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          • 影響甜菜果膠和柑橘果膠粘度的因素
          • 來源:愛學術        2019-08-01         3118
          【摘要】

          甜菜果膠和柑橘果膠是一種重要的水溶性膳食纖維,作為天然的功能成分添加到食品中不僅可以起到穩定劑、乳化劑、增稠劑的作用,還可以降血糖、降血脂降膽固醇等。粘度是流體的一種屬性,不同流體的粘度數值不同。甜菜果膠和柑橘果膠溶液的粘度除了與果膠本身質量有關,還與外界條件有直接關系,甜菜果膠和柑橘果膠的質量分數、溫度以及pH值及添加劑等均對其粘度有一定影響。

          廢粕是甜菜制糖生產中從甜菜塊根中提取蔗糖之后的殘渣,是甜菜制糖后的副產物。正常情況下每加工1噸甜菜塊根就會有0.9噸甜菜廢粕產生。甜菜廢粕中含有大量的水,干物質所占比例約為5%-7%。甜菜廢粕營養豐富、價格低,是畜牧業的理想飼料。

          果膠是一種重要的水溶性膳食纖維,作為天然的功能成分添加到食品中不僅可以起到穩定劑、乳化劑、增稠劑的作用,還可以降血糖、降血脂降膽固醇等。因此,果膠在食品和醫藥行業具有很廣泛的應用,盡管許多植物中都含有果膠,但是目前果膠生產的主要原料是橘皮和蘋果渣。甜菜干粕中含25%的果膠。由于甜菜廢粕原料充足,甜菜果膠起初被認為是蘋果和柑橘果膠很好的替代品,但是由于甜菜果膠的分子量較低和較低的酯化程度,限制了它作為凝膠劑的應用范圍。

          影響甜菜果膠和柑橘果膠粘度的因素

          影響甜菜果膠和柑橘果膠粘度的因素

          粘度是流體的一種屬性,不同流體的粘度數值不同。果膠溶液的粘度除了與果膠本身質量有關,還與外界條件有直接關系,果膠的質量分數、溫度以及pH值及添加劑等均對其粘度有一定影響。

          濃度對甜菜果膠和柑橘果膠粘度的影響

          不同濃度的甜菜果膠和柑橘果膠溶液粘度都是隨著自身濃度的增大而幾乎以線性增加;果膠濃度相同時,甜菜廢粕果膠的粘度低于柑橘果膠。這種現象主要是因為果膠是長鏈大分子物質,具有很強的分子間作用力,隨著果膠濃度的增大使分子鏈間的氫鍵和疏水作用發生的機率變大,容易發生交聯作用生成結構復雜的聚合物,導致果膠粘度變大;與此同時,隨著濃度的增大,其活化能增大,增加了流體流動的阻力,導致果膠的流動性變差。

          溫度對甜菜果膠和柑橘果膠粘度的影響

          相同溫度下,甜菜果膠的粘度低于柑橘果膠粘度,例如在50℃柑橘果膠的粘度是甜菜果膠的1.4倍。隨著溫度的升高,甜菜果膠和柑橘果膠二者的粘度都逐漸降低。其本質一方面是隨著溫度的升高,果膠分子鏈的柔順程度增強,導致流動能力提高使果膠粘度下降。另一方面是因為熱作用力破壞了果膠分子鏈間的氫鍵,使分子間斥力增強,電離度減小,交聯作用也逐漸減小,導致果膠粘度的減小。

          pH 對甜菜果膠和柑橘果膠粘度的影響

          甜菜廢粕果膠和商品柑橘果膠的粘度均隨pH的增大而逐漸降低,在同一pH下,甜菜果膠的粘度低于柑橘果膠。其原因是在pH較低時果膠的溶解度增大,而且溶液中H+濃度高時,可以加強分子間氫鍵的結合,促使果膠分子聚集,最終使得溶液粘度增大。而當pH增大時,其結果造成溶液中的OH-增加,一方面0H-與果膠分子相互吸引,使果膠分子發生卷曲,另一方面在高pH環境下,果膠發生水解,這些原因導致果膠粘度下降,最終會影響果膠質量。

          添加蔗糖濃度對甜菜果膠和柑橘果膠粘度的影響

          甜菜廢粕果膠和商品柑橘果膠的粘度均隨蔗糖濃度的增加而增加。因為蔗糖分子含有多個強親水能力的羥基,蔗糖的競爭作用使果膠的水合作用大大降低,也加劇了果膠分子間的相互作用,另一方面蔗糖可以與果膠分子通過氫建結合,使果膠溶液粘度升高。蔗糖濃度越高,這兩方面的作用也越明顯,因此粘度隨蔗糖濃度的升高而升高。此外,蔗糖溶液本身的粘度也會隨著濃度的增大而增加。


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