高酰基结冷胶溶胶—凝胶转变及其凝胶特性研究

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1、DissertationSubmittedtoZhejiangGongshangUniversityforMaster’SDegreeofEngineeringStudyonsol-geltransitionandgellingpropertiesofhighaclygellanAuthor：YuanyanMajor：FoodScienceandEngineeringSupervisor：Prof．ChenQingDec．2013CollegeofFoodScienceandBiotechnology,Zhejiang

2、GongshangUniversityHangzhou，310012，PR．China高酰基结冷胶溶胶．凝胶转变及其凝胶特性研究摘要lIIIIIIIIll[111IIIIIIIIIIlY2531708结冷胶因其有着澄清透明度高、复配性好、用量小，稳定性高、香气释放能力强，耐酸、耐酶等优点而广泛应用于食品工业中。结冷胶的凝胶过程直接影响到产品的品质与性能，因此了解其溶胶．凝胶转变行为及其凝胶特性对于指导生产工艺过程具有重要意义。本文以高酰基结冷胶为研究对象，利用动态剪切流变方法分析研究体系相行为的演化过程，找出适宜表征高

3、酰基结冷胶溶胶．凝胶转变的流变学表征方法，探究结冷胶浓度、离子种类和离子强度与其溶胶．凝胶转变温度之问的关联。同时研究了高酰基／低酰基复合凝胶的凝胶特性。采用4种不同流变学方法对高酰基结冷胶的溶胶．凝胶转变进行了表征：储能模量(G’)与损耗模量(G”)的交点法、G邪复数粘度(卵丰)的突变法、G倔服法以及损耗因子(砌刀6)与频率(∞)无关法。研究发现，G和G”交点法、G嘟刀术突变法确定的溶胶．凝胶转变温度依赖于测试频率，并不能表征体系真实的溶胶一凝胶转变温度。G倔服法只能粗略表征体系溶胶．凝胶转变。tan8与∞无关性则是

4、更适合表征高酰基结冷胶溶胶一凝胶转变温度的流变学方法。高酰基结冷胶体系溶胶一凝胶转变温度随着结冷胶浓度的增大而升高。松弛临界指数(力)随着浓度的升高而减小，分形维数(拆)则随着浓度的升高而增大。离子浓度对高酰基结冷胶凝胶温度影响显著，体系的溶胶．凝胶转变温度均随着离子浓度的增大而升高。要达到相同的效果，加入一价离子的量约为二价离子的5～7倍。Ca2+矛NM92+对体系溶胶．凝胶转变基本无影响，而K+和Na+则对体系溶胶．凝胶转变基本无影响。不论加入何种离子，体系的刀均随着离子浓度的增大而减小，而珥则随着离子浓度的增加而

5、增大。在所研究的离子浓度范围内，门在0．41～0．46变化，而盔则在2．05～2．10之间变化。根据体系凝胶温度变化方式，发展了一种用于表征体系溶胶．凝胶转变温度(咒。1．。)和离子浓度(Xi)关系的数学模型，臣Ul／毛岫=AIntxil+8。以高酰基／低酰基复合凝胶为研究对象，研究了离子种类、离了浓度、复配比例对复合凝胶凝胶特性、保水性及彳i透明度的影响。结果表明，复配比例对复合凝胶凝胶特性影响显著，硬度随着高酰基／低酰基结冷胶复配比例的增大而减小，凝聚性及保水性则逐渐增大，而咀嚼性则随着高酰基结冷胶的增加出现先增大

6、后减小的趋势。复合凝胶的硬度、咀嚼性、不透明度均随着离子浓度的增加呈现先增大后减小的变化趋势，保水性则随着离子浓度的增加先减小后增大，而凝聚性和弹性基本不受离子浓度的影响。相比于一价阳离子，二价阳离子形成的凝胶更强，二价阳离子和一价阳离子之间没有协同作用。关键词：高酰基结冷胶；溶胶一凝胶转变；流变学；凝胶特性浙江工商大学硕士学位论文STUDYONSOL—GELTRANSITIONANDGELLINGPROPERTIESOFHIGHACLyGELLANABSTRACTGelshaveattractedmuchattent

7、ioninvariousfieldsbecauseoftheirpossibleuniqueapplications，andinvestigationsrelatedtogelshavebeendevelopedinrecentyears．Gellangelisallextracellularmicrobialpolysaccharide，whichisanimportantingredientsinfoodindustrybecauseoftheirlowdosage，andresistanttoacidandhea

8、t．Becausethegelafionprocessaffectstheproduct‘Squalitydirectly，itisimportanttoexplorethesol-geltransitionofgellangel．InthispapeLthesol。geltransitionandgelationbehavior