食品增稠剂综述

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1、关于食品增稠剂的综述摘要:食品增稠剂作为食品添加剂中的一类,在食品工业中被广泛应用。重点阐述了食品增稠剂的种类来源、功能性质及应用,展望一下增稠剂的未来,同时分析了其监管中存在的问题和解决办法。关键词:食品增稠剂;来源;功能;应用;问题;对策;现状;前景OnthesummaryoffoodthickeningagentsAbstract:foodthickeningagentasafoodadditiveinaclass,inthefoodindustryhasbeenwidelyused.Keyelaboratedfoodthickenerssourcespecies,functionalp

2、ropertiesandapplicationofthickener,lookingtothefuture,andanalysestheproblemsinthesupervisionandthesolutions.1. Keywords:foodthickener;source;function;application;problems;countermeasures;presentsituation;Prospect食品增稠剂食品增稠剂通常是指亲水性强,并在一定条件下充分水化形成粘稠、滑腻或胶冻液的大分子物质,又称食品胶,或糊精1。增稠剂在食品加工中重要作用之一即为利用其粘度保持制品的稳定

3、均一性,因此增稠剂的粘度是一个十分重要的指标2。它在食品工业中被用于充当胶凝剂、增稠剂、乳化剂、成膜剂、待水剂、黏着剂、悬浮剂,晶体阻碍剂,泡沫稳定刑,润滑剂等,是一类具有重要作用的食品添加剂GB2760-2007食品添加剂使用卫生标准明确规定了39种允许限量使用的增稠剂,允许添加增稠剂的食品种类大致有乳与乳制品、脂肪,油和乳化脂肪制品、冷冻饮品、水果制品、糖果类、淀粉制品、糕点类、肉与肉制品、水产品制品、糖浆类、调味品、特殊膳食用食品、饮料类、酒类等16大类。2. 增稠剂的来源在食品工程中食品增稠剂添加量很微小,通常只占到制品总重的千分之几,但却能有效又科学健康的改善食品体系的稳定性。食品增

4、稠剂的化学成分大多是天然多糖或者其衍生物(除明胶是由氨基酸构成),广泛分布于自然界。至今可查的用于食品工业的增稠剂来源大致可分为四类3:动物与微生物原料来源、植物原料来源、海藻类来源和以天然物为原料半合成的增稠剂。2.1 动物来源的增稠剂包括明胶、酪蛋白、酪蛋白酸钠、甲壳素、壳聚糖、乳清蛋白粉等4,其中明胶、酪蛋白、酪蛋白酸钠、乳清蛋白粉等属于蛋白质亲水胶。动物原料提取的增稠剂数量和应用不如植物来源的,但是随着食品工业的快速发展必将有更广泛的应用。动物来源的增稠剂生产技术水平还不高,产品档次还较低,急需加强相关研究和开发应用。2.2 微生物来源的增稠剂微生物代谢胶也称作生物合成胶,其成分为多糖

5、,也是食品增稠剂的来源之一。应用于食品增稠剂的主要是微生物代谢细胞体外产生的多糖,主要有黄原胶、结冷胶、普鲁兰糖、凝结多糖和葡聚糖等5。2.3 植物来源的增稠剂、瓜尔胶、亚麻籽胶、植物是传统的食品增稠剂来源之一,从植物中获取的增稠剂主要有槐豆胶阿拉伯胶、罗望子胶、刺梧桐胶、黄蜀葵胶、果胶等。其中在食品工业上具有重要应用价值的植物胶来源于豆科植物,如瓜尔豆胶、刺槐豆胶、罗望子胶、刺槐豆胶等,这些植物胶已被我国和许多国际食品立法机构批准用作食品添加剂,并广泛应用于食品工业中6。2.4 海藻类来源的增稠剂海藻胶以其固有的理化性质,能够改善食品的性质和结构而被广泛用于食品添加剂,而应用于食品增稠剂的主

6、要有琼脂、卡拉胶和海藻酸钠。这些胶体的添加不仅可起到凝固、稳定干燥和凝胶化等作用,而且海藻类胶体含有一种人体不可或缺的营养素食用纤维,对预防结肠癌、心血管病、肥胖病以及铅、镉等在体内的积累具有辅助疗效作用。因而这是一种优良的食用添加剂,既可以提高产品质量,增加花色品种,又可以增加食品的营养成分,提高产品的经济价值7。2.5 天然原料半合成的增稠剂主要有纤维素衍生物、淀粉及改性淀粉。纤维素羧甲基化衍生物为纤维素胶,也叫羧甲基纤维素钠(CMC),是主要的离子型纤维素胶。它是天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物。纤维素胶用于冰淇淋可提高其膨胀度,改善融化速度,增加口感和塑

7、形能力;用于面包可调节蜂窝均匀、减少掉渣、增大体积;用于面条可提高其持水性,耐煮、口感强;用于酒类生产使其口感醇厚馥郁8。淀粉、变性淀粉及淀粉水解物等具有低毒性、易生物降解、同环境适应性好等特点被广泛应用于食品添加剂,也包括食品增稠剂。不仅如此,淀粉是一种可再生天然资源,因其来源广泛、制备简便已经成为重要的工业原料。淀粉在加热或冷却时粘度发生变化,可以用于低温贮藏和冷冻食品中的粘度稳定剂,起到保水、凝沉、保护胶体、乳化等作用;淀粉膜还具有吸湿、透气、可塑、韧性等作用。为改善淀粉的性能、扩大淀粉的应用范围,利用物理、化学或酶处理方法改变淀粉的天然性质,增加原料淀粉的产物,引进新的产物和特性。淀粉

8、可通过发生一些化学反应改性,主要有可溶性淀粉、酯化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、水解反应、交联淀粉等。酯化反应可生产硫酸淀粉、硝酸淀粉、磷酸淀粉、淀粉乙酸酯、淀粉黄原酸酯等;醚化反应可生产羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、淀粉丙烯醚等;水解产物有糖醇、山梨醇、麦芽糖醇等,进一步水解还可得到分子量更小的淀粉糖,如饴糖、葡萄糖、麦芽糖等9;交联淀粉是用多元官能团的试剂(甲醛、环氧氯丙烷等)作用于淀粉颗粒形成分子量更大的粘性更好的淀粉,提高淀粉的物化性能10。氧化淀粉是用强氧化剂(次氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等)将淀粉氧化,淀粉中的羟基变成羰基或羧基,某些糖苷键断裂。氧化后的淀粉物化性质发生

9、变化,不易凝沉和凝胶、不易老化,性能稳定适用于果冻食品11。3. 食品增稠剂的功能作用绝大多数增稠剂不具有表面活性,不能单独用来制备乳状液,仅仅用来稳定已经形成的乳状液,其稳定作用主要通过黏度的改变或在含水的分散介质中的凝胶作用而赋予食品胶体长期的稳定性。此外,增稠剂能在食品胶体中以高分子链无规则线团的形式吸附在胶体粒子的表面,或形成胶粒外表面的一部分而赋予食品胶体一定的空间稳定作用。增稠剂还被广泛用作成膜剂、持水剂、黏着剂、填充剂、上光剂、冷光-融化稳定剂、防霜剂、矫味剂、膳食纤维等。下面将增稠剂在食品应用中的功能作用列举如下。(1)增稠作用,用于果酱、颗粒状食品、各种罐头、人造奶油等,可使

10、制品具有令人满意的稠度。(2) 稳定悬浮作用,在酸奶中能防止酸奶水分析出,使制品均匀稳定,在粒粒橙、乳等饮料中能解决分层现象。(3) 凝胶作用,是果冻、奶冻、奶糖、放声食品良好的胶凝剂。作为食用凝胶的增稠剂,它们各具特长,彼此难以取代,琼脂是目前较好的胶凝形成剂,其凝胶坚实、硬度较高,但弹性较小。明胶凝胶坚韧而富有弹性,能承受一定的压力。海藻酸钠胶凝条件低,其热不可逆性特别适用于人造营养食品。果胶在胶凝时能释放出一种较好的香味,适用于果味食品。(4) 结晶控制作用,能使冰激凌等在结冻过程中生成的冰晶细微化,并包含大量细小气泡,使结构细腻均匀、口感光滑、外观整洁。(5) 防霜作用,在糖果、巧克力

11、中起凝胶作用和防结霜作用,能保持糖果的柔软性和光滑性。(6) 起泡及稳定泡沫作用,在蛋糕、啤酒、面包中能使泡沫表面粘性增加,从而使泡沫稳定。(7) 黏合作用,能使香肠凝胶化,使粉末产品成为片剂或颗粒。(8) 成膜作用,能在食品表面形成光滑的薄膜,可以防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降,用于果蔬保鲜、可食用包装膜。(9) 保水作用,加速水分向蛋白分子和淀粉颗粒渗透的速度,改善肉制品和面制品品质。(10) 矫味作用,环糊精对一些不良的气味有掩蔽作用,但决不能用于腐败变质食品。(11) 排毒作用,果胶饮料具有排除体内重金属的作用。(12) 功能性膳食纤维作用,大多数增稠剂都是人体内不

12、能产生能量的水溶性膳食纤维。4. 食品增稠剂的应用4.1 食品增稠剂在肉制品加工中的应用在肉质品中主要的增稠剂有淀粉及变性淀粉、大豆蛋白、明胶、卡拉胶、复合食用胶、黄原胶、瓜尔豆胶等12。食品增稠剂在肉制品中可以提高肉制品的口感,增加肉制品的结着性和持水性。如在火腿制品中加入大豆蛋白提高其出品率,赋予产品良好的形态;在肉类罐头中添加明胶,提高产品表面光泽度,增加产品弹性;在方火腿、午餐肉、红肠等肉糜制品中添加黄原胶可明显提高制品的嫩度、色泽和风味,提高肉制品的持水性13,14,施冰心等开发出组合添加增稠剂提高牛肉持水性,最佳添加量为黄原胶0.2%,海藻酸钠0.2%,卡拉胶0.3%15;Lin和

13、Huang等研究发现,0.5%的结冷胶与1%的魔芋胶应用于低脂法兰克福香肠中(脂含量18%),不仅感官接受性达到与高脂法兰克福香肠(脂含量28%)基本一致,在保证较理想的货架期同时还达到降低产品脂含量的目的16。4.2 食品增稠剂在面制品中的应用增稠剂在面条制品中是一类常用的食品添加剂,可以提高面条的韧性和爽滑度,降低面条的蒸煮损失,增加咬劲,提高口感,是面条制品的综合品质大幅度提升。面条中应用的增稠剂主要有黄原胶、海藻酸钠、瓜尔豆胶、魔芋胶、羟甲基纤维素钠等。海藻酸钠在挂面中添加量一般为1%-1.5%,可改善产品口感,提高熟化度,提高面团的弹性和可塑性;瓜尔豆胶可增加面条粘弹性、提高耐煮性、

14、改善表面光洁度等;魔芋胶能提高面条粘弹性和筋力,改善口感,增加咬劲等作用17。陈洁等人研究发现增稠剂的适量应用可以显著提高热风干燥方便面的吸水率、蒸煮损失、硬度、胶着性、咀嚼性等综合品质,且最佳添加量瓜尔豆胶为0.4%,黄原胶0.3%,魔芋精粉0.2%18。翟玮玮等人研究发现增稠剂对面条感官影响大小依次为魔芋胶瓜儿豆胶海藻酸钠黄原胶,最佳添加量为黄原胶0.35%o、海藻酸钠0.25%。、瓜儿豆胶0.30%。、魔芋胶0.25%。问。李昌文等研究表明添加适量的羧甲基纤维素钠和黄原胶可以有效提高速冻水饺的韧性和耐煮性20。4.3 食品增稠剂在果冻、饮品等中的应用增稠剂添加到果冻、冰淇淋中,可起到增稠

15、、胶凝等作用。如添加卡拉胶的果冻富有弹性制备工艺简单,取代琼脂、明胶和果胶被广泛应用于果冻生产21。秦慈彬等实验得到果冻加工中最佳的添加工艺为魔芋0.9%、卡拉胶0.5%、海藻酸钠0.2%、黄原胶0.005%、磷酸氢钙0.04%、柠檬酸钾0.05%、柠檬酸1.6%、自沙搪5%、甜蜜素0.1%/啤酒30%,所得的果冻凝胶效果最好,清凉爽口,色泽透明22。增稠剂在饮品中具有增稠、稳定、均质、乳化胶凝等作用。罗玲泉等研究了增稠剂对搅拌型酸乳感官品质的影响,果胶、变性淀粉、明胶增稠剂分别添加0.5%、0.4%、0.2%时感官最佳;复配时最佳添加量分别为0.1%、0.12%、0.05%,总添加量约为0.

16、27%,此时能获得最佳的酸乳感官品质23:孟岳成等研究了增稠剂对嗜酸乳杆菌发酵豆乳饮料稳定性的影响,果胶、CMC黄原胶的添加量分别为0.6%、0.5%、0.05%时,产品稳定性最好;复配后最佳的配比为:果胶为0.11%、CMC为0.23%、黄原胶为0.05%,此时产品的沉淀率最小即稳定性最好24。4.4食品增稠剂在其他食品中的应用增稠剂作为一种食品添加剂,在食品工业中具有广泛的用途,除在上述食品中应用外,还可以应用于保鲜、调味、罐头、保健、糖果等食品中。如在保健食品中添加海藻酸钠具有抑制血清和肝脏中胆固醇、总脂肪和总脂肪酸浓度上升的作用;以琼脂、卡拉胶、果胶等为凝胶剂生产软糖,具有良好的弹性、

17、韧性,还可制成多种口味;肉味香精中添加增稠剂有增浓、耐盐耐温等作用。5. 食品增稠剂使用卫生标准增稠剂食品添加剂名称(代码)使用范围及食品分类号最大使用量/(g/kg)备注琼脂(20.001)各类食品按生产需要适量食用明胶(20.002)羧甲基纤维素钠(CMC)(20.003)饮料类5含2007年9号公告各类食品按生产需要适量食用表:食品增稠剂的类别、名称、使用范围和使用量26原味发酵乳()、稀奶油()、黄油和浓缩黄油()、生湿面制品海藻酸钠(20.004)()、香辛料类(12.09)、生干面类()、果蔬汁类()、咖啡饮料类()按生产需要适量食用各类食品海藻酸钾(20.005)增稠剂果胶(20

18、.006)卡拉胶(20.007)其它糖和糖浆()各类食品各类食品原味发酵乳()、稀奶油()、黄油和浓缩黄油()、生湿面制品()、香辛料类(12.09)、生干面类()、其它糖和糖浆(八葡萄酒()果蔬汁类()婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品(10.01)稀奶油生干制品()其它糖和糖浆)10.0按生产需要适量食用按生产需要适量食用2010年1号公告2007年4号公告卡拉胶(20.007)稀奶油()、黄油和浓缩黄油()、生湿面制品()、香辛料类(12.09)、果蔬汁类()按生产需要适量食用各类食品阿拉伯胶(20.008)各类食品按生产需要适量食用黄原胶(20.009)稀奶油1.02007年4号共熬

19、香辛酱料10.0酱油、食醋2.02008年6、9号公告耗油、酱类、凝胶糖果10.0各类食品按生产需要适量食用稀奶油()、香辛料类(12.09)、果蔬汁类()黄油和浓缩黄油()、其它糖和糖浆()5.0生干制品()4.0生湿面制品()10.0海藻酸丙二醇酯(20.010)调味乳()调味和果料发酵乳(八乳酸菌饮料(14.07)4.02008年27号公告冰淇淋类(03.01)1.0半固体复合调味料()8.0啤酒和麦芽汁饮料()、饮料类(14.0)0.3固体饮料按冲调倍数增加使用量乳及乳制品、果蔬汁制品、咖啡饮料类3.02008年9号公告增稠剂海藻酸丙二醇酯(20.010)淡炼乳(八氢化植物油()、胶基

20、糖果()、水油状脂肪乳化制品(02.02八果酱、生湿面制品、生干面制品、调味糖浆(11.05)方便米面制品(06.07)5.02008年26、27号,2009年11号公告罗望子多糖胶(20.011)冷冻饮品(03.0)、可可制品、巧克力制品以及糖果(05.0)0.2如用于果冻粉,按冲调倍数增加使用量果冻(16.0)0.2羟甲基淀粉钠(20.012)方便面0.052008年6、27号公告方便米面制品(06.07)15.0冰淇淋类(03.01)0.06果酱()0.1面包(07.01)0.02淀粉磷酸酯钠(20.013)脂肪含量80%以上的乳化制品()、冷冻饮品、果酱、粮食和粮食制品、调味品(12.

21、0)、饮料类(14.0)按生产需要适量使用羟丙基淀粉(20.014)果冻(16.0)30.0如用于冻粉,按冲调倍数增加使用量冰淇淋类(03.01)12.0果酱()、肉罐头类()、复合调味品(12.10)30.0羟丙基淀粉醚各类食品按生产需要适量使用2008年9号公告乙酰化二淀粉磷酸酯(20.015)羟丙基二淀粉磷酸酯(20.016)各类食品按生产需要适量使用磷酸化二淀粉磷酸酯(20.017)果酱()1.0方便米面制品(06.07)、生湿面制品()0.2固体饮料类(14.06)0.5增稠剂甲壳素(20.018)氢化植物油()、冷饮制品(03.0)、坚果与籽类的泥酱()2.0果酱()5.0醋(12

22、.03)1.0乳酸菌饮料(14.07)2.5啤酒和麦芽饮料()0.4黄蜀葵胶(20.019)冷饮制品(03.0)5.0果酱()、面包(07.01)、糕点(07.02)、饼干(07.03)10.0亚麻籽胶(20.020)冰淇淋类(03.01)0.3固体饮料按冲调倍数增加使用量生干制品()1.5肉罐头类(八3.0饮料类(14.0)、熟肉制品(08.03)5.0田菁胶(20.021)冰淇淋类(03.01)5.0生干制品(八面包(07.01)、方便米面制品(06.07)2.0植物蛋白饮料()1.0聚葡萄糖(20.022)冷冻饮品(03.0)、可可制品、巧克力制品以及糖果(05.0)按生产量需要使用20

23、07年3号公告槐豆胶(20.023)复合调味料92007年3号公告肉灌肠3B-环状糊精(20.024)各类食品按生产量需要使用瓜尔胶(20.025)稀奶油1.0含2007年4号公告各类食品按生产量需要使用增稠剂脱乙酰甲壳素(20.026)大米()0.1肉罐头类()6.0结冷胶(20.027)各类食品按生产量需要使用HPMC(20.028)皂荚糖胶(20.029)冰淇淋类(03.01八调味品(12.0)、饮料类(14.0)4.0固体饮料按冲调倍数增加使用量氧化淀粉(20.030)各类食品按生产量需要使用乙酰化双淀粉己二酸酯(20.031)酸处理淀粉(20.032)各类食品按生产量需要使用2008

24、年9号公告氧化羟丙基淀粉(20.033)各类食品按生产量需要使用磷酸酯双淀粉(20.034)各类食品按生产量需要使用葫芦巴胶(20.035)冷冻饮品(03.0)0.1可可制品、巧克力制品以及糖果(05.0)0.2小麦粉()0.3焙烤食品(07.0)0.15聚丙烯酸钠(20.036)生湿面制品()2.02008年17号公告各类食品按生产量需要使用沙蒿胶(20.037)饺子粉()、生干制品()、杂粮制品()0.3西式火腿()、肉灌肠类()0.5辛烯基琥珀酸铝淀粉(20.039)可可制品、巧克力制品以及糖果(05.0)、方便米面制品(06.07)、固体饮料(14.06)按生产量需要使用醋酸酯淀粉(2

25、0.039)生湿面条按生产量需要使用含2008年6号公告各类食品海萝胶(20.040)胶基糖果()10.0增稠剂增稠剂刺云实胶(20.041)焙烤食品(07.0)1.5预制肉制品(08.02)、熟肉制品(08.03)10.0饮料类(14.0)2.5可得然胶(20.042)豆腐类()、生湿面制品()、生干制品()按生产量需要使用甲基纤维素各类食品按生产量需要使用2007年8号公告决明胶肉灌肠类1.52009年11号公告发酵乳(01.02)、稀奶油(八冰淇淋类(03.01)、方便米面制品(06.07)、焙烤食品(07.0)2.5小面粉制品()3.0我国食品增稠剂监管存在的问题及解决对策6.1存在的

26、问题(1)法规和标准体系不健全(2)管理体系不健全(3)监管体系不健全(4)监督管理技术、手段落后(5)餐饮业从业人员法律意识、卫生知识匮乏(6)信息、教育、交流和培训体系混乱6.2解决对策为了保证食品质量和安全,我国已正式实施食品质量安全准入制度(QS标志),这对于加强从源头管理、规范市场将起很大的作用,也将对合法使用食品添加剂起促进作用。目前国家和地方的食品质量监督抽查,大多针对大中城市,因此暴露的问题很可能只是一部分。针对食品添加剂使用中的问题和产生的原因,建议采取“疏堵并济、督导结合”的方针,除了“严管”、“严打”制止违规行为以外,也要“教育”和“引导”指引企业提高经营管理水平,进行综

27、合治理。解决对策如下:(1)严格食品增稠剂新品种的安全性审核(2)完善食品增稠剂标准食品标签将逐步推行ADI值标识;食品增稠剂标签需醒目直观;制定国家统一标准,避免标准之间“打架”;需要提高检测水平(3)完善食品增稠剂监管的法规和制度(4)加强政府对食品增稠剂应用的监管5) 规范食品增稠剂的使用6) 加强食品增稠剂的科学研究和技术开发7) 做好食品增稠剂相关知识的普及工作6. 提高食品增稠剂使用者的社会责任感食品增稠剂的现状及发展前景我国目前对增稠剂新产品的开发应用研究数量逐渐增多,但具体到产业化、规模化生产的较少当前我们的增稠剂生产以中小企业为主,存在技术力量薄弱,新技术工艺转化不力等问题,

28、使得我们跟发达国家相比在技术、规模、产品种类等方面都处于弱势。中国的增稠剂市场是一个刚刚起步的新兴市场,是一个朝阳产业,虽然现在市场规模与人口比起来相对较小,但随着人民生活水平的提高,消费者对食品的品质、外观、风味等要求越来越高,增稠剂作为改善食品特性的一种常用的食品添加剂,其发展的势头是非常良好的,而且增长空间也是非常巨大的。只要政府适当扶持和企业自身加强技术力量的储备和投入,利用高新技术开发出的安全、健康、价低、质优的新型食品增稠剂将具有广阔的市场前景。文献:1郭玉华,李钰金.食品增稠剂的应用技术J.肉类研究,2009,(10):67-71.2秦卫东,王亚利.藻酸丙二醇酯粘度的研究J.食品

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