微波降解果胶对其流变性质的影响及动力学

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这篇由南昌大学食品科学与技术国家重点实验室的研究学者完成，讨论微波降解果胶对其流变性质的影响及动力学的论文，发表在重要期刊《食品科学》上。

摘要

对不同质量浓度（0.5、1.0、1.5、2.0g/100mL）的果胶溶液微波处理不同时间（0、1、3、5、8、15、20、30min）后的流变性质及动力学进行考察。结果表明，随着果胶溶液质量浓度降低、微波处理时间延长、剪切速率增大，样品的表观黏度和特性黏度[η]均降低。用牛顿幂律方程描述溶液的流体行为，果胶溶液是剪切稀化的假塑性非牛顿流体，在低质量浓度时，微波处理对溶液的流体行为影响最大。

根据特性黏度对样品进行反应动力学拟合，发现果胶的微波降解遵循反应一级动力学，在质量浓度0.5g/100mL时降解速率最快，质量浓度1.5g/100mL时降解速率最慢。经与沸水浴无微波的空白组对比，发现微波降解果胶的过程还存在非热效应。

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剪切速率扫描图表明果胶溶液的表观黏度随剪切速率的增加、质量浓度的降低、微波处理时间的延长而降低，通过牛顿幂律拟合可知，在低质量浓度（0.5g/100mL）条件下微波处理果胶对溶液的流体行为影响最大，在较高质量浓度（1.5g/100mL）条件下，微波处理果胶反而使溶液的流体行为更偏离理想型牛顿流体。

微波条件下果胶的降解不只是因为热效应，同时还有微波非热效应的存在。具体是哪种非热效应导致果胶发生了降解，降解机理如何，还有待进一步探索研究。

仪器

称取果胶溶于100mL的蒸馏水中，配制质量浓度分别为0.5、1.0、1.5、2.0g/100mL的果胶溶液，完全溶解后，移入三口烧瓶中，接通冷凝水，在680W、100℃微波条件（XH-200A,北京祥鹄科技发展有限公司）下，分别处理1、3、5、8、15、20、30min，冻干。设置沸水浴无微波，其他条件相同的果胶溶液为空白对照组。