【摘 要】
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琼胶因其具有良好的凝胶性被广泛地应用到食品、医药和日化领域,然而同许多大分子多糖一样,琼胶由于分子量大其溶解性能也差,限制了其应用范围。因此有必要制备出一种具备一定凝胶强度的低温速溶琼胶,以扩大琼胶的应用范围和效果。本文研究了3种改性方法对琼胶溶解性能、凝胶性能等理化性质的影响,确定了羧甲基化改性为低温速溶琼胶的制备方法;采用微波辅助技术高效合成不同取代度和理化性质的羧甲基琼胶,并分析了不同取代度
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琼胶因其具有良好的凝胶性被广泛地应用到食品、医药和日化领域,然而同许多大分子多糖一样,琼胶由于分子量大其溶解性能也差,限制了其应用范围。因此有必要制备出一种具备一定凝胶强度的低温速溶琼胶,以扩大琼胶的应用范围和效果。本文研究了3种改性方法对琼胶溶解性能、凝胶性能等理化性质的影响,确定了羧甲基化改性为低温速溶琼胶的制备方法;采用微波辅助技术高效合成不同取代度和理化性质的羧甲基琼胶,并分析了不同取代度和制备方法对羧甲基琼胶理化性质的差异;进一步研究了羧甲基琼胶在罗非鱼鱼糜中的应用效果。本研究旨在为研发低温速溶琼胶制备技术及其产品开发提供技术基础。主要研究内容和结果如下:（1）比较了3种改性方法对琼胶理化性质的影响,确定羧甲基化改性为最优方法。采用羧甲基化、过氧化氢氧化和羟丙基化3种方法对琼胶进行改性,通过比较表征改性前后琼胶的溶解性能、色泽、凝胶透明度、凝胶质构特性、IR分子结构和热稳定性,研究不同改性方法对琼胶理化性质的影响。结果显示,羧甲基化和羟丙基化后,琼胶的溶解温度、凝胶温度、凝胶再溶温度和凝胶强度显著降低（p<0.05）,琼胶凝胶软弹性和持水性增强;氧化改性显著提高琼胶凝胶强度（p<0.05）,由984 g/cm2提高至1 463 g/cm2;氧化改性和羟丙基化改性可显著提高琼胶的白度（p<0.05）,而羧甲基化改性降低琼胶白度（p<0.05）;3种改性方法均显著提高琼胶凝胶的透明度（p<0.05）;羧甲基化改性降低了琼胶的热稳定性,氧化和羟丙基化改性提高琼胶的热稳定性。3种改性方法可不同程度地改变琼胶的理化性质,羧甲基化改性效果最为明显。（2）为了进一步提高羧甲基反应效率,比较研究了羧甲基琼胶微波辅助制备和常规改性技术及其对理化性质和微观结构的影响。采用微波辅助法,以微波功率、反应时间、温度、摩尔比和反应介质等6个因素对羧甲基取代度的影响。结果显示,在其他反应条件相同时,400 W微波辅助下,制备相同取代度的羧甲基琼胶所需的时间由常规的240 min缩短到45 min;对两种方法制备出的琼胶理化性质进行测定发现,两者在溶解温度、色泽和质构特性上没有显著差异,但是微波辅助法制备的羧甲基琼胶凝胶强度高于常规方法。随着取代度的增加,羧甲基琼胶溶解温度、白度逐渐下降,而凝胶透明度呈现上升的趋势,凝胶质构变得软弹不易破裂;Zeta电位和粒径随取代度的增高而降低。微波辅助法对羧甲基琼胶分子量的影响较显著,取代度越高,琼胶分子的裂解越严重;SEM的结果表明羧甲基化后的琼胶分子表面变得粗糙且多孔。（3）为拓宽低温速溶琼胶的应用,研究了羧甲基琼胶在罗非鱼鱼糜中的应用。以罗非鱼鱼糜为原料,通过添加不同剂量的羧甲基琼胶,考察了鱼糜的凝胶性能、化学作用力、蛋白组成、红外光谱和电镜扫描微观结构。结果显示,随着羧甲基琼胶添加量的增大,鱼糜凝胶强度呈现先上升后下降的趋势,而对鱼糜持水性的影响不显著,添加量1.0%～2.0%的羧甲基琼胶不同程度地改善鱼糜的凝胶特性;蛋白化学作用力结果显示,羧甲基琼胶对鱼糜蛋白间的离子键和疏水相互作用影响较大,随着添加量的增加,离子键呈下降趋势,疏水相互作用先上升后下降;羧甲基琼胶能参与肌动蛋白的交联,使得鱼糜蛋白α-螺旋结构向着β-转角结构转化;SEM扫描图显示,复合鱼糜凝胶的微观结构较对照组更加紧密有序,吸水膨胀后的羧甲基琼胶对鱼糜凝胶结构起到填充的作用。
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