)合成，提供化學(xué)理論基礎(chǔ)。

　　研究生理功效

　　作為可溶性膳食纖維，更加深入研究各種食品膠所具有的功效也是今后研究的熱點(diǎn)，對(duì)于提高食品膠的產(chǎn)品附加值意義很大。尤其對(duì)于那些產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛的食品膠來(lái)說(shuō)就顯得十分重要，如果膠、魔芋膠、卡拉膠、黃原膠和海藻膠等，這也符合食品添加劑安全、高效的發(fā)展趨勢(shì)。

　　加強(qiáng)對(duì)食品膠的改性和人工合成研究

　　為改變目前部分單體膠功能性質(zhì)的局限性，除了采取復(fù)合配制使用方法外，加強(qiáng)這些食品膠自身的改性研究同樣是發(fā)展方向，這樣也可為食品膠在食品工業(yè)中更好、更廣泛地應(yīng)用開(kāi)辟新途徑。另外，目前大部分食品膠，包括其衍生物，多來(lái)源于天然產(chǎn)物，主要包括植物和動(dòng)物。但是食品膠天然資源正趨于減少，而通過(guò)人工合成得到的還不多，所以加強(qiáng)食品膠人工合成研究就顯得十分重要。

　　如生物技術(shù)型食品膠。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)，目前從自然界的植物、動(dòng)物中獲得的食品膠已經(jīng)十分有限，并且自然界植物、動(dòng)物生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低，同時(shí)也不利于自然生態(tài)保護(hù)，因而采用現(xiàn)代生物技術(shù)，如微生物發(fā)酵、基因工程等生物新技術(shù)，生產(chǎn)天然食品膠就成為一個(gè)重要方向。實(shí)踐證明，已被開(kāi)發(fā)應(yīng)用的微生物食品膠，如黃原膠等已為人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　再如復(fù)配型及制劑型食品膠。以現(xiàn)有的允許用作食品添加劑的食用膠為基礎(chǔ)原料，通過(guò)研究各種單體膠的性質(zhì)特性、膠與膠之間及膠與電解質(zhì)之間的反應(yīng)行為，確定單體膠種類及各自比例，采用復(fù)合配制的方法可以產(chǎn)生無(wú)數(shù)種復(fù)合膠。然后以功能強(qiáng)度、限量、成本、使用方便性等為指標(biāo)，優(yōu)選其中比較理想的復(fù)合膠或制劑型食品膠，轉(zhuǎn)化為商業(yè)化生產(chǎn)，可以滿足現(xiàn)代食品工業(yè)市場(chǎng)的需求。

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