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摘要
摘要
瓜尔豆胶(GG)主要成分是半乳甘露聚糖,是一种常用的增稠剂和稳定剂。GG具
有水合速度慢、溶液黏度过高的性质,限制了其在食品中的应用。因此,本课题以瓜尔
豆胶为研究对象,采用最小二乘法拟合转换方程,建立一种高效液相凝胶色谱与示差检
测器联用检测部分酶解瓜尔豆胶(PHGG)绝对分子量的方法。调控影响瓜尔豆胶酶解
的关键因素,制备不同分子量的PHGG,通过单糖组成分析、结构表征和热力学研究
PHGG样品的性质。同时,考察浓度、pH、温度对PHGG流变学性质的影响,以及中高
分子量PHGG对燕麦蛋白乳液稳定性和微观结构的影响。主要结论如下:
通过优化色谱柱、流动相、柱温、流速,建立一种高效液相凝胶色谱检测PHGG分
子量的方法:色谱柱为UltrahydrogelTMlinear(300×7.8mm);流动相为0.3mol/LNaNO;
3
流速为0.6mL/min;柱温为40℃;通过ASTRA软件分析确定不同分子量范围内PHGG
的dn/dc值;利用最小二乘法,建立高效液相凝胶色谱-示差检测器(GPC-RID)检测的
相对分子量参数与高效液相凝胶色谱-多角度激光光散射(GPC-MALLS)检测的PHGG
5
绝对分子量参数之间的拟合方程,结果表明,相对重均分子量范围为5.0×10
6
DaMw4.0×10Da的PHGG,符合分子量参数拟合方程,绝对分子量参数计算值与GPC-
MALLS测量值的相对误差集中在±10%以内。
以PHGG的相对分子量为指标,选择β-甘露聚糖酶单一酶解,通过考察不同酶解因
素,得到影响PHGG分子量的三个关键因素为酶添加量、底物浓度和酶解时间,可控酶
55
解制备中高分子量PHGG1(8.92×10g/mol)、中分子量PHGG2(5.07×10g/mol)和低
5
分子量PHGG3(0.62×10g/mol)。通过离子色谱测定GG和PHGG的单糖组成,核磁
共振波谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射表征其结构,差示扫描量热法和热重分析
法分析其热力学特性。结果显示,PHGG的甘露糖/半乳糖(M/G)较GG略有升高;酶
解没有改变PHGG的主体结构,未引入新的官能团,但晶体结构有较小的变化;PHGG
在较高温度下仍具有良好的热稳定性。
考察浓度、pH、温度对不同分子量PHGG流变学性质的影响。结果表明,不同条件
下,PHGG溶液均表现为剪切变稀的非牛顿流体。同一浓度下,PHGG分子量越大,其
表观粘度和储能模量越大。不同分子量和M/G的PHGG形成凝胶的pH条件不同,pH=6
时PHGG1溶液形成强度较高的弱凝胶结构。温度扫描结果表明,PHGG1溶液活化能小
于PHGG2和PHGG3,黏度对温度依赖性较弱;并且PHGG1溶液粘弹性的变化趋势与
GG相同,在热加工中更具优势。PHGG1可能是一种替代GG的稳定剂。
研究GG和PHGG1浓度对燕麦蛋白乳液稳定性和微观结构的影响。粒径及Zeta电
位分析表明,0.8%GG乳液和0.8%PHGG1乳液的Z均粒径最小,但是乳液PDI值较
大,说明体系中存在分子聚集;不同浓度乳液间的Zeta电位无明显差异。稳定性分析结
果表明,0.8%GG乳液储藏14d后乳液分层,而1%PHGG1乳液在14d内保持燕麦蛋
白乳液稳定,并且乳液乳化性和乳化稳定性较好。流变学结果表明,添加PHGG的乳液
是剪切变稀的非牛顿流体,其中1%PHGG1乳液具有较高的表观粘度和储能模量。激光
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