詳見志聖食品化學A01, p.58-60, p.79-81,命中率100%
食用膠(gum)的化學結構因來源不同而有差別。主要的成分是醛酸、半乳糖酸、阿拉伯糖及甘露糖所形成的多糖,它可分散於水中,具粘稠性,有增稠劑的作用。
- 果膠(Pectin)
- 組成特性:
果膠是膳食纖維的水溶性纖維一種,含有半乳糖醛酸和其他單糖的長鏈,屬多醣體,主要存在於植物的細胞壁中果膠是一種無定形的物質,存在於水果和蔬菜的軟組織中,可在熱溶液中溶解,在酸性溶液中遇熱形成膠態。
果膠質存在植物的細胞壁作為黏合性物質,植物中果膠質含量以果實及蔬菜類較高,特別是柑橘類、蘋果及愛玉子的果皮中含量最多。
原果膠質(protopectin)為未成熟水果中分子量較大、甲基酯化比例較高之水不溶性果膠質多醣。
水果成熟過程中,原果膠質會轉變成水溶性較高之果膠(pectin)。
完全未被甲基酯化之半乳糖醛酸聚合物即為果膠酸(pectic acid)。
- 組成特性:
- 食品加工時果膠的成膠機制半乳糖醛酸會有超過半數的羧基被甲基酯化,即甲氧基(methoxy group)含量會超過7%者,稱為高甲氧基果膠(high methoxy pectin, HMP)
若其甲氧基含量小於7%者,稱為低甲氧基果膠(low methoxy pectin, LMP)- 高甲氧基果膠
高甲氧基果膠在製作果醬時常調整pH值為2.8~3.5,還需加入65~70%的糖以及有機酸。不易凝膠,但膠體不易解離,常見於一般果醬。 - 低甲氧基果膠
不需糖與有機酸,低甲氧基果膠不必刻意調整pH值。
若對低甲氧基果膠加入二價的金屬離子,如鈣及鎂等,則二價金屬離子會和已解離之羧基離子形成架橋作用,有助於成膠之堅實性。
低甲氧基果膠易凝膠,但膠體易解離,常見於無糖或低糖果醬及愛玉。
果膠酶可以水解果膠:原果膠酶(Protopectinases)、多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonases, PGase)、果膠裂解酶(pectin lyases, PL)、果膠酯酶 (Pectinesterase, PE)。果膠經果膠酯酶水解會產生甲醇。
- 高甲氧基果膠
- 關華豆膠 (guar gum or guaran)
- 特性:
來自印度、巴基斯坦等地豆科植物Cyamopsis tetragonolobus種子所萃取得到多醣,聚半乳甘露糖是主要成分 (89%),由D-半乳糖與D-甘露糖以1:2比例鍵結而成。其特性為可迅速溶於冷水而形成高黏度之搖動變性(thixotropic)膠體溶液,為商品膠中黏度最高者,其溶解速率因加熱而加速,但在非常高溫下會受熱分解。
食品加工用量為1%以下,主要用為增稠劑,用於奶酪可避免離水,也與其它食用膠如CMC、紅藻膠及三仙膠複合,應用於冰淇淋中。
- 特性:
- 刺槐豆膠 (locust bean gum)
- 特性:
來自美國加州豆科植物Ceratonia siliqua種子所萃取得到的多醣,聚半乳甘露糖是主要成分 (90%),由D-半乳糖與D-甘露糖以1:3~4比例鍵結而成。部分可溶於冷水,加入熱水則完全溶解,其特性為與紅藻膠、褐藻膠、三仙膠並用時,會形成三維網狀結構的黏彈性黏膠,可降低產品的離漿性。 - 主要用於乳製品與冷凍甜食製品,作為品質穩定劑,用量為0.05-0.25%。
刺槐豆膠結構:
- 特性: