兩種魔芋精粉的基礎(chǔ)應(yīng)用特性研究.pdf

1、魔芋精粉具有良好的增稠、穩(wěn)定等功能特性，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化工和材料等領(lǐng)域。目前占據(jù)魔芋市場大部分的是花魔芋精粉，近年來，東南亞野生魔芋品種珠芽魔芋，因抗病性強(qiáng)，引起了魔芋產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，并進(jìn)入國內(nèi)市場，但對該品種精粉的特性目前認(rèn)識極其薄弱，亟待系統(tǒng)研究并為進(jìn)一步加工利用提供基礎(chǔ)。
　　本論文對比研究了野生品種珠芽魔芋精粉與目前典型品種花魔芋精粉，立足于實(shí)際需要，較為系統(tǒng)地研究并比較了兩種魔芋精粉的理化性質(zhì)、溶脹特性、流變

2、學(xué)特性、凝膠特性以及乳化特性等基礎(chǔ)應(yīng)用特性，致力于為后期魔芋產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　1.兩種魔芋精粉的理化性質(zhì)。借助色差計(jì)，顆粒分析儀及掃描電鏡對精粉的色澤，粒徑分布及表觀形態(tài)進(jìn)行觀察，并深入研究兩種精粉的組成和主要成分的結(jié)構(gòu)及分子參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)花魔芋精粉白度佳，顆粒分布不均一，顆粒表面相對平整;KGM含量高達(dá)72.80±1.945％，分子量1.669×106，乙?；扛?水分，灰分，蛋白質(zhì)以及可

3、溶性糖含量略高于珠芽魔芋精粉，但不溶性多糖含量較低。珠芽魔芋精粉偏黃，粒徑分布相對集中，顆粒表面粗糙;KGM含量較低，約為61.35±2.293％，分子量1.236×106，乙酰基含量低;但不溶性多糖如纖維素等含量較高。此外，兩種魔芋KGM初步結(jié)構(gòu)表征未顯示明顯差異。
　　2.兩種魔芋精粉的溶脹特性。動態(tài)監(jiān)測精粉顆粒的溶脹過程，探究濃度，pH，溫度對溶脹行為的影響，并進(jìn)一步研究完全溶脹后溶膠的透明度及各因素對溶膠穩(wěn)定性的影響。結(jié)果

4、發(fā)現(xiàn)兩種魔芋精粉顆粒遇水后迅速溶脹，并逐漸溶解在水中，但花魔芋精粉顆粒溶脹速率較快。隨著濃度的增大，精粉溶脹速率加快，黏度增大。pH對花魔芋精粉溶脹行為影響較小，在強(qiáng)酸性條件下黏度略微增大，但珠芽魔芋精粉對pH較敏感，在pH=2時(shí)黏度顯著增大至9.551 Pa.s。隨著溫度的升高，溶脹速率加快，黏度降低。在溶脹最初的1.5 h內(nèi)，各溫度下溶脹的珠芽魔芋溶膠黏度相近，溶脹1.5 h后，溶脹溫度越高，溶膠黏度越低。完全溶脹后繼續(xù)攪拌，花魔芋

5、溶膠黏度保持穩(wěn)定，但珠芽魔芋溶膠黏度逐漸降低。溶膠透明度受濃度影響較大，但pH和溫度對其影響甚微。放置時(shí)間，外界溫度和微生物均會造成溶膠黏度下降。
　　3.兩種魔芋精粉的流變學(xué)特性。探究濃度、pH、溫度對精粉溶膠的流體性質(zhì)和黏彈性的影響，分別進(jìn)行穩(wěn)態(tài)掃描，頻率掃描和溫度掃描，并對所得結(jié)果進(jìn)行模型擬合。結(jié)果顯示在各因素條件下，兩種魔芋都呈現(xiàn)出剪切變稀的假塑性流體性質(zhì)。隨著精粉濃度的增加，溶膠黏度增大且彈性增強(qiáng)。當(dāng)濃度小于4.5wt％

6、，珠芽魔芋溶膠黏度低于花魔芋溶膠，但當(dāng)濃度達(dá)到或高于4.5wt％時(shí)，兩種溶膠黏度相近。花魔芋溶膠的黏度及其黏彈性表現(xiàn)出對pH穩(wěn)定性而珠芽魔芋溶膠則呈現(xiàn)出一定的pH敏感性。溫度升高，精粉的黏度下降，彈性下降，且珠芽魔芋精粉在85℃形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，成凝膠溫度低于花魔芋精粉。
　　4.兩種魔芋精粉的凝膠特性。探究各因素對凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，動態(tài)監(jiān)測兩種精粉溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，研究成凝膠機(jī)理。結(jié)果表明濃度、堿量和溫度顯著影響兩種精粉的凝膠特

7、性，且品種間呈現(xiàn)出顯著差異。在外界條件一致的情況下，珠芽魔芋凝膠破碎作用力明顯大于花魔芋。隨著濃度的增加，破碎作用力增強(qiáng)。添加少量的堿有助于珠芽魔芋凝膠破碎作用力增加，堿繼續(xù)添加其破碎作用力略有下降。但在測試堿量范圍內(nèi)(占精粉含量的4wt％-12wt％)，堿量增加，花魔芋凝膠破碎作用力持續(xù)增大。溫度升高，凝膠破碎作用力整體呈增加趨勢。在低濃度，低堿量或低溫嚴(yán)峻條件下，珠芽魔芋凝膠形變值大于花魔芋。隨著各條件加強(qiáng)，花魔芋凝膠形變值大于珠芽

8、魔芋。進(jìn)一步結(jié)合流變學(xué)數(shù)據(jù)得出:與花魔芋相比，珠芽魔芋可以在更低的精粉濃度，低堿量或者低溫條件下形成品質(zhì)較好的凝膠。兩種魔芋精粉形成的凝膠持水性強(qiáng)，均在90％以上。紅外光譜和化學(xué)滴定測試結(jié)果顯示脫乙酰是成凝膠過程的重要步驟，升溫促使脫乙酰速率加快，一段時(shí)間后脫乙酰度趨于常數(shù)，且珠芽魔芋凝膠最終脫乙酰度高于花魔芋。珠芽魔芋凝膠的結(jié)晶度高，分子結(jié)構(gòu)更為有序，凝膠網(wǎng)絡(luò)更致密，但兩種凝膠熱穩(wěn)定性相似。
　　5.兩種魔芋精粉的乳化特性。探究

9、兩種魔芋精粉的乳化性和乳化穩(wěn)定性，并以粒徑，微觀形貌，流變行為，界面張力為指標(biāo)深入比較研究兩種精粉間的乳化特性差異。結(jié)果表明，珠芽魔芋精粉乳化性較好，乳液粒徑分布更集中，但黏度小，穩(wěn)定性相對較差，且對不同油相的乳化和穩(wěn)定具有選擇性?；в缶廴榛€(wěn)定性好，黏度大，粒徑分布較寬，對不同油相乳化穩(wěn)定效果差異不大。由于KGM分子量大，不易吸附在界面，與常用的乳化劑比較，乳化效果相對較差。將精粉與WPI復(fù)配乳化后，乳液體系穩(wěn)定性顯著提高。對乳化