主题：【分享】【“仪”起享奥运】几种常用悬浮剂的性能及应用介绍

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发表于：2024/08/09 12:41:17 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

一、琼脂

琼脂是最早报道用作悬浮型果粒饮料的悬浮剂。周瑛[2]首次介绍将琼脂用于柑橘果粒悬浮饮料的制作。方修贵等[16]通过对果胶、明胶、琼脂、银耳胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素（CMC）等胶体对柑橘汁胞悬浮效果的实验，认为琼脂是最适宜的悬浮剂，其使用浓度为0.18%～ 0.20%，在适当浓度的银耳胶存在下，悬浮效果更好。李正明等[17]也对琼脂用于柑橘汁胞悬浮饮料进行了研究，认为琼脂加柠檬酸盐的组合能取得满意的效果。彭加泽[18]对琼脂用于柑橘汁胞悬浮实验的最佳结果：琼脂浓度 0.25%，饮料 pH 调节在 3.6～ 4.0，配料后加热时间不宜过长。

祝幕韩等[19]认为琼脂是目前生产中使用的增稠剂中最强的凝胶剂，即使浓度在 0.04%时，凝胶作用也明显存在，并且饮料透明度好、口感滑爽。胡国华等[1]将琼脂用于明列子悬浮饮料，研究指出影响琼脂悬浮作用的主要因素有浓度、温度、pH 和电解质等。高温和高温持续时间过长，溶液酸度较强都会引起琼脂降解和失效。琼脂在 pH 较低的溶液中凝胶强度和黏度较小，随着 pH 的增大，凝胶强度和黏度增大，在 pH 为 6～ 11 时，溶液黏度最大。琼脂溶液凝胶强度和黏度随着高温持续时间的增加而减小，在高温持续时间超过 5h 后，溶液黏度很小，不能形成胶凝。因此，严格掌握工艺温度和高温持续时间、选择合适的酸味剂和 pH 是琼脂悬浮作用成败之关键。同时，加入 CMC也会对琼脂的凝胶强度和流动性产生较大影响，以琼脂-CMC 为悬浮剂主剂的饮料，溶液的流动性、稳定性相对较好，透明且不易析出凝胶，表现出较好的组合协同性。众多研究也证明了琼脂 -CMC 是一个优良的悬浮剂组合，制得产品清亮透明，稳定性较佳[20-24]。董文明等[25]用琼脂与滇皂荚多糖胶进行复配，以琼脂 0.05%，滇皂荚多糖胶 0.03%，氯化钾 0.03%的悬浮剂配方，制得满意的芦荟悬浮饮料。王艳哲等[26]以琼脂 0.20%，CMC0.20%，明胶 0.10%的悬浮剂配方对含 7%的菊花花瓣饮料有良好的悬浮稳定作用。

二、卡拉胶胡国华等[1]对卡拉胶的悬浮效果进行了研究：以卡拉胶 -K+、卡拉胶 - 槐豆胶 -K+、卡拉胶 - 魔芋胶 -K+ 复配的悬浮剂悬浮效果最为理想，后两者表现了良好的组合协同性，在一定浓度范围内 κ-卡拉胶分别与魔芋胶和槐豆胶复配时，它们的凝胶强度会显著提高。ι-卡拉胶也有较理想的悬浮效果，但目前其市场价格较高，作为悬浮剂应用将受到限制。以 κ-卡拉胶为悬浮剂主剂的明列子饮料在加入适当浓度的 K+ 以及与其它胶体复配时均能表现出良好的悬浮效果，其主要缺点是不太耐酸和耐高温，一定程度上影响了饮料的悬浮稳定性，但仍不失为一种较为理想的明列子饮料悬浮剂。
卡拉胶在悬浮饮料中使用量为0.1%～ 0.4%，K+ 为 0.2%，Ca2+ 为 0.2%。

三、海藻酸钠向云峰等[35]用 0.25%的海藻酸钠与 0.02%的氯化钙结合制得了合格的悬浮果囊饮料。艾志录等[36]则认为单纯采用海藻酸钠对汁胞的悬浮稳定效果不太理想，采用几种胶体的混合使用，如海藻酸钠与羧甲基纤维素或明胶的混用效果较好。

四、黄原胶 - 甘露聚糖黄原胶有一个显著的特征是其与甘露聚糖的同促作用，如槐豆胶、瓜尔豆胶等。当黄原胶与甘露聚糖混合时，其混合物黏度较之其中任何一种单独存在时都明显增加[38]。这一特性使得黄原胶与甘露聚糖的复合物能用作果粒饮料悬浮剂。
黄原胶与甘露聚糖同促作用在悬浮饮料中得到广泛应用的有黄原胶 - 魔芋胶及黄原胶 - 槐豆胶二种组合。 （一）黄原胶 - 魔芋胶魔芋胶（konjac gum）的主要成分是葡甘露聚糖，分子式为[C6H10O5]n，是由 D-葡萄糖和 D-甘露糖按 1∶1.6摩尔比以β-1，4 糖苷键连接而成的杂多糖。黄原胶和魔芋胶都是非凝胶多糖，但将二者按一定比例混合可以出现协同作用，得到凝胶，当黄原胶与魔芋胶的质量比为7∶3，总含量为1.0%时，协同效应达到最大值。混合多糖胶凝化能力不仅与混合比例有关，还与饮料体系中盐离子浓度有关，盐离子浓度为0.2mol/L时，凝胶强度最大[39-40]。董文明等[41]以甜玉米为原料，用各种悬浮剂综合研究悬浮饮料的稳定性，结果表明黄原胶、魔芋胶、环状糊精的复合悬浮剂效果最好，其最佳用量分别为0.04%、0.02%、0.02%。能最大限度地提高甜玉米粒粒羹的稳定性，解决了产品在销售存放过程中出现的颗粒下沉现象。 （二）黄原胶 - 槐豆胶槐豆胶（locust bean gum）是产于地中海一带的刺槐树种子加工而成的植物籽胶，是一种以半乳糖和甘露糖残基为结构单元的多糖化合物，单体不会凝胶。据范建平等[42]的研究：黄原胶与槐豆胶在混合物含量达到 0.5%～ 0.6%时形成凝胶。当槐豆胶与黄原胶的比例为 2∶ 8 时，混合液的黏度最高，其协效性最好。当混合物含量达到 1%时，槐豆胶与黄原胶混合溶液的黏度是槐豆胶单溶液黏度的 150 倍左右，是黄原胶单溶液黏度的 3 倍左右。混合溶液的黏度随着含量的增加而增加，含量小于 0.3%时，增加的幅度较小；含量较高时，有较大幅度的增加；当含量达到 1%时，其黏度为4370mPa·s。据郭守军等[43]的研究结论表明，槐豆胶和黄原胶有强烈的协效增稠性，槐豆胶与黄原胶复配胶的黏度随着胶体含量的升高而升高；复配胶为“非牛顿流体”，溶液的黏度随着剪切力的增加而降低；加热可使复配胶的黏度有较大幅度的增加，其中加热60min可使复配胶的黏度趋于最大值，而加热超过90min使其黏度有所降低；pH对复配胶的黏度有一定的影响，其中在碱性条件下黏度下降的幅度较大；冻融变化使槐豆胶和黄原胶复配胶的黏度有较大幅度的增加。林美娟等[44]用胶体对糯玉米汁悬浮稳定性的研究指出，当黄原胶与槐豆胶质量比为1∶4时，饮料沉淀率达到最低值，悬浮稳定性最佳。司卫丽等[45]研究了魔芋胶、槐豆胶与黄原胶对悬浮果粒果汁饮料稳定性的影响，结果表明，当魔芋胶、槐豆胶与黄原胶以3∶2∶2比例复配，用量为0.06%时，悬浮果粒果汁饮料的稳定性最好，且黏度适中，无明显凝胶现象。司卫丽等[46]还研究了魔芋胶、槐豆胶与黄原胶的复配及各种磷酸盐类对悬浮果粒酸乳饮料稳定性的影响，研究认为当魔芋胶、槐豆胶与黄原胶以质量比4∶1∶2的比例复配，且其添加量为0.06%时，体系悬浮性较好；添加饮料总量0.08%的六偏磷酸钠，体系悬浮性最好。

五、低酯果胶果胶（pectin）是从柑橘果皮等提取的一种植物胶，是以聚半乳糖醛酸为基本骨架的高分子多糖，按照其分子中半乳糖醛酸上羧基酯化度的不同，分为高酯（HMP）果胶（酯化度＞ 50%）和低酯（LMP）果胶（酯化度＜ 50%）。 HMP果胶依靠氢键与糖、酸结合形成凝胶，所要求的糖浓度较高，从而一般难以在悬浮饮料中得到应用。而 LMP 果胶依靠游离羧基与多价阳离子形成离子键凝胶，因此只需有一定浓度的阳离子的存在和一定的温度条件就可以在少糖和无糖的条件下形成胶凝。 LMP果胶是一种对酸性较稳定的多糖，在 pH 在 3.1 左右时凝胶强度和黏度最大。因此，在用 LM果胶作稳定剂时，在不影响悬浮饮料滋味前提下要尽可能地将 pH 调低[1]。 LMP 果胶用于悬浮饮料的优点是口感明快、流畅，同时耐酸性强，适合在酸性饮料中使用[47]，缺点是添加量较大，价格偏高。

六、结冷胶结冷胶多糖主链结构是一个线性四糖重复单位，由β-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖醛酸和 α-L-鼠李糖作为重复单元以 2∶ 1∶ 1 的摩尔比聚合成长链分子；相对分子质量约为 0.5×106 道尔顿。高酰基结冷胶和低酰基结冷胶的区别在于：高酰基结冷胶在第 1 个葡萄糖基的 C-3 位置上有 1 个甘油酯基，C-6 位置上有 1 个乙酰基，其中葡萄糖醛酸可被 K+、Ca2+、Na+、Mg2+ 中和形成混合盐。用 pH 为 10 的碱液处理高酰基结冷胶可得到低酰基结冷胶，低酰基结冷胶形成的凝胶结实有脆性，类似于琼脂[50]。
（一）低酰结冷胶低酰基结冷胶依靠其游离基团与二价金属离子形成凝胶的特性，与适量的 Ca2+、Mg2+ 等离子结合形成三维网络结构，既具有良好的承托力，又具有假塑性和极低的黏性，使饮料保持良好的流动性及悬浮能力，在酸性条件下也很稳定，因此在果粒悬浮饮料中有很好的应用价值。朱姝宾等[51]分别以低酰结冷胶、碳酸钙、多聚磷酸钠、柠檬酸为单因素，制备悬浮溶液，通过正交试验，得出用低酰结冷胶制备悬浮体系的最佳配方：低酰结冷胶 0.018%，碳酸钙 0.04%，多聚磷酸钠 0.02%，柠檬酸0.2%。悬浮体系透明，放置 90d 果粒仍能保持均匀悬浮。钟芳等[8]等研究认为，在流变学上，含量为 0.1%～0.4%的结冷胶溶胶呈现典型的屈服假塑性特征。含量为0.1%的结冷胶溶胶屈服应力为 0.405Pa，高于重力作用下橙子砂囊下沉所形成的剪切应力。因此，结冷胶具有在果粒悬浮饮料中作为悬浮稳定剂的潜力。
加速储藏实验结果表明，当结冷胶含量为 0.08%，Ca2+ 离子含量为160μg/g 时，橙子砂囊悬浮效果最好。在此基础上，结冷胶与黄原胶的复配，借助结冷胶形成的凝胶网络结构，以及黄原胶在剪切力作用下连续相黏度的增大，橙子砂囊悬浮饮料加速实验中静置 90d 形成的砂囊下沉距离小于 1.5cm，复配胶的使用还有利于橙子砂囊风味的保留，在加速储藏实验进行 25d 后，柠檬烯的保留率为28.7%，而不加胶对照样的保留率仅为 0.08%。王秀梅等[52]研究认为梨的颗粒在直径 3mm 时，0.025%结冷胶能起到较好的悬浮效果，保质期可达到一年。
（二）高酰结冷胶高酰基结冷胶的凝胶柔软而富有弹性，其凝胶质构适应于很多食品的需求。在乳品悬浮中，高酰基结冷胶在低浓度时的流变性能发挥良好的悬浮作用，高酰基结冷胶广泛地应用于乳品中悬浮果肉、可可粉等。高酰基结冷胶在在酸奶中应用优势有以下几点：具有与酪蛋白相溶性，不会像低酰基结冷胶一样形成挂壁现象；具有低用量、结构复原特性良好等特性。在含有纤维的果汁饮料和豆制品饮料中，高酰基结冷胶也可以良好地发挥悬浮作用而不产生沉淀[53]。高酰基结冷胶于 72℃ 左右形成柔软、弹性的凝胶，且无温度滞后性[54]。由于高酰结冷胶具用量省，凝胶温度点高，抗析水、不挂壁等优点，目前被广泛应用于“果粒奶”悬浮饮料中。

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