兩種魔芋精粉的基礎(chǔ)應(yīng)用特性研究.pdf

1、魔芋精粉具有良好的增稠、穩(wěn)定等功能特性，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化工和材料等領(lǐng)域。目前占據(jù)魔芋市場(chǎng)大部分的是花魔芋精粉，近年來(lái)，東南亞野生魔芋品種珠芽魔芋，因抗病性強(qiáng)，引起了魔芋產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，并進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，但對(duì)該品種精粉的特性目前認(rèn)識(shí)極其薄弱，亟待系統(tǒng)研究并為進(jìn)一步加工利用提供基礎(chǔ)。
　　本論文對(duì)比研究了野生品種珠芽魔芋精粉與目前典型品種花魔芋精粉，立足于實(shí)際需要，較為系統(tǒng)地研究并比較了兩種魔芋精粉的理化性質(zhì)、溶脹特性、流變

2、學(xué)特性、凝膠特性以及乳化特性等基礎(chǔ)應(yīng)用特性，致力于為后期魔芋產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　1.兩種魔芋精粉的理化性質(zhì)。借助色差計(jì)，顆粒分析儀及掃描電鏡對(duì)精粉的色澤，粒徑分布及表觀形態(tài)進(jìn)行觀察，并深入研究?jī)煞N精粉的組成和主要成分的結(jié)構(gòu)及分子參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)花魔芋精粉白度佳，顆粒分布不均一，顆粒表面相對(duì)平整;KGM含量高達(dá)72.80±1.945％，分子量1.669×106，乙?；扛?水分，灰分，蛋白質(zhì)以及可

3、溶性糖含量略高于珠芽魔芋精粉，但不溶性多糖含量較低。珠芽魔芋精粉偏黃，粒徑分布相對(duì)集中，顆粒表面粗糙;KGM含量較低，約為61.35±2.293％，分子量1.236×106，乙酰基含量低;但不溶性多糖如纖維素等含量較高。此外，兩種魔芋KGM初步結(jié)構(gòu)表征未顯示明顯差異。
　　2.兩種魔芋精粉的溶脹特性。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)精粉顆粒的溶脹過(guò)程，探究濃度，pH，溫度對(duì)溶脹行為的影響，并進(jìn)一步研究完全溶脹后溶膠的透明度及各因素對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響。結(jié)果

4、發(fā)現(xiàn)兩種魔芋精粉顆粒遇水后迅速溶脹，并逐漸溶解在水中，但花魔芋精粉顆粒溶脹速率較快。隨著濃度的增大，精粉溶脹速率加快，黏度增大。pH對(duì)花魔芋精粉溶脹行為影響較小，在強(qiáng)酸性條件下黏度略微增大，但珠芽魔芋精粉對(duì)pH較敏感，在pH=2時(shí)黏度顯著增大至9.551 Pa.s。隨著溫度的升高，溶脹速率加快，黏度降低。在溶脹最初的1.5 h內(nèi)，各溫度下溶脹的珠芽魔芋溶膠黏度相近，溶脹1.5 h后，溶脹溫度越高，溶膠黏度越低。完全溶脹后繼續(xù)攪拌，花魔芋

5、溶膠黏度保持穩(wěn)定，但珠芽魔芋溶膠黏度逐漸降低。溶膠透明度受濃度影響較大，但pH和溫度對(duì)其影響甚微。放置時(shí)間，外界溫度和微生物均會(huì)造成溶膠黏度下降。
　　3.兩種魔芋精粉的流變學(xué)特性。探究濃度、pH、溫度對(duì)精粉溶膠的流體性質(zhì)和黏彈性的影響，分別進(jìn)行穩(wěn)態(tài)掃描，頻率掃描和溫度掃描，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行模型擬合。結(jié)果顯示在各因素條件下，兩種魔芋都呈現(xiàn)出剪切變稀的假塑性流體性質(zhì)。隨著精粉濃度的增加，溶膠黏度增大且彈性增強(qiáng)。當(dāng)濃度小于4.5wt％

6、，珠芽魔芋溶膠黏度低于花魔芋溶膠，但當(dāng)濃度達(dá)到或高于4.5wt％時(shí)，兩種溶膠黏度相近。花魔芋溶膠的黏度及其黏彈性表現(xiàn)出對(duì)pH穩(wěn)定性而珠芽魔芋溶膠則呈現(xiàn)出一定的pH敏感性。溫度升高，精粉的黏度下降，彈性下降，且珠芽魔芋精粉在85℃形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，成凝膠溫度低于花魔芋精粉。
　　4.兩種魔芋精粉的凝膠特性。探究各因素對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)兩種精粉溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，研究成凝膠機(jī)理。結(jié)果表明濃度、堿量和溫度顯著影響兩種精粉的凝膠特

7、性，且品種間呈現(xiàn)出顯著差異。在外界條件一致的情況下，珠芽魔芋凝膠破碎作用力明顯大于花魔芋。隨著濃度的增加，破碎作用力增強(qiáng)。添加少量的堿有助于珠芽魔芋凝膠破碎作用力增加，堿繼續(xù)添加其破碎作用力略有下降。但在測(cè)試堿量范圍內(nèi)(占精粉含量的4wt％-12wt％)，堿量增加，花魔芋凝膠破碎作用力持續(xù)增大。溫度升高，凝膠破碎作用力整體呈增加趨勢(shì)。在低濃度，低堿量或低溫嚴(yán)峻條件下，珠芽魔芋凝膠形變值大于花魔芋。隨著各條件加強(qiáng)，花魔芋凝膠形變值大于珠芽

8、魔芋。進(jìn)一步結(jié)合流變學(xué)數(shù)據(jù)得出:與花魔芋相比，珠芽魔芋可以在更低的精粉濃度，低堿量或者低溫條件下形成品質(zhì)較好的凝膠。兩種魔芋精粉形成的凝膠持水性強(qiáng)，均在90％以上。紅外光譜和化學(xué)滴定測(cè)試結(jié)果顯示脫乙酰是成凝膠過(guò)程的重要步驟，升溫促使脫乙酰速率加快，一段時(shí)間后脫乙酰度趨于常數(shù)，且珠芽魔芋凝膠最終脫乙酰度高于花魔芋。珠芽魔芋凝膠的結(jié)晶度高，分子結(jié)構(gòu)更為有序，凝膠網(wǎng)絡(luò)更致密，但兩種凝膠熱穩(wěn)定性相似。
　　5.兩種魔芋精粉的乳化特性。探究

9、兩種魔芋精粉的乳化性和乳化穩(wěn)定性，并以粒徑，微觀形貌，流變行為，界面張力為指標(biāo)深入比較研究?jī)煞N精粉間的乳化特性差異。結(jié)果表明，珠芽魔芋精粉乳化性較好，乳液粒徑分布更集中，但黏度小，穩(wěn)定性相對(duì)較差，且對(duì)不同油相的乳化和穩(wěn)定具有選擇性?；в缶廴榛€(wěn)定性好，黏度大，粒徑分布較寬，對(duì)不同油相乳化穩(wěn)定效果差異不大。由于KGM分子量大，不易吸附在界面，與常用的乳化劑比較，乳化效果相對(duì)較差。將精粉與WPI復(fù)配乳化后，乳液體系穩(wěn)定性顯著提高。對(duì)乳化