魔芋胶的复配和特性

魔芋胶的复配

魔芋胶可以和蔗糖、葡萄糖、糖浆、奶粉、大多数食品乳化剂、食用香精、色素、防腐剂等混溶。同时魔芋胶能与以下食品增稠剂混溶：

果胶；

细菌合成胶（如黄杆菌胶）；

植物渗出液胶（如黄蓍胶、刺梧桐胶、阿拉伯胶）；

种子胶（如瓜尔豆胶、刺槐豆胶、罗望子胶、亚麻子胶、田菁胶）；

海藻提取物（如红藻胶、琼胶、卡拉胶、角叉藻胶、岩藻胶、绿藻胶）；

半合成胶（如CMC、CMS、HPC、HPS、PGA 及各类变性淀粉）；

天然胶（如玉米淀粉、木薯淀粉、微晶纤维素及各种天然食品超微细粉）；

图源：创客贴

两元高聚物（如魔芋胶和K-鹿角藻胶、帚叉藻胶、黄原胶混溶后产生协同增效作用，协同增效作用来源于K-鹿角藻胶、帚叉藻胶、黄原胶与魔芋胶大分子间的相互作用，其示意图见下图）。

协同增稠作用是非常复杂的高聚物大分子间的相互作用，A、B 胶的协同增稠作用可能发生以下4种结构，见下图。

一、魔芋胶与卡拉胶的配比效应

由上图可知，随着KGM的比例不断增大，卡拉胶的比例不断减小，当KGM与卡拉胶的共混比例为40/60时。凝胶强度达到最大值140g/cm2 。若继续改变两种胶的共混比例，凝胶强度下降。

二、魔芋胶与黄原胶的配比效应

从上图可以看出，随着KGM的比例不断增大，黄原胶的比例不断减小，当KGM 与黄原胶的共混比例为60/40时。凝胶强度达到最大值。若继续改变两种胶的共混比例，凝胶强度下降。

三、魔芋胶与黄原胶的配比效应

根据二元混合比例，初步确定KGM的比例为50%，余下黄原胶和卡拉胶的比例分别为10∶40、15∶35、20∶30、30∶20、35∶15、40∶10

结论：

魔芋胶和卡拉胶有比较好的共混凝胶特性。魔芋胶单独和黄原胶共混时，其凝胶特性也有一定程度的提高，但和卡拉胶共混比，效果要差，原因可能与魔芋胶和黄原胶的单体结构有类似有关，其降解产物均含有甘露糖。魔芋胶、卡拉胶、黄原胶三元共混发现有更好的协同作用，有关凝胶的更多测试参数以及更多的应用有待继续深入。

魔芋胶的特性

魔芋胶为高纯度的魔芋葡甘聚糖，其主要特性有6点。

一、魔芋胶的水溶性

魔芋胶是一种水溶性胶体，在溶解过程中，水分子的扩散迁移速度远远超过魔芋葡甘聚糖大分子的扩散迁移速度，结果，魔芋胶颗粒发生溶胀，在颗粒表面产生薄薄一层高聚糖的粘稠溶液，从而使魔芋胶颗粒互相粘联而结块，阻碍了魔芋胶的进一步溶解。为此，应使用蔗糖、葡萄糖、盐或淀粉之类的稀释分散剂在魔芋胶溶解之前与魔芋胶混合，以防结块。

如果没有稀释分散剂，必需在高速搅拌下溶解魔芋胶，溶解后的溶液即使质量分数只有1%，也是粘稠浓厚的。

在配制冰淇淋或雪糕浆料时，魔芋胶必需与配方中的白糖干混均匀后，在高速搅拌混料罐中快速搅打分散，再转移到搅拌速度为36r/min的化料罐中加热溶解。

二、魔芋胶的成膜性

1）魔芋胶具有较好的成膜性，可以制成透明度和致密度高的薄膜，在薄膜中可添加防腐剂。张其昌、史益敏等作者成功地把魔芋胶薄膜应用于柑桔和温州蜜桔的保鲜中。

2）魔芋胶薄膜可制成“叠层”薄膜食品。如把魔芋胶可食性薄膜作为包装材料用于包装食品，就不会造成环境污染。

3）魔芋胶的成膜性还可用于微胶囊粉末香精和粉末油脂的制作；可用于冰淇淋或雪糕的冰壳制作；可用于魔芋春卷皮的制作。

三、魔芋胶的持水性

魔芋葡甘聚糖大分子可以与水分子通过氢键、分子偶极、瞬时偶极等作用力聚集成庞大而难以自由运动的巨大分子，在水中使魔芋胶溶液变为粘稠的非牛顿流体。

在凝胶食品中促成魔芋葡甘聚糖大分子建立网络结构，其持水量为魔芋胶本身质量的30～150倍。如：在魔芋果冻中魔芋胶的持水量为其自身质量的100～150倍；在冰淇淋、雪糕等冻结食品中其持水量可达到200倍甚至更多。

在魔芋葡甘聚糖大分子周围的水，称为结合水，结合水很难结冰，冰淇淋、雪糕只能在更低的温度下冻结，魔芋胶的持水性可抑制粗大冰晶的生成，这样或多或少地提高了冰淇淋、雪糕的抗融能力，改善了冰淇淋、雪糕的口感。

图源：创客贴

四、魔芋胶的胶粘性

即使魔芋胶溶液较稀也是非牛顿流体，较浓的魔芋胶溶液的粘稠度较大。在小麦面粉中加入魔芋胶溶液，可提高小麦面粉的表观面筋值。

正因为魔芋胶的胶粘性，使加有魔芋胶的通心粉、空心面、龙须面、拉面、馄饨皮等，用开水煮后不浑汤，这是魔芋胶胶粘性的具体应用。因为魔芋胶胶粘了大部分小麦面粉颗粒，大大减少了“浮粉”量，所以开水煮后不浑汤；其次，魔芋胶的持水性也同时起作用，使上述小麦面粉制品口感柔软，增加了制品的弹性和韧性。

在冰淇淋、雪糕的生产过程中，魔芋胶的胶粘性及魔芋胶溶液具备的非牛顿流体特性，促进了冰淇淋、雪糕浆料的老化。

五、魔芋胶溶液的粘连搅打性

加有魔芋胶的蛋糕配料中，在打蛋机高速搅打时，由于粘稠度较大，提高了小麦面粉的表观面筋值，同时魔芋胶的持水性，相应提高了蛋糕配料的搅打质量。制成的蛋糕气孔度均匀，口感柔软，弹性、韧性好，货架期长。

魔芋胶溶液的粘连搅打性可提高冰淇淋、雪糕浆料在凝冻机中的搅打质量，其实质是浆料在搅打时稀化而粘稠，有利于充气均匀，不利于大冰晶的形成，使凝冻后冰淇淋、雪糕的气孔度均匀，赋予冰淇淋、雪糕稠密、坚实、滑润而细腻的口感。

图源：创客贴

六、魔芋胶溶液的流变性

魔芋胶溶液的流变性是研究魔芋胶溶液的流动速度以及影响流动速度变化的因素。由于流动速度是用粘度计测定的，即流动速度愈快，粘度愈小；流动速度愈慢，粘度愈大。为研究方便，通常只研究魔芋胶水溶液的粘度以及影响魔芋胶水溶液粘度的因素。魔芋胶水溶液的粘度主要与以下因素有关。

1）魔芋胶的品种、储存条件、产地、加工方法等，即使以上条件相同，同浓度不同目数的魔芋胶水溶液的粘度也不同。

2）魔芋胶的相对分子质量愈大，其水溶液的表观粘度（指测定时的观测粘度）也愈大。基于这一特点，测定魔芋胶水溶液的粘度时，通过繁琐的数据处理，可测得魔芋胶的平均相对分子质量。

3）在一定的温度下，魔芋胶水溶液的粘度随着魔芋胶浓度的升高而升高，但不成正比，实验结果见图1。

浓度升高，粘度成正比例升高的流体，称为牛顿流体。浓度升高，粘度超过正比例升高的流体，称为非牛顿流体。这说明，同浓度非牛顿流体的粘度＞牛顿流体的粘度。这是因为有附加的结构粘度存在，要使流体流动，首先要破坏结构粘度。

非牛顿流体的粘度和牛顿流体的粘度的关系可用下式表示：非牛顿流体的粘度＝牛顿流体的粘度＋结构粘度。

4）外来切变稀化力。在一定的温度和浓度时，魔芋胶水溶液的粘度随着外来切变力的升高而降低，搅拌、泵送都是实施切变力的操作方法。切变力打乱了魔芋胶水溶液中各水化魔芋葡甘聚糖大分子间的相对位置，破坏了结构浓度，产生了切变稀化现象。一旦去除切变力，即可恢复结构粘度。切变稀化性使冰淇淋、雪糕浆料在泵送或在凝冻机中因搅拌稀化而易于操作。

5）一定浓度下，魔芋胶水溶液的粘度随温度的升高而降低，但不完全是直线关系。如以粘度的对数lgη为纵坐标，绝对温度的倒数（1/T ）×1000为横坐标，可得阿累尼乌斯动力学曲线，见图2。

线段Ⅰ计算的魔芋胶的膨化活化能为5．434kJ/mol；线段Ⅱ计算的活化能为19．24kJ/mol。线段Ⅰ与线段Ⅱ相交于一点，该点的温度为70℃，为魔芋胶快速膨化、脱乙酰基生成魔芋凝胶食品的首选温度，在实际生产中可在70～95℃的温度区间内操作。

线段Ⅱ表示的魔芋胶的膨化活化能为19．24kJ/mol，相当于氢键的键能。对魔芋胶的膨化过程，只要提供的能量超过魔芋胶的膨化活化能，就能破坏魔芋胶大分子间的氢键，瞬时活化魔芋胶大分子，促进脱乙酰基反应生成魔芋凝胶。

来源：食品伙伴网食品研发创新服务中心