魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混的凝胶性能及其应用研究

魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混的凝胶性能及其应用研究

多糖在自然界中广泛存在,是一类重要的生物大分子,其在生物体内起着至关重要的生理功能。多糖类大分子在高分子材料中的功能与作用,不仅只是靠分子链的一级结构,还需通过高分子链的空间结构,或者高分子聚集体中分子链间相互作用和协同作用的高级结构。

本文尝试利用魔芋葡甘聚糖与可得然胶进行共混制备复合凝胶,采用现代高分子研究方法和手段,研究共混复合溶胶及凝胶的流变学性质,并表征共混膜结构及性能,制备理想的魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混复合凝胶,并将其应用于仿生食品中,旨在为魔芋葡甘聚糖与高分子化合物共混复合凝胶的应用研究提供一定的实验数据及理论依据。本文研究得出以下结果:1魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混复合溶胶的黏度随着剪切速率的增加而逐渐减小,表现出显著的非牛顿流体的“剪切稀化”的流动特性。

魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混复合溶胶的流变性质均为假塑性流体,且符合Herschel-Buckley的食品流变学模型τ=τy+(kγ)n 由此通过该模型分析可以很好的表述浓度为2%的共混复合溶胶KC7流动行为。在对魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混复合溶胶的静态和稳态的流变学分析中发现共混溶胶随着温度增加,共混复合溶胶KC7先形成微弱氢键网络结构;随着温度的一步增加,储能模量(G’)和损耗模量(G")逐渐下降,分子间的氢键断开形成松散的结构。

共混复合溶胶KC7表现出很好的相容性。2采用FT-IR,XRD,SEM和DSC对魔芋葡甘聚糖与可得然胶两者共混复合膜的分析表明,魔芋葡甘聚糖与可得然胶分子间有很强的氢键作用,魔芋葡甘聚糖含量为70%时,与可得然胶共混复合膜表现出很好的相容性。

其中,FT-IR分析显示,魔芋葡甘聚糖含量高于30%wt时表现出很好的共混相容性且达到70%wt时达到最好的共混相容效果;不同比例的魔芋葡甘聚糖共混膜在XRD分析中均未出现新的衍射峰,表现为各自衍射峰的融合,表明魔芋葡甘聚糖与可得然胶有着很好物理共混相容性。通过膜的力学测试结果可知,适当地提高魔芋葡甘聚糖含量可以有效地提高共混膜的力学性能,且共混复合膜KC7的吸湿性、WVP与拉伸强度力学性能最佳。

3通过正交试验研究KGM/Curdlan共混复合凝胶制备的魔芋仿生食品具有很好的持水性和凝胶强度,确定了仿生虾仁最佳生产工艺条件为:温度98℃、pH 10、魔芋葡甘聚糖与可得然胶比例为KC7。以上结果表明,魔芋葡甘聚糖与可得然胶共混复合物,具有一定的协同增效作用,二者共混复合后在最佳条件下可形成性能较好的共混复合溶胶或共混复合凝胶,具有一定的实际生产应用价值。