2層ゼリー中の低アシルジェランガムを左右する3つの大きな要因
層状ゼリーのジェランガム
ジェランガムとは?
ジェランガムは、微生物によって発酵された多糖類のハイドロゾルであり、以下の優れた特性を兼ね備えている。 キサンタンガム, ペクチン そして カラギーナン.
それは2つの形で存在する: 高アシルジェランガム (天然ジェランガムとしても知られる)と 低アシルジェランガム (脱アシル型ジェランガムとしても知られる)。
低アシル型ジェランガムはゼリー用途ではあまり一般的ではないが、低アシル型ジェランガムとカルシウムイオンの架橋重合により、熱不可逆性ゲルを形成することができ、低アシル型ジェランガムと他の賦形剤との相乗効果により、新しいタイプのゼリー(2層ゼリー)を開発することができる。
No.1の要因:低アシルジェランガムの添加量
- 二層ゼリーのゲル特性に及ぼすジェランガム添加量の影響は?
- 1.ゲル硬度は、低アシル型ジェランガムの添加により徐々に増加する。
低アシル型ジェランガムがゲル化する理由は、低アシル型ジェランガムの二重らせんの両側にカルシウムイオンが存在し、二重らせん分子を架橋させて重合させるためであるという研究結果がある。そのため、低アシル型ジェランガムの添加量が増えると、二重らせん分子の架橋が密になり、ゲルが硬くなる。
しかし、添加量が0.24%になると、二層ゼリーの硬さが大きくなり、味も悪くなる。
- 2.低アシル型ジェランガムで形成されたゲルはもろくなりにくいため、弾力性はゲル性能を評価する重要な指標となる。
低アシル型ジェランガムの添加量が0.06%から0.12%の間では、低アシル型ジェランガムの含有量が増加するにつれてゲル弾性が低下する;
低アシル型ジェランガムの添加量が0.12%から0.30%の間では、ゲル弾性はあまり変化しなかった。従って、低アシル型ジェランガムによるゲル弾力性の変化は大きくない。
したがって、低アシル型ジェランガムから生成されるゲルは、硬くてもろいという特徴を持つ。
製品開発過程において、低アシル型ジェランガムを適量添加する必要があり、適切な添加量は0.06%-0.18%、硬度範囲は61-327g/cm2、弾性範囲は0.9-1.0mmである。
No.2の要因:乳酸カルシウムの添加量
- 乳酸カルシウムの添加は、2層ゼリーのゲル特性にどのような影響を与えますか?
- 1.乳酸カルシウムの添加量の増加に伴い、ゼリーのゲル硬度は増加し、乳酸カルシウムの添加量が0.10%を超えると、ゲル硬度は安定し、低下する傾向がある。
乳酸カルシウムの添加量が一定の範囲内であれば、カルシウムイオンが供給され、低アシル型ジェランガム分子の二重らせん構造が効果的に架橋・重合できるが、カルシウムイオンの増加に伴い、カルシウムイオンが多すぎると二重らせん分子の重合が妨げられ、層状ゼリーのゲルが弱くなる可能性があるという研究結果もある。
- 2.乳酸カルシウムの添加量の増加に伴い、2層ゼリーのゲル弾性は徐々に増加し、添加量が0.10%を超えると、2層ゼリーのゲル弾性は徐々に減少する傾向にある。
カルシウムイオン濃度が高くなると、ゲル強度が低下し、もろくなり、弾力性も低下するからである。
したがって、良い味を形成するためには、カルシウムイオンを適量添加する必要があり、乳酸カルシウムの最適量は0.05%-0.15%であるべきであり、その硬度の範囲は156-163g/cm2であり、弾性範囲は1.3-1.9mmである。
No.3因子:pH値
- 異なる液体のpHが二層ゼリー・ゲルの特性に与える影響は?
- 1.ゲル硬度はpHの上昇とともに徐々に増加する。
これは、低アシル型ジェランガムに含まれるグルクロン酸基のpKa値が3.5であり、pHが3.5付近では低アシル型ジェランガムの水和効果が乏しく、ゲル形成が弱くなるためと考えられる。
- 2. pHが高くなるにつれて、2層ゼリーのゲル弾性は徐々に増加するが、pH>4.2になるとゲル弾性は減少し始める。
したがって、より良いゲル効果を得たい場合は、溶液系のpHを3.9~4.2、硬度範囲を90~170g/cm2、弾性範囲を1.0~1.5mmに制御する必要があり、この範囲では、ゼリーの硬度と弾性は適度であり、硬度と弾性もより調整されているため、ゲル効果はより良い。
結論
上記3つの要因のうち、低アシル型ジェランガムの添加が2層ゼリーのゲル特性に最も大きな影響を与え、次いで乳酸カルシウムの添加、pH値への影響は最も小さい。
二層ゼリーの最適なゲル効果パラメータは、低アシル型ジェランガム0.12%、乳酸カルシウム0.10%、pH4.0であった。
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