甲基纤维素∕羟丙基甲基纤维素替代阿拉伯胶在乳化香精中的应用.pdf

中食品加剂
C开发应用
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素
替代阿拉伯胶在乳化香精中的应用
颜正勇, Carsten Huettermann, John Keller, Marina Kuntsevich
(陶氏化学(中国)有限公司)
Application of acacia gum replaced hy methylcellulose and
Hydroxypropyl methylcellulose in perfume emulsion
YAN Zheng-yong, Carsten Huettermann, John Keller, Marina Kuntsevich
(Dow Chemical (China )Company Limited)
摘要:阿拉伯胶被认为是稀释水包油体系中最适用的胶体。一个典型的应用实例就是用阿拉伯胶将柑
桔香精油制成水分散的乳状液,然后用在柑桔味的软饮料中。但是多年来,由于阿拉伯胶的主要生产地区非
洲不可预测的气候波动以及政治动荡,阿拉伯胶的稳定供应得不到保证。本文研究了将甲基纤维淾和羟丙基
甲基纤维素应用在8%和12%的浓缩橙子油乳状液中以替代20%的阿拉伯胶,结果表明能够显著降低用量,
并且能够在4个月以上的常温保藏状态下获得相当或更加的视觉和粘度的稳定性。将这种浓缩乳状液应用在
冷灌装饮料(大部分的软饮料)中非常有效。
关键词:甲基纤维素;羟丙基甲基纤维素;乳化香精;饮枓
阿拉伯胶在乳化香精中的应用
mL)的差异,导致了两者之间的不兼容性,于是
许多饮料包括碳酸软饮料,非碳酸果汁/果饮料出现油水分离或者在瓶颈处有油圈出现。浓
味饮料,运动饮料,果汁都使用了香精油以给予缩香精油的稳定性需要保证至6个月以上。但是
饮料适当的风味。有时候还要给予饮料一定的外由于香精油的氧化问题,一般来讲工业上期望浓
观特征。典型的饮料包含大量的水相和包含浓缩缩香精油使用周期能够在1~2之内。一旦浓缩
香精油(5%~25%)的乳状液。除了香精油以香精油用在饮料中,饮料的保质期需要在12个月
外,这个乳状液通常还包含水,防腐剂,酸性调或以上,也就是饮料瓶无油圈现象或容器底部饮
节剂,和确保乳状液均匀稳定的增稠剂(胶体)。料变清。
这个稳定作用还包括防止最终的原料中乳状液的
通常情况下,浓缩香精乳状液在“冷加工”
油水分离。并不是所有的稳定剂都能达到这个效情况下加人室温下的水中,比如碳酸饮料,由于
果。因为这个稳定剂要求在乳状液的很低的pH其pH很低(<3.0)不利于微生物生长。而一些
条件下和相对高的饮料pH下有效。另外,这个低糖度或低固形物含量的果汁饮料,pH较高
稳定剂/乳化剂需要保证饮料的浑浊度以体现天(>3.5),饮料就必须经巴氏消毒来达到保质期
然水果饮料的外观。这个浑浊度是来自于香精油内的微生物稳定性。因此,浓缩香精油乳状液应
滴在饮料水相中的均匀分布。但是由于香精油的该能够适应饮料的冷和热加工。
密度(<0.9g/mL)和最终饮料密度(>1.00gy
阿拉伯胶在乳化香精工业长期使用,这是由
作者简介:颜正勇(1972-),男,博上,主要从事食品胶体的研发和应用
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开发用中国食品深加剂
hina Food Additives
它的独特化学结构和乳化特性决定的。阿拉伯胶内其胶溶液的性状相对稳定。
是一种水溶性的多糖物质,平均分子量在
阿拉伯胶约由98%的多糖和2%蛋白质组成,
350,00。在所有一般的商品胶(未水解的)为多糖属高聚物,具有以阿拉伯半乳聚糖为主
中,阿拉伯胶水溶液的粘度是最低的,这显然是的、多支链的复杂分子结构。阿拉伯胶被认为是
由于其高度的分支结构和球状(不易伸展)形态稀释水包油体系中最适用的胶体。一个典型的应
所致。阿拉伯胶25%的溶液粘度约在90~140cP用实例就是用阿拉伯胶将柑桔香精油倒成水分散
之间,溶液pH一般在4~5,pH在2~10范围的乳状液,然后用在柑桔味的软饮料中
CHOH
HOH
COOH
A
R2
Ar
H
0
片
.(1-3 -linked -d-galctopyranosyl O(1-6)-linked -d-galactopyranosy
图1阿拉伯胶分子结构
多年来,阿拉伯胶的国际市场价格飞涨,一直或棉花制取,其本身并不溶解于水,但将其加强
居高不下,形势十分严峻。由于阿拉伯胶的主要生碱,经过一氯甲烷和氧化丙烯醚化,水洗,干燥
产地区非洲不可预测的气候波动以及政治动荡,阿后能够制得水溶性的甲基纤维素( Methyleellu
拉伯胶的稳定供应得不到保证。因此许多研究和许lose,MC,如图2)和羟丙基甲基纤维素
多胶体和淀粉类公司产品致力于部分或全部替代阿( Hydroxypropyl Methylcellulose,HPMC,如图3),
拉伯胶。麦芽糊精和变性淀粉被用于替代阿拉伯胶也就是用甲氧基和羟丙氧基取代葡萄糖C2、C3
在喷雾干燥乳状液的应用( Rubian,1988)。
及C6位上的羟基,形成非离子的纤维素鹾。
甲基纤维素具/羟丙基甲基纤维素有保水
2甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素的化学增稠、乳化、成膜及表面活性等功能,应用于食
结构
品工业已有80年。2007年由陶氏化学在中国注
纤维素是自然界资源最丰富的天然聚合物,册为食品添加剂。甲基纤维素/羟丙基甲基纤维
是一种由D-葡萄糖通过β-(1-4)糖苷键相连素能够降低表面和界面张力(提供42~64mNVm
接的线性高分子化合物,纤维素的聚合度可达范制的表面张力),能够增加液相粘度,因而具
18000,分子量可高达几百万。纤维素可以由木浆有乳化的作用。 Kolanowski(2004)将甲基纤维
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