郜愛玲,金微微,陳功楷,王立新,郭熙煥
(溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006)
扁桃膠是食用膠中原桃膠的一種[1],是扁桃樹體在逆境條件下分泌出來的一種物質(zhì),膠質(zhì)透明狀。原桃膠呈半透明膠質(zhì)狀,淡黃色或黃褐色,外表光滑,其水溶性很差。通常只能浸脹,很難完全溶解[2],因此需要經(jīng)過不同處理才能應(yīng)用。經(jīng)若干工藝處理后所得的原桃膠產(chǎn)品在化工、化妝品、印染、電子等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。如原桃膠作為食品添加劑可改變食品物性的功能性[3],也具有保健和藥用等其他性能[4-6]。目前,國(guó)內(nèi)外涉及扁桃膠研究的文獻(xiàn)多數(shù)是關(guān)于病蟲害防治[7]、生物學(xué)特性觀測(cè)[8]以及組分和多糖結(jié)構(gòu)的研究[9]等。關(guān)于扁桃膠的溶解特性研究[10]還較少見。此研究以扁桃膠為材料,進(jìn)一步揭示添加劑對(duì)扁桃膠溶解特性方面的影響,以期對(duì)扁桃膠的深加工利用研究提供理論依據(jù)。
扁桃膠來源于扁桃 (意大利1號(hào))樹體,采自河南洛陽姜山園藝場(chǎng)。
參照文獻(xiàn) [11-13]配制CaCl2和山梨酸鉀溶液,濃度為0.0% ~0.5%,梯度0.1%,0為對(duì)照,待用。
膨脹率和溶解度的測(cè)定。取粉碎、干燥后的扁桃膠,稱重 (W)。用以上配制好的添加劑溶液配制2%的扁桃膠液100mL,水浴 (90℃)加熱30min,離心 (3000 r·min-1)20min。然后取上清液在水浴上蒸干、烘干、稱重 (A),得水溶淀粉量。計(jì)算扁桃膠溶解度 (S);由離心管中膨脹扁桃膠重量 (m),計(jì)算其膨脹率 (B)。S/%=A/W ×100,B/%=m/[W × (1-S)] ×100。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用軟件SAS 9.0版本。
由圖1可知,在試驗(yàn)范圍內(nèi),扁桃膠的膨脹率和溶解度均隨濃度增加而呈下降趨勢(shì)。在0.0%~0.1%內(nèi),膨脹率急劇下降,溶解度平穩(wěn)下降;在0.1%~0.4%內(nèi),膨脹率下降平緩,溶解度下降較快,特別是在0.4%~0.5%內(nèi)更快。
圖1 CaCl2添加量對(duì)扁桃膠溶解特性的影響
一定范圍內(nèi),隨著CaCl2濃度的增加,扁桃膠的膨脹率和溶解度均降低,對(duì)其溶解特性影響明顯且有副作用。表1方差分析表明,不同濃度CaCl2對(duì)其膨脹率影響的F值為3.512,P為0.035;對(duì)其溶解度影響的F值為12.235,P小于0.001。由此可知,一定濃度范圍內(nèi),CaCl2溶液顯著影響扁桃膠的膨脹率,極顯著影響其溶解度。
表1 不同處理對(duì)扁桃膠溶解特性影響方差分析
由圖2可知,在試驗(yàn)范圍內(nèi),膨脹率隨溶液濃度的增加先緩慢下降,在0.3%~0.5%內(nèi)急劇下降。對(duì)于溶解度,在0.0%~0.1%內(nèi),下降較快;在0.1%~0.2%內(nèi)則快速回升,且高于對(duì)照時(shí)溶解度;而在0.2%~0.5%內(nèi)則急劇下降。
圖2 不同濃度山梨酸鉀對(duì)扁桃膠溶解性的影響
一定范圍內(nèi),隨著山梨酸鉀濃度的增加,扁桃膠的膨脹率和溶解度均降低,對(duì)其溶解特性影響明顯且有副作用。表1方差分析表明,不同濃度的山梨酸鉀溶液對(duì)扁桃膠膨脹率影響的F值為13.734,P小于0.001;對(duì)溶解度影響的F值為3.227,P小于0.001。由此可知,在一定范圍內(nèi),山梨酸鉀極顯著影響扁桃膠的膨脹率和溶解度。
大多數(shù)多糖含有糖基單位,每個(gè)糖基單位有能力與水分子結(jié)合形成氫鍵,因而易溶于水且親水性強(qiáng)。多糖顆粒在水溶液中先吸水膨脹,再部分或全部溶解[14]。因而溶解特性的研究包括膨脹率和溶解度兩方面。試驗(yàn)表明,扁桃膠多糖的溶解過程為水分子先和糖基單位結(jié)合,使其體積膨脹,然后多糖分子逐漸擴(kuò)散,部分溶解或完全溶解。
不同種類的天然食用樹膠或即使同一種類,因樹種、來源不同,多糖的構(gòu)成也有極大差別,因而溶解特性有很大的差異。同時(shí)在溶解時(shí)因溫度和添加劑不同,溶解特性也有較大差別[15]。本研究表明,在一定范圍內(nèi),溶液不同,扁桃膠的溶解特性有很大不同。隨著溶液濃度的增加,其膨脹率和溶解度均表現(xiàn)下降的趨勢(shì),對(duì)其溶解特性的影響顯著且產(chǎn)生副作用。這可能是扁桃膠多糖分子因添加劑離子的加入而增加了相互間的結(jié)合,造成了膨脹率和溶解度的降低[16]。對(duì)于在某一范圍內(nèi)添加山梨酸鉀溶液造成溶解度上升的現(xiàn)象還需進(jìn)一步探討。鑒于桃膠的溶解特性受添加劑及溫度等因素的影響較大,且本試驗(yàn)中所使用的添加劑對(duì)扁桃膠的溶解特性有副作用影響,因而在后續(xù)的試驗(yàn)中,還需及時(shí)調(diào)整添加劑的使用濃度。其他添加劑在不同溫度和時(shí)間對(duì)扁桃膠溶解特性的影響還有待于進(jìn)一步探討。
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