超高压下Ca2+与Na+离子对甜菜果胶结构及流变性质的影响

摘要：

【目的】研究超高压下不同浓度 Ca2+与 Na+对甜菜果胶结构及流变性质的影响，为甜菜果胶在食品中的应用提供理论依据。【方法】甜菜果胶用浓度0.05 mol·L-1的Tris-HCl溶液溶解，添加不同浓度Ca2+（2、12和20 mmol·L-1）和Na+（0.05、0.1和0.6 mol·L-1），配制成1%（w/v）甜菜果胶溶液后进行超高压处理，然后分别对甜菜果胶分子量、微观结构、黏度和动态粘弹性进行测定。【结果】与常压下相比，在450 MPa条件下处理不同时间（10、20、30和50 min）后，甜菜果胶在1550 cm-1处均出现新的吸收峰，甜菜果胶溶液的屈服应力σ0显著增加，但不同超高压处理时间之间无显著差异。添加不同浓度Ca2+或Na+的甜菜果胶在450 MPa条件下处理30 min，其结构及流变性的变化有所不同。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶，添加2 mmol·L-1 Ca2+离子使甜菜果胶溶液屈服应力σ0、储能模量G’和损耗模量G”均明显增加，当Ca2+浓度增加到12 mmol·L-1和20 mmol·L-1时，果胶的流变性质变化不显著；添加2 mmol·L-1 Ca2+使甜菜果胶分子发生明显的交联。果胶分子量由只高压处理的2.25×105Da显著增加到6.07×105Da，Ca2+的添加浓度增加到20 mmol·L-1，果胶的分子量变为5.99×105Da，与添加2 mmol·L-1 Ca2+时没有显著差异，其流变性质变化亦不显著。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶，添加0.05 mol·L-1 Na+也使甜菜果胶的屈服应力σ0显著增加，并且随着Na+浓度的持续增加，果胶的屈服应力σ0显著增加；而只有当Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时，甜菜果胶储能模量G’和损耗模量G”才发生明显增加。添加0.1 mmol·L-1 Na+的甜菜果胶，其果胶分子链相互交联成网状，果胶分子发生明显聚集，果胶分子量显著增加到11.95×105 Da；而当 Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时，果胶链呈棒状结构，果胶分子量显著降低到5.53×105Da。【结论】超高压下Ca2+与Na+可能与甜菜果胶分子结合使其结构发生改变，进而影响甜菜果胶的结构及流变性质。

关键词：甜菜果胶、超高压、金属离子、结构、流变性质

分类号：O658.1;TS254.4;R917

资助基金：新疆维吾尔自治区薯类与甜菜加工副产物高值化利用关键技术开发专项201291157

在线出版日期：2016-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4335-4346