蜡质玉米淀粉凝胶冻融稳定性的研究

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蜡质玉米淀粉(WCS)是蜡质玉米深加工过程中的主产物,因其特殊的结构和性质,被作为重要的食品加工原料和助剂而广泛应用食品工业中。目前对WCS凝胶冻融过程中的特性变化机制了解有限,致使WCS在冷冻食品中的应用存在盲目性。本文通过研究玉米淀粉的理化性质,选取性状优良的WCS为研究对象,通过冻融循环(FTC)处理,分析WCS在反复冻融过程中物化和结构特性的变化规律,同时,通过添加黄原胶,改善了WCS凝胶的冻融稳定性,并对其在冷冻玉米发糕中的应用进行了研究。具体结果如下:WCS和普通玉米淀粉(YM)的理化性质差异如下:WCS的透光率分别为50.75%、51.35%,远高于YM的透光率(均小于17%)。WCS的凝沉性极弱,在放置过程中,始终无沉淀析出,而YM糊在放置48 h后上清液百分比达到60%—75%,之后保持不变。玉米淀粉的溶解度和膨胀度随着温度的升高而增大,在60℃及70℃时,WCS的溶解度和膨胀度高于YM,在80℃及以上时WCS完全溶解于水中,离心后也无沉淀析出。WCS的峰值粘度、谷值粘度、降落值比YM的高,最终粘度、回生值、糊化温度比YM的低。采用冻融循环处理手段,分析WCS凝胶冻融过程中的物化和结构特性变化,明确相关性状与冻融稳定性的关系。首次FTC后,WCS表现超强持水能力,其中WCS2析水率为5.75%,YM持水能力最弱,析水率超过50%。随着FTC的增加,淀粉凝胶的回生率、硬度逐渐增大,5次FTC后,WCS凝胶的回生率和硬度分别为46%、45 g—100 g,YM的为83%、440 g。随着FTC的增加,淀粉凝胶的tanδ(损耗角正切值)均逐渐降低,但WCS的tanδ值始终大于YM。5次FTC后,WCS凝胶形成的网络结构较不规则,呈现相互粘连缠绕的结构;YM凝胶形成比较致密的网络状结构,结构较规则。说明WCS凝胶的冻融稳定性优于YM凝胶。采用冻融循环处理手段,研究黄原胶(XG)对WCS凝胶冻融稳定性的影响。相同FTC下,XG含量越高,WCS凝胶的析水率和回生率均越小,首次、3次、5次FTC后,含0.4%XG的WCS凝胶比不含黄原胶的析水率分别降低了5.63%、33.77%、8.48%,回生率分别降低了6.88%、14.86%、23.7%。FTC后,含0.4%XG的WCS凝胶的tanδ始终在0.5左右,不含XG的tanδ降低幅度最大,tanδ在从2.4降低到1.4左右。在冻融过程中,XG含量为0.4%的WCS凝胶的△T2(2)(弛豫时间差值)在0—400 ms,每次冻融循环时的△T2(2)均最小,不含XG的WCS凝胶冻融循环后的△T2(2)在250 ms—800 ms。随着XG含量的增加,WCS凝胶的糊化温度、降落值、回生值逐渐降低,峰值粘度、谷值粘度、最终粘度逐渐升高。5次FTC后XG含量越高,WCS壁破坏程度越小。说明黄原胶改善了WCS凝胶的冻融稳定性。采用微波烹制的方法制备玉米发糕,并将YM、WCS、XG应用于发糕中,考察添加剂对玉米发糕冻融稳定性的影响。FTC后,面糊中酵母的产气量减少,4次FTC后,不含添加剂及含YM、WCS、XG、WCS和XG复配面糊的发酵最大体积分别减少了29.68%、28.74%、27.10%、26.15%、22.25%。随着FTC的增加,不同玉米面糊的G’与G’’均呈下降趋势,G’与G’’的变化范围大小均为:不含添加剂>YM>WCS>XG>WCS和XG复配;玉米面糊中不易流动水含量呈下降趋势,不含添加剂及含YM、WCS、XG、WCS和XG复配面糊的不易流动水含量在4次FTC后分别下降了7.49%、5.16%、4.38%、3.73%、2.93%;发糕比容、回复性均呈下降趋势,硬度、咀嚼性均呈上升趋势,4次FTC后,不含添加剂及含YM、WCS、XG、WCS和XG复配玉米发糕的比容分别下降了41.75%、40.37%、40.81%、39.79%、33.57%,回复性分别下降了22.4%、22.5%、19.7%、18.7%、16.3%,硬度分别增加了205%、167%、177%、153%、145%,咀嚼性分别增加了234%、210%、197%、207%、182%。说明YM、WCS、XG有助于改善冻融玉米发糕的品质,且WCS和XG复配的作用最强,可作为食品添加剂应用于冷冻玉米发糕中。
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