長(zhǎng)鏈菊粉膠凝性質(zhì)的研究

羅登林 席 棟 張康逸 安 穎 黃繼紅 康懷彬

(河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院1， 洛陽(yáng) 471023) (河南省食品原料工程技術(shù)研究中心2，洛陽(yáng) 471023) (河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心3，鄭州 4500080) (豐寧平安高科實(shí)業(yè)有限公司4，承德 068350) (河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院5，鄭州 450001)

菊粉作為一種不同于淀粉結(jié)構(gòu)的可溶性膳食纖維，在自然界內(nèi)分布十分廣泛，主要存在于桔梗科、菊科、龍膽科等11個(gè)科及單子葉植物中的禾木科、百合科等，其中在菊芋、菊苣、大麗花和蘆筍中含量豐富。菊粉分子是由D-呋喃果糖分子以β (2→1)鍵連接而成的線性直鏈多糖，每個(gè)分子末端通過(guò)α (1→2)糖苷鍵連接一個(gè)葡萄糖殘基[1]。根據(jù)平均聚合度(DP)不同可分為3種：短鏈菊粉(DP≤10)、天然菊粉(2≤DP≤60)和長(zhǎng)鏈菊粉(DP≥23)。研究證明，菊粉具有促進(jìn)腸道中雙歧桿菌的增殖和提升腸道健康水平、降血糖、降血脂、減肥和提高礦物質(zhì)的生物利用率等功能[2,3]。菊粉由于色澤白、顆粒細(xì)，且能形成類似脂肪般滑爽感的凝膠質(zhì)構(gòu)，因此通常也作為一種優(yōu)良的脂類替代品和食品品質(zhì)改良劑而被廣泛應(yīng)用在乳制品、飲料、面制品和肉制品中，以提高產(chǎn)品品質(zhì)，賦予食品低能量和益生元的功能[4-6]。當(dāng)在低脂奶酪中加入12%的菊粉時(shí)，所制得的產(chǎn)品堅(jiān)硬且味道更好[7]。將短鏈菊粉添加到巧克力中能提高產(chǎn)品的質(zhì)地和顏色，而且還能促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng)繁殖，改善腸道健康[8-9]。在植物蛋白飲料中添加2%菊粉時(shí)，飲料稠度增加，口感得到改善[10]。短鏈菊粉能增加乳化香腸的彈性，改善其質(zhì)構(gòu)和延長(zhǎng)其貨架期[11,12]。將長(zhǎng)鏈菊粉替代山羊奶奶酪中的脂肪可使其硬度和黏度下降，質(zhì)地變軟，顯著改善了其流動(dòng)性[13,14]。當(dāng)長(zhǎng)鏈菊粉和短鏈菊粉按1：1的比例加入到低脂蛋白奶油中時(shí)，所制得的奶油更濃稠，口感更好[15]。

目前雖然關(guān)于菊粉應(yīng)用方面的研究報(bào)道較多，但在長(zhǎng)鏈菊粉凝膠形成和性質(zhì)方面的研究很少，而這方面的研究將有助于我們更深入地了解菊粉對(duì)各類食品的影響規(guī)律和機(jī)制，以期為實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

長(zhǎng)鏈菊粉(FXL，平均聚合度≥23，菊粉和低聚果糖含量為99%，單糖含量為0.5%)，在60 ℃下干燥至恒重；

TA.XT Express質(zhì)構(gòu)儀；TDZ5-WS離心機(jī)；ZNCL-DG恒溫油浴攪拌器。

1.2 凝膠的制備

用去離子水分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、13%、16%、19%、22%的菊粉懸濁液，然后置于油浴鍋中，在一定溫度(40～90 ℃)和磁力攪拌轉(zhuǎn)速(200～1 500 r/min)下加熱一段時(shí)間(1～60 min)后，轉(zhuǎn)入帶刻度的具塞試管中，冷卻至室溫后在4 ℃下冷藏48 h，然后進(jìn)行測(cè)試分析。每個(gè)測(cè)試水平實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方差。

1.3 凝膠指數(shù)的測(cè)定

凝膠指數(shù)(Volumetric Gel Index, VGI)是評(píng)定物質(zhì)成膠能力大小的一個(gè)指標(biāo)，其值大小由成膠層和水層體積計(jì)算出來(lái)，計(jì)算公式如式(1)。

(1)

式中：VG為水層和成膠層的總體積/mL；VT為成膠層的體積/mL。

1.4 長(zhǎng)鏈菊粉成膠的影響因素

1.4.1 溫度對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉成膠的影響

按照1.2的方法，配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉懸濁液，置于油浴鍋中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為600 r/min、加熱時(shí)間為15 min，考察不同溫度對(duì)菊粉成膠的影響。

1.4.2 攪拌速度對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉成膠的影響

按照1.2的方法，配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉懸濁液，置于油浴鍋中，設(shè)定溫度為60 ℃、時(shí)間為15 min，考察不同攪拌速度對(duì)菊粉成膠的影響。

1.4.3 攪拌時(shí)間對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉成膠的影響

按照1.2方法，配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉懸濁液，置于油浴鍋中，設(shè)定溫度為60 ℃、 攪拌速度為1 000 r/min，考察攪拌時(shí)間對(duì)菊粉成膠的影響。

1.5 凝膠持水力的測(cè)定

按1.2的方法制備菊粉凝膠，在4 ℃條件分別儲(chǔ)藏1、3、7 d后取出，在3 000 r/min(相對(duì)離心力為1 006.88×g)離心30 min后，除去水層并記錄剩余凝膠的質(zhì)量。每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次，取平均值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，凝膠持水力計(jì)算公式如式(2)。

(2)

式中：m為離心前凝膠與離心管總質(zhì)量/g；m1為離心管質(zhì)量/g ；m2為離心后凝膠與離心管總質(zhì)量/g。

1.6 凝膠質(zhì)構(gòu)實(shí)驗(yàn)

長(zhǎng)鏈菊粉凝膠的穿刺實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定為：探頭為P/0.5，穿刺深度為25 mm，測(cè)前速率為1 mm/s，測(cè)中速率為2 mm/s，測(cè)后速率為10 mm/s。數(shù)據(jù)采集間隔為10 ms。數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)儀器自帶軟件SMS Texture Analyser進(jìn)行分析凝膠的硬度、黏附性、稠度和黏度系數(shù)，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方差。

1.6.1 加熱溫度對(duì)凝膠硬度的影響

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為19%、22%、28%的菊粉懸濁液，置于油浴鍋中，設(shè)定攪拌速度600 r/min和攪拌時(shí)間10 min，所得凝膠取出冷卻至室溫后，置于4 ℃下冷藏48 h后分析菊粉凝膠的硬度，考察不同加熱溫度對(duì)凝膠硬度的影響。

1.6.2 攪拌速度對(duì)凝膠硬度的影響

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16%、19%、22%的菊粉懸濁液，置于油浴鍋中，設(shè)定加熱溫度為60 ℃和攪拌時(shí)間10 min，所得凝膠取出冷卻至室溫后，置于4 ℃下冷藏48 h后分析菊粉凝膠的硬度，考察不同攪拌速度對(duì)凝膠硬度的影響。

1.6.3 儲(chǔ)藏時(shí)間和質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15%、20%、25%、30%、35%的菊粉懸濁液，然后置于油浴鍋中， 在70 ℃、1 000 r/min下加熱10 min，取出后冷卻至室溫，置于4 ℃條件下分別儲(chǔ)藏1、2、3、5和7 d后，分析菊粉凝膠的硬度、黏度指數(shù)和稠度。每個(gè)水平實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方差，并進(jìn)行顯著性分析。

1.7 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Origin8.5和SPSS17.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯著性分析，顯著性分析采用Duncan檢驗(yàn)，顯著性差異P<0.05。

2 結(jié)果分析

2.1 溫度對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉成膠的影響

從表中1可以看出，溫度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)菊粉成膠能力影響明顯。隨溫度的升高，VGI呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，特別是低質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)(10%和13%)該趨勢(shì)更加明顯。10%的長(zhǎng)鏈菊粉懸濁液在60 ℃時(shí)VGI達(dá)最大值(97.5)，但仍然不能完全形成凝膠；而13%的在50～60 ℃時(shí)能完全形成凝膠，但在其他溫度下無(wú)法完全成膠。這是因?yàn)樵诘蜏囟认?<50 ℃)無(wú)法破壞菊粉的晶體結(jié)構(gòu)，水分不能進(jìn)入顆粒的結(jié)晶區(qū)域，菊粉顆粒不能完全吸水溶脹；隨著溫度的升高(50～80 ℃)，促進(jìn)了分子鏈的伸展，其顆粒內(nèi)結(jié)晶區(qū)域由原來(lái)排列緊密的狀態(tài)變?yōu)槭杷蔂顟B(tài)，水分子開(kāi)始逐漸進(jìn)入結(jié)晶區(qū)域，使得菊粉的吸水量迅速增加而發(fā)生膨脹，并發(fā)生相互纏繞和連接作用，形成凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[16]；隨溫度進(jìn)一步升高(>80 ℃)，菊粉懸濁液由乳白色逐漸變得透明，這是由于菊粉的溶解度迅速增加所引起的。由于菊粉在中性環(huán)境下對(duì)熱非常穩(wěn)定，即使在90 ℃下放置30 min以上也不會(huì)發(fā)生降解反應(yīng)[17]，因此，在高溫下菊粉成膠能力下降可能歸因于高溫嚴(yán)重破壞了菊粉分子間的作用力，如靜電引力、氫鍵等，影響了它們?cè)诘蜏貎?chǔ)藏過(guò)程中的重新形成。有研究發(fā)現(xiàn)，與較低溫度下相比，在較高溫度下所制備的凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，這可能歸因于溫度升高會(huì)導(dǎo)致凝膠體系中分子間的熱運(yùn)動(dòng)加劇，從而使得分子之間的聯(lián)結(jié)發(fā)生松動(dòng)[18]。

表1 溫度對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉凝膠指數(shù)的影響(VGI)/%

注: “-”表示未研究。

表2 攪拌速度對(duì)長(zhǎng)鏈菊粉凝膠指數(shù)的影響(VGI)/%

2.2 攪拌速度對(duì)菊粉成膠的影響

由表2可以看出，隨攪拌速度增大，長(zhǎng)鏈菊粉更易于形成凝膠。這是因?yàn)楦咚贁嚢栌欣谄茐木辗鄯肿拥慕Y(jié)晶區(qū)域，易于吸水膨脹而形成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。研究表明，在低剪切速率下菊粉粒徑為29.88 μm，隨著剪切速率的增大，其粒徑減小到9.95 μm[19]?？梢?jiàn)剪切速率的增大使大粒徑的菊粉變成均勻分散的小粒徑分子。當(dāng)攪拌速度在400～1 500 r/min的范圍內(nèi)時(shí)，攪拌速度對(duì)凝膠形成的影響相比溫度的影響要弱。從凝膠性狀來(lái)看，低速攪拌形成的凝膠為沙狀質(zhì)地，凝膠結(jié)構(gòu)松散；而高速攪拌形成的凝膠則是細(xì)膩緊致，與黃油類似。研究發(fā)現(xiàn)，在高剪切速率下短鏈菊粉分子分散均勻，易于形成凝膠，與本研究的結(jié)論一致[20]。

2.3 攪拌時(shí)間對(duì)菊粉成膠的影響

由表3可以看出，隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，長(zhǎng)鏈菊粉凝膠的VGI增大，其形成凝膠的合適加熱時(shí)間不應(yīng)低于10 min。攪拌時(shí)間過(guò)短，懸濁液還未達(dá)到設(shè)定的加熱溫度，即受熱溫度過(guò)低。由熱力學(xué)公式Q=cmΔt(Q為熱量，c為物體的比熱容，m為質(zhì)量，Δt為溫差)可知，懸濁液吸收的熱量與溫差有關(guān)，與加熱時(shí)間無(wú)關(guān)。當(dāng)加熱到一定時(shí)間時(shí)，菊粉懸濁液的溫度與加熱介質(zhì)(水)的溫度相同，此時(shí)影響凝膠形成的條件取決于攪拌時(shí)間，所以當(dāng)加熱時(shí)間超過(guò)10 min時(shí)，其對(duì)菊粉凝膠的形成影響不明顯。這時(shí)隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，菊粉懸濁液攪拌越充分。長(zhǎng)時(shí)間加熱攪拌具有和上述高速攪拌相同的效果，在適當(dāng)?shù)臏囟认?，攪拌時(shí)間越長(zhǎng)越有利于菊粉的吸水溶脹和分子鏈的展開(kāi)，利于分子鏈間發(fā)生相互作用形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，攪拌時(shí)間越長(zhǎng)，形成的凝膠質(zhì)地越細(xì)膩，也說(shuō)明充分?jǐn)嚢栌欣谀z的形成，這與Kim等[19]的研究結(jié)果一致。

表3 攪拌時(shí)間對(duì)菊粉凝膠指數(shù)的影響(VGI)/%

注: “—”表示未研究。

2.4 菊粉凝膠的持水性

從圖1中可以看出，菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)和放置時(shí)間對(duì)凝膠持水力的影響明顯。隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，菊粉凝膠的持水力增大。當(dāng)菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由15%增大到35%時(shí)，凝膠的持水力增大了67.66%(1 d)。在不同放置天數(shù)下，同一質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝膠持水力增加幅度不同，前3 d內(nèi)菊粉凝膠的持水力變化不顯著，但當(dāng)放置7 d后，其凝膠的持水力顯著增大。如15%和35%的菊粉凝膠，放置3 d后凝膠的持水力僅比放置1 d后的分別增大了2.45%和0.95%，但放置7 d后則比放置1 d的分別增大了10.25%和10.38%。Krystyjan等[21]認(rèn)為，儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大會(huì)使多糖凝膠的穩(wěn)定性增大。持水力表示凝膠截流水分子的能力及三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，主要與水分子間的作用力有關(guān)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)和放置時(shí)間會(huì)影響凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大和放置時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)使多糖與水分子間的作用力增強(qiáng)，提高凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和持水力。與天然菊粉相比，長(zhǎng)鏈菊粉成膠能力和持水能力更強(qiáng)。例如：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的天然菊粉凝膠的持水力只有45%，而相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的長(zhǎng)鏈菊粉凝膠的持水力可達(dá)86.7%[18]。這主要?dú)w因于長(zhǎng)鏈菊粉分子鏈長(zhǎng)，分子鏈端易于發(fā)生相互纏繞而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Ng等[22]發(fā)現(xiàn)，菊粉不僅能減少脫脂酸奶的脫水收縮，還能改善酸奶的流變學(xué)特性和感官特性。長(zhǎng)鏈菊粉凝膠良好的持水性有助于增加食品特別是飲料的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其貨架期，改善食品的品質(zhì)。

圖1 長(zhǎng)鏈菊粉凝膠的持水性

2.5 凝膠質(zhì)構(gòu)特性

2.5.1 溫度對(duì)凝膠硬度的影響

從表4中可以看出，在50～80 ℃內(nèi)，隨溫度升高，制備的凝膠硬度顯著增大。對(duì)于相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉懸濁液，高溫更有利于凝膠的形成和穩(wěn)定。與在50 ℃下相比，19%、22%和28%的菊粉懸濁液在80 ℃下形成的凝膠硬分別增加了18.73倍、19.19倍和25.83倍，且隨菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，溫度的影響更加明顯。在50 ℃下28%的菊粉凝膠硬度是19%的2.14倍，而當(dāng)溫度升高到80 ℃時(shí)，其值增加到了2.91倍，說(shuō)明高溫使菊粉分子間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得更加致密，分子間內(nèi)部作用力增大。

表4 溫度對(duì)菊粉凝膠硬度的影響/g

注：N/A: 體系未完全形成凝膠。

研究發(fā)現(xiàn)熱誘導(dǎo)作用能使菊粉的平均粒徑變小，而由小粒徑組成的材料比由大粒徑的材料具有更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，這一理論也適用于凝膠[19,23]。也可能是因?yàn)楦邷厥咕辗蹜覞嵋涸诶鋮s時(shí)的溫差較大，降溫過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，使無(wú)序松散的凝膠網(wǎng)絡(luò)逐漸變得有序緊湊，增強(qiáng)了凝膠內(nèi)部的作用力。在90 ℃時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于22%的菊粉懸濁液不能形成凝膠，而28%的菊粉溶液在90 ℃下形成的凝膠硬度下降顯著。在90 ℃下，乳白色的菊粉懸濁液變成了透明的溶液，此時(shí)菊粉完全溶解于水中。溶液為乳白色不透明時(shí)是菊粉的溶脹狀態(tài)，在此狀態(tài)下水分子進(jìn)入了溶脹的菊粉分子鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中并被束縛，形成了具有一定質(zhì)地的凝膠結(jié)構(gòu)；而隨加熱溫度的升高(>80 ℃)，菊粉在水中的溶解度迅速增加，這反而不利于其凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致菊粉在低含量時(shí)不能形成凝膠，而在高含量時(shí)形成的凝膠硬度減小。李斌等[24]也指出，溫度對(duì)魔芋葡甘露聚糖體系的溶脹作用影響最大，而且溶解不利于魔芋葡甘露聚糖-硼砂水凝膠體系的形成，這與本研究的結(jié)果相似。

2.5.2 攪拌速度對(duì)凝膠硬度的影響

表5顯示隨攪拌速度的升高，菊粉凝膠硬度顯著增大。在1 500 r/min下16%、19%和22%的菊粉形成的凝膠硬度分別是200 r/min下的8.71倍、5.27倍和4.58倍，說(shuō)明攪拌速度對(duì)低含量菊粉形成的凝膠硬度影響更顯著。這可能是因?yàn)榫辗墼诘蜐舛葧r(shí)，分子鏈充分伸展，分子相互之間發(fā)生作用的機(jī)率較小，而高速攪拌有利于提高分子鏈間通過(guò)氫鍵、靜電作用、疏水作用和范德華力等發(fā)生相互作用的概率。在攪拌速度較低時(shí)(≤600 r/min)菊粉形成的凝膠硬度小，容易破碎?？梢?jiàn)，增大攪拌速度有利于形成均勻、細(xì)膩而硬度大的凝膠。因此可根據(jù)各種食品加工的需要，通過(guò)調(diào)控凝膠的制作條件，獲得不同質(zhì)構(gòu)性狀的長(zhǎng)鏈菊粉凝膠，以滿足不同食品的品質(zhì)需求。

表5 攪拌速度對(duì)凝膠硬度的影響/g

2.5.3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

從表6可以看出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)和放置時(shí)間對(duì)凝膠硬度影響顯著(P<0.05 )。菊粉凝膠硬度隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大，Evageliou等[25]也發(fā)現(xiàn)相似的規(guī)律。對(duì)于15%菊粉凝膠，與儲(chǔ)藏1 d的相比，其硬度在儲(chǔ)藏7 d后顯著增加，說(shuō)明隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，菊粉凝膠的硬度增大明顯。經(jīng)1、2、3、5、7 d儲(chǔ)藏后，35%菊粉凝膠硬度比15%的分別增大了5.74、4.96、4.18、4.00和3.72倍，可見(jiàn)凝膠放置時(shí)間越長(zhǎng)，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)間的硬度差別越小。儲(chǔ)藏1 d和7 d后，菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由15%增加到25%時(shí)，其凝膠硬度分別提高了4.09和2.82倍；而當(dāng)菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由25%增加到35%時(shí)，凝膠硬度分別只增加了32.52%和23.61%。說(shuō)明儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)低質(zhì)量分?jǐn)?shù)菊粉的凝膠硬度影響更大，這說(shuō)明低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉形成凝膠的過(guò)程較慢，分子間形成較穩(wěn)定的相互作用需要較長(zhǎng)的時(shí)間。隨凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大和放置天數(shù)的延長(zhǎng)，凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)趨向更加致密穩(wěn)定，對(duì)水分子的束縛能力增強(qiáng)，凝膠的硬度也更大。Emma等[26]也發(fā)現(xiàn)，與短鏈菊粉相比，中長(zhǎng)鏈菊粉容易形成硬度更大的凝膠。長(zhǎng)鏈菊粉由于成膠所需的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，而且凝膠硬度大，因此更適于應(yīng)用各種具有黏彈性的食品中，如果凍、火腿腸等。

從表6可以看出，隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，凝膠的黏度指數(shù)逐漸增大。例如：對(duì)于15%菊粉凝膠放置7 d后，其黏度指數(shù)較放置1 d的增大了76.6%；而對(duì)于35%菊粉凝膠放置7 d后，其黏度指數(shù)較放置1 d的增大了23.05%。而且質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)凝膠黏度指數(shù)的影響也與放置時(shí)間有關(guān)，儲(chǔ)藏1 d后，35%的菊粉凝膠黏度指數(shù)是15%的9.20倍，而儲(chǔ)藏7 d后，35%的菊粉凝膠黏度指數(shù)是15%的6.41倍?？梢?jiàn)放置時(shí)間的延長(zhǎng)可減弱質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異對(duì)凝膠黏度指數(shù)的影響。

表6 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

注：表中小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

稠度和黏附性也是評(píng)價(jià)凝膠品質(zhì)的重要指標(biāo)。它們均隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲(chǔ)藏時(shí)間的增大而增大。隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉凝膠稠度(15%～25%)變化較大，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝膠稠度(25%～35%)變化較小。放置時(shí)間為1 d和7 d時(shí)，菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由15%增加到25%時(shí)，其凝膠稠度分別提高了4.12倍和2.60倍；菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由25%增加到35%時(shí)，其凝膠稠度僅分別提高了25.31%和25.81%。說(shuō)明隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝膠稠度變化大，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝膠稠度變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，隨茶多糖含量增加，茶多糖-淀粉混合凝膠的稠度、黏聚性和黏度系數(shù)明顯增大[27]。菊粉的添加能顯著增加乳制品飲料的黏度，并且長(zhǎng)鏈菊粉比短鏈和天然的菊粉影響效果更明顯[28]。黏附性具有與稠度相似的規(guī)律，隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉凝膠黏附性變化大，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化小。例如：15%和35%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝膠黏附性3 d的比1 d的分別增大了53.76%和13.06%；而7 d比5 d分別增大了10.94%和4.66%。這可能是因?yàn)槟z在放置到第5 d時(shí)，凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本穩(wěn)定，導(dǎo)致第5天和第7天凝膠黏附性變化較小。

3 結(jié)論

隨溫度的升高，長(zhǎng)鏈菊粉形成凝膠所需的最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加；在50～80 ℃，攪拌速度越大、攪拌時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于菊粉凝膠的形成，但當(dāng)溫度≥90 ℃時(shí)，反而不利于菊粉凝膠的形成。隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，菊粉凝膠的持水力增大；在儲(chǔ)藏前3 d內(nèi)，菊粉凝膠的持水力增加不顯著，但當(dāng)儲(chǔ)藏7 d后，其凝膠的持水力顯著增加。菊粉凝膠的持水力、硬度、黏度指數(shù)、稠度和黏附性均隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲(chǔ)藏時(shí)間的增大而增大。