浓缩诱导含钙离子的海藻酸钠与高酯果胶体系胶凝及其应用的研究

被引量 : 16次 | 上传用户:tai314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海藻酸钠与高酯果胶是来源广泛的天然水溶性多糖,因其具有独特的胶凝特性而被广泛应用于食品和医药领域。海藻酸钠凝胶通常用钙离子胶凝方法制备,而高酯果胶的胶凝作用也受钙离子影响。然而,海藻酸钠的遇钙胶凝机理还有待完善,而钙离子对高酯果胶胶凝过程的作用机理还不清楚,并且常用的钙离子胶凝方法存在难以控制胶凝过程或需引入研究对象以外的化学物质的弊端,因此不适用于研究海藻酸钠与高酯果胶的涉钙胶凝过程。本文首先建立了一种新的钙离子胶凝方法;其次在此基础上,从有利于实际生产应用的角度出发,研究了海藻酸钠与高酯果胶的涉钙胶凝过程,以期进一步完善其涉钙胶凝机理;最后,探究了此钙离子胶凝方法在保健食品中的应用前景,以期拓宽海藻酸钠与高酯果胶的应用范围。首先,以相同来源但粘度等级不同的海藻酸钠(分别用LA和MA指代低等粘度和中等粘度的海藻酸钠)为研究对象,通过流变学方法构建了海藻酸钠的浓缩诱导型钙离子胶凝体系,并研究了海藻酸钠分子链在含钙离子体系浓缩过程中的相互作用。凝胶渗透色谱和1H核磁共振光谱分析结果表明,LA和MA的结构差异主要在于其分子量分布不同。流变学研究结果表明,1%(w/v)海藻酸钠与4μmol/mL CaCl2是构建LA和MA的浓缩诱导型钙离子胶凝体系的较适初始条件,该体系在水分蒸发过程中由具有良好流动特性的溶液状态转变成了具有均一网状结构的凝胶状态。另外,LA和MA分别按照重量比0:4、1:3、2:2、3:1和4:0复配而成的含钙离子水溶性体系在流动特性和胶凝行为方面呈现出显著差异,说明海藻酸钠的分子量分布对以钙离子为媒介的海藻酸钠分子链相互作用具有重要的影响。其次,以海藻酸钠的浓缩诱导型钙离子胶凝过程和“蛋盒”结构胶凝机理为参考,用浓缩诱导型钙离子胶凝方法研究了钙离子在高酯果胶胶凝过程中的作用。结果表明,在水分蒸发过程中,含有2.72μmol/mL CaCl2的浓度为1%(w/v)的高酯果胶(甲酯化度为75.6%)水溶性体系所形成凝胶的强度(储存模量G′约为1140000Pa)高于海藻酸钠参照体系,证明钙离子参与了高酯果胶的胶凝过程,同时说明可能还存在其它因素导致高酯果胶形成凝胶;与海藻酸钠水溶性体系相比,相同的钙离子添加量对高酯果胶水溶性体系的流体行为具有更强的削弱作用:其流动指数n降低了29%、粘稠指数k升高了1226%、损耗角δ减小了30°,说明钙离子很可能通过非结合性方式与高酯果胶分子相互作用而参与了高酯果胶的胶凝过程;不含钙离子的高酯果胶水溶性体系在单独水分蒸发作用下,δ角减小了33.7%,但该体系不能在水分蒸发过程中形成凝胶,并且钙离子的存在使其δ角从62°减小到29°,说明钙离子对高酯果胶的胶凝过程具有引发和加速的作用;高酯果胶分子与钙离子之间不存在明显的最适相互作用比例,而高酯果胶含钙离子水溶性体系需要蒸发大量水分后才能形成凝胶,并且所形成的凝胶具有明显高于海藻酸钠参照体系的游离钙离子含量,这些研究结果表明,钙离子通过与其在海藻酸钠胶凝过程中不同的作用方式引发和加速了高酯果胶的胶凝过程。再次,在明确海藻酸钠与高酯果胶的浓缩诱导型钙离子胶凝作用的基础上,将海藻酸钠与高酯果胶分别以3:1、2:2和1:3重量比复配成水溶性体系(分别用A3P1、A2P2和A1P3表示),研究了钙离子对该体系流动特性(用流动指数n和粘稠指数k来表征)、物理状态特性(用损耗角δ来表征)和浓缩诱导型钙离子胶凝特性(用储存模量G′和损耗模量G″来表征)的影响。结果表明,钙离子的存在改变了A/P(指代海藻酸钠与高酯果胶复配)水溶性体系的n值、k值和δ值与其A/P配比之间的线性关系,使得A1P3、A3P1和A2P2体系的n值依次降低、k值依次升高,而A2P2和A1P3体系的δ值因钙离子的存在而减小至45°以下;在水分蒸发过程中,A3P1和A1P3的含钙离子水溶性体系(分别用CaA3P1与CaA1P3表示)呈现了浓缩诱导型钙离子胶凝过程,而A2P2的含钙离子水溶性体系(CaA2P2)始终保持非凝胶状态。这些研究结果表明,钙离子的存在使A/P体系具有与海藻酸钠/高酯果胶单一体系所不同的流变学性质。最后,将浓缩诱导型钙离子胶凝方法与喷雾干燥法结合制备出海藻酸钠/高酯果胶的浓缩诱导型钙离子凝胶,并将其用作原淀粉的生味掩盖剂和共轭亚油酸(CLA)的抗氧化控释载体。首先研究了该凝胶作为淀粉生味掩盖剂的应用效果:用扫描电子显微镜观察淀粉-海藻酸钠凝胶微球发现,海藻酸钠凝胶包覆于淀粉颗粒表面;与原料蜡质玉米淀粉相比,淀粉-海藻酸钠凝胶微球在牛奶中的淀粉生味、粗糙口感和入喉异感都明显减小,使得牛奶依然保持原来的风味和光滑的口感,因此,该凝胶可用作淀粉生味掩盖剂促进禾谷类原淀粉作为慢消化淀粉的直接应用。然后,研究了浓缩诱导型钙离子凝胶作为CLA载体的应用效果:CaA3P1形成的浓缩诱导型钙离子凝胶在模拟胃和小肠消化试验中显示出相对适用于构建小肠定位释放载体的消化稳定性;25mL1%(w/v)辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)糊液能与1mL CLA形成稳定性较好的乳状液,并且OSA淀粉糊液中的游离直链淀粉在乳化操作过程中能与CLA相互作用形成稳定的复合物,因而,利用OSA淀粉的乳化稳定作用能将CLA引至海藻酸钠/高酯果胶的水溶性体系中;钙离子的存在使CaA3P1与OSA淀粉-CLA乳状液的混合物(以4:1体积比混合)经过喷雾干燥后能形成CLA载体;经过同等条件的加速氧化处理后,无载体保护的CLA的过氧化值(POV)是原来的10.3倍,而受载体保护的CLA的POV是原来的1.6倍,说明浓缩诱导型钙离子凝胶载体对CLA具有较好的抗氧化保护作用;该载体在模拟胃和小肠消化条件下对CLA的释放率分别为44(±1.8)%和50(±2.9)%,说明该载体对CLA的小肠定位释放性能还有待进一步提高。从上述研究内容与结果可以看出:1.浓缩诱导型钙离子胶凝方法是一种简单且便于控制的钙离子胶凝方法;2.可以通过调整粘度等级不同的普通海藻酸钠商品的复配比例来调控海藻酸钠与钙离子的相互作用,以获得具有理想应用性能的海藻酸钠产品;3.高酯果胶在含钙离子水溶性体系浓缩过程中所展现的胶凝特性可应用于生产新的钙离子类果胶凝胶;4. CaA2P2具有最弱流动特性和最强固体状态特性,并且在水分蒸发过程中不能形成凝胶,使其可作为热稳定型增稠剂应用于食品工业,而CaA3P1和CaA1P3具有较好的流动特性和浓缩诱导型钙离子胶凝特性,使其可作为胶凝剂应用于食品和医药工业;5.海藻酸钠与高酯果胶的浓缩诱导型钙离子胶凝过程及其与喷雾干燥法相结合的胶凝方法在食品和医药领域具有较好的实际应用前景。
其他文献
恩格斯在总结哲学发展史的基础上第一次在《费尔巴哈论》中提出了马克思主义关于哲学基本问题原理的经典论述,明确指出思维和存在的关系问题是全部哲学(特别是近代哲学)的重
通过分析研究生“双创”的重要性及“双一流”建设高校创新创业教育的现状,阐述了“双一流”建设背景下创新创业教育的意义。结合东华理工大学当前研究生“双创”教育的实际,
为了阐明马链球菌兽疫亚种(SEZ)PGK蛋白的免疫保护作用,使该菌引起猪、马、牛等多种动物的链球菌病得到有效控制,本试验构建PGK重组表达载体,纯化重组蛋白,对其免疫效力进行系
<正>如何让思想政治工作贴近学生、走进学生?近日,西南大学在学生园区、学生会、学生社团成立三类特设党支部,充分发挥党支部战斗堡垒作用,全面提升学校党建和思想政治工作质
目的观察以家庭医生服务为基础的健康教育对社区老年慢病人群健康教育效果,为家庭医生参与社区老年慢病人群健康教育提供依据。方法采用单纯随机二阶段抽样方式,抽取130名第
介绍了SS4电力机车整备控制电路的原理及技术改造,以达到提高电力机车整备控制电路的性能,降低电力机车故障率的目的。
阅读是现代社会人们生存与发展所必备的重要技能,因此阅读研究一直是语言教育者关注的重点。阅读在第二语言学习中的重要性不言而喻,它不但是学习者需要掌握的重要技能之一,也是
动物细胞工程是一门内容广泛,应用性和实践性强的科目。为了提高细胞工程的实验教学质量,有效将理论知识过渡到实践中去,文章对大班实验条件下的实验课程中动物组织原代培养
目的:探讨体外受精助孕中异位妊娠的发生率与影响因素。方法:对接受体外受精(invitro fertilization and embryo transfer,IVF)、单精子卵胞浆内注射(intracytoplasmic sperm injec
骆驼峰地区位于东昆仑造山带昆北弧后裂陷带,其内发育大量记录古特提斯洋演化的岩浆岩。本文对该地区花岗闪长岩和钾长花岗岩进行了年代学和地球化学研究,用以限定古特提斯洋