任鴻飛,嚴(yán)竟,彭曼曼,劉雄,3,張甫生,3*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(四川國(guó)檢檢測(cè)有限責(zé)任公司,四川 瀘州,646000) 3(川渝共建特色食品重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶,400715)

近年來(lái),植物基食品已成為食品領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之一,越來(lái)越多的研究表明,植物基食品可在結(jié)構(gòu)或者味道上取代動(dòng)物制品,并且具有營(yíng)養(yǎng)健康、綠色環(huán)保、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)[1]。而凝膠素食產(chǎn)品作為植物基食品的主力軍,近年來(lái)已被開(kāi)發(fā)為素雞肉、素毛肚、素蝦仁、素牛肉[2-3]等產(chǎn)品。食品色澤是影響食品銷(xiāo)售和感官的關(guān)鍵因素,而凝膠素食普遍存在著色難、保色難等問(wèn)題。研制色澤良好、鮮艷穩(wěn)定、色素保留率高的產(chǎn)品是現(xiàn)今凝膠素食研究的重點(diǎn)。

魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)是一種天然高分子多糖,是制備凝膠素食最常用的基材之一,在適宜的堿性條件下加熱會(huì)發(fā)生脫乙酰作用,分子鏈蜷曲,通過(guò)疏水相互作用互相交聯(lián)形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2,4],已有研究表明魔芋葡甘聚糖經(jīng)脫乙酰后可以包埋姜黃素、植物精油等脂溶性小分子[5-6]。玉米黃質(zhì)(zeaxanthin,ZEA)是凝膠素食領(lǐng)域常見(jiàn)的脂溶性色素之一,來(lái)源于玉米、橙辣椒、蛋黃、芒果等食物,作為一種天然的食品著色劑,因其優(yōu)質(zhì)的著色效果而廣泛應(yīng)用于膠基糖果、飲料等食品中,與其他人工合成的黃色色素制成的食品相比,更加綠色安全,且“黃色食品”更容易吸引消費(fèi)者;其次,ZEA相比于其他類(lèi)胡蘿卜素,抗氧化性更強(qiáng),故可以減少食品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失、維持食品風(fēng)味、延長(zhǎng)食品貨架期[7];同時(shí),在酸、堿、還原性以及其他離子存在的條件下也更加穩(wěn)定[8]。目前,已有研究通過(guò)在魔芋凝膠體系中加入大豆分離蛋白構(gòu)成三元體系來(lái)包裹脂溶性色素小分子[9],也有研究通過(guò)固體脂質(zhì)顆粒、乳液和植物多糖來(lái)包裹ZEA提高其色素保留率以及穩(wěn)定性[10-12],而使用魔芋葡甘聚糖單一體系來(lái)包裹ZEA色素小分子的報(bào)道尚不多見(jiàn)。

基于此,為解決魔芋凝膠的賦色問(wèn)題,同時(shí)在賦色的基礎(chǔ)上制備色素保留率更高,色澤更穩(wěn)定,凝膠性能更加良好的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠,本研究擬通過(guò)對(duì)比未添加色素的KGM凝膠與賦色后KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的色素保留率、色差、持水性、質(zhì)構(gòu)性能、熱穩(wěn)定性以及結(jié)晶性差異,利用傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、掃描電鏡(scanning election microscopy, SEM)以及熒光顯微鏡等技術(shù)手段對(duì)未添加色素的KGM凝膠和賦色后KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,探究KGM和ZEA穩(wěn)定的結(jié)合方式,拓展ZEA在凝膠素食領(lǐng)域中的應(yīng)用前景,以期為“黃色凝膠素食產(chǎn)品”的開(kāi)發(fā)提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

魔芋精粉(食品級(jí),魔芋葡甘聚糖含量≥93%),濟(jì)南品康生物技術(shù)有限公司;玉米黃質(zhì)(食品級(jí),純度≥60%),西安凱康生物科技有限公司;玉米黃質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥85%),上海麥克林生化有限公司;碳酸鈉(分析純),上海源葉生物科技有限公司;丙酮(色譜純),重慶川東化工公司;乙腈(色譜純),成都科隆化學(xué)品有限公司;甲醇(色譜純),上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA1004A電子分析天平,上海精天電子儀器有限公司;JJ-1型精密增力電動(dòng)攪拌器,金壇市城東新瑞儀器廠;HZ-ZK8型數(shù)顯恒溫水浴鍋,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;TGL-18MS高速冷凍離心機(jī),上海盧湘儀儀器有限公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro System公司;CM-5色差儀,柯尼卡美能達(dá)公司;SCIENTZ-10 ND型真空冷凍干燥機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司;DSC25差示掃描量熱儀,美國(guó)TA公司;Spectrum 100傅里葉紅外光譜儀,美國(guó)Perkin Elmer公司;LC-20A高效液相色譜儀,日本島津公司;Phenom Pro掃描電子顯微鏡,荷蘭Phenom World公司;BX53熒光正置顯微鏡,日本OLYMPUS公司;XRD-7000射線衍射儀,日本SHIMADZU公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的制備

將一定量的ZEA和Na2CO3混合并溶解加入水中,緩慢加入稱(chēng)量好的KGM,充分?jǐn)嚢枋筀GM與ZEA混合均勻,充分溶脹反應(yīng)4 h,平整表面,經(jīng)熱誘導(dǎo)形成凝膠后立即冷卻到室溫并存放于4 ℃過(guò)夜待測(cè)。未加ZEA的魔芋凝膠命名為對(duì)照組,添加ZEA的魔芋凝膠命名為KGM/ZEA-1,添加ZEA后經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)制得凝膠性能最好的魔芋凝膠命名為KGM/ZEA-2,最佳制備條件：ZEA、Na2CO3、KGM質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.30%、0.22%、6.30%,90 ℃恒溫水浴20 min。

1.3.2 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠色素保留率的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.10 g試樣于10 mL具塞試管中,加入10 mL丙酮,室溫下超聲處理至試樣無(wú)色。溶液過(guò)0.22 μm濾膜,濾液取20 μL上機(jī)待測(cè)。色譜條件參考孟繁磊等[13]的方法并做部分修改：色譜柱：Zorbax SB-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相為V(乙腈)∶V(甲醇)=90∶10;進(jìn)樣量20 μL;流速0.5 mL/min;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)445 nm;柱溫箱溫度35 ℃。同此色譜條件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程見(jiàn)公式(1),根據(jù)公式(2)計(jì)算復(fù)合有色凝膠的色素保留率：

圖1 ZEA標(biāo)準(zhǔn)曲線

y=154 817x+145 081(R2=0.997 3)

(1)

(2)

式中：Y1,KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的色素保留率,%;x1,標(biāo)曲中復(fù)合有色凝膠的ZEA含量,%;x2,復(fù)合有色凝膠中加入的ZEA含量,%。

1.3.3 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠色澤的測(cè)定

將制備好的凝膠切成3 cm×3 cm×3 cm的小塊,色度儀經(jīng)校正后,測(cè)定復(fù)合有色凝膠的白度指數(shù)L*及彩色指數(shù)a*值、b*值。重復(fù)測(cè)定10次,取平均值[14]。

1.3.4 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠持水性的測(cè)定

將制備好的凝膠以10 000 r/min的速度離心15 min,除去凝膠表面水分,根據(jù)公式(3)計(jì)算復(fù)合有色凝膠的持水性[15]：

(3)

式中：Y2,復(fù)合有色凝膠的持水性,%;m1,離心后的凝膠質(zhì)量,g;m2,離心前的凝膠質(zhì)量,g。

1.3.5 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

參考朱坤等[9]的方法測(cè)定復(fù)合有色凝膠的質(zhì)構(gòu)特性。將制備好的凝膠均勻切片(直徑3 cm,厚1 cm)。質(zhì)構(gòu)測(cè)試條件為壓縮模式,探頭：P/0.5,測(cè)前速率：2.0 mm/s,測(cè)試速率：1.0 mm/s,測(cè)后速率：5.0 mm/s,形變量：60%,觸發(fā)力：0.05 N,數(shù)據(jù)采集速率：200 pps。每個(gè)試樣重復(fù)測(cè)定6次。

1.3.6 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠FTIR的測(cè)定

將制備好的凝膠預(yù)冷凍24 h,放入真空冷凍干燥機(jī)冷凍干燥48 h,在瑪瑙研缽中研碎為粉末,用傅里葉紅外光譜儀以4 cm-1的速率在4 000～600 cm-1光譜范圍內(nèi)掃描測(cè)定[16]。

1.3.7 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠差示掃描量熱分析(differential scanning calorimetry,DSC)的測(cè)定

取5 mg左右凝膠粉末樣品,置于坩堝內(nèi)壓片密封。在流速為250 mL/min的氮?dú)獗Ｗo(hù)下,將坩堝放置于DSC分析儀中進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件為：起始溫度為50 ℃;終止溫度為240 ℃;升溫速率為10 ℃/min[17]。

1.3.8 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠X射線衍射(X-ray diffraction,XRD)的測(cè)定

將凝膠粉末樣品置于X射線衍射儀的樣品臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試(CuKa輻射)。測(cè)試參數(shù)：室溫,X射線波長(zhǎng)A=0.154 nm,采用Cu靶、石墨單色器,管壓40 kV,電流30 mA,掃描范圍4°～40°,掃描速度2 °/min[17]。

1.3.9 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠SEM的測(cè)定

將凍干后的凝膠樣品切成邊長(zhǎng)為1 cm的正方形薄片,用固定膠粘于樣品銅臺(tái),在真空度10-2～10-3Pa,濺射電壓1.1～1.2 kV,鍍膜時(shí)間2～3 min條件下鍍金,放置10 min,送入電鏡觀察,選擇有代表性的區(qū)域拍攝[18]。

1.3.10 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的熒光顯微鏡觀察

取凝膠樣品采用尼羅紅染料(1 mg/mL乙醇)進(jìn)行染色,在4 ℃下保存過(guò)夜,然后將凝膠樣品置于熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察,其激發(fā)波長(zhǎng)為543 nm[19]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel處理數(shù)據(jù),每組試驗(yàn)最少重復(fù)3次,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”來(lái)表示,采用SPSS 26.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,不同小寫(xiě)字母表示樣品間存在顯著性(P<0.05),采用Origin 2021軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的色素保留率以及色澤分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的色澤如圖2所示。L*值指明暗程度,L*越大表示白度越大;a*值指紅綠程度,a*越大表示偏向紅色,a*越小表示偏向綠色;b*值指黃藍(lán)程度,b*越大表示偏向黃色,b*越小表示偏向藍(lán)色[20]。與對(duì)照組相比,KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的L*、a*、b*值分別提高了9.78%、4.34%和5.63%,說(shuō)明ZEA賦予KGM凝膠良好的色澤,顏色呈橙黃色。同時(shí)相比于KGM/ZEA-1,KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的L*、a*、b*值分別提高了2.55%、1.09%、2.14%,而KGM/ZEA-1與KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的色素保留率分別為57.49%和73.82%,即L*、a*、b*值的上升與色素保留率升高一致,表明在最佳制備的條件下,KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠中截留了更多的色素小分子,色素保留率更高,顏色更加偏向橙黃,色澤更加鮮艷明亮,提高了消費(fèi)者的食欲和購(gòu)買(mǎi)欲望。

圖2 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的色澤

2.2 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的持水性分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的持水性如圖3所示。對(duì)照組和賦色后復(fù)合有色凝膠的持水性都達(dá)到了95%以上,其中KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的持水性最高,可達(dá)97.82%,均表現(xiàn)出良好的持水性,是因?yàn)镵GM本身就具有良好的吸水性,可通過(guò)氫鍵與水分子結(jié)合,且魔芋凝膠自身形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠鎖住水分子防止其流失[21]。

圖3 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的持水性

KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠與對(duì)照組和KGM/ZEA-1相比,持水性呈上升的趨勢(shì),分別上升了2.18%和0.88%,此結(jié)果與周緒霞等[22]的研究結(jié)果基本一致。復(fù)合有色凝膠的持水性升高與氫鍵的形成有關(guān),已有研究表明水分子之間會(huì)形成氫鍵以促進(jìn)“水化層”的形成,水化層是指體系中不易流動(dòng)的水會(huì)沿一定方向包裹聚合物并附著在聚合物外部的一種現(xiàn)象[23]。隨著脂溶性色素小分子的加入,水分子與脂溶性物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生部分氫鍵以促進(jìn)這種結(jié)構(gòu)的形成,阻止了凝膠中水分子的遷移和損失[22]。在最佳制備條件下,體系中截留了更多的色素小分子,使更多的水分子禁錮在凝膠體系中,持水性增加。

2.3 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的質(zhì)構(gòu)分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的質(zhì)構(gòu)性能如表1所示。對(duì)照組和賦色后復(fù)合有色凝膠的凝膠強(qiáng)度、硬度、咀嚼性差異顯著(P<0.05)。KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠相比于對(duì)照組和KGM/ZEA-1,凝膠強(qiáng)度、硬度、咀嚼性分別提高了91.01%、54.09%、50.70%和75.40%、45.48%、42.23%,均顯著高于對(duì)照組和KGM/ZEA-1(P<0.05),該結(jié)果與朱坤等[9]的研究結(jié)果相類(lèi)似。添加ZEA后,可能是因?yàn)閆EA在KGM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中充當(dāng)填充劑,限制了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中KGM分子鏈的移動(dòng),有利于KGM致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持,增強(qiáng)了其質(zhì)構(gòu)性能[22,24-25]。在最佳制備條件下,復(fù)合有色凝膠中截留了更多的色素小分子,其在KGM的孔隙中的填充以及分布更加均勻。當(dāng)體系內(nèi)色素小分子增加時(shí),有更多的KGM分子參與該凝膠結(jié)構(gòu)的形成,二者產(chǎn)生一定的協(xié)同作用,暴露出更多的疏水基團(tuán)[22],KGM分子鏈之間的相互作用增強(qiáng),使得KGM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也更加致密緊實(shí),質(zhì)構(gòu)性能進(jìn)一步得到改善,具有更好的凝膠強(qiáng)度、硬度和咀嚼性[26]。但也有研究指出脂溶性小分子添加量達(dá)到一定值時(shí),凝膠體系中的脂溶性小分子不能被完全包裹而流出,造成凝膠體系的凝膠強(qiáng)度不再增加[22],故控制ZEA的使用量可保證該復(fù)合有色凝膠的性能。

表1 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的質(zhì)構(gòu)性能Table 1 Texture properties of KGM gel and KGM/ZEA composite coloring gel

2.4 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的FTIR分析

圖4 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的FTIR圖

2.5 KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的DSC分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的DSC譜圖如圖5所示。對(duì)照組和賦色后復(fù)合有色凝膠的DSC曲線相似,在180 ℃附近出現(xiàn)了明顯的吸熱峰,3組樣品熔融吸收峰的峰值溫度分別出現(xiàn)在177.50、184.07、186.59 ℃,呈上升的趨勢(shì),3組樣品的熱焓值(ΔH)也呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),分別為97.82、137.24、143.46 J/g,表明凝膠體系在熔融過(guò)程中能量發(fā)生變化。熔融吸收峰的峰值溫度和熱焓值的持續(xù)上升說(shuō)明該凝膠體系在添加ZEA后熱穩(wěn)定性增強(qiáng),且在最佳制備條件下熱穩(wěn)定性進(jìn)一步增強(qiáng)。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是,ZEA的添加增強(qiáng)了凝膠體系中KGM分子鏈間形成的作用力,KGM分子鏈之間聚攏,互相纏結(jié);在最佳制備條件下,由于凝膠體系內(nèi)疏水相互作用的增強(qiáng),賦予了KGM更加緊實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得熔融過(guò)程需要更多的能量,從而提高了KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的熱穩(wěn)定性[31],與FTIR分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)。

圖5 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的DSC圖

2.6 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的XRD分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的XRD譜圖如圖6所示。通過(guò)XRD分析,對(duì)照組與賦色后復(fù)合有色凝膠未出現(xiàn)明顯的結(jié)晶峰,均在20°左右出現(xiàn)一個(gè)較大的無(wú)定形態(tài)的非結(jié)晶峰,且加入ZEA后未有新的結(jié)晶峰出現(xiàn),說(shuō)明ZEA的加入并未改變?cè)搹?fù)合有色凝膠的非結(jié)晶結(jié)構(gòu),無(wú)明顯的結(jié)構(gòu)差異。對(duì)照組、KGM/ZEA-1和KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的結(jié)晶度分別為20.62%、24.92%和33.27%,相比于對(duì)照組和KGM/ZEA-1,KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠的結(jié)晶度顯著上升了12.65%和8.35%(P<0.05)。對(duì)照組結(jié)晶程度較低可能是因?yàn)镵GM分子之間形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列混亂,導(dǎo)致形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)缺乏規(guī)整性[32]。加入ZEA后該復(fù)合有色凝膠結(jié)晶度的升高說(shuō)明KGM與ZEA具有良好的相容性,產(chǎn)生了一定的協(xié)同作用,利于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[17]。而KGM/ZEA-2較于KGM/ZEA-1結(jié)晶度有所提高,是因?yàn)樵谶m宜配比下,該凝膠體系中的KGM分子之間發(fā)生蔟集,相互作用改變,作用力增強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到改善,該結(jié)論與此前質(zhì)構(gòu)以及持水性的結(jié)論相一致。

圖6 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的XRD圖

2.7 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的SEM分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的掃描電鏡照片如圖7所示?？梢悦黠@觀察到對(duì)照組與賦色后復(fù)合有色凝膠的微觀結(jié)構(gòu)差異較大。如對(duì)照組如圖7-a所示,其孔徑較大,結(jié)構(gòu)松散,分布不均勻,結(jié)構(gòu)斷裂現(xiàn)象嚴(yán)重;添加ZEA后,KGM/ZEA-1復(fù)合有色凝膠如圖7-b所示,相比于對(duì)照組,可以觀察到其孔徑略微變小,但是分布仍然不均勻,不連續(xù),存在斷裂現(xiàn)象;而KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠如圖7-c所示,其孔徑明顯變小,分布更加均勻,結(jié)構(gòu)連續(xù)且更加致密,呈堆疊狀,呈現(xiàn)出一個(gè)多孔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該結(jié)論類(lèi)似于劉子奇等[31]的研究結(jié)果。造成該現(xiàn)象的原因是復(fù)合有色凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是以KGM為主形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在添加ZEA并在最佳制備條件下,KGM內(nèi)部分子鏈相互糾纏,相互作用增強(qiáng),穩(wěn)定性進(jìn)一步提高,使其內(nèi)部形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密[9,22]。因此KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠具有更高的色素保留率,更好的質(zhì)構(gòu)性能,與此前的分析結(jié)果一致。

a-對(duì)照組;b-KGM/ZEA-1;c- KGM/ZEA-2圖7 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的掃描電鏡圖片(×200)

2.8 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的熒光顯微鏡分析

KGM凝膠和賦色后的KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的熒光顯微鏡照片如圖8所示。經(jīng)熒光染色后,可對(duì)ZEA進(jìn)行標(biāo)記,在熒光顯微鏡下可觀察到脂溶性色素-ZEA在復(fù)合有色凝膠中的分布狀態(tài)[33]。通過(guò)對(duì)比圖8-a～圖8-c,可以明顯觀察到ZEA在對(duì)照組及賦色后復(fù)合有色凝膠中的分布差異。對(duì)照組無(wú)熒光,KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠中的熒光分布更多,分布更均勻,即KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠中截留了更多的色素小分子,該研究結(jié)果與此前KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠色素保留率升高一致。即在最佳制備條件下凝膠內(nèi)KGM分子鏈互相纏結(jié),凝膠網(wǎng)絡(luò)孔隙之間的距離變小,孔隙分布均勻且連續(xù),形成了更加致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有利于ZEA小分子的捕獲和均勻分布[9],該熒光顯微鏡圖片與此前復(fù)合有色凝膠的SEM圖片密切相關(guān)。

a-對(duì)照組;b-KGM/ZEA-1;c-KGM/ZEA-2圖8 KGM凝膠和KGM/ZEA復(fù)合有色凝膠的熒光顯微鏡圖片(×10)

3 結(jié)論

玉米黃質(zhì)可以賦予魔芋凝膠良好的色澤,且KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠色素保留率得到了提高,色澤更加鮮艷,持水性、質(zhì)構(gòu)性能與熱穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步的提高,KGM/ZEA-2復(fù)合有色凝膠可以形成一個(gè)分布均勻、結(jié)構(gòu)連續(xù)致密的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。玉米黃質(zhì)可以作為一種天然色素應(yīng)用于以KGM為主的植物基新型食品,改善魔芋凝膠素食難以賦色的現(xiàn)狀,用于食品行業(yè)中“彩色凝膠素食產(chǎn)品”的生產(chǎn),拓展多彩凝膠素食領(lǐng)域的發(fā)展。后續(xù)可通過(guò)分子模擬、分子對(duì)接等技術(shù)手段模擬觀察KGM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化、KGM與ZEA的具體結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)一步探究魔芋多糖體系與色素小分子的互作機(jī)制。