酸性条件下热处理对果胶流变和结构特性的影响

随着人们生活节奏的持续加快和食品工业化水平的不断提高，包装类食品已经成为人们生活中不可缺少的食品种类，在包装类食品的加工过程中热处理是必不可少的加工工序。果胶作为一类广泛存在于植物细胞内的寡糖和多聚糖的混合物，由于具有增稠、稳定、乳化等作用而作为天然、绿色的食品添加剂广泛应用于各类果酱、果冻、饮料和软糖等食品的加工过程中。

来自聊城大学农学院的郭兴峰和中国农业大学食品科学与营养工程学院的赵文婷、廖小军等人通过高静压技术以柚皮为原料制备高分子质量果胶，并对酸性条件下高分子质量果胶溶液进行加热处理，研究该条件下热处理对果胶表观黏度和流变特性的影响，并通过测定半乳糖醛酸含量、酯化度和分子质量分布等果胶理化指标，结合原子力显微镜扫描果胶分子结构状态的变化，揭示酸性条件下热处理对果胶流变和结构特性的影响规律及机制，为富含果胶的酸性食品在热加工过程中的品质变化提供理论依据和指导。

热处理对果胶表观黏度的影响

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果胶的表观黏度随着热处理时间的延长而发生显著性降低。当85 ℃热处理40 min后果胶溶液的表观黏度即可减小1 倍左右。

热处理对果胶流变特性的影响

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没有经过加热处理的果胶溶液表现出最为明显的非牛顿流体特性，随着剪切速率的增大表观黏度显著减小。而随着热处理时间的延长，果胶溶液在各剪切速率条件下的表观黏度均表现出降低趋势，在热处理时间为100 min时果胶的剪切变稀现象最为明显。

所有结果均具有较好的拟合度，而且随着热处理时间的延长果胶的流变特性指数显著增大，而稠度系数则显著减小，说明随着热处理时间的延长果胶在特定剪切速率条件下的黏度越来越小，而其剪切变稀的程度越来越不明显。

热处理对果胶半乳糖醛酸含量的影响

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85 ℃ 条件下对果胶溶液热处理0～100 min均没有对果胶的半乳糖醛酸的含量产生显著性的影响。该结果说明在热处理的过程中没有发生中性糖组分和半乳糖醛酸分子的丢失。

热处理对果胶酯化度的影响

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通过研究果胶酯化度的差别可以看出果胶中半乳糖醛酸羧基的酰胺化或甲酯化程度的不同。在该条件下果胶溶液热处理后所得果胶的酯化度均在79.28%～82.37%之间，且没有显著性区别。

热处理对果胶分子质量分布的影响

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根据高效凝胶色谱测定分子质量的原理，保留时间越小说明分子质量越大，反之亦然。可以看出在pH 3.7、85 ℃水浴条件下加热不同时间后，果胶分子质量分布曲线基本重合，没有显著性的差别。此结果说明在pH 3.7条件下果胶的分子链没有发生显著的降解反应。

热处理对果胶微观结构的影响

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各果胶在扫描面积为2.0 μm×2.0 μm的范围内分子链的长短形态和高度。果胶多呈现分散和舒展的状态，同样浓度的果胶在pH 3.7条件下分别经过20、40、60、80、100 min热处理后，果胶的分子聚集状态更加明显，果胶形态表现出更多形态稍大的聚集体。

结 论

在pH 3.7条件下果胶溶液经85 ℃热处理0～100 min会导致果胶表观黏度明显降低，稠度系数显著降低（P＜0.05），同时引起果胶流变特性指数显著性增大（P＜0.05），果胶的半乳糖醛酸含量、酯化度和分子质量分布均无显著性变化（P＞0.05），但果胶分子由分散和舒展状态转变为聚集状态，引起果胶空间立体结构的改变，从而导致果胶表观黏度和流变特性的改变，致使果胶的增稠效果减弱。

本文《酸性条件下热处理对果胶流变和结构特性的影响》来源于《食品科学》2018年39卷12期40-46页，作者：郭兴峰、赵文婷、廖小军、胡小松、王晓、吴继红。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201812007。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：李莹；责任编辑：张睿梅

图片来源于百度图片

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