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卡拉胶是一种食品工业用途极为广泛的食品胶,目前国内生产卡拉胶主要是靠进口原料。利用国内丰富的沙菜资源替代进口麒麟菜生产卡拉胶是极为重要的发展方向,本论文系统研究了沙菜卡拉胶的提胶机理及其性质。主要结果如下: 1、沙菜藻体由皮层和髓部细胞组成,其细胞壁由胞间层、初生壁和次生壁组成,卡拉胶存在于沙菜细胞初生壁之间的胞间层,呈无定形态,作为连接细胞的细胞间质;沙菜中的主要成分是碳水化合物,阳江沙菜、海南沙菜中的含量比麒麟菜低5%左右;阳江沙菜中的纤维素含量较高,麒麟菜中最少。 2、卡拉胶提取主要分为碱预处理、提胶、浓缩干燥三个过程。碱预处理可以除去藻体表面角质层中的蜡质,破坏表层细胞,还会造成髓部细胞胞间层及细胞内容物的流失,使细胞缩小,细胞之间分离开,藻体出现断裂。与其它碱试剂相比,采用KOH对保护藻体结构,提高卡拉胶提取率和增加凝胶强度等有优越性。本研究首次提出了K+在沙菜藻体细胞壁中的作用模型:K+进入藻体组织后,在卡拉胶双螺旋中进一步搭接键桥,促进卡拉胶的交联,提高对胞间质对外界的抵抗力,从而保持藻体的完整和降低卡拉胶的流失。 用红外吸收光谱及化学测定方法都证明,在对沙菜藻体进行碱处理后,脱除了卡拉胶C6位上的硫酸基,增加了3,6-内醚半乳糖含量,使其构象转化成螺旋亲和型,提高凝胶强度、熔胶点和凝固点等胶凝性能,改善质构,与直接用碱进行化学修饰的结果相一致。碱处理还有助于除去藻体中的杂质,提高了成品的透明度。 采用KOH(X1)浓度9%,固液比(X2)1:10,温度(X3)75℃,处理时间(X4)2.5小时对沙菜进行预处理,卡拉胶的提取率、凝胶强度及透明度的综合值最佳:综合值与各参数的响应方程为:Y=93.41+15.29X1-1.67X12-0.47X3X4; 添加阴离子表面活性剂硬脂酸钠和低于0.4%弱碱KBH4作为助剂有助于提高卡拉胶的凝胶强度,而蔗糖酯、钙盐、钾盐等助剂可以略为增加提取率。 3、沙菜经过提胶后,藻体中大部分皮层细胞已经不复存在,胶质从藻体上分离出来,表面多为纤维质,显得较为粗糙,还出现一些明显裂口;髓部细胞间相互分离,只剩下由纤维素微纤丝在支撑着整个细胞壁,形成的细胞空腔。添加