
Kelcogel F 与 CAGGEL LA 低酰基结冷胶的热稳定性对比
1. 引言
低酰基结冷胶广泛应用于水凝胶果冻和糖果中,主要利用其热稳定性。它有助于水凝胶果冻在热杀菌加工过程中保持形态稳定,同时帮助糖果缩短成型时间,并在高温条件下不熔化、不粘连。
2. 材料与方法
2.1 结冷胶样品
低酰基结冷胶样品粉末(Kelcogel F,物料编号:40280),由 CP Kelco U.S., Inc.(亚特兰大,佐治亚州)提供;低酰基结冷胶样品粉末(CAGGEL-LA,批号:LA202507151),由 CAG Hydrocolloids 提供。
2.2 样品制备
准确称取 6.0000 g 低酰基结冷胶,分别分散于装有 1200 ml 去离子蒸馏水的 2000 ml 烧杯中,使用磁力搅拌器搅拌。将分散液通过水浴从室温加热至 95°C,并保持 10 分钟,得到澄清溶液。向热结冷胶溶液中加入 20 ml 2.7% 氯化钙溶液以促进凝胶形成,继续搅拌 2–3 分钟。
将每种溶液各取约 80 ml 转移至十个 100 ml 玻璃烧杯中,并用 Saran 保鲜膜密封,每种结冷胶溶液各制备 15 个样品。待溶液冷却至室温且凝胶完全成型后,将烧杯置于 20°C 培养箱中保存 12 小时。
2.3 两种加热处理方法
对于每种不同供应商的低酰基结冷胶,由 2.2 节制得 15 个原始凝胶样品,随后采用两种不同的方式进行加热处理。详细加热方法如下:
2.3.1 从 15 个原始样品中随机抽取 5 个凝胶样品,采用水浴(95°C)加热 3 小时,随后将样品冷却至室温,置于 20°C 培养箱中保存 12 小时。
2.3.2 从剩余 10 个原始样品中随机抽取 5 个凝胶样品,采用高压灭菌锅加热,灭菌条件为 121°C、30 分钟,随后将样品冷却至室温,置于 20°C 培养箱中保存 12 小时。
2.4 凝胶强度测试方法
使用质构分析仪(CT3)测试每个样品的凝胶强度,结果如下。
3. 结果与讨论
表 1. 各结冷胶凝胶样品的凝胶强度(作用力)测试结果
|
样品名称 |
5个原始凝胶样品 (g/cm²) |
5个水浴加热样品 (g/cm²) |
5个高压灭菌加热样品 (g/cm²) |
|---|---|---|---|
|
Kelcogel F |
1235 |
平均值1:1226.2 |
1200 |
|
CAGGEL-LA |
1187 |
平均值1:1168.4 |
1194 |
Kelcogel F 差异率 =(平均值1 - 平均值2 或 3)/ 平均值1
DR2 = 0.0571
DR3 = 0.1222
CAGGEL-LA 差异率 =(平均值1 - 平均值2 或 3)/ 平均值1
DR2 = 0.0527
DR3 = 0.1162
注: DR 值表示加热造成的破坏效应,DR 值越大,结冷胶的热稳定性越差。
从结果可以看出,两种结冷胶的凝胶强度均因加热处理而下降,高压灭菌(121°C、30 分钟)的破坏效应大于水浴(95°C、3 小时)。而 Kelcogel F 与 CAGGEL-LA 的差异率非常接近。这表明 CAGGEL-LA 具有与 Kelcogel F 相同或更优的热稳定性。
图 1. 不同加热方式下的凝胶强度变化。
4. 结论:
Kelcogel F 的凝胶强度相对高于 CAGGEL-LA,但在热稳定性测试中,两个结冷胶样品的差异率(DR值)几乎相同,这意味着两种样品在水凝胶果冻和糖果应用中的热稳定性表现一致。
