一种高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法及其设备与流程

技术特征：
1.一种高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）称取魔芋粉质量12%的无水碱盐完全溶解于水中，配制碱液；（2）利用魔芋粉配制一定质量浓度的葡甘聚糖溶胶；（3）将步骤（1）的碱液加入到步骤（2）的葡甘聚糖溶胶中，搅拌均匀，然后加热脱去乙酰基，制得凝胶；（4）将步骤（3）的凝胶浸泡于柠檬酸钠溶液中至凝胶达到一定的ph，然后利用“三向正交超声波场辅助冻结凝胶”方法来冻结凝胶；（5）将经过步骤（4）处理的凝胶置于解冻室空气解冻，即得高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶。2.根据权利要求1所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中无水碱盐为无水碳酸钠、氢氧化钙或氢氧化钠。3.根据权利要求1所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中魔芋粉为包含65wt%以上葡甘聚糖的一级魔芋粉，葡甘聚糖溶胶中葡甘聚糖的质量百分比为2wt%
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4wt%。4.根据权利要求1所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中加热脱去乙酰基的条件为90℃加热25
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35min。5.根据权利要求1所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中柠檬酸钠溶液的质量浓度为2wt%，ph为4.0
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4.2。6.根据权利要求5所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于，所述三向正交超声波辅助冻结凝胶的步骤为：将一定ph的凝胶，放入三向正交超声波辅助冻结池中，池中加入10l冻结液，冻结液温度为
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30℃，聚能超声波频率为20khz，功率为300w，超声时间5s、间歇时间5s，超声至魔芋凝胶中心温度达到
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18℃。7.根据权利要求1所述的高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中空气解冻的温度为25℃、空气相对湿度为80%
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90%，空气解冻后凝胶的中心温度为8℃。8.权利要求1
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7任一项制备方法所利用的三向正交超声波辅助冷冻设备，包括冷水机（8）、温度检测仪（9）、超声波发生器（3）和三向正交聚能超声波探头组件，其特征在于：所述三向正交聚能超声波探头组件包括x传送带（5
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1）、y传送带（5
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2）、z传送带（5
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3），其中x传送带（5
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1）位于1号t型装配体（51）的横杆的上方，y传送带（5
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2）位于2号t型装配体（52）的横杆的左侧，z传送带（5
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2）位于3号t型装配体（53）的横杆的前方；x传送带（5
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1）的中部设有x聚能超声波探头（4
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1）、y传送带（5
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2）的中部设有y聚能超声波探头（4
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2）、z传送带（5
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2）的中部设有z聚能超声波探头（4
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3），聚能超声波探头均与超声波发生器（3）相连，温度检测仪（9）与样品（11）相连，样品（11）位于冷水机（8）底部的样品架上。9.根据权利要求8所述的三向正交超声波辅助冷冻设备，其特征在于：所述1号t型装配体（51）、2号t型装配体（52）和3号t型装配体（53）的结构相同，都包括固定杆（50）和横杆（49），横杆（49）的两端均设有直线往复电机（48），传送带的两端分别与直线往复电机的输出轴相连。

技术总结
本发明属于食品加工领域，涉及凝胶保水性的研究，特别是指一种高保水性魔芋葡甘聚糖凝胶的制备方法及其设备。本发明在冻结方法上创新提出了沿空间坐标轴三个方向同时对同一区域施加超声场处理的“三向正交超声波场辅助冻结凝胶”方法。利用30W/L密度功率的三向正交超声波场辅助冻结凝胶，使凝胶的冻结时间从1898s缩短至65s，析水率降低了13.97%，持水率提高了17.87%，凝胶强度提高了6.9倍，凝胶内自由水含量降低了4.4%。相较于空气冻结而言，该方法冻结速率更快、空化作用更强、空化区域和声强分布更为均匀，不仅提高了魔芋凝胶在低温区域的保水性，显著降低了解冻损失，还极大的提高了凝胶强度。提高了凝胶强度。提高了凝胶强度。


技术研发人员：栗俊广 白艳红 许泽宇 徐聪 王昱 张旭玥 马旭阳 李可 望运滔 杜曼婷
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/9