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黄原胶(Xanthan,XG)是微生物多糖,对pH不敏感,在含有盐离子时仍具有耐高温特性,在食品、日化、石油等方面广泛使用,然而XG本身不能形成凝胶,与魔芋葡甘聚糖(Konj ac glucomannan,KGM)复配形成热可逆凝胶,对食品的质构起着重要作用。丙酮酸基是XG上一重要取代基,虽然含量很小,但对XG的结构具有重要影响,进而影响XG与KGM协同作用。本文通过丙酮酸含量的变化调控XG与KGM复配协同作用及凝胶特性,为食品质构设计提供理论依据。主要结论如下:1、先采用酸性热处理法制备不同丙酮酸含量的黄原胶,并对其结果进行表征。实验结果显示,利用盐酸脱除丙酮酸的效果优于草酸。0.01-1 mol/L浓度范围,0.1 mol/L盐酸处理XG时,丙酮酸含量最低。随着温度升高,XG中丙酮酸含量逐渐减少。选用0.1 mol/L草酸作为脱丙酮酸剂,80、85、90、95、98℃下制备黄原胶样品XG1、XG2、XG3、XG4、XG5,丙酮酸含量分别为 2.39%、1.3%、0.69%、0.34%、0.12%。未酸性处理的黄原胶记为XG0,丙酮酸含量为5.93%。核磁氢谱显示XG5的1.5 ppm处的丙酮酸基化学位移消失,而傅里叶红外光谱(FTIR)中除1726.50 cm-1外其他特征峰不变,说明XG中丙酮酸脱除过程,其他结构未发生变化。流变测试和光学显微镜观察表明,丙酮酸含量减少,黄原胶溶液的粘度下降、有序-无序构象转换温度升高,在水中分散性增强。2、将XG与KGM按照1:1混合,采用流变仪检测丙酮酸基含量对XG/KGM热可凝胶流变行为学的影响。60℃稳态扫描显示,XG/KGM复配体系均呈现剪切稀化现象,丙酮酸含量减少,稠度系数k减小,流动指数n增大趋向于1,说明丙酮酸含量减少,XG/KGM复配体系的流体阻力下降。冷却扫描显示,不同丙酮酸含量的XG/KGM复配体系的弹性模量G’随着温度的降低而增大,说明XG与KGM之间通过氢键等作用力形成了凝胶三维网络;丙酮酸含量减少,复配凝胶的起始凝胶点(Tm)由60℃逐渐降为41℃,弹性模量G’下降,说明丙酮酸含量减少,XG与KGM之间的协同作用减弱,凝胶强度下降,溶胶-凝胶转换温度下降。25℃的频率扫描显示所有XG/KGM复配凝胶的弹性模量G’几乎不随剪切速率变化而变化,说明形成了真正的凝胶,弹性模量G’随着丙酮酸含量的减小而减小,而机械损耗角正切值tanδ增大,说明丙酮酸含量的减少,XG/KGM复配凝胶的似固性减弱。3、采用不同配比、温度和盐离子等三个因素探究丙酮酸含量调控XG/KGM复配凝胶对环境因素的敏感性。结果显示,XG与KGM的混合配比不同,复配凝胶强度不同,温度升高和盐离子的添加削弱了 XG与KGM之间的协同作用。丙酮酸含量减少,XG/KGM之间的协同作用对KGM的依赖性增强,XG与KGM的最佳协同配比由5:5转为3:7;复配凝胶对温度的敏感性增强,对盐离子的敏感性减弱,说明盐离子削弱XG与KGM的协同作用的原理主要是减弱了 XG侧链上由丙酮酸基引起的静电排斥,增强XG螺旋结构的紧密性,从而减小XG与KGM的接触面积,分子间氢键的数量下降,XG与KGM的协同作用减弱。4、通过透明度、凝胶强度、持水性及溶胀动力学等指标,研究丙酮酸含量对XG/KGM复配凝胶特性的影响。结果表明,丙酮酸含量逐渐减少,XG/KGM复配凝胶的透明度先增加后降低,丙酮酸含量为0.34%时,透明度最好。随着XG中丙酮酸基的脱除,XG与KGM之间的协同作用减弱,凝胶强度下降,网络结构疏松,对水的束缚性减弱,持水性下降。然而,XG/KGM复配凝胶的溶胀速率先降低后增加,平衡溶胀比逐渐减小,说明丙酮酸含量变化过程,XG与KGM的协同机制发生改变。FTIR图谱表明丙酮酸基含量减少,XG与KGM之间氢键作用减弱,在DSC测试中表现为XG/KGM凝胶束缚结合水的稳定性下降。