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《河南工业大学》 2017年
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环糊精对κ-卡拉胶凝胶特性的影响及其应用研究

桑璐媛  
【摘要】:本文以κ-卡拉胶为主体,研究了α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精和甲基-β-环糊精对其凝胶性能的影响,并对κ-卡拉胶和β-环糊精在无糖凝胶中的应用进行了初步探索。种离子对κ-卡拉胶凝胶性能的影响。结果表明,κ-卡拉胶浓度增加对凝胶硬度、胶黏性和咀嚼性均有增强作用,弹性呈先增加后减小的趋势;κ-卡拉胶浓度几乎不对内聚性产生明显影响。添加K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)凝胶硬度明显增加,但当浓度大于0.2%时,凝胶脆性增加,弹性降低;而Na~+在0.1%~0.5%的范围内对各指标无明显影响。四种盐离子对κ-卡拉胶凝胶性能的影响顺序为K~+Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+。流变学性质显示,κ-卡拉胶凝胶转化温度随着K~+浓度的增加而迅速增加,Ca~(2+)、Na~+和Mg~(2+)浓度的增加也会提高凝胶转化温度,但温度上升缓慢。在各盐离子浓度为0.2%时,凝胶黏性的影响顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)通过对κ-卡拉胶/环糊精/水三元凝胶的特性研究发现,环糊精对κ-卡拉胶凝胶的质构特性有明显影响,α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精3种母体环糊精降低了凝胶硬度,而HP-β-CD和M-β-CD随着浓度的增加凝胶硬度先上升后平缓下降;环糊精提升了凝胶的弹性、咀嚼性和胶黏性,环糊精几乎不对内聚性产生明显影响。流变结果显示,环糊精对κ-卡拉胶的凝胶温度有提升作用,平均提高1.13℃~5.83℃;添加5种环糊精(质量分数为3%)后κ-卡拉胶的表观黏度随着剪切速率的增加而降低,表观黏度大小依次为空白β-环糊精α-环糊精γ-环糊精羟丙基-β-环糊精甲基-β-环糊精。红外光谱测试结果表明,κ-卡拉胶/环糊精/水三元凝胶体系中形成了以κ-卡拉胶为主的网络结构,κ-卡拉胶和环糊精分子间存在明显的氢键作用。热重试验结果表明,在250℃之前,κ-卡拉胶的失重率是39.69%,分解温度是223.17℃,κ-卡拉胶/环糊精/水三元凝胶体系的热稳定性显著提高,分解温度是300℃左右。扫描电子显微镜试验结果表明,环糊精以两种状态存在,一部分分散在κ-卡拉胶网络空腔中,一部分嵌入κ-卡拉胶骨架中,且凝胶壁层变得光滑,孔洞被聚集的环糊精分子分隔。核磁试验中,质子化学位移的变化表明,环糊精分子与κ-卡拉胶分子之间存在相互作用。冻融稳定性试验结果表明,κ-卡拉胶/环糊精/水三元凝胶随着冻融次数的增加,析水率比κ-卡拉胶凝胶的析水率降低了9%~56%。以κ-卡拉胶、β-环糊精、木糖醇、柠檬酸为原料,氯化钾为凝胶助剂,通过单因素试验和响应面试验优化制备无糖食用凝胶的最佳工艺。制备无糖凝胶的优化条件为:κ-卡拉胶用量0.7%、β-环糊精用量1.92%、木糖醇用量16.87%、柠檬酸用量0.2%,此时无糖凝胶的硬度和弹性为1.70 N和12.065 mm。此无糖食用凝胶制备时,κ-卡拉胶用量对无糖凝胶的硬度和弹性影响显著(P0.05),而环糊精、木糖醇、柠檬酸用量对凝胶的硬度和弹性无显著影响(P0.05);无糖凝胶的冻融稳定性提高了20%~30%。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O648.17

【参考文献】
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