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·1708· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
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定的保健功能 [1-4] ,近年来被广泛应用于食品工业等 剪切应力(Pa),D 是剪切速率(s )。黏性系数 K
各个领域中 [5-7] ,如制备食品胶凝剂、增稠剂和乳化 是液体黏稠度的量度,K 越大,液体越黏稠。流动
剂等 [8-10] 。可见,多糖凝胶在食品及生物医药领域 指数 n 是假塑性程度的量度,n 越小,剪切越易变
具有巨大的应用潜力,然而其自身存在的脆性高、 稀,假塑性程度越大 [26] 。
力学强度差等缺陷限制了其应用与发展 [11-13] 。 1.2.2 TG/KGM 复配溶胶的制备
魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan,简称 KGM) 准确称取一定质量的 KGM 和 TG 粉末(总质量
为一种亲水性天然高分子化合物,提取自魔芋的块 为 1.5 g),将两种粉末按一定比例混合,于室温下
茎,具有良好的成膜性、生物相容性、可降解性和 搅拌分散于 98.5 g 去离子水中;然后,置于 85 ℃恒
凝胶性 [14-16] 。但是,单纯 KGM 制备的凝胶属亚稳 温水浴锅中充分混合,用磁力搅拌器以 350 r/min 的
体系,尤其是对热不稳定,此外,还存在吸水率高、 转速搅拌 30 min,形成均匀溶胶,备用。在进行频
赋色难、碱味重 [17] 等问题,影响产品的品质,最终 率测定前需静置一段时间,使其充分胶凝。在进行
限制了其在食品工业中的发展。因此,近年来,大 其他数据的测定前则需使其处于溶胶状态。根据 TG
量科研工作者将 KGM 与其他多糖复配,利用分子 占 TG/KGM 体系质量分数的不同(分别为 0、20%、
内或分子间的交互作用、协同作用,达到改善凝胶体 40%、60%、80%、100%),依次将复配溶胶体系编
系性能的目的,以使其更好地应用于食品工业 [18-21] 。 号为 TK0、TK2、TK4、TK6、TK8 及 TK10。
刺云实胶(Tara gum,简称 TG),也称刺云豆 1.3 表征与测试
胶(Peruvian carob),是由半乳甘露聚糖组成的高相 1.3.1 FTIR 表征
在培养皿中分装 50 g TG/KGM 溶胶,放入
对分子质量多糖,主要由-D-吡喃型甘露糖单元与
-D-吡喃型半乳糖单元以-1,6-糖苷键构成 [22-23] 。作 20 ℃冷库预冻 24 h,取出将其用保鲜膜包裹并均
匀扎孔,然后进行 24 h 的冷冻干燥,将所得到的样
为一种性能优良的天然食用胶体,刺云实胶具有良
品用密封袋封装,并置于18 ℃冰箱中冷藏备用。
好的热稳定性、化学稳定性和胶体复配性,但其单
取少量制备的 TG/KGM 溶胶样品,与少量 KBr
独使用时,硬度大、弹性小,加工性能差,导致应
粉末在 60 ℃的干燥条件下按一定比例混合压片,制
用范围较窄。因此通常将刺云实胶与其他胶体混合,
得透明状薄片,使用傅里叶变换红外光谱仪在 500~
利用二者的协同或互补作用,达到更高的稳定性和 –1
更好的产品质量 [24-25] ,从而可作为增稠剂、胶凝剂 4000 cm 波段进行扫描。每个样品重复测定 3 次,
下同。
和稳定剂广泛应用于食品工业中。目前,鲜见将
1.3.2 SEM 表征
KGM 和 TG 复配制得凝胶的报道。
取少量制备的 TG/KGM 溶胶样品,喷金粉
本文将 TG 与 KGM按一定比例复配制得复合凝
20 min 后,在扫描电子显微镜下观察其表面形貌。
胶 TG/KGM。通过旋转流变仪考察了 TG 与 KGM
放大倍率:1000;最大加速电压:15 kV。
不同质量比 TG/KGM 凝胶的流变性能。从流变学角
1.3.3 流变性能测定
度为复合凝胶的性能优化提供了必要的理论依据,
应用流变仪对样品进行流变性能测试。平板探
为 TG 和 KGM 的合理应用及新型食品凝胶的开发提
头型号选择 PP50,将平板间距设置为 1 mm。
供了理论指导。
(1)静态流变性能测定:剪切速率范围为
1
1 实验部分 0.01~100 s ,测定温度为(851)℃,记录不同
TG/KGM 复配体系的剪切应力及黏度随剪切速率的
1.1 试剂与仪器 变化情况。
魔芋葡甘聚糖:云南昭通三艾有机魔芋发展有 (2)动态流变性能测定:①频率依赖性:应变
限责任公司,食品级;刺云实胶:郑州博研生物科 为 5%,频率范围为 0~955 r/min,测量温度为(25
技有限公司,食品级。 1)℃,测定体系的 G、G随频率的变化情况。测
DV Ⅲ+型 MCR301 流变仪,奥地利 Anton Paar 试前将样品加到流变仪上时要用硅油密封,防止样
有限公司;AVATAR360 型傅里叶变换红外光谱仪, 品水分挥发;②温度依赖性:扫描频率 48 r/min,
美国 Nicolet 公司;JSM-7500F 型冷场发射扫描电子 应变 5%,温度范围 85~25 ℃(降温过程,降温速
显微镜,日本电子株式会社(JEOL)。 率为 5 ℃/min),测定在此过程中不同 TG/KGM 复
1.2 方法 配体系的 G与 G随温度的变化情况。每组均进行 3
1.2.1 理论依据 次平行测定,取平均值,将相对误差控制在5%~
n
溶胶的流变曲线符合幂数定律: = KD ,是 5%内。