菊粉物化特性的研究

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菊粉是果糖分子以β (2→1)键连接而成的果聚糖,由于其特殊的益生元及品质改良作用,已于2009年被我国卫生部批准为新资源并允许用于食品。论文以天然菊粉为研究对象,考察了菊粉的溶解性、黏度、膨胀力与持水力、酸热稳定性、吸附特性和凝胶特性等方面,以期深入了解菊粉在食品方面的基本加工特性,为其工业化应用提供理论支持,推动我国菊粉产业的发展。试验得出如下结论:1、菊粉的基本性质。菊粉样品熔点在219.5℃左右,水溶液具有左旋光和低酸性,20%菊粉溶液pH为6.51。菊粉难溶于冷水,温度高于40℃时,溶解度随温度的升高迅速增大,90℃时达到37.6%。菊粉含量低于25%时,菊粉液粘度较低且变化不明显,当高于25%时,粘度增加显著。在40℃时,菊粉膨胀度和持水力都趋向最大值,分别为9.31mL/g菊粉和264.4%。2、菊粉的酸热稳定性。当温度低于100℃、pH5.0-7.0,菊粉溶液热稳定性较好;当温度高于50℃、pH3.0-5.0时,菊粉发生明显的水解;当pH低于3.0时,即使在室温下菊粉也能发生水解反应,且温度越高,水解速率也越高。1%菊粉溶液在pH2.0-4.0时的酸降解符合一级反应动力学,pH2.0、3.0、4.0时菊粉水解活化能分别为84.77kJ、89.30kJ、108.32kJ。菊粉水解速率与水分含量及其状态有关,在水溶液状态条件下水解速率最高。3、菊粉的吸附特性。菊粉对油脂有良好的吸附作用,但对亚硝酸盐吸附作用不明显。对油脂的吸附量与油脂的种类有关,对大豆油和猪油最高吸附量分别为1.76g/g菊粉和0.75g/g菊粉。菊粉具有良好吸湿特性,相对湿度越高,吸湿速率越高,达到平衡时吸湿率也越高,提高温度有增加吸湿度的趋势。25℃、30℃、45℃时菊粉临界相对湿度分别为75.9%、88.1%和88.4%;菊粉无吸湿量时为无定形态结构;吸湿量在6.5%-11.25%时,菊粉由无定形态结构向半晶体转变;大于11.25%时存在大量晶体态菊粉。4、菊粉的凝胶特性。菊粉的成胶能力随着菊粉含量的增加而提高,菊粉含量高于35%才能全部形成凝胶,且含量越高,成胶时间越短。TPA分析显示随着菊粉含量的增高和贮藏时间的延长,有助于增强凝胶质构特性。随着酸度的提高,菊粉的成胶能力有所下降,pH为1.0时,菊粉不能成胶;TPA及持水力分析发现,酸度对凝胶硬度、强度、黏着性、持水性等均起负相关作用,提高酸度,凝胶中FW含量增加,而UFW含量降低。乙醇对菊粉凝胶的影响有双向作用,当乙醇含量低于30%,随着菊粉含量的增加,菊粉成胶能力有所提高;但当高于30%,成胶能力反而下降,对其持水性也有相似的规律。乙醇对TPA参数的影响有所差异,当参数不同时呈现不同的规律。
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