不同脫乙酰度魔芋膠-κ-卡拉膠共混體系溶液行為及凝膠特性研究.pdf

1、魔芋膠（Konjac glucomannan，KGM）是一種應(yīng)用廣泛的天然高分子多糖，具有增稠、凝膠、成膜等理化特性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。魔芋膠分子鏈上獨(dú)特的乙?；鶊F(tuán)對其分子空間構(gòu)象、分子間的交聯(lián)有重要的影響。KGM與κ-卡拉膠（kappa-Carrageenan，KC）是多糖與多糖間協(xié)同增效作用的典型代表，魔芋膠與κ-卡拉膠復(fù)配后能形成性質(zhì)優(yōu)良的凝膠。但脫乙酰魔芋膠與κ-卡拉膠的相互作用研究尚極少涉及，本文通過非均相脫

2、乙酰方法制備得到了一系列低脫乙酰度的KG M樣品，對不同脫乙酰度KG M與κ-卡拉膠共混體系的溶液行為、凝膠特性、流變學(xué)特性以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的研究，以探究不同脫乙酰KG M對混合體系的影響，拓展KG M的應(yīng)用途徑。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1.采用非均相堿脫乙酰法，碳酸鈉作為脫乙酰劑，在50％（w/w）乙醇中對KG M進(jìn)行脫乙酰改性，通過控制碳酸鈉的添加量可以獲得一系列不同脫乙酰度（Degree of deacet

3、ylation，DD）的魔芋膠樣品。通過皂化-滴定法測得制得的脫乙酰魔芋膠（Deacetylated konjac glucomannan，DKGM）樣品DD依次為：13.43%，21.07%，26.13%，30.64%，45.01%。通過FT-IR手段對不同脫乙酰度KGM的結(jié)構(gòu)分析表明，除乙?；奶卣鞣咫S著DD遞增而逐漸減小之外，各個樣品的分子主鏈結(jié)構(gòu)保持不變。
　　2.快速粘度分析（RVA）顯示，不同脫乙酰KGM與κ-卡拉膠共

4、混膠的溶脹情況有所不同，隨著DD遞增，溶脹速率呈現(xiàn)先增快后減慢的趨勢，溶脹最終粘度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。動態(tài)粘彈性測定結(jié)果表明，不同脫乙酰KG M與κ-卡拉膠共混溶液均表現(xiàn)出非牛頓流體特性。隨著 DD遞增，共混體系的零剪切粘度表現(xiàn)為較高脫乙酰＜未脫乙酰＜較低脫乙酰樣品，低脫乙酰度的KG M分子鏈纏結(jié)程度變大，分子間作用增強(qiáng)，這種加強(qiáng)作用在低脫乙酰度（DD=13.43%、21.07%）時較為顯著，當(dāng)DD增大到30.64%之后，又出現(xiàn)了減

5、弱的現(xiàn)象。
　　3.對不同脫乙酰KGM與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠的質(zhì)構(gòu)分析顯示，控制總膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%，氯化鉀添加量為0.1mol/L時，隨著DD遞增，復(fù)配凝膠的凝膠強(qiáng)度表現(xiàn)為較高脫乙酰＜未脫乙酰＜較低脫乙酰樣品，凝膠強(qiáng)度在脫乙酰度為21.07%時達(dá)到了最大值，當(dāng)DD增大到30.64%之后，又出現(xiàn)了回落。動態(tài)粘彈性測定結(jié)果表明，隨著剪切頻率的逐漸增加，儲能模量G’和損耗模量G’’均趨于平穩(wěn)，且在測試的頻率范圍內(nèi)，G’始終大于G’’，

6、對振蕩頻率的依賴較小，不同脫乙酰KGM與κ-卡拉膠共混凝膠均表現(xiàn)出固體性質(zhì)。DD在26.13%以下時，脫乙酰KGM與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠的G’均大于原始KGM與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠的G’，低脫乙酰度的KGM與κ-卡拉膠復(fù)配具有更好的凝膠性。FT-IR結(jié)果顯示，不同復(fù)配凝膠凍干樣品之間，除乙?；坎煌?，羥基略微位移之外，在組成上無明顯變化。Micro DSC結(jié)果顯示，脫乙酰KGM/KC復(fù)配凝膠體系在降溫的過程中釋放出更多的熱量且在升溫的過程

7、中吸收更多的熱量，因此，脫乙酰KG M/KC復(fù)配凝膠體系形成凝膠過程中焓變較大，有序與無序之間轉(zhuǎn)變的程度更大。掃描電鏡(SEM)分析結(jié)果表明，低脫乙酰度的KGM與κ-卡拉膠復(fù)配后形成的凝膠體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更致密，且更有秩序，凝膠表面更為平整。
　　4.對不同脫乙酰KGM與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠果凍的全質(zhì)構(gòu)分析顯示，控制總膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%，KGM與κ-卡拉膠的添加比例為2:1時，凝膠果凍的成型以及質(zhì)構(gòu)特性較好。控

8、制總膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%，蔗糖添加量為10%，麥芽糊精添加量為0.4%，氯化鉀添加量為0.06%時，低脫乙酰度的KGM與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠果凍，彈性、咀嚼性以及回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)特性和流變特性都比原始KG M與κ-卡拉膠復(fù)配凝膠果凍展現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢。麥芽糊精能使質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%的KG M/κ-卡拉膠復(fù)配凝膠果凍的硬度等特性增加，但過多的麥芽糊精會干擾KG M/κ-卡拉膠分子間的相互交聯(lián)，從而降低膠體形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的效能，引起咀嚼性等