基于凉粉草多糖-红薯淀粉相互作用的凉粉凝胶与成膜特性

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淀粉是自然界最丰富的碳水化合物之一,它在食品中广泛用作凝胶剂、增稠剂、稳定剂等,但淀粉糊化后存在容易老化、析水、热不稳定等问题。非淀粉多糖等亲水胶体和淀粉物理混合作为一种绿色环保、无污染的方法可以改善淀粉的以上缺点,对淀粉的糊化、质构等凝胶特性有明显的改善。本文通过碱提醇沉法得到了凉粉草多糖(MCP),将MCP与红薯淀粉(SPS)进行复配,全面研究MCP对SPS糊化、流变、质构等凝胶性质的影响,并采用红外光谱、低场核磁、相互作用力测试来研究MCP和SPS间的相互作用机理,同时还探究了不同食用碱对SPS-MCP复配体系凝胶性质的影响,以期全面、客观的了解MCP和食用碱在SPS凝胶性质中的作用,为研究SPS基食品提供理论参考。此外,还探究了MCP和碳酸钠对SPS膜的改善作用,为MCP和碳酸钠(Na2CO3)在淀粉膜中的进一步应用提供一定理论参考。主要研究如下:(1)将不同浓度的MCP(0.01%,0.05%,0.1%,0.3%和0.5%,w/v)与SPS(6%,w/v)进行复配,研究MCP对SPS糊化、流变、质构等凝胶性质的影响。糊化实验结果表明,MCP可以显著增加SPS-MCP凝胶的峰值黏度、崩解黏度和回生黏度。流变学实验发现SPS-MCP凝胶具有剪切稀化特性。动态流变学结果表明,MCP能有效地提高SPS-MCP凝胶的黏弹性。质构分析结果发现,添加MCP可以提高SPS-MCP凝胶的凝胶强度和硬度。红外结果和相互作用力测试表明,SPS和MCP之间的相互作用可能主要是由氢键和静电力维持的,这对SPS-MCP凝胶的理化和流变性能有显著影响。扫描电镜结果表明0.1%MCP的添加可以改善混合凝胶的网络结构。(2)探究了Na2CO3和NaHCO3的添加对SPS-MCP凝胶的糊化、质构、流变等性质的影响。主要得出以下结论:添加Na2CO3和NaHCO3可以降低SPS-MCP凝胶的糊化黏度(峰值黏度、谷值黏度、崩解黏度),但是高浓度的Na2CO3和NaHCO3的加入会提高SPS-MCP凝胶的终值黏度。流变和质构测试结果表明,碱的加入可以提高SPS-MCP凝胶的表观黏度、黏弹性和质构性能。LF-NMR测试表明碱的加入降低SPS-MCP凝胶的水迁移率,有助于其保持水分。红外光谱还证明了碱的加入可以增强SPS与MCP之间的氢键相互作用。扫描电镜结果表明,碱可以使孔隙变小,微观结构更加致密。这些结果可以帮助理解食用碱与淀粉-水胶体体系之间的相互作用,并促进碱在食品工业中的应用。(3)研究了MCP和Na2CO3对SPS薄膜物理、光学、力学、热性能和微观结构的改善作用。流变学结果表明MCP和Na2CO3的加入可以提高成膜液的表观黏度和黏弹性。MCP和Na2CO3可以提高薄膜的溶解度和溶胀度。薄膜拉伸测试表明MCP和Na2CO3可以增强SPS膜的拉伸强度和断裂伸长率。MCP可以提高SPS膜的色度,进而提高薄膜对紫外光的阻隔能力。热重分析结果显示MCP和Na2CO3可以提高SPS膜的热稳定性。扫描电镜和原子力显微镜结果表明,SPS和MCP具有良好的相容性,形成的薄膜表面光滑平整。这些结果表明MCP和Na2CO3可以改善淀粉膜的理化性质,并为SPS膜在食品包装中的应用提供理论依据。
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