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《江南大学》 2016年
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不同损伤程度小麦淀粉糊化性质差异机理研究

李静  
【摘要】:小麦在制粉过程中,磨粉机磨辊的剪切、挤压、摩擦等机械力作用将导致一些淀粉颗粒受到机械损伤,产生损伤淀粉。淀粉的损伤将影响淀粉的结构和性质,从而影响淀粉的深加工及相应的食品品质。本论文以小麦淀粉的糊化性质为主要考察指标,研究不同损伤程度小麦淀粉的结构与分子溶出行为的差异,以及淀粉糊化过程中机械搅拌速率和亲水胶体对糊化性质的影响,以期进一步了解损伤程度对淀粉性质影响的本质,并为针对性地调控机械损伤对面制品品质的影响提供理论参考。结合快速黏度分析仪(Rapid Visco Analyser,RVA)和差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)研究了机械损伤对小麦淀粉糊化及热力学性质的影响,结果表明机械损伤能够显著影响淀粉的糊化性质,随着损伤程度的增大,RVA峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、崩解值、回生值均逐渐减小,且与损伤淀粉含量呈显著(p0.05)或极显著(p0.01)负相关;DSC糊化焓、糊化温度随着损伤程度的增大而逐渐降低,其中糊化焓与损伤淀粉含量呈显著负相关(r=-0.989,p0.05)。从颗粒结构、晶体结构、分子结构三个方面研究了机械损伤对小麦淀粉结构的影响。结果表明,就颗粒结构而言,随着损伤程度的增大,小麦淀粉颗粒表面越来越粗糙,形状越来越不规则,出现越来越多的小颗粒碎片;将淀粉颗粒置于水中后,颗粒吸水膨胀能力增强,颗粒大小趋于均一化;在剪切力的作用下,随着损伤程度的增大,小麦淀粉颗粒悬浮液的黏度增大,且触变性增强。就晶体结构而言,小麦淀粉遭受机械损伤后,晶型并未发生变化,相对结晶度与损伤淀粉含量呈显著负相关(r=-0.970,p0.05),与DSC糊化焓呈极显著正相关(r=0.994,p0.01),由此得出,机械损伤导致淀粉晶体结构的减少,从而导致糊化焓的降低,糊化温度的降低可能与机械损伤导致晶体的热稳定性降低有关。就分子结构而言,在本文研究的损伤程度范围内(1.80%-28.8%),机械损伤可能造成了极少数支链淀粉的断裂。综上所述,机械损伤对淀粉的颗粒结构、晶体结构造成了影响,而对分子结构的影响不大。通过测定RVA糊化过程中不同时间点可溶性淀粉的直支比,测定不同损伤程度小麦淀粉在冷水(30℃,糊化前)和热水(90℃,糊化后)中的溶解度和膨润力以及相同条件下冷热水中可溶性淀粉脱支前后的分子量分布,研究了机械损伤对小麦淀粉溶出行为的影响。结果表明,RVA糊化过程中,随着损伤程度的增大,支链淀粉相对于直链淀粉的溶出速率增大,上清液中可溶性淀粉的直支比与RVA峰值黏度、低谷黏度、最终黏度呈极显著正相关(p0.01);小麦淀粉在冷热水中的溶解度、在冷水中的膨润力逐渐增大,但是在热水中的膨润力无明显变化;小麦淀粉在冷热水中可溶性淀粉的直支比减小。由此表明,小麦淀粉糊化过程中的黏度随损伤程度增大而减小可能与损伤程度越大,淀粉的晶体结构和颗粒表面结构遭到破坏越严重,颗粒结构就越松散,淀粉中支链淀粉更容易溶出,从而导致淀粉颗粒残留物的刚性越小有关。不同损伤程度小麦淀粉糊化性质的差异可以通过增大机械搅拌速率和添加黄原胶等亲水胶体来减小。随着机械搅拌速率的增大,RVA峰值黏度、低谷黏度、最终黏度逐渐减小,崩解值和回生值先减小后增大,不同样品糊化参数的差异随之减小,但不为零。添加黄原胶(0.5%)后,小麦淀粉的RVA峰值黏度、低谷黏度、最终黏度显著升高,崩解值、回生值、成糊温度降低,同时,除了成糊温度之外,上述参数的变化程度均随着损伤程度的增大而呈现增大的趋势。这为减小麦淀粉损伤对产品品质的不利影响提供了参考。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS231

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