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刺槐豆膠與黃原膠復配體系的流變性

發布時間:2019/7/22

  刺槐豆膠是從刺槐樹種子胚乳中提取出來的一種植物多糖膠,主要成分是半乳甘露聚糖。半乳甘露聚糖是以β-D-(1→4)糖苷鍵連接的D-甘露糖為主鏈,在某些D-甘露糖基的1→6位上連接一個α-D-吡喃半乳糖的多糖。刺槐豆膠能在特殊環境下或與其他親水膠體相互作用下產生凝膠,可作為凝膠劑或其他添加劑應用于食品、石油、紡織、造紙等領域。
  刺槐豆膠的流變性研究對于食品的加工和貯藏具有很重要的指導意義,它能與其他天然膠復配產生協同效應,可大大增加其黏度、凝膠性、彈性等,從而擴大食品膠的使用范圍并提高使用性能。所形成的復配凝膠可應用于乳制品、冷飲、果肉制品等食品工業生產中從而改善產品質量、口感、穩定性并降低生產成本等。
  不同比例刺槐豆膠與黃原膠復配體系的流變性
  1、流動性
  不同比例刺槐豆膠與黃原膠復配體系的流動,均表現為假塑性流體,其黏度隨剪切速率的增大而降低,表現出剪切變稀的特性。這種多糖體系特有的剪切變稀特性已被報道。當刺槐豆膠在復配體系中占優勢時,其黏度沒有隨刺槐豆膠含量的減小呈明顯規律性變化,但所有復配體系都表現為剪切變稀特性;而對于黃原膠占優勢的復配體系,其黏度隨著黃原膠含量的減小而增大,當刺槐豆膠與黃原膠復配比例為4:6時,復配體系在相應剪切速率的黏度比刺槐豆膠與黃原膠復配比例為10:0和0:10時的都高,產生了協同效應。因此,刺槐豆膠與黃原膠復配體系的最佳復配比例為4:6。這可能是因為半乳甘露聚糖與其他帶電荷的多糖相結合會產生協同作用。黃原膠是一種帶負電荷的高分子多糖膠,所以與刺槐豆膠復配會產生協同作用。
  2、觸變性
  觸變性描述的是在非破壞或剪切條件下,材料的形變對剪應力的響應。剪切速率隨時間延長直到達到剪切速率最大值。之后,在沒有任何干擾的情況下,通過降低剪切速率能夠恢復過來,從而形成上下閉合的曲線。
  表3為刺槐豆膠與黃原膠復配體系的觸變掃描結果,當刺槐豆膠與黃原膠復配比例為4:6時,滯后環面積最大,其次是刺槐豆膠與黃原膠復配比例為5:5和0:10。由此看出,所有刺槐豆膠與黃原膠復配體系在觸變測試中都形成了滯后環,表明都具有一定的觸變性,并且刺槐豆膠與黃原膠復配比例為4:6時,其觸變性最大。因此,溶膠體系具有時間依賴性。此外,觸變性隨著刺槐豆膠與黃原膠間協同作用的增強而增強。這可能是因為協同作用越強,形成的復配體系的黏度也就越大,進而說明形成的凝膠結構越多,所以體系中大分子恢復原來結構時所需的時間也就越長。
  溫度對最佳復配體系流變性的影響
  在處理溫度范圍內,最佳復配體系的黏度隨處理溫度的升高而增加,當溫度為80℃時,復配體系的黏度達到最大值,但當溫度過高(90℃)時,黏度則會降低,這可能是由于在較高溫度條件下,刺槐豆膠分子間的間距增大造成的。此外,黏度的降低還可能歸因于大分子鏈的分解,因而導致分子間的相互作用因鏈的分解而消失,最終使黏度大幅度降低。在80℃條件下處理時復配體系具有最大的黏度,90℃處理后黏度降低,這可能是因為體系中的大分子結構在80℃時表現出良好的熱穩定性,當溫
  度超過80℃時,所有復配體系的高分子鏈結構可能遭到破壞,最終導致其系黏度的降低。所以最佳復配體系的最佳處理溫度為80℃。
  pH值對最佳復配體系流變性的影響
  當pH值在6.0-10.0之間時,復配體系的黏度變化不大,這可能是由于黃原膠的黏度在pH4.0-10.0之間幾乎不變,而刺槐豆膠黏度在pH3.0-9.0之間也幾乎保持不變。pH3.0-5.0之間,復配體系的黏度變化較大,且pH值越小黏度降低越多;當pH11.0-14.0時,體系黏度比在酸性環境中下降的幅度大,這可能是因為刺槐豆膠可以增強體系的耐酸性。復配體系有較寬的酸堿使用范圍,且耐酸性比耐堿性能力強。

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