食品胶对食品工业的发展十分重要,从食品胶体这几十年来在国内外的发展历程来看,其重要性与日俱增,相当数量和种类的加工食品若要进一步提高其感官品质和质量,都离不开食品胶体在其中的有效应用,同时,不少天然产物(包括植物、动物及微生物食品原料)要顺利地加工成合适的食品,也往往要靠食品胶体的功能特性来完成,因而对于食品工艺技术的提高和食品工业的快速发展都有着显著的推动作用。正因为如此,有关食品胶的研究和开发一直以来都是食品配料行业中十分活跃的领域,尤其是在食品业比较发达的美国、日本及西欧等国家和地区更是这样,在每一天中,利用食品胶开发出的新产品、获得的专利都很可能数以千计。因此,食品胶是在食品工业中有着广泛用途的一类重要的食品添加剂。
食品胶往往具有双重功能性,一种功能性是指它在食品中应用时往往具有增稠、稳定、胶凝或乳化等与加工有关的特性,食品胶可提高食品的黏稠度或形成凝胶,从而改变食品的物理形状,赋予食品黏润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使食品颗粒呈悬浮状态的作用,所以食品胶在食品中往往可以做增稠剂、稳定剂、胶凝剂、乳化剂或悬浮剂使用。另外一种功能性是指食品胶作为一类功能性基料成分(如作为水溶性膳食纤维)往往对人体具有营养保健作用。
一、食品胶的功能特性在食品体系组成中需要的食品胶体添加量很少,通常为千分之几,但却能有效地改善食品的质量品质。当在食品体系中采用食品胶时,这些食品胶赋予或改善这些体系的流变学特性,例如黏度增加,流体的假塑性(剪切变稀)等性能从而使这些体系具有合适的质构。由于这些食品体系的流变学特性的改善,固体能均匀地和长久地悬浮在水相中,乳化液得以稳定不至于油水分离分层,气液体系也能以稳定的状态存在。可见,食品胶能在食品工业中发挥重要的作用,是与它的独特功能特性分不开的。食品胶的最重要的基本功能或是使水相增稠,或是使水相成胶,这些重要功能已在食品加工工业中得到了广泛和充分的应用。目前,在众多食品中特别是在西方的食品产品中几乎找不到一种食品不含有亲水胶体充当体系稳定剂。食品胶广泛应用于食品工业中、应用于食品中时,所加入的食品胶也往往不只起一种作用,即发挥了多种作用,食品胶往往具有多种功能。
食品胶作为一种亲水胶体,是一种胶体物。它具有所有胶体应具有的基本性质,包括扩散和布朗运动、沉降现象、渗透压、光学性质、流变学性质、胶体质点周围有双电层、电动现象牗电泳和电渗牍、聚沉现象、稳定和絮凝作用等。食品胶在食品中的广泛应用主要原因在于它们都有着许多的功能特性。对于大多数食品胶而言,这些功能特性最重要的是各种胶的黏度特性或其增稠性;其次是胶凝特性(当然它要能够成胶),并且它们所形成的胶的特性和质构往往各不相同,从而使其在食品工业中的应用范围相当广泛。表1.1列出了食品胶的一些功能特性。
对于食品胶的功能性来说,许多胶的凝胶特性与胶溶液黏度之间有一定的相关性,比如明胶,低浓度时能用作增稠剂,但在高浓度时,却能用作胶凝剂。同时,温度也有影响,对大多数食品胶而言,随着温度的升高,其黏度会下降,从而会明显降低增稠的功能。在一般情况下,温度的升高对食品胶黏度的影响类似于食品胶浓度的下降。食品胶溶液在挤压、搅拌等切变力作用下发生切变稀化,黏度降低,食品胶凝胶在切变力作用下也会发生胶溶或者触变现象。只要外力一停止,胶溶变稀的溶液又往往可以冻结成凝胶。(一)
表1.1 食品胶的功能特性
稳定剂 冰淇淋、调味汁
增稠剂 果酱、调味汁
胶凝剂 布丁、软糖
悬浮剂 悬浮饮料
起雾剂 果汁饮料
膨胀剂 肉制品
脱水收缩抑制剂 乳酪、冷冻食品
乳化剂 调味汁
微胶囊壁材 粉末香精
絮凝剂 酒
澄清剂 啤酒
冰晶抑制剂 冰淇淋、糖浆、冷冻食品
泡沫稳定剂 啤酒
膳食纤维 面包、粮食制品
被膜剂 糖果
凝固剂 宠物食品