胶体与表面活性剂在食品中的应用

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1、胶体与表面活性剂在食品中的应用蛋白质由氨基酸构成，既有亲水基，又有疏水基，其实质上是高分子表面活性剂。蛋白质是人体必须营养物，多用作食品乳化剂，其种类亦多，如牛奶、卵蛋白、酪蛋白、大豆蛋白等，均具有乳化、起泡及胶体的保护作用，在食品工业多用食品乳化剂应用。胶类物质：来自树木分泌物，豆科植物种子，如阿拉伯树胶、黄蓍胶、瓜尔胶等，均属多糖，为古老的乳化剂，能提高制剂的水溶性粘度，多作辅乳化剂应用。食品胶的功能及其使用选择食品胶形成凝胶的胶凝临界浓度、胶凝临界温度随体系的pH、电解质的存在、其他蛋白质和多糖的存在而变化。有些食品胶体在浓

2、度较高或在外界温度、pH、离子、浓度等条件适宜情况下才可形成凝胶。一般说来，具有较多亲水基团的多糖易形成凝胶，支链较多的多糖因受酸、碱、盐影响小，不易形成凝胶，但有可能与其他胶复配形成凝胶。阴离子多糖在有电解质存在下易形成凝胶，通常可以添加电解质和螯合剂来调节凝胶形成速度和强度。对于食品胶的胶凝机制，国内外这方面的文献报道不少，但还不是很清楚。胶凝现象一般可以简单描述为亲水胶体的长链分子相互交联而形成能将液体缠绕固定在内的三维连续式网络，并由此获得坚固严密的结构以抵制外界压力而最终能阻止体系的流动。也就是说，食品多糖胶胶凝剂通过分

3、子链的交互作用形成三维网络从而使水从流体转变成能脱模的“固体”。凝胶中能包含的水分可高达99％之多，常见的食品凝胶包括果冻、布丁、胶化汽水、胶化果汁、胶化果酱、胶化牛奶、凝胶糖等。　　据认为，各种亲水胶体的胶凝特性不同主要是因为三维网络的缠绕度、分子交联的数量和属性、形成网络各单元的相互吸引和排斥以及与不同溶剂作用的差异等原因引起的。胶凝机制的不同可通过对几种常见食品胶的不同胶凝特性说明来理解。明胶的胶凝特性就比较特别，它能形成蛋白质类的颇具弹性的凝胶；卡拉胶需在有钾离子条件下能形成碳水化合物类的螺旋式凝胶，这也是其他一些海藻胶和

4、碳水化合物的成胶方式；海藻酸钠能通过与钙离子发生化学反应同时形成交联而获得一种特殊的凝胶。　　根据1976年Trowell对膳食纤维下的定义“不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物和木质素”，绝大多数食品胶均属多糖类物质，摄食后一般均不能被人体消化、吸收，尽管其中部分食品胶如果胶物质、树胶及海藻胶等可被部分肠道微生物分解，甚至将它们归为可部分消化的纤维物质，但可以肯定多糖类食品胶都属于膳食纤维，并且大部分是水溶性膳食纤维，这预示着多糖类食品胶有着许多重要的生理作用。近年来国内外对多糖类食用胶作为膳食纤维的生理作用的研究报道较多，如瓜尔

5、豆胶、果胶、魔芋胶、壳聚糖和黄原胶等，它们作为膳食纤维都有着显著的生理功效。　　可见，绝大多数食品胶应用于食品中时，不仅有着增稠、胶凝以及乳化稳定、悬浮等功能作用，对维持和改善食品组织结构也起着重要作用，并且还能发挥膳食纤维的功能保健作用。　　食品胶也作为脂肪取代物较广泛地应用于低脂食品、疗效食品和保健食品的生产中。尽管目前脂肪取代物有数十种，种类也不同，但大部分是以食品胶为主要原料或以食品胶体为关键成分的。　　对于淀粉及变性淀粉（化学改性胶）也是当今世界上使用量最大的一种多糖。淀粉也是多糖类食品胶，一般也具有增稠、胶凝等作用，但

6、它除去部分抗消化性淀粉外都不属于膳食纤维，也就是说淀粉应用于食品中不具有膳食纤维的功能，并且其含热量很高。　　（四）乳化、稳定性食品胶添加到食品中后，体系黏度增加，体系中的分散相不容易聚集和凝聚，因而可以使分散体系稳定，可用于果汁饮料、啤酒泡沫、糕点裱花等食品体系的稳定。在食品中能起乳化作用的食品胶或亲水胶体并不是真正的乳化剂，作用方式也不是按照一般乳化剂的亲水－亲油平衡机制来完成的，而是以好几种其他方式来发挥乳化稳定功能，但经常是通过增稠和增加水相黏度以阻止或减弱分散的油粒小球发生迁移和聚合倾向方式来完成的。有些食品胶，如阿拉伯

7、胶和明胶也可以通过保护、覆盖胶体的作用方式达到稳定乳化的功能，即胶粒被体系吸收后在分散的小球粒或颗粒周围形成一覆盖膜层，并将电荷表面均匀分配给覆膜颗粒使其相互排斥而形成分散的稳定体系。也有一些亲水胶体能起到表面活性剂的作用，可以降低体系的表面张力以达到乳化稳定的功能。　　（五）作为被膜剂和胶囊许多食品胶可用作被膜剂，它们可被覆盖于食品表面，可以在食品表面形成一层保护性薄膜，保护食品不受氧气、微生物的作用，起保质、保鲜、保香或上光等作用。例如，与食用表面活性剂或保鲜剂并用可以用于水果、蔬菜的表面以保持新鲜度，因为这样可以防止其水分蒸

8、发、调节呼吸作用、防止微生物侵袭及褐变；用于糖果等可防潮、防黏、赋予明亮光泽；也可生产可食性膜，如香肠肠衣。在这方面常用的食用胶有阿拉伯胶、CMC、壳聚糖、普鲁兰等。卵磷脂是食品乳化剂，适用于水包油或油包水的乳化体系。食品多是水包油型胶体，乳化剂的