不同脱酯方法制备低酯果胶及其对大豆蛋白溶液的稳定化作用

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyulin2007
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果胶是植物细胞壁中的一种复杂非均一多糖,因其具有高度安全性而被广泛应用于食品行业,起到稳定、增稠和凝胶化等作用。果胶结构特征的变化会引起果胶理化性质变化,从而影响其实际应用效果。目前,不同脱酯方法对果胶结构与其理化性质的影响的研究还不够深入,大多数研究集中在对比不同来源果胶的流变学性质差异,缺乏系统性和对实际应用的指导性。本文以商业橘皮果胶为原料,采用碱法和酶法进行脱酯,制备得到一系列不同酯化度和相对分子质量的果胶样品,并对其粘度变化和形成宏观凝胶的条件进行表征,最后研究了不同脱酯方法制备得到的果胶分别对大豆蛋白溶液和大豆蛋白--大豆油乳液体系的稳定化作用。首先研究了不同脱酯方法(4℃碱法、20℃碱法和果胶甲酯酶法)对果胶酯化度(DM)和果胶相对分子质量的影响。实验结果表明:4℃碱法脱酯过程中,在pH 11.0条件下,反应5 h后果胶DM值降低至50%以下,提高pH至12.0,最终DM值维持在15%左右。20℃碱法脱酯过程中,同样在pH 11.0条件下,仅脱酯10 min即可使DM值降低至46.89±0.51%,且在pH 12.0条件下最终可降低至6%左右。酶法脱酯过程中,果胶DM值与加酶量和反应时间呈负相关,其DM值下限约在15%左右。此外,不同脱酯方法除了降低果胶DM值外,对果胶分子链也有一定的降解作用,相对分子质量的结果表明,脱酯方法降解分子链的强弱顺序依次为20℃碱法>4℃碱法>酶法。然后对不同脱酯方法制备得到的果胶样品的凝胶特性和粘度性质进行了表征。结果发现:碱法脱酯样品中酯化度较低(DM 9.36%)的果胶更易于形成宏观凝胶,而酶法脱酯果胶由于分子链降解程度低,因此凝胶效果优于碱法脱酯样品。同时,果胶稀溶液粘度的实验结果表明,与原料高酯果胶(HMP)相比,三种不同脱脂方法制备的果胶样品的比浓粘度(ηred)与特性粘度([η])均存在不同程度的降低。HMP的[η]约为1400 mL/g,碱法脱酯样品的ηred与[η]下降了约50%,而酶法脱酯样品的粘度更接近HMP,说明果胶分子链越长,其稀溶液的粘度越大。此外,随着果胶DM值的降低,其ηred与[η]均有所回升,说明DM值的降低有利于果胶分子在稀溶液中的伸展,从而提高其稀溶液粘度,其中,酶法脱酯样品LMP3-4(DM 14.67±0.89%)的[η]甚至超过了HMP,达到1700 mL/g。最后就不同脱酯方法制备得到果胶样品对大豆蛋白溶液和大豆蛋白--大豆油乳液体系的稳定化作用进行了探究,结果表明:DM值越低、分子链越长的果胶具有更好的稳定性作用,其中酶法脱酯样品LMP3-4对大豆蛋白溶液的稳定性效果最好,能将溶液的离心沉淀率从空白组的83.97±2.49%降低至32.56±2.73%,体系Zeta-电位从-30.7 mV降低至-41.9 mV,同时显著减小了体系的粒径分布范围。在大豆蛋白--大豆油乳液体系中,类似的实验结果证明LMP3-4对乳液体系依然具有良好的稳定效果。
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