酪蛋白酸鈉-低酰基結(jié)冷膠共混體系的流變學(xué)研究.pdf

1、蛋白質(zhì)和多糖是食品體系中共存的兩類(lèi)生物大分子，蛋白質(zhì)通常表現(xiàn)出優(yōu)異的界面特性和熱凝膠性質(zhì)，而多糖則具有增稠性和保水性。結(jié)冷膠作為一種新型的微生物發(fā)酵多糖，與其他食品中常用的多糖增稠劑在酸性條件下易失效不同，結(jié)冷膠能在酸性pH值下展示出很強(qiáng)的增稠以及凝膠特性，故對(duì)于當(dāng)下非常熱門(mén)的發(fā)酵乳產(chǎn)品品質(zhì)的提升具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文以酪蛋白酸鈉這種牛乳中的主要蛋白與結(jié)冷膠共混體系作為研究對(duì)象，采用流變學(xué)的方法研究了酪蛋白酸鈉對(duì)結(jié)冷膠凝膠行為的影

2、響，利用動(dòng)態(tài)溫度掃描的與熱力學(xué)方法分析研究酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠共混體系溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變行為的演化過(guò)程，找出適宜表征酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變的流變學(xué)表征方法，并研究了陽(yáng)離子誘導(dǎo)、酸誘導(dǎo)以及協(xié)同處理酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠共混凝膠的凝膠特性。得出了如下結(jié)論:
　　1)采用流變學(xué)方法研究了酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，對(duì)比了儲(chǔ)能模量(G')、損耗模量(G")交點(diǎn)法和損耗因子tanδ與頻率ω?zé)o關(guān)性判據(jù)，探討

3、了酪蛋白濃度對(duì)復(fù)合體系凝膠溫度的影響，并對(duì)復(fù)合凝膠凝膠動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)，損耗因子tanδ與頻率ω?zé)o關(guān)性判據(jù)可以較為靈敏地表征酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變。當(dāng)酪蛋白濃度不大于0.8 wt％時(shí)，酪蛋白的添加對(duì)復(fù)合體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度、臨界松弛指數(shù)和分形維數(shù)幾乎無(wú)影響，而當(dāng)酪蛋白濃度高于0.8 wt％，復(fù)合體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度隨著酪蛋白濃度的升高而顯著降低。松弛臨界指數(shù)n隨著濃度的升高而減小，分形維數(shù)df則隨著濃

4、度的升高而增大。這表明，當(dāng)酪蛋白酸鈉濃度較高時(shí)，體系隨著酪蛋白酸鈉濃度的升高，其凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也變得更為致密。凝膠動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，復(fù)合凝膠體系的凝膠過(guò)程可分為兩個(gè)階段。酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠復(fù)合體系的活化能高于黃原膠和淀粉。
　　2)采用壓縮測(cè)試研究了離子種類(lèi)、離子濃度、基體總濃度、低酰基結(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉配比對(duì)低?；Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉復(fù)合凝膠凝膠特性的影響。研究結(jié)果表明，離子種類(lèi)和離子濃度對(duì)酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠復(fù)合凝膠凝

5、膠強(qiáng)度影響顯著，復(fù)合凝膠的斷裂應(yīng)變隨著離子濃度的升高而降低，基體總濃度和低?；Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉配比對(duì)復(fù)合凝膠斷裂應(yīng)變基本無(wú)影響。復(fù)合凝膠的斷裂應(yīng)力和楊氏模量隨著基體總濃度和低?；Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉配比的增大而升高。在確定的基體總濃度和低?；Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉配比下，斷裂應(yīng)力和楊氏模量則隨著離子濃度的升高先增大后降低。相對(duì)于一價(jià)離子（鉀離子、鈉離子）而言，二價(jià)離子（鈣離子、鎂離子）形成的凝膠強(qiáng)度更高，且用量更少。復(fù)合凝膠的保水性隨著離子

6、濃度的升高而降低。基體濃度越高，低?；Y(jié)冷膠含量越高，復(fù)合凝膠的保水性越好。
　　3)采用應(yīng)力松弛模式研究了低酰基結(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉復(fù)合凝膠的凝膠特性，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力松弛分析方法可以作為低酰基結(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉復(fù)合凝膠凝膠特性的新型表征手段。Peleg模型能很好的對(duì)低?；Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉復(fù)合凝膠的應(yīng)力松弛行為進(jìn)行擬合。殘余應(yīng)力隨著離子濃度的增加呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，初始松弛速率隨離子濃度的增大而增加。此外，還研究了測(cè)試條件對(duì)復(fù)合凝

7、膠松弛行為的影響，發(fā)現(xiàn)壓縮速率對(duì)復(fù)合凝膠的松弛行為幾乎無(wú)影響，而壓縮應(yīng)變?cè)酱螅跏紤?yīng)力和殘余應(yīng)力也越大，當(dāng)壓縮應(yīng)變小于20％時(shí)，殘余應(yīng)力與壓縮應(yīng)變呈現(xiàn)良好的正相關(guān)性（R2=0.986）。低酰基結(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉復(fù)合凝膠的應(yīng)力松弛行為主要是由于凝膠體系中的液壓下降造成的。
　　研究了pH對(duì)酪蛋白酸鈉/低?；Y(jié)冷膠凝膠特性的影響發(fā)現(xiàn)氫離子濃度的增加屏蔽了體系內(nèi)靜電斥力，誘導(dǎo)相分離的發(fā)生，但凝膠的形成有阻礙了相分離，使相分離只在體系的局