多功能食品添加剂-葡萄糖酸-δ-内酯
2016-07-11 15:28阅读：
华东理工大学食品添加剂和配料研究组
1.性质葡萄糖酸-δ-内酯(Glucono―delta―Lactone)，又称1，5葡萄糖酸内酯、葡萄糖酸内酯，简称内酯或GDL。分子式为C6H10O6，分子量为178.14.
白色结晶或结晶性粉末，几乎无臭，味先甜后酸，是一种高度水溶、易分解的化合物，分解成葡萄糖酸(C6H12O7)及其-δ-内酯和γ-内酯。微溶于乙醇，几乎不溶于乙醚。热稳定性低，在153℃左右分解。
在国外，葡萄糖酸-δ-内酯早在二十世纪三十年代就实现了工业化生产，而我国直至八十年代才开始。七十年代，日本首次推出了以葡萄糖酸-δ-内酯为主体的凝固剂，广泛用来制作袋装豆腐，我国近年来由日本引进一种新型豆腐加工用凝固剂，在80～
90℃凝固最好，制成的豆腐质地细腻，弹性足，有劲；其水溶性较强，在
36℃以上水解为葡萄糖酸。葡萄糖酸
-δ
-内酯使用量一般为大豆干重量的
0.8-1.6%，使用时还需加
1%的保护剂，常用保护剂有二氢钠、氯化钙和醋酸钙。
葡萄糖酸-δ-内酯是目前最为常见的豆腐凝固剂，但其本身不能直接做凝固剂，需在高温和碱性条件下，在水中水解转变成葡萄糖酸后才对豆浆的蛋白质产生酸凝固作用。高温时葡萄糖酸-δ-内酯很快全部转变为葡萄糖酸，低温时这种水解作用很弱。
2.制备方法葡萄糖酸-δ-内酯的生产方法有微生物法、酶法和化学法三种。这些方法都是先将葡萄糖氧化为葡萄糖酸或其盐类，再经纯化或脱盐、脱色、浓缩、结晶而得。GDL的生产原料可以是葡萄糖酸或其盐类，也可以是葡萄糖甚至淀粉。
（1）以葡萄糖酸或其盐类为原料生产葡萄糖酸-δ-内酯 由葡萄糖酸钙为原料，可采用酸化脱钙法或离子交换树脂脱钙法。酸化脱钙法由于钙盐沉淀有一定的溶解度而使产品的质量难以保证；离子交换树脂脱钙法则因需交换离子量较大而使离子交换树脂消耗较快。
（2）以葡萄糖为原料生产葡萄糖酸-δ-内酯
以葡萄糖为原料生产葡萄糖酸-δ-内酯有直接生产法和通过葡萄糖酸或盐类生产法。直接生产法的转化率低，反应控制困难，很难实现工业化生产。通过葡萄糖酸或盐类生产法又有微生物法、酶法及化学合成法之分。其中微生物法常用菌为黑曲霉、黄色青霉和点青霉等。酶法是将微生物产生的葡萄糖氧化酶分离出来，在弱酸性条件下进行葡萄糖氧化。
3.质量标准
指标名称
|
指标
|
GB7657-87
|
含量(C6H10O6)
≥
砷(As)，%
≤
重金属(以Pb计)，%
≤
铅(Pb)，%
≤
还原性物质(D葡萄糖)，%
≤
硫酸盐(SO42-)，%
≤
钙(Ca)，%
≤
氯化物(Cl)，%
≤
|
99.0
0.0003
0.002
0.001
0.5
0.03
0.03
0.02
|
4.安全性葡萄糖酸-δ-内酯属于毒性较低的一种食品添加剂，其LD50为7.63g/kg(兔，静脉注射)，FAO/WHO推荐的ADI为0～50mg/kg。
用含1%葡萄糖酸-δ-内酯的饲料喂养大鼠26周，未发现病理损害。
人口服，剂量为0.167g/kg，7小时后由肾排出7.7～15%，尿无异常。
5.应用葡萄糖酸-δ-内酯是一种蛋白质凝固剂，在水中水解成葡萄糖酸，使溶液的pH值下降，当pH值接近蛋白质等电点时，蛋白质表面层带电量下降，胶体的稳定性受到破坏，从而产生沉淀凝结。
（1）在豆腐生产中的应用
葡萄糖酸-δ-内酯用作凝固剂，主要用于豆腐生产。用葡萄糖酸-δ-内酯作为豆腐生产的凝固剂，使用方便，所生产的豆腐质地洁白细嫩，无苦涩味，无蛋白质流失，豆腐出率高。用葡萄糖酸-δ-内酯作为凝固剂生产的豆腐，弹性大、持水性好，豆腐出率远远大于传统方法。但用葡萄糖酸-δ-内酯制作豆腐也存在着一些缺点，如所制作的豆腐口味平淡、略带酸味，韧性和咀嚼性不如传统豆腐好。因此豆腐生产中常把葡萄糖酸-δ-内酯和石膏或其他凝固剂复合使用。大量研究表明，生产嫩豆腐时，葡萄糖酸-δ-内酯和膏石的最佳配比为1/3～2/3，加入量为干豆重的2.5%。
用葡萄糖酸-δ-内酯生产豆腐的特殊意义在于加工生产包装灭菌豆腐，以延长豆腐保藏期。最适加入量0.25%～0.26%(对豆浆)。内酯豆腐是当今唯一能连续化生产的豆腐，其生产方法是将煮沸的豆浆冷却至40℃以下，然后按比例把葡萄糖酸-δ-内酯加入到豆浆中，均匀混合，装入盒内，密封，隔水加热至要求温度，保持一定的时间。随着温度升高，豆浆中的葡萄糖酸-δ-内酯水解成葡萄糖酸，使蛋白质发生酸凝固。这样，一次加热就可达到凝固和杀菌双重目的。葡萄糖酸-δ-内酯的特点是在水溶液中能缓慢水解，具有特殊的迟效作用，使溶液的pH值下降，对蛋白质凝固起到很好的作用。盒装豆腐形态完整，质地细腻、滑嫩可口，保水性好、防腐性好、保存期长，一般在夏季放置2～3天不变质。缺点是豆腐稍带有酸味。
（2）奶类胶凝剂
葡萄糖酸-δ-内酯不仅可作豆腐生产的凝固剂，还可作为奶类制品蛋白质凝固剂，生产酸奶和乳酪。Valhopoulou.loana和Bell,A.E.研究表明，用葡萄糖酸-δ-内酯酸化形成的牛乳凝胶强度是发酵型的2倍；葡萄糖酸-δ-内酯酸化制作的山羊型酸乳凝胶的强度是发酵型的8～10倍。添加3%葡萄糖酸-δ-内酯在30℃下保温制作的牛奶凝胶与乳酸菌发酵制作的凝胶具有相似的结构。
华东理工大学食品添加剂和配料研究组归纳认为,葡萄糖酸-δ-内酯作为一种多功能性食品添加剂在国外倍受重视，我国葡萄糖酸-δ-内酯的生产及其应用研究也取得一定成绩，但总的来说，尚处于较低的发展水平，存在着葡萄糖酸-δ-内酯产品质次价高，应用不广泛(仅有10%的豆腐产品用葡萄糖酸-δ-内酯作为凝固剂)等问题。
---摘自《食品添加剂应用基础》，胡国华主编，化工出版社，有删节。
