微波降解果膠對其流變性質(zhì)的影響及動力學(xué)

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這篇由南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室的研究學(xué)者完成，討論微波降解果膠對其流變性質(zhì)的影響及動力學(xué)的論文，發(fā)表在重要期刊《食品科學(xué)》上。

摘要

對不同質(zhì)量濃度（0.5、1.0、1.5、2.0g/100mL）的果膠溶液微波處理不同時間（0、1、3、5、8、15、20、30min）后的流變性質(zhì)及動力學(xué)進行考察。結(jié)果表明，隨著果膠溶液質(zhì)量濃度降低、微波處理時間延長、剪切速率增大，樣品的表觀黏度和特性黏度[η]均降低。用牛頓冪律方程描述溶液的流體行為，果膠溶液是剪切稀化的假塑性非牛頓流體，在低質(zhì)量濃度時，微波處理對溶液的流體行為影響最大。

根據(jù)特性黏度對樣品進行反應(yīng)動力學(xué)擬合，發(fā)現(xiàn)果膠的微波降解遵循反應(yīng)一級動力學(xué)，在質(zhì)量濃度0.5g/100mL時降解速率最快，質(zhì)量濃度1.5g/100mL時降解速率最慢。經(jīng)與沸水浴無微波的空白組對比，發(fā)現(xiàn)微波降解果膠的過程還存在非熱效應(yīng)。

詳情

剪切速率掃描圖表明果膠溶液的表觀黏度隨剪切速率的增加、質(zhì)量濃度的降低、微波處理時間的延長而降低，通過牛頓冪律擬合可知，在低質(zhì)量濃度（0.5g/100mL）條件下微波處理果膠對溶液的流體行為影響最大，在較高質(zhì)量濃度（1.5g/100mL）條件下，微波處理果膠反而使溶液的流體行為更偏離理想型牛頓流體。

微波條件下果膠的降解不只是因為熱效應(yīng)，同時還有微波非熱效應(yīng)的存在。具體是哪種非熱效應(yīng)導(dǎo)致果膠發(fā)生了降解，降解機理如何，還有待進一步探索研究。

儀器

稱取果膠溶于100mL的蒸餾水中，配制質(zhì)量濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0g/100mL的果膠溶液，完全溶解后，移入三口燒瓶中，接通冷凝水，在680W、100℃微波條件（XH-200A,北京祥鵠科技發(fā)展有限公司）下，分別處理1、3、5、8、15、20、30min，凍干。設(shè)置沸水浴無微波，其他條件相同的果膠溶液為空白對照組。