二、結果與分析

1、不同型號、不同濃度的甲基纖維素水合液凝膠強度的變化

配置1%、2%和3%三種不同濃度的甲基纖維素用冷熱水溶解法制備水合液,然后90℃加熱60min形成熱凝膠,分別測定各組凝膠強度和凝膠析水率。如圖2所示,隨著濃度升高,甲基纖維素水合液粘度不斷升高；不同的產(chǎn)品型號通過調整濃度可以達到相同的粘度,如2%的A4C和1%A4M；但是在我們實際應用中,還是要考慮到成本因素,選擇合適的型號至關重要。

如圖3所示,隨著濃度升高,甲基纖維素凝膠強度不斷升高；不同的產(chǎn)品型號通過調整濃度可以達到比較接近的凝膠強度值,如2%的A4C和1%A4M；但是在實際應用中,還是要考慮到成本因素,選擇合適的型號至關重要。相同濃度的A4M凝膠強度明顯高于A4C,因此在終端應用的過程中,對產(chǎn)品質構要求高,需要提升硬度的情況下建議選擇高粘度的型號A4M。

2、不同型號、不同濃度甲基纖維素水合液凝膠析水率的變化

如圖4所示,在特定的加熱條件下,相同濃度的甲基纖維素形成凝膠后,高粘度的A4M比低粘度的A4C析出水分更多,析水率更高；在特定的加熱條件下,相同型號的甲基纖維素濃度越高,析水率越高。

3、加熱溫度對甲基纖維素凝膠強度的影響

甲基纖維素獨特的熱凝膠性質,決定了其凝膠強度的高低與加熱溫度是密切相關的。通過測試不同加熱溫度下甲基纖維素水合液的凝膠強度變化如圖5所示,我們可以看出除了加熱溫度為100℃之外,甲基纖維素凝膠強度隨著加熱溫度的不斷升高而提高,不同型號、不同水合液濃度均形成這樣的規(guī)律,加熱溫度為100℃時,可能由于壓力的原因,影響了甲基纖維素分子之間的化學作用,凝膠強度反而呈下降趨勢,但是下降幅度不明顯。

4、不同型號甲基纖維素凝膠可逆化速度的變化

通過實驗我們發(fā)現(xiàn),甲基纖維素盡管和可得然一樣,也是熱凝膠的一種,但是它形成的凝膠是可逆的熱凝膠,也就是說當溫度升高時,甲基纖維素會形成熱凝膠,但是當溫度下降至其初始凝膠溫度以下時,所形成的凝膠便重新回復為水合液狀態(tài)。試驗選取不同粘度的甲基纖維素樣品(亞什蘭A4C、A4M、A40M和MX),要發(fā)揮甲基纖維素的最佳功能,必須進行兩個關鍵步驟。
第一步是把食品膠粉末適當?shù)姆稚?。方法包括將其與其它的干物料干拌或將其攪拌入液態(tài)載體中(如熱水、油、高果糖玉米淀粉糖漿等)。

第二步是必須把甲基纖維素完全水合并溶解。下面是幾種最常用的分散和水合方法,無論使用何種方法,都要避免在攪拌時混入過多空氣,例如將攪拌機頭位置接近空氣和水的交界面,就會產(chǎn)生這種情況。

干拌預混法是將甲基纖維素混入食品中的最常用方法。在加入水之前,首先將甲基纖維素與其它的干組分混合,例如面粉、淀粉、食鹽、白砂糖或香料。經(jīng)過干拌后,甲基纖維素的顆粒彼此分離,因此在加入水時,各顆粒能夠均勻的被水浸潤。先干拌然后才加水的好處是可避免食品膠顆粒在剛和水接觸時彼此粘結在一起。干粉末組分與甲基纖維素的混合比例為7:1。在把混合干物料加入水中的同時進行攪拌,甲基纖維素得以有效的溶解。要使食品膠體快速水合,必須使用涼水或冷水溶解,理想水溫是13℃以下；不停的攪拌,直至甲基纖維素完全水合為止,約需10～20min。

冷熱水溶解法是利用甲基纖維素是不溶于熱水的特點,將其粉末加入少量的熱水(大約是總水量的1/3)中攪拌,另甲基纖維素顆粒在水中分散,但未發(fā)生水合作用。用于分散甲基纖維素的水溫應在65℃以上。在適當分散后,將剩余的水(冷水)和其它組分一起加入,并繼續(xù)攪拌。隨著溫度下降,甲基纖維素將發(fā)生水合作用,并發(fā)揮功能。分別制備2%的甲基纖維素水合液,90℃加熱60min后,從形成凝膠后開始計時,至凝膠完全回復為水合液狀態(tài)時計時結束,分別記錄各組時間如圖6、圖7所示,形成凝膠后分別室溫冷卻5、25、60min后,不同甲基纖維素型號其凝膠可逆化速度不同,隨著水合液粘度的不斷升高,凝膠可逆化速度越慢,所需時間越長,因此我們要根據(jù)實際應用需要來選擇合適的甲基纖維素型號和粘度。

5、不同種類淀粉與甲基纖維素的協(xié)同性

冷熱水溶解法是利用甲基纖維素是不溶于熱水的特點,將其粉末加入少量的熱水(大約是總水量的1/3)中攪拌,另甲基纖維素顆粒在水中分散,但未發(fā)生水合作用。用于分散甲基纖維素的水溫應在65℃以上。在適當分散后,將剩余的水(冷水)和其它組分一起加入,并繼續(xù)攪拌。隨著溫度下降,甲基纖維素將發(fā)生水合作用,并發(fā)揮功能。用冷熱水溶解法制備甲基纖維素水合液,濃度設定為2%,分別加入2%的玉米淀粉、木薯淀粉、羥丙基淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯,其中水均分為兩部分,1/2用于制備甲基纖維素水合液,1/2選用熱水,用于糊化淀粉。將甲基纖維素水合液和淀粉溶液混合均勻后,90℃加熱60min形成凝膠,分別測定各組凝膠強度發(fā)現(xiàn),羥丙基淀粉和甲基纖維素協(xié)同性最好,其次是木薯淀粉(見圖8)。分析原因可能和甲基纖維素與各類淀粉的協(xié)同機理一樣,其支鏈結構成分越復雜,含量越高,和甲基纖維素的結合就越好,反之亦然。

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