收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

荞麦淀粉理化特性及改性研究

张国权  
【摘要】: 荞麦籽粒的营养价值较高,还具有多种药用及保健功能。荞麦淀粉的峰值粘度高、热糊稳定性和冷糊稳定性强,具有广阔的应用前景,但国内外对荞麦淀粉的加工利用还十分有限。为此,有必要对荞麦淀粉的理化特性及淀粉改性关键技术进行系统研究。本文以荞麦籽粒为材料,以荞麦淀粉的性质、改性和适用性为主要目的,改进了荞麦淀粉的制备工艺条件;系统分析了4个荞麦品种籽粒淀粉的理化性质,发芽处理对淀粉理化特性的影响;研究了荞麦淀粉的酶水解工艺条件及真菌α-淀粉酶的酶解动力学,影响荞麦抗性淀粉形成的因素、性质及应用,荞麦微孔淀粉的结构及吸附性能。主要结论如下: 酒精提取黄酮结合碱性蛋白酶水解蛋白的荞麦淀粉分离工艺所得荞麦淀粉中的总淀粉含量达95.21%,蛋白提取率较高,黄酮提取物中的黄酮和蛋白质含量高,有利于荞麦籽粒中各种主要营养物质的分离和利用。料液比、提取温度、酒精浓度、提取时间为影响荞麦黄酮提取的主要因素,对荞麦黄酮提取量的影响均达极显著或显著水平。酒精同步提取荞麦黄酮的条件为酒精浓度60%、料液比1:20、提取温度50℃、提取时间3 h,荞麦黄酮提取量为0.951 mg/g。碱性蛋白酶水解荞麦蛋白的适宜条件为水解温度45℃、pH值11、碱性蛋白酶用量100 U/g,水解时间40 min。 荞麦淀粉颗粒为多角形或球形,颗粒较小且大小较为均匀一致,直链淀粉含量为25.82%~32.67%。淀粉颗粒的偏光十字明显,微晶构型为A型,与玉米淀粉相近。不同荞麦品种间淀粉的溶解度差异较大,溶解度较低。峰值粘度、起始恒温糊化阻力、起始降温糊化阻力、降温结束糊化阻力、50℃恒温结束糊化阻力等粘度参数均较高,其糊化粘度特性与绿豆淀粉的表现更为一致,品种间差异较小。酸、碱对荞麦淀粉糊粘度性质的影响很大,酸性条件对荞麦淀粉糊化粘度特性的影响更为明显。荞麦淀粉糊的透明度低,热稳定性、冷稳定性、冻融稳定性和抗凝沉稳定性强,淀粉凝胶的硬度、回弹性和粘聚性均较高,凝胶质构特性优良。 荞麦籽粒经发芽处理后,总淀粉含量损失达2.87%~4.79%,对直链淀粉含量的影响小,淀粉颗粒仍保持了原淀粉的偏光十字和X-射线衍射A型图谱特征。籽粒适度发芽使淀粉的溶解度和透光率增高,峰值粘度、起始恒温糊化阻力、起始降温糊化阻力、降温结束糊化阻力和50℃恒温结束糊化阻力提高,淀粉糊的热稳定性和抗凝沉稳定性增强。过度发芽处理,荞麦淀粉糊的透明度变差、凝沉速度增快、凝胶硬度降低、回弹性和粘聚性增高,凝胶质构特性劣变趋势明显。 在荞麦淀粉的水解过程中,中温α-淀粉酶与真菌α-淀粉酶对荞麦淀粉的水解转化率均超过99.5%,两种酶按不同比例混合使用对淀粉的水解转化率更高。真菌α-淀粉酶水解荞麦淀粉的二次回归数学模型为Y=63.31-1.80X1+2.55X2+0.79X4-1.44X12+1.95X1X2 -1.41X22 -0.27X32。所选因素对真菌α-淀粉酶水解荞麦淀粉均有显著影响,影响因素的主次顺序依次为pH值、水解温度、酶用量、底物浓度,4个因素对水解度的影响贡献率达95.77%。在温度为54℃、pH6.0、底物浓度5%、真菌α-淀粉酶用量为130 U/g的条件下水解荞麦淀粉,实测DE值为65.80%。真菌α-淀粉酶在水解荞麦淀粉的初期,反应遵循一级反应规律,符合经典Michaelis-Menten方程的曲线特征,动力学参数Vm为1.5873 mg(/mL·min)、Km为5.4699 mg/mL。动力学模型在303.15~333.15 K,即30~60℃的温度范围内适用。 采用酸解和水热处理法,同时结合低温冷藏处理制备荞麦抗性淀粉,可明显提高制品中的抗性淀粉含量。荞麦抗性淀粉的较优制备工艺条件为料水比1:9,稀盐酸用量2.5%,酸解时间0.5 h,沸水浴糊化处理4 h,4℃冷藏42 h。荞麦抗性淀粉的衍射峰数量较多,衍射强度不高,在2θ为20.64o、26.62o处出现了新的衍射峰,其高级微晶区不明显,高级微晶含量低,而初级微晶区的空间面积大、微晶含量高,结晶度为27.52%,明显低于原淀粉。X-射线衍射图谱具有V型和A型特征。 真菌α-淀粉酶对荞麦生淀粉的酶活力强,致孔率较高,孔径较为一致。在反应温度为40℃、pH值6.2、反应时间14 h、真菌α-淀粉酶用量为2%的条件下制备荞麦微孔淀粉,其吸水率和吸油率较高,堆积密度较低,吸附性能良好。荞麦微孔淀粉保留了原淀粉的晶体结构特征,大部分淀粉颗粒的偏光十字依然存在,X-射线衍射图谱仍为A型,但衍射图谱的峰强度及位置发生了一定变化,结晶度升高。荞麦微孔淀粉对亚甲基蓝的吸附动力学遵循Lagergren方程的一级吸附速率规律,在相同温度,碱性条件下(pH10.8)的吸附速率常数比酸性条件(pH4.8)时的吸附速率常数高1.8~1.9倍,在酸性条件下吸附亚甲基蓝比其在碱性条件下所需的吸附活化能高。荞麦微孔淀粉对亚甲基蓝的吸附热力学遵循Langmuir直线吸附方程的单分子层吸附规律,碱性条件的单分子层饱和吸附量比酸性条件高2.9倍;pH值从4.8增大至10.8,吸附热负值增大,吸附为放热的自发过程,且在pH10.8时吸附所受到的静电斥力小,吸附更容易进行。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;云功牌适糖米 国际领先的高科技功能稻米[J];云南科技管理;2011年03期
2 翟爱华;吕博华;张洪微;;抗性淀粉的研究现状[J];农产品加工(学刊);2009年02期
3 连喜军;罗庆丰;沈水芳;田锋;贾烨;;微波对马铃薯回生抗性淀粉生成的作用[J];农产品加工(学刊);2009年10期
4 吕博华;翟爱华;任志伟;;酸解压热复合制备玉米抗性淀粉[J];黑龙江八一农垦大学学报;2010年03期
5 余丹;邹成义;易军;郑如清;;抗性淀粉与各类营养物质之间的相互关系[J];四川畜牧兽医;2007年06期
6 聂凌鸿;;马铃薯抗性淀粉压热制备条件的研究[J];安徽农业科学;2008年01期
7 李敏;朴建华;杨晓光;;抗性淀粉转基因大米和亲本大米营养成分的比较研究[J];科学技术与工程;2009年07期
8 罗志刚;高群玉;;抗性淀粉制备研究[J];粮食与饲料工业;2006年03期
9 王琳;银永安;王雪梅;薛芳;李卫华;;抗性淀粉及其在春小麦种质资源中含量的测定[J];石河子大学学报(自然科学版);2008年02期
10 奚可畏;申德超;;玉米粗淀粉加酶挤压参数对抗性淀粉含量的影响[J];东北农业大学学报;2008年09期
11 王志华;申德超;王国庆;刘尼亚;;挤压对脱胚玉米啤酒辅料中抗性淀粉的影响[J];东北农业大学学报;2008年10期
12 陈光,高俊鹏,王刚,薛健;抗性淀粉的功能特性及应用研究现状[J];吉林农业大学学报;2005年05期
13 徐丹鸿;徐红华;;抗性淀粉的制备及其形成影响因素的研究[J];粮食科技与经济;2006年01期
14 王金爱;许文涛;梁志宏;张雅楠;罗云波;黄昆仑;;一株生防菌LX-07的鉴定及其拮抗物的理化特性[J];食品工业科技;2011年03期
15 王生厚;李心端;;豫东北平原风沙土类型及其理化特性[J];河南农业科学;1983年09期
16 柳艳霞;汤高奇;刘兴华;;籽用南瓜籽油理化特性及脂肪酸组成研究[J];四川食品与发酵;2004年04期
17 阮少兰,刘亚伟,阮竞兰;大米抗性淀粉制备工艺研究[J];粮食与饲料工业;2005年07期
18 程智慧,周艳丽,孟焕文;番茄有机基质理化特性和栽培效益分析[J];中国农学通报;2005年07期
19 吕燕妮;李平兰;孙成虎;周伟;;戊糖乳杆菌31-1菌株所产细菌素的理化及生物学特性[J];中国农业大学学报;2006年01期
20 宾石玉;印遇龙;李铁军;黄瑞林;张平;;谷物中抗性淀粉含量的测定[J];饲料研究;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹志春;苏纯阳;;木聚糖酶的理化特性、作用机理及其功能[A];酶制剂在饲料工业中的应用[C];2005年
2 赵敏;米青荣;;保水剂对切花月季生理生化特性及瓶插寿命的影响[A];中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C];2002年
3 林文庭;洪华荣;;胡萝卜渣膳食纤维提取工艺及其性能特性研究[A];中国营养学会第十次全国营养学术会议暨第七届会员代表大会论文摘要汇编[C];2008年
4 吉宏武;章超桦;闭育钢;朱锡义;刘书成;;罗非鱼油的制备及其脂肪酸组成分析[A];中国水产学会第五届青年学术年会摘要集[C];2004年
5 刘密;常小荣;;艾灸温热效应的生物理化特性[A];中国针炙学会经络分会第十届学术会议论文集[C];2009年
6 冷雪天;陈淑云;;我国贫营养泥炭沉积物质组成、理化特性及水化学环境分析[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
7 姜东;张传辉;戴廷波;荆奇;曹卫星;;小麦籽粒淀粉粒粒级分布及其与淀粉理化特性关系研究进展[A];全国小麦栽培科学学术研讨会论文集[C];2006年
8 高芬;吴元华;穆凌霄;赵秀香;魏颖颖;;一株拮抗链霉菌的室内抑菌活性及发酵液理化性质测定[A];中国植物病理学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 陈洁敏;赵九洲;薛晓飞;俞晓茸;陈东环;王朝富;;基质和施肥对杜鹃花(Rhododendron simii)生长的影响[A];中国园艺学会第四届青年学术讨论会论文集[C];2000年
10 李文钊;赵军;;核黄素理化特性及其保健功能[A];中国老年学学会2006年老年学学术高峰论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张国权;荞麦淀粉理化特性及改性研究[D];西北农林科技大学;2007年
2 赵凯;抗性淀粉形成机理及对面团流变学特性影响研究[D];东北林业大学;2004年
3 凌智群;莲房原花青素及其生物、药理活性研究[D];华中农业大学;2001年
4 付蕾;抗性淀粉对面团流变学特性及加工品质的影响[D];山东农业大学;2008年
5 周林;裂褶多糖的制备与理化特性及化学改性研究[D];华南理工大学;2006年
6 张文青;抗性淀粉对糖尿病胰岛素抵抗的干预作用及相关机制研究[D];新疆医科大学;2006年
7 刘瑞萍;中国居民抗性淀粉摄入量估计及抗性淀粉对AOM诱导的大鼠肠癌的影响[D];山东大学;2008年
8 李娟;中亚地区沙尘气溶胶的理化特性、来源、长途传输及其对全球变化的可能影响[D];复旦大学;2009年
9 蔡为明;覆土基质特性对蘑菇菌丝产量的影响及其微生物多样性研究[D];浙江大学;2009年
10 李汴生;超高压处理蛋白质和多糖胶体特性的变化及其机理研究[D];华南理工大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖文艳;不同品种荞麦淀粉特性的研究及面制品开发[D];上海海洋大学;2009年
2 顾娟;荞麦淀粉理化特性及消化性研究[D];江南大学;2010年
3 陈平生;四个品种香蕉抗性淀粉的特性及其在后熟期间变化规律的研究[D];华南理工大学;2012年
4 黄维;燕麦淀粉及其抗性淀粉的制备与理化特性分析[D];西北农林科技大学;2011年
5 李韵;小麦抗性淀粉含量的差异及其与面粉品质的关系[D];南京农业大学;2010年
6 陈刚;天然抗真菌肽APS的分离纯化、理化特性及其生物活性研究 [D];四川大学;2003年
7 王波;秸秆型栽培基质的理化特性及其对黄瓜产量、品质的影响[D];吉林农业大学;2003年
8 李小勇;猪肺中胶原蛋白的提取及理化特性研究[D];西南大学;2007年
9 林志超;四种胰脏铁蛋白的理化特性[D];厦门大学;2008年
10 韩新影;猪圆环病毒的分离鉴定及检测方法的建立[D];河北农业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者浦钦平;为糖病患者造福[N];保健时报;2009年
2 高健;新纤维素——抗性淀粉[N];广东科技报;2000年
3 丁霄霖(作者系江南大学教授、博导、淀粉专家);米粉新概念[N];科技日报;2001年
4 美国普度大学食品工程博士 王泽斌;凉吃土豆能减肥[N];健康时报;2010年
5 保健时报特约记者 陈锦屏;红薯“生”吃 土豆“凉”吃[N];保健时报;2010年
6 马亚宁;上海“降糖稻”有望开播[N];农民日报;2010年
7 王晶珠;糖尿病患者:可以轻松吃主食[N];健康报;2002年
8 ;七水硫酸锌[N];中国畜牧兽医报;2008年
9 本报记者 马永刚;抗性淀粉正成为食品配料新宠[N];中国食品报;2010年
10 ;叶酸[N];中国畜牧兽医报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978