籼米淀粉/羟丙基交联木薯淀粉混合体系的性质研究

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淀粉作为重要的食品原辅料和添加剂,广泛应用于食品加工中的各个领域。原淀粉的性能具有一定的局限性和单一性,在实际生产中,为满足不同加工需要,常常对淀粉进行变性处理或向其中添加外源性物质,以提高其产品性能。经研究发现,向以淀粉为原料的食品中添加适当比例的变性淀粉,可明显改善淀粉及其衍生产品的品质,起到提高产品的稳定性、控制水分流动、降低生产成本和简化加工工艺等作用。本文以籼米淀粉和羟丙基交联木薯淀粉(HP-CLTS)为原料,研究籼米淀粉/HP-CLTS混合体系的性质,并对籼米淀粉/HP-CLTS混合体系性质的变化机理进行初步探讨,以期推动米制品质量提高,改善米制品加工工艺和指导米制品的研究与开发。主要结论如下:1、本文研究了籼米淀粉/HP-CLTS混合体系的糊化过程中粘度性质、热力学性质、膨胀度、溶解度、外貌形态和流变特性等糊化性质,结果如下:籼米淀粉/HP-CLTS混合体系发生糊化时,体系的RVA糊化曲线形状并未发生明显的变化,与单独籼米淀粉体系相比,混合体系的成糊温度和衰减值随着HP-CLTS在体系中比例的增加降低,而峰值粘度、热糊粘度、崩解值、终值粘度呈升高趋势;热力学性质分析表明籼米淀粉与HP-CLTS的混合比例为10:2时,样品峰值糊化温度、结束糊化温度糊化焓最低;在糊化过程中,五种混合样品的膨胀力和溶解度都随着温度的升高而增大,混合体系受羟丙基基团的亲水性和空间位阻的影响,分子间的作用力降低,糊化过程中更易吸水膨胀,膨胀力和溶解度提高;淀粉糊化过程中外貌形态观察也显示添加HP-CLTS的样品在较低的温度淀粉颗粒多角形外貌结构就会失去,形成网络结构,也证明了添加HP-CLTS能够使更多的水分子进入淀粉分子内部,淀粉分子更易被溶出,淀粉颗粒会完全溶解于溶液中形成网络结构;动态流变学特性测定表明混合体系中随着HP-CLTS所占比例的增加,体系G’降低,而G’’升高。静态流变学结果表明混合体系中HP-CLTS所占比例增加,淀粉糊的稠度系数K降低,流体行为指数n增大,淀粉糊逐渐趋向牛顿流体。2、采用质构仪、直链淀粉溶出量的测定、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱分析、X-衍射扫描仪进行表征籼米淀粉/HP-CLTS混合体系短期和长期回生过程中的性质变化。结果表明:籼米淀粉中混入HP-CLTS后贮存过程老化变硬明显受到抑制;添加HP-CLTS能够明显抑制籼米淀粉老化过程中直链淀粉链内和链间氢键的形成,溶出的直链淀粉重新聚集的速率减慢;HP-CLTS能降低籼米淀粉的回生焓,抑制籼米淀粉的老化行为;X-衍射和傅里叶红外的结果也显示:HP-CLTS能够抑制籼米淀粉老化过程中有序结晶结构的形成。3、结合上述实验结果,本文进一步考察了籼米淀粉/HP-CLTS混合体系老化过程中水分分布状况, HP-CLTS有助于样品提高持水能力,使淀粉凝胶在贮存过程中保持较高的水分含量和水分活度;淀粉凝胶外观形貌图表明HP-CLTS能够增加淀粉凝胶持水能力,延缓籼米淀粉样品形成结晶;低场核磁共振弛豫时间也表明HP-CLTS抑制了淀粉的回生, HP-CLTS的加入延缓了T22的下降速率,HP-CLTS抑制水分子流失,体系中的水分子仍然保持较高的流动性。
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