茶多糖對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉相容性影響的研究.pdf

1、本文利用高分子物理學(xué)理論與現(xiàn)代儀器分析技術(shù)相結(jié)合，對(duì)茶多糖的提取、純化及其物化性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，基于從鏈段及分子水平上深入研究茶多糖的分子特性對(duì)直鏈淀粉與支鏈淀粉之間相容性的影響以及茶多糖對(duì)其熱力學(xué)特性、流變學(xué)特性、結(jié)晶特性及凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，為有效利用和開發(fā)多糖類食品添加劑在淀粉類食品的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。其主要結(jié)論如下：
　　 1、采用水提醇沉法提取粗茶多糖，通過(guò)DEAE-52纖維素柱層析對(duì)粗茶多糖進(jìn)行分級(jí)，經(jīng)H2O

2、、0.1 mol L-1、0.5mol L-1的NaCl溶液梯度洗脫，得到TPS1、TPS2和TPS3三個(gè)洗脫峰，分別進(jìn)行收集，其得率分別為0.96％、2.41%和7.89%。再經(jīng)SephadexG-150凝膠柱層析進(jìn)一步分級(jí)純化，得到TPS3-1和TPS3-2兩個(gè)級(jí)分，其得率分別為11.30%和5.73%，以TPS3-1作為主要的研究對(duì)象，其樣品中的茶多糖含量為86.64%。
　　 2、通過(guò)凝膠滲透色譜(HPSEC)、多角度激

3、光光散射(MALLS)與示差折光檢測(cè)儀(RI)聯(lián)用色譜分析，得一對(duì)稱單峰，測(cè)得的茶多糖分子結(jié)構(gòu)特性為TPS的分子摩爾數(shù)分別是：Mw=2.351×105 g mol·1，Mn=2.287×105 g mol-1，Mz=2.762×105 gmol-1；Rn=132.1 nm，Rw=135.7 nm，R2=145.9 nm；Mw/Mn和Mz/Mn比值分別是1.028和1.208，表明茶多糖TPS的摩爾質(zhì)量分布相對(duì)均一；茶多糖構(gòu)象圖的直線斜率

4、為0.24，表明茶多糖是在溶液中一個(gè)均勻的球狀大分子聚合物；由茶多糖稀溶液的Mark-Houwink公式確定出TPS的α值是0.5379，說(shuō)明茶多糖分子在溶液中是球狀并具有分枝的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
　　 3、茶多糖溶液為假塑性非牛頓流體，故茶多糖溶液的粘度隨剪切速度的增加而減小。茶多糖在酸性條件下粘度下降幅度較小，而在堿性條件下粘度下降幅度較大；茶多糖粘度隨著加熱溫度的升高而升高，當(dāng)加熱溫度>80℃時(shí)，其粘度又有所下降；茶多糖粘度隨加熱

5、時(shí)間的增加而增加，當(dāng)加熱時(shí)間>110 min時(shí)，茶多糖的粘度又有大幅度下降；凍融處理后茶多糖粘度下降，且冷凍較之于冷藏，下降幅度較大。
　　 4、采用稀溶液粘度法(DSV)研究茶多糖對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉混合溶液相容性的影響，研究結(jié)果表明：當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1:2，1:3和1:4時(shí)，△bm<0，A[η]m>0，表明各直鏈淀粉與支鏈淀粉混合物之間不相容；當(dāng)茶多糖濃度為20%，直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1

6、:2，1:3和1:4時(shí)，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當(dāng)茶多糖濃度為40%，直鏈淀粉與支鏈淀粉之間的混合比例為1:1，1:2和1:3時(shí)，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有良好的相容性，而當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時(shí)，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當(dāng)茶多糖濃度為60%，直鏈淀粉與支鏈淀粉的混合比例為1:1，1:2

7、和1:3時(shí)，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有相容性，而當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時(shí)，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當(dāng)茶多糖濃度為80%，直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1:2和1:3時(shí)，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有相容性，而當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時(shí)，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>

8、0，表明各混合物之間不相容。
　　 5、不同混合組成比例(1:1，1:2，1:3和1:4)的茶多糖/直鏈淀粉和茶多糖/支鏈淀粉共混體系或不同混合組成比例(1:1:1～1:1:5，1:2:1～1:2:5，1:3:1～1:3:5和1:4:1～1:4:5)的直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖共混物都只有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，這一Tg隨組成比例的變化而改變，并且介于各組分各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍之內(nèi)，正是由于該共混體系中僅有一個(gè)Tg的出現(xiàn)，可

9、以推斷這些混合體系具有相容性。
　　 6、從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，茶多糖能夠增加馬鈴薯直鏈淀粉和支鏈淀粉的塑化性和分子移動(dòng)，產(chǎn)生較大的靜電斥力和減少大分子之間的關(guān)聯(lián)性。隨著茶多糖濃度的增加，茶多糖和直鏈淀粉或支鏈淀粉混合體系的Tg明顯降低。茶多糖/直鏈淀粉和茶多糖/支鏈淀粉混合體系的Tg比直鏈淀粉的Tg低，但比支鏈淀粉的Tg高。茶多糖的添加也降低了直鏈淀粉/支鏈淀粉混合體系的結(jié)晶度，并且隨著茶多糖濃度的增加，Tg和結(jié)晶度降低的程度越大。

10、此外，茶多糖濃度越高，整個(gè)貯藏期(5～30 d)直鏈淀粉和支鏈淀粉混合物的Tg變化越小，表明茶多糖能夠明顯降低直鏈淀粉和支鏈淀粉的重結(jié)晶，減緩直鏈淀粉和支鏈淀粉老化現(xiàn)象。
　　 7、添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉的堅(jiān)實(shí)度、粘聚性和粘度系數(shù)，而降低了直鏈淀粉的稠度；當(dāng)茶多糖添加濃度≤0.24%時(shí)，支鏈淀粉的堅(jiān)實(shí)度減小，而當(dāng)茶多糖添加濃度≥0.36%時(shí)，支鏈淀粉的堅(jiān)實(shí)度增加；添加茶多糖能夠增加支鏈淀粉的稠度、粘聚性和粘度系數(shù)。當(dāng)直鏈淀粉

11、與支鏈淀粉比例為1:1時(shí)，茶多糖濃度>0.12%時(shí)，隨著茶多糖濃度的增加，直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的堅(jiān)實(shí)度也隨之逐漸增加，并且添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的稠度、粘聚性和粘度系數(shù)；當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉比例為1:2時(shí)，添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的堅(jiān)實(shí)度、粘聚性和粘度系數(shù)，且茶多糖濃度為0.48%時(shí)，其增加顯著：當(dāng)直鏈淀粉與支鏈淀粉比例為1:3時(shí)，茶多糖的添加對(duì)直鏈淀粉/支鏈淀粉/