低浓度卡拉胶的流变特性及其复配性研究

摘要

本论文以卡拉胶溶液为研究对象,考察了其在低浓度下的流变特性及浓度、剪切速率、温度、恒温加热时间、冷冻冷藏、搅拌时间、放置时间、pH值、电解质和非盐物质对溶液黏度及凝胶强度的影响,并对卡拉胶与魔芋胶、明胶、琼脂的复配性进行了探讨,研究结果表明:
　　 低浓度(0.05％～0.5％)卡拉胶溶液的黏度随浓度的增大而增加,溶液呈现假塑性,表现出剪切稀化的特点；随温度的升高,溶液的黏度逐渐下降；低浓度卡拉胶溶液的黏度随恒温加热时间的增加而下降；在一定搅拌速率下,0.1％卡拉胶溶液的黏度随搅拌时间的增加先缓慢上升,当搅拌时间超过90min时,溶液黏度快速下降；溶液黏度随放置时间的增加而下降,在放置时间≥3d时趋于稳定:0.1％卡拉胶溶液的黏度随冷藏时间的增加而缓慢上升,随冷冻时间的增加而逐渐下降,0.5％卡拉胶溶液在冷藏12h后即成凝胶,其溶液黏度随冷冻时间呈现波动状态；加入11％的食盐后,卡拉胶溶液的黏度升高,在第三天后趋于稳定；在电解质添加浓度为0.1％时,溶液黏度有所下降,电解质添加浓度为0.5％时,钾盐可诱导溶液形成凝胶,而加入钠盐的卡拉胶溶液不形成凝胶,其黏度缓慢下降；乙醇可使0.1％卡拉胶溶液黏度增加,而蔗糖则使其黏度下降,柠檬酸和可溶性淀粉几乎不对溶液黏度产生影响；在酸性条件下(pH<5),溶液黏度随pH值的增大而下降,在接近中性(pH5～9)时基本稳定,随后又下降。
　　 低浓度(0.5％～1.0％)卡拉胶的凝胶强度先随浓度的增大而呈线性增大,在0.8％时达到峰值,然后急剧减小；凝胶强度随凝胶时间的延长而增大,在10h左右达到稳定,随后逐渐下降；低浓度卡拉胶凝胶强度随冷藏时间的延长而增大,随冷冻时间的延长而下降:搅拌作用使凝胶强度大幅下降,其后凝胶强度随搅拌时间的增加保持不变:凝胶强度随温度的升高而急剧减小,在65℃时达到稳定；75℃恒温加热30min后,凝胶强度显著下降并迅速稳定；加入11％的食盐使凝胶强度迅速降低,两天后达到稳定；钾盐可提高凝胶的强度,且随着添加浓度的增加效果越明显,钠盐却使凝胶强度小幅下降,只有NaCl在添加浓度为5％时才使强度明显升高；在pH<5.5时,凝胶强度随pH值的增大而增大,在pH5.5～9.5时基本稳定,pH9.5～11.0时明显下降,当pH>11.0时,强度又急剧回升；四种非盐物质乙醇、蔗糖、柠檬酸和可溶性淀粉对卡拉胶凝胶强度的影响相同,均使其大幅下降,且与添加浓度无关。
　　 卡拉胶(CAR)与魔芋胶(KM)具有显著的协同增效作用,0.1％卡拉胶和0.2％的魔芋胶在配比为7:3时,复配液黏度最大,比单一胶体溶液具有更好的耐高温及抗冻融性能；魔芋胶与卡拉胶按一定比例复配后,复配胶凝胶强度相对卡拉胶有显著提高,总胶浓度为1％的复配胶最佳配比为5:5。卡拉胶与明胶(Gel)亦具协同增效作用,0.1％卡拉胶与0.1％明胶复配液的最佳配比为5:5,黏度随温度的升高而下降,随冷藏时间的延长而上升,但随冷冻时间的延长变化很小,随放置时间的延长下降幅度不大,且稳定时间较短,搅拌作用对复配液黏度无影响；0.1％卡拉胶溶液与0.1％琼脂(AG)溶液在配比为7:3时有协同增效作用,0.7％卡拉胶与0.5％琼脂复配不存在凝胶增效作用。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 卡拉胶概述

1.1.1 卡拉胶的来源

1.1.2 卡拉胶的结构和类型

1.1.3 卡拉胶分子质量的测定

1.1.4 卡拉胶的安全性和质量标准

1.1.5 卡拉胶的一般性状

1.1.6 卡拉胶的主要特性

1.1.7 卡拉胶的生产

1.1.8 卡拉胶的应用

1.2 卡拉胶研究的现状及存在的问题

1.2.1 卡拉胶的国外研究现状

1.2.2 卡拉胶的国内研究现状

1.2.3 目前对卡拉胶研究存在的主要问题

1.3 本课题研究的目的及意义

2 低浓度卡拉胶溶液黏度的影响因素研究

2.1 材料与方法

2.1.1 材料与试剂

2.1.2 主要实验仪器

2.1.3 实验方法

2.2 结果与分析

2.2.1 浓度对卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.2 剪切力变化对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.3 温度对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.4 恒温加热时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.5 搅拌时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.6 放置时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.7 冷冻冷藏对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.8 食盐对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.9 电解质对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.10非盐物质对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.2.11 pH值对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

2.3 小结

3 低浓度卡拉胶凝胶强度的影晌因素研究

3.1 材料与方法

3.1.1 材料与试剂

3.1.2 主要实验仪器

3.1.3 实验方法

3.2 结果与分析

3.2.1 浓度对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.2 凝胶时间对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.3 冻融因素对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.4 搅拌时间对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.5 温度对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.6 恒温加热时间对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.7 食盐对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.8 电解质对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.9 pH值对卡拉胶凝胶强度的影响

3.2.10非盐物质对卡拉胶凝胶强度的影响

3.3 小结

4 低浓度卡拉胶的复配研究

4.1 卡拉胶与魔芋胶的复配实验

4.1.1 材料与方法

4.1.2 结果与分析

4.2 卡拉胶与明胶的复配实验

4.2.1 材料与方法

4.2.2 结果与分析

4.3 卡拉胶与琼脂的复配实验

4.3.1 材料与方法

4.3.2 结果与分析

4.4 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.1.1 不同因素对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响

5.1.2 不同因素对低浓度卡拉胶凝胶强度的影响

5.1.3 低浓度卡拉胶的复配

5.2 展望

5.3 本研究的创新点

参考文献

附录 A:攻读学位期间的主要学术成果

致谢