Свойства каррагина и его применение

Введение

Каррагинан, также известный как каррагиен и алгин, является своего рода полимерный гидрофилический полисахарид, извлеченный из красных водорослей. Она имеет высокую экономическую ценность и является одним из трех крупнейших в мире промышленных продуктов из морских водорослей (агаргел, каррагинан, алгин). Каррагинан является пищевой добавкой, а пищевой каррагинан класса от белого до желто-коричневой, морщинистой поверхности, слегка блестящей полупрозрачной хлопья или порошка, без запаха, вкуса, липкий и гладкий вкус. Гель, образуемый каррагееном, термообратим, то есть, когда нагревается, он тает в раствор, а когда раствор охлажден, он образует гель. Каррагинан широко используется в пищевой промышленности из-за его хорошего удержания воды, утолщения, эмульсификации, геллирования, безопасности и нетоксичности.

1. Структура каррагина

Химическая структура каррагиена представляет собой линейное полисахаридное соединение, состоящее из d- галактозы и 3,6 - дегидрод-галактозы остатков. В соответствии с позицией группы полуэфиров сульфата на галактозе, каррагенан может быть разделен на семь типов: к-каррагенан, л-каррагенан, р-каррагенан, к-каррагенан, к-каррагенан, к-каррагенан, к-каррагенан. В настоящее время производятся и используются каррагины типа к, l и a или их смеси, особенно каррагины типа к.

2.Выступление каррагина

1) Желатиновый цвет кожи

Гелевые свойства каррагена в основном связаны с его химическим составом, структурой и молекулярными размерами. Образование каррагенанского геля делится на четыре этапа: когда каррагенан растворяется в горячей воде, молекулы нерегулярно сворачиваются; В процессе падения температуры его молекулы превращаются в спираль и образуют единую спирохаету. Когда температура снова падает, между молекулами образуется двойная спираль, которая представляет собой трехмерную сетевую структуру, и в это время начинается процесс затвердевания. Когда температура снова падает, двойной спирохаета скомпилируется, чтобы сформировать гель.

2) Растворимость

Каррагинан может растворяться в теплой воде выше 70 градусов, и чем больше общее содержание сульфата, тем легче растворяться. В воде каррагиен первых форм коллоидных частиц, добавив сукроза, глицерин и т.д., может улучшить его дисперсию или сломить миксель с высокоскоростной миксер для достижения дисперсионного эффекта. В целях содействия распаду carrageenan, в пищевой промышленности производства, горячая вода свыше 80℃, как правило, используется для растворения и рассеивания его.

3) Стабильность в эксплуатации

Каррагинан очень стабилен в нейтральных или щелочных растворах и наиболее стабилен при pH 9, даже если нагревается, гидролиз не произойдет. В кислотных растворах, особенно при pH 4 ниже, легко происходит кислотно-катализируемый гидролиз, что снижает прочность и вязкость замораживания. Замороженный карраген более стабилен, чем состояние раствора, а степень кислотного гидролиза при комнатной температуре значительно ниже, чем состояние раствора.

4) Реактивность

Самая большая разница между каррагиеном и другими водорастворимыми макромолекулами заключается в Том, что он может реагировать белками. Группа сульфатов на молекуле каррагина имеет очень сильный отрицательный заряд. Белок является амфотерическим веществом. Ниже изоэлектрической точки аминокислоты и каррагинан соединяются, чтобы производить осадки, потому что они содержат противоположные заряды. Выше изоэлектрической точки, оба держат Один и тот же заряд, и поливалентные катионы используются в качестве связующих веществ и каррагинан, чтобы сформировать гидрофилический коллоид.

5) реология

Вязкость каррагенанского раствора увеличивается экспоненциально с увеличением концентрации и уменьшается экспоненциально с увеличением температуры. В состоянии постоянной температуры, с увеличением времени, макромолекулы начали разъединяться, межмолекулярная запутанность уменьшилась, а вязкость раствора уменьшилась. Вязкость каррагинального раствора повышается с увеличением pH, а повышение кислотности способствует диссоциализации молекул каррагинанов и нейтрализует их электрические свойства, ослабляя электростатическое притяжение между полуэстерифицированными группами сульфата. Если щелочный раствор слишком велик, гидроксид и негативнозаряженный каррагиен отталкивают и уменьшают запутывание молекул, поэтому вязкость раствора снижается при сильных кислотах и сильных щелочных условиях.

3. Метод извлечения каррагина

Производство каррагины в китае занимает euestrin и сальса в качестве основного сырья, и общий процесс является следующим:

Сырьё промывается и сушится, щелочная обработка, промывка до нейтрального состояния, подкисление, обесцвечивание, извлечение клея, фильтрация-охлаждающая полоса резки, замораживание, осушение, оттаивание, сушка, готовый продукт.

Щелочная обработка, подкисляющее обесцвечивание и извлечение клея являются ключевыми процессами производства каррагина. Эти процессы не только влияют на производительность и качество carrageenan, но и оказывают значительное влияние на скорость добычи и себестоимость продукции carrageenan.

1) Лечение щелочи

Экспериментальные результаты Zhu Min et al. показали, что, когда водоросли обрабатываются KOH при комнатной температуре и высокой температуре, соответственно, как прочность геля и выход каррагеенов получены значительно выше, чем те, полученные с NaOH в тех же условиях.

2) Подкисление обесцвечивание

Когда Huang Jiakang et al. изучали процесс обесцвечивания каррагенана, они пришли к выводу, что цвет, клей выход и гелевая прочность каррагенов продуктов могут быть всеобъемлющим образом приняты во внимание путем подкисляющей и обесцвечивания снова окислительной кислотой в процессе подкисляющей обесцвечивания.

3) Различные методы извлечения

Танг ишань и др. предложили два новых процесса экстракции carrageenan из Euestrum, а именно: экстракцию воздуха высокого давления и экстракцию пара высокого давления. Экспериментальные результаты показали, что выход пара при высоком давлении ниже, чем при нормальном давлении, и прочность геля значительно снизилась, в то время как высокое давление воздуха может достичь более высокого выхода за более короткий промежуток времени. Кроме того, предварительная обработка 100 - ю/г целлюлазы до извлечения может увеличить урожайность на 3,69%.

4. Основное применение carrageenan

Применение каррагина в пищевой промышленности в основном сосредоточено на его геллинг, утолщение и протеиновая реакция.

1) Применение в напитках

① Применение молочных напитков, целлюлозных фруктовых соков и твердых напитков

Каррагинан обладает уникальной способностью реагировать с белками в молоке, поэтому он может сформировать структуру тиксотропного коктейльного раствора в молочных напитках, предотвращая образование осадков из-за агрегации частиц. Carrageenan используется для производства какао молоко с какао порошок. Добавление каррагина в качестве стабилизатора может привести к равномерному распылению порошка какао в молоке и предотвратить образование порошка какао в осадке. Когда соковый напиток помещается на некоторое время, мелкие частицы целлюлозы, содержащиеся в нем, тонут и влияют на внешний вид. Как взвешенный агент и стабилизатор, каррагинан может сделать тонкие частицы целлюлозы равномерно взвешены в соке, значительно замедляя скорость погружения. В то же время, из-за низкой вязкости carrageenan, это не просто заработать на жизнь, и может улучшить вкус пить. Использование carrageenan в качестве стабилизатора в твердом напитке может улучшить его воздействие, и напиток является стабильным и не легко стратифицировать.

② Применение алкогольных напитков

Каррагинан может использоваться в качестве очищающего агента и стабилизатора пеноматериалов в алкогольных напитках. Поскольку каррагинан может взаимодействовать с белком, он является эффективным очищающим веществом wort, делая продукт ясным и прозрачным, способствует росту дрожжей, и способствует фильтрации, уменьшить потери фильтрации, повысить урожайность wort, улучшить биологическую стабильность пива, продлить срок годности пива.

2) Применение холодных напитков

Каррагинан обладает хорошей способностью к протеиновой реакции молока, которая может предотвратить отделение сыворотки после добавления CMC. При производстве мороженого, добавив небольшое количество эмульсирующего стабилизатора мороженого, мороженое будет иметь более высокую скорость расширения и гладкую и стабильную структуру.

3) Применение в мясных продуктах

Каррагинан используется в ветчина и колбасы с ветчиной имеет функции геля, эмульсификации, удержания воды, повышения эластичности и т.д. Наиболее важным является обеспечение надлежащего удержания воды. Даже если он используется для производства продуктов с высокой скоростью производства, он также имеет хорошую удержание воды, и, поскольку он может быть сложным с белком, он обеспечивает довольно хорошую организационную структуру, так что продукт имеет функции тонкой, хороший кусок, хороший вкус и т.д., и является необходимой добавкой для производства колбасы с ветчиной.

4) Применение в производстве конфет

Использование carrageenan для производства прозрачного фруктового желе уже давно производится в нашей стране. Carrageenan желе имеет хорошую прозрачность, яркий цвет, однородная, гладкая, небольшая вязкость, хрустящий и вкусный.

5) Применение в производстве желе

Благодаря своим уникальным свойствам геля, carrageenan стал предпочтительным гелем агент для желе. Желе из каррагина является эластичным и негидрофобным. Он может заменить широко используемые AGAR, gelatin и пектин. Желе из агара менее эластичны и дороже; Недостаток использования гелятина для изготовления желе заключается в Том, что точка затвердевания и плавления является низкой, а подготовка и хранение должны охлаждаться при низкой температуре; Недостаток использования пектина заключается в Том, что он может затвердевать, когда требуется высокая концентрация сахара и правильное рн.

6) Применение хлеба и кремовых закусок

Свежий хлеб мягкий и эластичный, но легко стареет, когда помещается, твердость и хрупкость хлеба постепенно увеличивается, и особый вкус хлеба постепенно исчезает, добавив carrageenan (0,012% до 0,02%) может увеличить его способность удержания воды, тем самым задерживая старение и держать хлеб свежим.

5. Перспективы развития Carrageenan

Carrageenan имеет хорошую эластичность, растворимость и стабильность, что делает Carrageenan широко используется в области пищевой промышленности и производства. Реакция белком не обладает всеми водорастворимыми полимерами, что делает его очень ценным для применения в молочных продуктах. В результате дальнейшего изучения структуры и свойств каррагинана применение каррагинана становится все более и более широким, особенно его широкого спектра антивирусной активности, которая привлекла большое внимание со стороны фармакологов внутри страны и за рубежом. Каррагинанские олигосахариды и олигосахариды, полученные в результате биодеградации, имеют уникальные новые физиологические свойства, такие как антивирусные и противоопухолевые. Предполагается, что в будущем область применения carrageenan будет все более и более обширной.