食 品添 加荆
燕麦水溶性 13一葡聚糖的凝il~'lI生研究
蕾 耍:研究了裸燕麦水溶性 B一葡聚糖的凝胶特性 一结果表明.
燕麦 B一葡聚糖的凝胶形成主要受分子量、粘度、浓度和
温度等因素的影响,低分子量 、低粘度、高浓度和低温利
于凝胶的形成:用DSC结果表明.5%燕麦 B一葡聚糖凝胶
的溶解温度为 69℃ ;燕麦 B一葡聚糖的凝胶强度随浓度增
大 而增 大:Ca 会影 响凝胶 强度
关t词:燕麦 B一葡聚糖,凝胶性
Abstract:The paper mainly studied the gelling properties of
naked Oat B-gIucan. The results showed gelIing
forming properties of oat B -glucan were
influenced by its molecular weight.concentration.
viscosity and temperature The melting
temperature of 5% oat B—glucan gel was 69~C
by DSC The gel strength of Oat B—glucan
increased with the cOncentratiOn and the calcium
ion could influenced on it
Key words:oat 13-glucan;gelling properties
中图分类号 :"IS201,1 文献标识码:A
文 章 编 号 :10o2—0306(2005)01—0140—03
多 糖 的凝 胶 行 为 是 一 个 共 有 的现 象 ,广 泛 应 用
于 果 酱 、布 丁等 A-品 中影 响 食 品 的 质 地 混 合 键 (1—
3)(1—4)一 p—D一葡 聚 糖 (即 p一葡聚 糖 )是 一 种 线 性 非
淀 粉 多糖 ,在 谷 物 中 以燕 麦 和 大 麦 含量 较 高 。 近 年
来 ,人 们 对 13一葡 聚 糖 研 究 产 生 了 广 泛 的 兴 趣 ,对 大
麦 13一葡 聚 糖 研 究 的 兴 趣 主 要 在 于 它 对 啤 酒 发 酵 产
生 的影 响 ,制 麦 芽 方 法 不 当 会 导 致 产 生 高 粘 度 的 13一
葡 聚 糖 ,从 而 导 致 啤 酒 产 率 的 下 降 并 影 响 醪 液 的 排
出 ;低 温 贮 存 过 程 中 ,B一葡 聚 糖 会 产 生 凝 胶 状 沉 淀 .
影 响 啤酒 的 过 滤 【】I。 另 外 ,大 麦 、燕 麦 B一葡 聚 糖 对 人
体 还 有 降 血 脂 、降 血 糖 、免 疫 调 节 等 多 种 生 理 功 能 。=I、
正是 由于 13一葡聚糖 对人体的健康功能 ,使得 含有 B一
葡 聚 糖 的 A-品 的 开 发 利 用 引 起 了 人 们 的 关 注 。裸 燕
麦 是 我 国古 老 的 粮 A-作 物 ,与 其 它 谷 物 相 比 ,具 有 很
高 的 营 养 价 值 ,但 在 我 国 对 它 的 开 发 利 用 ,特 别 是 含
燕 麦 B一葡 聚 糖 食 品 和 保 健 品工 业 仍 处 于 起 步 阶 段 ,
为 了 更 好 的 开 发 燕 麦 B一葡 聚 糖 食 品 ,提 高 我 国 裸 燕
收稿日期 :2004—05—27
作者简介:申瑞玲(1967一),女,副教授 ,在读博士,主要从事粮食深加
工及副产品综合利用工作:
(江南大学食品学院,无锡 214036) 申瑞玲 姚惠源
麦 IZr-t/m值 ,了 解 燕 麦 13一葡 聚 糖 添 加 于 食 品 中 x,tEr品
体 系 的影 响 ,我 们 x,/燕 麦 13一葡 聚 糖 的凝 胶 性 质进 行
了初 步研 究 ,为 燕 麦 13一葡 聚 糖 在 食 品工 业 中 的 应用
提 供 依据 :
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
燕 麦 麸 购 自 山 西 大 同 荣 康 粮 油 加 工 有 限 公
司;无 水 CaC11 食 品级 ,市 售
NDJ一79旋 转 粘 度 计 同济 大 学 电 机 厂 ;Pyris l
差 示 扫 描 量 热 仪 由美 国 PerkinElmer (PE)公 司 生
产 ;TA.xTzi物 性 测 定 仪 英 国 Stable microsys公 司
制 造
1_2 实验方法
1.2.1 燕 麦 13一葡 聚 糖 的 制 备 燕麦麸一过 50目筛一
75%乙醇回流灭酶一水提取一反复提 两次,合并上清液一 酶法
去淀粉一等 电点沉淀法去蛋 白一 浓缩上清液一加乙醇沉淀一
沉淀加水复溶一3()%硫酸铵沉淀一 沉淀复溶一 燕麦 13一葡聚糖
粗 品
1.2.2 燕 麦 13一葡 聚 糖 分 子 量 分 布 测 定 用 凝 胶 过 滤
色 谱 法 测 定 分 子 量 分 布 , 用 Dextran 系 列 T2O00、
T50o、T70、T10 (相 对 分 子 量 分 别 为 20o万 、48万 、7
万 和 1万 )来 校 准 色 谱 柱 ,求 得 相 对 分 子 质 量 标 准 曲
线 ,根 据 标 准 分 子 量 曲线 来 计 算 燕 麦 13一葡 聚 糖 分 子
量 分 布 。 色 谱 分 离 条 件 :色 谱 柱 1.6xlOOcm,上 样 量
3mL,洗 脱 液 及 溶 剂 为纯 水 ,洗 脱 速 率 12mL/h:
1.2.3 B一葡 聚 糖 含量 测 定 AOAC995.16[ I:
1.2.4 燕 麦 13一葡 聚 糖 表 观 粘 度 测 定 将 13一葡 聚 糖
样 品 配 成 不 同 浓 度 ,用 第 Ⅱ单 元 标 准 转 筒 来 测 定 表
见粘 度 。
1.2.5 13一葡 聚 糖 凝 胶 差 示 量 热 扫 描 (DSC) 将 5%
(OG2)燕 麦 B一葡 聚 糖 溶 液 存 放 在 4℃冰 箱 中 ,12h后
用 Pyris 1差 示 量 热 扫 描 (DSC)仪 进 行 扫 描 ,扫 描 速
度 :5oC/min.
1.2.6 燕 麦 13一葡 聚糖 凝胶 强 度 的测 定 将 不 同 浓 度
燕 麦 B一葡 聚 糖 凝 胶 以 及 添 加 不 同量 的 Ca 的 凝 胶 ,
用 TA.xTzi物 性 测 定 仪 测 定 凝 胶 强 度 ,测 定 条 件 :前
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速 度 5mm/s,测 试 速 度 2mm/s,后 速 度 5mm/s,夹 具
D0.5,距离 19—20ram,取 使凝 胶破 碎所需 的最 大 力为
凝 胶 强 度 ,单 位 为 g:
2 结果与讨论
2.1 燕麦 B一葡聚糖提取及分子量分布
实 验 用 90~(2,pHl0.0以 及 37℃ ,pH7.0两 个 条 件
将 燕 麦 麸 分 别 提 取 2h,制 得 的 p一葡 聚 糖 经 凝 胶 过 滤
色 谱 柱 层 析 分 析 ,用 标 准 曲线 汁算 得 到 相 对 分 子 量
分 布 分 别 为 2.16x10 (0G1)和 3.4×10 (0G2)、
2.2 燕麦 13一葡聚糖凝胶的形成条件及性状
将 以上 两 种 不 同 分 子 量 的燕 麦 p一葡 聚 糖 加 水 ,
于 80℃加 热 搅 拌 3h,使 之 完 全溶 解 后 ,分 别配 成 质 量
分 数 为 4% 、5% 、6%的 溶 液 , 分 别 在 室 温 下 放 置 l2h
或 者 在 4℃冰 箱 中放 置 12h,观察 凝 胶 形 成 。结 果 ,两
个 分 子 量 的 燕 麦 B一葡 聚 糖 在 室 温 放 置 均 不 能 形 成
凝 胶 ;在 4℃ 冰 箱 中 放 置 12h, 分 子 量 为 2.16×l0
(oG1) 的 燕 麦 B一葡 聚 糖 仍 不 能 形 成 凝 胶 , 分 子 量
3.4x10 (oG2)的 燕 麦 B一葡 聚 糖 可 以 形 成 凝 胶 ,成 胶
的 最 小 浓 度 为 5% ,所 形 成 的 凝 胶 透 明 ,质 地 柔 软 而
易 碎 。
从 实 验 可 知 ,低 温 和 较 低 分 子 量 也 可 以 促 进 凝
胶 形成 ,而 且 ,凝 胶 形 成 所 需 的浓 度 较 高 。
2.3 不同质量分数凝胶的表观粘度测定
我 ffl 形 成 的燕 麦 B一葡 聚 糖 OGl和 OG2,配 置
了 不 同 的 质 量 分 数 ,比较 了它 们 的 表 观 粘 度 ,结 果 见
表 1
表 1 不同质量分数燕麦 B一葡聚糖的表观粘度
质量分数(%) 表观粘度(mPa·s)
0G1
0G2
0G2
0G2
12l
3.5
5
8.5
从 表 l可 见 ,燕 麦 B一葡 聚 糖 的 表 观 粘 度 随 着 质
A
0
食品添加荆
堪 分数 的增 加 而 增 加 ,但是 ,形 成 凝 胶 的燕 麦 p一葡 聚
糖的粘 度都较 低 ,属 于低粘度 p一葡聚糖 (<20mPa·s),
而高 分子量 燕 麦 B一葡 聚糖 的粘 度 则较 高 (>100mPa·s)一
这 表 明燕 麦 p一葡 聚 糖 形 成 凝 胶 不 仅 和 分 子 量 有 关 ,
还 和粘 度 有 关 ,低 分 子 量 和 低 粘 度 的燕 麦 B一葡 聚 糖
易 形成 凝 胶 一
2.4 燕麦13一葡聚糖凝胶的溶解性分析
实验用 Pyrt~l差示 扫描量热 仪以扫描速度 5~G/min,
观 察 了 5%燕 麦 B一葡 聚 糖 (oG2)形 成 的 凝 胶 的 溶 解
情 况 ,结 果 见图 l。
【j l=69 491~C ak 75·024~C
Peal Height--0.5168m~ Area=59 939mj End=81 1761
I刳中 :on~et:表 不起 始 相变 温度 ;End:表 不 相变结 束 温度 :
peak:表示最高相变温度
图 l 5%燕麦 B一葡聚糖 DSC结果
从 图 1可 见 ,燕 麦 B一葡 聚 糖 凝 胶 的 起 始 相 变温
度 为 69.491℃ ,加 热 到 69.49l℃时 凝 胶 开 始 溶 解 : 当
把 已 经 溶 解 的凝 胶 放 置 在 4℃时 ,又 会 重 新 形 成 新 的
凝 胶 ,表 明 较 低 分 子 量 燕 麦 B一葡 聚 糖 所 形 成 的凝 胶
为 热可 逆 凝 胶 一
2.5 燕麦13一葡聚糖凝胶强度及添加不同量 Ca2 对
凝胶强度的影响
2.5.1 不 同 质 量 分 数燕 麦 B一葡 聚 糖 的 凝 胶 强 度 用
物 性 测 定 仪 测 定 了 6% 、7% 、8% 的 燕 麦 B一葡 聚 糖
((1G2)的凝 胶 强 度 ,结 果 见 图 2。
从 图 2可 见 ,不 同 质 量 分 数 的 燕 麦 B一葡 聚 糖 的
凝 胶 强 度 不 同 ,6%的 p一葡 聚 糖 凝 胶 强 度 为 16_4g,
7% 的 p一葡 聚 糖 凝 胶 强 度 为 35g,8%的 凝 胶 强 度 为
/
I.0 5.0 l0. ) l
一
2
—
0.0 25.I
』 Time(s 1
./ ’
0.0 5.0 l0.I
.
B C
图 2 6%(A)、7%(B)、8%(C)燕麦 D一葡聚糖凝胶强度
Ⅺ强 N卫∞
一毫II"I『1【l1】主 MI主 {三
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食 品 添加 剂
61g 凝 胶 强 度 随 着 质 量 分 数 的增 加 而 增 加 .溶 液 中
质 量 分 数 越 高 ,分 子 间 相 互 缠 结 形 成 网 状 结 构 比较
致 密 ,因 而 凝 胶 的强 度 增 大 。
2.5.2 不 同 量 的 Ca 对 凝 胶 强 度 的 影 响 阳 离 子
K+、Ca 等 会影 响 凝 胶 强 度 I,我 们 在 以 上 三 个 不 同 质
量 分 数 的 凝 胶 中 分 别 添 加 了不 同 量 的 Ca ,观 察 Ca
对燕 麦 B一葡 聚 糖 凝 胶 强 度 的影 响 ,结 果 见表 2 7
表 2 添加不同量的 Ca“对燕麦 B一葡聚糖凝胶强度的影响
从 表 2可 见 , 燕 麦 13一葡 聚 糖 凝 胶 的 强 度 随 着
Ca 添 加 量 的 增 加 而 增 加 ,添 加 2Omg的 Ca 之 后 .三
个 不 同 质 量 分 数 燕 麦 B一葡 聚 糖 形 成 的 凝 胶 强 度 比
不 加 时 有 所 下 降 ,而 高 浓 度 的 Ca (40、6Crag/lOOmL)
则 会 使 凝 胶 强 度 增 加 。 造 成 这 种 作 用 的 机 理 6- 待 于
进 一 步 研 究 。
3 讨论与结论
根 据 以 上 实 验 结 果 ,我 们 得 出 实 验 结 沦 :高 分 子
量 的燕 麦 B一葡 聚糖 在 溶 液 中 形 成 较 高 粘 度 的溶 液 .
是 呈 溶 胶 状 态 的 ,不 易 形 成 凝 胶 。管 骁 等 研 究 表 明㈧,
B一葡 聚 糖 溶 液 形 成 的高 粘 度 溶 液 表 现 出 明 显 的假 塑
性 流 体性 质 ,在 食 品 工 业 中 可 应 用 在 增 稠 剂 、稳 定 剂
等 方 面 。而 低 分 子 量 的燕 麦 B一葡 聚 糖 则 可 以形 成凝
胶 ,Doublier等 l61就 通 过 动 态 粘 弹 性 的 测 量 观 察 到 解
聚 或 部 分 水 解 的 燕 麦 p一葡 聚 糖 可 以 形 成 凝 胶 、
Susan M.Tosh等 研 究 表 明 ,分 子 量 在 燕 麦 B一葡 聚
糖 的凝 胶 形 成 中 起 着 重 要 的 作 用 .低 分子 量 的 样 品
比高 分 子 量 的 样 品 更 易 形 成 凝 胶 ,且 与温 度 6-关 ,温
度较 高 时 分 子 能 很 好 地 分散 ,而 低 温 时 则 趋 向 于 聚
集 从 实 验 结 果 可 知 ,燕 麦 B一葡 聚 糖 凝 胶 的 形 成 和它
的 粘 度 、浓 度 、分 子 最 、温 度 等 因 素 有 关 ,低 粘 度 、低
分 子 量 、高 浓 度 、低 温 可 以促 进 燕 麦 p一葡 聚 糖 凝 胶 的
形成 B6hme and Kuliekel 详 细 研 究 了大 麦 B一葡 聚
糖 的凝 胶 行 为 ,认 为 B一葡 聚 糖 凝 胶 的形 成 和其 结 构
分子 量 、存 放 时 间 以 及剪 切 等 因 素 有 关
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表 l 菌种保藏时间与各种性能对照 从 现 有 文 献 资 料 看 ,矿 物 油 对 真 菌 类 保 存 效 果 好 .
对 细 菌类 保 存 效 果 并 不 佳 、但 从 本 实验 结 果 可 知 ,矿 物
油保存法可对黄 原胶菌 种进行长期保存 ,且效果较好 一
参考文献 :
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【2 J 华景薇,黄原胶发酵工艺条件研 究⋯.浙江食品工业.1996.2(2l:
l6-23.
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