糖对食品流变性影响的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:s04325102
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本论文主要研究糖对不同温度下食品(液态和半固态食品)流变性质的影响及对常温下半固态食品质构的影响。   选用单糖(葡萄糖)、双糖(蔗糖)、低聚糖(低聚异麦芽糖)及糖浆(果葡糖浆)四种糖研究其对蚝油流体类型的影响,根据绘制的蚝油流变特性曲线,回归拟合得出相对应的流型方程,研究表明:在蚝油中糖浓度5%-20%之间,随着葡萄糖浓度的提高,对蚝油流型没有影响,表现为假塑性流体;而随着蔗糖、低聚异麦芽糖、果葡糖浆浓度的增加,蚝油流型由原来的假塑性转变为非宾汉塑性流体。   研究了温度(10-50℃)对蚝油粘度的影响,根据绘制的温度-粘度曲线建立Arrhenius方程,研究显示:随着蚝油中糖含量的提高(5%-20%),流体频率因子K0均呈逐渐下降,同时流动活化能Ea明显曾上升趋势,说明Ea与K0之间存在相互补偿的关系;不同浓度的葡萄糖、蔗糖、低聚异麦芽糖、果葡糖浆对Arrhenius方程的线性相关系数R2均大于0.93,其中蔗糖的R2最大,超过0.97,说明理论值和实测值有很好的一致性,对实际生产和运输过程中有效控制不同温度液态食品粘度具有重要的参考价值。   通过研究糖浓度(5%-20%)对蚝油粘度的影响,绘制浓度-粘度曲线并建立对应的指数、幂指数数学模型,结果显示:葡萄糖和低聚异麦芽糖对应幂指数函数的线性相关系数R2均大于0.94,比指数函数具有更好的拟合性;蔗糖和果葡糖浆的指数函数的线性相关系数R2超过0.95,幂指数函数的R2在0.89-0.95之间,说明指数函数更适合描述蚝油粘度与蔗糖和果葡糖浆浓度的关系。   运用SPSS数学软件温度(10-50℃)、浓度(5%-20%)对蚝油粘度的综合影响,分析结果表明:η= Kexp(Ea/RT+AC+BC2)模型的线性相关系数最高,能最好的拟合四种不同浓度的糖在不同温度下对粘度的影响。   采用动态粘弹流变实验对牛奶布丁进行小振幅振荡测量,研究了葡萄糖、蔗糖、低聚异麦芽糖和果葡糖浆对牛奶布丁热凝胶过程中凝胶微观变化的影响,结果显示:随着糖浓度的增加,含葡萄糖的布丁凝胶点明显提前,含低聚异麦芽糖的布丁凝胶点也不断提前,但幅度较小;含蔗糖的布丁在糖浓度5-15%范围内凝胶点明显提前,当增加至20%时又开始延迟;含果葡糖浆的布丁凝胶点受糖浓度的影响较小,当糖浓度在5-15%之间时凝胶点几乎不变,从15%升至20%时,凝胶点有稍许提前;随着糖浓度的增加,最终所有布丁的凝胶强度也有明显的增强。   本论文通过动态振荡测量对布丁进行应力扫描,扫描范围:0.02-300Pa,扫描结果显示:四种含糖的布丁凝胶动态粘弹特性“线性区域”均在应力为0.5-100Pa范围之间。采用1Pa的应力,对凝胶进行频率扫描(0.1-10.0Hz),研究振荡频率f对布丁储能模量G、耗能模量G"、复合剪切模量G*的影响,结果显示:所有凝胶体中G都大于G",说明凝胶体的弹性性质高于粘性,而且随f的增加,G和G"的值都在增加,表明该布丁是介于完全固态与液态之间的粘弹体;G对于f的对数值呈一种较好的线性关系,说明G对f的依赖性较小,而G"在振荡频率为1-10Hz之间都有不同程度的波动,说明G"对f的依赖性要大些,G*与f间的变化趋势与G的变化完全相似。   选用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖和麦芽糖浆研究对牛奶布丁粘度的影响,结果显示:随着糖浓度的增大,麦芽糖浆对布丁粘度的影响最为显著,低聚异麦芽糖次之,葡萄糖最小。低聚异麦芽糖、低聚半乳糖和麦芽糖对牛奶布丁粘度的影响显著大于蔗糖、麦芽糖和葡萄糖。   由绘制的剪切速率-剪切应力流变特性曲线发现:剪切应力和剪切速率的关系曲线不通过原点,表明牛奶布丁中有屈服应力的存在,随着剪切速率的增加,曲线斜率即表观粘度减小,出现剪切稀化,表明:牛奶布丁属于非宾汉塑性流体;随着糖浓度的增大,布丁相应的剪切应力也随之增大;使用Casson和Herschel-Bulkley(H-B)模型进行拟合,通过比较线性相关系数R2,发现Casson模型能更好的拟合曲线。   研究了各种糖对牛奶布丁持水力影响,结果表明:随着糖浓度的增加,含蔗糖、麦芽糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、麦芽糖浆的布丁持水力均有所提高,其中麦芽糖浆提高最为显著,低聚半乳糖增大幅度最小;而含葡萄糖的布丁持水力基本保持不变。说明麦芽糖浆对体系的稳定作用最大,络合的水分子也最多,反之葡萄糖最小。   用TPA质构分析模式研究了糖对牛奶布丁质构的影响,结果显示:随着糖浓度的不断增大,布丁的硬度、粘聚性、胶着性和咀嚼性均呈上升趋势,说明体系的胶凝状态有所增强,内部结构的分子之间排列更加紧密,形成的三维网状结构更加稳定。凝胶体系的粘聚性始终大于粘着性,且随着糖浓度的增大,粘着性不断下降,从而使差距逐渐拉大,这表明凝胶体系内部的作用力远远大于与外部的吸引力,而体系的弹性则变化不是很明显。
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