專利名稱:低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種食品加工技術(shù)領(lǐng)域：
的方法，特別是一種低濃度魔芋葡甘聚糖低溫度堿性條件下凝膠的方法。
背景技術(shù)：
中國魔芋資源豐富，是中國幾千年來的傳統(tǒng)食品和醫(yī)藥資源，早在兩千多年前的《神農(nóng)本草經(jīng)》中，就將其列為藥物，后梁、宋、明、清各代古籍醫(yī)書中都記載了魔芋的藥物和保健作用。魔芋的塊莖中富含有魔芋葡甘聚糖(konjacglucomannan，簡稱KGM)，它是魔芋精粉的主要成分，約占干品重的50％～60％；我國常年產(chǎn)魔芋精粉約7000噸。由于魔芋精粉中的魔芋葡甘聚糖含量較低，所以形成溶膠的粘度、透明度低、穩(wěn)定性差。而對魔芋精粉進(jìn)行深加工可得到高純度的魔芋葡甘聚糖，其純度、粘度、透明度提高，腥味降低，質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于魔芋精粉。魔芋葡甘聚糖具有許多良好的性質(zhì)，諸如生物相容性、成膜性、可生物降解性等，在西方發(fā)達(dá)國家素有“工業(yè)味精”之稱，被廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、石油、化妝品、紡織印染等領(lǐng)域。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，魔芋葡甘聚糖在堿的作用下加熱時發(fā)生脫乙?；磻?yīng)，自交聯(lián)形成熱不可逆凝膠，如中國專利公開號CN 1650746A，名稱為熱可逆魔芋凝膠食品的制備方法。該技術(shù)自述為將魔芋精粉在攪拌條件下分散于水中，室溫下靜置1～2h，使其充分溶脹成均勻的溶膠，加熱堿性試劑，將溶膠調(diào)節(jié)至pH10～12之間，裝入密封容器中；置于80～100℃水浴中或蒸汽加熱，保溫時間為0.5～2h，直至形成凝膠。但當(dāng)魔芋膠濃度小于1wt％(重量百分比)、所加堿的濃度和加熱溫度亦較低的情況下，需要的凝膠時間較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法。使其在中低溫度堿性條件下，通過在低濃度魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液中加堿，同時添加一些鹽析鹽或表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)的溶液，使得較單純添加相同濃度堿形成魔芋凝膠的時間大大縮短，提供了在中低加熱溫度、堿性條件下使低濃度魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖快速凝膠的新方法，制得的凝膠模量高，質(zhì)地細(xì)膩。
本發(fā)明是通過以下兩種技術(shù)方案實現(xiàn)的第一種先配制成良好水合的魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液，再將其與所配制的鹽溶液，具有鹽析性質(zhì)鹽的水溶液在室溫下混和，加入堿性凝膠劑后，經(jīng)充分加熱而生成彈性凝膠。
所述的水分散液，其濃度范圍為0.1wt％～1wt％。
所述的具有鹽析性質(zhì)鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈉、硝酸鈉或它們的復(fù)配物；所配制的鹽溶液，硫酸鈉水溶液的濃度范圍是1wt％～22wt％，硫酸鉀水溶液濃度范圍為1wt％～11wt％，氯化鈉水溶液濃度范圍為1wt％～30wt％；硝酸鈉水溶液濃度范圍為1wt％～30wt％。
所述的混和，將魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液與鹽溶液以任意比例混和均勻后形成的最終溶液里鹽的最終濃度應(yīng)滿足如下要求硫酸鈉濃度范圍應(yīng)為0.5wt％～22wt％，硫酸鉀濃度范圍應(yīng)為0.5wt％～11wt％，氯化鈉濃度范圍應(yīng)為0.5wt％～30wt％，硝酸鈉濃度范圍應(yīng)為0.5wt％～12wt％；混合后進(jìn)行加熱的溫度為40℃～80℃。
所述的堿性凝膠劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀堿性物質(zhì)；添加量約為溶液總重量的0.4wt％。
在魔芋/鹽析鹽分散液中，當(dāng)鹽析鹽的濃度固定時，魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖的濃度越高，所用的凝膠時間越短；當(dāng)魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖的濃度固定時，鹽析鹽的濃度越高，所用的凝膠時間越短。當(dāng)魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖和鹽析鹽的濃度都固定時，加熱的溫度越高，所需的凝膠時間越短。同時加入的鹽的鹽析性質(zhì)越強，其對凝膠的促進(jìn)效果也越強。
第二種先配制成水合的魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液，再加入所配制的表面活性劑溶液，添加或者不添加堿性凝膠劑，經(jīng)充分加熱而生成彈性凝膠。
所述的水分散液，其濃度范圍為0.1wt％～1wt％。
所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)。
所配制的表面活性劑溶液，十二烷基硫酸鈉水溶液的濃度范圍為1wt％～24wt％。
所述的添加或者不添加堿性凝膠劑，當(dāng)不加入堿性凝膠劑時，混和后的魔芋/十二烷基硫酸鈉分散液中，十二烷基硫酸鈉的最終濃度應(yīng)在5wt％～23wt％之內(nèi)；當(dāng)加入堿性凝膠劑時，十二烷基硫酸鈉的最終濃度范圍為1wt％～23wt％；混合后進(jìn)行加熱的中低溫度為40℃～80℃。
所述的堿性凝膠劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀等堿性物質(zhì)，添加量約為溶液總重量的0.4wt％。
無論是否加入堿性凝膠劑，在魔芋/十二烷基硫酸鈉分散液中，當(dāng)十二烷基硫酸鈉的濃度固定時，魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖的濃度越高，所用的凝膠時間越短；當(dāng)魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖的濃度固定時，十二烷基硫酸鈉的濃度越高，所用的凝膠時間越短。當(dāng)魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖和十二烷基硫酸鈉的濃度都固定時，加熱的溫度越高，所需的凝膠時間越短。
具體實施方式
發(fā)明人更進(jìn)一步通過實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
實施例1將1.6wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液與10wt％的硫酸鈉水溶液按重量比1∶1的方式在室溫下混和，配制成含有最終濃度為0.8wt％的魔芋葡甘聚糖和5wt％的硫酸鈉的水相分散液，加入約0.4wt％的碳酸鈉作為凝膠劑，pH值為11.45左右，在型號為RS1的流變儀(德國ThermoHaake公司)上進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，溫度設(shè)定為70℃，經(jīng)過約9分鐘，凝膠開始形成，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為2Pa左右；隨著加熱時間的延長，凝膠強度繼續(xù)增加；經(jīng)過1小時后，凝膠強度達(dá)到了最大值，此時彈性模量為5200Pa，損耗模量為40Pa，形成了一定強度的彈性凝膠。與之相對比，以相同的測試條件對添加了0.4wt％的碳酸鈉的0.8wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液(pH值同樣為11.45左右)進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，經(jīng)過約85分鐘，凝膠才開始形成，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為0.2Pa左右；凝膠強度同樣隨著加熱時間的延長而繼續(xù)增加；經(jīng)過26小時后，凝膠強度達(dá)才達(dá)到最大值，形成了彈性模量為2000Pa，損耗模量為20Pa的彈性凝膠。兩相對比，硫酸鈉的添加對于堿性條件下形成魔芋凝膠的促進(jìn)效果顯著，且形成的凝膠強度更大。
實施例2將1.6wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液與24wt％的氯化鈉水溶液按重量比1∶1的方式在室溫下混和，配制成含有最終濃度為0.8wt％的魔芋葡甘聚糖和12wt％的氯化鈉的水相分散液，加入約0.4wt％的碳酸鈉作為凝膠劑，pH值為11.45左右，以相同的設(shè)定條件在RS1流變儀上進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，溫度設(shè)定為70℃，經(jīng)過約4分鐘，凝膠開始形成，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為2Pa左右；隨著加熱時間的延長，凝膠強度繼續(xù)增加；經(jīng)過30分鐘后，凝膠強度達(dá)到了最大值，此時彈性模量為4000Pa，損耗模量為40Pa，形成了一定強度的彈性凝膠。與同樣條件下測試的添加了0.4wt％的碳酸鈉的0.8wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液(pH值為11.45左右)需要約85分鐘才開始凝膠，26小時后才達(dá)到凝膠最大值相比，氯化鈉的添加對魔芋凝膠過程的促進(jìn)效果明顯。
實施例3將1.6wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液與16wt％的硝酸鈉水溶液按重量比1∶1的方式在室溫下混和，配制成含有最終濃度為0.8wt％的魔芋葡甘聚糖和8wt％的硝酸鈉的水相分散液，加入約0.4wt％的碳酸鈉作為凝膠劑，pH值為11.45左右，以相同的設(shè)定條件在RS1流變儀上進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，溫度設(shè)定為70℃，經(jīng)過約52分鐘，凝膠開始形成，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為2.5Pa左右；隨著加熱時間的延長，凝膠強度繼續(xù)增加；經(jīng)過16小時后，凝膠強度達(dá)到了最大值，此時彈性模量為4000Pa，損耗模量為20Pa，形成了一定強度的彈性凝膠。與同樣條件下測試的添加了0.4wt％的碳酸鈉的0.8wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液(pH值為11.45左右)需要約85分鐘才開始凝膠，26小時后才達(dá)到凝膠最大值相比，硝酸鈉的添加對魔芋凝膠過程的促進(jìn)效果同樣明顯。
實施例4將1.6wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液與22wt％的SDS水溶液按重量比1∶1的方式在室溫下混和，配制成，含有最終濃度為0.8wt％的魔芋葡甘聚糖和11wt％的SDS的水相分散液，pH值約為8.30，以相同的設(shè)定條件在RS1流變儀上進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，溫度設(shè)定為80℃；加熱約40分鐘，形成肉眼可視的凝膠，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為0.4Pa左右；繼續(xù)加熱則凝膠強度越來越大，最終形成強度一定的彈性凝膠。與此對應(yīng)，如在0.8wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液中單純加入約0.002wt％的碳酸鈉作凝膠劑，pH值約為8.90，同樣在80℃的溫度下加熱，約需9小時才開始形成弱凝膠。
實施例5將2wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液與12wt％的SDS水溶液按重量比1∶1的方式在室溫下混和，配制成含有最終濃度為1wt％的魔芋葡甘聚糖和6wt％的SDS的水相分散液，加入約0.4wt％的碳酸鈉作為凝膠劑，pH值約為11.40左右，以相同的設(shè)定條件在RS1流變儀上進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，溫度設(shè)定為60℃；加熱約4分鐘，形成肉眼可視的凝膠，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為0.3Pa左右；繼續(xù)加熱約1.5小時后，形成了彈性模量為300Pa，損耗模量為10Pa的凝膠，繼續(xù)加熱凝膠強度不再變化。與之相對比，以相同的測試條件對添加了0.4wt％的碳酸鈉的1wt％的魔芋葡甘聚糖水分散液(pH值同樣為11.40左右)進(jìn)行凝膠動力學(xué)測試，經(jīng)過約2.3小時，凝膠才開始形成，此時凝膠的彈性模量和損耗模量均為1Pa左右；凝膠強度同樣隨著加熱時間的延長而繼續(xù)增加；經(jīng)過30小時后，凝膠強度仍未達(dá)到最大值。兩相對比，SDS這種能形成膠束的表面活性劑的添加對于堿性條件下形成魔芋凝膠的促進(jìn)效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征在于，先配制成良好水合的魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液，再將其與所配制的鹽溶液，具有鹽析性質(zhì)鹽的水溶液在室溫下混和，加入堿性凝膠劑后，經(jīng)充分加熱而生成凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的水分散液，其濃度范圍為0.1wt％～1wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的具有鹽析性質(zhì)鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈉、硝酸鈉或它們的復(fù)配物；所配制的鹽溶液，硫酸鈉水溶液的濃度范圍是1wt％～22wt％，硫酸鉀水溶液濃度范圍為1wt％～11wt％，氯化鈉水溶液濃度范圍為1wt％～30wt％；硝酸鈉水溶液濃度范圍為1wt％～30wt％。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的混和，將魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液與鹽溶液以任意比例混和均勻后形成的最終溶液里鹽的最終濃度應(yīng)滿足如下要求硫酸鈉濃度范圍為0.5wt％～22wt％，硫酸鉀濃度范圍為0.5wt％～11wt％，氯化鈉濃度范圍為0.5wt％～30wt％，硝酸鈉濃度范圍為0.5wt％～12wt％；混合后進(jìn)行加熱的溫度為40℃～80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的堿性凝膠劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀堿性物質(zhì)；添加量約為溶液總重量的0.4wt％。
6.一種低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征在于，先配制成水合良好的魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液，再加入所配制的表面活性劑溶液，添加或者不添加堿性凝膠劑，經(jīng)充分加熱而生成彈性凝膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的低濃度魔芋葡甘聚糖低溫度在堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的水分散液，其濃度范圍為0.1wt％～1wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉；所配制的表面活性劑溶液，十二烷基硫酸鈉水溶液的濃度范圍為1wt％～24wt％。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的添加或者不添加堿性凝膠劑，當(dāng)不加入堿性凝膠劑時，混和后的魔芋/十二烷基硫酸鈉分散液中，十二烷基硫酸鈉的最終濃度應(yīng)在5wt％～23wt％之內(nèi)；當(dāng)加入堿性凝膠劑時，十二烷基硫酸鈉的最終濃度范圍為1wt％～23wt％；混合后進(jìn)行加熱的中低溫度為40℃～80℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法，其特征是，所述的堿性凝膠劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀堿性物質(zhì)，添加量為溶液總重量的0.4wt％。
專利摘要
本發(fā)明涉及的是一種食品加工技術(shù)領(lǐng)域：
的方法，特別是一種低濃度魔芋葡甘聚糖在低溫度堿性條件下凝膠的方法。先配制成良好水合的魔芋精粉或魔芋葡甘聚糖水分散液，再將其與所配制的鹽溶液，具有鹽析性質(zhì)鹽的水溶液在室溫下混和，加入堿性凝膠劑后，經(jīng)充分加熱而生成凝膠?；蛘呦扰渲瞥伤系哪в缶刍蚰в笃细示厶撬稚⒁?，再加入所配制的表面活性劑溶液，添加或者不添加堿性凝膠劑，經(jīng)充分加熱而生成彈性凝膠。本發(fā)明開創(chuàng)了使低濃度魔芋精粉和魔芋葡甘聚糖快速成膠的新方法，制得的凝膠模量高，質(zhì)地細(xì)膩。
文檔編號A23L1/052GKCN1919897SQ200610030605
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月31日
發(fā)明者殷萬春, 張洪斌 申請人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan