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小米速溶粉的制备及其性质研究

宋超洋  
【摘要】:论文以小米为原料,经挤压熟化处理后采用淀粉酶酶解,并通过喷雾干燥制备小米速溶粉。研究了挤压熟化对小米淀粉理化特性和酶解特性的影响,并将其考察了其对喷雾干燥的效果。接着,针对喷雾干燥过程中的粘壁问题,研究了添加麦芽糊精(MD)、限制淀粉酶解和添加乳清分离蛋白(WPI)对喷雾干燥性质的影响。最后,对挤压熟化及喷雾干燥工艺进行了优化,并对小米速溶粉的品质进行了分析。首先,采用挤压熟化方式对小米进行处理,研究该熟化方式对小米淀粉理化特性的影响。并将挤压熟化制备的小米采用淀粉酶进行酶解,进一步研究熟化方式对小米酶解特性的影响。理化特性分析显示:挤压后小米已完全糊化;挤压熟化处理会显著降低小米的吸水性指数(p0.05),提高小米的水溶性指数(p0.05);破坏淀粉的结晶区,导致新晶型的生成;且经挤压熟化处理后,支链淀粉发生降解,其链长变短,直链淀粉比例上升。酶解特性分析显示:挤压熟化处理可以显著提高小米酶解液的可溶性固形物含量和酶解利用率(p0.05);降低酶解液中的还原糖含量和可溶性固形物中的低分子糖含量,多糖相对分子质量增大,玻璃化转变温度提高。其次,研究了挤压熟化预处理对喷雾干燥效果的影响。结果显示,与未经挤压熟化预处理工序制备的小米速溶粉相比,经挤压熟化处理后其喷雾干燥得率显著提高(p0.05),且该方式下制备的小米速溶粉色泽与小米原粉色泽最为接近。另外,挤压熟化使小米速溶粉的吸湿性、水分含量、水分活度和抗氧化性降低,但产品复溶后其Zeta电位值升高。接着,研究了添加MD和限制淀粉酶解对喷雾干燥效果的影响。结果表明,较低的MD葡萄糖当量(DE)值、较高的MD使用量和较低的淀粉酶解度可以提高喷雾干燥的集粉率,提高小米速溶粉的玻璃化转变温度和堆积密度,降低其分散性、吸湿性、水分含量、水分活度和结块性,总体而言,助干剂MD的喷雾干燥效果为DE8优于DE20;而同一DE值条件下,限制淀粉酶解法获得的产品性质虽然更优,但会引起集粉率的降低。不同的处理对颗粒的微观形态也有明显的影响。此外,研究了蛋白酶解和添加乳清蛋白对喷雾干燥效果的影响。结果显示,蛋白酶解对速溶粉的各项性质无显著影响;WPI的使用提高了集粉率、水分含量、水分活度和吸湿性,并降低了堆积密度、结块性和Tg值,且效果随使用量的增加而增强。最后,优化了挤压熟化和喷雾干燥工艺,获得的最适工艺参数。挤压熟化参数:加水量15%,螺杆转速80 r/min,挤压腔温度130℃,所得样品的酶解利用率为79.94%;喷雾干燥参数:进风温度170℃,进料速率42.9 m L/min,压缩空气流量140 NL/min,喷雾干燥的集粉率为52.82%,速溶粉的分散时间为32 s。


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