卡拉胶

天然高分子化合物

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λ-型卡拉胶
λ-型卡拉胶

λ-型(lambda)卡拉胶由产于摩洛哥海域的杉藻提取而成,是β-(1→3)-D-半乳糖-2-硫酸酯和α-(1→4)-D-半乳糖-2,6-硫酸酯的聚合体。

λ-型(lambda)卡拉胶能溶于冷水,但不形成凝胶,即便K+、Ca2+存在也不形成凝胶,只是有很高的粘度。一般都不单独作用,多和植物胶混合使用。

λ-型(lambda)卡拉胶可用于饮料、红肠、洋火腿、果冻、布丁、酸奶、掼奶油、冰淇淋、奶酪等食品生产中,在仿制奶中用作乳化稳定剂,掼奶油时用作稳定剂,用量为0.05~0.15%。

λ-型卡拉胶基本参数

产品名称λ-型卡拉胶产品别名莱姆达卡拉胶、lambda卡拉胶
英文名称lambda-Carrageenan原料杉藻
产地摩洛哥结构D半乳糖-2-硫酸酯和D半乳糖-6-二硫酸酯的聚合体
性质溶于水、乳、热而浓的糖溶液、浓的盐溶液,耐盐性能好类型λ-型精致卡拉胶、λ-型半精致卡拉胶
功能胶凝、增稠、稳定和持水剂用途饮料、红肠、果冻、布丁、酸奶、冰淇淋、奶酪等食品

λ-型(lambda)卡拉胶原料

λ-型卡拉胶原料产于摩洛哥海域的杉藻Gigartina acicularis。

四分孢子体世代的杉藻属红藻主要含有λ型-卡拉胶。λ-型卡拉胶是θ-型卡拉胶的前体物质,但是它在杉藻属藻体内并没有大量存在。部分原因是λ-型卡拉胶β-D-半乳吡喃糖基2位硫酸酯基团妨碍C3羧基的极化或离子化,从而影响了3,6-内醚醚桥环化形成θ型-卡拉胶。尽管θ-型卡拉胶与λ-型卡拉胶结构上有所差别,但是形成产品后,它们的性能基本相似。

λ-型卡拉胶类型

λ-型卡拉胶有λ-型精致卡拉胶、λ-型半精致卡拉胶等类型。

λ-型卡拉胶结构

λ-型卡拉胶是D半乳糖-2-硫酸酯和D半乳糖-6-二硫酸酯的聚合体。

λ-型卡拉胶结构

λ-型卡拉胶结构

λ-型卡拉胶,在ξ(1→4)D-半乳糖上有两个硫酸酯,而在α-键合的半乳糖基4-硫酸盐上有不等量的2-硫酸盐,分子与某些阳离子(主要是钾和钙)一起组成三维的网状结构或凝胶,λ-型卡拉胶的结构则不是这样有序排列,而且即使有钾或钙盐存在,也无法起凝胶作用。λ-型卡拉胶的结构却不具备形成双螺旋结构的条件。

7种卡拉胶的重叠交替结构

卡拉胶类型
D-半乳糖-4-硫酸酯 D-半乳糖-6-硫酸酯 μ
D-半乳糖-2,6-硫酸酯 ν
3,6-内醚-D-半乳糖 k
3,6-内醚-D-半乳糖-2-硫酸酯 i
D-半乳糖-2-硫酸酯 D-半乳糖-6-硫酸酯 λ
3,6-内醚-D-半乳糖-2-硫酸酯 θ
D-半乳糖-6-硫酸酯 ξ

λ-型(lambda)卡拉胶性质

λ-型卡拉胶为固体,其最高的硫酸盐化程度为32~39%

PH为9时最为稳定

溶于水、乳、热而浓的糖溶液、浓的盐溶液,耐盐性能好

其钠盐溶于35%的乙醇溶液

λ-型卡拉胶不能胶凝,但具有黏度高的特性,k-型卡拉胶和i-型卡拉胶分子通过双螺旋交联形成热可逆凝胶。

λ(lambda)-型卡拉胶凝胶特性

类别 λ-型卡拉胶 k-型卡拉胶 i-型卡拉胶
阳离子的影响 不凝胶 与钾离子可形成很强的凝胶 与钙离子可形成很强的凝胶
凝胶的类型 不凝胶 强而脆,会脱水收缩 有弹性和凝聚力,不会脱水收缩
与刺槐豆胶的协同效应
冻结/解冻的稳定性 稳定

λ-型卡拉胶类型鉴别

1、取卡拉胶样品4g,加入蒸馏水200mL,加热至80℃不断搅拌直至本品溶解。用蒸馏水补充蒸发损失的水分,使溶液冷至室温,变成半透明粘稠液体,并能产生凝胶状物。

2、取上述溶液5mL,加入2.5%化钾溶液200mL,重新加热并充分混匀、冷却,如果溶液不是胶体,那就是λ-型为主的卡拉胶,取此溶液5mL,加入1%亚甲基篮溶液一滴,应产生纤维状沉淀。

七种常见卡拉胶和新型ω-型拉胶的结构分类

根据是否含有3,6-内醚半乳糖以及硫酸基的含量和分子中连接的位置,又可将卡拉胶分为κ族和λ族,其中κ族包含κ-型、i-型、μ-型、v-型等类型,λ族包括λ-型、ξ-型和θ-型等类型,ω-型卡拉胶是一种新型卡拉胶。红藻藻体中不存在理想的重复二糖连接的卡拉胶,是多种卡拉胶结构的混合体。

七种常见卡拉胶和新型ω-型拉胶的结构分类

七种常见卡拉胶和新型ω-型拉胶的结构分类

λ-型卡拉胶在食品应用

λ-型卡拉胶具有胶凝、增稠、稳定和持水剂功能。

λ-型(lambda)卡拉胶在食品工业应用

产品 功能 卡拉胶类型 用量(%)
粉末果肉饮料 增稠? λ-型卡拉胶 0.1~0.2
仿制奶 乳化稳定 λ-型卡拉胶+i-型卡拉胶 0.05
摜奶油 稳定 λ-型卡拉胶 0.05~0.15

λ-型卡拉胶在饮料应用

在奶制品饮料中,λ-型卡拉胶常用做悬浮剂,在粉末果肉饮料中用作增稠剂,用量为0.1~0.2%。

λ-型卡拉胶在乳制品应用

在布丁、酸奶、掼奶油、冰淇淋、奶酪中,λ-型卡拉胶用做增稠稳定剂,掼奶油时用作稳定剂,用量为0.05~0.15%。

λ-型卡拉胶在肉制品应用

在红肠、洋火腿生产中,λ-型卡拉胶用做持水剂。

λ-型卡拉胶在果冻应用

在果冻中,λ-型卡拉胶用做胶凝剂。

参考资料
1.功能性食品胶第2版胡国华[2014]
2.食品增稠剂第二版黄来发[2009]
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