魔芋葡甘聚糖/淀粉复合改性研究进展

魔芋葡甘聚糖与淀粉均是资源丰富的高分子多糖,在食品、医药、生物学等领域有着广泛应用;魔芋葡甘聚糖/淀粉复合能够显著地改善彼此性质,从而扩大其应用范围。目前,国内外对二者复合改性研究的系统阐述较少。本文从物理改性、化学改性、生物改性三方面对魔芋葡甘聚糖/淀粉复合改性的方法进行介绍并对其前景进行探讨,以期能够更好地开发利用这些资源,并为其他大分子多糖复合改性提供借鉴。      

魔芋葡甘聚糖/明胶复配胶液表观粘性研究

该文研究了胶液浓度、pH、剪切速率对魔芋葡甘聚糖及明胶溶液表观粘度影响,并将两者进行复配,研究了pH、复配胶溶液浓度、复配比例对复配胶液表观粘度影响。研究结果表明,魔芋葡甘聚糖和明胶溶液表观粘度随浓度增加而增加;随pH增高呈现出先升后降趋势。魔芋葡甘聚糖溶液表观粘度随剪切速率升高而降低,并表现出了剪切变稀假塑性。明胶溶液表观粘度随剪切速率增加而趋于稳定。复配胶液表观粘度随魔芋葡甘聚糖所占比例增加而增大,随复配胶液浓度变大而变大,随pH增加先升后降;在总胶浓度为2%、魔芋葡甘聚糖与明胶为7∶5的配比、pH=8情况下,复配胶液表现出较好流动性,且形成富有弹性和咀嚼性凝胶体。     

魔芋葡甘聚糖与羧甲基淀粉复配凝胶稳定性研究

以魔芋葡甘聚糖(KGM)与羧甲基淀粉(CMS)复配凝胶的强度为指标,探讨了复配胶总浓度、复配比例、煮胶温度、煮胶时间、存放时间和KCl盐离子浓度等因素对复配凝胶性质的影响。实验结果显示,形成良好复配凝胶所需最小总胶浓度为20g/L;形成复配凝胶的最优工艺条件为:复配比例8∶2(KGM∶CMS)、煮胶温度75℃、煮胶时间90min、存放时间24h。此外,研究发现KCl会降低复配凝胶稳定性。      

魔芋葡甘聚糖与马铃薯淀粉相互协同作用研究

该文选用KGM为亲水胶体,考察对马铃薯淀粉糊化、流变特性及冻融稳定性的影响,通过对主要参数的统计学分析,探讨其变化规律。淀粉的糊化特性分析结果发现,与单独淀粉体系相比,加入KGM后,复配体系的峰值黏度随着亲水胶体比例的增大而显著增加,而糊化温度降低。KGM的加入能在一定程度上抑制马铃薯淀粉的回生,提高淀粉糊的冷稳定性。动态流变特性分析发现所有样品的贮能模量G'>损耗模量G',损耗角正切值(tanδ=G"/G')均<1,表现为一种典型的弱凝胶动态流变学谱图。静态流变特性分析结果表明,不同配比的KGM与淀粉复配体系均表现出剪切变稀的现象,即为假塑性流体的性质。同时,Power–law方程适用于本试验样品体系流变曲线的拟合,相关系数均在0.90以上。对复合体系的冻融稳定性考察还发现KGM与马铃薯淀粉复配体系冻融稳定性好适合于加工冷冻食品。     

魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖体系流变性能研究

为得到加工、储藏性能更优良的体系,本试验运用流变技术研究浓度、频率、温度对魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖体系静态及动态流变性能的影响。结果表明:魔芋葡甘聚糖的添加能显著提高体系的黏度、动态模量;适量添加普鲁兰多糖(质量浓度20 mg/m L),体系黏度、动态模量随之增加,质量浓度超过20 mg/m L,体系黏度、动态模量随其浓度的增大而显著降低;普鲁兰多糖质量浓度20 mg/m L时,体系阻尼系数1的频域和温域随其浓度的增大而拓宽,体系阻尼性能提高。在碱性条件下,试验范围内魔芋葡甘聚糖(KGM)质量浓度为10~15 mg/m L,普鲁兰多糖(PULL)添加20~40 mg/m L时,可得到黏度适中,分散性、稳定性好,胶凝性佳,阻尼性能优良的体系。     

魔芋葡甘聚糖与羟丙基甲基纤维素复配体系流变行为研究

以魔芋葡甘聚糖(KGM)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)复配体系为研究对象,使用旋转流变仪对复配体系进行稳态剪切、频率和温度扫描测试,分析溶液质量分数和复配比对KGM/HPMC复配体系黏度和流变特性的影响。结果表明,KGM/HPMC复配体系为非牛顿流体,体系质量分数和KGM含量的增加,使复配溶液的流动性降低,黏度增加。在溶胶态,KGM和HPMC分子链通过疏水相互作用,形成排列更为致密的结构。增加体系质量分数和KGM含量,均有利于维持该结构的稳定性。在低质量分数体系中,提高KGM含量有利于形成热致凝胶;而在高质量分数体系中,提高HPMC含量有利于形成热致凝胶。     

魔芋葡甘聚糖/威兰胶体系流变性能研究

本文主要对魔芋葡甘聚糖/威兰胶(KGM/WG)共混体系的流变性能进行了研究,结果表明:不管是单一多糖还是KGM/WG共混体系,黏度均随剪切速率的增加而逐渐下降,呈现为假塑性流体;KGM/WG共混体系表现出很强的浓度依赖性,浓度越高,黏度越高;相比于单一KGM,添加一定量的WG,共混体系的流变性能和热稳定性能明显提高;KW8共混体系多糖分子间存在较强的作用力,流变性能最佳。     

魔芋葡甘聚糖醚化改性产物的流变学研究

魔芋葡甘聚糖羧甲基化是其醚化改性的主要途径。本文通过改性产物浓度、介质温度和剪切速率的变化考察了羧甲基魔芋葡甘聚糖水溶胶的流变性能。实验表明,在0～100℃范围内,粘度随溶胶温度上升而下降;浓度低于0.25%时,CMKGM溶胶近似于牛顿流体,当浓度高于0.25%时,其表现为假塑性流体,且其假塑性随浓度增大更为突显;剪切速率的增大,直接导致粘度递减,且高浓度溶液受其影响更明显;静态激光散射分析表明,羧甲基魔芋葡甘聚糖分子量较原魔芋葡甘聚糖下降约16.7%,根据第二维里系数的增大和均方根回转半径的较小改变反映出羧甲基魔芋葡甘聚糖溶胶的水溶性更好,这些均为魔芋葡甘聚糖在工业上的深入开发应用提供了参考依据。      

脱乙酰魔芋葡甘聚糖对马铃薯淀粉糊化及流变性质的影响

以马铃薯淀粉为原料,向其中添加脱乙酰度分别为20%、45%、70%、90%的魔芋葡甘聚糖,研究复合体系的糊化及流变性质。结果表明随着魔芋葡甘聚糖脱乙酰度增加,复合体系的糊化温度略向高温移动,从66.0 ℃增加至66.5 ℃,糊化焓值从10.1 J/g下降至8.9 J/g。静态流变学实验表明,脱乙酰魔芋葡甘聚糖-马铃薯淀粉体系为假塑性非牛顿流体,呈现明显剪切稀化现象。Power-law方程拟合发现,随着魔芋葡甘聚糖脱乙酰程度增大,复合体系稠度系数k值从128.8上升至694.4,流动特性指数n值从0.4711下降至0.3879。动态流变学实验表明,当魔芋葡甘聚糖脱乙酰度从20%增加至90%,复合体系凝胶强度的An值从236.7增加至2468.9。说明高脱乙酰度魔芋葡甘聚糖对马铃薯淀粉凝胶强度贡献明显。     

魔芋葡甘聚糖醚化改性产物的流变学研究

魔芋葡甘聚糖羧甲基化是其醚化改性的主要途径。本文通过改性产物浓度、介质温度和剪切速率的变化考察了羧甲基魔芋葡甘聚糖水溶胶的流变性能。实验表明,在0～100℃范围内,粘度随溶胶温度上升而下降;浓度低于0.25%时,CMKGM溶胶近似于牛顿流体,当浓度高于0.25%时,其表现为假塑性流体,且其假塑性随浓度增大更为突显;剪切速率的增大,直接导致粘度递减,且高浓度溶液受其影响更明显;静态激光散射分析表明,羧甲基魔芋葡甘聚糖分子量较原魔芋葡甘聚糖下降约16.7%,根据第二维里系数的增大和均方根回转半径的较小改变反映出羧甲基魔芋葡甘聚糖溶胶的水溶性更好,这些均为魔芋葡甘聚糖在工业上的深入开发应用提供了参考依据。     

魔芋葡甘露聚糖的化学结构与流变性质

本文着重研究了从四川白魔芋(Amorphophallus albus)和花魔芋(Amorphophallus rivieri)分离而得的白魔芋葡甘露聚糖(aKGM)和花魔芋葡甘露聚糖(rKGM)的化学结构与流变性质,还研究了aKGM与其它多糖黄原胶(XanthanGum 简称XG)的协同作用以及aKGM与蛋白质的相互作用。由X-射线衍射法证明aKGM与rKGM均属无定形结构,因而具有非常强的吸水膨胀性能:由凝胶过滤与光散射法证明aKGM的分子量大于rKGM,两者的分子量都较均一;由HPLC法测得aKGM与rKGM中葡萄糖(G)与甘露糖(M)的摩尔比分别为1:1.70与1:1.60。魔芋葡甘露聚糖(Konjac Glucomannan 简称KGM)水溶液为典型的假塑性流体,aKGM水溶液的稠度大于rKGM。研究结果表明,KGM-XGKGM-SP与I(SPI为分离大豆蛋白)是两种新型的胶凝剂,这对于拓宽魔芋的应用范围有极其重要的价值。.     

玉米淀粉/壳聚糖/魔芋葡甘露聚糖复合膜的制备及物性研究

以玉米淀粉、壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖(KGM)为成膜基材。通过研究成膜配方中壳聚糖与KGM质量比、玉米淀粉、甘油、吐温-80等材料的质量分数对复合抗拉强度(TS)、断裂伸长率(EAB)、水蒸气透过系数(WVP)和不透明度(Opacity)的影响,以主成分分析法计算复合膜综合分为评价指标,利用正交实验对复合膜成膜配方进行优化。结果表明:当壳聚糖与KGM质量比1.0∶0.6、玉米淀粉质量分数10%、甘油质量分数0.50%、吐温-80质量分数0.30%时,复合膜TS为(22.53±0.16)MPa,EAB为(20.07±1.18)%,WVP为(1.87±0.01)×10~(-12)g·cm~(-1)·s~(-1)·Pa~(-1),不透明度为(4.13±0.07)mm~(-1),复合膜性能最优。     

魔芋多糖及其在茶汤中的流变学特性研究

本试验研究了魔芋多糖(KGM)及其添加到茶汤中的流变学特性。结果分析表明:KGM含量≥0.100%以上时,其水溶液和魔芋茶汤的流变类型均属非牛顿型流体(n<1),且为假塑性液体。在KGM含量为0.100%、0.150%和0.200%时,其水溶液和魔芋茶汤的稠度系数K值和流动特性指数n值分别为,K值:1.189×10-2,2.778×10-2,1.583×10-1(KGM);5.851×10-3,9.75×10-3,2.824×10-2(魔芋茶汤);n值:0.9388,0.8897,0.7229(KGM);0.9584,0.9554,0.9048(魔芋茶汤)。而KGM含量小于0.100%(如0.075%、0.050%)时,则属牛顿型流体(n≈1),首次明确了KGM水溶液和魔芋茶汤的牛顿流体与非牛顿流体的临界浓度,为魔芋多糖作为饮料稳定剂奠定了理论基础。实验结果还表明,KGM含量相同的魔芋茶汤粘稠度较KGM水溶液的小,更易流动,因而更接近牛顿流体,而KGM水溶液则偏离牛顿流体。另外,在相同KGM含量下,魔芋茶汤的触变性粘度比KGM流体的小,并且很小的温度变化即可导致流体较大的粘度变化,魔芋茶汤的表观活化能只有1.0737kcal/mol。这表明KGM在稀溶液中的物理状态极易受温度影响。     

魔芋葡甘聚糖与阿拉伯胶复合水溶胶流变特性及结构表征

为了研究魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan,KGM）与阿拉伯胶（Gum arabic,GA）复合水溶胶的性质,提升其在食品工业中的应用性能,本文以不同比例的KGM/GA复合水溶胶为研究载体,采用流变仪、FT-IR、XRD和SEM对其流变特性与结构表征进行研究,探讨添加比例对KGM/GA复合水溶胶性能的影响。结果表明,KGM和GA具有良好的相容性,在恰当的复配比例下,二者可以起到协同增效的作用,GA可以改善KGM的流变性和透明度,KGM可以改善GA的粘弹性和稳定性;KGM和GA通过氢键的增加和乙酰基的减少,促进相互的交联,加强复合水溶胶体系的分子间作用力,形成均匀规则的稳定结构。当KGM:GA为5:5（w/w）时,得到综合性能优异的KGM/GA复合水溶胶,与KGM单一体系相比,透明度提高了65.82%,结晶度增强了14.57%,此时样品的黏度适中、稳定性高、粘弹性较好,有望为食品级粘合剂和膳食纤维类饮品等的开发提供一定的理论参考。     

魔芋葡甘聚糖溶液浓度/温度对其流变特性的影响

采用旋转流变仪研究浓度与温度对魔芋葡甘聚糖(KGM)溶液流动曲线的影响,结果表明魔芋葡甘聚糖溶液是一种非牛顿流体,具有显著假塑性流体特征;对于温度而言,在外界剪切力作用下,降低温度,会增大KGM溶液的剪切应力。随着溶液浓度的升高(0.3%~1.5%,w/w),温度降低,KGM溶液剪切应力增大的趋势逐渐增强。对于浓度而言,随着KGM浓度的增加(0.3%~1.5%),溶液的剪切应力随之增大。同时,随着温度升高,体系剪切应力随KGM浓度升高而增大的趋势逐渐变缓。在高温条件下(55~65 ℃),当体系浓度从1.2%增加至1.5%时,体系的剪切应力并未进一步增加。故可通过升温与降低浓度方式,减弱KGM溶液的剪切应力。     

魔芋葡甘聚糖/表面脱乙酰甲壳素纳米纤维复合凝胶的制备及流变性能

研究魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）与不同质量分数的表面脱乙酰甲壳素纳米纤维（surface deacetylated chitin nanofiber,S-ChNF）制成的复合凝胶的微观结构及性能变化。结果表明,KGM/S-ChNF复合凝胶均呈现剪切稀化现象,符合幂定律模型,是一种假塑性流体;且随着S-ChNF添加量的增加,凝胶的黏度增加,剪切应力降低,稠度系数由23.174 Pa·sn增大至29.950 Pa·sn,而流动指数则由0.436 63降低至0.413 08,表明其假塑性能提高。动态黏弹性分析表明,储能模量和损耗模量均表现出对角频率的依赖性,且随着S-ChNF添加量的增加,两者呈现上升趋势。此外,交叉点由6.77 s－1向低角频率方向移动至3.77 s－1,表明分子间氢键作用力增强,增大了KGM分子链移动的阻力,松弛时间变长,凝胶倾向于呈现弹性特征。傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜及热重分析结果显示,随着S-ChNF含量的增加复合体系内分子间相互作用增强,形成具有稳定网络结构的体系,从而改善复合凝胶的流变性特并且提高了复合凝胶的热稳定性。