酪蛋白酸鈉-低?;Y(jié)冷膠共混體系的流變學(xué)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、蛋白質(zhì)和多糖是食品體系中共存的兩類生物大分子,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,故對于當(dāng)下非常熱門的發(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象,采用流變學(xué)的方法研究了酪蛋白酸鈉對結(jié)冷膠凝膠行為的影

2、響,利用動態(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,并研究了陽離子誘導(dǎo)、酸誘導(dǎo)以及協(xié)同處理酪蛋白酸鈉/低酰基結(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/低酰基結(jié)冷膠體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變,對比了儲能模量(G')、損耗模量(G")交點法和損耗因子tanδ與頻率ω?zé)o關(guān)性判據(jù),探討

3、了酪蛋白濃度對復(fù)合體系凝膠溫度的影響,并對復(fù)合凝膠凝膠動力學(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/低酰基結(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,酪蛋白的添加對復(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,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。凝膠動力學(xué)研究結(jié)果表明,復(fù)合凝膠體系的凝膠過程可分為兩個階段。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)采用壓縮測試研究了離子種類、離子濃度、基體總濃度、低?;Y(jié)冷膠/酪蛋白酸鈉配比對低?;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,離子種類和離子濃度對酪蛋白酸鈉/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/酪蛋白酸鈉配比對復(fù)合凝膠斷裂應(yīng)變基本無影響。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。相對于一價離子(鉀離子、鈉離子)而言,二價離子(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?;w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?;Y(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?;Y(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,初始松弛速率隨離子濃度的增大而增加。此外,還研究了測試條件對復(fù)合凝

7、膠松弛行為的影響,發(fā)現(xiàn)壓縮速率對復(fù)合凝膠的松弛行為幾乎無影響,而壓縮應(yīng)變越大,初始應(yīng)力和殘余應(yīng)力也越大,當(dāng)壓縮應(yīng)變小于20%時,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?;Y(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

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