不同pH下低甲酯苹果果胶凝胶模型建立及基于流变学的凝胶机理分析

【目的】采用柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液制备不同pH的低甲酯苹果果胶（LMP）凝胶,建立凝胶强度及破裂强度的数学模型,并依据流变学测定的储存剪切模量及损耗剪切模量解释不同pH范围的凝胶机理,为低甲酯苹果果胶在不同pH环境中的应用提供参考。【方法】采用质构仪测定LMP凝胶的凝胶强度及破裂强度,采用Mate lab 10.0模拟建立数学模型。利用流变仪在1 Hz条件下测定凝胶的储存剪切模量及损耗剪切模量。结合储存剪切模量与损耗剪切模量在图形中的交点寻找溶胶-凝胶转变点,确定形成凝胶的pH范围;依据储存剪切模量与损耗剪切模量在图形中的变化,并结合果胶的结构特征、形成凝胶的作用力分析不同pH下的凝胶机理。【结果】不同pH的LMP凝胶强度及破裂强度模型均遵循多项式规律,在pH 3.50附近凝胶强度达到最佳。pH在1.78-3.10时,依靠半乳糖醛酸未解离羧基基团或羟基间的氢键及甲氧酯基团之间的疏水相互作用,使得溶胶向凝胶转变。同时,随着果胶溶液pH的逐渐增大至3.10时,连续解离的羧基负离子与钙离子间逐渐形成钙桥,几种作用力的共同作用使得凝胶强度随着pH的增加而增大。储存弹性模量增加较为明显,凝胶强度增加到21.19 g,但由于连续解离的羧基负离子达不到形成稳定蛋壳结构所需要的量,凝胶质地偏软,凝胶形态不稳定;pH为3.10-4.20时,连续解离的羧基负离子的量达到最佳量,满足了与Ca²⁺间形成稳定的钙桥作用的所需量,凝胶趋于稳定,达到22.00 g左右,此状态下的凝胶弹性较好,凝胶稳定;pH为4.20-6.62时,由于pH的升高导致果胶分子间静电排斥逐渐加强,果胶发生解聚,无法形成钙桥,溶胶凝胶转变点消失,逐渐不能形成凝胶。【结论】LMP形成凝胶的pH范围为1.78-6.30。凝胶在pH为1.78-3.10时,果胶可在强酸性条件下形成凝胶,适用于对酸度要求较高的食品及药品中;pH为3.10-4.20时,凝胶强度最佳,凝胶最稳定,可满足对食品胶凝质地要求较高的食品。     

明胶与卡拉胶相互作用特性的研究

研究了明胶－卡拉胶复合体系的凝胶特性及pH和电解质对其凝胶特的影响。结果表明：明胶与卡拉胶具有协同作用；在pH6-10之间，随明胶／卡拉胶比例增加，凝胶强度呈增加趋势，5／3时达最大，之后有所下降；当明胶／卡拉胶比例为1，总质量浓度为0.03g/mL时，体系凝胶强度在pH5-11之间变化不大，持水性则随pH增加而增加，融点和凝固点则随pH值上升而下降，且两者之间存在较大的温差滞后效应；添加少量的电解质有利于提高体系的凝胶强度和持水性，融点和凝固点则随着电解质浓度的上升明显增加，而两者的滞后温差不断缩小；电解质对凝胶强度的影响还与体系的pH值有关。     

转谷氨酰胺酶交联大豆分离蛋白的结构变化与凝胶强度的相关性

为研究转谷氨酰胺酶交联大豆分离蛋白(SPI)的结构变化与凝胶特性之间的关系,利用SPSS软件Person分析法研究了交联后SPI结构变化与凝胶强度的相关性,发现转谷氨酰胺酶交联SPI后,其结构特征发生变化,表面疏水基团暴露,表面疏水性提高35.9％,表面巯基含量降低24.8％,二硫键含量增加10.3％,自由氨基的含量降低73.8％.相关性研究结果表明:表面疏水性含量与凝胶强度呈正相关,巯基含量与凝胶强度呈负相关,二硫键与凝胶强度呈显著正相关,自由氨基含量与凝胶强度呈显著负相关,4种结构特性对凝胶强度均有影响,表面疏水性和二硫键有利于提高凝胶强度.     

褐藻酸钠涂膜剂的特性研究

对褐藻酸钠凝胶经冻结和解冻处理后的持水能力、凝胶强度、弹性、韧性及状态变化等特性进行了比较试验。结果表明；褐藻酸钠凝胶的这些性质与凝胶体内的钠和钙的比率直接相关；采用２％的褐藻酸钠溶液与５％的氯化钙溶液凝胶化２ｍｉｎ，所形成的凝胶具有很好的涂膜性能。     

超高压对大豆分离蛋白凝胶的影响

以大豆分离蛋白为研究对象，对超高压处理和加热处理得到的大豆分离蛋白凝胶的物性进行了测定，对凝胶样品进行了感官分析。试验结果表明，超高压处理得到的凝胶强度随着大豆分离蛋白质量分数的增大、温度及处理压力的增高而增高。超高压处理得到的凝胶强度比加热处理得到的高，且外观更加平滑、细致。     

鲢鱼鳞冻预制菜的熬煮工艺优化及其凝胶特性

为高值化利用鲢鱼鳞加工制备鱼鳞冻预制菜，采用响应面实验设计法研究熬煮温度、熬煮时间、卡拉胶用量、水鳞比4个变量对得率、凝胶强度的影响，优化鲢鱼鳞冻的熬煮加工工艺参数，并采用差示扫描量热法、核磁成像和动态流变等方法研究鱼鳞冻的凝胶特性。结果显示，对鱼鳞冻得率和凝胶强度影响最大的因素为水鳞比。随着水鳞比增加，鱼鳞冻的得率逐渐增加，而凝胶强度逐渐下降。针对得率及凝胶强度进行综合评分，得到优化后的熬煮工艺条件为：以水和鱼鳞的总质量为100%计，水鳞比3∶1，熬煮温度80℃，熬煮时间90 min，卡拉胶用量1%，经过验证试验，得到鱼鳞胶产品的得率3.62%，凝胶强度为206.59 g·mm，综合加权分为145.699。鱼鳞冻中自由水比例超过89%，融化温度为24～28℃。随着水鳞比的增加，自由水含量逐渐增加，移动性增强；弹性模量和热焓值逐渐下降。结果表明，鲢鱼鳞可用于新型凝胶类预制菜加工。     

鳙鱼鱼糜凝胶特性改良的研究

研究了不同质量分数的大豆分离蛋白(SPI)、魔芋胶(KG)对鳙鱼Aristichthy nobilis鱼糜凝胶特性的影响．结果表明，加入SPI或KG均可使鳙鱼鱼糜凝胶的硬度、弹性、凝胶强度及持水性明显增加，且浓度越大，其作用越强，但这2种物质会降低鱼糜凝胶的白度．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明，SPI可增强肌球蛋白重链带(MHC)的强度，而KG对MHC带的强度影响不大．电镜分析则表明SPI和KG的加入都可使鳙鱼鱼糜形成致密、均匀的凝胶网络结构．     

低嘌呤脱脂豆腐粉凝固剂凝固效果研究

针对消费者消费口味的不同,以低嘌呤脱脂豆腐粉为原料,豆腐的凝胶强度和持水率为指标,分别研究了氯化钙、硫酸钙及葡萄糖内酯的最佳凝固条件。研究结果表明：最佳凝固条件为氯化钙添加量0．2％,凝固温度90℃,凝固时间5min;硫酸钙添加量1．5％,凝固温度90℃,凝固时间10min;葡萄糖内酯添加量1．0％,凝固温度90℃,凝固时间10min。氯化钙凝固速度最快,凝胶强度与持水率最低;硫酸钙凝胶速度最慢,凝胶的强度与持水率居中;葡萄糖内酯的凝胶速度居中,凝胶的强度与持水率最好。     

热碱致魔芋胶与黄原胶共混凝胶的显微结构与流变规律

【目的】探究魔芋胶与黄原胶混合溶胶体系在碱性条件下的凝胶形成机理与凝胶特性,为魔芋胶与黄原胶相关凝胶食品的开发提供理论依据。【方法】在总多糖浓度约为2.0%的条件下,配制不同黄原胶与魔芋胶比例的混合溶胶体系,添加2.0%的Na_2CO_3,并于90℃条件下恒温处理各溶胶体系2 h,冷却至室温后制得不同黄原胶与魔芋胶配比的复合凝胶。通过测定复合凝胶添加碳酸钠前后的凝胶破裂强度,揭示热碱处理对混合凝胶破裂强度的影响。分别测定去离子水浸泡、2.0%柠檬酸溶液浸泡以及冻融处理后凝胶破裂强度的变化情况,并结合扫描电镜观测凝胶的微观形貌,探究复合凝胶的凝胶特性。此外,通过流变学手段进一步研究黄原胶与魔芋胶复合凝胶网络的形成机制。【结果】在室温(20℃)条件下,非热碱处理的魔芋胶与黄原胶最佳协同比为5﹕5,热碱处理后的魔芋胶与黄原胶最佳协同比增加至7﹕3,原因可能是魔芋胶碱化后分子链上脱去部分乙酰基,形成分子间三维网络结构,但在随后的冷却过程中,与黄原胶协同结合位点减少,因此在达到最大协同比时,需要更多数目的魔芋胶分子参与。此外,经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,所有凝胶体系的破裂强度都有所降低,其中经过2.0%柠檬酸溶液浸泡后的凝胶破裂强度下降更为明显。冻融处理后,复合凝胶均出现明显的析水现象,魔芋胶比例越高,析水现象越明显。进一步探究魔芋胶与黄原胶共混体系在2.0%Na_2CO_3浓度、90℃条件下的凝胶化过程,发现随黄原胶添加量增加,凝胶化速率呈减小趋势。此外,凝胶弹性模量在90—60℃呈降低趋势,60℃以下逐渐上升。【结论】在90℃条件下碱处理魔芋胶与黄原胶共混体系时,诱导体系形成热不可逆凝胶。当降低该体系的温度时,黄原胶分子在60℃时开始与魔芋胶网络结合,增加了凝胶的弹性模量。当魔芋胶与黄原胶比例为7﹕3时,室温下混合凝胶的破裂强度最大。经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,凝胶强度均有所降低。魔芋胶与黄原胶形成的复合凝胶在一定条件下可以改善单纯碱法诱导的魔芋胶凝胶析水多、强度差等缺点。     

海藻酸钠-高甲氧基果胶复合体系凝胶特性的研究

研究了海藻酸钠-高甲氧基果胶复合体系的凝胶特性及pH值、凝胶温度和时间对其凝胶特性的影响.结果表明海藻酸钠和高甲氧基果胶具有协同作用,且体系的凝胶强度、持水性、凝固点和融点与两种胶的质量比、胶体总质量分数、pH值、凝胶温度和时间密切相关.随海藻酸钠/果胶质量比增加,体系凝胶强度和凝胶融点增加,并在取得最大值后又下降,而持水性与凝固温度则变化不大;在pH3.0～3.5,体系可形成性能较好的凝胶,而当pH＞4.20时,不能凝胶,pH还对凝胶融点有影响,而对凝固点影响不大;随凝胶温度升高,体系凝胶强度显著下降,凝胶融点也下降;在15 ℃凝胶6 h,体系即可形成稳定的凝胶体.     

热碱致魔芋胶与黄原胶共混凝胶的显微结构与流变规律

【目的】探究魔芋胶与黄原胶混合溶胶体系在碱性条件下的凝胶形成机理与凝胶特性,为魔芋胶与黄原胶相关凝胶食品的开发提供理论依据。【方法】在总多糖浓度约为2.0%的条件下,配制不同黄原胶与魔芋胶比例的混合溶胶体系,添加2.0%的Na₂CO₃,并于90℃条件下恒温处理各溶胶体系2 h,冷却至室温后制得不同黄原胶与魔芋胶配比的复合凝胶。通过测定复合凝胶添加碳酸钠前后的凝胶破裂强度,揭示热碱处理对混合凝胶破裂强度的影响。分别测定去离子水浸泡、2.0%柠檬酸溶液浸泡以及冻融处理后凝胶破裂强度的变化情况,并结合扫描电镜观测凝胶的微观形貌,探究复合凝胶的凝胶特性。此外,通过流变学手段进一步研究黄原胶与魔芋胶复合凝胶网络的形成机制。【结果】在室温（20℃）条件下,非热碱处理的魔芋胶与黄原胶最佳协同比为5﹕5,热碱处理后的魔芋胶与黄原胶最佳协同比增加至7﹕3,原因可能是魔芋胶碱化后分子链上脱去部分乙酰基,形成分子间三维网络结构,但在随后的冷却过程中,与黄原胶协同结合位点减少,因此在达到最大协同比时,需要更多数目的魔芋胶分子参与。此外,经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,所有凝胶体系的破裂强度都有所降低,其中经过2.0%柠檬酸溶液浸泡后的凝胶破裂强度下降更为明显。冻融处理后,复合凝胶均出现明显的析水现象,魔芋胶比例越高,析水现象越明显。进一步探究魔芋胶与黄原胶共混体系在2.0% Na₂CO₃浓度、90℃条件下的凝胶化过程,发现随黄原胶添加量增加,凝胶化速率呈减小趋势。此外,凝胶弹性模量在90—60℃呈降低趋势,60℃以下逐渐上升。【结论】在90℃条件下碱处理魔芋胶与黄原胶共混体系时,诱导体系形成热不可逆凝胶。当降低该体系的温度时,黄原胶分子在60℃时开始与魔芋胶网络结合,增加了凝胶的弹性模量。当魔芋胶与黄原胶比例为7﹕3时,室温下混合凝胶的破裂强度最大。经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,凝胶强度均有所降低。魔芋胶与黄原胶形成的复合凝胶在一定条件下可以改善单纯碱法诱导的魔芋胶凝胶析水多、强度差等缺点。     

质地改良剂对北太平洋鱿鱼肌肉蛋白凝胶特性的影响

以北太平洋鱿鱼Ommastrephes bartrami的外套膜肌肉为原料,采用二次旋转组合实验设计方法,研究了3种品质改良剂（转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠和多磷酸盐）对鱿鱼外套膜肌肉蛋白凝胶的凝胶强度、感官质量（咀嚼感、指压触感）和持水性的影响,并分别建立3种品质改良剂与感官质量、持水性和凝胶强度的回归拟合方程。结果表明：转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠和多磷酸盐对鱿鱼肌肉蛋白凝胶的感官质量和凝胶强度均显示出不同的影响趋势,3种品质改良剂与感官质量（咀嚼感和指压触感）、凝胶强度和持水性的回归拟合方程的R2分别为0.8946、0.8980、0.9471、0.9106,拟合方程的显著性均很高,表明凝胶强度、感官评价和持水性均与转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠、多磷酸盐的添加量存在着显著的相关关系,得到的拟合统计模型具有较高的可信度。     

界面组成对乳状液填充大豆蛋白凝胶强度及持水性的影响

以凝胶持水性和强度为指标,考察不同p H值(4、5、6)、不同Na Cl浓度(50、200 mmol/L)、不同乳化剂(大豆蛋白、酪蛋白、吐温20)对以超声法制备乳状液为溶剂制备的乳状液填充大豆蛋白热诱导(95℃、30 min)凝胶性质的影响。结果表明,在p H值为6条件下的凝胶强度和持水性高于p H值为4、5条件下的值。高浓度(50~200 mmol/L)Na Cl不利于提高凝胶强度和持水性。以大豆蛋白和酪蛋白为乳化剂的乳状液填充凝胶强度比以水为溶剂制备的无填充凝胶(p H值为6、Na Cl浓度为50 mmol/L)分别高0.47、1.76倍,而以吐温20为乳化剂的乳化颗粒并不能提高填充凝胶强度和持水性。可见,环境因素(p H值和Na Cl浓度)和乳化剂对乳状液填充凝胶持水性和强度都有影响。活性乳化颗粒填充可以提高大豆蛋白凝胶的强度,这可能和乳化颗粒界面膜组成与凝胶网络的分子相互作用有关。     

离子强度对11S大豆球蛋白和鸡肌球蛋白质的二级结构及凝胶特性的影响

研究了离子强度对11S大豆球蛋白和鸡肌球蛋白质二级结构及其凝胶特性的影响。结果表明,离子强度对蛋白质二级结构和凝胶特性有显著影响,而且二级结构和凝胶特性间存在极显著的相关性;其中,离子强度0.6~0.8 mol·L~(-1)时,凝胶保水性显著高于其他水平;离子强度0.4~0.8 mol·L~(-1)时,凝胶强度显著高于其他水平;离子强度高于0.8 mol·L~(-1)时,凝胶微观结构变得致密;随离子强度的升高,α-螺旋结构显著降低,β-折叠结构显著升高。     

加热方式对白鲢鱼糜类素材凝胶形成能力的影响(英文)

以白鲢鱼糜,鱼糜 大豆蛋白复合素材为实验对象,研究了水浴、微波以及微波与水浴联合的三种不同加热方式对样品凝胶形成能力的影响,并通过电镜实验对样品微观结构加以观察,从而考察样品凝胶特性与微观结构的相关性。结果表明:(1)在达到相同凝胶强度的条件下,微波加热较传统水浴加热在处理时间上明显缩短,且微波加热由于具有瞬时升温的特点从而未出现水浴加热中存在的中温凝胶劣化现象。(2)在相近温度下,加热方式对单一鱼糜样品为微波水浴联合加热的样品凝胶强度最大,其次是微波单独加热,水浴加热最小,而对鱼糜大豆蛋白复合样品而言,微波单独加热的样品凝胶强度最大,其次是微波水浴联合加热,水浴加热最小。(3)不同凝胶样品微观结构的电镜实验显示微波加热比水浴加热下样品的组织结构更均匀致密,这与样品的凝胶强度的差异性相一致。     

影响琼胶溶液对食物悬浮性因素的初步研究

本文初步研究了影响琼胶溶液对食物悬浮性的多种因素，通过测定琼胶溶液的浓度、粘度、凝胶强度、ｐＨ值、放置环境温度，悬浮物的大小和比重，证明这些因素之间有着紧密的联系。琼胶溶液对食物的悬浮能力随着浓度、粘度、凝胶强度的增加及放置环境温度的下降而上升，而随着琼胶溶液ｐＨ值的减少和食物悬浮物颗粒直径及比重的增大而迅速下降，因此，实际生产中，为控制成本，建议使用凝胶强度５００ｇ／ｃｍ＾２左右的琼胶产品，浓度     

加热方式对白鲢鱼糜类素材凝胶形成能力的影响

以白鲢鱼糜,鱼糜 大豆蛋白复合素材为实验对象,研究了水浴、微波以及微波与水浴联合的三种不同加热方式对样品凝胶形成能力的影响,并通过电镜实验对样品微观结构加以观察,从而考察样品凝胶特性与微观结构的相关性。结果表明:(1)在达到相同凝胶强度的条件下,微波加热较传统水浴加热在处理时间上明显缩短,且微波加热由于具有瞬时升温的特点从而未出现水浴加热中存在的中温凝胶劣化现象。(2)在相近温度下,加热方式对单一鱼糜样品为微波水浴联合加热的样品凝胶强度最大,其次是微波单独加热,水浴加热最小,而对鱼糜大豆蛋白复合样品而言,微波单独加热的样品凝胶强度最大,其次是微波水浴联合加热,水浴加热最小。(3)不同凝胶样品微观结构的电镜实验显示微波加热比水浴加热下样品的组织结构更均匀致密,这与样品的凝胶强度的差异性相一致。     

魔芋葡甘聚糖与罗非鱼肌原纤维蛋白复合凝胶质构性质的研究

对不同重均分子量(923.8 kDa,307.8 kDa,169.0 kDa,53.0 kDa)和不同浓度的魔芋葡甘聚糖(KGM)(0.5%,1%,1.5%)在不同加热温度(85℃,90℃,95℃)下与罗非鱼肌原纤维蛋白(40 mg/mL)形成的复合凝胶的凝胶强度、凝胶白度、凝胶持水性进行了研究.结果显示:95℃加热条件,添加分子量为307.8 kDa,169.0 kDa,53.0 kDa的KGM可以显著提高复合凝胶的凝胶强度; 85℃加热条件下形成的凝胶具有较高的白度; 95℃加热时, 923.8 kDa,307.8 kDa,169.0 kDa有益于复合凝胶持水力的保持.因此得出中等分子量魔芋葡甘聚糖更有利于复合凝胶的凝胶强度及持水力的保持.     

普通级琼脂糖及低电内渗琼脂糖制备工艺

以琼脂粉为原料,采用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液法制得普通级琼脂糖。选取琼脂粉添加量为20 g/L、提取温度为40℃、提取时间为6 h的工艺条件进行放大试验,分别进行琼脂粉20、60、900 g试验,其制得的琼脂糖电内渗值分别为0.22、0.20、0.18,得率分别为88.50%、89.20%、85.12%,凝胶强度分别为850、876、865 g/cm2。进一步采用DEAE-纤维素树脂层析法将普通级琼脂糖精制为低电内渗琼脂糖,其电内渗值为0.065,但凝胶强度不足。按1∶1将普通级琼脂糖与低电内渗琼脂糖混合后的样品,其电内渗值为0.11,仍然符合低电内渗指标的要求,同时其凝胶强度大大增强,可以进行电泳操作。     

罗非鱼复合鱼糜加工工艺的研究

该文研究了不同添加量的鱿鱼糜对罗非鱼鱼糜凝胶强度、白度和感官方面的影响。结果表明,10%鱿鱼糜使复合鱼糜的凝胶强度有所提高。综合白度与感官指标,确定鱿鱼糜添加量为10%-20%。