玉米直链淀粉的酶法制备及其在软糖中的应用研究

【摘要】：直链玉米淀粉含有较高的直链淀粉比例,具有快速凝胶、高凝胶强度和硬度,以及高结构稳定性等特点。在我国,由于缺少高直链玉米品种,限制了对高直链玉米淀粉的研究。本文在实验室条件下通过酶解法得到自制的玉米直链淀粉,对玉米直链淀粉的性质进行了系统的研究,并对其在淀粉软糖制作中部分替代玉米淀粉的应用进行研究,对玉米直链淀粉在食品工业中的应用提供理论依据。 实验主要结论如下： 1、本文以市售普通玉米淀粉为原材料,采用普鲁兰酶酶解法通过糊化、调温、调pH、酶解、灭酶、粉碎过筛等工艺得到自制的玉米直链淀粉,参照GB7648-87,采用对其进行改进的方法测定直链淀粉含量。在根据直链淀粉含量的高低确定制备玉米直链淀粉的最优工艺条件时,由极差分析可知,影响直链淀粉得率的各因素主次为：普鲁兰酶添加量酶解反应温度淀粉乳浓度酶解反应时间。直链淀粉得率的最优水平组合为淀粉乳浓度为15%,普鲁兰酶添加量1U/g(干淀粉),酶解反应温度40℃,酶解反应时间2h。 2、光学显微镜观察结果表明：普通玉米淀粉结构为圆形或椭圆形,颗粒大小均匀,具有脐点,而且位于淀粉颗粒的中心处。玉米直链淀粉以颗粒大小不一,以多角形或棱形外观为主,表面不平滑,没有脐点或脐点不明显。 红外光谱图分析结果表明：酶法制备的玉米直链淀粉与普通玉米淀粉峰形非常相似,只是在峰尖所对应的波数上略有差异。这说明酶法制备的玉米直链淀粉没有引入新的基团,也没有发生化学结构的改变。X-射线衍射结果分析说明随着直链淀粉含量的增加,淀粉晶体化程度增加,结晶度增大,可能是因为直链淀粉含量高容易老化,增加了晶体化程度。 分别测定玉米直链淀粉透光率、溶解度、膨胀度及冻融稳定性等,结果表明：高直链淀粉的透光率小于普通淀粉,且随着表观直链淀粉含量的升高,其透光率逐渐降低。高直链淀粉的溶解度大于普通淀粉,且随着表观直链淀粉含量的升高而增加。高直链淀粉的膨胀度小于普通淀粉,且表观直链淀粉含量越高,其膨胀度反而越小淀粉中直链淀粉含量与冻融稳定性有很大关系,随淀粉中直链淀粉含量的增加,其析水率逐渐增大,从而冻融稳定性逐渐下降。因此直链淀粉含量高的淀粉不适合用于低温或冷冻食品中。 3、流变分析结果表明：40℃至90℃升温过程中,玉米直链淀粉的G’和G"整体上是先上升再下降,50℃为其分界点。且直链淀粉含量越高,G’或(G")越大,且G’或(G")的升降幅度也越大；90℃至130℃过程中,随着温度的升高,G’或(G")大幅的上升,且直链淀粉含量越低,G’或(G")上升幅度越大。 玉米直链淀粉糊是典型的非牛顿型、剪切变稀的和触变性流体。随着剪切速率的递增,淀粉糊的表观粘度逐渐下降；随着剪切速率的递减,糊的表观粘度又逐渐上升。在各种条件下,玉米直链淀粉糊内部结构破坏和恢复的速率都不同,因此在流变曲线图上就呈现出不同滞后面积大小的具有屈服应力的开口型滞后回路。另外,在固定剪切速率下(10s-1和100s-1)对玉米直链淀粉糊从30℃到100℃连续升温扫描证明玉米直链淀粉糊对温度敏感性较小 4、制备直链淀粉软糖的最佳配方为玉米ST：直链ST=10：6,白砂糖41g,麦芽糖浆41g,柠檬酸0.5g。质构测定结果表明,随着配方中直链淀粉含量的增加,制得的淀粉软糖的硬度和咀嚼度逐渐增加,而弹性、粘聚性和回复性变化幅度很小。但直链淀粉的含量也不是越高越好,添加的直链淀粉含量越高,制得的软糖硬度和咀嚼度越大,会影响软糖的口感。