The gelation of κ-carrageenan, a co

The gelation of κ-carrageenan, a common polysaccharide for food gelling and thickening, is enhanced by the addition of sugars and polyols. Three different hypotheses have been proposed to explain this phenomenon: (i) the enhancement of the water structure around polysaccharides, and the concurrent change in polysaccharide hydration, induced by the cosolvent; (ii) exclusion of cosolvents from polysaccharide surfaces; (iii) binding between sugars/polyols and polysaccharides in the gel phase. To examine the above hypotheses, as well as to reveal the true driving forces responsible for gelation enhancement, we applied our recent statistical thermodynamic theory of gelation, derived from the rigorous Kirkwood-Buff theory. The hydration change is shown to be negligibly small relative to cosolvent exclusion and cosolvent-biopolymer binding, which can be rationalized by considering a sol-gel equilibrium in which (1) the exclusion of sugars/ polyols from κ-carrageenan’s surface in the sol phase, and (2) the binding of sugars and polyols in the gel phase, shift the sol-gel equilibrium of κ-carrageenan to the gel state. This novel picture is consistent with a wealth of experimental evidence and provides a mechanistic insight into how polyol and sugar cosolvents influence the gelation of κ-carrageenan on a molecular level.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Gelation ของ carrageenan κ polysaccharide ทั่วไปสำหรับอาหาร gelling และ หนา เพิ่ม โดยการเพิ่มน้ำตาลและ polyols สมมุติฐานที่แตกต่างกันสามที่ได้รับการเสนอเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้: (i) ของโครงสร้างรอบ ๆ polysaccharides และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นพร้อมกันใน polysaccharide ไล่น้ำ น้ำเกิดจาก cosolvent (ii) ยกเว้นของ cosolvents จาก polysaccharide ผิว (iii) ผูกระหว่าง น้ำตาล/polyols และ polysaccharides ในเฟสเจล การตรวจสอบด้านบนสมมุติฐาน เช่นเป็นจริงขับรถกองกำลังปรับปรุง gelation ชอบเปิดเผย เราใช้ทฤษฎีทางสถิติทางอุณหพลศาสตร์ของเราล่าสุดของ gelation จากทฤษฎีเคิร์กวูด Buff อย่างเข้มงวด การเปลี่ยนแปลงไล่น้ำแสดงมีขนาดเล็ก negligibly สัมพันธ์แยก cosolvent และผูก biopolymer cosolvent ซึ่งสามารถ rationalized โดยพิจารณาสมดุลโซลเจลในการ (1) ตัดน้ำตาล / ผิว polyols จากκ carrageenan ในระยะโซล (2) ผูกน้ำตาลและ polyols ในเฟสเจล สมดุลกะโซลเจลของ carrageenan κการเจ รูปภาพนวนิยายนี้สอดคล้องกับหลักฐานการทดลองมากมาย และช่วยให้เข้าใจกลไกการทำเป็นวิธีโพลิออลน้ำตาลและน้ำตาล cosolvents อิทธิพล gelation ของ carrageenan κในระดับโมเลกุล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เจของκ-คาราจีแนนเป็น polysaccharide ทั่วไปสำหรับอาหารและก่อเจลหนาจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของน้ำตาลและโพลีออล สามสมมติฐานที่แตกต่างกันได้รับการเสนอที่จะอธิบายปรากฏการณ์นี้ (i) การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างน้ำที่อยู่รอบ polysaccharides และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นพร้อมกันในชุ่มชื้น polysaccharide, เกิดจาก cosolvent นั้น (ii) การยกเว้นของ cosolvents จากพื้นผิว polysaccharide; (iii) มีผลผูกพันระหว่างน้ำตาล / โพลีออลและ polysaccharides ในขั้นตอนการเจล เพื่อตรวจสอบสมมติฐานข้างต้นเช่นเดียวกับที่จะเปิดเผยความจริงแรงผลักดันที่รับผิดชอบในการเพิ่มประสิทธิภาพของเจเราใช้ทฤษฎีทางอุณหพลศาสตร์สถิติของเราที่ผ่านมาของเจมาจากทฤษฎีอย่างเข้มงวด Kirkwood-ควาย การเปลี่ยนแปลงความชุ่มชื้นที่แสดงให้เห็นว่าขนาดเล็กเมื่อเทียบ negligibly เพื่อ cosolvent การยกเว้นและมีผลผูกพัน cosolvent-โพลิเมอร์ชีวภาพซึ่งสามารถให้เหตุผลโดยพิจารณาสมดุลโซลเจลซึ่ง (1) การยกเว้นน้ำตาล / โพลีออลจากพื้นผิวκ-คาราจีแนนในเฟสโซล และ (2) ผลผูกพันของน้ำตาลและอยู่ในขั้นตอนโพลีออลเจลเปลี่ยนสมดุลโซลเจลของκ-คาราจีแนนไปยังรัฐเจล นวนิยายภาพนี้มีความสอดคล้องกับความมั่งคั่งของหลักฐานการทดลองและให้มีความเข้าใจในวิธีการกลไกโพลิออลและน้ำตาลมีผลต่อ cosolvents เจของκ-คาราจีแนนในระดับโมเลกุล

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ส่วนการเกิดเจลของκ - คาร์ราจีแนน polysaccharide ทั่วไปสำหรับอาหารและ gelling หนาจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มน้ำตาลและเกาะ . 3 สมมติฐานที่แตกต่างกันมีการเสนอเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ : ( i ) การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างโดยน้ำรอบ และการเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาพอลิแซ็กคาไรด์ ชักนำ โดย cosolvent ;( 2 ) ยกเว้นของตัวทำละลายร่วมจากพื้นผิวโพลีแซคคาไรด์ ; ( iii ) ผูกพันระหว่างน้ำตาล / เกาะไรด์ในเจลเฟส การตรวจสอบสมมติฐานข้างต้น รวมทั้งการเปิดเผยความจริงแรงผลักดันรับผิดชอบเพิ่มเจลาติน เราใช้ของเราล่าสุดสถิติอุณหพลศาสตร์ทฤษฎีการเกิดเจล ที่ได้มาจากทฤษฎี เคิร์กวูด ควาย อย่างเข้มงวดเปลี่ยน hydration คือแสดงเป็น negligibly ขนาดเล็กเมื่อเทียบกับ cosolvent cosolvent การยกเว้นและแบบผูก ซึ่งสามารถเป็นเหตุผล โดยพิจารณาด้วยสมดุลที่ ( 1 ) ส่วนของน้ำตาล / เกาะจากκ - คาราจีแนนพื้นผิวในโซล เฟส และ ( 2 ) ผูกพันของน้ำตาลและเกาะในเจล เฟสกะ - สมดุลของแนนไปκ - เจลรัฐ ภาพใหม่นี้สอดคล้องกับความมั่งคั่งของหลักฐานที่ทดลองและให้มีความเข้าใจกลไกเป็นอย่างไรและมีผลต่อการเกิดเจลพอลิออลน้ำตาลการทําของκ - คาร์ราจีแนน ในระดับโมเลกุล