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1、β-葡聚糖的凝胶特性及在食品中的应用β-葡聚糖的凝胶特性及在食品中的应用2007年12月第12期(总第109期)广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY食品与生物p一葡聚糖的凝胶特性及在食品中的应用黄宇彤,黄国宏(1.广西轻工产品质量监督检验站,广西南宁530031:2.广西职业技术学院,广西南宁530226)【摘要】概述了B一葡聚糖的凝胶机理,凝胶特性及其在食品加工中的应用.【关键词】B一葡聚糖;凝胶机理;凝胶特性【中图分类号】$816.6【文献标识码】A【文章编号】1003—2673(2007)12—0013
2、—021前言B一葡聚糖除具有抗肿瘤活性,抗放射作用,抗炎作用外,还具有抗衰老,抗凝血,抗溃疡,降血脂,降血糖以及促进伤口愈合等重要生理功能,是一种良好的生物效应调节剂[BRMs】,因而成为近年来研究的热点【1..B一葡聚糖是一种线性非淀粉多糖,广泛存在于众多的细菌,真菌,蘑菇,海藻和高等植物中.p一葡聚糖的构成单体为p—D一吡喃葡萄糖,通过p一(1—3)和B一(1-4)糖苷键连接起来,形成一种高分子的聚合物.由于它具有吸水溶胀能力,在水中有良好的持水性,溶于水后能形成高粘度的溶液,因此已作为增稠剂,悬浮剂,胶凝剂和稳定剂在食品工业中广泛应用
3、.作为一种新的天然多糖类食品凝胶,B一葡聚糖功能独特,经济价值大,正日益受到重视.2B一葡聚糖的凝胶机理及凝胶特性凝胶现象是多糖的一个共有现象,它会影响部分食品的质地,如果冻,布丁等.B一葡聚糖的悬浮液经加热可形成无颜色,无气味,无味道的凝胶,它不同于一般的胶凝剂,除加热外还需要其它条件(如加热后冷却,ca的存在,或特定的pH值和蔗糖浓度)使之形成凝胶.B一葡聚糖具有的独特的凝胶特性,使它在食品工业中具有特殊用途.2.1B一葡聚糖的凝胶机理FunamiT和TadaT分别从不同角度对B一葡聚糖凝胶机理进行了研究.前者对B一葡聚糖凝胶的粘弹性研
4、究发现,热不可逆胶的过渡温度与B一葡聚糖浓度有关,而热可逆胶的则与浓度无关.增加B一葡聚糖浓度,会降低热不可逆胶的成胶温度(80℃),减少终了胶体中热可逆成分的量,这说明温度低于80~C时,B一葡聚糖浓度增加,会加快胶体粒子在连接区中憎水基之间的相互作用.后者采用动力学粘弹性分析和小角x一衍射研究B一葡聚糖胶化机理和静态网络时发现,在p一葡聚糖的0.01NNaOH溶液(逐步对半稀释)中,胶化是通过结构不同到结构同一的转变来进行的,该转变和分子间连接的分裂(分化度1.4)有关.这说明,B一葡聚糖凝胶是同等级网络结构,相邻十字点之间的距离和糖链
5、连接长度有关.2-28一葡聚糖的凝胶特性B一葡聚糖加热至不同温度时,可以形成性质完全不同的凝胶.加热55—65”(2冷却至40”(2以下所形成的凝胶是热可逆【作者简介】黄字彤,女,工程师,从事轻工产品检验与分析工作.的,其强度较低,性质介于琼脂的脆性与明胶的弹性之间,因此被称为低固定胶(1owsetge1);第二种凝胶与琼脂不同,它是热不可逆的,在加热至80~C左右时.不会随加热温度的升高而回复为液态,结构坚实并具有高弹性,被称为高固定胶(highsetge1).强度低的热可逆胶和强度高的热不可逆胶,凝胶强度取决于成胶的浓度,温度,加热时间
6、,酸碱度等.浓度越高,温度(80—13ooc)升高,加热时间长,凝胶强度大.与其它食品凝胶相比,其优点是:高热稳定性,凝胶的熔点高达140”(2;优良的耐冷冻解冻性,凝胶冷浆解冻后仍然保持凝胶(但发生脱水收缩,加入10%一30%的蔗糖可有效抑制其脱水,不降低凝胶强度),且强度加大,可用于食品冷藏;成胶条件单一,B一葡聚糖仅需加热到80.c以上即可成胶;脂肪包容性好(以均质方式在B一葡聚糖分散液中加入30%的油脂,可加热成胶);成膜性好,可制成食品膜.ZhangH等用差示扫描量热法(Dsc)研究B一葡聚糖的胶化过程发现,只有DSC曲线在140
7、”(2—160”(2有吸热峰(胶体熔化导致),反应B一葡聚糖在水悬浮液中的热性质【句.加热速率和分散方法对B一葡聚糖水溶液扩散的胶体特征也有影响.FunamiT等用动力弹性测量法研究加热速率对胶体性质的影响时发现’由于B一葡聚糖粒子间热可逆成分在胶体系统中用氢键连接完成,所以动态储存系数(G’)随着加热速率的增加而增加.若在55.c下维持时间更长,则G’减少.分散介质为碱或水时,前者的G’要大于后者.B一葡聚糖相对分子质量对凝胶的形成也有一定的影响,相对分子质量低易形成凝胶.申瑞玲等将相对分子质量为3.40X105的B一葡聚糖配成质量分数为
8、5%的溶液,在80~C将其溶解,在4~C的冰箱中放置12h之后,就形成凝胶,用差示扫描量热法(DSC)观察了它的溶解情况,质量分数5%的B一葡聚糖形成的凝胶在温度为69.491—
