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明膠的特性及在食品工業(yè)中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2007-07-10
核心提示:食用明膠具有許多優(yōu)良的物理及化學(xué)性質(zhì),如形成可逆性凝膠、黏結(jié)性、表面活性等,在食品工業(yè)中,被廣泛地用作膠胨劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、黏合劑和澄清劑等,是冷飲、果凍、高級(jí)糖果和肉類(lèi)罐頭等食品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的食品添加劑。 明膠的來(lái)源和特性 明膠是一種從動(dòng)物的結(jié)
    食用明膠具有許多優(yōu)良的物理及化學(xué)性質(zhì),如形成可逆性凝膠、黏結(jié)性、表面活性等,在食品工業(yè)中,被廣泛地用作膠胨劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、黏合劑和澄清劑等,是冷飲、果凍、高級(jí)糖果和肉類(lèi)罐頭等食品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的食品添加劑。
  明膠的來(lái)源和特性
  明膠是一種從動(dòng)物的結(jié)締或表皮組織的膠原部分水解出來(lái)的蛋白質(zhì),系天然的蛋白質(zhì)產(chǎn)品,內(nèi)含18種氨基酸,且容易被人體所消化和吸收。所以,明膠是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的食品原料。
  明膠是以豬皮、牛皮等為原料加工而成的產(chǎn)品,生產(chǎn)原理是:豬皮和牛皮中的膠原蛋白,通過(guò)水解等工藝而變成明膠。膠原蛋白是動(dòng)物的皮、骨中最重要的蛋白質(zhì)組分,如存在于真皮結(jié)締組織膠原纖維中的膠原蛋白,約占干燥真皮的98%。
  明膠是一種生物大分子,具有高分子的一些性質(zhì)。將干燥的明膠和適量的水混合時(shí),明膠的外層會(huì)慢慢膨脹起來(lái)。隨著時(shí)間的推延,膨脹現(xiàn)象逐步向明膠內(nèi)層發(fā)展,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“溶脹”。膨脹后的明膠,加溫到35℃以上,就會(huì)與水形成均勻的溶液。
  明膠溶液(準(zhǔn)確地說(shuō),應(yīng)該稱(chēng)明膠和水的混合物)在25℃以下時(shí),呈固體狀態(tài);在25℃以上時(shí),明膠溶液則會(huì)變成液態(tài)。如果明膠被微生物或者某些酶所分解,則會(huì)失去這種與溫度相伴的特性,即使在4攝氏度的情況下,明膠溶液仍然會(huì)呈液態(tài)。
  食品微生物從業(yè)人員,可以利用明膠溶液的溫變特性,來(lái)檢測(cè)某種微生物是否含有明膠分解酶,檢測(cè)步驟如下:1.將微生物投放到含有12%明膠的培養(yǎng)基中,并嚴(yán)格按照微生物接種的方法進(jìn)行。2.將含有菌種的明膠溶液放在37℃的環(huán)境中培養(yǎng)24小時(shí)。3.將明膠溶液放入4℃的冰箱中,保溫30分鐘后,觀察溶液是呈液態(tài)還是呈固態(tài)。如果溶液呈液態(tài),則表明明膠已經(jīng)被分解,也說(shuō)明用來(lái)測(cè)試的微生物中含有明膠分解酶。
  明膠容易吸潮,應(yīng)貯存在干燥陰涼處;如果長(zhǎng)期存放在潮濕的環(huán)境之中,明膠則會(huì)吸潮結(jié)塊,影響使用效果。
  明膠的生產(chǎn)方法
  我國(guó)的豬皮和牛皮的數(shù)量很多,以豬皮和牛皮為原料生產(chǎn)明膠,既可以提高畜產(chǎn)品的附加值和農(nóng)牧民的收入,又可以為食品工業(yè)提供良好的原料。明膠的生產(chǎn)工藝主要有四種,目前,國(guó)內(nèi)外明膠企業(yè)普遍采用的是堿法生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)步驟如下———
  1.石灰水預(yù)浸。將干凈合格的豬皮或者牛皮等原料,放人1%左右的石灰水中浸泡1~2天,然后切成小塊,備用。
  2.除污。將皮塊與水連續(xù)地加入水力除脂機(jī)內(nèi),利用水力的沖擊作用和高速鐵錘的機(jī)械沖擊作用,清洗、去除脂肪和殘留的污物。
  3.石灰水浸泡。將去除脂肪的皮塊放入浸泡池中,用濃度為2%~4%的石灰水(比重為1.015~1.035)浸泡。濕皮料與水的比例約為1∶3~1∶4,pH值控制在12.0~12.5之間。浸泡溫度最好控制在15℃左右,浸泡時(shí)間為15~90天。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),石灰水的濃度可低一些;當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),石灰水的濃度可大一些。以石灰水浸泡皮塊,是明膠生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
  4.沖洗中和。待皮塊膨脹后,撈出,用水充分沖洗,最后使皮塊的pH值為9.0~9.5。
  沖洗后,用酸中和剩余的石灰,先加水使皮塊被浸沒(méi),在不斷攪拌的情況下,用6mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)混合液的pH值,將pH值調(diào)整到2.5~3.5之間。每隔一定時(shí)間,加酸調(diào)整一次pH值,8小時(shí)后,可以不再加入鹽酸,使酸堿平衡。
  混合液的酸堿平衡后,排出廢酸水,在充分?jǐn)嚢柘,用水洗凈皮塊,這一過(guò)程一般在8~12小時(shí)內(nèi)完成。
  5.熬膠。先在膠鍋內(nèi)加入熱水,然后將物料倒入,在此過(guò)程中,不使膠塊黏結(jié)成團(tuán)。同時(shí),將物料緩慢升溫到55~65℃,熱浸6~8小時(shí)后,放出膠汁;再向鍋內(nèi)加入熱水,此次的水溫比前次提高5~10℃,繼續(xù)熬膠,多次重復(fù)這一操作過(guò)程,每次溫度也相應(yīng)地逐步升高,最后一次可以煮沸。
  6.過(guò)濾除雜。將所得的稀膠汁在60℃左右,用過(guò)濾棉、活性炭或硅藻土等作助濾劑,以板框式壓濾機(jī)過(guò)濾,得到澄清膠液。膠液再用離心機(jī)分離,進(jìn)一步除去油脂等雜質(zhì)。
  7.濃縮。將稀膠液放入減壓濃縮罐中,將溫度控制在65~70℃之間,進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。當(dāng)膠液變濃時(shí),可改為60~65℃左右,繼續(xù)減壓濃縮。根據(jù)膠液質(zhì)量和干燥設(shè)備等條件,掌握膠液濃縮的濃度,如用冷熱風(fēng)空調(diào)干燥時(shí),膠液濃縮到比重為1.050~1.080(50℃)、含膠量為23%~33%時(shí),即可停止該環(huán)節(jié)的操作。
  8.凝膠干燥。經(jīng)過(guò)濃縮的膠液,趁熱加入一定量的過(guò)氧化氫、亞硫酸或者尼泊金酯,目的是為了對(duì)物料進(jìn)行漂白和防腐。將濃膠液放人模具中冷卻,待完全膠凝、生成膠胨后,取出、切成適當(dāng)大小的薄片或碎塊,以冷熱風(fēng)干燥至凝膠水分為10%~12%時(shí),再經(jīng)粉碎,即為成品。也有的企業(yè)不采用切膠工序,而將濃膠液噴涂到滾筒干燥機(jī)上,干燥后,即可制得粒狀的明膠產(chǎn)品。
  食用明膠的主要技術(shù)指標(biāo)牷
 。ㄒ唬ざ龋╫E):一級(jí)明膠,≥12;二級(jí)明膠,≥10;三級(jí)明膠,≥8。
 。ǘ﹥隽Γ阂患(jí)明膠,≥175;二級(jí)明膠,≥160;三級(jí)明膠,≥115。
  (三)透明度(mm):一級(jí)明膠,100;二級(jí)明膠,80;三級(jí)明膠,50。
 。ㄋ模┧郑阂患(jí)明膠,≤14%;二級(jí)明膠,≤14%;三級(jí)明膠,≤14%。
 。ㄎ澹┗曳郑阂患(jí)明膠,≤2.0%;二級(jí)明膠,≤2.0%;三級(jí)明膠,≤2.0%。
 。┘(xì)菌總數(shù):一級(jí)明膠,≤10000個(gè)/克;二級(jí)明膠,≤10000個(gè)/克;三級(jí)明膠,≤10000個(gè)/克。
  (七)大腸菌群:一級(jí)明膠,≤150個(gè)/100克;二級(jí)明膠,≤150個(gè)/100克;三級(jí)明膠,≤150個(gè)/100克。
 。ò耍┥抽T(mén)氏菌:在各類(lèi)食用明膠中,都不允許檢測(cè)出沙門(mén)氏菌。
 。ň牛ざ认陆担阂患(jí)明膠,≤20%;二級(jí)明膠,≤20%;三級(jí)明膠,≤25%。
  (十)不溶物:一級(jí)明膠,≤0.2%;二級(jí)明膠,≤0.2%;三級(jí)明膠,≤0.2%。
 。ㄊ唬┥椋阂患(jí)明膠,≤1.0毫克/公斤;二級(jí)明膠,≤1.0毫克/公斤;三級(jí)明膠,≤1.0毫克/公斤。
  (十二)重金屬:一級(jí)明膠,≤50毫克/公斤;二級(jí)明膠,≤50毫克/公斤;三級(jí)明膠,≤50毫克/公斤。
 。ㄊ﹑H值:一、二、三級(jí)明膠的pH值均規(guī)定在5.5~7之間。
 。ㄊ模┥珴桑狐S色半透明,微帶光澤。
  食用明膠的應(yīng)用范圍和用法
  食用明膠的應(yīng)用范圍很寬廣,可以用于肉制品、肉餡、凍汁肉、奶糖、果汁軟糖、牛軋?zhí)、太妃糖、冰淇淋、酸乳制品、啤酒澄清劑、?fù)合乳化穩(wěn)定劑、保健食品、色拉、布丁、糖霜、蛋黃汁、明膠軟糖、糕點(diǎn)、肉類(lèi)罐頭、火腿腸等食品的生產(chǎn)之中。
  在不同的食品中,明膠有不同的用量。在肉制品、肉餡制品、凍汁肉等食品中,明膠的用量為2%~9%;在果汁軟糖生產(chǎn)中,明膠的用量為2%;在太妃糖的生產(chǎn)過(guò)程中,明膠的用量為0.4%~1.5%;在冰淇淋的生產(chǎn)過(guò)程中,明膠的用量為0.1%。
  在應(yīng)用食用明膠的過(guò)程中,要注意使用方法。食品企業(yè)在使用明膠時(shí),一般先將明膠放在冷水中浸泡60分鐘,使其充分吸水膨脹;然后,在80℃以下的水浴環(huán)境中,對(duì)明膠進(jìn)行熔化。熔化時(shí),溫度不宜過(guò)高,因?yàn),溫度過(guò)高,會(huì)降低明膠的黏度。在熔化明膠時(shí),應(yīng)該堅(jiān)持“使用多少、浸泡多少、熔化多少”的原則,明膠溶液放置的時(shí)間不可以超過(guò)半天以上,以免影響?zhàn)ば浴⑷榛、穩(wěn)定等質(zhì)量特性。熔化明膠時(shí),時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),否則,也會(huì)降低明膠的質(zhì)量。
 

 

 
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