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《江南大学》 2013年
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米淀粉在冻融过程中的性质变化及其控制研究

严娟  
【摘要】:速冻汤圆是我国主要的速冻面米制品。塌架、开裂、浑汤等是速冻汤圆大规模工业化生产和贮藏过程常出现的品质裂变现象。使用改良剂如亲水胶体、变性淀粉、乳化剂等是目前改善这些质量问题的主要研究和实践方法,但很少有从汤圆中最大组分米淀粉自身性质的变化来探讨这种劣变。本研究采用-18~-30℃的冷冻温度,以上清液固形物含量、淀粉颗粒形貌、淀粉晶型及结晶度、淀粉糊化特性、淀粉玻璃态转化温度等物化性质为指标,分别考察了冻融次数、冻藏时间、淀粉不同含水量及不同食品添加剂对米淀粉特性的影响。进而探讨米淀粉低温冻融特性,期望为针对性地提高汤圆等速冻面米制品的品质控制方法提供理论参考。 研究结果表明,米淀粉与水1:1.5(w/v)比例经多次冻融处理后,上清液可溶物含量增加,冻融10次后,糯米淀粉由0.13%增加至0.43%,籼米淀粉由0.25%增加至1.22%(干基重);米淀粉颗粒晶型没有改变,仍为A型,但随着冻融次数的增加,衍射峰强度和相对结晶度均有所下降,结晶区和非结晶区比例减小,糯米淀粉相对结晶度由25.19%降低至21.34%,籼米淀粉相对结晶度由21.41%降低至16.14%,糯米淀粉的相对结晶度高于籼米淀粉;米淀粉起始糊化温度降低0.3~0.67℃,而黏度(热糊黏度、保持热糊黏度、冷糊黏度等)和糊化焓变降低,但多次冻融之间的黏度降低幅度很小,籼米淀粉较糯米淀粉更易回生;经冻融处理的米淀粉在TGA一阶导数曲线的峰对应温度比原淀粉高5℃,即经反复冻融后的米淀粉玻璃态转化温度比原淀粉略高5℃;且冻融次数的增加,破损淀粉值减小,米淀粉中可溶性直链淀粉含量减少。 米淀粉与水1:1.5(w/v)比例经冻藏处理后,上清液可溶物含量增加,冻藏至210d后,糯米淀粉上清液可溶物含量增加至1.23%,籼米淀粉上清液可溶物含量增加至1.40%(干基重),且糯米淀粉和籼米淀粉冻藏7d的上清液可溶物量与冻融1次的相当;米淀粉颗粒晶型仍为A型,糯米淀粉相对结晶度降低至21.87%,籼米淀粉相对结晶度降低至21.00%,糯米淀粉和籼米淀粉冻藏210d的结晶度降低幅度没有冻融10次的降低幅度显著;糊化参数和热力学参数相对原淀粉降低;经冻藏处理的米淀粉玻璃态转化温度比原淀粉略高5℃,但冻藏时间的延长对米淀粉热重性质影响并不显著。 不同含水量的米淀粉,水分含量越高,冻融过程中米淀粉性质改变的越为显著。以水分含量30%和40%(实测30.80%和41.20%,w/w)的糯米淀粉为例,水分含量越高,上清液可溶物含量越高;水分含量的增加未改变淀粉晶型,但由于增加的水分使部分无定形区域转化成了微晶结构,冻融10次后,水分含量30%和40%的糯米淀粉相对结晶度由25.19%分别提高至32.47%和31.65%(冻融10次),且多次冻融之间的相对结晶度呈下降趋势;水分含量越高,米淀粉糊化参数和热力学参数均越低;经冻融处理的含一定水分的糯米淀粉玻璃态转化温度比原淀粉略高3℃;且水分含量越高,测得的破损淀粉含量越小,米淀粉中可溶性直链淀粉含量越少。 对上清液可溶物进行成分分析发现,米淀粉在冷冻过程中一部分理化性质改变是由于一定水分含量的米淀粉在冻融过程中,水分在冷冻过程中在分子内外形成冰晶,在冷冻和解冻的过程中,冰晶的循环形成和融解产生的微机械力扩大了淀粉分子内部通道,弱化淀粉分子的双螺旋结构,使得脂肪、蛋白质、直链淀粉和支链淀粉有一定的溶出,且溶出物的增多一定程度上发映出米淀粉性质在冻融过程中的变化。同时,在此过程中冰晶的循环形成和融解损伤了淀粉颗粒棱角,表征在淀粉颗粒形貌是颗粒表面更为粗糙与出现更多的凹洞。 添加一定量的单一添加剂均会弱化冻融处理对米淀粉物化性质的影响,对物化指标考察发现,添加剂改善冻融对米淀粉性质影响的效果依次为0.1%瓜尔豆胶0.2%单甘脂0.2%CMC-Na0.15%复合磷酸盐,其中以添加0.1%瓜尔豆胶效果最为显著。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TS231

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