新疆是全球番茄加工制品三大產(chǎn)區(qū)之1,番 茄醬產(chǎn)業(yè)作為‘‘紅色產(chǎn)業(yè)”的龍頭，其產(chǎn)量約占 世界番茄制品總量的25% m。為了提高加工番茄 的國際競爭力，必須從提高番茄醬品質(zhì)入手。黏度是番茄醬罐頭產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)之_0。高 粘度番茄醬析水性小，穩(wěn)定性好，目前國際市場 上對高黏度的番茄醬的需求日益增長3。在黏度 這項(xiàng)指標(biāo)中，可溶性固形物含量36%?38%的番茄醬黏稠度i般要求小于9. 5cm/30s,而很多客 戶提出的產(chǎn)品黏稠度要求小于5. 5cm/30s,為滿 足不同區(qū)域消費(fèi)者的需求，以改變原料或調(diào)整工藝來提高黏度的效果非常有限，以往多數(shù)研究者 考慮添加增稠劑來提高黏稠度[4^ ,結(jié)果又帶來 其他相關(guān)的問題（與國標(biāo)等規(guī)定不符）。本試驗(yàn) 在前人研究的基礎(chǔ)上，比較幾種常用食品增稠劑 存在的問題，以羧甲基纖維素交聯(lián)技術(shù)開發(fā)一種 適合番茄醬特性的增稠劑，并對其應(yīng)用效果進(jìn)行 了研究，旨在為番茄醬及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)改善 提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

　　

　　1材料與方法 1.1材料與設(shè)備可溶性固形物含量36%?38%番茄醬（冷破 醬，新疆中基番茄制品有限公司），瓜爾豆膠、 黃原膠、卡拉膠（鄭州盛源化工產(chǎn)品有限公司）， 羧甲基纖維素鈉（蘇州諾利富食品添加劑有限公 司），環(huán)氧氯丙烷（天津渤天化工有限責(zé)任公 司），番茄纖維（自制），大豆纖維（上海枧晴化 工有限公司），95%乙醇、NaOH (分析純，珠海 興建化工有限公司）。

　　

　　番茄醬黏度計（美國CSC公司），RX - 5000a自動折射儀（日本愛宕ATAGO公司），JJ -1 60W電動攪拌器、HH - S4水浴鍋（江蘇省 金壇市醫(yī)療儀器廠）。

　　

　　1.2方法1.2.1交聯(lián)羧甲基纖維素增稠劑的制備7取20g羧甲基纖維素（CMC)于250mL燒杯 中，加入100mL—定濃度的乙醇，攪拌均勻后轉(zhuǎn) 至250mL三口燒瓶中，在攪拌條件下加入適量 NaOH,然后于35°C水浴加熱。交聯(lián)劑使用環(huán)氧 氯丙烷配成10% (m/v)乙醇溶液，采用間歇添 加方式，時間為1?2h,反應(yīng)3h后用滴管吸取少 量的懸濁液于50mL燒杯中，邊攪拌邊添加水。 如果攪拌阻力大，難以分散，則產(chǎn)物未達(dá)到要 求，繼續(xù)反應(yīng)；如果加水10mL攪拌后只形成懸 濁液，溶液沒有CMC膠體的性狀，則可以停止反 應(yīng)。

　　

　　待反應(yīng)終止后，進(jìn)行抽濾，然后用95%的乙 醇洗滌濾餅，盡量除去殘留的NaOH、環(huán)氧氯丙 烷及其水解產(chǎn)物，洗滌效果用濕潤的pH試紙檢 驗(yàn)濾液，試紙呈現(xiàn)淺草綠色說明濾餅符合要求， 對其進(jìn)行干燥。

　　

　　反應(yīng)原理：NaOHCMC-OH+CH2-CH-CH2C1+HO-CMC1.2.2番茄醬增稠劑增稠效果評價方法在番茄醬中添加增稠劑（瓜爾豆膠、黃原膠、 卡拉膠、番茄纖維、大豆纖維等）時，緩慢將增 稠劑散于番茄醬的表面，并不斷攪拌，避免成團(tuán), 否則很難攪拌均勻，影響評價的真實(shí)性。評價內(nèi)容 為顏色、氣味、組織狀態(tài)、黏手性及增稠效果。

　　

　　其中黏手性為取_小團(tuán)番茄醬，放在手上搓 團(tuán)，可溶性固形物36%?38%番茄冷破醬不黏手。 1.2.3番茄醬顏色、氣味、粘度檢測方法 參照《GB/T14215 -2008番茄醬罐頭》18。

　　

　　160CMC-0-C 馬-CH-Cli -0-CMC+HC. O'H2結(jié)果與分析2.1羧甲基纖維素交聯(lián)反應(yīng)條件的優(yōu)化 2.1.1溫度反應(yīng)體系中存在糖羥基和交聯(lián)劑的醚化反應(yīng) 及交聯(lián)劑的溶劑解的反應(yīng)&],文獻(xiàn)中類似的反應(yīng) _般將溫度控制在30?40°C,以避免交聯(lián)劑的溶 劑解。本試驗(yàn)中溫度控制在35C。

　　

　　2.1.2乙醇濃度的影響食品增稠劑在純乙醇中只發(fā)生表面溶劑浸7 8 9潤，顆粒內(nèi)部很難被溶劑化，分子鏈團(tuán)打不開， 交聯(lián)反應(yīng)就很難進(jìn)行徹底。因此通過在乙醇中加 入適量水，增進(jìn)高分子的溶劑化，使反應(yīng)體系處 于良好的分散狀態(tài)，達(dá)到交聯(lián)反應(yīng)和下_步的過 濾都能夠順利進(jìn)行。乙醇與水的合適比例根據(jù) CMC在溶劑中的懸浮狀態(tài)和體系黏度來確定，如 果物料在溶劑中沉降很快，說明乙醇濃度過高， 物料沉淀很慢，體系黏度有沒有發(fā)生明顯改變， 則乙醇與水的比例合適。試驗(yàn)中不同取代度的 CMC對反映合適的乙醇與水比例見表1。

　　

　　表1不同取代度CMC對應(yīng)的乙醇濃度Table 1 The corresponding concentration of ethanol for different degree of substitution CMC物料CMC - 5CMC-8CMC - 1. 3取代度0.5取代度0.8取代度1. 3乙醇濃度65%75%80%注：取代度指每個葡萄糖殘基上羥基H原子被取代的數(shù)目2.1.3交聯(lián)CMC對粘稠度的影響原料CMC -1. 3交聯(lián)后得到的產(chǎn)物在檢測時 不形成懸濁液，原因在于取代度偏高，即使交聯(lián) 后，水化作用強(qiáng)而形成溶膠，不符合使用要求。 CMC-6和CMC -8均能形成符合使用要求的產(chǎn) 物。但根據(jù)調(diào)配后的黏度值測定，CMC-8交聯(lián) 產(chǎn)物增稠效果略優(yōu)，結(jié)果見表2。

　　

　　表2不同取代度CMC調(diào)醬后的增稠效果 (單位：cm/30s)

　　

　　Table 2 Thickening effect after adjusted ketchup in products for different degree of substitutionCMC (cm/30s)

　　

　　添加量CMC1%3%5%CMC - 65.94.93. 1CMC - 85. 74.62. 8空白7.22.1.4 NaOH用量與反應(yīng)時間對交聯(lián)反應(yīng)的影響 NaOH作為該反應(yīng)的催化劑，其用量對反應(yīng) 時間有較大影響。用量小，反應(yīng)時間長；用量大，能夠縮短反應(yīng)時間，但環(huán)氧氯丙烷水解反應(yīng) 也增強(qiáng)，原料消耗增大。按照1.2.1方法試驗(yàn), 環(huán)氧氯丙烷的用量為6mL，使用不同質(zhì)量的 NaOH試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

　　

　　2.75 2.25 1.75 1.25 0.75 0.2510 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20反應(yīng)時間h圖1 NaOH用量與反應(yīng)時間的關(guān)系 Fig. 1 Relationship between amount of NaOH and reaction time結(jié)果表明，當(dāng)NaOH用量從2. 5g減少到 2. 0g，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的時間從7. 5h增加到8. 0h， 時間增幅不大；NaOH用量低于2. 0g后，反應(yīng)達(dá) 到終點(diǎn)的時間增加很快。因此，本試驗(yàn)用量 NaOH2g，反應(yīng)時間控制在8h。

　　

　　2.1.5交聯(lián)劑環(huán)氧氯丙烷的最優(yōu)用量如2.1. 4中，NaOH用量和反應(yīng)時間確定的 情況下，環(huán)氧氯丙烷的用量選擇1、2、3、4、5、 6mL進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

　　

　　表3環(huán)氣氯丙烷用量及結(jié)果 Table 3 Amount and results of epoxy chloropropane用量123456結(jié)果---+++注；“-”產(chǎn)物不能使甩 “+”表示產(chǎn)物可以使用。

　　

　　當(dāng)環(huán)氧氯丙烷的用量達(dá)到4mL時，交聯(lián)的 CMC才能使用，較高的用量會造成原料浪費(fèi)和洗 滌產(chǎn)物時乙醇用量的增加。試驗(yàn)選擇用4mL環(huán)氧 氯丙烷比較恰當(dāng)。

　　

　　2.2交聯(lián)羧甲基纖維素增稠劑增稠效果按照1.2.1的方法，用瓜爾豆膠、黃原膠、 卡拉膠、番茄纖維、大豆纖維、交聯(lián)CMC (本試 驗(yàn)制）分別調(diào)配番茄醬，放置6h,使增稠劑充分 水化，再次攪拌使之均勻分散，然后進(jìn)行感觀判 斷和黏度測定。評價結(jié)果比較見表4。

　　

　　表4各種增稠劑調(diào)配后的效果對比 Table 4 Comparison after deployment of various thickeners增稠劑顏色氣味黏手性組織狀態(tài)番茄醬空白紅特有香味不黏手粗糙感瓜爾豆膠無變化無變化黏手細(xì)膩，有光澤、發(fā)亮黃原膠無變化無變化黏手細(xì)膩，有光澤、發(fā)亮番卡拉膠無變化無變化黏手細(xì)膩，有光澤、發(fā)亮茄+番茄纖維無變化無變化黏手粗糙感醬大豆纖維無變化豆腥味不黏手粗糙感交聯(lián)CMC無變化無變化略微黏手粗糙感結(jié)果表明，添加瓜爾豆膠、黃原膠、卡拉膠 的醬變的細(xì)膩發(fā)亮且黏手，失去了番茄醬原有的 粗糙感和不黏手的特點(diǎn)。添加番茄纖維的醬，在 感觀方面都能達(dá)到要求，但無商品出售。大豆纖 維在達(dá)到使用量時，易產(chǎn)生豆腥味。交聯(lián)CMC不 引起番茄醬在感觀方面的變化，只略微黏手。用 番茄醬粘度計測定的粘度結(jié)果如表5。

　　

　　表5不同濃度增稠劑增稠效果（單位：cm/30s) Table 5 Thickening effect of different concentrations of thickeners ( cm /30s)

　　

　　增稠劑添加量％空白1%3%5%瓜爾豆膠76.14.95. 7黃原膠76.75. 86. 2卡拉膠76. 35. 25番茄纖維76. 15. 24. 1大豆纖維76. 565. 1交聯(lián) CMC75. 84. 42. 8結(jié)果表明，各種增稠劑對番茄醬的增稠效果 不同，瓜爾豆膠、黃原膠、卡拉膠的用量達(dá)到 5%時，增稠效果反而降低；番茄纖維、大豆纖 維、交聯(lián)CMC的增稠效果隨用量增加而增加，這 可能與增稠劑的性質(zhì)及檢測方法有關(guān)。前三種增 稠劑可溶于水，后三種纖維親水，但不溶于水。 在番茄醬中，主要含有單、雙糖，果膠和纖維， 其中的纖維在醬中起‘‘骨架”的作用，對黏度貢 獻(xiàn)很大。而檢測時要將醬稀釋到可溶性固形物為 12.5%，加入的水弱化了增稠劑的增稠作用，并 且前三種增稠劑用量較高時，對原醬中纖維產(chǎn)生 包覆作用，破壞了纖維的“骨架”，使增稠效果 反而降低。后三種增稠劑的作用則剛好相反，其 中交聯(lián)CMC分子中含有離子，具有更好的親水 性，從而表現(xiàn)出更好的增稠效果，這也是實(shí)驗(yàn)選 擇CMC - 8經(jīng)交聯(lián)后作為增稠劑的目的。

　　

　　3結(jié)論本試驗(yàn)用CMC為原料，環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑 開發(fā)適合番茄醬增稠的交聯(lián)CMC，其優(yōu)點(diǎn)是不改 變番茄醬原有感官特征下，對番茄醬增稠效果良 好，可以替代植物纖維，如番茄纖維、大豆纖維 等。對交聯(lián)反應(yīng)的條件進(jìn)行了優(yōu)化：當(dāng)CMC -8 用量20g時、NaOH用量2g、環(huán)氧氯丙烷4mL、 溫度35°C、溶劑為75%的乙醇，反應(yīng)時間8h。 通過對不同濃度的其他增稠劑的增稠效果對比, 說明本試驗(yàn)開發(fā)的交聯(lián)CMC適合番茄醬增稠，效 果較好，并保持了番茄醬原有的特征，如粗糙、 顆粒感等。