申报材料之一一证明技术上确有必要和使用效果的资料目录1前言72食品添加剂海藻酸钙的功能类别及作用机理73研究报告附件海藻酸钙对面粉糊化特性的影响94研究报告附件海藻酸钙对小麦面筋含量及面筋品质的影响125研究报告附件海藻酸钙对面条性质的改良166研究报告附件海藻酸钠和海藻酸钙对面包品质影响的效果对比237结论26海藻酸钙是存在于海带、巨藻等褐藻中的一类天然多糖类物质在褐藻植物中,海藻酸与海洋中的矿物质——钠、钾、钙、镁等结合,以海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸钙、海藻酸镁等形式存在于褐藻的细胞壁中在商业提取过程中,出于分离、纯化的目的,通常将海藻中的多种海藻酸盐转化为单一种类的盐的成分而生产出来根据其在不同领域的应用特性,目前,海藻酸钾、海藻酸钠、海藻酸钙等都是已大量商业化生产的海藻酸盐品种3.2海藻酸钙作为食品添加剂的功能类别及作用原理海藻酸钙作为从海带、巨藻等天然褐藻类植物中提取的天然高分子碳水化合物,具有良好的生物降解性、生物相容性和食用安全性,在许多国家和地区被广泛应用于食品加工、制药等行业在海藻酸盐的提取过程中,向洗净的海藻中加入碳酸钠可使藻体细胞壁膨胀破坏,同时碳酸钠溶液将不溶性的海藻酸钙等成分转化为可溶性的钠盐而被提取出来。
具体的化学反应式为:Ca(ALg)2+NaCO-2NaALg+CaCOJ目前,传统的褐藻胶生产企业都是利用该原理,生产水溶性胶体——海藻酸钠自1881年,英国化学家E.C.C.Stanford首次发现海藻酸钠以来,经过一个多世纪的发展,人们对海藻酸钠的物理化学性质、生产工艺及其应用进行了大量的研究,不断推动着海藻工业的持续发展,海藻酸钠逐渐成为提高人们生活水平和健康水平的优良产品,在日、美等诸多国家,海藻酸钠由于其独特的安全性和生理功能早已被允许在各类食品中按生产需要适量添加日本人把富含有海藻酸钠的食品统称为“长寿食品”,美国人则称海藻酸钠为“奇妙的食品添加剂”尽管海藻酸钠具有增稠、稳定等良好的功能,但由于其亲水性强,又具有高粘的特性,因此在使用过程中存在溶解困难的不足,其1%溶液在持续搅拌状态下,需溶解1小时以上,方可保证溶解完全,给生产带来不便而海藻酸钙不溶于水,较海藻酸钠相比,具有极高的分散性并且在含盐、含碱的环境中海藻酸钙也可与体系中的钠离子进行钙-钠离子交换,形成粘稠性的海藻酸钠,具体化学反应式为:Ca(ALg)2+2NaCl-2NaALg+CaCbCa(ALg)2+NaCO-2NaALg+CaCOJ医疗卫生行业的海藻酸钙纤维或无纺布的设计理念就是基于在0.9%的含盐体液中,海藻酸钙可转化为海藻酸钠形成水凝胶,从而与伤口更密切的贴合,利于创口愈合。
综上所述,海藻酸钙较海藻酸钠具有良好的分散性(不易溶解于水)及增稠性(钙离子使海藻酸钠发生交联,胶液粘度更大)鉴于海藻酸钙的特性,可作为增稠剂、稳定和凝固剂,在日、美等国家目前已被广泛应用于以下产品中:1、海藻酸钙可用作色拉调味汁、布丁、果酱、番茄酱及罐装制品的增稠剂,以提高制品的稳定性质,减少液体渗出;2、在挂面、粉丝、米粉制作中添加海藻酸钙可改善制品组织的粘结性,使其拉力强、弯曲度大、减少断头率,特别是对面筋含量较低面粉,效果更为明显;3、在面包、糕点等制品中添加海藻酸钙,可改善制品内部组织的均一性和持水作用,延长贮藏时间;4、在冷冻甜食制品中添加海藻酸钙可提供热聚变保护层,改进香味逸散,提高熔点的性能;5、也可与海藻酸钠进行复配,以达到更好的增稠、稳定效果;6、提供天然、安全的钙元素,可作为补钙剂,用于保健食品业;7、可制作各种剂型的止血剂,包括止血海棉、止血纱布、止血薄膜,烫伤纱布、喷雾止血剂等海藻酸钙对面粉糊化特性的影响随着食品工业的长足发展,各类面制食品因加工工艺、产品质量等方面的要求差异,对原料面粉的质量要求也各不相同,而由于中国小麦粉蛋白质含量较低,质量较差,工业上通常添加品质改良剂以改善面条的食用品质,亲水胶体就是最常用的一类改良剂。
淀粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标,不仅影响面制品的外观品质、色泽和表观状况,而且对面制品的质地、黏弹性和口感、光滑性和食味也有影响,本文选取几种常用的水溶性胶体进行面粉糊化特性的实验,分析能够改善面团性质的胶体及其添加量海藻酸钙是从海带、巨藻等天然褐藻类植物中提取的天然高分子碳水化合物,具有良好的生物降解性,生物相容性和食用安全性,可用于食品加工、制药等行业海藻酸钙比海藻酸钠的分散性要好,在含有氯化钠,碳酸钠的环境中可生成粘稠性的海藻酸钠,因此海藻酸钙具有极高的分散性的同时还有一定的增稠性能1 材料与方法1.1 材料小麦面粉:山东信中食品有限公司海藻酸钙:青岛明月海藻集团有限公司黄原胶:淄博中轩生化有限公司魔芋胶:青岛蕴宝贸易公司;瓜尔胶、CMC广州凯闻食品发展有限公司1.2 仪器设备快速黏度分析仪:RVA-3D型,澳大利亚Newport科学仪器公司电子天平:BS224册,常熟市双杰测试仪器厂;2 实验方法:面粉糊化特性的测定:称取一定量样品,加入到装有25.0mL蒸馏水的RVA样品筒中,制成不同添加量的面粉浆,充分搅拌后,置于RV秋,最初10s以960r/min搅拌,形成均匀悬浊液后,保持160r/min转速至试验结束。
采用AACCfe准温度模式即RVA初始温度为50c保持1min,然后以12c/min升高至95C,在95c保持2.5min,再以12C/min降至50c并保持1.5min根据面粉的RVA曲线上分别获得峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、回生值(谷值黏度与最终黏度的差值)、崩解值(峰值黏度与谷值黏度差值)和糊化温度等特征参数值每个试验材料均重复测定3次,取平均值3 结果与分析:表亲水胶体添加量和种类的RVA特征参数TableRVAprofilesofthekindandadditionofhydrocolloids胶体回添加量/%糊化温度/C峰值黏度/cp谷值黏度/cp最终粘度/cp回生值/cp崩解值/cp海藻酸钙095.5±0.1676±1201±31227±81026±8475±220.595.5±0.1701±14220±51257±201037±29481±31195.5±0.1792±28359±111403±391044±23433±141.595.5±0.1822±28385±161508±631123±37437±29295.6±0.1862±18454±81622±611168±34408±10CMC095.5±0.1676±1201±31227±81026±8475±220.595.5±0.1697±17218±51248±31030±19476±21195.7±0.1687±25261±81249±39988±11426±31.595.7±0.1769±7383±171379±40996±37386±18295.7±0.1791±32398±41404±231006±19393±8瓜尔豆胶095.5±0.1676±1201±31227±81026±8475±220.595.5±0.1765±31257±111288±311031±19508±22195.5±0.1998±16356±11464±281108±47642±111.595.5±0.11070±41393±61559±741166±48677±1295.6±0.11234±30492±111692±721200±23742±21魔芋胶095.5±0.1676±1201±31227±81026±8475±220.595.5±0.1690±33219±51262±21043±7471±18195.5±0.1697±21235±71250±201015±7462±61.595.6±0.1705±18248±11239±30991±29457±17295.6±0.1709±35259±71245±22986±5450±8黄原胶095.5±0.1676±1201±31227±81026±8475±220.595.6±0.1713±24220±21261±341041±12493±22195.5±0.11003±38393±71413±191020±8610±111.596.5±0.11252±36625±111623±43998±12627±1295.5±0.11302±18621±101646±351025±10681±21由表可以看出,随着胶体添加量的增加,面粉的糊化温度在94.5-94.7C之间变化,这说明5种亲水胶体对面粉的糊化温度基本没有影响。
面粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标添加5种亲水胶体使面粉的峰值黏度、谷值黏度和最终黏度都有不同程度的增加,其中添加海藻酸钙,黄原胶、CMC瓜尔豆胶的样品呈递增的趋势,添加魔芋胶的样品变化不明显,这可能是因为胶体与淀粉和蛋白质的相互作用能提高糊化黏度在相同的添加水平下,海藻酸钙、黄原胶和瓜尔豆胶对面粉峰值黏度、谷值黏度和最终黏度的影响明显高于CMG口魔芋胶这是因为不同胶体的成分及结构存在差异,其亲水基团含量及与面粉的作用机理也不同导致了其对面粉糊化特性的影响存在差异经分析认为强筋面粉面团的黏度小,可适当添加相应胶体增加黏性以利于加工回生值反映了面粉糊化后,淀粉分子重结晶的程度随着亲水胶体添加量的增加,添加黄原胶、CMG口魔芋胶面粉的回生值变化不明显;添加海藻酸钙、瓜尔豆胶面粉的回生值呈递增的趋势在相同添加水平下,海藻酸钙、瓜尔豆胶对面粉回生值的影响明显高于黄原胶、CMG口魔芋胶,说明添加黄原胶、CMG口魔芋胶对面粉糊化后淀粉分子重结晶影响不明显,添加海藻酸钙、瓜尔豆胶则利于面粉糊化后淀粉分子重结晶崩解值反映了淀粉颗粒结构在加热过程中的稳定性,崩解值越大,表明淀粉颗粒越不稳定,易于分解或者说是更不能抵抗剪切力。
随着亲水胶体添加量的增加,添加海藻酸钙、CM(W魔芋胶面粉的崩解值呈降低的趋势;添加黄原胶和瓜尔豆胶面粉的崩解值呈递增的趋势在相同的添加水平下,黄原胶和瓜尔豆胶对面粉崩解值的影响明显高海藻酸钙、CMG口魔芋胶说明海藻酸钙、CMG口魔芋胶与面粉形成复合体系稳定,抗剪切能力较强,而黄原胶和瓜尔豆胶与面粉作用形成的复合体系不稳定,容易受到外界影响综上所述,在增加面粉糊化特性、回生值,降低崩解值方面,相对于其他胶体,海藻酸钙都起到了积极的作用,有利于增加面团的品质,提高成品的质量3.4研究报告附件海藻酸钙对小麦面筋含量及面筋品质的影响湿面筋含量是小麦和小麦粉品质的一项重要指标实验海藻。