魔芋葡甘聚糖的醚化改性及在胡萝卜豆奶中的应用研究

摘要

本文利用魔芋葡甘聚糖为原料，对有机酸分离纯化和氯乙酸醚化改性进行了深入的研究。探讨改性产物取代度对性能的影响；通过在胡萝卜豆奶复合饮料中实际的使用，研究了其作为稳定剂的效果；利用流变仪研究了添加了改性魔芋葡甘聚糖的复合稳定剂的胡萝卜豆奶的流变学特性，研究得出以下结果： 1. 有机酸洗脱SO2纯化魔芋葡甘聚糖的最佳条件是在60℃、pH值为4.0的柠檬酸溶液中溶胀1h，可使魔芋精粉中的含硫量最低，而且使精粉中葡甘聚糖的纯度得以提高，凝胶稳定性增强。 2.通过魔芋葡甘聚糖醚化反应正交试验工艺条件筛选确定，影响醚化改性的主次要因素排列为：反应时间>pH>温度>乙醇浓度，若要使反应达到最大取代度的最佳工艺条件是：反应时间500 min，介质pH=11，反应温度50℃，乙醇浓度70％。 3.醚化改性魔芋葡甘聚糖溶液的透光率较高，并且随着取代度的提高，水溶性程度也相应的增加。说明CMA在水中较易分散溶解。其水溶液在中性条件下，溶液粘度高：当溶液pH下降时，溶液粘度下降。经过改性后的不同取代度的改性产物，其溶液的其抗分层稳定性和抗菌性能均有一定程度的提高。 4.通过三元二次旋转正交试验以温度、时间、醚化改性魔芋葡甘聚糖的取代度为三因素，以改性产物的粘度变化率为指标考察改性产物对温度耐受力，建立了预测回归模型。Y=7.94873+0.42397X1-1.58155X2+0.52983X3-0.47926X12-0.54997X22-0.24768X32+0.42175X1X2+0.45175X1X3通过单因子效应和多因子交互作用分析结果得出，取代度为0.450的改性产物是做为复合饮料的稳定剂较理想的材料。 5.通过对三种在植物蛋白复合饮料中的常用稳定剂与取代度为0.450的醚化改性魔芋葡甘聚糖的复配的正交试验得出，对影响饮料稳定性的稳定剂各因素的主次顺序为：CMA>CMC>黄原胶>单甘酯。说明CMA的添加量对复合饮料的稳定性有较大的影响。并选出最优水平组合：改性魔芋葡甘聚糖用量取0.10％，CMC的用量取0.10％，黄原胶的用量取0.05％，单甘酯的用量取0.025％。 6.通过均质条件对复合饮料稳定性的影响研究发现，当均质温度达到60℃时，两次均质压力分别为第一次25 MPa、第二次20 MPa时，复合饮料具有较好的稳定性，沉淀量达到最小值，脂肪上浮不明显。通过杀菌条件对复合饮料稳定性的影响研究发现：90℃、25 min即可以达到商业无菌的目的。 7.通过流变学研究表明：添加了取代度为0.450的醚化改性魔芋葡甘聚糖的复配稳定剂的含量在大于0.1％时，其水溶液和在胡萝卜豆奶复合饮料中的流变类型属非牛顿型流体(n<1)，而在0.10％以下(0.075％、0.050％)时，则可认为其属于牛顿型流体(n≈1)。经过剪切后，复合饮料粘度比复配稳定剂下降明显，粘滞阻力小，易产生流动。复配稳定剂含量相同时，其水稀溶液和在饮料中的浓度系数及流动特性指数不相等，推测可能是复合饮料中的蛋白质直接或间接的作用影响了复配稳定剂的特性粘度。 8.通过对胡萝卜豆奶复合饮料的流变学特性与pH值和温度之间的关系的研究发现复配稳定剂在稀溶液中的物理状态易受温度影响复合饮料的表观活化能只有1.2816 kcal·mol-1。这表明添加了CMA的复合稳定剂在稀溶液中的物理状态易受温度影响。但粘度受pH值的影响较小。这与复合稳定剂中所含的CMA具较好的耐酸碱能力有一定的关系。

目录

文摘

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论文说明：缩写词

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第一章绪论

1植物蛋白饮料

1.1植物蛋白饮料概况

1.2影响植物蛋白饮料的稳定性因素

1.3植物蛋白饮料稳定剂存在的问题与发展趋势

2.魔芋葡甘聚糖研究进展

2.1魔芋葡甘聚糖的食品功能特性

2.2魔芋葡甘聚糖的分子物性

2.3魔芋葡甘聚糖的化学改性研究近况

2.4魔芋粉及其改性产物作为饮料稳定剂的现状

3.研究背景和主要内容

3.1研究背景

3.2研究内容

第二章魔芋葡甘聚糖的提纯

引言

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

2结果与分析

2.1不同溶胀温度、时间、pH的影响

2.2不同酒精浓度条件下的提纯

2.3不同料液比条件下的提纯

2.4不同洗脱次数条件下的提纯

2.5不同pH值的酒精下的提纯

2.6两种方法的比较

3讨论

第三章魔芋葡甘聚糖的醚化改性及其产物的溶液稳定性研究

引言

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

2结果与分析

2.1反应条件对醚化改性的影响

2.2葡甘聚糖改性产物的结构表征--红外光的定性分析

2.3取代度与产品主要性能的关系

3讨论

第四章改性产物在胡萝卜豆奶复合饮料中的应用研究

引言:

1.材料与方法

1.1材料

1.2方法

2.结果与分析

2.1复合饮料的最佳配比

2.2复合饮料中主要成分

2.3改性产物对饮料稳定的影响

2.4加工工艺对复合饮料的稳定性影响

3.讨论

第五章胡萝卜豆奶复合饮料流变学特性的研究

引言

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

2结果与分析

2.1稳定剂浓度对流变学特性的影响

2.2温度对饮料流变学特性的影响

2.3pH对饮料流变学特性的影响

3.讨论

第六章结语与展望

1研究中存在的问题

2展望

参考文献

致谢