黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素:
黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素,黃原膠和魔芋膠都是非凝膠多糖,二者以不同比例復(fù)配均有明顯的協(xié)同增效作用,當(dāng)黃原膠與魔芋膠以 7: 3配比混配時(shí)其協(xié)同效應(yīng)最大;復(fù)配膠黏度隨著制備溫度的升高而下降,流變特性變好;當(dāng)檸檬酸的使用量大于 時(shí),復(fù)配膠的黏度下降;40°C時(shí)甜味劑的加入使得復(fù)配膠的黏度升高。
黃原膠(Xanhan gum),又稱黃膠、漢生膠,是以 甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌(Xanthononas oanpestrisj (又 稱甘藍(lán)黑腐病菌)的菌株B-1459為生產(chǎn)菌,經(jīng)好氧 發(fā)酵生物工程技術(shù)產(chǎn)生的一種高黏度水溶性微生物 胞外陰離子多糖[1],是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D - 葡萄糖醛酸、丙酮酸和乙酸組成的“五糖重復(fù)單元” 聚合而成,分子主鏈由D-葡萄糖以0-1,44唐苷鍵 連接而成,每?jī)蓚€(gè)葡萄糖中的一個(gè)C3上連接有一個(gè) 由兩個(gè)甘聚糖和一個(gè)葡萄糖醛酸組成的三糖側(cè) 鏈[2]。魔芋膠的主要成分是葡甘聚糖(Konjac Glr comannan簡(jiǎn)稱為KGM)[3]。葡甘聚糖是一種非離 子型水溶性高分子多糖,它是由^D-葡萄糖和iD -甘露糖以1 : 1 6或1 : 1 69的摩爾比組成。葡甘 聚糖略帶分枝,以0-1 4吡喃糖苷鍵連接。
黃原膠和魔芋膠均為非凝膠的親水性膠體,親 水膠體在性能上既有共性又有各自的特異性。但在 一定條件下,將黃原膠和魔芋膠復(fù)配可以得到凝膠, 并具有明顯協(xié)同増效作用。筆者研究了黃原膠和魔
1 3 4放置時(shí)間對(duì)復(fù)配膠溶液黏度的影響
按1. 3 3所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選用最佳復(fù)配配比在
最適宜溫度下配制復(fù)配膠溶液,按放置時(shí)間逐段測(cè)
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芋膠的復(fù)配比例、放置時(shí)間、制備溫度、甜味劑、酸味 劑對(duì)復(fù)配膠黏度的影響,黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素,為黃原膠和魔芋膠的復(fù)配 膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。
1實(shí)驗(yàn)部分
1 1實(shí)驗(yàn)材料
黃原膠、魔芋膠、甜蜜素、蔗糖(食品級(jí));檸檬 酸(分析純?cè)噭?/div>
1 2主要儀器
NDJ-5S型數(shù)字式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì);JJ-6數(shù)顯直流恒 速攪拌器;DSY -2- 8電熱恒溫水浴鍋。
1 3實(shí)驗(yàn)方法 1 3 1復(fù)配溶膠的制備
按表1用電子天平分別稱取黃原膠和魔芋膠, 將兩種膠體分別用250 mL蒸餾水溶解,放入水浴 鍋中恒溫到指定溫度。待完全溶解后,把兩膠體溶 液混合,攪拌均勻后即得總濃度為1%的復(fù)配膠 溶液。
表1黃原膠與魔芋膠的復(fù)配比例 Table 1 M ixed ratio of xanthan/konjac gun 1
混合比例黃原膠/g魔芋膠/g
10:02.500.00
8 :22000.50
7 :31.750.75
6:41.501.00
5 :51.251.25
4:61.001.50
3 :70.751.75
2 :80.502.00
0:100.002.50
得復(fù)配膠的黏度變化與時(shí)間的關(guān)系。
1 3 5甜味劑對(duì)復(fù)配膠黏度的影響
復(fù)配膠總濃度為0 5%,選用最佳復(fù)配配比在 最適宜溫度下配制一系列復(fù)配膠溶液,分別加入事 先配好的蔗糖、甜蜜素溶液,添加量都是在食品加工 工藝許可范圍內(nèi),攪拌放置后,用黏度計(jì)測(cè)其黏度 變化。
13 6檸檬酸對(duì)復(fù)配膠黏度的影響
復(fù)配膠總濃度為0 5%,黃原膠與魔芋膠按最 佳配比在最適宜溫度下配制一系列復(fù)配膠溶液,在 樣品中分別加入檸檬酸,使復(fù)配膠中檸檬酸濃度分 別為0 05%、0 1%、0 2%、0 3%,攪拌,放置后,用 黏度計(jì)測(cè)其黏度變化。
2結(jié)果與討論
21復(fù)配比例對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的
影響
圖1是黃原膠和魔芋膠在最適宜溫度40 °C時(shí) 以不同配比復(fù)配后的復(fù)配膠黏度與配比的曲線圖。 黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素,從圖1可知,復(fù)配膠黏度明顯高于單一的黃原膠溶 液與魔芋膠溶液的黏度,這表明這兩種膠體復(fù)配后 能產(chǎn)生協(xié)同増效作用,這是由于含0-1 4鍵的魔芋 膠多糖分子與黃原膠分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)易發(fā)生嵌合 作用。同時(shí),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),黃原膠與魔芋膠復(fù)配成總濃 度為1%時(shí)的復(fù)配膠可形成堅(jiān)實(shí)的凝膠。
復(fù)配溫度對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影 響
復(fù)配溫度對(duì)復(fù)配膠黏度的影響如圖^從圖2 可以看出,隨著溫度升高,復(fù)配膠的流變學(xué)特性變 好,其黏度下降,這可能是隨著溫度的不斷升高,黃 原膠中的無序分子也不斷増多,而導(dǎo)致流變性變好。
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圖4蔗糖對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 Fig 4 Effect of sucrose concentration on viscosity of sokition of xanthan/knojac gum m ixtures
圖2復(fù)配溫度對(duì)黃原膠與魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 Fig 2 Effect ofmixed temperature on the viscosity of solution of xanthan/konjac gum m ixtures
2 3放置時(shí)間對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影 響
圖3反映了放置時(shí)間對(duì)復(fù)配膠溶液黏度的影 響:放置時(shí)間在0~ 20min之內(nèi),黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素,復(fù)配膠黏度下降 明顯,隨后其黏度下降緩慢,這是因?yàn)槎嗵欠肿拥陌?狀結(jié)構(gòu)在一定時(shí)間變?yōu)闊o規(guī)線團(tuán)狀所引起[5]。
圖5甜蜜素對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 Fig 5 Eifect of sodUm cycl^mate concentration on visco¬sity of soUtion of xanthan/knojac gum m ixtures
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圖3放置時(shí)間對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 Fig 3 Effect of layed- tm e on viscosity of solution of xanthan/knojac gum m ixtures
2 4甜味劑的使用量對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏 度的影響
甜味劑的使用量對(duì)復(fù)配膠黏度的影響如圖4~ 6。由圖可知,在測(cè)定溫度(40°C)下,復(fù)配膠黏度 隨甜味劑的增加而上升。這可能是因?yàn)榧尤氲奶鹞秳┬》肿映涮盍藦?fù)配膠多糖大分子的間隙,提高了 其締合程度,或増加了大分子各支鏈間的氫鍵交聯(lián) 度,從而増加了復(fù)配膠體系的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)程度[5], 使得復(fù)配膠體系多糖分子間的協(xié)同效應(yīng)不斷増強(qiáng), 使其黏度升高。
同時(shí),我們?cè)谑覝叵屡渲茝?fù)配膠并測(cè)定甜味劑 對(duì)復(fù)配膠黏度的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加不同濃度的甜 味劑對(duì)復(fù)配膠黏度幾乎沒有影響,這主要是因?yàn)椋?室溫下,黃原膠和魔芋膠復(fù)配體系己呈弱凝膠,加入 甜味劑這些小分子則難充分進(jìn)入復(fù)配膠體系多糖分 子間隙,不能氫鍵交聯(lián)度或提高其締合度,故復(fù)配膠 黏度無明顯變化。由此可見,加熱能促進(jìn)甜味劑小 分子在復(fù)配膠體系中的均勻擴(kuò)散和滲透。
2 5檸檬酸對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 在食品加工生產(chǎn)中加入適量的檸檬酸不僅能阻 止細(xì)菌的滋生,還能増爽食品口感,使其甜味可口, 但當(dāng)加入的檸檬酸含量高于Q 3%時(shí),食品會(huì)因太 酸而難以入口。
圖7檸檬酸對(duì)黃原膠和魔芋膠復(fù)配膠黏度的影響 Fig 7 Effect of citric acid concentration on viscosity of solution of xanthan /knojac gun m ixtures
從圖7可知,當(dāng)加入0 2%以上檸檬酸時(shí),會(huì)使 復(fù)配膠黏度的明顯下降;黃原膠與魔芋膠復(fù)配體系的流變特性及影響因素,但當(dāng)加入的檸檬酸含量低 于0. 2%時(shí),復(fù)配膠黏度的基本保持不變。這可能 是因?yàn)樵趶?fù)配膠溶液中加入一定量的檸檬酸后會(huì)引 起復(fù)配膠的!H值變化,從而引起復(fù)配膠體系分子 間氫鍵交聯(lián)有部分開鏈,分子舒展,從而引起復(fù)配膠 黏度下降。
3結(jié)論
(1)黃原膠和魔芋膠雖是非凝膠多糖,但是二 者有強(qiáng)烈的協(xié)同效應(yīng),當(dāng)黃原膠與魔芋膠的配比為 7: 3時(shí),其協(xié)同増效作用最大;復(fù)配溫度對(duì)復(fù)配膠 黏度的影響較大,隨著復(fù)配溫度的升高,復(fù)配膠黏度 下降。
(2)40 °C時(shí)在復(fù)配膠體系中加入小分子甜味 劑,由于小分子甜味劑在一定溫度下它們?cè)趶?fù)配膠 大分子中的滲透能力増強(qiáng),能充分進(jìn)入復(fù)配膠多糖 分子之間,使其交聯(lián)作用増大來,故復(fù)配膠黏度隨著 加入甜味劑増多而不斷升高;但在常溫下加入小分 子甜味劑對(duì)復(fù)配膠黏度物明顯影響。
(3)加入0 2%以上的檸檬酸能使復(fù)配膠的黏 度降低;低于0 2%以下時(shí)復(fù)配膠的黏度基本不變。
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