تأثیر تغییرات pH و نمک های کلسیم و منیزیم بر رفتار رئولوژیک صمغ ژلان
محورهای موضوعی : اصول مهندسی صنایع غذایی-مدل سازی
سینوش همت زاده دستگردی
1
(گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران)
محمد حجت الاسلامی
2
(گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران)
اورنگ عیوض زاده
3
(گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران)
کلید واژه: صمغ ژلان, رئولوژی پایا, نمک کلسیم, نمک منیزیم,
چکیده مقاله :
در این مطالعه اثر تغییراتpH و افزودن نمک های کلسیم و منیزیم (به میزان 1 و 5 میلی مولار) بر رفتار رئولوژیک محلول های صمغ ژلان مورد بررسی قرار گرفت. نمک ها به محلول های صمغ ژلان پس از تنظیم pH در مقادیر 3، 5 و 7 اضافه شد وآزمون های رئولوژیکی با استفاده از رئومتر برنامه پذیر بروکفیلد مدل LV DV III در دمای 25 درجه سلسیوس انجام گرفت. رفتار رئولوژیکی محلول های صمغ با مدل های رئولوژیکی قانون توان، کیسون و هرشل بالکلی مطابقت داده شد. داده های تجربی بهترین مطابقت را با مدل هرشل بالکلی نشان دادند. نتایج نشان داد تغییراتpH بر میان کنش بین صمغ و کاتیون ها موثر می باشد. افزودن نمک ها (به میزان 5 میلی مولار) سبب افزایش قابل توجهی درگرانروی محلول های صمغ با pHهای بالاتر (7 و 5) شد و افزودن نمک منیزیم سبب افزایش بیشتر در مقادیر گرانروی ظاهری گردید. در حالی که در pH برابر 3 ، نمک ها سبب کاهش جزئی مقادیر گرانروی ظاهری شدند. نتایج نشان داد تغییرات pH و غلظت نمک ها بر رفتار رئولوژیکی محلول های صمغ ژلان موثر است و دستیابی به عملکرد مناسب این صمغ در یک ماده غذایی تحت اثر توأم pH و نوع و میزان املاح موجود در ماتریکس غذایی می باشد.
. 1. Carmen García, M., Carmen Alfaro, M. and Mu˜noz, J. 2016. Creep-recovery-creep tests to determine the yield stress of fluid gels containing gellan gum and Na+. Biochemical Engineering Journal, 114: 257–261
2. Chandrasekaran, R. and Radha, A. 1995. Trends in Food Sci and Tech, 6: 143-148.
3. Flores-Huicochea, E., Rodríguez-Hernández, A. I., Espinosa-Solares, T. and Tecante, A. 2013. Sol-gel transition temperatures of high acyl gellan with monovalent and divalent cations from rheological measurements. Food Hydrocolloid, 31: 299-305
4. Horinaka, J., Kani, K., Hori Y. and Maeda, S. 2004. Effect of pH on the conformation of gellan chains in aqueous systems. Biophysical Chem, 111: 223-227.
5. Jampen, S., Britt, I. J. and Tung, M. A. 2000. Gellan polymer solution properties: dilute and concentrated regimes. Food ResInt, 3: 579–586.
6. Kani, K., Horinaka, J. and Maeda, Sh. 2005. Effects of monovalent cation and anion species on the conformation of gellan chains in aqueous systems. Carbohydrate Polymers, 61: 168-173
7. Kirchmajer, D.M., Steinhoff, B., Warren, H., Clark, R. and in het Panhuis, M. 2014. Enhanced gelation properties of purified gellan gum. Carbohydrate Research, 388: 125–129.
8. Martínez-Padilla, L. P., López-Araiza, F. and Tecante, A. 2004. Steady and oscillatory shear behavior of fluid gels formed by binary mixtures of xanthan and gellan . Food Hydrocolloids, 18: 471-481.
9. Miyoshi, E., Takaya, T. and Nishinari, K.1995. Effects of salts on the gel-sol transition of gellan gum by differential scanning calorimetry and thermal scanning rheology. Thermochimica Acta; 267:269-287.
10. Miyoshi, E., Takaya, T. and Nishinari, K. 1996. Rheological and thermal studies of gel-sol transition in gellan gum aqueous solutions. Carbohydr Pol, 30: 109-119.
11. Moritaka, H., Kimura, S. and Fukuba, H. 2003. Rheological properties of matrix-particle gellan gum gel: effects of calcium chloride on the matrix. Food Hydrocolloids, 17: 653-660.
12. Morris, E. R., Nishinari, K. and Rinaudo, M. 2012. Gelation of gellan- A review. Food Hydrocolloids, 28: 373-411.
13. Nickerson, M. T., Paulson, A. T. and Speers, R. A. 2003. Rheological properties of gellan solutions: effect of calcium ions and temperature on pre-gel formation. Food Hydrocolloids, 17: 577-583.
14. Noda, S., Funami, T., Nakauma, M.,Asai, I., Takahashi, R., Al-Assaf S, et al.2008. Molecular structures of gellan gum imaged with atomic force microscopy in relation to the rheological behavior in aqueous systems. 1. Gellan gum with various acyl contents in the presence and absence of potassium. Food Hydrocolloids, 22: 1148-1159.
15. Pérez-Campos, S.J., Chavarría-Hernández, N., Tecante, A., Ramírez-Gilly, M. and Rodríguez-Hernández, A. I. 2012. Gelation and microstructure of dilute gellan solutions with calcium ions. Food Hydrocolloids, 28: 291-300
16. Phillips, G. O., Williams, P. A.2000. Hand book of Hydrocolloids. CRC Press. New York.
17. Rodrı´guez-Herna´ndez, A. I. and Tecante, A.1999. Dynamic viscoelastic behavior of gellan-ι-carrageenan and gellan-xanthan gels. Food Hydrocolloids, 13: 59-64.
18. Rodrı´guez-Herna´ndez, A. I., Durand, S., Garnier, C., Tecante, A. and Doublier, J. L.2003. Rheology- stracture of gellan systems: evidence of network formation at low gellan concentration. Food Hydrocolloids, 17: 621–628.
19. Tang, J., Tung, M. A. and Zeng, Y. 1995. Compression strength and deformation of gellan gels formed with mono and divalent cations. Carbohydrate Polymers, 29(1): 11–16
20. Xu, L., Dong, M., Gong, H., Sun, M. and Li, Y. 2015. Effects of inorganic cations on the rheology of aqueous welan, xanthan, gellan solutions and their mixtures. Carbohydrate Polymers, 121: 147–154
21. Yaseen, E. I., Herald, T. J., Aramouni, F. M., AlaviS.2005. Rheological properties of selected gum solutions. Food Res Int, 38: 111-119.