卡拉胶的规模化生产制备工艺探讨

 卡拉胶(Carrageenan),也叫角叉菜胶,鹿角藻胶,爱尔兰苔菜胶,主要是从红藻的角叉菜属(Chondrus)、麒麟菜属(Eucheuma)、杉藻属(Gigarti…

 卡拉胶(Carrageenan),也叫角叉菜胶,鹿角藻胶,爱尔兰苔菜胶,主要是从红藻的角叉菜属(Chondrus)、麒麟菜属(Eucheuma)、杉藻属(Gigartina)及沙菜属(Hypnea)等品种海藻中获得。含有卡拉胶基本结构的红藻品种多达80余种,用于商业化生产的也不下10种,这些红藻生长于世界上不同的海洋区域,由于提取时品种来源不一,所得到的卡拉胶类型和品种也不同.即使同一品种来源,不同的工艺提取条件也会导致不同的分子量降解,产品性质也有差异。因此卡拉胶只是一广义名称,具体应用时,应选择合适的类型或品种来源,不同的厂家牌号也会有不同的最佳使用添加量。由于卡拉胶具有形成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等诸多物理化学特性,故可作为胶凝剂、乳化剂、增稠剂或悬浮剂使用,用于稳定乳液、控制脱液收缩、赋形、胶结和分散等,另外卡拉胶安全无毒的特性已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)所确认,这都使得卡拉胶工业迅速发展,广泛应用于食品工业、日化工业及生化、医学研究等领域中。最近几年,由于应用技术的日趋成熟及应用领域的不断增加,国内外市场对卡拉胶的需求也获得大幅度上升,卡拉胶已经成为在食品中应用得最为广泛的胶体之一。 华东理工大学食品添加剂和配料研究组通过多年的研究开发,对卡拉胶的规模化生产制备方法介绍如下。 

不同的海藻品种含有卡拉胶的类型和数量各异,如主产于菲律宾海域的Eucheumacottonii品种主要含卡帕型卡拉胶。华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,提取卡拉胶主要有两种方法,一是热水萃取,纯化,酒精沉淀,再干燥粉碎,可获得精制品。第二种方法是用浓碱液高温短时连续循环喂料处理,再沉淀干燥粉碎,此方法有较高的得率,但分子量降解严重,且产品是含有部分纤维的半精制品,国际上称之PES或PNG。   精制卡拉胶,颜色纯白,具有凝胶强度高、透明度好的优点。粗制卡拉胶,颜色淡黄,凝胶强度和透明度都较精制卡拉胶低,但其价格相对较低,适用于对透明度要求不高的产品。一般来说,精制或半精制卡拉胶都能符合FAO/WHO的质量指标要求,1.5%胶溶液在75时粘度5cp以上,但精制品凝胶纯净透明,半精制品卡拉胶由于含有一定量的纤维,粘度测量值总是高一些,而且胶溶液发浑,或常有纤维沉淀,透明性差,不同类型的卡拉胶也含有不同数量的硫酸酯盐和3,6-脱水半乳糖残基。

   卡拉胶的生产常以麒麟菜和沙菜为主要原料,一般工艺流程如下:

    原料→碱处理→洗涤至中性→提胶→过滤→冷却→切条→冻结脱水→解冻→干燥→成品        

      华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,卡拉胶生产的关键工序为碱处理、提胶精制和脱水干燥。这三个工序的处理工艺科学与否不但影响卡拉胶的性能和质量,而且对卡拉胶的提取率和生产成本有着重要的影响。在工厂中,卡拉胶的规模化生产生产制备过程如下(生产原料以麒麟菜为例):

(一)烧碱浸泡干麒麟菜  每0.5kg干菜约用7.5kg烧碱。一般浸泡5天,夏秋季温度高,浸泡3~4天即可。如果加温到65则用37度烧碱浸泡2小时即可。

(二)洗菜 麒麟菜浸泡完毕后,将碱液滤出,并用清水冲洗。冲洗到pH为7~7.2时再加清水浸泡24h。这样可以去掉藻体的硫酸基以提高凝胶强度。

(三)酸处理 主要目的是使藻体内部的烧碱被中和并容易煮烂。一般加盐酸使水中含盐酸0.5%~3%,处理0.5h即可。处理时要进行搅拌。

(四)煮胶 将处理好的麒麟菜加入5~7倍的水,用蒸汽煮1.5~2.0h即可。

(五)过滤 用螺旋过滤机罩上100目的锦纶筛绢进行常压回转式过滤。

(六)精滤 将滤液泵入真空抽滤机中进行第二次精过滤。

(七)凝胶 将滤液泵入凝胶槽内进行凝固,一般10h左右即可。

(八)切条 用切条机或手动推条器进行。每小时可切2t凝胶。

(九)冷冻 在-17℃的条件下,冷冻48~56h即可。

(十)解冻 用冷水冲洗,再用离心机甩掉表面水分,即完成解冻。

(十一)干燥 烘干或晒干,晒干约需2天。

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作者: 中国甜味剂网

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