Propiedades del carragenano y su aplicación

introducción

Carragenano, también conocido como carragenano y algina, es un tipo de polisacárido hidrofíde polímero extraído de algas rojas. Tiene un alto valor económico y es uno de los tres principales productos industriales de la goma de algas marinas del mundo (agargel, carragenano, algina). La carragenina es un aditivo alimentario, y la carragenina de calidad alimentaria es de color blanco a marrón amarill, superficie arru, escamas o polvo translúcido ligeramente brillante, inodoro, sin sabor, pegajoso y de sabor suave. El gel formado por la carragenina es térmicamente reversible, es decir, cuando se calienta se funde en una solución y cuando se enfría forma un gel. El carragenano es ampliamente utilizado en la industria alimentaria debido a su buena retención de agua, espes, emulsificación, gelificación, seguridad y no toxicidad.

1.  Estructura del carragenano

La estructura química del Carragenano es un compuesto de polisacáridos lineales compuesto por D - Galactosa y residuos de 3,6 - Deshidrogenación - D - galactosa. Según la posición del Grupo de ácido sulfúrico del semiéster sobre la galactosa, el Carragenano se puede dividir en siete tipos: K carragenano, L carragenano, R carragenano, Lambda carragenano, carragenano, Phi Carragenano y Theta carragenano. En la actualidad, se producen y utilizan carragenidos k, L y a o sus mezclas, especialmente K.

2. El desempeño del carragenano

1) Gelatinosa o gelatinosa

Las propiedades de gel de la carragenina están principalmente relacionadas con su composición química, estructura y tamaño molecular. La formación del gel de carragenano se divide en cuatro etapas: cuando el carragenano se disuelve en agua caliente, las moléculas se rizan irregularmente; En el proceso de caída de temperatura, sus moléculas se convierten en espiral y forman una sola espiroqueta. Cuando la temperatura baja de nuevo, se forma una doble héentre las moléculas, que es una estructura de red tridimensional, y el fenómeno de solidicomienza en este momento. Cuando la temperatura baja de nuevo, la doble espiroqueta se agrega para formar un gel.

2) solusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolusolu

El carragenano puede ser disuelen en agua caliente por encima de 70 ° C, y cuanto mayor sea el contenido general de sulfato, más fácil es de disolver. En el agua, el carragenano primero forma partículas coloid, añadiendo sacarosa, glicer, etc., puede mejorar su dispersión o romper la micela con un mezclador de alta velocidad para lograr el efecto de dispersión. Con el fin de promover la disolución del carragenano, en la producción de la industria alimentaria, se utiliza generalmente agua caliente por encima de 80℃ para disolverlo y dispersarlo.

3) estabilidad

La carragenina es muy estable en soluciones neutro alcalinas, y es más estable a un valor de pH de 9, incluso si se calienta, no se producirá hidrólisis. En soluciones ácidas, especialmente cuando pH 4 está por debajo, la hidrólisis catpor ácido es fácil de producir, reduciendo así la fuerza de congelación y la visco. La carragenina congeles más estable que el estado solución, y el grado de hidrólisis ácida a temperatura ambiente es mucho menor que el estado solución.

4) reactividad

La mayor diferencia entre el carragenano y otras macromoléculas solubles en agua es que puede reaccionar con proteínas. El grupo sulfato en la molécula de carragenano tiene una carga negativa muy fuerte. La proteína es una sustancia anfótera. Por debajo del punto isoeléctrico, los aminoácidos y la carragenina se combinan para producir precipitación debido a que tienen cargas opuestas. Por encima del punto isoeléctrico, los dos mantienen la misma carga, y los cationes polivalentes se utilizan como agentes de enlace y carragenina para formar coloide hidrófilo.

5) reología

La viscode la solución de carragenina aumenta exponencialmente con el aumento de la concentración y disminuye exponencialmente con el aumento de la temperatura. En el estado de temperatura constante, con el aumento del tiempo, las macromoléculas comenzaron a disoci, el entrelazintermolecular disminuyó, y la viscode la solución disminuyó. La viscode la solución de carragenina aumenta con el aumento del pH, y el aumento de la acidez promueve la disocide las moléculas de carragenina y neutrsus propiedades eléctricas, debilitando la atracción electrostática entre los grupos sulfato semiesterificados. Si el alcalino es demasiado grande, el hidróxido y la carragenina con carga negativa repuly reducen el entrelazde moléculas, por lo que la viscode la solución disminuye bajo condiciones de ácido fuerte y alcalfuerte.

3. Método de extracción del carragenano

La producción de carragenina en China toma como materias primas principales a la euestrin y a la salsa, y el proceso general es el siguiente:

Materia prima de lavado y secado, tratamiento alcalino, lavado a neutro, acidi, blanqueo, extracción de cola, filtración - corte de tiras de enfriamiento, congelación, deshidrat, deshielo, secado, producto terminado.

El tratamiento alcalino, el blanqueamiento con ácido y la extracción de cola son los procesos clave de la producción de carragenano. Estos procesos no sólo afectan el rendimiento y la calidad del carragenano, sino que también tienen un impacto importante en la tasa de extracción y el costo de producción del carragenano.

1) Tratamiento alcalino

Los resultados experimentales de Zhu Min et al. mostraron que cuando las algas fueron tratadas con KOH a temperatura ambiente y alta temperatura respectivamente, tanto la fuerza de gel como el rendimiento de los productos de carragenano obtenidos fueron significativamente superiores a los obtenidos con NaOH bajo las mismas condiciones.

2) Blanqueo de capitales

Cuando Huang Jiakang et al. estudiaron el proceso de blanqueamiento del carragenano, llegaron a la conclusión de que el color, el rendimiento de pegamento y la fuerza de gel de los productos de carragenano pueden ser tenidos en cuenta al acidificar y blanquear nuevamente con ácido oxálico en el proceso de blanqueamiento por acidi.

3) Diferentes métodos de extracción

Tang Yishan et al. propudos dos nuevos procesos de extracción de carragenano a partir de euestro, a saber, la extracción de aire a alta presión y la extracción de vapor de alta presión. Los resultados experimentales mostraron que el rendimiento de la extracción de vapor de alta presión era menor que el de la extracción de presión normal y la fuerza del gel disminuyó considerablemente, mientras que la alta presión de aire podría lograr un mayor rendimiento en un menor tiempo. Además, el pretratamiento con 100U/g de celulasa antes de la extracción podría aumentar el rendimiento en un 3,69%.

4. La principal aplicación del carragenano

La aplicación del carragenano en la industria alimenticia se enfoca principalmente en su gelificación, espesy reacción proteica.

1) Aplicación en bebidas

① La aplicación de bebidas lácteas, bebidas de pulpa de zumde frutas y bebidas sólidas

La carragenina tiene una habilidad única de reaccionar con proteínas en la leche, por lo que puede formar una estructura de solución tixotróen bebidas lác, previnila la formación de precipitación debido a la agregación entre partículas. El carragenano se utiliza para hacer leche de cacao con cacao en polvo. La adición de carragenina como estabilizador puede hacer que el cacao en polvo se disperse uniformemente en la leche y evitar que el cacao en polvo forme un precipitado. Cuando la bebida de jugo se coloca durante un poco más de tiempo, las pequeñas partículas de pulpa contenidas en ella se huny afectar a la apariencia. Como agente de suspensión y estabilizador, el carragenano puede producir partículas finas de pulpa uniformemente suspenen el jugo, reduciendo considerablemente la velocidad de hundimiento. Al mismo tiempo, debido a la baja viscodel carragenano, no es fácil ganarse la vida, y puede mejorar el sabor de beber. El uso de carragenano como estabilizador en bebidas sólidas puede mejorar su impacto, y la bebida es estable y no es fácil de estratificar.

② La aplicación de bebidas alcohólicas

El carragenano puede usarse como agente clarificante y estabilide espuma en bebidas alcohólicas. Debido a que el carragenano puede interactuar con las proteínas, es un agente eficaz de clarificación del mo, haciendo que el producto sea claro y transparente, propicio para el crecimiento de la levadura y propicio para la filtración, reduce la pérdida de filtración, mejora el rendimiento del mo, mejora la estabilidad biológica de la cerveza, alarga la vida útil de la cerveza.

2) La aplicación de las bebidas frías

La carragenina tiene una buena capacidad de reacción de la proteína de la leche, lo que puede prevenir la separación del suero después de añadir CMC. En la producción de helado, la adición de una pequeña cantidad de estabiliemulde helado hará que el helado tenga una mayor tasa de expansión y una estructura suave y estable.

3) Aplicación en productos cárnicos

La carragenina utilizada en el jamy embude de jamtiene las funciones de gel, emulsificación, retención de agua, aumento de elas, etc. Lo más importante es proporcionar una retención de agua adecuada. Incluso cuando se utiliza para hacer productos con alta tasa de producción, también tiene una buena retención de agua, y al completarse con proteínas, proporciona una estructura organizativa bastante buena, de forma que el producto tiene las funciones de fino, buen corte, buen sabor, etc., y es un aditivo necesario para la producción de embutidos de jamón.

4) Aplicaciones en la fabricación de dulces

En nuestro país se viene produciendo desde hace mucho tiempo el empleo del carragenano para la fabricación de gelatina transparente. La jalede de carragenina tiene buena transparencia, color brillante, uniforme, suave, viscopequeña, crujiente y deliciosa.

5) Aplicación en producción de gelatina

Debido a sus propiedades de gel únicas, la carragenina se ha convertido en el agente de gel preferido para la gelatina. La gelhecha de carragenina es elástica y no hidrofóbica. Puede reemplazar al AGAR, la gelatina y la pectina. Las gelatina de AGAR son menos elásticas y más caras; La desventaja de usar gelatina para hacer gelatina es que el punto de solidiy fusión es bajo, y la preparación y almacenamiento deben ser refrigera baja temperatura; La desventaja de usar pectina es que se puede solidificar cuando se requiere una alta concentración de azúcar y el pH adecuado.

6) La aplicación de pan y crema de aperitivos

El pan fresco es blando y elástico, pero fácil de envejeccuando se coloca, la dureza y fragilidad del pan se incrementan gradualmente, y el sabor especial del pan desaparece gradualmente, añadiendo carragenina (0,012% a 0,02%) puede aumentar su capacidad de retención de agua, lo que retrasel envejecimiento y mantener el pan fresco.

5. Perspectivas de desarrollo del carragenano

El carragenano tiene buena gelatinabilidad, solubilidad y estabilidad, lo que hace que el carragenano sea ampliamente utilizado en el campo de la elaboración y producción de alimentos. La reactividad con proteínas no es posepor todos los polímeros solubles en agua, lo que la hace de alto valor de aplicación en productos lácteos. Con el mayor estudio de la estructura y propiedades del carragenano, la aplicación del carragenano es cada vez más extensa, especialmente su actividad antiviral de amplio espectro, que ha atraído gran atención de farmacólogos en el país y en el extranjero. Los oligosacáridos de carragenina y oligosacáridos producidos por biodegradación tienen nuevas y únicas actividades fisiológicas, tales como anti-virus y anti-tumor. Se cree que en el futuro, el campo de aplicación del carragenano será cada vez más extenso.