角豆胶在奶酪和乳制品中的应用
角豆胶(E410)是一种植物来源的半乳甘露糖,作为乳制品行业的增稠剂和稳定剂。它常与其他水胶体结合加入配方中,以减少奶油奶酪和可涂抹奶酪储存时的水分释放,减少酸奶、克菲尔和酪乳等发酵产品中的血清分离,并为奶油和牛奶甜点提供更饱满的口感。
本文讨论了角豆品种在乳制品系统中的行为、其在奶油奶酪、发酵乳制品、奶油和甜点中的应用,土耳其及全球范围内的研究结果,以及基于来源的欧盟立法中使用条件。
为什么乳制品中使用稳定剂?
大多数乳制品是由乳蛋白形成的结构,将水分、脂肪及其他成分包裹在一个网络中。在酸奶中,这个网络是由酸化形成的凝胶,在奶油奶酪中是高密度的蛋白质-脂肪基质,而在牛奶甜点中则是由淀粉和蛋白质组成的结构。这些结构会随着时间、温度变化或机械效应而变弱;因此,表面会出现水分积聚(协同作用)、血清分离、稠度丧失或质地粗糙。
水胶体通过结合水分并提高血清相的粘度,有助于限制这些问题。一项关于奶油奶酪的研究指出,稳定剂在奶油奶酪生产过程中常被添加以防止储存过程中的协同作用(Brigenti 等,2020)。在一项综述中,涉及乳制品中使用的水胶体,角豆胶、菊粉和淀粉/变质淀粉被列为最常用的非离子多糖(Zhang 等,2024)。
角豆胶的一般特性及其作为食品添加剂的批准状况是另一个话题;本文仅聚焦其在乳制品中的应用。
角豆在乳制品系统中的表现如何?
要理解乳制品中角豆品种的行为,有必要了解几个关键特征。根据EFSA 2017年重新评估报告中提供的信息:
| 热溶性 | 角豆胶在冷水中膨胀,但需要加热才能完全溶解。在乳制品中,这一功能通常在巴氏杀菌或烹饪阶段提供。 |
| 它对酸性环境具有抗性 | 胶的粘度在pH值3–11之间略有影响。这一特性使其易于用于酸性乳制品,如酸奶、开菲尔、酪乳和奶油奶酪。 |
| 它本身不会形成凝胶 | 在正常情况下,角豆胶不会形成凝胶,但其溶液粘度很高。 |
| 协同演出 | 当与卡拉胶、黄原和琼脂联合使用时,粘度或凝胶强度的提升远高于合并;凝胶具有弹性特性,协同作用会被延迟。 |
然而,半乳甘露糖,如槐槐豆胶,并不总是与牛奶蛋白相容。一项使用冰淇淋模型系统的研究表明,蛋白质与稳定剂之间的不相容性可能导致相分离(Patmore 等,2003)。因此,在乳制品中,槐豆胶常与水胶体(如卡拉胶)联合使用,后者与牛奶蛋白协同工作,而非单独使用。
这正是卡帕卡拉胶在乳制品系统中作用的重要体现。根据Russo Spena和Grizzuti(2025年)的汇编,卡帕卡拉胶在酪蛋白胶束表面选择性地与卡帕酪蛋白相互作用,形成静电配合物并稳定悬浮液,即使在低至0.01%的浓度下也能实现稳定。这些相互作用常用于乳制品,如布丁、布丁、可可奶和融化奶酪。同一综述指出,卡帕卡拉胶和刺槐豆胶的混合物比单独使用任何一种聚合物形式能产生更强韧且功能更强的凝胶。
奶油奶酪和可抹奶酪
在一项针对奶油奶酪的综合研究中,这些产品使用0.33%黄原胶、角豆胶或瓜尔胶,或组合含有这三种稳定剂各0.11%。稳定剂溶液在类似奶油奶酪水相条件下进行研究(0.6%胶质,1.8%氯化钠,pH值5)。研究的主要发现如下(Brighenti 等,2020):
- 角豆胶和瓜尔胶溶液在流变性上表现为纠缠聚合物溶液;即它们不单独形成凝胶。
- 结合三种稳定剂的溶液,由于稳定剂之间的协同作用,形成了强效且可热回收的凝胶。
- 通过该组合稳定的奶油奶酪硬度值高于使用单一稳定剂的奶酪。研究人员将此与黄原与半乳甘露糖之间的协同相互作用联系起来。
- 通过组合稳定的奶油奶酪的感官特性被发现与单一稳定剂制成的奶酪不同。
这一结果表明,在奶油奶酪中,角豆胶并非单独贡献,而是在结构上有明显贡献,尤其是在与黄豆联合使用时。研究人员得出结论,奶油奶酪生产中添加的稳定剂会影响产品的质地、流变性和感官特性。
融化奶酪及其他奶酪制品
水胶体也用于奶酪融化。关于灭菌融化奶酪的综述指出,稳定剂通常是多糖或蛋白质添加剂,如卡拉胶、海藻酸盐、角豆胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、果胶和明胶(Lazárková 等,2025)。
酸奶、克菲尔和艾兰
克菲尔
在一项研究中,角豆胶以0.05%、0.10%和0.20%的比例加入山羊奶制克菲尔,结果发现随着胶质比例增加,血清分离减少,粘度增加。感官评估中,0.05%和0.10%角豆胶样本优于对照组,0.20%角豆胶样本获得最低总体可接受度。添加角豆胶未影响干物质、蛋白质和灰分含量。研究人员得出结论,角豆胶可用作山羊奶克菲尔的增稠剂(Sarıca等,2021)。
这项研究清楚地表明,“越多越好”的做法并不适用于角豆胶:身体最稳定的标本可能也是感官上最不受欢迎的。
艾兰
在一篇关于改善酪乳结构特性的硕士论文中,报告指出角豆桉能防止血清分离,并在最佳浓度下提高酪乳中的表观粘度。感官评估结果显示,桉树并未改变产品的味觉和气味;研究人员建议将角豆桉作为艾兰生产中的稳定剂,因为它改善了口感,同时不影响味道和气味(Köksoy,2003)。
酸奶
在酸奶中,结果则更为复杂。在土耳其进行的一项研究中,比较了鱼类和牛明胶以及角豆胶对酸奶化学、质地和感官特性的影响。含有角豆胶的样品在协同作用、粘度和保水能力方面几乎与对照组相同;这些特性在含明胶样本中通常显著改善(Pancar等,2016)。
这一发现提醒我们,角豆含量范围并非在所有乳制品中都具有相同效果。蛋白质网络由酸化形成的产品(如酸奶)中的稳定剂选择;应通过试验生产根据产品的干物质比例、热处理条件、所用培养物和目标质地来确定。
奶油牛奶甜点
在奶油、鲜奶油和牛奶甜点中,角豆胶可用于提供饱满感和结构稳定性。卡拉胶与布丁、奶冻和焦糖布丁等产品中的牛奶蛋白相互作用,结合角豆胶使用时可以形成更强韧、更柔韧的凝胶,这在该产品组中具有显著优势(Russo Spena 和 Grizzuti,2025)。
牛奶甜点中使用角豆胶不应与角豆粉混淆。角豆粉是一种食品成分,能为甜点增添味道、颜色和天然甜味;角豆胶是一种添加剂,不增加风味,但调节其结构。角豆粉的性质 什么是角豆粉粉? 你可以在我们的文章中阅读相关内容。
欧盟中的乳制品法规及典型使用水平
根据EFSA 2017年报告中第1333/2008号条例附件II,角豆胶(E 410)可根据量子萨蒂斯原则,用于以下与乳制品相关的类别:发酵后经过加热处理的无味发酵乳制品、调味发酵乳制品(包括热处理发酵乳制品)、脂肪含量低于20%的无味活发酵奶油制品等,其他奶油、除马苏里拉外的未陈年奶酪、融化奶酪、奶酪制品及乳制品类似物,包括咖啡奶精。
该清单的显著特点是产品类别的重要性。例如,在发酵乳制品中,允许热处理的无味产品和调味产品;而马苏里拉奶酪则不在未成熟奶酪类别的许可范围内。因此,在使用特定产品之前,必须正确确定该产品在法律中的类别。在土耳其,应以现行的《土耳其食品法典食品添加剂条例》及相关产品通报为依据。
同一报告还包括向EFSA报告的行业典型使用水平。下表总结了欧洲食品行业代表FoodDrinkEurope(FDE)报告的数据:
| 产品类别 | 典型平均值(mg/kg) | 典型范围(mg/kg) |
|---|---|---|
| 无味发酵乳制品发酵后经过热处理 | 2.800 | 600–5.000 |
| 调味发酵乳制品 | 2.800 | 600–5.000 |
| 其他面霜 | 1.002 | 190–2.250 |
| 未成熟的奶酪(除了马苏里拉奶酪) | 2.262 | 1.000–3.414 |
| 融化奶酪 | 2.979 | 1.000–5.000 |
| 乳制品对应者 | 2.438 | 700–5.000 |
来源:EFSA ANS小组,2017年,附录A(行业报告使用量)。
这些数值表明,乳制品中角豆的使用量通常为千分之一(约0.1–0.3%)。这些不是法律限制,而是行业报告的典型使用量。
实用使用建议
为了使角豆胶在乳制品中达到预期结果,可以考虑以下几点:
| 做预混音 | 由于角豆胶容易结块,应预先与糖或奶粉等干性成分混合,并在充分混合后加入牛奶中。 |
| 进行适当的热处理 | 加热是胶水完全水化的必要条件。巴氏杀菌或烹饪阶段在这方面非常重要。 |
| 从低剂量开始 | 正如克菲尔研究所示,虽然高角豆胶比可能增加身体稳定性,但可能降低感官接受度。 |
| 评估组合 | 奶油奶酪中的黄原和牛奶甜点及凝胶产品中的卡拉胶组合,可以创造出单靠角豆含量无法提供的结构。 |
| 运行试验生产 | 如酸奶例子所示,并非所有乳制品对角豆胶的反应都相同。建议根据产品进行试生产和储存测试。 |
常见问题解答
角豆的成分范围会改变乳制品的味道吗? 在一项关于酪乳的研究中,报告称角豆的口味和嗅觉并未改变。然而,当使用量高时,质地和口感可能会发生变化;在克菲尔研究中,角豆胶比例最高的人整体喜感最低。
角豆胶会阻止酸奶中的协同作用吗? 结果因产品和配方而异。克菲尔和酪乳中血清分离率降低,但在酸奶研究中,含有角豆胶的样品在协同作用方面与对照组几乎相同。
为什么奶油奶酪会和多种稳定剂一起使用? 在奶油奶酪研究中,角豆胶、瓜尔和黄原结合,通过协同作用形成了强效且可逆热的凝胶,使奶酪变得更硬。
角豆胶能用于所有乳制品吗? 在欧盟立法中,某些乳制品类别的授权被定义。需要核实立法和国家立法中产品的类别。
角豆籽与Carob Türkiye
乳制品行业使用的角豆胶是从角豆仁的胚乳中提取的。角豆胶的纯度和性能与加工玉米粒的清洁度和质量密切相关。
作为Carob Türkiye,我们供应角豆水果、碎屑、面粉/粉末、种子和提取物。关于种子的结构和用途 什么是角豆籽? 关于产品信息, 角豆籽 您可以查看我们的页面。针对您的批发和出口请求 立即联系 您可以通过我们的页面联系我们。
国内资源
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