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刺槐豆胶与黄原胶复配体系的流变性

发布时间:2019/7/22

  刺槐豆胶是从刺槐树种子胚乳中提取出来的一种植物多糖胶,主要成分是半乳甘露聚糖。半乳甘露聚糖是以β-D-(1→4)糖苷键连接的D-甘露糖为主链,在某些D-甘露糖基的1→6位上连接一个α-D-吡喃半乳糖的多糖。刺槐豆胶能在特殊环境下或与其他亲水胶体相互作用下产生凝胶,可作为凝胶剂或其他添加剂应用于食品、石油、纺织、造纸等领域。
  刺槐豆胶的流变性研究对于食品的加工和贮藏具有很重要的指导意义,它能与其他天然胶复配产生协同效应,可大大增加其黏度、凝胶性、弹性等,从而扩大食品胶的使用范围并提高使用性能。所形成的复配凝胶可应用于乳制品、冷饮、果肉制品等食品工业生产中从而改善产品质量、口感、稳定性并降低生产成本等。
  不同比例刺槐豆胶与黄原胶复配体系的流变性
  1、流动性
  不同比例刺槐豆胶与黄原胶复配体系的流动,均表现为假塑性流体,其黏度随剪切速率的增大而降低,表现出剪切变稀的特性。这种多糖体系特有的剪切变稀特性已被报道。当刺槐豆胶在复配体系中占优势时,其黏度没有随刺槐豆胶含量的减小呈明显规律性变化,但所有复配体系都表现为剪切变稀特性;而对于黄原胶占优势的复配体系,其黏度随着黄原胶含量的减小而增大,当刺槐豆胶与黄原胶复配比例为4:6时,复配体系在相应剪切速率的黏度比刺槐豆胶与黄原胶复配比例为10:0和0:10时的都高,产生了协同效应。因此,刺槐豆胶与黄原胶复配体系的最佳复配比例为4:6。这可能是因为半乳甘露聚糖与其他带电荷的多糖相结合会产生协同作用。黄原胶是一种带负电荷的高分子多糖胶,所以与刺槐豆胶复配会产生协同作用。
  2、触变性
  触变性描述的是在非破坏或剪切条件下,材料的形变对剪应力的响应。剪切速率随时间延长直到达到剪切速率最大值。之后,在没有任何干扰的情况下,通过降低剪切速率能够恢复过来,从而形成上下闭合的曲线。
  表3为刺槐豆胶与黄原胶复配体系的触变扫描结果,当刺槐豆胶与黄原胶复配比例为4:6时,滞后环面积最大,其次是刺槐豆胶与黄原胶复配比例为5:5和0:10。由此看出,所有刺槐豆胶与黄原胶复配体系在触变测试中都形成了滞后环,表明都具有一定的触变性,并且刺槐豆胶与黄原胶复配比例为4:6时,其触变性最大。因此,溶胶体系具有时间依赖性。此外,触变性随着刺槐豆胶与黄原胶间协同作用的增强而增强。这可能是因为协同作用越强,形成的复配体系的黏度也就越大,进而说明形成的凝胶结构越多,所以体系中大分子恢复原来结构时所需的时间也就越长。
  温度对最佳复配体系流变性的影响
  在处理温度范围内,最佳复配体系的黏度随处理温度的升高而增加,当温度为80℃时,复配体系的黏度达到最大值,但当温度过高(90℃)时,黏度则会降低,这可能是由于在较高温度条件下,刺槐豆胶分子间的间距增大造成的。此外,黏度的降低还可能归因于大分子链的分解,因而导致分子间的相互作用因链的分解而消失,最终使黏度大幅度降低。在80℃条件下处理时复配体系具有最大的黏度,90℃处理后黏度降低,这可能是因为体系中的大分子结构在80℃时表现出良好的热稳定性,当温
  度超过80℃时,所有复配体系的高分子链结构可能遭到破坏,最终导致其系黏度的降低。所以最佳复配体系的最佳处理温度为80℃。
  pH值对最佳复配体系流变性的影响
  当pH值在6.0-10.0之间时,复配体系的黏度变化不大,这可能是由于黄原胶的黏度在pH4.0-10.0之间几乎不变,而刺槐豆胶黏度在pH3.0-9.0之间也几乎保持不变。pH3.0-5.0之间,复配体系的黏度变化较大,且pH值越小黏度降低越多;当pH11.0-14.0时,体系黏度比在酸性环境中下降的幅度大,这可能是因为刺槐豆胶可以增强体系的耐酸性。复配体系有较宽的酸碱使用范围,且耐酸性比耐碱性能力强。

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