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抗性淀粉形成机理及对面团流变学特性影响研究

赵凯  
【摘要】:淀粉是重要的工业原料,不同的热处理方式将对其物化性质及抗性淀粉的形成产生影响。本课题研究了抗性淀粉的形成机理及对面团流变学特性的影响。研究结果表明: 1、淀粉经过湿热处理后,由于抗性淀粉的生成,在一定程度上影响了不同淀粉的物性。经湿热处理后淀粉糊的透明度、酶解率、冻融稳定性等指标均有一定程度的降低,但不同淀粉间存在差异,膨胀率和溶解率在温度低时有所提高,但温度增加后,提高幅度变慢。与原淀粉相比,湿热处理后的淀粉抗酶解性增强。 2、平衡水分含量湿热处理后不同淀粉颗粒形貌变化不同,玉米淀粉基本无变化,马铃薯淀粉部分颗粒变化较大,绿豆淀粉颗粒形貌变化居于玉米淀粉与马铃薯淀粉之间。但从总体看,后两种淀粉大部分颗粒状态与原来相同。在此条件下,抗性淀粉只能在淀粉颗粒内部生成,因此,得率较低。玉米淀粉和绿豆淀粉经热处理后结晶度有所降低,特征峰部分重叠;马铃薯淀粉结晶结构则受到了很大破坏,基本呈非晶体结构,以上结品结构的变化也不利于抗性淀粉的生成。淀粉在过量水分含量条件下压热处理前后的扫描电子显微镜图片表明,三种淀粉经过压热处理后,其所具有的基本颗粒形貌方面的性质已经完全消失,无法通过颗粒形貌的差别来判别不同种类的淀粉。淀粉在过量水分含量条件下压热处理前后的X射线衍射图谱表明,三种淀粉的结晶结构均发生了不同程度的变化,具体表现为特征峰的消失和新结晶特征峰的形成,三种淀粉在20角度值为17左右时皆有一最强峰,在14在右皆有一次强峰,同时峰强度也较原淀粉有所增加,表明不同淀粉在经过压热处理后,结晶结构发生了变化,其抗酶解作用是由于新的结晶形成的结果。淀粉的结晶度与抗性淀粉含量之间无线性关系,淀粉的抗酶解特性是结晶数量和质量共同作用的结果。从纯化的绿豆抗性淀粉X射线衍射图谱可以看出,20角度值17左右的结晶峰为抗性淀粉的特征峰之一。在过量水分条件下处理淀粉,由于淀粉经历了糊化-老化循环,同时淀粉颗粒的破裂有利于不同分子间形成结晶结构,因此有利于抗性淀粉的形成。 3、平衡水分含量淀粉湿热处理前后的DSC图谱表明,经过湿热处理后,由于抗性淀粉得率较低,导致其相变峰向高温方向偏移,而相变焓则先增加后减少。而过量水分条件下处理后的淀粉,因抗性淀粉生成较多,其焓变较原淀粉小。但抗性淀粉的相变温度及温程皆较原淀粉高,相变焓较原淀粉大,说明其热稳定性优于原淀粉。 4、淀粉在过量水分含量条件下压热处理时,水分含量、温度、压热时间、干燥温度和时间、冷藏及冷冻温度和时间等因素对不同种类的淀粉抗性淀粉的制备有影响,但体系的pH值对抗性淀粉的得率无显著影响。本试验确立了抗性淀粉的最佳制备条件,马铃薯抗性淀粉的最佳制备条件及得率为:水分含量70%、压热温度140℃、压热时间70min、干燥温度60℃,抗性淀粉得率1.51%;玉米抗性淀粉的最佳制备条件及得率为:水分含量70%、压热温度140℃、压热时间70min、干燥温度60℃,抗性淀粉得率4.83%;绿豆抗性淀粉的最佳制备条件及 得率为:水分含量70%、压热温度140℃、压热时间SOmin、干燥温度70℃,抗 性淀粉得率为5,83%。 5、抗性淀粉添加于小麦粉中,对面团流变学性能影响随添加量的增高而增 大,但在较低添加量的情况下(10%以下),对面团流变性能影响较小,在用其作 为营养强化剂进行主食制品生产时,需要对粉质进行改良。抗性淀粉对北方馒头 质构特性的影响表明,抗性淀粉的添加对馒头的硬度和弹性有较大影响,随着添 加量的增大,馒头的硬度增加,弹性减小,但其对馒头的比容影响较小。添加抗 性淀粉的北方馒头制品经过改良后,其食用品质得到提高。


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