齐鲁工业大学食品科学与工程学院袁超教授等/抗性糊精对κ-卡拉胶凝胶特性的影响

κ-卡拉胶<<<<

抗性糊精<<<<

目的意义<<<<

κ-卡拉胶的谱图中仅有一个洗脱峰，且κ-卡拉胶的分散系数为1.67，表明κ-卡拉胶的分子量较集中。κ-卡拉胶的重均分子量(Mw)为 62.66×10³kDa。

抗性糊精的谱图中在保留时间为23.15min处观察到一个主峰，且洗脱峰很窄，糊精的分散系数为1.55，表明所用糊精样品组分单一，分子量分布集中，几乎没有其它小分子单糖。实验测得所用抗性糊精的平均DP值(12.84)远小于κ-卡拉胶的平均DP值(3867.90)。

纯κ-卡拉胶凝胶的析水率在第一次冻融循环中达到了58.85%，且随着冻融循环次数的增加协同作用逐渐增大，在经历5次冻融循环后析水率从58.85%增加到70.08%。添加抗性糊精后的κ-卡拉胶凝胶冷冻稳定性明显提高，且随着抗性糊精的添加量的增加，提升效果越明显。

所有样品的受热失重可以分为三个阶段：第一阶段T≤180°C；第二阶段T≥210°C；第三阶段T>700°C。κ-卡拉胶和抗性糊精的分子分解只有一个失重阶段，分解峰值温度分别为242.32°C和327.90°C，这说明这两种样品的纯度极高。κ-卡拉胶中抗性糊精的添加量从1%增加到4%时，κ-卡拉胶凝胶样品分解温度逐渐增大，但当抗性糊精添加量为5%时，混合凝胶的分解温度出现降低。

κ-卡拉胶的反应活化能为72.81kJ·mol⁻¹，指前因子5.19×108min⁻¹，κ-卡拉胶凝胶的密集网络结构使其反应需要较高的活化能。抗性糊精的加入使κ-卡拉胶凝胶热分解所需的活化能显著提高，且随糊精添加量增加，提升越明显。

当糊精添加量为4%时，κ-卡拉胶凝胶的反应活化能达到大值106.20kJ/mol。当抗性糊精的添加量达到5%时，混合凝胶热分解所需的活化能出现降低。抗性糊精的添加量为3%时，混合凝胶热分解所需的活化能低于糊精添加量为2%的混合凝胶。

抗性糊精的加入提高了κ-卡拉胶凝胶的压缩模量，在抗性糊精添加量为4%时达到最大。当糊精添加量为5%时，弹性模量出现降低。然而，过量的抗性糊精分子(5%)充斥在κ-卡拉胶凝胶网络中，会部分破坏凝胶网络，导致凝胶的压缩模量降低。

纯卡拉胶凝胶在3365、1236、920cm⁻¹处的峰分别属于-OH的伸缩振动、硫酸酯基及C-O-C(3，6半乳吡喃糖)基团。添加了抗性糊精的卡拉胶凝胶与纯卡拉胶凝胶相比，没有出现新的特征峰。然而，含有抗性糊精的卡拉胶凝胶在3365cm⁻¹处的峰向低波数方向偏移且峰强度提高，说明混合卡拉胶体系中氢键相互作用增强。随着抗性糊精添加量的增加，峰变化越明显。