超高压处理对槟榔芋淀粉性质影响的研究

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淀粉是自然界中第二大产量的高分子碳水化合物,其广泛应用于食品、化工、纺织及建筑等行业中。原淀粉具有许多性质上的不足之处,如溶解性差、透明度差、成膜性差、易老化等。利用物理、化学或酶等方法对淀粉进行改性以改善淀粉的加工性能,拓宽淀粉的应用范围。超高压改性是一种物理改性淀粉的新方法,具有安全、经济、无污染的特点。本文选用槟榔芋淀粉为研究对象,通过改变压力、保压时间和淀粉乳浓度三个因素,对槟榔芋淀粉进行超高压处理,系统地研究了超高压技术对槟榔芋淀粉的颗粒结构、理化性质和流变特性的影响。研究结果表明:(1)500MPa压力处理后部分槟榔芋淀粉的颗粒形态被明显破坏,偏光十字变形甚至消失,X-衍射图谱结果表明淀粉正由A型结晶结构向B型结晶结构转变。与压力相比,保压时间和淀粉乳浓度对淀粉的颗粒结构影响较小。保压时间增大到25min时,仅有少量的淀粉颗粒发生聚集塌陷,偏光十字变得模糊,X-衍射强度减弱。浓度为25%时,淀粉颗粒发生一定的粘连,随着淀粉乳浓度的减小,X-衍射强度逐渐减弱。改变保压时间和淀粉乳浓度,淀粉的晶体类型均不会发生改变。(2)经超高压处理后,槟榔芋淀粉在较高温度时的溶解度、膨胀度均显著低于原淀粉;超高压处理可以显著增大槟榔芋淀粉的透光率;经适当条件的超高压处理后,其冻融稳定性有明显的改善。超高压处理改变了槟榔芋淀粉的凝胶特性,经不同压力和保压时间超高压处理后槟榔芋淀粉凝胶的硬度、咀嚼性和胶粘性都显著增加(P<0.05),而随着淀粉乳浓度的增大,槟榔芋淀粉凝胶的硬度、咀嚼性、胶粘性呈先增大后减小的趋势,超高压处理对淀粉凝胶的弹性和凝聚性无明显影响。RVA测定结果表明:槟榔芋淀粉的峰值粘度随压力的增大、保压时间的增长和淀粉乳浓度的增大而显著增大,表明超高压处理对淀粉糊有明显的增稠效果。经超高压改性后槟榔芋淀粉的崩解值略高于原淀粉,而回生值变化不明显,表明超高压处理使淀粉糊的热、冷稳定性有一定程度的下降,回生能力变化不明显。研究表明,一定程度的高压处理可以达到改善槟榔芋淀粉理化性质的目的。(3)静态流变性研究结果表明槟榔芋原淀粉及经不同超高压条件处理后淀粉均为非牛顿流体,具有假塑性流体特征,其流变特性曲线可用Herschel–Bulkley方程进行较好的拟合;动态流变特性研究结果测定表明槟榔芋淀粉的储能模量(G’)与耗能模量(G’’)均随压力的升高、保压时间的增长和淀粉乳浓度的增大而增大;槟榔芋淀粉糊在超高压处理前后均存在剪切稀化现象。
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