1. 研究目的与意义
由于人们对陆地资源过度的开发和利用,使有限的陆地资源遭到破坏,造成资源更加紧缺的现象,于是人们开始把目光转向辽阔的海洋,开发利用海洋资源,向海洋要资源,成为当今社会最有前景和价值的产业。在海洋中,藻类属于低等植物,但其种类繁多,产量大,分布极其广泛,成为较具经济意义的海洋资源。卡拉胶是由红藻中提取的一种天然硫酸多糖。
卡拉胶不仅具有良好的凝胶性、增稠性、成膜性、稳定性、絮凝性、螯合性以及与其他食用胶协同作用,而且还具有抗辐射、抗肿瘤、提高机体免疫力等多种生理功能,从而在食品医药等行业中发挥越来越重要的作用。卡拉胶的流变特性以及凝胶的流变特性与食品的加工工艺有着密切的关系:如加工的便利性、贮藏的稳定性等。为了更好的了解卡拉胶在食品加工中的流动性对产品口感、稳定性的影响以及如何恰当的设计工艺参数,本论文采用流变仪和拉力机对卡拉胶的流变学特性和凝胶性能进行研究,为卡拉胶在食品中应用提供理论支持,为扩大其功能性多糖的应用奠定理论基础。
2. 国内外研究现状分析
卡拉胶又称鹿角菜胶、角叉菜胶,是从红藻科的红海藻中提取出的亲水性胶体,它是由d-半乳糖和3,6-脱水-半乳糖通过α-1,3和β-1,4-糖苷键连接的交替单元形成的,因此具有良好的溶解性、凝胶性、增稠性、协同性、稳定性、成膜性等。卡拉胶的生产应用与其流变性能有较大的关系,因而掌握卡拉胶的流变学性能及其在各种条件下的变化规律对生产具有重要的意义。
2012年,merveille nono等人[1]研究了酪蛋白酸钠分别与ι-卡拉胶和κ-卡拉胶混合的混合物并进行了比较,发现酪蛋白酸钠与两种卡拉胶在螺旋构象上均有结合,但它对ι-卡拉胶流变学的影响比κ-卡拉胶的要弱。添加少量的酪蛋白酸钠,可以使κ-卡拉胶的剪切模量可提高一个数量级,但ι-卡拉胶的剪切模量却可以提高四倍。
2011年,m.c. nez-santiago等人[2]研究了钾离子在60℃、25℃和90℃下对κ-卡拉胶的黏弹性,无序-有序转变和微观结构的影响。结果发现共焦图像证明了三维网络结构的连续性取决于多糖和盐浓度。这些观察结果与κ-卡拉胶在浓度0.05%-1%的范围内获得的自主性凝胶的流变行为一致。
3. 研究的基本内容与计划
课题研究的内容:
(1) 卡拉胶溶液的流变特性研究; (2) 卡拉胶凝胶的制备; (3) 卡拉胶凝胶强度的影响因素分析,包括kcl浓度、凝胶时间等。
研究计划:
4. 研究创新点
食品级卡拉胶溶于热水,形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液,但不溶于有机溶剂,在低于或等于它们的等电点时,它们易与醇、甘油、丙二醇相溶。
由于卡拉胶大分子没有分支的结构及阴离子特性,可以形成高粘度溶液;另外,卡拉胶还可以在低温下在水中或奶基食品体系中形成多种不同的凝胶。
所以在食品工业中,卡拉胶通常用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。
