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本文系统地研究了江苏扬州宝应的六种莲子淀粉的快速测定方法、提取工艺、颗粒特性、分子特性、加工特性、凝胶力学特性等品质学特性以及老化动力学,并在此基础上研究了不同添加剂对莲子淀粉糊粘度和老化特性的影响。研究结果表明:
1.莲子淀粉及莲子全粉中淀粉含量由酸水解-DNS 法测定,操作繁琐,重现性较差。利用淀粉具有旋光性,用制得的莲子淀粉纯品来求其比旋光度,结果表明1%HCl 旋光法同样适用于莲子淀粉的测定,且方法操作简便,准确度高。
2.采用了稀碱法提取莲子淀粉。在分析单因素(pH 值、提取温度、提取时间、料液比)基础上,进行了正交试验,最终确定莲子淀粉最佳提取工艺条件为:
料液比1:12,pH11.0,25℃条件下浸提3h,淀粉提取率为79.87%。
3.六种莲子淀粉(品名分别为大紫红淀粉、太空莲淀粉、美人红淀粉、鄂莲4号淀粉、武植2号淀粉、洪湖莲淀粉,对应编号分别为lzs1、lzs2、lzs3、lzs4、lzs5、lzs6)结构存在较大差异。六种莲子淀粉、直链淀粉和支链淀粉的最大吸收波长大小平均值分别为602、609和566。莲子直链淀粉和支链淀粉的分子结构均异于一般的直链淀粉和支链淀粉结构。六种莲子淀粉颗粒形态和晶体结构较为相似。晶体结构均为A 型。直链淀粉含量高,均值达41.31%,属高直链淀粉含量的特异性淀粉。磷含量差别显著,脂肪和蛋白含量均较低且差别不大。淀粉糊透光率均值为13.16%,低于蚕豆和红薯淀粉。糊稳定性不高,沉降快,易被酶解,酶解率均值为72.23%。
4.利用DSC(差示扫描量热仪)结合Avrami 方程考察了在4℃下,储存2 周,六种莲子淀粉的糊化和老化特性。结果表明:六种莲子淀粉的糊化温度、△H(糊化焓)、老化焓、老化度以及老化速率存在着一定的差异;六种莲子淀粉的成核方式均为瞬间成核;回生速率的大小顺序为lzs2>lzs3>lzs1>lzs5>lzs4>lzs6,lzs2的老化速率是lzs6的1.36倍;4℃条件下贮存两周的莲子淀粉的老化度随着贮存时间的增加而增大;直链淀粉含量与n 值呈负相关,与k 值、△H、老化焓以及冰融溶焓呈正相关。
5.研究了不同淀粉乳浓度、pH、NaCl 浓度、糖的种类以及吐温-80 浓度对莲子淀粉凝胶力学性能的影响。结果表明,随着淀粉乳浓度的增加,淀粉凝胶强度和弹性模量呈线性关系增加,而凝胶弹性增加不明显;随着NaCl 添加量的增加,淀粉凝胶强度和弹性模量呈先增大后减小的趋势,凝胶弹性则呈减小的趋势;在pH在4.0-7.2 范围内,淀粉凝胶力学性能变化趋势与NaCl 相反;三种糖类物质均可提高莲子淀粉的力学性能,其提高的顺序为果糖>葡萄糖>蔗糖;当吐温-80加入量<0.5%时,淀粉凝胶强度和弹性模量急速减小,凝胶弹性略有增加。当吐温-80 加入量>0.5%时,淀粉凝胶力学性能基本不变。
6.几种添加剂CMC、黄原胶、魔芋胶、单甘酯、卵磷脂、吐温-80、SE-13都使莲子淀粉糊的糊化度增大,其中黄原胶的作用效果最为明显。在莲子淀粉中添加增稠剂较乳化剂具有更好的抗老化作用。添加剂的存在均使淀粉糊粘度增大。
淀粉糊降温过程中,增稠剂中添加CMC及魔芋胶的淀粉乳粘度随温度降低总体呈增大趋势,黄原胶呈减小的趋势;乳化剂中添加单甘脂、卵磷脂和SE-13的淀粉乳粘度逐渐增大,添加吐温-80的淀粉乳总体粘度变化很小。4℃贮藏7d后,由于老化作用,添加增稠剂的淀粉糊样品粘度总体增大;添加乳化剂的淀粉糊样品粘度总体减小。