Каковы области применения и меры предосторожности при использовании каррагинана в пищевых продуктах?

Пищевая камедь является широко используемой пищевой добавкой в мире, особенно в относительно развитых странах пищевой промышленности, почти все продукты питания используются в пищевых камедей, каррагинан как важный вид пищевых камедей, имеет много отличных свойств, и играет все более важную роль в пищевой промышленности.
Природа и роль каррагинана
1.1 Природа каррагинана 1.1.1 Физико-химические свойства каррагинана Каррагинан (Carrageenan), также известный как каррагиновая камедь, камедь роговых водорослей, представляет собой высокомолекулярный гидрофильный полисахарид, добываемый из красных водорослей. Его химическая структура представляет собой линейное полисахаридное соединение, состоящее из остатков D-галактозы и 3,6-ангидро-D-галактозы.
Пищевой каррагинан белого до светло-желтовато-коричневого цвета, морщинистая поверхность, слегка глянцевая, полупрозрачные хлопья или порошок, без запаха или слегка без запаха, без вкуса, липкая и скользкая текстура, набухает в холодной воде, может быть растворен в горячей воде выше 60 ℃ с образованием вязкого прозрачного или слегка молочно-белого легко текучего раствора, но нерастворим в органических растворителях, в меньше или равна их изоэлектрической точке, они легко растворимы в спиртах, глицерине, пропиленгликоле, но с моющими средствами, низкомолекулярными аминами и белками нерастворимы.
Благодаря неразветвленной структуре макромолекул каррагинана и их сильному анионному характеру, они могут образовывать высоковязкие растворы, вязкость которых зависит от концентрации, температуры, типа каррагинана, а также наличия или отсутствия других растворенных веществ.
Кроме того, каррагинан может образовывать множество различных гелей в пищевых системах на основе воды или молока при низких температурах.
Каррагинан обладает высокой стабильностью, и сухой порошок нелегко разрушается при длительном хранении. Он также стабилен в нейтральных и щелочных растворах и не гидролизуется даже при нагревании, но в кислых растворах (особенно при pH ≤ 4,0) каррагинан подвержен кислотному гидролизу и снижению прочности и вязкости геля. Стоит отметить, что при нейтральных условиях, если каррагинан нагревать при высоких температурах в течение длительного времени, он также будет гидролизоваться, что приведет к снижению прочности геля.
Все виды каррагинана можно растворять в горячей воде, в горячем молоке. При растворении в горячей воде образуется вязкий, прозрачный или слегка молочный, легко текущий раствор. Каррагинан может только поглощать воду и набухать в холодной воде, но не растворяться].
1.1.2 Реологические свойства каррагинана На основании того, что каррагинан имеет характер пищевой промышленности, каррагинан обычно используется в качестве загустителя, желирующего агента, суспендирующего агента, эмульгатора и стабилизатора. Производство этих применений каррагинана и реологические свойства каррагинана имеют большую взаимосвязь, и поэтому точное понимание реологических свойств каррагинана и правила их изменения в различных условиях производства имеет большое значение.
Вязкость раствора экспоненциально увеличивается с ростом концентрации и экспоненциально уменьшается с ростом температуры. В установившемся состоянии зависимость вязкости от температуры имеет обратимый характер, но при нагревании и охлаждении наклон кривой "вязкость - температура" различен, при нагревании наклон кривой меньше, что обусловлено явлением гистерезиса.
При понижении температуры до 30℃ вязкость резко возрастала, что объяснялось тем, что молекулы каррагинана начинали постепенно спутываться в сетчатую структуру. Вязкость κ-каррагинана и ι-каррагинана резко возрастает, когда они достигают точки гелеобразования при пониженной температуре; это не относится к λ-каррагинану.
Время нагрева при постоянной температуре также влияет на вязкость раствора каррагинана. 75 ℃, с увеличением времени постоянной температуры, вязкость раствора каррагинана уменьшается, потому что коллоидные молекулы диссоциируют при нагревании раствора, молекулярная запутанность уменьшается, поэтому вязкость уменьшается. Когда 100 ℃, вязкость с ростом времени и снижение, и снижение вязкости имеет резкий и медленный, причина в том, что в начале, под воздействием высокой температуры, вызванной демонтаж межмолекулярного сцепления так, что вязкость уменьшается, после периода более гладкой стадии, то несколько нестабильных макромолекул начали разрушаться, вязкость снизилась снова.
Вязкость раствора каррагинана увеличивается с ростом pH, затем стабилизируется по мере приближения к нейтральному значению, а затем снова снижается. Кислотность повышается за счет увеличения содержания H+, который способствует диссоциации молекул каррагинана и нейтрализует их электрические свойства, ослабляя электростатическое притяжение между полуэтерифицированными сульфатами. Усиление щелочности, OH и отрицательно заряженный каррагинан отталкивают и уменьшают запутанность молекулярной капли, поэтому вязкость раствора уменьшается как в сильнокислых, так и в щелочных условиях.
Вязкость раствора уменьшается, если в нем присутствуют определенные катионы. Это происходит потому, что катион может уменьшить электростатическое притяжение между полуэтерифицированными сульфатами.
1.2 Роль каррагинана в пищевой промышленности Роль каррагинана в пищевой промышленности в основном проявляется в трех аспектах: желирование, загущение и реактивность белков.

1.2.1 Реакция каррагинана и белка в растворе Агрегация белка с образованием белковых мицелл, каррагинан свободный в растворе, и белковые мицеллы голых аминокислотных фрагментов для получения ионных реакций, в зависимости от концентрации и рН различных, соответственно, когезии осадка, суспензии и желирования;
В твердом состоянии мясных продуктов, после выделения соли (вяления, тумблирования) и тепловой обработки, белки вступают в реакцию друг с другом, образуя белковую сетчатую структуру, которая укрепляется за счет взаимодействия каррагинана с белками.
Каррагинан может укреплять эту структуру за счет взаимодействия с белками. Поэтому каррагинан может стабилизировать белковые растворы, адсорбируя молекулы белка в белковом растворе. Практическое применение - стабилизатор молочных напитков и стабилизатор эмульгирования мороженого, стабилизация и загущение раствора молочного белка.
1.2.2 Гелеобразование каррагинана 1.2.2.1 Факторы, влияющие на прочность геля каррагинана Прочность геля линейно возрастает с увеличением концентрации κ-каррагинана в определенном диапазоне. Это объясняется тем, что с увеличением концентрации возрастает количество молекул κ-каррагинана и усиливается межмолекулярная сшивка.
Прочность геля раствора κ-каррагинана снижается при повышении температуры, но кривая изменения отличается при повышении и понижении температуры, так как молекулы κ-каррагинана в геле при понижении температуры образуют двойную спираль, а затем трехмерную сетчатую структуру, которая является экзотермической в процессе гелеобразования;
А при нагревании процесс солюбилизации геля поглощает тепло. Поглощение тепла и экзотерма при изменении прочности геля вызывают явление гистерезиса, и наклоны кривых охлаждения и нагревания различны. Например, если взять за основу температуру 20℃, то прочность геля бутирата κ-каррагинана изменяется примерно на 2%~3% на 1℃.
Результаты эксперимента подтвердили, что прочность геля из κ-каррагинана с добавлением 0,2% KCL была в 4,6 раза выше, чем без KCL. В течение короткого времени гелеобразования прочность геля быстро и пропорционально увеличивалась со временем, затем относительно стабилизировалась, а после более чем 10 часов начала снижаться.
На ранней стадии застывания формировалась сетевая структура κ-каррагинана, прочность геля быстро возрастала и стабилизировалась, затем высвобождалась свободная вода, происходило обезвоживание и сокращение, прочность снижалась. На более поздней стадии прочность геля снижалась быстрее при добавлении измельченного KCL, что было связано с усилением сокращения обезвоживания под действием электролита.
При pH＜5,0 прочность геля каррагинана увеличивается с ростом pH; при pH5,0~8,5 она стремится к равновесию; при pH8,0~9,5 прочность снижается; а при pH＞9,5 прочность снова возрастает. Это объясняется наличием перекрестных цепей в молекулярных остатках каррагинана, которые значительно снижают прочность геля.
Соответствующая концентрация OH может ввести 3,6-ангидроксилированную кислородную мостиковую структуру в макромолекулу, что способствует устранению перегибов, выпрямлению молекулярной цепи и формированию двойной спиральной структуры, что приводит к повышению прочности геля. То есть μ-каррагинан преобразуется в κ-каррагинан.
По данным A.S. M icheel et al. увеличение концентрации электролита увеличивает прочность геля. Катионы также играют важную роль в прочности геля. Ca2+, K+, NH4+, Rb+, Cs+ образуют твердые гели, тогда как Na+, Li+ образуют слабые гели. Последние два не могут эффективно гелеобразовать.
1.2.3 Загустевание каррагинана По сравнению с реактивностью белка и гелеобразованием, описанными ранее, загустевание каррагинана относительно слабое, и в практическом применении его путают с реактивностью белка, поэтому это свойство имеет наименьшее практическое применение.
На практике слабожелатиновый каррагинановый загуститель обычно используется в мороженом и молочных напитках, где сочетание слабожелатиновой сетевой структуры, создаваемой каррагинаново-белковой системой, вместе с действием солей кальция и т.д. может придать материалу определенную консистенцию.
В мороженом каррагинан плюс маннан вместе с молочным белком образуют слабую гелевую сеть, придающую мороженому сохранение формы, устойчивость к тепловым изменениям, предотвращающую отделение мякоти, препятствующую росту кристаллов льда, улучшающую скорость расширения мороженого и скорость таяния.
Какао-молоко - самый распространенный молочный напиток с каррагинаном, в нем каррагинан-белковая система образует слабый гель, чтобы обеспечить "поддержку" консистенции какао-порошка, при этом каррагинан, образующийся в слабом геле, не разрушает вкус, создаваемый другими веществами. В других молочных напитках каррагинан используется в меньшем количестве или вообще не используется.
Применение каррагинана в производстве желе
2.1 Роль каррагинана в производстве желе Каррагинан, как хороший коагулянт, может заменить обычный агар, желатин и пектин. Желе из агара недостаточно эластично, цена выше; желатин, чтобы сделать недостатком желе является застывание и температура плавления низкая, подготовка и хранение должны быть низкой температуры охлаждения; пектин является недостатком необходимости добавления высокой растворимости сахара и соответствующего рН для того, чтобы застыть.
Каррагинан не имеет этих недостатков, желе из каррагинана отличается эластичностью и отсутствием водоотделения, каррагинан благодаря своим уникальным гелеобразующим свойствам и стал широко используемым желирующим агентом.
2.2 Каррагинан в количестве желе по вкусу и другим классификациям, каррагинан в разных видах желе в количестве, указанном в таблице 1.
Таблица 1 Количество каррагинана в различных видах желе

2.3 Каррагинан в применении желе в примечаниях 2.3.1 Из-за системы каррагинан - камедь конжака, растворимость последней относительно плохая, поэтому необходимо проводить тепловую консервацию, время тепловой консервации недостаточно, растворение камеди конжака не полное, желе из текстуры не правильное, и серьезное приведет к тому, что желе будет очень нежным и не сформированным;
Но в то же время, если время сохранения тепла слишком велико, каррагинан и щелочь или добавление буфера, такого как цитрат натрия, камедь конжака склонна к деацетилированию денатурации, что приводит к явлению "суп из яичных капель", желе все еще не может быть сформировано. Поэтому рекомендуется, чтобы после кипячения летом без изоляции, после кипячения зимой изоляция составляла 10 мин, весной и осенью между этими двумя режимами.
2.3.2 Добавить кислоту, из-за каррагинан не кислотостойкий, добавить кислоту температура рекомендуется, чем ниже, тем лучше, как правило, в 70 ~ 80 ℃ желе заполнения до или в соответствии с фактическими условиями процесса, или чем выше температура каррагинан, скорее всего, будет разрушен, влияющие на вкус, и в то же время рекомендуется, что лимонная кислота растворяется в воде, чтобы добавить, чтобы избежать причинения местных перекиси;
Регулировка pH обычно составляет не менее 4, если требуется более кислый вкус, рекомендуется использовать другие коллоиды для помощи; в то же время, пастеризация также повлияет на вкус, необходимо регулировать в соответствии с фактической ситуацией.
2.3.3 Фильтрация означает использование сита для фильтрации материала после кипячения, целью которой является удаление частиц камеди конжака, которые не могут быть растворены, для получения относительно очень прозрачного желе, которое может быть сделано для получения эффекта определенного высококачественного прозрачного желе. Применение каррагинана в производстве мягких конфет
3.1 Роль каррагинана в мягких конфетах с каррагинаном делать прозрачные фруктовые мягкие конфеты в нашей стране еще на стадии производства, это фруктовый вкус, умеренная сладость, хрустящие и не липкие зубы, и его прозрачность лучше, чем агар, цена ниже, чем агар, добавленный к общей твердой и мягкой сахара в продукт может сделать вкус гладким, более эластичным, вязкость небольшая, высокая стабильность.
3.2 Количество каррагинана в помадке Каррагинановая помадка по вкусу, внешнему виду классифицируется, количество каррагинана в различных видах помадки приведено в таблице 2.

Таблица 2 Количество каррагинана в различных видах мягких конфет

Другие коллоиды, используемые в помадке, - это желатин, агар, пектин, модифицированный крахмал и т. д., которые имеют разные вкусы и характеристики.
3.3 Меры предосторожности 3.3.1 Помадный порошок на основе каррагинана нелегко растворяется в высокой концентрации сахара, поэтому рекомендуется сначала растворить его в воде, иначе легко образуется трахома - мелкая крупинка желатина.
3.3.2 Обратите внимание на содержание редуцирующего сахара, слишком низкое, при длительном хранении легко возвращается в песок; слишком высокое, при кипении сахара легко ввести в форму, не сформировать, вытянуть.
3.3.3 Можно добавить фантазийные материалы после окончания варки клея, например, морковный соус и т.д., но при этом нужно рассчитать пропорцию мягкой сахарной пудры. Каррагинан в производстве мясных продуктов
4.1 каррагинан в производстве мяса Каррагинан, используемый в продуктах из птицы, может улучшить и может быть предоставлен для поддержания влажности, вкуса, текстуры, резки, замораживания и плавления и стабильности, чтобы принести пользу. Например, каррагинан для ветчины и ветчины колбасы может играть роль геля, эмульгирования, удержания воды, повышения роли эластичности, особенно для обеспечения соответствующего удержания воды, даже при производстве высокопродуктивных продуктов, он также может иметь хорошее удержание воды, и потому, что он может быть комплексирован с белками, может обеспечить довольно хорошую организационную структуру, так что продукт имеет нежный, нарезка хорошая, хороший вкус, эластичность, жесткий и хрупкий умеренный, нежный и освежающий и так далее. Каррагинан - это необходимая пищевая добавка для ветчины, которая улучшает качество продукта и снижает его стоимость.
Кроме того, поскольку каррагинан диспергируется в холодной соли и не увеличивает вязкость рассола, поэтому он не принесет неудобств при водной обработке мяса птицы. κ- и ι-каррагинан или κ-каррагинан, соединенный с камедью саранчи, сделает бульон гелеобразным, и приправа, взвешенная в бульоне, будет хорошо видна, и сможет сохранить вкус рыбы в консервах. κ-каррагинан, камедь саранчи и раствор KCL на поверхности замороженной рыбы образуют пленку, которая защищает мясо рыбы от разрушения, а мякоть рыбы не повреждается. защищает рыбу от разрушения и сохраняет ее целостность от механических повреждений при обработке.
При производстве ветчины κ-каррагинан связывается со свободной водой и взаимодействует с белками, обеспечивая влагосодержание и содержание растворимого белка.
4.2 Применение каррагинана в мясных продуктах Количество каррагинана в ветчине обычно составляет 0,75%, а затем контролируется с помощью инъекций, галтовки и других процессов, можно получить хорошие результаты. Применение каррагинана в производстве мороженого
5.1 Роль каррагинана в производстве мороженого В производстве мороженого и мороженого, каррагинан может сделать жир и другие твердые компоненты распределены равномерно, чтобы предотвратить разделение молока компонентов и кристаллов льда в производстве и хранении увеличение; так что мороженое и мороженое организации является нежным, структура скользкой, вкусной; в производстве мороженого, каррагинан благодаря катионам в молоке может взаимодействовать с, в результате чего уникальные желирующие характеристики, может увеличить мороженое В производстве мороженого, каррагинан может взаимодействовать с катионами в молоке для получения уникальных желирующих свойств, которые могут увеличить формовочные и антиплавильные свойства мороженого, улучшить стабильность мороженого при перепадах температуры, и оно не легко тает при размещении.
Хотя каррагинан не подходит для использования в качестве первичного стабилизатора при производстве мороженого, он может быть использован в качестве хорошего вторичного стабилизатора для предотвращения отделения сыворотки при очень низких концентрациях. Потому что хотя каррагинан и повышает вязкость системы, но не может содержать достаточно камеди для стабилизации системы.
Камедь бобов акации, гуаровая камедь и карбоксиметилцеллюлоза являются хорошими первичными стабилизаторами при использовании по отдельности или в комбинации, однако у них есть один и тот же недостаток: они вызывают отделение сыворотки в смесях мороженого. Поэтому добавление каррагинана препятствует этому явлению.
5.2 Дозировка каррагинана в мороженом Для разных видов мороженого требуются разные стабилизаторы льда, например, мороженое Snowbet с низким содержанием жира можно использовать без эмульгаторов, а мороженое премиум-класса содержит большое количество молочных продуктов, в которых содержится большое количество молочных белков, которые также могут выступать в качестве эмульгаторов, что необходимо специально корректировать в зависимости от особенностей производственного процесса, сформулированных в продукте. Количество каррагинана в различных видах мороженого представлено в таблице 3.
Таблица 3 Количество каррагинана в различных видах мороженого

5.3 Меры предосторожности при использовании 5.3.1 Небольшое количество крахмала может быть добавлено для заполнения, большее количество будет иметь порошкообразную текстуру и плохой вкус.5.3.2 Каррагинан используется в меньших количествах, и большее его количество замерзает после выдержки. Применение каррагинана в производстве пива
6.1 каррагинан в роли пивного производства Каррагинан с сильной анионной группой - сульфатным эфиром, может напрямую или через ионы металлов "моститься" и положительно заряженные белки, эфиры, декстраны соединяться, благодаря длинноцепочечной структуре каррагинана, свойствам материала, соединению и расширению, образованию флокул, под действием силы тяжести, очень быстро! Осадок выпадает, так что сусло достигает цели осветления. Поэтому каррагинан является эффективным осветлителем сусла, он может быстро осадить белок, чтобы сусло приобрело хороший яркий вид, благоприятный для роста дрожжей, и благоприятный для фильтрации, уменьшения фильтрационных потерь, увеличения скорости сусла, улучшения биостабильности пива, и продления срока хранения пива.
6.2 Количество каррагинана в пиве Что касается количества использования, то каждый производитель в зависимости от своего сырья, пропорции солода и вспомогательных материалов, концентрации сусла, особенностей технологического процесса, определяет разумную и эффективную дозировку, как правило, в диапазоне 15~25 мг/кг.