涼粉草膠結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及與淀粉相互作用的研究.pdf

1、涼粉草為被子植物門(mén)、雙子葉植物綱、唇形科、羅勒亞科、涼粉草屬一年生草本植物，分布于我國(guó)的福建、江西、廣西、廣東、臺(tái)灣和云南等地。涼粉草膠(Mesona BlumeGum,MBG)是涼粉草中含有的一種具有膠凝性的多糖，與淀粉能形成具有特殊口感的凝膠，俗稱“涼粉”。目前僅臺(tái)灣對(duì)涼粉草膠的研究開(kāi)發(fā)有相關(guān)報(bào)道，但都不夠系統(tǒng)、深入。本論文從涼粉草膠的結(jié)構(gòu)入手，通過(guò)對(duì)其理化性質(zhì)及其與淀粉相互作用的研究，探討了MBG/大米淀粉在低脂肉腸上應(yīng)用的可行性

2、，主要研究?jī)?nèi)容如下： 對(duì)MBG采用DEAE Sepharose Fast Flow分離，純化后，發(fā)現(xiàn)MBG由一種中性多糖(NMBG)和一種酸性多糖(AMBG)組成，兩者在柱色譜上的得率比為1:180，說(shuō)明MBG大部分由酸性多糖組成。單糖組成分析表明兩者均含有阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，但NMBG不含糖醛酸而AMBG含有大量的糖醛酸。Sephadex G-100凝膠層析表明，NMBG和AMBG兩種多糖均為均一組

3、分，瓊脂糖凝膠電泳表明AMBG為帶負(fù)電的陰離子多糖，高效凝膠過(guò)濾色譜(HPGPC)表明NMBG的相對(duì)分子量為5227，AMBG的相對(duì)分子量為6566，紫外光譜表明兩者均不含蛋白、肽鏈或核酸，紅外光譜表明NMBG結(jié)構(gòu)中只有β-糖苷鍵，AMBG中有α-和β-兩種糖苷鍵，在剪切速率1～100s<'-1>，1～5％的NMBG溶液均為牛頓流體，而1～5％的AMBG溶液均為假塑性流體。由于MBG大部分是以AMBG組成，且流變學(xué)性質(zhì)也與AMBG有關(guān)，

4、因此對(duì)AMBG的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。 通過(guò)高碘酸氧化-Smith降解、部分酸水解、甲基化、GC-MS、<'1>HNMR、(<'13>C+BB135)NMR、COSY-45、HMBC和HMQC等方法可以推測(cè)，主鏈一部分可能為聚半乳糖醛酸組成的“光滑區(qū)”，即[→4)-α-D-GalpA(1→4)-α-D-GalpA(1→]<,n>，另一部分可能為具有二糖重復(fù)單元的聚鼠李半乳糖醛酸組成的“毛發(fā)區(qū)”，即[→4)-α-D-GalpA(1→

5、2)-α-L-Rhap-(1→)]<,m>，部分半乳糖醛酸可能具有一定程度的甲酯化。側(cè)鏈可能均是與“毛發(fā)區(qū)”鼠李糖的4位O原子相連，其中可能有Xylp殘基以β-(1→4)連接形成的木聚糖，半乳糖殘基以β-(1→3)和β-(1→6)連接形成的聚半乳糖，高度支鏈化的α-(1→5)阿拉伯聚糖可能與β-(1→4)連接的木糖殘基上的O-2相連，也可能與β-(1→6)連接的半乳糖殘基上的O-3相連，分別形成阿拉伯木聚糖和阿拉伯半乳聚糖。原子力顯微鏡

6、(AFM)觀察顯示，1μg/mL AMBG二甲亞砜溶液的AFM圖上僅看到球狀隆起，球狀隆起的直徑在5～10nm，高度在1～4nm不等，而1μg/mL AMBG水溶液的AFM圖上觀察到為蠶形結(jié)構(gòu)，這表明AMBG具有較強(qiáng)的吸水溶脹性。 采用烏氏粘度計(jì)和Huggin’s法研究MBG的稀溶液性質(zhì)可初步推斷MBG在水溶液中多糖分子鏈的構(gòu)象呈剛性桿狀，以耐鹽度S和鏈剛性參數(shù)B為指標(biāo)評(píng)價(jià)MBG在不同鹽溶液中的耐鹽性表明，MBG在K<'+>溶液

7、中的耐鹽性要優(yōu)于在Na<'+>溶液中，在Mg<'2+>溶液中的耐鹽性要優(yōu)于在Ca<'2+>溶液中。采用Brookfield LVDV Ⅱ+pro型粘度計(jì)小樣承接器(small sample adaptor，SC4-18號(hào)轉(zhuǎn)子)檢測(cè)系統(tǒng)研究MBG的穩(wěn)剪切流變學(xué)性質(zhì)表明，涼粉草膠(MBG)，屬低粘度膠，其表觀粘度受膠濃度、剪切速率、溫度、pH、鹽和糖等因素的影響較大。 通過(guò)Brabender糊化儀研究發(fā)現(xiàn)MBG對(duì)禾谷類大米淀粉糊化性

8、質(zhì)的影響最為顯著，全質(zhì)構(gòu)分析表明，大米淀粉/MBG凝膠的硬度最大，動(dòng)態(tài)流變分析表明大米淀粉/MBG凝膠的彈性最好。因此，主要研究大米淀粉/MBG的相互作用。采用DSC熱分析、靜態(tài)流變、動(dòng)態(tài)流變、應(yīng)力松弛和蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)表明大米淀粉/涼粉草膠之間存在顯著的協(xié)同增效作用，具有典型的粘彈性半固體性質(zhì)。采用氫鍵生成劑(二元醇、三元醇)和氫鍵破壞劑(脲、四甲基脲)研究MBG/大米淀粉凝膠的相互作用機(jī)理表明，該混合凝膠主要是由MBG、大米淀粉、水三者

9、之間形成氫鍵而維系，且主要以形成分子間氫鍵為主，分子內(nèi)氫鍵對(duì)維持凝膠結(jié)構(gòu)所起的作用不大。電子掃描顯微鏡(SEM)顯示MBG/大米淀粉凝膠的微觀結(jié)構(gòu)隨MBG加入量的增加而有顯著變化。 添加小分子的鹽、糖對(duì)MBG/大米淀粉的糊化性質(zhì)、質(zhì)地、彈性等均有顯著影響，且對(duì)這三者的影響表現(xiàn)出一致的規(guī)律，掃描電鏡(SEM)顯示小分子的鹽和糖也能顯著改變混合凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。 將MBG/大米淀粉混合凝膠添加到中式肉腸中取代一部分脂肪結(jié)果顯示

10、，在產(chǎn)品的pH值、得率、亞硝酸鹽殘留量、冷藏期間pH值變化和油脂氧化酸敗值(TBARS)變化方面，高脂(約28％脂肪量)、低脂(約18％脂肪量)和代脂肉腸(約18％脂肪量)三者之間均無(wú)顯著差異，但代脂肉腸的乳化穩(wěn)定性和保水性都比高脂和低脂肉腸的好，代脂肉腸的紅色值比高脂肉腸的高，但比低脂肉腸的低，冷藏期間代脂肉腸的硬度、咀嚼力和剪切力值等均與低值肉腸的相當(dāng)，而高于高脂肉腸，在感官評(píng)定方面，冷藏至第2周的代脂肉腸的總接受性不如高脂肉腸但卻