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明胶是一种天然高分子聚合物,有一定的营养价值,且具有乳化稳定、增加粘度、常温凝胶、入口即化等独特的物理性质,被广泛应用于食品、药品、化妆品及摄影业的照相材料中。研究鱼皮明胶流变特性的主要目的是探寻用鱼皮明胶代替哺乳动物明胶在食品中应用的可能性。本论文研究了两种酸(乙酸、柠檬酸)提取的罗非鱼皮明胶溶胶及凝胶的流变学性质,模拟研究食品体系中酸、糖环境及鱼胶浓度对鱼胶流变学性质的影响作用。根据罗非鱼皮明胶的基本流变学特性参数,对温度、鱼胶浓度及食品体系中酸、糖对鱼胶流变性质的影响作用机理进行了探讨。主要研究内容如下: 1.罗非鱼皮明胶的基本物化性质 使用0.3 mol/L氢氧化钠去除可溶性蛋白、脂肪及杂质,0.15 mol/L乙酸或0.03 mol/L柠檬酸处理,50℃温水提取鱼胶。研究比较了乙酸、柠檬酸在最优条件下提取的罗非鱼皮明胶的提取率、凝胶强度、粘度、凝胶点及熔化点、分子量分布、氨基酸组成。实验结果表明两种酸提取的罗非鱼皮明胶的提取率基本相同,但采用0.15 mol/L乙酸提取的罗非鱼皮明胶的凝胶强度、粘度、凝胶点及熔化点均比0.03 mol/L柠檬酸提取的鱼胶高。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测试结果表明两种酸提取的明胶分子量分布略有差异,乙酸提取的罗非鱼皮具有较多的α链和β链。根据以上研究结果,选用0.15 mol/L乙酸预处理提取的鱼胶进行后续的鱼胶流变学性质研究。 2.罗非鱼皮明胶溶胶、凝胶的流变性质 研究了不同浓度的鱼胶溶液(0.5%、2.0%、6.6%)在不同温度下(2℃、15℃、40℃)的流体类型以及屈服应力、稠度系数、非牛顿指数。小振幅震荡实验:应变扫描(0.1-25%),频率扫描(0.1-100 rad/s),温度扫描(40℃-2℃-40℃),以弹性模量、粘性模量,、复合模量、相角为流变指标来研究不同浓度的鱼胶随应变、频率、温度变化的曲线,及鱼胶凝胶对频率和应变的机械稳定性和热稳定性。根据Eldridge-Ferry方程拟合罗非鱼皮明胶的凝胶点和熔化点随鱼胶浓度对数的变化,得到两者的线型关系方程式及鱼胶凝胶、熔化过程所需要的焓值。 3.食用酸、糖对罗非鱼皮明胶流变特性的影响 研究了添加的柠檬酸(0.05%-1.00%)、乙酸(0.05%-1.50%)及 pH值对鱼胶溶液体系的凝胶点、熔化点、动态粘弹性的影响。结果表明:两种酸对罗非鱼皮明胶溶液的凝胶点、熔化点、复合模量有不同程度的破坏作用,相同浓度的乙酸对鱼胶的流变特性的影响比柠檬酸小,鱼胶浓度越大对酸的稳定性越好。葡萄糖能显著提高鱼胶的热稳定性,凝胶点、熔化点随葡萄糖浓度的增大而增大,凝胶点在30%的葡萄糖浓度下提高了2.5℃,熔化点提高了2℃。 4.食用糖对罗非鱼皮明胶质构特性的影响 以葡萄糖对鱼胶流变特性的影响作用为基础,研究葡萄糖对罗非鱼皮明胶质构特性的影响。添加不同浓度的葡萄糖于鱼胶溶液中制备鱼胶-葡萄糖混合凝胶,进行质构压缩实验,通过计算得到不同葡萄糖浓度的鱼胶凝胶的最大应力、最大应变及杨氏模量。实验结果显示,凝胶的最大应力随葡萄糖浓度增大而增大,与糖对鱼胶熔化点、凝胶点及复合模量的增大作用一致;杨氏模量在葡萄糖低浓度0-2.50%(w/w)时有所提高,随葡萄糖浓度进一步增大,其变化并不明显;最大应变在误差范围内变化并不明显。