变性淀粉的性质及在酸奶中的应用研究

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变性淀粉是一种在酸奶中广泛使用的稳定剂,具有提高酸奶粘度、减少乳清析出等作用。目前市场上酸奶用变性淀粉的种类较多,但对这些变性淀粉缺少系统的比较分析与应用研究。本课题从市场上收集了七种酸奶用变性淀粉,首先分析七种变性淀粉的理化性质,其次比较变性淀粉在搅拌型酸奶中的应用效果并研究变性淀粉对酸奶储藏稳定性和流变特性的影响,最后初步探索了变性淀粉在酸奶中的作用方式。首先,对七种变性淀粉的理化性质进行比较。七种变性淀粉从原料上分成三类:蜡质玉米变性淀粉、木薯变性淀粉和蜡质马铃薯变性淀粉,变性淀粉的交联度和取代度差异较大。变性淀粉的原料和交联度是决定其膨胀粒径、膨润力、粘度和回生的主要因素。七种变性淀粉经95℃热处理10min后主要以膨胀颗粒存在,其中蜡质马铃薯二淀粉磷酸酯(WPDP)膨胀粒径最大,其次是蜡质玉米乙酰化二淀粉磷酸酯(AWMDP-3)。WPDP的膨润力、粘度和透明度最高,冻融后无水分析出,长期回生很小。其次,从变性淀粉在搅拌型酸奶中的应用效果发现,不同变性淀粉对酸奶的持水力、表观粘度和感官品质的影响有显著差异,WPDP使酸奶的持水力和表观粘度增加幅度最大,感官评定最好,其次是AWMDP-3。在4℃冷藏过程中,WPDP、AWMDP-3对酸奶的pH值变化几乎没有影响,但两者使酸奶的持水力和表观粘度保持较高的水平,并延缓乳清析出时间。酸奶的流变特性表明:AWMDP-3、WPDP都使酸奶的凝胶强度和稠度增加,WPDP使凝胶强度和稠度增幅最大,可能因WPDP的膨胀粒径比AWMDP-3大,使蛋白凝胶网络结构更加致密;在高剪切速率下WPDP可能因膨胀粒径大而容易发生形变,使酸奶具有更强的剪切变稀性,口感更加爽滑。最后选取AWMDP-3为代表以蜡质玉米淀粉(WM)为对照研究淀粉对复原乳的均质、灭菌、凝胶过程和微观结构的影响,推测变性淀粉在搅拌型酸奶中的作用方式。均质前后,淀粉的颗粒形态没有变化;灭菌后,WM主要以淀粉分子和淀粉碎片存在,AWMDP-3主要以膨胀颗粒存在,并增加了复原乳的粘度。在复原乳酸化凝胶过程中,随淀粉添加量的增加,添加WM凝胶的终点储能模量(G′)先增加后减小,添加AWMDP-3凝胶的终点G′呈线性增加。激光共聚焦照片显示,添加1.5%WM的蛋白网络结构不连续,这因WM与乳蛋白发生相分离,阻碍了蛋白凝胶的形成;添加1.5%AWMDP-3的蛋白网络结构致密均匀,淀粉颗粒嵌入在蛋白网络中。AWMDP-3在吸水膨胀过程中增加了乳蛋白密度,使形成的蛋白网络致密均匀,凝胶强度大。推测变性淀粉在酸奶中的作用方式为,变性淀粉在牛乳的灭菌过程中吸水膨胀使牛乳中蛋白质密度增加,使形成的蛋白凝胶网络结构致密均匀,搅拌后变性淀粉增加蛋白凝胶粒子的密度,最终使酸奶的粘度和持水力增加,稳定性增强。变性淀粉以膨胀的颗粒状态存在更有利于改善酸奶的品质。
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