茶多糖對直鏈淀粉和支鏈淀粉相容性影響的研究.pdf

1、本文利用高分子物理學(xué)理論與現(xiàn)代儀器分析技術(shù)相結(jié)合，對茶多糖的提取、純化及其物化性質(zhì)進行了系統(tǒng)的分析，基于從鏈段及分子水平上深入研究茶多糖的分子特性對直鏈淀粉與支鏈淀粉之間相容性的影響以及茶多糖對其熱力學(xué)特性、流變學(xué)特性、結(jié)晶特性及凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，為有效利用和開發(fā)多糖類食品添加劑在淀粉類食品的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。其主要結(jié)論如下：
　　 1、采用水提醇沉法提取粗茶多糖，通過DEAE-52纖維素柱層析對粗茶多糖進行分級，經(jīng)H2O

2、、0.1 mol L-1、0.5mol L-1的NaCl溶液梯度洗脫，得到TPS1、TPS2和TPS3三個洗脫峰，分別進行收集，其得率分別為0.96％、2.41%和7.89%。再經(jīng)SephadexG-150凝膠柱層析進一步分級純化，得到TPS3-1和TPS3-2兩個級分，其得率分別為11.30%和5.73%，以TPS3-1作為主要的研究對象，其樣品中的茶多糖含量為86.64%。
　　 2、通過凝膠滲透色譜(HPSEC)、多角度激

3、光光散射(MALLS)與示差折光檢測儀(RI)聯(lián)用色譜分析，得一對稱單峰，測得的茶多糖分子結(jié)構(gòu)特性為TPS的分子摩爾數(shù)分別是：Mw=2.351×105 g mol·1，Mn=2.287×105 g mol-1，Mz=2.762×105 gmol-1；Rn=132.1 nm，Rw=135.7 nm，R2=145.9 nm；Mw/Mn和Mz/Mn比值分別是1.028和1.208，表明茶多糖TPS的摩爾質(zhì)量分布相對均一；茶多糖構(gòu)象圖的直線斜率

4、為0.24，表明茶多糖是在溶液中一個均勻的球狀大分子聚合物；由茶多糖稀溶液的Mark-Houwink公式確定出TPS的α值是0.5379，說明茶多糖分子在溶液中是球狀并具有分枝的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
　　 3、茶多糖溶液為假塑性非牛頓流體，故茶多糖溶液的粘度隨剪切速度的增加而減小。茶多糖在酸性條件下粘度下降幅度較小，而在堿性條件下粘度下降幅度較大；茶多糖粘度隨著加熱溫度的升高而升高，當加熱溫度>80℃時，其粘度又有所下降；茶多糖粘度隨加熱

5、時間的增加而增加，當加熱時間>110 min時，茶多糖的粘度又有大幅度下降；凍融處理后茶多糖粘度下降，且冷凍較之于冷藏，下降幅度較大。
　　 4、采用稀溶液粘度法(DSV)研究茶多糖對直鏈淀粉和支鏈淀粉混合溶液相容性的影響，研究結(jié)果表明：當直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1:2，1:3和1:4時，△bm<0，A[η]m>0，表明各直鏈淀粉與支鏈淀粉混合物之間不相容；當茶多糖濃度為20%，直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1

6、:2，1:3和1:4時，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當茶多糖濃度為40%，直鏈淀粉與支鏈淀粉之間的混合比例為1:1，1:2和1:3時，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有良好的相容性，而當直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當茶多糖濃度為60%，直鏈淀粉與支鏈淀粉的混合比例為1:1，1:2

7、和1:3時，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有相容性，而當直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>0，表明各混合物之間不相容；當茶多糖濃度為80%，直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:1，1:2和1:3時，△bm>0，△Bm>0，μ>0，△[η]m<0，表明各混合物之間具有相容性，而當直鏈淀粉與支鏈淀粉混合比例為1:4時，△bm<0，△Bm<0，μ<0，△[η]m>

8、0，表明各混合物之間不相容。
　　 5、不同混合組成比例(1:1，1:2，1:3和1:4)的茶多糖/直鏈淀粉和茶多糖/支鏈淀粉共混體系或不同混合組成比例(1:1:1～1:1:5，1:2:1～1:2:5，1:3:1～1:3:5和1:4:1～1:4:5)的直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖共混物都只有一個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，這一Tg隨組成比例的變化而改變，并且介于各組分各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍之內(nèi)，正是由于該共混體系中僅有一個Tg的出現(xiàn)，可

9、以推斷這些混合體系具有相容性。
　　 6、從分子結(jié)構(gòu)來看，茶多糖能夠增加馬鈴薯直鏈淀粉和支鏈淀粉的塑化性和分子移動，產(chǎn)生較大的靜電斥力和減少大分子之間的關(guān)聯(lián)性。隨著茶多糖濃度的增加，茶多糖和直鏈淀粉或支鏈淀粉混合體系的Tg明顯降低。茶多糖/直鏈淀粉和茶多糖/支鏈淀粉混合體系的Tg比直鏈淀粉的Tg低，但比支鏈淀粉的Tg高。茶多糖的添加也降低了直鏈淀粉/支鏈淀粉混合體系的結(jié)晶度，并且隨著茶多糖濃度的增加，Tg和結(jié)晶度降低的程度越大。

10、此外，茶多糖濃度越高，整個貯藏期(5～30 d)直鏈淀粉和支鏈淀粉混合物的Tg變化越小，表明茶多糖能夠明顯降低直鏈淀粉和支鏈淀粉的重結(jié)晶，減緩直鏈淀粉和支鏈淀粉老化現(xiàn)象。
　　 7、添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉的堅實度、粘聚性和粘度系數(shù)，而降低了直鏈淀粉的稠度；當茶多糖添加濃度≤0.24%時，支鏈淀粉的堅實度減小，而當茶多糖添加濃度≥0.36%時，支鏈淀粉的堅實度增加；添加茶多糖能夠增加支鏈淀粉的稠度、粘聚性和粘度系數(shù)。當直鏈淀粉

11、與支鏈淀粉比例為1:1時，茶多糖濃度>0.12%時，隨著茶多糖濃度的增加，直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的堅實度也隨之逐漸增加，并且添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的稠度、粘聚性和粘度系數(shù)；當直鏈淀粉與支鏈淀粉比例為1:2時，添加茶多糖能夠增加直鏈淀粉/支鏈淀粉/茶多糖混合凝膠的堅實度、粘聚性和粘度系數(shù)，且茶多糖濃度為0.48%時，其增加顯著：當直鏈淀粉與支鏈淀粉比例為1:3時，茶多糖的添加對直鏈淀粉/支鏈淀粉/