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魔芋粉的化学改性及其在凝固型酸奶中的应用研究

尹显锋  
【摘要】:魔芋粉的主要成分为魔芋葡甘露聚糖(KGM),在食品、医药、化工等行业的应用日益广泛,但天然魔芋粉的一些理化性质不够稳定,限制了其使用范围。本研究对磷酸盐酯化魔芋葡甘露聚糖(EKGM)和氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)的粘度特性、透明度、颗粒形貌等物理性质进行了研究,并将两种改性魔芋葡甘露聚糖的酶解产物作为稳定剂应用到凝固性酸奶中,优化其发酵工艺参数,探讨其对酸奶发酵进程和成品酸奶综合品质的影响。 本研究的主要结果如下: (1)SHMP对KGM的磷酸盐酯化改性采用L_9(3~4)的正交优化实验,优化得到最佳的酯化反应条件为:PKP与SHMP的质量之比为8:1,反应pH为1.5,时间为1h,温度为60℃,酯化样品EKGM的最高含磷量为0.4607%。 (2)磷酸盐酯化魔芋葡甘露聚糖(EKGM)的溶胶粘度高于未酯化的KGM溶胶粘度,也高于氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)溶胶的粘度,EKGM溶胶和OKGM溶胶的粘度在稳定后,相对于PKP而言,其粘度随时间的变化不大,故而PKP在酯化和氧化之后其稳定性得到明显的提高。 (3)从EKGM和PKP颗粒的电子显微镜扫描图片可以看出,EKGM颗粒表面较PKP颗粒的表面更平滑,无明显的棱角和大的沟壑;而PKP颗粒表面有棱有角,凹凸不平,有洗涤痕迹;OKGM颗粒表面因部分溶解,产生了最不规则的表面形态。 (4)通过对EKGM和OKGM采用CL-2B琼脂糖凝胶柱层析分析。结果表明,与PKP比较,EKGM分子量增大,纯度提高;在酸性条件下的酯化反应没有导致葡甘露聚糖分子降解。而OKGM与PKP比较已经发生一定程度的降解,说明PKP在氧化改性后,分子量减小。PKP酶解后降斛成了分子量更低的短链糖分子,其出峰最晚。 (5)采用发酵剂添加量(X_1)、EKGM或OKGM酶解产物添加量(X_2)及发酵温度(X_3)三因素通用旋转组合设计,对酸奶发酵条件进行了优化研究。数据经Design-Expert7.0.(响应曲面分析)和DPS3.1(回归分析)处理后得到回归方程:Y=80.14587+6.05454X_1—14.97772X_2+5.43414X_3—4.66478X_1~2—4.66478X_2~2+3.91250X_1X_3;Y_1=80.90487+5.38888X_1—16.81064X_2+6.33278X_3—4.27091_1~2—5.59673X_2+5.13750X_1X_3。两方程的回归显著性检验显著而失拟性检验


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