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三仙膠的性質與在食品工上之應用(文/陳怡兆)
三仙膠(Xanthan gum)是食品工業上常用的膠體之一,它是繼聚葡萄糖(dextran)後另一被成功開發而具商業價值的微生物膠。1950年代,美國農業部發現Xanthomon campestris發酵所生產的編號NRRL B-1459膠體具有非常良好性質,是當時市面商業化膠體所無法媲美的。1960年代美國Keleco公司開始進行中間工廠的試驗生產,1964年完成具商業生產價值的整廠製造流程。並於1969年獲得美國食品藥物管理局(FDA)的准許,可以添加於各項食品中。近年更利用基困工程技術,將Xanthomon campestris之產膠基因轉殖於大腸菌上以大量生產三仙膠,降低製造成本及提升產品品質。
三仙膠的化學結構是由五個糖分子為單位重複鍵結成一長鏈所成,這五個糖分子分別為兩個葡萄糖、兩個甘露糖及一個葡萄糖醛酸所構成,葡萄糖分子以β(1→4)鍵結,這樣的結構事實上就是纖維素(cellulose),所不同的是三仙膠在這纖維素骨幹上接有支鏈,且在支鏈的末端接有丙酮酸。由於三仙膠結構中具有葡萄糖醛酸及丙酮酸分子,使三仙膠呈現陰離子的特性,商品化的三仙膠產品常以鈉、鉀、鈣鹽的型式存在。
商品化的三仙膠通常為乳白色乾燥粉末,無論冷水或熱水均很容易溶解,且只要非常微量的三仙膠(<1%)溶於水中即可形成高黏度的溶液。根據研究顯示,只要0.5%濃度即可達300cps,且黏度隨三仙膠濃度的提高呈拋物線狀增加。
然而三仙膠溶液具有非常典型的假塑性流體性質(pseudoplastic rheology),即溶液的黏度隨剪力速率的增加而快速降低,但當剪力終止後,則溶液黏度又可恢復正常。這種特性對於加工操作與加工產品的香味釋出、口感、及食用時視覺感官相當重要,尤其適合添加於乳化物與含懸浮物產品中作為安定劑。
再者,三仙膠溶液幾乎不受溫度、pH及其它鹽類影響,因此對於冷凍食品,只要添加0.1至0.2%的三仙膠,就能有效地強化產品的冷凍與再解凍的安定性,故對於提昇冷凍食品品質助益甚大。且三仙膠能與其它多醣類共同配合使...
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