论文部分内容阅读
天然高分子,由于种类有限、化学结构相对单一,无法满足现代食品对精细结构、多样质地、新颖口感以及功能性等多方面的需求。相分离过程可丰富和优化天然高分子混合体系的微观结构、提高流变学性能等,从而获得特殊的食品材料质构和物理特性,达到满足食品设计中多样化需求的目的。本论文以三种类型的卡拉胶(κ-、ι-、λ-carrageenan)和两种类型的明胶(type A、type B gelatin)及其混合物为研究对象。采用微量示差量热仪(micro DSC)、旋转流变仪、浊度等方法,研究了不同离子强度下,胶体体系的构象转变、凝胶化和相变行为。同时利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)和激光纳米粒度仪研究体系微观结构。建立了0.75wt%卡拉胶/0.75wt%明胶混合体系的离子强度~温度二维相图,研究了结合型相分离的机理及其影响因素,主要结论如下:1、通过离子交换树脂法成功制备了钠型卡拉胶,纯化效果良好。卡拉胶的螺旋形成能力为:κ-型>ι-型>>λ-型,构象转变、凝胶化强度受盐离子种类和强度影响显著。A、B型明胶构象转变、凝胶化不依赖于离子种类和离子强度,且凝胶化温度和强度均较低。2、混合体系下,卡拉胶和明胶的相互作用会阻碍各自螺旋聚集过程,混合体系凝胶化由卡拉胶主导。建立了混合体系相图,包括六个相区:I)相容区,II)隔离型相分离区,III)静电主导的结合型相分离区,IV)氢键作用主导的结合型相分离区,V)静电与氢键作用共存的结合型相分离区,VI)隔离型与氢键作用主导的结合型相分离共存区。卡拉胶的构象转变会引起隔离型相分离,静电作用和氢键会引起结合型相分离。卡拉胶/A型明胶体系比卡拉胶/B型明胶体系具有更大的结合型相分离区域。高分子链段电荷量、电荷密度等是影响结合型相行为的主要因素。3、明胶三螺旋构象出现之前,其局部结构的重组会使明胶与卡拉胶之间形成氢键,产生更强的复合凝聚。升高p H、降低胶体浓度,会抑制它们之间氢键的形成,临界p H为10.0、胶体总浓度为0.40%;离子强度对氢键主导的结合型相分离具有双重影响,最佳盐浓度为150 m M;存在最大化学计量比(卡拉胶/明胶)r为0.2。静电相互作用是卡拉胶与明胶之间氢键形成的先决条件和有利因素。