魔芋精粉具有良好的增稠、稳定等功能特性,被广泛应用于食品、药品、化工和材料等领域。目前占据魔芋市场大部分的是花魔芋精粉,近年来,东南亚野生魔芋品种珠芽魔芋,因抗病性强,引起了魔芋产业界的广泛关注,并进入国内市场,但对该品种精粉的特性目前认识极其薄弱,亟待系统研究并为进一步加工利用提供基础。本论文对比研究了野生品种珠芽魔芋精粉与目前典型品种花魔芋精粉,立足于实际需要,较为系统地研究并比较了两种魔芋精粉的理化性质、溶胀特性、流变学特性、凝胶特性以及乳化特性等基础应用特性,致力于为后期魔芋产业的生产和应用提供基础。主要研究内容与结果如下:1.两种魔芋精粉的理化性质。借助色差计,颗粒分析仪及扫描电镜对精粉的色泽,粒径分布及表观形态进行观察,并深入研究两种精粉的组成和主要成分的结构及分子参数。结果发现花魔芋精粉白度佳,颗粒分布不均一,颗粒表面相对平整;KGM含量高达72.80±1.945%,分子量1.669×106,乙酰基含量高;水分,灰分,蛋白质以及可溶性糖含量略高于珠芽魔芋精粉,但不溶性多糖含量较低。珠芽魔芋精粉偏黄,粒径分布相对集中,颗粒表面粗糙;KGM含量较低,约为61.35±2.293%,分子量1.236×106,乙酰基含量低;但不溶性多糖如纤维素等含量较高。此外,两种魔芋KGM初步结构表征未显示明显差异。2.两种魔芋精粉的溶胀特性。动态监测精粉颗粒的溶胀过程,探究浓度,pH,温度对溶胀行为的影响,并进一步研究完全溶胀后溶胶的透明度及各因素对溶胶稳定性的影响。结果发现两种魔芋精粉颗粒遇水后迅速溶胀,并逐渐溶解在水中,但花魔芋精粉颗粒溶胀速率较快。随着浓度的增大,精粉溶胀速率加快,黏度增大。pH对花魔芋精粉溶胀行为影响较小,在强酸性条件下黏度略微增大,但珠芽魔芋精粉对pH较敏感,在pH=2时黏度显著增大至9.551 Pa.s。随着温度的升高,溶胀速率加快,黏度降低。在溶胀最初的1.5 h内,各温度下溶胀的珠芽魔芋溶胶黏度相近,溶胀1.5 h后,溶胀温度越高,溶胶黏度越低。完全溶胀后继续搅拌,花魔芋溶胶黏度保持稳定,但珠芽魔芋溶胶黏度逐渐降低。溶胶透明度受浓度影响较大,但pH和温度对其影响甚微。放置时间,外界温度和微生物均会造成溶胶黏度下降。3.两种魔芋精粉的流变学特性。探究浓度、pH、温度对精粉溶胶的流体性质和黏弹性的影响,分别进行稳态扫描,频率扫描和温度扫描,并对所得结果进行模型拟合。结果显示在各因素条件下,两种魔芋都呈现出剪切变稀的假塑性流体性质。随着精粉浓度的增加,溶胶黏度增大且弹性增强。当浓度小于4.5wt%,珠芽魔芋溶胶黏度低于花魔芋溶胶,但当浓度达到或高于4.5wt%时,两种溶胶黏度相近。花魔芋溶胶的黏度及其黏弹性表现出对pH稳定性而珠芽魔芋溶胶则呈现出一定的pH敏感性。温度升高,精粉的黏度下降,弹性下降,且珠芽魔芋精粉在85℃形成凝胶网络结构,成凝胶温度低于花魔芋精粉。4.两种魔芋精粉的凝胶特性。探究各因素对凝胶质构特性的影响,动态监测两种精粉溶胶-凝胶转变,研究成凝胶机理。结果表明浓度、碱量和温度显著影响两种精粉的凝胶特性,且品种间呈现出显著差异。在外界条件一致的情况下,珠芽魔芋凝胶破碎作用力明显大于花魔芋。随着浓度的增加,破碎作用力增强。添加少量的碱有助于珠芽魔芋凝胶破碎作用力增加,碱继续添加其破碎作用力略有下降。但在测试碱量范围内(占精粉含量的4wt%-12wt%),碱量增加,花魔芋凝胶破碎作用力持续增大。温度升高,凝胶破碎作用力整体呈增加趋势。在低浓度,低碱量或低温严峻条件下,珠芽魔芋凝胶形变值大于花魔芋。随着各条件加强,花魔芋凝胶形变值大于珠芽魔芋。进一步结合流变学数据得出:与花魔芋相比,珠芽魔芋可以在更低的精粉浓度,低碱量或者低温条件下形成品质较好的凝胶。两种魔芋精粉形成的凝胶持水性强,均在90%以上。红外光谱和化学滴定测试结果显示脱乙酰是成凝胶过程的重要步骤,升温促使脱乙酰速率加快,一段时间后脱乙酰度趋于常数,且珠芽魔芋凝胶最终脱乙酰度高于花魔芋。珠芽魔芋凝胶的结晶度高,分子结构更为有序,凝胶网络更致密,但两种凝胶热稳定性相似。5.两种魔芋精粉的乳化特性。探究两种魔芋精粉的乳化性和乳化稳定性,并以粒径,微观形貌,流变行为,界面张力为指标深入比较研究两种精粉间的乳化特性差异。结果表明,珠芽魔芋精粉乳化性较好,乳液粒径分布更集中,但黏度小,稳定性相对较差,且对不同油相的乳化和稳定具有选择性。花魔芋精粉乳化稳定性好,黏度大,粒径分布较宽,对不同油相乳化稳定效果差异不大。由于KGM分子量大,不易吸附在界面,与常用的乳化剂比较,乳化效果相对较差。将精粉与WPI复配乳化后,乳液体系稳定性显著提高。对乳化机理进行初探后结果显示复配界面张力更低,且魔芋精粉和WPI间存在明显的相互作用。