低浓度卡拉胶的流变特性及其复配性研究

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本论文以卡拉胶溶液为研究对象,考察了其在低浓度下的流变特性及浓度、剪切速率、温度、恒温加热时间、冷冻冷藏、搅拌时间、放置时间、pH值、电解质和非盐物质对溶液黏度及凝胶强度的影响,并对卡拉胶与魔芋胶、明胶、琼脂的复配性进行了探讨,研究结果表明:低浓度(0.05%-0.5%)卡拉胶溶液的黏度随浓度的增大而增加,溶液呈现假塑性,表现出剪切稀化的特点;随温度的升高,溶液的黏度逐渐下降;低浓度卡拉胶溶液的黏度随恒温加热时间的增加而下降;在一定搅拌速率下,0.1%卡拉胶溶液的黏度随搅拌时间的增加先缓慢上升,当搅拌时间超过90min时,溶液黏度快速下降;溶液黏度随放置时间的增加而下降,在放置时间≥3d时趋于稳定;0.1%卡拉胶溶液的黏度随冷藏时间的增加而缓慢上升,随冷冻时间的增加而逐渐下降,0.5%卡拉胶溶液在冷藏12h后即成凝胶,其溶液黏度随冷冻时间呈现波动状态;加入11%的食盐后,卡拉胶溶液的黏度升高,在第三天后趋于稳定;在电解质添加浓度为0.1%时,溶液黏度有所下降,电解质添加浓度为0.5%时,钾盐可诱导溶液形成凝胶,而加入钠盐的卡拉胶溶液不形成凝胶,其黏度缓慢下降;乙醇可使0.1%卡拉胶溶液黏度增加,而蔗糖则使其黏度下降,柠檬酸和可溶性淀粉几乎不对溶液黏度产生影响;在酸性条件下(pH<5),溶液黏度随pH值的增大而下降,在接近中性(pH 5-9)时基本稳定,随后又下降。低浓度(0.5%-1.0%)卡拉胶的凝胶强度先随浓度的增大而呈线性增大,在0.8%时达到峰值,然后急剧减小;凝胶强度随凝胶时间的延长而增大,在10h左右达到稳定,随后逐渐下降;低浓度卡拉胶凝胶强度随冷藏时间的延长而增大,随冷冻时间的延长而下降;搅拌作用使凝胶强度大幅下降,其后凝胶强度随搅拌时间的增加保持不变;凝胶强度随温度的升高而急剧减小,在65℃时达到稳定;75℃恒温加热30min后,凝胶强度显著下降并迅速稳定;加入11%的食盐使凝胶强度迅速降低,两天后达到稳定;钾盐可提高凝胶的强度,且随着添加浓度的增加效果越明显,钠盐却使凝胶强度小幅下降,只有NaCl在添加浓度为5%时才使强度明显升高;在pH<5.5时,凝胶强度随pH值的增大而增大,在pH5.5-9.5时基本稳定,pH9.5-11.0时明显下降,当pH>11.0时,强度又急剧回升;四种非盐物质乙醇、蔗糖、柠檬酸和可溶性淀粉对卡拉胶凝胶强度的影响相同,均使其大幅下降,且与添加浓度无关。卡拉胶(CAR)与魔芋胶(KM)具有显著的协同增效作用,0.1%卡拉胶和0.2%的魔芋胶在配比为7:3时,复配液黏度最大,比单一胶体溶液具有更好的耐高温及抗冻融性能;魔芋胶与卡拉胶按一定比例复配后,复配胶凝胶强度相对卡拉胶有显著提高,总胶浓度为1%的复配胶最佳配比为5:5。卡拉胶与明胶(Gel)亦具协同增效作用,0.1%卡拉胶与0.1%明胶复配液的最佳配比为5:5,黏度随温度的升高而下降,随冷藏时间的延长而上升,但随冷冻时间的延长变化很小,随放置时间的延长下降幅度不大,且稳定时间较短,搅拌作用对复配液黏度无影响;0.1%卡拉胶溶液与0.1%琼脂(AG)溶液在配比为7:3时有协同增效作用,0.7%卡拉胶与0.5%琼脂复配不存在凝胶增效作用。
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