魔芋精粉與黃原膠的協同增效作用及應用研究

2022-09-27 12:54:02 字數 2716 閱讀 6641

摘要本文對魔芋精粉與常用增稠劑黃原膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、明膠間互混的協同增稠作用進行了研究,結果發現;魔芋精粉與黃原膠有強烈地協同增效作用。並對所製的復合膠進行應用研究。

關鍵詞魔芋精粉黃原膠協同增效應用研究

英文摘要略

魔芋精粉(konjac powder)是天南星科魔芋屬(amorphophallus blume)植物的塊莖經加工提取的初級產品,其有效化學成分是葡甘露聚醣(glucomannose),因其是有水溶、增稠、穩定、懸浮、膠凝、成膜、粘接等多種功能特性和具有降血脂、降血糖、**、通便等醫療保健作用而被廣泛應用,已成為出口創匯產品,在雲、貴、川、湘、鄂、陝等省魔芋產業化已成為山區脫貧致富的重要途徑之一[1]。本文僅從魔芋精粉的增稠特性出發,與常用增稠劑、乳化劑的混合使用情況,協同增稠效果進行比較研究,篩選出最佳配伍(增稠效果好**低)。並根據此研製出冰淇淋復合乳化穩定劑,在冰淇淋生產中應用取得滿意效果。

為魔芋精粉擴大運用領域提供理論依據。

1 實驗材料及儀器

1.1 實驗材料

魔芋精粉:一級粉、淡黃色、湖北省恩施市生產提供,屬花魔芋(amorphophallus konjac)精粉。黃原膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、明膠、單甘酯、蔗糖脂肪酸酯。

均為食品級,均從武漢食品化工原料公司購買。

1.2 實驗儀器

秒錶塗-4粘度計qnd-4a型,天津材料試驗機廠。

電熱恆溫水浴

多功能食物處理器

光電分析天平、冰箱

2 實驗方法

用純水配製成0.5%的濃度,觀察每一種增稠劑在水中的分散溶解特性,在規定溫度下塗-4粘度計測流速,來判別每一種增稠劑單獨使用時的粘稠度。

用不同組分的0.5%濃度的溶液按一定比例與魔芋精粉溶液混合,用多功能食物處理器攪拌混勻後,用塗-4杯測流速,以此來判斷其協同增稠作用的效果。

3 實驗結果及討論

3.1 魔芋精粉水溶液的一般特性

如表1所示,魔芋精粉在常溫冷水中30min能全部分散,但不能完全溶脹,水溶液呈中性,其粘稠度(0.5%濃度)在所選用的六種增稠劑中居第三。

表1 魔芋精粉與常用稠增稠劑的效能比較

注:cmc:carboxy methyl cellulose

說明:20℃時粘度是在充分溶脹後取均勻溶液測定的。70℃熱粘度和2℃時的冷粘度是分別取充分溶脹後的溶液經加熱或冷卻至所需溫度測定的。20℃時純水的粘度是10s。

3.2 魔芋精粉與其它常用增稠劑的協同增效作用。

取0.5%魔芋精粉溶液分別與同體積(即體積比1∶1)0.5%濃度的其它增稠劑溶液在多功能食物處理中攪拌 2min,然後在常溫下用塗-4杯測流速,其結果如表2所示,魔芋精粉與黃原膠之間有顯著的協同增稠作用,與其它增稠劑間的協同增效作用均不顯著。

與瓜兒豆膠、海藻酸鈉復配使用可適當增加稠度。

同時,還做了其它5種增稠劑兩組分間的協同增稠實驗,結果如表3所示,僅黃原膠與魔芋精粉、瓜爾豆膠之間有顯著的協同增稠作用,但黃原膠與魔芋精粉間的協同增效作用更強烈。

表2 魔芋精粉與其它增稠劑兩組分間的協同作用

表3 黃原膠與其它增稠劑兩組分間的協同作用

通過實驗發現魔芋精粉與黃原膠可以在1∶10至10∶1的範圍內以任意比例混合,均有顯著的協同增效作用,且以1∶1的比例其復合膠稠度最大,協同增效作用最強烈。瓜爾豆膠與黃原膠間也有相似的協同增效作用。

3.3 魔芋精粉與黃原膠、瓜爾豆膠三組分間的協同增效作用

鑑於瓜爾豆膠**便宜,使用量大,使用者廣,為擴大魔芋精粉有使用物件,同時考察復合膠的成本,對魔芋精粉、黃原膠、瓜爾豆膠三組分間的協同增效作用進行了實驗,結果發現(如表4)三者之間產生協同增效作用。這為魔芋精粉擴大使用範圍提供了機遇。

3.5 魔芋精粉與黃原膠間協同增劑作用的機理

魔芋精粉與黃原膠間產生強烈的協同增劑作用,這與魔芋葡甘聚醣和黃原膠的化學組成,分子結構緊密相關。如表5所示,魔芋葡甘聚醣由d-葡萄糖、d-甘露糖組成,黃原膠由d-葡萄糖、d-甘露糖、d-葡萄糖醛酸組成,它們化學組成相似,更重要的是它們分子結構上的相互作用,黃原膠分子以雙螺旋結構存在,魔芋葡甘聚醣分子平滑,沒有分支鏈的部分與黃原膠分子的雙螺旋結構以次級鍵形式相互結合形成三維網狀結構,從而產生強烈的協同增效作用。

表4 魔芋精粉與黃原膠、瓜爾豆膠三組分間的協同增效作用

表5 魔芋精粉與其它幾種增稠劑有效成分的化學組成

4 應用研究

冰淇淋復合乳化穩定劑的研製及應用:魔芋精粉、黃原膠、瓜爾豆膠按一定比例配成三元復合膠,並新增一定比例的單甘酯、蔗糖酸形成冰淇淋復合乳化穩定劑,在武漢冷凍一廠,湖北仙桃師範冷飲廠試用,使用效果十分滿意。該產品固體粉末狀,集乳化、穩定於一體,代替傳統冰淇淋配方中的單一乳化劑、穩定劑,從而使冰淇淋生產工藝趨於簡單,減少生產操作程式,縮短老化時間,降低生產成本。

使用量0.25%~0.35%膨脹率達100%,口感細膩滑爽,抗收縮,抗融化,耐受儲運過程中的溫度波動。

根據魔芋精粉與黃原膠復合膠隨著濃度的增高,其凝膠強度相應增強,該復合膠在弱酸性條件下(ph5左右)有最強的協同作用,復合膠形成的凝膠為熱可逆性凝膠,在室溫下至40℃呈固態,在50℃以上呈半固態或液態,冷卻至室溫又呈固態。根據這一特性,可以採用不同濃度的復合膠和調節不同的ph值,可以製作沙拉、果凍、布丁、果醬、無脂肪糖果等多種食品。

5 結論

5.1 魔芋精粉與黃原膠之間產生強烈地協同增稠作用,在1∶10至10∶1的比例內均有協同增效作用,且在1∶1比例時協同增效作用最顯著。這與魔芋葡甘聚醣與黃原膠的分子結構相互作用有關。

5.2 魔芋精粉與黃原膠在一定範圍內可以任意比例配成復合膠,可廣泛用於冰淇淋、麵類製品、果凍、布丁、果醬等多種食品。

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