食用胶凝胶特性的研究及果冻的制作综合实验

食用胶凝胶特性的研究及果冻的制作

摘 要

通过实验对琼脂，卡拉胶，海藻酸钠，羧甲基纤维素（CMC），黄原胶等食用胶在冷热水的溶解情况，再而进一步对琼脂，卡拉胶和海藻酸钠凝胶性能作进一步研究，在找出最低凝胶的同时，改变食用胶浓度后它们凝胶强度，熔点和凝固点的变化，观察钾，钙等其它盐溶液离子以及pH值对它们凝胶强度的影响。在了解各种食用凝胶特性的基础上，探讨出一种合适的果冻配方。通过实验结果发现：各种食用胶在热水中比在冷水中能更好地溶解，琼脂的凝胶强度、熔点和凝固点随着琼脂浓度的增加而增加，琼脂的最低凝胶浓度为0.3%。此外，不同食用胶复配使用，加入盐溶液以及改变pH值都会使食用胶的凝胶强度，凝固点和熔点发生变化。

关键词： 琼脂 卡拉胶 CMC 海藻酸钠 凝胶特性 果冻

前 言

琼脂，卡拉胶，海藻酸钠，黄原胶，羧甲基纤维素（CMC）等各种食用胶作为食品添加剂中的增稠剂，广泛地运用在糖果，饮料，焙烤食品之中，根据它们不同的凝胶特性加在不同种类的食品中，对改善食品的质构，口感以及提高食品的稳定性有重要意义。本次实验通过对琼脂，卡拉胶，海藻酸钠，羧甲基纤维素（CMC），黄原胶等食用胶溶解性能和凝胶条件的研究，探究出果冻的最佳配方，以达到熟悉各种食用胶溶解性能和凝胶条件，了解各种因素对食用凝胶性能（凝胶强度，熔点，凝固点）的影响的目的。

卡拉胶又名角叉菜胶、鹿角藻胶，是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖，食品级卡拉胶拉胶是一种多功能的食品添加剂，起持水、持油、增稠、稳定并促进凝胶形成等作用，常用于乳制品、甜食、饮料、果冻及肉制品中。近年来，在乳制品、软糖、果冻中卡拉胶的应用基本取代了传统的明胶和琼胶等。但是卡拉胶的应用与卡拉胶的凝胶特性关系密切，因而准确掌握卡拉胶的凝胶性能及其在各种条件下的变化规律对生产应用具有重要的意义。

[1]

黄原胶，又称汉生胶、黄杆菌胶、黄单细胞多糖等，是黄单孢杆菌发酵产生的细胞外杂多糖。黄原胶运用于食品加工中能控制产品的流变学特性而显著改善食品的质地、口感、外观品质，从而提高食品的商品价值，而且黄原胶有使用量少，成本低的优点，因此，黄原胶在食品加工中得到了广泛的应用。

1

[2]

琼脂，以藻类的石花菜属及江蘺属(Gracilaria)制成的明胶产品，为最常用的微生物培养基的固化剂，也用於肉、鱼、禽类罐头和化妆品、药品及牙科医疗。在酿造和葡萄酒工业中用作澄清剂，制作冰淇淋、糕点及沙拉调味料时用作增稠剂，并作金属拉丝的润滑剂等。

自 1883 年由海带中发现海藻酸钠以来，不少学者对其实用价值进行了研究，直至 1929 年才开始在美国应用于工业生产，1944 年用于食品工业。我国的海藻酸钠产量占世界总产量的 40%，居世界首位。1980 年以前，我国出口量仅占国际海藻酸钠贸易量的 0.1%。海藻酸钠，在当今美国被誉为“奇妙的食品添加剂”，在日本被誉为“长寿食品”。 高粘度海藻酸钠具有增稠性好、成膜性好、凝胶强度高、成丝性好等优点，是良好的食品添加剂，英国、挪威和东南亚等国已将海藻酸钠广泛用于食品工业。

[3]

因此，海藻酸

钠作为一种从褐藻类生物中提取出来的产品在“功能食品”、“保健食品”和“设计食品”中具有广泛的应用前景。

羧甲基纤维素钠（CMC）,是葡萄糖聚合度在100-2000的纤维素衍生物。CMC在食品应用中不仅是良好的乳化稳定剂、增稠剂，而且具有优异的冻结、熔化稳定性，并能提高产品的风味，延长贮藏时间。在豆奶、冰淇淋、雪糕、果冻、饮料、罐头中的用量约为1% ～1.5%。CMC还可与醋、酱油、植物油、果汁、肉汁、蔬菜汁等形成性能稳定的乳化分散液，其用量为0.2% ～ 0.5%。特别是对动、植物油、蛋白质与水溶液的乳化性能极为优异，能使其形成性能稳定的匀质乳状液。因其安全可靠，因此，其用量不受国家食品卫生标准ADI限制。CMC 在食品领域不断被开发，近年来，在葡萄酒生产中应用羧甲基纤维素钠的研究也已开展。

果冻是用增稠剂(海藻酸钠、琼脂、明胶、卡拉胶等)加入各种人工合成香精、着色剂、甜味剂、酸味剂配制而成。本次实验通过对各种食用胶溶解性能和凝胶条件的研究，寻找出最佳的果冻配置方法。通过这次实验，我们不仅仅能掌握不同食用胶的凝胶特性和以及各种因素对凝胶特性的影响，同时锻炼了大家自主探索，自主设计的思维和实验上各方面的动手能力。

1 实验材料与仪器

1.1 实验材料与试剂

琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶；CaCO3、CaCl2、CaSO4、CaH2PO4、KCl、柠檬酸、蔗糖、食用色素（红、黄、蓝）。

2

1.2 实验仪器

50mL小烧杯（每组7个）、锥形瓶（每组1个）、直径0.3、0.5cm的玻璃棒（每组4根，每种规格各2根，要求表面平整）、 量筒（每组1个）、天平（每组1台，其中至少有3台大的）、大试管（每组5根）、温度计（每组5根）、铁架台（每组一台）、水浴锅（3~4台）、电炉（至少5台）、电子天平（共用）。

2 实验方法

2.1 凝胶强度的测定方法

用自制简易凝胶强度仪测定，具体方法如下：胶体溶液在电炉上煮沸，冷却形成凝胶后。取一铁架台、一支截面光滑平整的玻璃棒（直径依凝胶强度选定）、一台天平、一个锥形瓶。将玻璃棒固定在铁架台上，将凝胶体放在天平的一端，锥形瓶放在天平的另一端，在锥形瓶中加入水平衡天平（设此时锥形瓶和水总重为W1），调整玻璃棒的截面使其与凝胶体的表面轻轻接触，然后往锥形瓶中缓慢的加水，注意观察，当玻璃棒穿透凝胶体表面时，立即停止加水，称锥形瓶和水总重，设为W2。则凝胶强度的计算公式为

W2-W1

凝胶强度（g / cm2）= （式中S为玻璃棒的截面积）

S

2.2 凝胶体凝固点的测定

取50mL胶体溶液，倒入烧杯中，插入温度计，然后使温度缓慢下降，至烧杯倾斜45-50。角时液面凝固不动，此时的温度即为该凝胶体的凝固点。 2.3 凝胶体熔点的测定

待上一步骤中的溶液凝固完全，于冰箱中放置 5min，放入一粒玻璃珠（直径=5mm）于凝胶表面。把试管在90℃的水浴中加热，使凝胶温度慢慢上升，观察玻璃珠落下的温度即为凝胶的熔点。

3 实验内容

3.1琼脂凝胶性能的研究 3.1.1 凝固点、熔点的测定

测定琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶等食用胶(1%)在冷水、热水中的溶解情况以及相同浓度下它们的凝固点、融点，并进行相互比较。

3

3.1.2测定琼脂最低凝胶浓度 3.1.3 凝胶强度的测定

变换琼脂浓度，测定其凝胶强度变化； 3.1.4 不同胶体混合的情况

在一定浓度的琼脂溶液中加入一定相同浓度的卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶，观察其凝胶强度如何变化。 3.2卡拉胶凝胶性能研究

3.2.1测定卡拉胶的最低凝胶浓度； 3.2.2 不同离子对卡拉胶的影响

在相同浓度的卡拉胶溶液中分别加入一定浓度的KCl、CaCl2 时，比较其凝 胶强度与不加离子有何不同； 3.2.3 不同胶体混合的情况

固定卡拉胶浓度，在其溶液中加入一定相同浓度的琼脂、海藻酸钠、CMC、 黄原胶，其凝胶强度如何变化。 3.3海藻酸钠凝胶性能研究 3.3.1 不同钙盐对海藻酸钠的影响

在一定浓度的海藻酸钠溶液中加入一定相同浓度的CaCO3、CaCl2、CaSO4、CaH2PO4，观察其是否形成凝胶，凝胶状态如何；（选海藻酸钠1%左右，离子浓度在0.1%左右） 3.3.2在上述两种基础上再加入一定的酸，观察其凝胶状况；

3.3.3在上述基础上，找出一种合适的钙盐，并找出其使海藻酸钠形成凝胶的最低浓度。 3.5 果冻的研制

根据以上实验情况，找出一种合适的食用胶（提示，可能复配效果好）来加工果冻，探讨出制作果冻的一种配方，要求所制的果冻具有较好的弹性、韧性、甜酸比及合适的颜色。

4 实验结果与分析

4.1 比较琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶等食用胶(0.2%)在冷水、热水中的溶解情况

4

各种食用胶在冷水与热水中溶解度的比较:

表1 各种食用胶在冷水与热水中溶解度的比较

食用胶 冷水 热水

实验结果如表1所示，由表1可知：海藻酸钠，CMC，和卡拉胶均能溶于冷水和热水，琼脂不溶于冷水，但能溶于热水。黄原胶在冷水和热水中均为微溶。 4.2 琼脂凝胶性能的研究 4.2.1 琼脂的最低凝胶浓度

表2 不同浓度琼脂的凝固情况

琼脂浓度 凝固情况

0.1% -

0.2% -

0.3% +

0.4% +

0.5% +

琼脂 不溶 溶

卡拉胶 溶 溶

CMC 溶 溶

海藻酸钠 溶 溶

黄原胶 微溶 微溶

(“-” 表示不凝固，“+”表示凝固)

实验结果如表2所示。由表2可知：当起琼脂浓度上升为0.3%时开始凝固，说明琼脂的最低凝胶浓度为0.3%。

4.2.2 变换琼脂浓度，测定凝胶强度、凝固点和融点

表3 不同浓度琼脂的凝胶强度，凝固点，熔点比较

琼脂浓度（%） W1（g） W2（g） 凝胶强度（g/cm3） 凝固点（℃） 熔点（℃）

0.3 93.3 106.1 65.19 34.1 66.3

0.4 91.69 108.28 84.49 34.3 68.4

0.6 90.4 112.08 110.42 35.4 70.2

0.7 91.38 119.11 141.23 35.9 71.5

0.8 93.39 125.17 161.85 36.5 73.3

5

图1 不同琼脂浓度的凝胶强度比较

图2 不同琼脂浓度对凝固点，熔点变化的比较

实验结果如表2，图1，图2所示。由表2，图2可知：随着琼脂浓度的增加凝胶强度随之增大。同样的现象也出现在琼脂凝固和溶解温度曲线上。随着浓度增加琼脂的熔点和凝固点也逐渐增大。

4.2.3 琼脂浓度不变，加入相同浓度的卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶后的凝胶强度的变化

按表4所示为0.4%的琼脂中加入0.2%的卡拉胶、海藻酸钠等食用胶后凝胶热性的变

6

化情况。

表4 琼脂中加入卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶后的凝胶特性

W1/g W2/g D/cm 凝胶强度（g / cm2）

琼脂 92.04 98.39 0.5 32.34

琼脂+卡拉

胶 92.05 106.13 0.5 71.71

琼脂+海藻酸钠 98.56 104.00 0.5 27.72

琼脂+CMC 89.29 93.88 0.5 23.38

琼脂+黄原

胶 98.24 107.05 0.5 44.87

图3 不同食用胶对琼脂特性的影响

由表4，图3的实验结果可知：（1）一定浓度的琼脂与一定浓度的不同食用胶复配时会对其凝胶强度产生不同的影响；（2）0.4%的琼脂与0.2%的卡拉胶或黄原胶复配时凝胶强度增强，而且与卡拉胶复配时凝胶强度最大，可以得到柔软，有弹性的制品，但是与海藻酸钠，CMC复配时凝胶强度下降。

7

4.3 卡拉胶凝胶性能研究 4.3.1 卡拉胶的最低凝胶浓度

表5 不同浓度卡拉胶的凝固情况

卡拉胶浓度 0.1% - 0.2% - 0.3% - 0.4% - 0.5% - 0.6% - 0.7% + 凝固情况 (“-” 表示不凝固，“+”表示凝固)

由表5可知：当卡拉胶浓度为0.7%时，卡拉胶开始凝固为胶状，由此说明卡拉胶的最低凝固浓度为0.7%。

4.3.2 在卡拉胶中加入相同浓度的KCl、CaCl2后其凝胶强度的变化

卡拉胶 W1（g） W2（g） 凝胶强度（g/cm3）

CaCl2 98.34 142.2 620.61

KCl 104.03 125.62 305.49

不加离子 96.02 110.11 199.37

表6 0.6%卡拉胶中加0.2%入氯化钙和氯化钾凝胶特性的变化

图4 不同盐对卡拉胶特性的影响

8

实验结果如表6，图4所示。由表5，图4可知：在0.6%的卡拉胶中加入0.2%的氯化钙和氯化钾，对卡拉胶的凝胶强度有促进作用，而且氯化钙对卡拉胶凝胶强度的促进作用大于氯化钾。

4.4 海藻酸钠凝胶性能研究

4.4.1 在0.5%海藻酸钠溶液中加入相同浓度（0.3%）的CaCO3、CaCl2、CaSO4、CaH2PO4后观察其凝胶状态

表7 钙盐对海藻酸钠凝胶性能的影响

所加钙盐 CaCO3

凝胶状态

凝结速度慢，少部分凝结，溶液中可见絮状物，几乎不能形成凝胶

CaCl2 CaSO4 CaH2PO4

快速凝结，几乎全部凝结，能形成较好的凝胶 凝结速度慢，部分凝结，倾斜可见粘稠液体流动 凝结速度慢，部分凝结，倾斜可见粘稠液体流动

4.4.2 在上述溶液中再加入柠檬酸后的凝胶特质

表8 钙盐加柠檬酸对海藻酸钠凝胶性能的影响

海藻酸钠+柠檬酸+Ca

凝胶状态

2+

CaCO3 有颗粒悬浮

CaCl2 松散白块状 +

CaSO4 絮状悬浮

CaH2PO4 少量絮状物

纯海藻酸钠 澄清凝胶

凝胶强度 0 + 0 0

注：以0.5%的海藻酸钠凝胶强度为0，“+”越多，强度越大

4.5 果冻的研制

经过实验分析及多次试验，本实验组确定出加工果冻的最佳配方为：0.8%浓度卡拉胶、0.2%浓度CMC、0.1%柠檬酸、8%蔗糖、少量1：1柠檬黄+胭脂红色素。

5 实验结论与讨论

5.1 比较琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶等食用胶(0.2%)在冷水、热水中的溶解情况

9

通过实验发现，海藻酸钠，CMC，和卡拉胶均能溶于冷水和热水，琼脂不溶于冷水，但能溶于热水。黄原胶在冷水和热水中均为微溶。琼脂由琼脂糖和琼脂果两部分组成，作为胶凝剂的琼脂糖是不含硫酸酯（盐）的非离子型多糖，是形成凝胶的组分，其大分子链链节在1，3苷键交替地相连的β-D-吡喃半乳糖残基和3, 6-α-L-吡喃半乳糖残基，它的结构决定了它在冷水中只能吸水膨胀水中只能吸水膨胀而不能溶解。卡拉胶在水中的溶解度受卡拉胶的类型、反离子的存在、其它溶质的存在、温度、pH值等这些因素的影响。与琼脂和卡拉胶相比，海藻酸钠、CMC、黄原胶的溶解性能更好，它们在冷水中就能溶解。因为海藻酸盐的物理性质和凝胶特性取决于糖醛酸残基的相对组成和三个区的分布。褐藻经加工后，得到的海藻酸盐是水溶性的钠盐；CMC在水溶液中以聚阴离子的形式存在，CMC是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液让CMC和水在静置的状态下相互渗透、相互融合；黄原胶是高分子酸性杂多糖（由葡萄糖，甘露糖与葡萄糖醛酸组成），分子上含有大量亲水性的羟基和羧基，因此有较好的水溶性。海藻酸钠、CMC、黄原胶的结构决定了它们有良好的水溶性。实验还发现，这五种食用胶在热水中的溶解度比冷水中大，因为热水比冷水温度更高，高温能加速各种食用胶离子的运动，提高与水碰撞接触的几率，因此它们在热水中比在冷水中更容易溶解。

5.2 琼脂凝胶性能的研究 5.2.1 琼脂的最低凝胶浓度

由实验结果发现：琼脂的最低凝胶浓度为0.3%。琼脂形成凝胶时，无需任何助凝剂，凝胶强度的大小与原料的种类、生长环境、采集季节和提取方法等有关，而且还与其化学组成和结构密切相关。琼脂强度是衡量琼脂品质的最主要指标，低强度凝胶，具有优良的分散体系的保护作用、防止扩散作用和改善产品质地的效果；高强度的凝胶，由于其具有优良的强度、弹性、回复力、相对透明性、相对渗透性和可逆性，因而具有极高的应用效果和价值。琼脂的品质以凝胶能力衡量：优质琼脂，0.1%的溶液即可胶凝；一般品质的，胶凝浓度应低于0.4%；较差的，浓度在0.6%以上才能胶凝。

5.2.2 变换琼脂浓度，测定凝胶强度、凝固点和熔点

由实验结果发现：不同琼脂浓度对琼脂的凝胶强度，凝固点和熔点都会带来影响。琼脂的凝胶强度和凝固点随着琼脂浓度的增加而增加；琼脂的凝胶强度随琼脂浓度的增

10

[4]

加而增加。

琼脂悬浮液在较高温度下转变成均匀的琼脂溶液, 琼脂在溶液中以无规线团形式存在, 在溶液冷却后, 琼脂分子间相互作用形成双螺旋结构、并进而有序排列而形成三维网状的凝胶结构。随着琼脂浓度增加, 琼脂分子间相互缠结形成的网络的节点也随之增加, 导致凝胶的硬度、弹性和粘聚性都明显加,而增大。

琼脂溶液的凝固点一般在32℃-43℃之间，而琼脂凝胶的熔点一般在75℃-90℃之间。熔点远高于凝固点是琼脂的特有现象，称为“滞后现象”。琼脂的很多应用就依赖于这种显著的温度滞后现象。另外，甲氧基被公认为是一个影响凝固温度的重要因素。Guiseley 在1970 年的研究中曾表明,随着OCH3 含量的增加,凝固温度也增高。[6]不同原料制成的琼脂和类琼脂的同浓度溶胶却具有明显不同的胶凝温度，而且几乎各自保持一定的温度范围。

5.2.3 琼脂浓度不变，加入相同浓度的卡拉胶、海藻酸钠、CMC、黄原胶后的凝胶强度的变化

由实验结果可知：一定浓度的琼脂与一定浓度的不同食用胶复配时会对其凝胶强度产生不同的影响；琼胶的凝胶性能首先取决于琼胶本身的分子结构，但环境条件，如电解质、食品胶及其他非电解质对其凝胶性能也有很大的影响。琼脂与卡拉胶，黄原胶复配时凝胶强度增大，因为卡拉胶和黄原胶对琼脂都有协同作用，这是由于琼脂具有与卡拉胶，黄原胶有类似的双螺旋结构，它们之间的分子共同形成三维网状结构，黄原胶或卡拉胶使质构整体致密饱满， 这也使得凝胶强度提高。卡拉胶或黄原胶和琼脂产生协同增效作用，形成稳定的凝胶体 使凝胶强度提高和口感细腻润滑。琼脂加入CMC或海藻酸钠使琼脂的凝胶强度降低，是因为它们的结构差异较大，在加入搅拌时分子间产生排斥力，形成拮抗作用，阻止凝胶的形成。 5.3 卡拉胶凝胶性能研究 5.3.1 卡拉胶的最低凝胶浓度

由实验可知：卡拉胶的最低凝胶浓度为0.7%。硫酸酯基团和3 ,6 内醚键、特别是硫酸酯基团，对卡拉胶的理化性能影响非常大。卡拉胶的凝胶形成、凝胶性能、流变学性质及其应用特性都与这两者紧密相关。一般认为硫酸酯含量越高越难形成凝胶。κ-卡

[5]

因此琼脂的凝胶强度随琼脂浓度的增加

11

拉胶形成硬的脆性胶，有泌水性(胶体脱水收缩)，ι-卡拉胶中硫酸酯含量高于κ-卡拉胶，形成弹性的软凝胶；λ-卡拉胶在形成单螺旋体时，C2位上含有硫酸酯基团，妨碍双螺旋体的形成，因而λ-卡拉胶只起增稠作用，不能形成凝胶。μ，ν-卡拉胶中α-(1→3)-D半乳吡喃糖基含有C6硫酸酯，在高分子长链中形成一个扭结，妨碍双螺旋体的形成，因此μ和ν-卡拉胶也不能形成凝胶。

[6]

5.3.2 在卡拉胶中加入相同浓度的KCl、CaCl2后其凝胶强度的变化

卡拉胶能形成高黏度的溶液，是由于它们无分支的直链型大分子结构和聚电解质的性质所造成的。卡拉胶在不存在电解质的情况下，单纯的卡拉胶溶液不能形成凝胶。这与本实验现象有较大区别。分析原因可能是放置冰箱时间过长，超过5min。 另外，卡拉胶的凝胶强度的大小在很大程度上取决于电解质的种类和添加浓度，因此， 在实际应用上，卡拉胶一般与电解质混合使用。

钾盐、钙盐的添加可大幅度地提高卡拉胶的凝胶强度。在钾离子存在的情况下，随着溶液温度的下降，卡拉胶大分子长链从线圈状转化为双螺旋结构，并且随着温度的进一步降低，双螺旋结构变得不稳定并相互联结形成由二聚双螺旋结构组成的坚硬杆状物( rigid rod) ，它们三三两两地平行排列，彼此间隙很少，形成超分子束( super strands) ，超分子束彼此缠结形成致密的超分子网络结构——典型的钾离子诱导形成的凝胶。然而，钙离子诱导形成凝胶的机理则与钾离子的机理不同，因为钙离子诱导形成良好的均一的网络结构，并不含有超分子束. 这可能是钙离子与卡拉胶上的半酯式硫酸盐基产生架桥作用，并降低卡拉胶大分子间的斥力，这有助于卡拉胶彼此间扭结、缠绕，形成具有网络结构的凝胶，并且，又由于钙离子的架桥作用和填充支撑作用，从而形成强度很大的凝胶。

卡拉胶黏度的大小因所用的海藻种类、加工方法和卡拉胶的型号不同，差别很大。有的水溶液能形成凝胶，其凝固性受某些阳离子的影响很大；全部成钠盐的卡拉胶在纯水中不凝固，加入钾、铵或钙等阳离子能大大提高其凝固性。在一定范围内，凝固性能随阳离子浓度的增加而增强。卡拉胶k-型和L-型仅在有钾离子或钙离子存在时，才能形成凝冻；k-型钾的作用比钙的作用大，称为钾敏感卡拉胶；L-型钙的作用比钾的作用大，称为钙敏感卡拉胶。由实验结果可以推敲本实验所使用的卡拉胶为L-型。 5.4 海藻酸钠凝胶性能研究

5.4.1 在0.5%海藻酸钠溶液中加入相同浓度（0.3%）的CaCO3、CaCl2、CaSO4、

12

CaH2PO4后观察其凝胶状态

由实验数据可知：在0.5%海藻酸钠溶液中加入相同浓度（0.3%）的不同钙盐，其中加入CaCl2 能与海藻酸钠快速形成较好的凝胶，而CaSO4 ，CaH2PO4 与海藻酸钠只能部分形成凝胶，凝结速度较慢，海藻酸钠中加入CaCO3 只有少部分凝结，凝结速度较慢，几乎不能形成凝胶。

钙盐能与海藻酸钠形成凝胶, 当水溶性的海藻酸盐与多价阳离子(如Ca2+、Al3+、Zn2+

等)混合后，发生胶凝作用。但是不同的钙盐形成的凝胶特性不同。在CaCO3、CaCl2、CaSO4、CaH2PO4 这四种钙盐中，CaCl2 水溶性最好，把它加入海藻酸钠溶液中能迅速释放出大量钙离子，在溶液中形成最适合的钙钠比，与海藻酸钠结合形成海藻酸钙，海藻酸钙能促进凝胶的形成，因此可以快速形成较好的凝胶。而CaSO4是微溶的，CaH2PO4 由于磷酸二氢根离子的作用能在水中形成水解反应，它们钙离子的释放速度和程度都不及氯化钙，溶液中的钙钠比较小，所以加入这两种钙盐只能部分凝胶，而且凝胶速度较慢。CaCO3 在水溶液中是难溶的，所以加入CaCO3 后溶液中只有极少的钙离子，海藻酸钠不能与钙离子很好的结合，因此很难形成凝胶。

5.4.2 在上述溶液中再加入柠檬酸后的凝胶特质

有研究显示酸性环境对凝胶凝固有促进作用。pH=5时，凝胶效果最好。当PH大于6后, 氢离子减少, 古罗糖醛酸与甘露糖醛酸不足以形成分子间桥联。所以当PH大于7之后, 形成的凝胶特性较差。

[9]

往上述已加了各种不同钙盐的溶液中加入柠檬酸，其中因为柠檬酸能促进CaCO3 的溶解使溶液中释放出大量的钙离子，钙离子与海藻酸钠结合后能快速促进凝胶的形成，因此使加入CaCO3 的凝胶状态发生较大的变化。由于硫酸酸性强于柠檬酸，在加有CaSO4 海藻酸钠中，柠檬酸的加入并不能很大程度地改变溶液中钙离子的浓度，但是能使pH降低，更接近5，因此稍微增加凝胶强度，但改变不多。在已加入CaH2PO4 的海藻酸钠中，磷酸二氢根在溶液中起缓冲体系的作用，加入柠檬酸对溶液的pH影响较小，同时对钙离子的释放也没有很大的促进作用，因此加有CaH2PO4海藻酸钠的凝胶状态变化较小。在已加入CaCl2的海藻酸钠中，加入柠檬酸使溶液的pH降低，更接近5，对凝胶的凝结有促进作用，但原本没加入柠檬酸前它已经能够形成较好的凝胶，所以看起来凝胶状态的变化并不明显。

13

5.5 果冻的研制

经过以上试验结果的探讨和分析，观察到单一的食用凝胶效果不是最佳，因此选择复配增强胶凝效果。

肖红晓在《卡拉胶与琼脂复配特性及其在凉粉中的应用》的研究显示，复配后总胶浓度不变时, 卡拉胶与琼脂产生协同增效作用, 形成稳定的凝胶体, 这是由于琼脂具有卡拉胶类似的双螺旋结构, 它们之间的分子共同形成三维网状结构, 使凝胶强度提高和口感细腻润滑。

表9 不同配比下的琼脂与卡拉胶复配的凝胶强度及对凉粉质量的影响

从表9，可以看出, 在从表8看出, 在凉粉制作中，卡拉胶强度为0.6%，琼脂浓度为0.1%时口感最好。

[10]

14

参 考 文 献

[1] 胡亚芹,竺美.卡拉胶及其结构研究进展.海洋湖沼通报.2005,1(4):96-100 [2] 邵金良,袁唯. 黄原胶的特性及其在饮料工业中的应用研究. 中国食品添加剂,2005,2(1):80-82

[3] 王秀娟,张坤生,任云霞,姚俊. 海藻酸钠凝胶特性的研究. 食品工业科技,2008,29(2):259-262

[4] 陈永泉，廖小军，聂乾忠等. 食品添加剂． 北京： 中国农业大学出版社，2002，

pp157-166．

[5] 马云,杨玉玲，杨震，贾继荣，刘松林.琼脂凝胶质构特性的研究.南京农业大学，2007,12(33):24-25

[6] 撩爱珍，冼显秀．卡拉胶的性能及应用．食品与发酵工业，1987，(4)：45-53 [7] 刘凌,薛毅,王亚南,柏桂英.K一卡拉胶胶凝特性研究. 郑州轻工业学院学报,1999,14(1):64-68

[8] 陈明木，王春英，庞杰，郑明锋. 海藻酸钙凝胶特性影响因素丽探讨. 广州食品工业科技,2009,18(3):2-6

[9] 陈宗淇，王宁华，韩恩山等.钙离子和pH值对海藻酸钠溶液流变性的影响.化学学报，1991，12(49):462-467钙离子和值对海藻酸钠溶液流变性能影响

[10] 肖红晓.卡拉胶与琼脂复配特性及其在凉粉中的应用.广州食品工业科技.1994,17(3):22-24

15

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w5vv.html