高酰基结冷胶悬浮指标的测定方法研究及应用

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高酰基结冷胶(HA)是有氧条件下少动鞘脂单胞菌(Sphingomonas elodea)产生的一种新型微生物多糖,由于其拥有良好的悬浮能力而在食品工业中广泛使用。目前结冷胶行业内缺少快速测定产品悬浮能力的方法从而限制了其生产和应用,因此,建立快速而准确的悬浮能力的判定方法对结冷胶的产品改性、应用推广具有重要的指导意义。本文以可可悬浮体系为研究载体,采用Turbiscan Lab稳定性分析仪来考察不同因素对悬浮体系稳定性的影响,并利用流变测试等技术进一步研究了杀菌温度对结冷胶悬浮能力的影响。通过数学模型将悬浮体系的稳定性指数和流变参数构建关系,建立了快速测定判定结冷胶悬浮能力强弱的方法,并构建紫薯饮料悬浮体系做进一步验证。主要研究结果如下:研究考察了结冷胶浓度、pH、离子类型和离子强度、杀菌温度对可可悬浮体系稳定性的影响。随着高酰基结冷胶浓度的增大,悬浮体系稳定性加强,在结冷胶添加量为0.030%时,体系稳定性最佳;在pH为4.5-6.5范围内,悬浮体系稳定性良好,在pH值低于3.5时,体系失稳;在钠离子和钙离子添加量较低时,悬浮体系稳定性变化不大,随着添加量的增加,当钠离子浓度超过0.15%,钙离子浓度超过0.06%时,体系稳定性变差;杀菌温度在85-100℃范围内,悬浮体系稳定性良好,当温度升至较高的116℃时,体系稳定性急剧下降。研究进一步考察了杀菌温度对结冷胶悬浮能力的影响,结果表明杀菌温度对结冷胶内部分子结构无显著性改变,而其对悬浮体系流变性质改变很大,随着杀菌温度的升高,体系弹性模量降低,表明杀菌温度影响了HA在冷却时形成网络结构的能力。本研究采用旋转流变仪来考察结冷胶浓度、pH、离子类型和离子强度、杀菌温度对可可悬浮体系流变性质的影响,发现悬浮体系的弹性模量能够敏锐地反应体系稳定性的变化,以体系稳定性指数最低时数值为参照,基于Allometricl模型建立了结冷胶悬浮能力与弹性模量的关系式:L=(0.55/(0.16×G-1.43))×100%,方程拟合效果较好,实现了对结冷胶悬浮能力的快速判定。最后,通过构建紫薯饮料悬浮体系来进一步验证结冷胶悬浮能力判定方法的准确性。利用旋转流变仪测定了四种市售高酰基结冷胶的弹性模量进行悬浮能力强弱的换算,并重点考察了体系外观变化、粒径分布、悬浮稳定性、离心沉淀率、稳定性指数等指标。发现添加相同胶体浓度条件下,测定方法中HA悬浮能力强弱与紫薯饮料稳定性变化一致,说明方法能够准确地判断结冷胶的悬浮能力大小。
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