海藻酸钠/黄原胶混合体系的相行为及凝胶化研究

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天然高分子多糖混合物因其多样的相行为及相转变被广泛应用于食品质构设计中。本论文主要以海藻酸钠/黄原胶混合体系为研究对象,通过目测法和偏光显微镜法,研究了两者在不同混合比率下的相行为,绘制出两者的二维相图。通过流变学手段,利用旋转流变仪研究了海藻酸钠/黄原胶混合体系的相分离、液晶以及凝胶的耦合作用对混合体系溶液粘弹性与凝胶性能的影响。当海藻酸钠浓度保持在0.5%时,随着黄原胶浓度的不断升高,混合体系中依次出现了三种不同的相行为:相容、相分离及液晶。在相转变的临界点,混合体系溶液的粘弹性会出现明显变化,如Cox-Merz关系式的偏离,稳态剪切粘度与动态复合粘度的骤降等。利用葡萄糖酸内酯(GDL)的诱导酸化作用,使Ca-EDTA中的Ca2+离子逐步释放,作为溶液中的钙离子来源,利用流变仪监测钙离子诱导的混合体系动态凝胶过程,发现相行为的转变对混合体系的凝胶动力学有着显著影响,当液晶结构形成时,弹性储能模量迅速增大,凝胶时间明显缩短。此外,本文还研究了海藻酸钠/黄原胶混合体系的相行为及其对海藻酸钠-钙离子凝胶化临界行为的影响。当海藻酸钠浓度为0.5%时,随着黄原胶的添加,混合体系出现相容、相分离及液晶三种不同的相行为。利用葡萄糖酸内酯(GDL)在线酸化Ca-EDTA溶液,释放钙离子,研究了不同钙离子引入量时(f=[Ca2+]/[COO-])混合体系的粘弹性。Winter-Chambon分析发现临界凝胶点(fgel)随黄原胶浓度的增加而降低。当相分离发生时,临界凝胶点急剧降低,当液晶结构形成后,临界凝胶点呈现上升趋势。通过对比Winter-Chambon方法和临界凝胶点模量松弛法所测得的松弛临界指数(nw和nr),发现黄原胶的添加使海藻酸钠临界凝胶失去结构自相似性。相分离的发生导致临界凝胶结构排列更加致密,而液晶的出现使临界凝胶结构排列相对疏松。
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