Czym jest żel nieodwracalny termicznie?

Nieodwracalne termicznie żele mają wiele zalet i odgrywają coraz ważniejszą rolę w nowoczesnym przemyśle spożywczym. Czy wiesz, czym jest żel nieodwracalny termicznie?

1. żel termoodwracalny

Gdy temperatura spada, zol staje się żelem, a po ponownym podgrzaniu można go przekształcić z żelu w zol, który jest termicznie odwracalny. Można to nazwać "żelem termoodwracalnym".

Powszechnie stosowanymi hydrokoloidami odwracalnymi termicznie są karageny, agarżelatyna itp.

2. żel nieodwracalny termicznie

Wręcz przeciwnie, gdy temperatura spada, zol zamienia się w żel, a po ponownym podgrzaniu nie można go przekształcić z żelu w zol, czyli termicznie nieodwracalny żel.

Uwaga

Istnieją pewne termicznie odwracalne żele, które mogą zmienić się w nieodwracalne żele po dodaniu pewnych soli (takich jak sole wapnia). Ponadto, odwracalność i pH mają pewną zależność, niektóre termicznie odwracalne żele mogą stać się termicznie nieodwracalne, gdy pH jest zbyt wysokie lub zbyt niskie.

3.Kilka powszechnie stosowanych żeli nieodwracalnych termicznie

3.1 Curdlan

(Zarówno żel termoodwracalny, jak i żel termoodwracalny)

Curdlan jest nierozpuszczalny w wodzie i powinien być równomiernie rozprowadzony w roztworze przed użyciem. Pewna ilość proszku Curdlan jest mieszana i rozpuszczana w wodzie, a jej zawiesinę uzyskuje się przez homogenizację. Po podgrzaniu zawiesiny w różnych temperaturach powstają żele o różnych właściwościach.

Żel 1: Gdy wodna zawiesina Curdlan zostanie podgrzana do temperatury powyżej 54°C, roztwór stopniowo staje się klarowny i przezroczysty, a gdy temperatura zostanie podniesiona do 63°C, a następnie schłodzona do temperatury poniżej 40°C, tworzy się żel.
Żel 2: Jeśli wodna zawiesina Curdlan zostanie podgrzana do 80°C, roztwór stopniowo stanie się mniej przezroczysty i utworzy żel. Żel ten utrzymuje również dobry stan żelu w wysokich temperaturach i nie powraca do stanu ciekłego nawet po podgrzaniu do 120°C.

Porównanie dwóch żeli pokazuje, że:

Żel 1 jest odwracalny i topi się po podgrzaniu (54-78°C), jego wytrzymałość jest niska, a jego właściwości mieszczą się między kruchością agaru a elastycznością żelatyny, dlatego nazywany jest żelem o niskiej twardości (lub żelem o niskiej wytrzymałości, żelem o niskiej twardości);

Żel 2 różni się od agaru, jest żelem nieodwracalnym termicznie, ma stałą strukturę i wysoką elastyczność, nawet po podgrzaniu do 130 ℃ nie powróci do stanu ciekłego, nazywany jest żelem o wysokiej wytrzymałości (lub żelem o wysokiej wytrzymałości, żelem o wysokiej twardości).

Zastosowanie Curdlan w przemyśle spożywczym opiera się głównie na jego drugiej właściwości żelowej.

3.2 Guma Gellan

(Zarówno żel termoodwracalny, jak i żel termoodwracalny)

Guma gellan jest rozpuszczalna w zimnej wodzie, a warunki tworzenia żelu są następujące:

① Najpierw wymagane jest ogrzewanie;

② Obecność określonej ilości jonów soli.

Wytrzymałość, temperatura tworzenia i temperatura topnienia żeli gumy gellan są ściśle związane ze stężeniem i rodzajem jonów soli.

Żel nieodwracalny termicznie: Żel utworzony przez gumę gellan i jony wapnia (lub jony magnezu) nie topi się po podgrzaniu, a jego kolor zmienia się na biały w pewnym zakresie wraz ze wzrostem stężenia jonów wapnia i wzrostem temperatury.
Żel termoodwracalny: Żel utworzony przez gumę gellan i jony sodu lub potasu może tworzyć termicznie odwracalny żel po podgrzaniu i schłodzeniu.

Żele gellan mają dobrą stabilność, są odporne na kwasy, wysokie temperatury, termicznie odwracalne (lub termicznie nieodwracalne), a także odporne na mikroorganizmy i enzymy. Jest stabilny zarówno w warunkach autoklawowania, jak i pieczenia.

Jest również stabilny w produktach kwaśnych i ma najlepszą wydajność w warunkach pH 4,0 ~ 7,5. Jego struktura nie zmienia się wraz z upływem czasu i temperatury podczas przechowywania.

Guma gellan jest łatwa w użyciu, może być zdyspergowana w wodzie przy niewielkim mieszaniu i rozpuszczona w przezroczystym roztworze po podgrzaniu, a po schłodzeniu tworzy przezroczysty, ale stały żel.

3.3 Guma Konjac + alkalia

Guma Konjac może tworzyć strukturalnie stabilne ciało żelujące w obecności innych środków żelujących, a wraz ze wzrostem jej dawki poprawia się elastyczność produktu.

W warunkach alkalicznych guma konjac może tworzyć nieodwracalny termicznie żel.

W warunkach kwaśnych tworzy termicznie odwracalne żele.

Guma Konjac jest szeroko stosowana w galaretkach, żelkach i dżemach.

Elastyczność i wytrzymałość żelu gumy konjac jest wyższa niż żelu alginianu sodu, ale kruchość jest niższa. Dlatego ten pierwszy może być stosowany jako sztuczny ogórek morski, sztuczna suszona wołowina, sztuczne suszone składniki owocowe, ten drugi może być sztuczną skórą meduzy, składnikami produktów imitujących chrząstki zwierzęce.

3.4 Alginian sodu + wapń

Jony wapnia i alginian sodu o wysokiej G tworzą kruche żele o wysokiej wytrzymałości i dobrej stabilności termicznej, które mogą stać się żel nieodwracalny termicznie ;

Podczas gdy z alginianem sodu o wysokim M tworzy słaby elastyczny żel.

Dlatego alginian sodu o wysokim M jest zwykle stosowany jako środek zagęszczający, podczas gdy alginian sodu o wysokim G jest stosowany jako środek żelujący.

Poza tym, alginian sodu ma dobrą kompatybilność i synergię z innymi gumami spożywczymi i może tworzyć termicznie nieodwracalne żele z pektyną o wysokiej zawartości estrów (pektyna HM) w systemach bez jonów wapnia do produkcji niskokalorycznych dżemów, podczas gdy sama pektyna o wysokiej zawartości estrów może tworzyć żele tylko w systemach o wysokiej zawartości cukru.