曾瑞琪，苗鐘化，李葦舟，張甫生,2，趙欣，鄭炯,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶, 400715) 2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715) 3(重慶第二師范學(xué)院 重慶市功能性食品協(xié)同創(chuàng)新中心，重慶，400067)

羧甲基纖維素鈉對(duì)低酯果膠凝膠流變特性及凝膠形成的影響

曾瑞琪1，苗鐘化1，李葦舟1，張甫生1,2，趙欣3，鄭炯1,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶, 400715) 2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715) 3(重慶第二師范學(xué)院 重慶市功能性食品協(xié)同創(chuàng)新中心，重慶，400067)

為探究羧甲基纖維素鈉(sodiuncarboxy methyl cellulose，CMC)在低酯果膠凝膠形成過程中的作用，以低酯果膠為原料，在pH 5.5下加入不同用量的CMC，考察復(fù)配后果膠凝膠的流變學(xué)性能，并對(duì)其凝膠形成進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。結(jié)果表明，CMC/低酯果膠復(fù)配體系是典型的假塑性流體，隨著CMC添加量的增大，CMC/低酯果膠復(fù)配體系的黏度系數(shù)K增大，流體系數(shù)n減小。CMC的加入還能提高凝膠體系的黏性與彈性，當(dāng)CMC的添加量為0.8%時(shí)，果膠凝膠體系的假塑性最強(qiáng)。同時(shí)，CMC還能提高凝膠形成速度，CMC添加量為0.8%時(shí)，SDR曲線和G′曲線明顯上升，表現(xiàn)出較快的凝膠速度和較強(qiáng)的凝膠強(qiáng)度，當(dāng)添加量大于0.8%時(shí)，凝膠形成速度下降。

羧甲基纖維素鈉；低酯果膠；流變特性；凝膠形成速度；動(dòng)力學(xué)分析

果膠是一種由D-半乳糖醛酸聚合而成的高分子植物多糖，廣泛存在于植物的細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)中，是人體膳食纖維的主要成分。果膠可由蘋果、柑橘、檸檬等水果的果皮，通過酶解提取[1-3]。果膠因具有良好的凝膠及增稠能力而在食品領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。但由于單一果膠溶于水后性能較差，使得果膠無(wú)法在面包，餅干等固體食物中大量使用[4]。近年來，一些學(xué)者將多糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)與果膠混合制備凝膠，并測(cè)定復(fù)合物的流變學(xué)性能，盛林杰等[5]研究了卵磷脂對(duì)低酯蘋果果膠的流變性能的影響，結(jié)果表明加入0.4%的卵磷脂時(shí)會(huì)加快果膠凝膠形成速度，并提高凝膠強(qiáng)度，當(dāng)添加量大于0.4%時(shí)凝膠形成速度降低且凝膠強(qiáng)度下降；PICOUT等[6]研究了氧化淀粉對(duì)低酯果膠凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)在鈣離子濃度較低時(shí)，添加一定量的氧化淀粉，會(huì)使5℃條件下形成的果膠凝膠的彈性性能增強(qiáng)，而較高鈣離子與氧化淀粉的同時(shí)存在則會(huì)使得同溫度下的果膠凝膠強(qiáng)度下降；MARTIN等[7]的研究表明，乳清蛋白與低酯果膠混合時(shí)，混合凝膠體系會(huì)發(fā)生相分離且果膠與蛋白競(jìng)爭(zhēng)鈣離子，如要獲得較強(qiáng)的凝膠則需配比合適的果膠、蛋白與鈣離子。

羧甲基纖維素鈉(sodiuncarboxy methyl cellulose，CMC)是離子型纖維素膠的主要代表產(chǎn)品，是一種陰離子型線性高分子物質(zhì)。CMC具有良好的使結(jié)構(gòu)膨松、增稠、吸水、穩(wěn)定、凝膠化等作用，可替代明膠、瓊脂、海藻酸鈉等因而被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)[8-9]。將CMC加入低酯果膠中，以提高果膠凝膠強(qiáng)度，控制水分流動(dòng)，用于果醬、面包、餅干等食品可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)其穩(wěn)定性，且CMC不被人體消化吸收，可促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，減輕結(jié)腸壓力，添加到食品中可起保健作用，適合于高血壓、動(dòng)脈硬化、冠心病患者食用[10]。目前，有研究將CMC與果膠混合后制成復(fù)合涂膜液應(yīng)用于冷鮮肉保鮮[11]，或探究CMC與面筋蛋白作用后的特性[12]，以及將CMC與黃原膠復(fù)合后加到酸乳飲料中[13]，但有關(guān)CMC/低酯果膠復(fù)合凝膠流變學(xué)特性的研究鮮有報(bào)道。因此，本研究以低酯果膠為原料，考察不同用量的CMC對(duì)果膠流變學(xué)特性及凝膠形成過程的影響，為CMC/低酯果膠復(fù)配體系的應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

低酯果膠(食品級(jí)，酯化度20%)，廣州鴻易食品添加劑有限公司；羧甲基纖維素鈉(食品級(jí))，杭州普修化工產(chǎn)品有限公司；檸檬酸(分析純)，成都市科龍化工試劑廠；CaCl2(分析純)，成都市科龍化工試劑廠；NaOH(分析純)，成都市科龍化工試劑廠。

1.2儀器與設(shè)備

FA2004A電子分析天平，上海精天電子儀器有限公司；HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州澳華儀器有限公司；AR-G2旋轉(zhuǎn)流變儀，美國(guó)TA公司。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

在劉賀等[14]的方法上稍有改動(dòng)。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠溶液，加入質(zhì)量濃度為12.5 g/L的檸檬酸2 mL，攪拌均勻，用1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為5.5，向果膠溶液中加入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的CMC，充分溶解后形成CMC/低酯果膠復(fù)合溶液，為避免預(yù)凝膠形成，在80℃條件下緩慢加入30%CaCl2溶液1mL。復(fù)合果膠配制好后，冷卻靜置，在4℃冰箱中保存24 h后用流變儀測(cè)定流變特性。

1.3.2 流變特性的測(cè)定

參照張倩鈺等[15]的方法。采用平板-平板測(cè)量系統(tǒng)，平板直徑40 mm，設(shè)置間隙1 mm，用一次性滴管滴加樣品，用刮板除去平板外多余樣品，表面涂硅油以防止水分蒸發(fā)，每次測(cè)試均需更換樣品。

靜態(tài)剪切流變的測(cè)定：在25℃條件下，測(cè)量剪切速率從0～300 s-1遞增，再?gòu)?00s-1～0遞減過程中剪切應(yīng)力和黏度的變化情況。采用Power-law模型對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸擬合，擬合系數(shù)R2表示方程擬合精度。Power-law方程表示如下：

σ=Kγn

(1)

式中：σ，剪切應(yīng)力，Pa；K，黏度系數(shù)，Pa·sn；γ，剪切速率，s-1；n，流體指數(shù)。

動(dòng)態(tài)黏彈性的測(cè)定：在溫度25 ℃條件下，掃描應(yīng)變值為0.5%，振蕩頻率設(shè)定從0.1～10 Hz，保留時(shí)間180 s，測(cè)定樣品儲(chǔ)能模量G′、損耗模量G″以及損耗正切角tanδ隨角頻率的變化。

動(dòng)態(tài)溫度掃描測(cè)定：溫度以5 ℃/min的速度從25 ℃升高到80 ℃，再以5 ℃/min的速度從80 ℃降溫到25 ℃，應(yīng)變0.5%，頻率1 Hz，保留時(shí)間180 s，記錄整個(gè)過程中儲(chǔ)能模量G′、損耗模量G″隨時(shí)間和溫度的變化情況。

1.3.3 凝膠形成速度的計(jì)算

在整個(gè)凝膠形成過程 中，儲(chǔ)能模量的變化可以用凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)展平均速率(average structure developing rate，SDRa)表示[16]，SDRa是凝膠形成時(shí)與儲(chǔ)能模量和時(shí)間有關(guān)的參數(shù)計(jì)算公式(2)：

(2)

1.4數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，使用Origin 9.0進(jìn)行相關(guān)圖表的繪制和數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1CMC對(duì)低酯果膠凝膠流變特性的影響

2.1.1 靜態(tài)剪切流變特性的測(cè)定

圖1表示添加不同量CMC的果膠凝膠體系剪切應(yīng)力與剪切速率變化的關(guān)系。

圖1 CMC/低酯果膠復(fù)配體系剪切應(yīng)力隨剪切速率變化曲線Fig.1 Curves of shear force of CMC/low-methoxyl pectin mixed system with shear rate

由圖1可知，CMC添加量從 0增加到1.0%時(shí)，體系的剪切應(yīng)力也逐漸增大，當(dāng)CMC的添加量達(dá)到0.8%時(shí)，體系剪切應(yīng)力也達(dá)到最大，當(dāng)添加量再增加時(shí)復(fù)配體系剪切應(yīng)力降低。且隨著剪切速率的增加體系的黏度逐漸降低，表現(xiàn)出典型的剪切變稀的非牛頓流體的特性。與單一果膠凝膠相比，添加CMC的果膠凝膠體系的黏度增加，這可能是因?yàn)镃MC本身具有較高的黏度，與果膠復(fù)配后線性大分子鏈彼此之間相互纏結(jié)，使得由分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的流動(dòng)變得困難，體系的流動(dòng)阻力增大，從而使得體系剪切難度增大。而當(dāng)加入CMC的量大于0.8%時(shí)，果膠與CMC纏結(jié)點(diǎn)減少，分子結(jié)構(gòu)被拉直取向，流動(dòng)阻力降低，從而使表觀黏度下降[17]。這一結(jié)果與周愛梅等[18]對(duì)海藻酸鈉-高甲氧基果膠復(fù)合體系凝膠特性的研究結(jié)果相類似。

根據(jù)Power-law模型對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合，如表1所示，所有的決定系數(shù)均在0.94以上，表現(xiàn)出較高的擬合精度。曲線流體指數(shù)n小于1，表示凝膠體系為典型的假塑性流體，添加CMC后，混合凝膠體系的稠度系數(shù)K升高，表明CMC的加入使果膠凝膠體系的粘稠性增大，且流體指數(shù)也隨著添加量的增大而減小，體系表現(xiàn)出更強(qiáng)的假塑性。當(dāng)添加CMC的量為0.8%時(shí)，體系具有最大的黏度系數(shù)和最小的流體指數(shù)，這說明體系的黏度和假塑性達(dá)到最大。這可能是因?yàn)?，CMC和果膠與水之間存在的氫鍵大量增加，形成了緊密和穩(wěn)定的三維空間結(jié)構(gòu)，使得體系的黏度升高。當(dāng)CMC的添加量大于0.8%時(shí)，稠度系數(shù)和流體指數(shù)呈下降趨勢(shì)，可能是由于過多的CMC使得果膠凝膠分子間的間隙變大，果膠分子間弱結(jié)合力形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)受到影響，流動(dòng)性能變強(qiáng)。

表1 CMC/低酯果膠復(fù)配體系Power-law方程擬合參數(shù)

注：“/”前數(shù)據(jù)為上行線擬合數(shù)據(jù)，“/”后數(shù)據(jù)為下行線擬合數(shù)據(jù)。

2.1.2 動(dòng)態(tài)黏彈性的測(cè)定

果膠凝膠的黏彈性可以通過動(dòng)態(tài)流變學(xué)的特性來描述，凝膠體系的動(dòng)態(tài)黏彈性不僅能反應(yīng)與產(chǎn)品的實(shí)際相關(guān)關(guān)系，同時(shí)還能表征果膠與CMC之間的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[19]。儲(chǔ)能模量G′可以用來反應(yīng)樣品的彈性，損耗模量G″反應(yīng)樣品的黏性[20]。較強(qiáng)的凝膠儲(chǔ)能模量將遠(yuǎn)大于損耗模量，由圖2-A可以看出，所測(cè)樣品的G′均大于相應(yīng)的G″,表明該復(fù)合體系在掃描頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)為膠體行為，G′隨著掃描頻率的增加逐漸增大，表現(xiàn)出弱凝膠動(dòng)態(tài)流變學(xué)特征。與單一果膠凝膠相比，隨著CMC添加量的增加，復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量也不斷加大，表明CMC的添加使得果膠體系內(nèi)部的分子鏈段間的纏結(jié)點(diǎn)增多，凝膠體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)。同時(shí)，復(fù)合體系的損耗模量也相應(yīng)增加，體系的黏性性能加強(qiáng)。這一結(jié)果與郭肖[18]對(duì)刺槐豆膠復(fù)配凝膠特性的研究類似。

損耗正切值tanδ是G″與G′的比值，tanδ的比值越大則體系的黏性比例越大，流動(dòng)性越強(qiáng)，比值越小體系的彈性比例越大，表現(xiàn)出固體的特征[21]。由圖2-B可以看出，隨著CMC的添加量的增大，體系的tanδ值逐漸減小，CMC/低酯果膠復(fù)配體系的流動(dòng)性變?nèi)?，彈性增?qiáng)，當(dāng)CMC的添加量達(dá)到0.8%時(shí)，凝膠體系表現(xiàn)出最強(qiáng)的彈性性能，可能與CMC加入后，CMC與果膠都具有的羧基與鈣離子形成類似“蛋盒”結(jié)構(gòu)，將水包裹在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，使得水的流動(dòng)在很大程度上被阻止，同時(shí)，CMC的加入使整個(gè)凝膠在相對(duì)有限的空間中聚集，形成更加致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了CMC/低酯果膠凝膠的彈性強(qiáng)度。由于CMC為線性陰離子，當(dāng)加入更高含量的CMC后，CMC與果膠之間的靜電相互作用增大，分子之間的排斥作用大于疏水相互作用，果膠分子間的間隙增大，三維結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱，果膠的伸展和滑動(dòng)能力增強(qiáng)，導(dǎo)致體系的彈性性能下降。利用加入適量的CMC使果膠凝膠強(qiáng)度增大的特性，可使果膠能在面包、餅干、果凍等食品中更好地應(yīng)用。

圖2 CMC/低酯果膠復(fù)配體系動(dòng)態(tài)模量(A)及損耗正切值(B)隨角頻率/頻率變化曲線變化曲線Fig.2 Curves of dynamicmodylus and tanδ with angular frequency/frequency of CMC/low-methoxyl pectin mixed system

2.2CMC對(duì)低酯果膠凝膠形成的影響

2.2.1 CMC對(duì)凝膠儲(chǔ)能模量的影響

圖3-A表示為溫度與凝膠體系儲(chǔ)能模量的關(guān)系。由圖3-A可知，隨著溫度的升高，儲(chǔ)能模量不斷減小，體系的彈性性能降低，可能是由于較高溫度會(huì)使果膠的內(nèi)部凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化[22]。溫度升高，體系分子運(yùn)動(dòng)加劇，果膠之間的相互聯(lián)結(jié)被打亂，凝膠強(qiáng)度遭到破壞，彈性性能發(fā)生改變，而有較高儲(chǔ)能模量的溫度對(duì)應(yīng)體系內(nèi)部有序結(jié)構(gòu)的形成，凝膠強(qiáng)度的增加。添加CMC的果膠凝膠與單一的果膠凝膠體系相比有著相對(duì)較高的儲(chǔ)能模量，在CMC添加量為0.6%～0.8%時(shí)增加顯著，而添加量大于0.8%后，體系的儲(chǔ)能模量急劇下降。適量的CMC能夠使果膠凝膠分子間交聯(lián)作用加強(qiáng)，由于CMC分子中存在較多羥基，增加凝膠分子間氫鍵的形成，使凝膠結(jié)構(gòu)致密，不易被溫度破壞，當(dāng)添加量再加大時(shí)，果膠分子變大，三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得稀松，強(qiáng)度下降。

圖3 CMC/低酯果膠復(fù)配體系動(dòng)態(tài)模量(A)及損耗正切值(B)隨溫度變化曲線Fig.3 Curves of dynamicmodylus and tanδ with temperature of CMC/low-methoxyl pectin mixed system

2.2.2 凝膠形成速度

SDRa可以表征整個(gè)凝膠冷卻過程中G′的變化，因此采用凝膠結(jié)構(gòu)形成速度SDR分析凝膠過程具有實(shí)際意義[23]，將dG′/dt定義為臨界結(jié)構(gòu)溫度，即凝膠形成時(shí)首次劇烈增大的外推溫度。圖4-a為單一果膠凝膠體系，由圖4-a可以看出，溫度從80 ℃開始降低，G′略有增加，但G″增加幅度較小，幾乎與時(shí)間變化曲線重合。表明該過程中只有小部分果膠聚集，凝膠形成速率增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)溫度降低至46 ℃時(shí)，G′開始迅速增大，增加至16 366 Pa占最終G′的63%，表明凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已初步建立，這主要是因?yàn)闇囟认陆担z與鈣離子間的強(qiáng)靜電交聯(lián)作用以及少部分的疏水作用[23]。自45 ℃開始，凝膠形成速率逐漸加大，直到34 ℃時(shí)到達(dá)最大，表明在這一溫度范圍內(nèi)，凝膠結(jié)構(gòu)正以較為穩(wěn)定的速率建立，在這一階段中主要是鈣離子與果膠進(jìn)一步形成交聯(lián)以及果膠分子間氫鍵的形成[24]。

圖4-b為CMC添加量為0.4%的果膠凝膠形成速率曲線。當(dāng)CMC添加量為0.4%時(shí)，隨著溫度的降低，體系的儲(chǔ)能模量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，凝膠化在60 ℃時(shí)開始加速，直到40 ℃時(shí)凝膠形成速度到達(dá)最大值，當(dāng)溫度下降到40 ℃后，凝膠化速率降低，可能是由于溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)減慢，果膠羥基氫鍵的橋聯(lián)減弱，果膠鈣締合由短締合區(qū)向長(zhǎng)締合區(qū)轉(zhuǎn)變，即聚合加深[25]。

圖4-c為CMC添加量0.6%時(shí)，果膠凝膠形成速度曲線，當(dāng)溫度一開始下降凝膠形成速度即呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，在50～43 ℃時(shí)凝膠形成速度的增長(zhǎng)趨勢(shì)最大，當(dāng)溫度在43 ℃時(shí)，凝膠形成速度達(dá)最大值，G′增加至25 324 Pa，占最終G′的80%，表明此時(shí)凝膠結(jié)構(gòu)已大部分建立，隨著溫度繼續(xù)降低，凝膠形成速度呈下降趨勢(shì)，表明CMC/低酯果膠復(fù)配凝膠體系結(jié)構(gòu)的建立趨于完善。這一過程中，可能包括果膠與鈣離子的相互作用速度加快，CMC分子中的羥基使果膠-果膠、果膠-羧甲基纖維素鈉、果膠-羧甲基纖維素鈉-果膠間的相互聯(lián)結(jié)作用加強(qiáng)，形成氫鍵的方向增多，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成速度加快。

圖4-d為CMC添加量為0.8%時(shí)果膠凝膠形成速度曲線。由圖4-d可知，當(dāng)溫度下降至70 ℃時(shí)，果膠凝膠形成速度迅速增加，G′也迅速增加，與單一的果膠體系以及添加少量CMC的混合體系相比，凝膠速度與G′明顯增加，在50 ℃時(shí)凝膠形成速度達(dá)到最大值，凝膠形成溫度升高，在50 ℃時(shí)，體系的G′增加至38 697 Pa，高于上述所有凝膠體系G′，彈性性能顯著增加，這可能與CMC添加量的增加使得混合體系中氫鍵形成進(jìn)一步增多、果膠之間的疏水性及果膠與鈣離子的交聯(lián)增大有關(guān)。此外，CMC將水分子牢牢鎖住，迅速降低體系的流動(dòng)性，同時(shí)使CMC/低酯果膠體系結(jié)構(gòu)更加致密。當(dāng)溫度繼續(xù)下降，凝膠速度開始減慢，表明凝膠形成已基本完成，這與0.4%和0.6%CMC結(jié)果相似。

圖4-e為添加量1.0%CMC的果膠凝膠形成速度曲線。與添加量為0.8%時(shí)相比，隨著CMC添加量的進(jìn)一步增加，凝膠形成速度最大值出現(xiàn)溫度降低，G′值也明顯減小，這可能與CMC添加量過多，其分子中較多的羧基與果膠競(jìng)爭(zhēng)鈣離子，使得果膠與鈣離子的橋聯(lián)減少，導(dǎo)致果膠形成的凝膠結(jié)構(gòu)不牢固，凝膠強(qiáng)度減弱。這與盛林杰[26]等對(duì)適量卵磷脂改善低酯蘋果果膠凝膠流變性的研究結(jié)果一致。

2.2.3 凝膠形成動(dòng)力學(xué)分析

近年來，較多學(xué)者在SWARTZEL等[27-28]提出的動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上對(duì)果膠凝膠的形成進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。該模型融合了經(jīng)典速率方程、阿倫尼烏斯公式以及時(shí)間溫度關(guān)系即與時(shí)間溫度以及濃度有關(guān)的模型。該模型表示如下：

(3)

式中：G′,儲(chǔ)能模量，Pa;n,反應(yīng)級(jí)數(shù)；t,時(shí)間，s；k0,阿倫尼烏斯常數(shù)，Pa/s；Ea,活化能，J/mol；R,氣體常數(shù)8.314J/(mol·K);T,絕對(duì)溫度，K。

表2 果膠/羧甲基纖維素鈉復(fù)合凝膠冷卻過程中的動(dòng)力學(xué)參數(shù)

由表2可以看出，凝膠過程需要的活化能隨CMC添加量的不同而有所區(qū)別，當(dāng)添加量為0.8%時(shí)需要的活化能最大，當(dāng)CMC添加量為0.8%時(shí)，果膠凝膠體系在較高溫度下即開始形成凝膠，這說明在高溫時(shí)凝膠網(wǎng)絡(luò)形成需要跨越較高的能量壁壘，而單一的果膠體系或添加較少CMC時(shí)凝膠形成溫度較低，此時(shí)形成凝膠需要的活化能較低，凝膠形成相對(duì)容易。這與洪倫波[31]對(duì)結(jié)冷膠流變行為與凝膠特性的研究結(jié)果相似。

3 結(jié)論

CMC/低酯果膠復(fù)配凝膠體系為典型的假塑性流體，與單一的低酯果膠凝膠相比，CMC/低酯果膠復(fù)配體系的稠度系數(shù)K隨CMC添加量的增加逐漸增大，流體指數(shù)n隨CMC添加量的增加逐漸減小。動(dòng)態(tài)黏彈和溫度掃描測(cè)定也發(fā)現(xiàn)CMC的加入會(huì)使低酯果膠凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)，這可能與CMC線性陰離子的分子結(jié)構(gòu)有較大聯(lián)系，當(dāng)添加量達(dá)到0.8%時(shí)，整個(gè)CMC/低酯果膠復(fù)配體系表現(xiàn)出較好的凝膠性能。綜合考慮復(fù)配效果，在實(shí)際應(yīng)用中選擇CMC添加量為0.8%較為適宜。CMC能顯著影響低酯果膠的流變特性，可增大低酯果膠的應(yīng)用范圍，且CMC生產(chǎn)成本相對(duì)便宜，在食品生產(chǎn)中適量添加可減少低酯果膠的用量而降低生產(chǎn)成本。但CMC/低酯果膠復(fù)配凝膠體系對(duì)食品質(zhì)構(gòu)、口感、外觀等方面的影響還需做進(jìn)一步研究，以便為CMC/低酯果膠復(fù)配體系在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供更詳細(xì)的參考。

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Effectofsodiumcarboxymethylcelluloseonrheologicalpropertiesandgelformationoflow-methoxylpectin

ZENG Rui-qi1,MIAO Zhong-hua1,LI Wei-zhou1,ZHANG Fu-sheng1,2,ZHAO Xin3, ZHENG Jiong1,2*

1 (College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China) 2(Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, Chongqing 400715, China) 3 (Chongqing Collaborative Innovation Center for Functional Food, Chongqing University of Education, Chongqing 400067, China)

In order to investigate the effect of sodiuncarboxy methyl cellulose during gelling of low-methoxyl pectin, different amount of CMC was added to low-methoxyl pectin at pH 5.5, and then the rheological properties of the mixed system were studied. The process of gel formation, and the kinetic analysis of gelling were also studied. The results showed that CMC/low-methoxyl pectin mixed system was a typical pseudoplastic fluid, the consistency coefficient K increased and the fluid index n decreased with the increase of CMC. In addition, CMC improved the viscosity and elasticity of the gel system. When the addition of CMC is 0.8%, the pseudoplasticity of the pectin gel system was the strongest. Meanwhile, the gel formation rate was increased by the addition of CMC. The SDR curve and G 'curve increased obviously, showing faster gelation speed and stronger gel strength when adding CMC at 0.8%. However, the gel formation rate decreased when the addition amount was more than 0.8%.

sodiuncarboxy methyl cellulose; low-methoxyl pectin gels; rheological properties; gel formation rate; kinetic analysis

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013359

本科生(鄭炯副教授為通訊作者，E-mail：zhengjiong_swu@126.com)。

重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心能力提升項(xiàng)目(cstc2014pt-gc8001)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(SWU20161702001)；西南大學(xué)本科生創(chuàng)新基金項(xiàng)目(20161702001)

2016-11-08，改回日期：2017-01-04