向日葵盘果胶的提取与性质研究及其在油炸薯条中的应用

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向日葵盘是葵花籽油生产加工的副产物,含有丰富的低甲氧基果胶。现阶段向日葵盘的开发情况仍处在较低水平,对向日葵盘果胶(SFHP)的认识也十分有限。本文从SFHP的提取研究出发,逐步研究其基本理化性质、溶液及凝胶特性,以及作为包裹材料在降低油炸薯条吸油量中的应用。首先研究SFHP的提取工艺和基本理化性质。在单因素实验基础上,通过正交实验得出0.5%(w/v)草酸铵溶液为提取剂,酸化乙醇为析出与洗涤剂,pH3.5,45min,80℃和固液比1:30(w/v)为优化的提取参数,此时SFHP的得率(以半乳糖醛酸计)达到20.50±0.25%,酯化度为31.67±0.51%,摩尔质量与均方根半径分别为4.183×105g/mo(lMw)、2.650×105g/mo(lMn)、49.9nm(Rw)和49.0nm(Rn)。半乳糖醛酸(82.1%)为最主要单糖单位,其次为鼠李糖(9.1%)和半乳糖(6.3%)。在提取实验基础上,分别利用毛细管粘度计和流变仪研究SFHP溶液的粘度特性。结果表明,SFHP分子随其纯水稀溶液的稀释而舒张;氯化钠或硫酸钠则显著抑制稀溶液中果胶分子的伸展。随果胶浓度提高(0.1%-3.0%,w/w),溶液粘度加速上升,剪切稀化及受热稀化现象更为显著。pH由2.0上升至7.0,果胶溶液粘度以pH5.0为拐点,先下降后上升。研究pH和果胶、钙离子及蔗糖浓度对SFHP-Ca2+凝胶的凝胶强度、稳定性及热可逆性的影响。结果表明,pH3.0时凝胶强度达到最高值42.5±5.1g,凝胶稳定性高于99%。形成宏观凝胶所需果胶和钙离子浓度分别为0.3%(w/w)和12mg/g果胶。凝胶强度随果胶和钙离子浓度的升高而增强,但后者由28mg/g果胶继续上升,凝胶强度无显著变化,凝胶稳定性下降。蔗糖有降低凝胶强度、提高凝胶稳定性的作用,且影响程度随蔗糖浓度的升高而加强。pH、钙离子和蔗糖浓度对凝胶的热可逆性无显著影响。研究向日葵盘果胶-钠盐凝胶的性质及其形成过程。结果表明,氯化钠或硫酸钠(≥0.10mol/L)在无钙离子参与时也可诱导SFHP溶液形成凝胶,且凝胶强度随钠盐浓度提高而增强。SFHP-NaCl凝胶呈白色不透明状,SFHP-Na2SO4凝胶呈均一透明状;前者的凝胶强度与稳定性受pH及蔗糖的影响程度显著高于后者;两者的热可逆性不受钠盐浓度、pH及蔗糖的影响。在75℃至10℃的降温过程中,SFHP-钠盐凝胶分四阶段形成,第二阶段(约70℃-约25℃)和第三阶段(约25℃-约13℃)是凝胶结构的关键形成期,且SFHP-NaCl凝胶和SFHP-Na2SO4凝胶的形成在这两阶有显著差异。最后研究SFHP在降低油炸薯条吸油量中的应用。1%(w/w)SFHP-0.10mol/L CaCl2处理后的油炸薯条(SFHP-CaCl2薯条)与未包裹油炸薯条相比油脂含量降低约37%,比1%(w/w)甲基纤维素包裹处理(MC薯条)的降低率高约16%。SFHP-CaCl2薯条颜色与未包裹薯条接近,而MC薯条颜色偏黄且亮度偏低。感官评定实验表明,在消费者可接受性方面,SFHP-CaCl2薯条显著高于MC薯条,但低于未包裹油炸薯条。
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