魔芋葡甘聚糖—羧甲基淀粉复配胶的性质及应用研究

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魔芋葡甘聚糖作为一种植物性多糖是目前所发现的自然界中粘度最高的多糖之一,它拥有许多其他植物多糖无法比拟的优良独特的性质,比如其独特的流变性、胶凝性和成膜性等等;以及它具有诸多生理功效,如降血糖、降胆固醇和预防及治疗肥胖症等,在食品、医药、环境保护等工业中有着广泛的应用。羧甲基淀粉是一种水溶性阴离子高分子型化合物,属于醚化变性淀粉,食品级羧甲基淀粉具有无味、无毒、不易霉变和易溶于水等特点,在食品应用中表现出增稠、乳化、稳定、成膜、膨化和保健等功能,可以广泛应用于牛奶、冷冻食品、面食糕点和饮料等食品中。本文利用以达到协同增强作用,将魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉进行复配研究,分别形成复配溶胶和复配凝胶。着重考察了复配比例、温度、搅拌时间、总浓度等因素对复配溶胶体系的粘度的影响,然后选取复配比例、温度和搅拌时间进行正交试验,得出制备复配溶胶的最佳条件;着重考察了复配比例、煮胶温度、煮胶时间、中性盐离子、pH、常温存放时间和总浓度等各因素对复配凝胶体系的强度的影响,选取复配比例、煮胶温度、煮胶时间、pH和常温存放时间进行正交试验,得出复配凝胶制备的最佳条件。魔芋葡甘聚糖-羧甲基淀粉复配溶胶结果:单因素结果显示,总胶浓度为10g/L,当魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉的比例在8:2(w/w)时,复配溶胶的粘度值达到最大值,为31.32Pa·S,说明了魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉的协同增效作用在8:2时达到最佳效果;当温度在60℃时,复配溶胶体系的粘度值达到最大值,为32.3Pa-S;当搅拌时间为60min时,复配溶胶体系的粘度值达32.01Pa·S;正交试验结果,最佳水平组合为魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉比例8:2,温度60℃,搅拌时间75min,此时复配溶胶的粘度为72.1Pa·S.魔芋葡甘聚糖-羧甲基淀粉复配凝胶结果:单因素结果显示,总胶浓度为20g/L,当比例在8:2时,复配凝胶的强度达到最大值,为52mJ;当温度增高到75℃时,复配凝胶的强度达到最大值51.9mJ;煮胶时间90min时,复配凝胶的强度有最大值63.4mJ;当放置时间为24h时,魔芋葡甘聚糖-羧甲基淀粉复配凝胶的强度增强到最大值,即62.98mJ;在pH值为11的时候,魔芋葡甘聚糖-羧甲基淀粉凝胶体系的强度有最大值,即57.01mJ;正交试验结果,最佳因素水平组合是pH值11,煮胶温度75℃,煮胶时间90min,常温存放时间24h,魔芋粉与羧甲基淀粉的最佳比例是8:2,此时复配凝胶的强度为89.57mJ.通过比较单体魔芋葡甘聚糖、羧甲基淀粉和复配凝胶的FT-IR图谱,得出复配凝胶的羟基伸缩振动吸收峰较单体胶的有所减弱并向低波数发生了一定的位移,这可能是两者胶体羟基之间形成了氢键。而且,复配凝胶中的羧基伸缩振动吸收峰的强度大大地减小,这可能是因为魔芋葡甘聚糖的乙酰基和羧甲基淀粉中的羧甲基参与了复配胶的生成。粒径分析结果显示魔芋葡甘聚糖胶体粒子平均粒径为310.8um,羧甲基淀粉胶体粒子平均粒径为67.25um,复配胶的粒子平均粒径为902.4um,可见复配胶的粒径明显增加,这也是复配胶粘度明显增加的原因。将魔芋葡甘聚糖-羧甲基淀粉复配溶胶应用于饺子皮中,通过质构分析和感官评定,得出添加了复配溶胶配方后的饺子皮较未添加胶体和只添加魔芋葡甘聚糖单体溶胶的咀嚼性好,而且表面光滑。试验结果以及应用研究表明,魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉之间存在有明显的协同增效作用,其复配结果效果明显强于魔芋葡甘聚糖或羧甲基淀粉单体胶的性能,可以进一步提升魔芋葡甘聚糖在实际中应用。
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