交联菊糖制备工艺的优化及理化性质

以制备交联菊糖为目的,在单因素试验基础上,根据Central-composite设计原理和响应面法优化交联菊糖制备的工艺参数。结果表明,菊糖质量浓度、交联剂用量、体系pH值和反应时间对交联菊糖交联度影响显著;交联菊糖最佳制备工艺为pH 10.19、交联剂用量12.04g/100g(基于菊糖干基)、菊糖质量浓度4.63%、反应时间3.59h、反应温度45℃。在该工艺条件下交联菊糖交联度为0.013 7±0.001 2,与理论预测值0.014 0相符。与普通菊糖相比,交联菊糖平均聚合度提高,平均粒径增大,溶解度下降,具有较高黏度和较好凝胶特性。     

薜荔籽果胶凝胶特性的研究

本实验采用LFRA质构仪测定不同影响因素对薜荔籽果胶凝胶强度的影响,初步探讨了薜荔籽果胶的凝胶特性和凝胶机理。实验结果表明,薜荔籽果胶在室温条件下,0.5%浓度的溶液就可形成凝胶;溶胶温度越高(50～100℃),其凝胶强度越大;薜荔籽果胶凝胶的pH值范围为3～6,最佳pH值为4;糖对薜荔籽果胶的凝胶强度影响较小,最佳糖添加量是20%;金属离子对其影响最大,影响效果依次为:Cu2 >Fe3 >Ca2 >Mg2 >K 。对薜荔籽果胶分子作用力的初步考察结果表明:疏水作用、氢键作用、静电作用在薜荔籽果胶形成凝胶的过程中均起到关键作用,疏水作用影响最大。     

菊芋苦荞山药复合功能膏的制备与工艺流程

研究菊芋苦荞山药复合功能膏的制备方法与工艺流程。将菊芋、苦荞和山药在一定条件下烘干、粉碎、过滤成粉,将菊芋粉放在一定条件下提取菊糖,提取方法采取温度、时间、料液比三因素正交试验,并将菊糖溶液与苦荞、山药按照一定比例混合。然后在菊芋苦荞山药复合溶液里添加一定浓度的果糖、果胶和CaCl_2,并控制一定的pH值。菊芋烘干温度80℃、时间10 h,过40目;山药烘干温度60℃、时间8 h,过100目;苦荞烘干温度60℃、时间8 h,过100目,最后制备的复合膏口感质地最好;采用热水浸提法对菊糖进行提取,通过正交试验确定了提取菊糖的最佳条件为:料水比1:40(g/mL),温度80℃,提取时间50 min,菊糖提取率为75.32%;添加果糖终浓度15%,低脂果胶1.2%,添加CaCl_20.06%;终pH控制在6.4,制备的复合膏的质感和口感达到理想状态。菊芋苦荞山药粉化后,以每100 mL菊糖液中加入0.4%山药粉、0.1%苦荞粉的比例混合,经果胶调制可以制备口感质感优良的多功能复合膏。     

兔皮胶原蛋白的性质及凝胶临界模型的建立

采用酸法从兔皮中提取胶原蛋白,并对其结构和性能进行表征。结果表明:兔皮胶原蛋白(rabbit skin collagen,RSC)提取率为69.18%;氨基酸分析表明,RSC由18种氨基酸组成;紫外-可见光光谱和傅里叶变换红外光谱分析表明RSC具有I型胶原蛋白的特征;热变性分析表明RSC的变性温度为35.8℃。采用透析法制备兔皮胶原蛋白凝胶(RSC-gel)并通过流变学原理分析pH值、温度、质量浓度与凝胶形成的关系,发现胶原蛋白溶液的pH值和质量浓度与凝胶的形成呈正相关,而胶原溶液的温度与凝胶的形成呈负相关。通过多组试验并建立胶原蛋白溶液的pH值、温度、质量浓度的多元非线性数学模型结果表明,该模型的拟合度较高,可为胶原蛋白凝胶的形成提供理论基础。     

青稞蛋白质凝胶特性的研究

青稞蛋白质弱的凝胶特性限制了其的应用。为了探索青稞蛋白质凝胶形成的条件,采用碱溶酸沉法提取青稞中的蛋白质,并研究了青稞蛋白质浓度、加热温度、加热时间、pH、尿素浓度、中性盐浓度以及丙二醇浓度对其凝胶特性的影响。研究结果表明,青稞蛋白质在碱性和质量浓度大于14%的条件下能形成凝胶;凝胶硬度在加热温度95℃和加热时间40min时达到最大;随着NaCl浓度和丙二醇浓度的升高,凝胶硬度和储能模量呈现先升高后降低的趋势;随着尿素浓度的增加,青稞蛋白质凝胶硬度和储能模量增加,当尿素浓度为7mol/L时,凝胶硬度为90.29g,说明尿素的变性作用可以破坏分子内和分子间的氢键以及疏水相互作用力,使得蛋白质折叠,活性基团暴露、相互作用,这些均有利于凝胶的形成。      

热凝胶在碱溶过程的流变学和质构学行为分析

碱溶过程是影响热凝胶提取工艺效率和产品质量的关键因素。为探寻适合工业化提取热凝胶的工艺条件,研究了碱处理时间、碱溶温度和碱浓度对热凝胶溶胶流变学和提取后凝胶产品质构的影响。结果表明,(1)随着碱处理时间的延长,溶胶黏度降低,稠度系数下降,流变指数增加,溶胶接近于牛顿型流体,凝胶强度基本不变;(2)热凝胶凝胶强度和溶胶黏度均随碱溶温度升高而下降,较高的温度处理会降低热凝胶的品质,室温或水冷环境下可以满足工业要求;(3)随着碱浓度的增加,流体流变行为从宾汉塑性流体向牛顿流体接近。碱浓度低于0. 3 mol/L时碱浓度明显影响溶胶流体性质,碱浓度高于0. 5 mol/L时碱浓度明显影响热凝胶品质。     

亚麻籽胶的胶凝性质

采用流变学法测定了亚麻籽胶溶液的胶凝点、熔化点，并采用质构仪、扫描电镜和原子力显微镜等手段研究了影响亚麻籽胶凝胶强度的因素，结果表明亚麻籽胶具有胶凝性，它能形成一种热可逆的冷致凝胶，亚麻籽胶溶液的胶凝点低于其凝胶的熔化点，且亚麻籽胶溶液的胶凝点及其凝胶的熔化点均随冷却的起始温度的升高而升高。亚麻籽胶浓度、溶解温度、pH、NaCl、CaCl2及复合磷酸盐能影响亚麻籽胶的凝胶强度，亚麻籽胶的凝胶强度随着浓度的增加及溶解温度的升高而增强；在pH6～9的范围内，亚麻籽胶的凝胶强度达到最大；NaCl和复合磷酸盐可以降低亚麻籽胶的凝胶强度，低浓度（〈0．3％）的CaCl2可以增强亚麻籽胶的凝胶强度，而高质量分数（〉0．3％）的CaCl2能降低亚麻籽胶的凝胶强度。     

产胶期溶氧水平对土壤杆菌ATCC 31749发酵产热凝胶流变性质的影响

热凝胶是由土壤杆菌在氮源限制条件下生产的水不溶性胞外多糖。通过在线实时调节通气量建立了恒定溶氧控制策略,并将产胶期溶氧分别恒定控制在饱和溶氧浓度DO 5%、25%、50%和75%水平。然后,考察了产胶期溶氧浓度对土壤杆菌(Agrobacterium.sp.ATCC 31749)发酵过程及热凝胶流变性质的影响。结果表明,低溶氧(DO 5%)造成热凝胶生产强度显著下降,而溶氧水平高于DO 25%后,热凝胶比生成速率基本恒定。同时,热凝胶-碱溶液的流变行为符合假塑性流体特征,随着产胶期发酵时间增加,热凝胶溶液粘度迅速升高,且非牛顿流体特征逐渐显著。相同发酵时间时,适度溶氧(DO 25%)热凝胶溶液具有最大粘度,而溶氧限制(DO 5%)和高溶氧时(DO 75%)粘度均较低。控制发酵溶氧水平可以获得具有不同流变性质的热凝胶产品。     

明胶溶液浓度对凝胶体质构特性与凝胶特性的影响研究

文章应用质构仪建立了明胶溶液凝胶体质构特性的评价方法，除了凝冻强度之外，还创新性地首次引入了凝胶破裂时的凝胶强度、坚实性、硬度及弹性等评价指标，指导外界刺激条件下凝胶破裂前凝胶特性的评价。另外，配制1%～10%质量分数的明胶溶液，分别应用质构仪、流变仪及差示扫描量热仪研究了不同浓度对明胶溶液凝胶体的质构特性、升温过程中的凝胶-溶胶转化温度与吸热焓，以及明胶溶液降温过程中的溶胶-凝胶转化温度。结果表明：明胶溶液浓度明显影响凝胶体的质构特性与凝胶特性，同时也影响明胶溶液升降温过程中的凝固温度与熔融温度。凝冻强度、凝胶强度、坚实性、硬度及凝胶-溶胶转化温度、溶胶-凝胶转化温度均随浓度增加出现明显增大，而且与浓度之间存在高度相关性。弹性与弹性模量总体趋势上亦随着溶液浓度的增加而增大，而且在升降温过程中明胶溶液的弹性模量变化表现出明显的物理凝胶特性。     

大豆11S球蛋白凝胶形成的影响因素分析

以低温脱脂大豆粕为原料,采用等电点冷沉法浸提11S球蛋白。对11S球蛋白凝胶形成过程中影响凝胶质构的因素进行了分析,研究表明,11S球蛋白凝胶形成时蛋白浓度、加热温度、加热时间、蛋白溶液pH对凝胶质构均有一定的影响。采用正交实验设计,通过质构仪进行物性测定比较其凝胶性,大豆11S球蛋白浓度14%、加热温度90℃、溶液pH为7、加热时间60min条件下形成的凝胶强度最好,其凝胶面积410.30g·s,凝胶力117.9g。      

菊粉对虾蛄磷酸化肌原纤维蛋白特性的影响

将菊粉添加到虾蛄磷酸化肌原纤维蛋白中,研究不同添加量对其乳化和理化特性以及凝胶特性的影响。结果表明:当菊粉浓度为1.0%,肌原纤维蛋白乳化活力最小为11.526 m²/g;当菊粉浓度为0.6%时,乳化稳定性最低为35.32%;菊粉的添加使蛋白表面疏水性逐渐降低,当添加量从0到1.0%时,随着浓度的增加,蛋白的浊度呈现先增加后降低的趋势;蛋白的起泡性和泡沫稳定性随着菊粉浓度的增加呈现先增加后降低的趋势;凝胶保水性随着浓度的增大先降低后上升;当菊粉添加量为0.8%时,蛋白凝胶硬度和弹性最大;凝胶白度受菊粉的影响不大;从DSC扫描曲线可以看出,当添加量从0到1.0%时,随着菊粉浓度的增大,其蛋白结构越来越稳定。本研究结果为进一步研究菊粉在虾蛄磷酸化MP的应用提供了一定的理论和实践依据。     

菊粉酸降解动力学研究

通过考察温度、溶液pH值及水分含量对菊粉酸降解的影响,探索菊粉酸水解规律。结果表明:菊粉水溶液在pH 5.0～7.0、温度低于100℃时具有良好的稳定性;但当pH值低于4.0时,菊粉出现明显的水解反应。菊粉溶液在不同温度和pH值下的酸降解动力学表明,其水解反应遵循一级反应动力学方程。利用菊粉凝胶特性考察水分含量与菊粉酸降解的关系,发现相同pH值(pH=3)条件下,水分含量越高,菊粉降解速率越快,凝胶中菊粉降解速率低于菊粉水溶液降解速率。     

菊粉在乙醇溶液中成胶行为规律的研究

为探索菊粉在乙醇溶液中成胶行为及凝胶质构变化规律,采用加热/冷藏的方法制配制菊粉凝胶,考察质量分数35%、45%和55%的菊粉溶液在体积分数0-40%乙醇溶液中的成胶行为,利用质构仪分析不同条件下凝胶的质构特性。试验发现随菊粉质量分数的增加其在乙醇溶液中的成胶能力增强;乙醇体积分数对菊粉成胶能力影响显著,当乙醇体积分数低于30%时,随着其体积分数的增加菊粉的成胶能力和持水性显著提高;当乙醇体积分数高于30%时,随着其体积分数的提高菊粉的成胶能力和持水性呈下降的趋势。质构仪分析表明,增加菊粉含量可显著提高凝胶的质构特性,而乙醇对凝胶质构有双向作用,随乙醇体积分数的增加,凝胶质构特性呈现先增大后减少的趋势,对硬度、强度、黏附力及黏着性的影响拐点为20%,而对凝聚性和咀嚼性的影响拐点为10%。     

Kinetic Study of Thermally Induced Inulin Gel

ABSTRACT: Heated inulin solution undergoes a sol-gel transition during cooling and forms a white smooth gel under optimized conditions. The degree of gel formation is negatively related to hydrolysis of inulin during heating. Heating makes inulin soluble; overheating causes hydrolysis of dissolved inulin into smaller molecules. Using a 2-step model including a solubilization step and a hydrolysis of inulin step, we found that both steps follow pseudo first-order kinetics. Separate studies on initial rates of the solubilization and hydrolysis of inulin steps at constant temperatures show that the solubilization rate of inulin is much faster than that of the hydrolysis of inulin. Gel formation of inulin may be related to the average chain length of inulin after heating.     

菊粉对刺云实胶-黄原胶复配体系质构和流变特性的影响

将以刺云实胶(Tara Gum)-黄原胶(Xanthan Gum)复配体系为研究对象,探究了添加菊粉(0%、5%、10%、15%、20%,w/w)对复配体系质构及流变特性的影响,并利用电镜扫描技术观察复配体系的凝胶结构。结果表明,添加15%菊粉后复配体系凝胶强度、硬度、咀嚼度、弹性、凝胶形成平均速率(SDRa)、储能模量(G')明显增大,菊粉浓度高于15%后,此六特征值被降低。采用阿伦尼乌斯方程对凝胶形成过程中的动力学参数进行拟合,决定系数均在0.90以上,具有较高的拟合度。与对照相比,添加菊粉后,活化能(Ea)明显降低,高温区与低温区表现出明显的差异。电镜扫描结果显示,添加15%的菊粉通过水合作用促进刺云实胶与黄原胶之间形成更细密、平整的网络凝胶结构,改善了复配体系的质构和流变特性。     

燕麦β-葡聚糖对大豆分离蛋白酸致凝胶物理性质影响的研究

采用乳酸菌发酵法对大豆分离蛋白/燕麦β-葡聚糖混合体系酸致凝胶的物理性质进行研究,将不同分子量燕麦β-葡聚糖添加到大豆分离蛋白中,探讨燕麦β-葡聚糖浓度和分子量对SPI凝胶的脱水收缩作用、质构特性和持水性的影响。结果表明:保加利亚乳杆菌发酵产酸速率较快,并且对混合凝胶性质的影响优于嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌,为最佳发酵菌种。较高浓度或高分子量燕麦β-葡聚糖能降低SPI凝胶的脱水收缩作用,即减少乳清的析出;随着燕麦β-葡聚糖浓度的增加,SPI凝胶硬度和持水性呈下降趋势,而弹性和内聚性先增加后降低;高分子量的燕麦β-葡聚糖能够改善SPI凝胶的质构特性,并且增加凝胶的持水性。      

Effect of CMC Molecular Weight on Acid‐Induced Gelation of Heated WPI‐CMC Soluble Complex

Acid‐induced gelation properties of heated whey protein isolate (WPI) and carboxymethylcellulose (CMC) soluble complex were investigated as a function of CMC molecular weight (270, 680, and 750 kDa) and concentrations (0% to 0.125%). Heated WPI‐CMC soluble complex with 6% protein was made by heating biopolymers together at pH 7.0 and 85 °C for 30 min and diluted to 5% protein before acid‐induced gelation. Acid‐induced gel formed from heated WPI‐CMC complexes exhibited increased hardness and decreased water holding capacity with increasing CMC concentrations but gel strength decreased at higher CMC content. The highest gel strength was observed with CMC 750 k at 0.05%. Gels with low CMC concentration showed homogenous microstructure which was independent of CMC molecular weight, while increasing CMC concentration led to microphase separation with higher CMC molecular weight showing more extensive phase separation. When heated WPI‐CMC complexes were prepared at 9% protein the acid gels showed improved gel hardness and water holding capacity, which was supported by the more interconnected protein network with less porosity when compared to complexes heated at 6% protein. It is concluded that protein concentration and biopolymer ratio during complex formation are the major factors affecting gel properties while the effect of CMC molecular weight was less significant.     

响应面优化蒲公英橡胶草菊糖提取工艺及其MALDI-TOF MS分析

以蒲公英橡胶草根为原料,采用超声提取的方式,通过单因素实验和响应面试验探究了超声功率、提取时间、超声温度、液料比对蒲公英橡胶草菊糖提取率的影响,得到蒲公英橡胶草菊糖提取的最佳工艺为:超声功率230 W、超声时间34 min、超声温度61 ℃、液料比30:1（mL:g）,菊糖提取率为20.14%±0.19%。采用氢氧化钙-磷酸法、三氯乙酸法、Sevage法进行脱蛋白纯化,得出氢氧化钙-磷酸法的效果最好,其蛋白清除率达90.78%,菊糖损失率为26.44%。将菊糖粗提液经蛋白纯化、脱色、旋蒸、醇沉及真空冷冻干燥后得到纯度为80.8%的菊糖,为白色固体粉末。经MALDI-TOF MS进行表征分析,确定其单体的分子量为162,端基的分子量和为179,能检测到的聚合度范围为2~30。此研究为蒲公英橡胶草的综合利用研究提供了理论依据。     

菊粉对小麦面筋蛋白理化性质的影响

利用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜研究菊粉添加量对小麦面筋蛋白乳化特性和热特性的影响,并对小麦面筋蛋白的结构进行表征。结果表明,较低添加量的菊粉对小麦蛋白乳化性能的影响较显著,10%的菊粉可以使其乳化活性提高14.4%,7.5%的菊粉可以使蛋白质乳化稳定性提高18.7%。热力学实验表明菊粉可以提高蛋白质变性温度,降低焓变值,添加12.5%的菊粉可以最大程度提高蛋白质变性温度。面筋蛋白网络结构随着菊粉的添加更加致密。通过对小麦面筋蛋白的结构分析表明：添加20%的菊粉会使蛋白质中二硫键相对含量增加2.22 倍,小麦蛋白的β-转角结构在添加菊粉后向β-折叠结构和无规卷曲结构转化。     

利用膜法分离姬松茸多糖的研究

利用L9(34)正交设计表研究了料液温度、操作压力和料液浓度等因素在膜法分离姬松茸多糖中的影响,并利用微滤、不同截留分子量的超滤组件和纳滤组件将姬松茸多糖进行分级分离,将获取的截流液冷冻干燥后用高效凝胶渗透色谱仪(HPGPC)对其分子量分布进行测定。实验表明利用膜组件对姬松茸多糖的分级分离是有效的,可使其分子量分布变窄。