脂质体水凝胶结构变化与形成机理

通过明胶和壳聚糖为原料制备互穿聚合物网络结构（interpenetrating polymer network,IPN）水凝胶,采用质构考察不同比例配方和交联剂转谷氨酰胺酶（microbial transglutaminase,mTG）质量浓度对IPN水凝胶的影响,同时研究将脂质体包埋进IPN水凝胶后形成的脂质体水凝胶结构及胶联机理。结果表明：明胶与壳聚糖按质量比4∶1混合、mTG质量浓度10 mg/mL条件下,制备的脂质体水凝胶可成胶且质构性质表现最优,硬度可达到18.68 g;通过膨胀系数、傅里叶变换红外光谱、差热分析及交联率分析等可知,脂质体与水凝胶通过化学方式进行联接,同时存在氢键的作用,且脂质体被包裹入凝胶内部网状结构。脂质体水凝胶的研究多以包埋缓释为主,较少有针对其结构和交联方式的报道。本研究结果对开发新型脂质体和脂质体水凝胶等运载体系并将其应用于食品营养物的包埋、缓释提供新思路。     

米谷蛋白-小麦阿拉伯木聚糖复合水凝胶性能研究

目的 研究不同米谷蛋白与阿拉伯木聚糖浓度对复合凝胶性质的影响。方法 本研究采用米谷蛋白与小麦阿拉伯木聚糖作为主材料,通过热处理与漆酶诱导复合处理使得米谷蛋白中的酪氨酸与小麦阿拉伯木聚糖链上的阿魏酸共价交联形成复合水凝胶。比较不同浓度米谷蛋白及阿拉伯木聚糖对复合水凝胶的硬度、流变、持水性及溶胀特性的影响。结果 随米谷蛋白及阿拉伯木聚糖浓度分别升高,其复合水凝胶的凝胶硬度、流变特性、持水能力及溶胀特性均显著提高。但可能因凝胶网络结构及作用力等原因,二者浓度达到一定限度(160 mg/ml、25 mg/ml)后,其持水与溶胀特性略有降低。结论 高浓度材料制备所得米谷蛋白/阿拉伯木聚糖复合水凝胶具有较高的力学性能与保水性能,这也为该水凝胶在食品领域进一步研究提供了一定的理论基础。     

基于氧化石墨烯/纳米银的导电水凝胶制备及其性能

为了研发基于氧化石墨烯/纳米银(GO/AgNPs)的智能传感器,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)双交联水凝胶为基材,利用GO/AgNPs复合物作为导电填充材料,制备了PVA/SA导电双交联水凝胶。将PVA与SA按一定比例混合,经过冷冻交联,可以形成具有极高力学性能的强力水凝胶。调节PVA溶液的质量浓度,改变PVA与SA的比例,可以制备出断裂伸长率高达250%的强力水凝胶。当水凝胶中导电聚合物的质量分数为2.0 mg/mL时,其表现出良好导电性,随着伸长率的增加,其电阻也显著增大,制备的导电水凝胶传感器的灵敏度最高可达1.0,可用于检测人体基本运动。     

响应面法优化桑葚酵素食用凝胶的制备工艺

以海藻酸钠、壳聚糖、桑葚酵素为原料,氯化钙为离子交联剂,制备酵素食用凝胶。通过单因素实验和Box-Behnken响应面法,研究海藻酸钠与壳聚糖质量比、交联时间、氯化钙浓度对酵素凝胶硬度、胶着性、咀嚼性等质构指标的影响。结果表明,酵素凝胶最佳的制备工艺为:海藻酸钠与壳聚糖质量比5:2.82、交联时间131 min、氯化钙浓度17.9 mg/mL。在此优化工艺条件下,测得酵素凝胶硬度为7.19 N、胶着性为6.60 N、咀嚼性为0.70 kgf。优化所得结果准确可靠,可为酵素功能性食品的进一步开发与利用提供理论依据和技术参考。     

两种海藻酸钠基凝胶的溶胀和质构性能

壳聚糖、果胶和海藻酸钠是天然多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性等优点。以CaCl_2为交联剂制备壳聚糖-海藻酸钠水凝胶和果胶-海藻酸钠水凝胶,研究Ca Cl2浓度、多糖质量比(壳聚糖与海藻酸钠、果胶与海藻酸钠)和交联温度对水凝胶在模拟人体胃肠道环境(pH 1.2胃、pH 6.8小肠、pH 7.4结肠缓冲溶液)中溶胀性能的影响。当壳聚糖或果胶和海藻酸钠质量比为1.25∶1、CaCl_2浓度为0.09 mol/L、温度为60℃时,制备的水凝胶在pH 1.2溶液中溶胀率最小,在pH 6.8和pH 7.4溶液中溶胀率较大;结果表明所制备水凝胶具有pH值敏感性。此外,在优化条件下水凝胶具有较好的质构性能。     

N,O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备、溶胀性和质构性能研究

以Ca Cl2为交联剂制备NOCC/海藻酸钠混合水凝胶,研究NOCC与SAL质量比、Ca Cl2含量、交联p H值和NOCC取代度对水凝胶在p H 1.2、6.8和7.4溶液中溶胀性的影响,同时研究了NOCC取代度对NOCC∕SAL水凝胶质构性能的影响。试验结果表明,NOCC与SAL按1:3的质量比混合,保持总固形物含量为2%,Ca Cl2含量为1%、交联p H值为7时形成的水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较小,而在p H 6.8溶液中的溶胀率最大。NOCC取代度对水凝胶的溶胀性和质构性能有显著影响,水凝胶在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀率均随着取代度的增加而增大,且在p H 6.8溶液中的溶胀率大于在p H 7.4中的溶胀率。取代度为1.1的NOCC/SAL水凝胶硬度最大。     

钙源及海藻酸钠/多孔玉米淀粉配比对其凝胶特性的影响（网络首发、推荐阅读）

采用氯化钙滴注法和碳酸钙内源固化法制备不同多孔淀粉含量的海藻酸钠凝胶,并分析了凝胶硬度、析水率、溶胀特性、结晶结构、微观结构等性质。结果表明：钙源和海藻酸钠/多孔淀粉配比（质量比r值）显著影响凝胶性质,r较高时（r=4∶2或5∶1）,碳酸钙诱导形成形状均一、结构致密凝胶块,硬度较大,析水率低,氯化钙诱导形成形状均一、具有致密外壳的凝胶珠。不同的凝胶结构使凝胶珠在初期溶胀较慢,最终的溶胀率较高;而凝胶块在初期溶胀较快,最终的溶胀率稍低。两种方法制备的凝胶具有结肠液中溶胀率高、胃液中溶胀率低的特点,具有良好的pH响应性。微观结构分析表明,海藻酸钠与多孔淀粉之间具有良好的相容性。研究结果对开发制备pH响应型生物活性物质递送载体有借鉴意义。     

取代度对O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀和质构性能的影响

O-羧甲基壳聚糖(OCC)是壳聚糖的一种重要衍生物,具有良好的水溶性和胶凝性。以Ca Cl2为交联剂制备OCC/海藻酸钠(SAL)水凝胶,研究Ca Cl2浓度、Ca Cl2溶液p H值、交联温度、OCC与SAL质量比和OCC取代度对水凝胶在p H 1.2、p H 6.8和p H 7.4溶液中溶胀性的影响,同时测定不同取代度的OCC与SAL形成的水凝胶的质构特性,以期获得可实现肠道靶向释放且具有良好机械强度的p H敏感性水凝胶载体。结果表明:当OCC和SAL以质量比1∶1混合,Ca Cl2浓度为0.09 mol/L,交联p H 7,反应温度55℃时制备的水凝胶,在p H 1.2溶液中溶胀率最小,在p H 7.4溶液中溶胀率最大,呈现出较强的p H敏感性。OCC取代度对水凝胶的溶胀性与质构特性均有影响。取代度为0.51的OCC与SAL形成的水凝胶不具有p H敏感性,而取代度为0.35和0.87的OCC/SAL水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较低,在p H 7.4溶液中溶胀率较高,表现出很强的p H敏感性。不同取代度OCC与SAL形成的水凝胶均具有良好的弹性,且硬度随着取代度的增加而降低。     

乳清蛋白与海藻酸钠复合物凝胶特性的影响因素

海藻酸钠与乳清蛋白复合物凝胶具有较好的包埋性,可用于活性物质的微胶囊化,具有广泛的应用价值。本研究采用热处理方式对乳清蛋白与海藻酸钠进行交联,并对影响乳清蛋白与多糖凝胶特性的因素进行研究,结果表明:在10%乳清蛋白溶液中添加2.0%的海藻酸钠,80℃加热30 min,乳清蛋白与海藻酸钠复合物凝胶质构特性较好;当海藻酸钠添加量为1.5%时持水性较好。复合物凝胶特性明显优于乳清蛋白凝胶和海藻酸钠凝胶,说明二者结合能够提高凝胶的性状,达到改性的目的。p H值越高质构特性和持水性越差。添加甘油使凝胶质构特性显著下降,其持水性虽很高,但甘油对海藻酸钠与乳清蛋白的交联阻碍很大。当K+浓度在50~200 mmol/L之间时,凝胶的硬度和黏度随K+浓度的增大而增大,而凝聚性和粘性指数在100 mmol/L达到最大值。     

聚丙烯酸钠-纤维素多糖类互穿网络水凝胶的制备及溶胀特性研究

利用互穿网络(IPN)技术制备了以甘油和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的聚丙烯酸钠/纤维素互穿网络水凝胶.研究了该IPN凝胶在不同温度、pH值和不同离子下的溶胀变化行为以及它在模拟胃液和肠液环境中的溶胀动力学性质.结果表明:该IPN凝胶的平衡溶胀率随温度的升高而降低,在中性和碱性的环境下,温度于35～42℃时该凝胶具有溶胀突变特性,但在酸性环境下无此特性.于25℃和37℃的条件下,分别考察pH对该凝胶溶胀率的影响,表明在25℃和37℃时该凝胶都有良好的pH敏感性.在人工胃液和人工肠液环境中,考察了该凝胶的溶胀动力特性,发现该凝胶在人工胃液环境中溶胀率小,溶胀缓慢;而在人工肠液中溶胀率高,且溶胀速儋率快.通过调整配方,该IPN凝胶有望成为一种潜在的靶向肠道功能成分释放载体.     

海藻酸钠胶凝与大米淀粉糊化共存体系的构建

为探究浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对大米淀粉糊化与回生特性的影响,主要用流变学方法确定浓缩诱导型海藻酸钠-钙离子凝胶的制备条件和淀粉的添加量,从而构建出海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系。结果表明：海藻酸钠溶液质量浓度为1?g/100?mL,钙离子溶液浓度为3?mmol/L时,热处理引起的水分蒸发作用使海藻酸钠-钙离子体系由初始的溶液状态（储存模量（G’）＜损耗模量（G”））转变成最终的凝胶状态（G’＞G”）,胶凝临界点的钙离子浓度为5.1?mmol/L。当淀粉质量浓度在4～6?g/100?mL之间时,淀粉与海藻酸钠-钙离子混合体系不仅由水分蒸发前的溶液状态（δ＞45°）转变为水分蒸发30?min后的似固态（δ＜45°）,并且具有良好的制备操作性。在以上配比条件下制备的淀粉与海藻酸钠-钙离子样品体系经过水分蒸发作用后在扫描电子显微镜下呈现紧密连结成片的网状结构,并且G’值上升、n值下降,证明按照上述浓度配制的体系能在水分蒸发过程中形成海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系。     

Gluten Gel and Film Properties in the Presence of Cysteine and Sodium Alginate

ABSTRACT:  Wheat flour has an ability of forming dough by mixing with water, which exhibits a rheological property required for making bread. The major protein is gluten, which is a valuable protein material for food industry. In this study, gluten protein gels and films were formed with cysteine and sodium alginate. Adding cysteine improved gel and film properties (stress relaxation behavior, bending strength). The gel containing 0.01 M cysteine had a longer relaxation time and was more rigid than the gel without cysteine. Although adding sodium alginate to the gluten suspension containing cysteine improved the water-holding ability and homogeneity of the gel network, the film from this gel was more brittle than the gluten film with cysteine alone. Microstructural observations of the gels and films with scanning electron microscopy suggested that water evaporation was more heterogeneous from the gel containing sodium alginate than from the gel with cysteine alone. Fourier transform-infrared (FT-IR) analysis during film formation suggested that the presence of cysteine encourages interaction between gluten molecules and results in intermolecular β-sheet formation in earlier stages than in the no additive condition. FT-IR results also suggested that the combined effect of sodium alginate and cysteine on the protein secondary structure was remarkably different from that of cysteine alone. Our results suggest that addition of a suitable amount of cysteine (0.01 M) and heat treatment to 80 °C during gluten gel and film formation induces a homogenous network in the gel and film by regulating disulfide–sulfide interactions.     

鲜湿马铃薯粉条中明矾替代物的筛选研究

为筛选鲜湿粉条生产中适宜的明矾替代物,本研究以马铃薯淀粉为主要原料,采用挤压工艺加工鲜湿粉条,研究了8种添加剂对马铃薯淀粉凝胶特性、凝沉性和膨胀度的影响,并与钾明矾做对比,进而选择较优添加剂用以替代明矾,通过单因素与正交实验考察明矾替代物对粉条断条率和浑汤透光率的影响。结果表明：琼脂、卡拉胶和海藻酸钠可作为传统鲜湿马铃薯粉条加工中的明矾替代物,且当琼脂添加量为0.6%,卡拉胶添加量为0.4%,海藻酸钠添加量为0.8%时,生产所得粉条断条率为0%,浑汤透光率为93.20%,且感官评分与质构特性均接近于添加0.527%钾明矾的粉条。本研究结果为无明矾鲜湿马铃薯粉条的生产加工提供新的数据支撑。     

Characterization of amino cross-linked soy protein hydrogels

ABSTRACT:  This study focused on amino cross-linking as means of forming soy protein hydrogels with modifiable properties. The efficiency of glyceraldehyde, a potential food-grade cross-linking agent, was compared to glutaraldehyde, a well-known dialdehyde. The influence of the concentration of these agents on the degree of cross-linking as well as macroscopic and supramolecular properties was studied. The effect of increasing the cross-linker concentration was mainly an increase in degree of cross-linking and gel storage modulus ( G ') and a decrease in gel swelling ratio and increase in gel deswelling ratio. However, the cross-linking influence was less pronounced in the case of glyceraldehyde. Glutaraldehyde displayed greater ability to form hydrogels with modifiable properties. Finally, electron micrographs suggested that cross-linking agent type had no impact on gel microstructure.     

食品添加剂对碎米鳙鱼鱼丸弹性模量的影响

为探索碎米在鱼丸加工中的应用,本文以碎米和鳙鱼鱼肉为原料,探讨变性淀粉、磷酸盐、海藻酸钠三种食品添加剂对碎米鳙鱼鱼丸弹性模量的改善作用及最适宜添加量。以样品的弹性模量为指标,通过质构仪测定碎米鱼肉丸子的弹性模量,结果表明:变性淀粉、磷酸盐、海藻酸钠的使用均可明显改善碎米鳙鱼鱼丸的弹性模量,单因素实验得到变性淀粉、磷酸盐、海藻酸钠的最适宜的添加量分别为14%16%、0.05%0.1%、0.05%0.1%;在单因素试验的基础上通过二次旋转回归分析,得到最优配方为:鱼肉30%、碎米粉55.4%、变性淀粉14.58%、磷酸盐0.0688%、海藻酸钠0.0748%。可为企业提供可行性参考和初步的理论依据。     

负载柚皮苷的环糊精-多糖基凝胶球的制备、特性及缓释性的研究

为了使柚皮苷具有更好的水溶性和缓释性能,利用羟丙基-β-环糊精对柚皮苷较强的包合能力,先形成水溶性包合物,再以果胶与海藻酸钠复合多糖为载体,利用离子凝胶法诱导形成水凝胶外层,制备柚皮苷-复合多糖水凝胶球。研究了复合多糖浓度、果胶与海藻酸钠质量比、CaCl₂质量浓度和柚皮苷添加量对多糖凝胶球机械性能、粒径及载药能力的影响,并以包封率为指标进行优化实验。结果表明,复合多糖浓度为3%,果胶与海藻酸钠质量比为3:1,氯化钙质量浓度为5%,柚皮苷添加量为5.5 mg/mL,制备的凝胶球包封率为68.34%±0.49%。扫描电镜显示,复合多糖凝胶球表面皱缩但结构致密,内部结构疏松多孔;红外光谱结果表明,柚皮苷与羟丙基-β-环糊精形成的包合物被成功包埋在凝胶球中;溶胀和体外模拟消化实验表明复合多糖凝胶球具有一定的pH敏感性和较好的缓释性。本研究制备的复合多糖凝胶球载体,可有效增加柚皮苷的溶解性和提高其生物利用度,并为柑橘黄酮在食品中的应用提供参考。     

鲜湿米粉品质改良研究

鲜湿米粉是我国南方的传统米制主食,属于高含水量产品,在实际加工过程中,品质较难保证。选择以马铃薯变性淀粉、焦磷酸钠、卵磷脂、海藻酸钠作为鲜湿米粉加工中的品质改良剂,以鲜湿米粉蒸煮损失率及感官评价为指标,比较上述4种品质改良剂不同添加量对鲜湿米粉的品质影响。以此为基础设计正交实验,发现在添加马铃薯变性淀粉5%(干物质质量分数,下同)、焦磷酸钠0.4%、卵磷脂0.4%、海藻酸钠0.3%时,鲜湿米粉蒸煮损失率为1.3%,感官评分为91.4分,在同等条件下达到最佳。然后,以断条率、蒸煮损失率、透色比、糊化度为指标,未添加品质改良剂的鲜湿米粉为对比样,以单因素实验中最适添加量添加品质改良剂制作鲜湿米粉、正交实验中最佳复合添加量添加品质改良剂制作鲜湿米粉,进行对比实验。以最佳添加量添加复合品质改良剂制作的鲜湿米粉断条率降低到1.7%,蒸煮损失率降低到1.3%,透射比提高到0.836,糊化度提升到92.1%,在对比实验中品质改良效果最佳。