結(jié)冷膠的成膠特性及應(yīng)用研究進(jìn)展

1、結(jié)冷膠的成膠特性及應(yīng)用研究進(jìn)展結(jié)冷膠的成膠特性及應(yīng)用研究進(jìn)展孟岳成洪倫波陳波王偉潮浙江工商大學(xué)食品生物與環(huán)境工程浙江天偉生化工程有限公司摘要：摘要：本文綜述了結(jié)冷膠的凝膠特性，凝膠機(jī)制和流變學(xué)特性，對(duì)結(jié)冷膠的凝膠原理、顯微結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了闡述，并介紹了結(jié)冷膠復(fù)配體系的特點(diǎn)及其應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：結(jié)冷膠；凝膠性質(zhì)；流變性；微觀結(jié)構(gòu)；應(yīng)用GelationPropertiesApplicationoftheGellanGumAbstract

2、:Thispaperreviewedthegelatinacteristicsgelationmechanismrheologicalpropertiesofgellangumitalsoexpatiatetheprinciplemicrostructurewkofthegelationthepropertyofcomplexgellangumprospectofapplicationwerealsointroduced.Keywds:

3、gellangumgelationrheologicalpropertymicrostructureapplication1.前言前言結(jié)冷膠(gellangum)是一種微生物多糖，是伊樂藻假單胞桿菌(Pseudomonaselodea)，后確認(rèn)為少動(dòng)鞘脂單胞菌(Sphingomonaspaucimobilis)所產(chǎn)生的胞外多糖。它于1987年由美國(guó)Kelco公司生產(chǎn)制造，1992年獲得FDA認(rèn)證，是可應(yīng)用于食品的微生物胞外多糖。結(jié)冷膠為

4、相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)100萬(wàn)左右的陰離子型線形多糖，具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，結(jié)冷膠的單糖分子組成是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸，分子組成大約為2：1：1[1]。結(jié)冷膠具有凝膠形成能力強(qiáng)、透明度高、耐酸耐熱性能好在室溫下，結(jié)冷膠有很強(qiáng)的保水能力，在4℃儲(chǔ)存4個(gè)月水分損失率僅是1?2%。在食品領(lǐng)域主要用作增稠劑、穩(wěn)定劑、凝結(jié)劑、懸浮劑和成膜劑，它能夠賦予食品一種令人愉悅的質(zhì)地和口感。2、凝膠性質(zhì)、凝膠性質(zhì)2.1離子離子結(jié)冷膠能溶于冷水，在90℃以上更易溶

5、解，添加一定量鹽離子，溶液冷卻至大約3035℃轉(zhuǎn)變成凝膠[2]。結(jié)冷膠凝膠強(qiáng)度對(duì)離子的類型、原子價(jià)和濃度都很敏感，隨著離子和膠濃度的增加，凝膠強(qiáng)度增加；但離子濃度超過(guò)一定的范圍，凝膠強(qiáng)度又開始下降，即根據(jù)膠濃度的不同，存在一個(gè)最適鈣離子的用量。結(jié)冷膠對(duì)鈣、鎂離子敏感，鈉鹽和鉀鹽也能形成凝膠但是用量比較大，大約0.5mmolL濃度的鈣離子和鎂離子就相當(dāng)于約150mmolL的鉀離子和鈉離子能在0.5%凝膠中產(chǎn)生最大的模量。鉀離子和鈣離子在促

6、進(jìn)結(jié)冷膠凝膠上無(wú)協(xié)同作用，因?yàn)樯倭康模耍荒苁菇Y(jié)冷膠鏈形成足夠量的氫鍵連接，同時(shí)又減弱了Ca2＋的作用，而當(dāng)Ｋ＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大到一定程度時(shí)，反過(guò)來(lái)溶液中就主要以Ｋ＋為主體，但由于Ca2＋的存在，二者互相競(jìng)爭(zhēng)不能形成有序的雙螺旋，影響凝膠的強(qiáng)度［3］。頓特性，如表現(xiàn)出屈服應(yīng)力、觸變性和高度的剪切稀釋特征，這些是典型的“流體凝膠”特征。5.微觀的結(jié)冷膠觀察微觀的結(jié)冷膠觀察5.1激光共聚焦顯微鏡觀察激光共聚焦顯微鏡觀察用激光共聚焦顯微鏡觀察結(jié)冷

7、膠時(shí)，要用熒光素共價(jià)標(biāo)記結(jié)冷膠，研究結(jié)冷膠與其他多糖混合物的微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，可以用FITC標(biāo)記結(jié)冷膠，羅單明B標(biāo)記多糖聚合物。激光共聚焦顯微鏡觀察證明了低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)冷膠是由離子誘導(dǎo)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其密度取決于結(jié)冷膠的濃度，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)隨著結(jié)冷膠濃度增加。結(jié)冷膠在很低的濃度(0.005%)，含CaCl2濃度10mmoldm3時(shí)，體系已經(jīng)形成了初始纖細(xì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，隨著結(jié)冷膠濃度的升高，體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更連續(xù)、更密集。結(jié)冷膠濃度達(dá)0.5%時(shí)，形

8、成結(jié)實(shí)的、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[9]。5.2電鏡觀察電鏡觀察[10]結(jié)冷膠的微觀結(jié)構(gòu)反應(yīng)了它在較長(zhǎng)時(shí)間范圍的穩(wěn)定性，如在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后的保水性、質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定性，氯化鈣濃度不同，結(jié)冷膠的微觀結(jié)構(gòu)存在差別，因此保水性、穩(wěn)定性也不同。用電鏡觀察不同鈣離子濃度的結(jié)冷膠凝膠結(jié)構(gòu)，可觀察出不連續(xù)的孔分布在膠體中。較大的孔是由粗實(shí)的凝膠網(wǎng)絡(luò)形成，較小的孔是由細(xì)薄的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的。當(dāng)鈣離子濃度達(dá)到特定值，形成尺寸最小的孔，然而此時(shí)也是凝膠強(qiáng)度由彈性轉(zhuǎn)向脆性的點(diǎn)。在