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  • 影响甜菜果胶和柑橘果胶粘度的因素
  • 来源:爱学术        2019-08-01         3120
【摘要】

甜菜果胶和柑橘果胶是一种重要的水溶性膳食纤维,作为天然的功能成分添加到食?#20998;?#19981;仅可以起到稳定剂、乳化剂、增稠剂的作用,还可以降血糖、降血脂降胆固醇等。粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同。甜菜果胶和柑橘果胶溶液的粘度除了与果胶本身质量有关,还与外界条件有直接关系,甜菜果胶和柑橘果胶的质量分数、温度以及pH值及添加剂等均对其粘度有一定影响。

废粕是甜菜制糖生产中从甜菜块根中提取蔗糖之后的?#24615;?#26159;甜菜制糖后的副产物。正常情况下每加工1吨甜菜块根就会有0.9吨甜菜废粕产生。甜菜废粕中含有大量的水,干物质所占比例约为5%-7%。甜菜废粕营养丰富、价格低,是畜牧业的理想饲料。

果胶是一种重要的水溶性膳食纤维,作为天然的功能成分添加到食?#20998;?#19981;仅可以起到稳定剂、乳化剂、增稠剂的作用,还可以降血糖、降血脂降胆固醇等。因此,果胶在食品和医药行业具有很广泛的应用,尽管许多植物中都含有果胶,但是目前果胶生产的主要原料是橘皮和苹果渣。甜菜干粕中含25%的果胶。由于甜菜废粕原料充足,甜菜果胶起初被认为是苹果和柑橘果胶很好的替代品,但是由于甜菜果胶的分子量?#31995;?#21644;?#31995;?#30340;酯化程度,限制了它作为凝胶剂的应用范围。

影响甜菜果胶和柑橘果胶粘度的因素

影响甜菜果胶和柑橘果胶粘度的因素

粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同。果胶溶液的粘度除了与果胶本身质量有关,还与外界条件有直接关系,果胶的质量分数、温度以及pH值及添加剂等均对其粘度有一定影响。

浓度对甜菜果胶和柑橘果胶粘度的影响

不同浓度的甜菜果胶和柑橘果胶溶液粘度都是随着自身浓度的增大而几乎以线性增加;果胶浓度相同时,甜菜废粕果胶的粘度低于柑橘果胶。这种现象主要是因为果胶是长?#21019;?#20998;子物质,具有很强的分子间作用力,随着果胶浓度的增大使分子?#37255;?#30340;氢键和疏水作用发生的机?#26102;?#22823;,容易发生交联作用生成结构复杂的聚合物,导致果胶粘度变大;与此同时,随?#25490;?#24230;的增大,其活化能增大,增加了流体流动的阻力,导致果胶的流动性变差。

温度对甜菜果胶和柑橘果胶粘度的影响

相同温度下,甜菜果胶的粘度低于柑橘果胶粘度,例如在50℃柑橘果胶的粘度是甜菜果胶的1.4倍。随着温度的升高,甜菜果胶和柑橘果胶二者的粘度都逐渐降低。其本质一方面是随着温度的升高,果胶分子链的柔顺程度增强,导致流动能力提高使果胶粘度下降。另一方面是因为热作用力?#33529;?#20102;果胶分子?#37255;?#30340;氢键,使分子间斥力增强,电离度减小,交联作用也逐渐减小,导致果胶粘度的减小。

pH 对甜菜果胶和柑橘果胶粘度的影响

甜菜废粕果胶和商品柑橘果胶的粘度均随pH的增大而逐渐降低,在同一pH下,甜菜果胶的粘度低于柑橘果胶。其原因是在pH?#31995;?#26102;果胶的溶解度增大,而且溶液中H+浓度高时,可以加强分子间氢键的结合,促使果胶分子聚集,最终使得溶液粘度增大。而当pH增大时,其结果造成溶液中的OH-增加,一方面0H-与果胶分子相互吸引,使果胶分子发生卷曲,另一方面在高pH环境下,果胶发生水解,这些原因导致果胶粘度下降,最终会影响果胶质量。

添加蔗糖浓度对甜菜果胶和柑橘果胶粘度的影响

甜菜废粕果胶和商品柑橘果胶的粘度均随蔗糖浓度的增加而增加。因为蔗糖分子含有多个强亲水能力的羟基,蔗糖的竞争作用使果胶的水合作用大大降低,也加剧了果胶分子间的相互作用,另一方面蔗糖可以与果胶分子通过氢建结合,使果胶溶液粘度升高。蔗糖浓度越高,这两方面的作用也越明显,因此粘度随蔗糖浓度的升高而升高。此外,蔗糖溶液本身的粘度?#19981;?#38543;?#25490;?#24230;的增大而增加。


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