酸浆法与旋流分离法制备甘薯淀粉的物化特性及粉条品质比较研究

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本研究通过实验室模拟商业酸浆法与旋流法制备甘薯淀粉,并购买商业酸浆法与旋流法甘薯淀粉,分析和对比两种甘薯淀粉的组成、结构和物化特性及其粉条品质的差异;同时实验室制备不同沉淀时间(分别是0、12、18、24、48、72h)的酸浆法甘薯淀粉并分析其组成、结构和物化特性,测定酸浆法发酵过程中总淀粉酶活力的变化;最后研究不同pH和食品添加剂对甘薯淀粉糊化特性和凝胶强度的影响。结果如下:酸浆法甘薯淀粉的蛋白、脂肪、灰分、磷、K、Ca含量,淀粉亮度、膨胀势和溶解度(55-95℃)、热糊稳定系数显著高于旋流法淀粉的(p<0.05)。而粒度大小、直链淀粉、Al、Mg、 Fe、Zn含量、峰值黏度和回生速率等显著低于旋流法淀粉的(p<0.05)。电子显微镜(SEM)显示酸浆法淀粉表面有较清晰的腐蚀痕迹;红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和差式热量扫描(DSC)分析结果表明酸浆法甘薯淀粉的结晶和非结晶区域受到酸浆的水解作用,导致淀粉分子内结合力减弱、结晶度峰强度及糊化焓值降低(p<0.05)。随着沉淀时间延长,酸浆法淀粉(SLPS0-72)的蛋白、脂肪、灰分含量,淀粉亮度和糊化温度逐渐提高;SLPS12-72粒度大小、直链淀粉含量、峰值黏度和回生速率等显著低于SLPS0(p<0.05),且随着沉淀时间的延长而先降低后上升。SEM显示SLPS0颗粒表面光滑,SLPS12-72颗粒表面随着酸浆作用时间增长而腐蚀现象加重,并发现SLPS48颗粒表面腐蚀最明显。与SLPS0颗粒相比,FTIR显示SLPS12-72颗粒分子内结合力随着沉淀时间延长而减弱。XRD发现所有淀粉均为A-型,但SLPS12-72的结晶度峰比SLPS0低。DSC显示SLPS0-72糊化焓值和糊化温度范围随着沉淀时间延长而降低。在酸浆法提取淀粉过程中,淀粉浆液在72h沉淀发酵期间的总淀粉酶活力在51.23-214.8U/100mL酸浆之间。由此推测,浆液中淀粉酶导致的酸浆法淀粉颗粒降解可能是引起酸浆和旋流法淀粉结构和物化特性差异的主要原因。与酸浆法粉条相比,旋流法粉条的色泽和膨胀系数显著偏低(p <0.05),而其老化速率、拉伸形变及剪切应力显著偏高(p <0.05)。淀粉悬浮液的pH、Na2HPO4、蔗糖和NaCl含量的提高可不同程度的推迟淀粉的糊化。添加1.5-5%的蔗糖能提高淀粉凝胶强度,而非中性pH、NaCl、大豆蛋白、Na2HPO4和脂质也能不同程度的降低淀粉凝胶强度;其中,大豆蛋白的作用最为明显。这些特性的测定,对甘薯淀粉在食品领域的应用具有重要的指导作用。
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