热加工过程中小麦淀粉凝聚态结构的转变及与其功能性的相关性研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mingyinzhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
淀粉是人们日常饮食中碳水化合物的主要来源,为人体提供能量。天然淀粉具有复杂的多尺度结构,在食品热加工过程中会发生晶体向无定形凝聚态结构的转变。淀粉的功能性质及消化性都与淀粉在热加工过程中的凝聚态结构演变密切相关。前期研究主要集中于热加工过程中“晶体有序结构”的变化,而对于晶体有序结构被破坏了的凝胶化淀粉的结构变化及其对淀粉功能性和消化性的影响却很少关注。因此,本文旨在研究热加工后期“凝胶化淀粉短程有序性结构”的变化、与其它组分互作及其对淀粉功能性质和消化性的影响机制。主要结果如下:(1)通过控制水分含量(50-95%),于100 oC下加热10 min制备了一系列具有不同短程分子有序性的凝胶化小麦淀粉样品。X-射线衍射(XRD)和固体核磁的结果显示所有淀粉样品的长程晶体结构已经破坏,表明所有样品已经凝胶化。拉曼(Raman)光谱中主要峰的峰面积和强度随着样品中水分含量的增加而降低,并且Raman光谱中主要峰的面积和强度与水分含量有很好的线性相关性(r~2>0.761,p<0.05),表明Raman光谱具有表征凝胶化淀粉短程分子有序性的可能性。考虑到Raman光谱在480、1131和1080 cm-1处的峰强度较高,因此将这三个峰的面积和强度用于表征凝胶化淀粉的短程分子有序性。(2)根据上述方法制备含水量为50-80%的凝胶化小麦淀粉样品,在4°C下放置1、7、14和21天使其回生,研究凝胶化小麦淀粉中残余短程分子有序性对其回生行为的影响。结果表明,回生淀粉的长程和短程有序性随着凝胶化小麦淀粉中短程分子有序性的降低而降低;并且回生淀粉凝胶的强度、水分子移动性和对酶消化的敏感性均随凝胶化小麦淀粉中残余短程分子有序性的降低而降低。50-70%水分含量的凝胶化淀粉中残余的短程分子有序性高,更容易发生回生,因此产生了更高的凝胶强度和更低的消化性,75-80%水分含量的凝胶化淀粉短程分子有序性低,回生慢,形成弱凝胶和高的酶消化性。(3)研究了不同水分含量下制备的凝胶化小麦淀粉中的短程分子有序性对淀粉-单甘脂/蛋白质复合物形成及性质的影响。结果表明,随着凝胶化淀粉中短程有序性的降低,淀粉-棕榈酸单甘脂(GMP)复合物的数量、长程有序性和短程有序性都有所增加,但复合物的热稳定性和体外酶消化性没有明显的差异。当向淀粉-GMP二元体系中加入β-乳球蛋白(βLG)后,复合物的数量进一步增加,消化性比对应的二元复合物低。相比较二元复合物,凝胶化小麦淀粉中短程有序性结构对三元体系中复合物数量和结构的影响较小;在较低水分含量下(凝胶化淀粉短程有序性高),肉豆蔻酸单甘脂与淀粉形成的复合物最多。在较高水分含量下(凝胶化淀粉短程有序性低),复合物的数量随单甘脂链长的增加而降低,且油酸单甘脂与淀粉形成的复合物最多。淀粉-单甘脂复合物的长程和短程有序性都随单甘脂链长和不饱和度的增加而降低,但消化性没有差异。(4)研究了具有不同短程分子有序性的凝胶化小麦淀粉的体外酶消化性,并通过酶与淀粉结合动力学和激光共聚焦显微镜等手段揭示影响不同短程分子有序性的凝胶化小麦淀粉体外酶消化性的关键因素。凝胶化小麦淀粉的体外淀粉消化速率随着短程分子有序性的降低而增加,但最终淀粉消化程度没有明显差异。随着短程分子有序性的降低,样品表面孔径变大,更加有利于酶与淀粉的接触;酶动力学的结果显示随着凝胶化小麦淀粉短程分子有序性的降低,最大反应速率(Vmax)不断增加,米氏常数(Km)不断减小,表明酶与淀粉的亲和力增加;使用激光共聚焦显微镜在非水解的情况下观察酶与淀粉的结合情况,结果发现随着凝胶化小麦淀粉中短程分子有序性的降低,酶与淀粉结合越来越强。以上结果表明,凝胶化小麦淀粉与酶的结合随着凝胶化小麦淀粉中短程分子有序性的降低而增加,导致淀粉的消化速率也随短程分子有序性的降低而增加。(5)验证了建立的凝胶化淀粉中短程分子有序性的表征方法在真实食品体系中的适用性并研究了凝胶化淀粉短程有序性对馒头品质的影响。综合新鲜馒头和储存馒头品质的结果,20 min为50 g的馒头最适蒸制时间。在保证馒头品质不受影响的前提下,添加不同的水分含量制作馒头,蒸制时间为20 min,使用前面建立的表征凝胶化淀粉中短程分子有序性的方法检测不同水分含量的馒头中凝胶化淀粉的短程分子有序性,结果发现Raman光谱中480 cm-1的峰面积和强度可以用于表征馒头中凝胶化淀粉的短程分子有序性,并且馒头中凝胶化淀粉的短程分子有序性会影响馒头的品质。
其他文献
等离子体是可以产生高电能粒子的气体,一般认为它是物质的第四种状态。低温等离子体(Low temperature plasma:LTP)可以在反应时产生大量的活性物质同时保持相对较低的温度,已有研究将其应用于对微藻、细菌、真菌与酵母等生物体的诱变。α-亚麻酸(Alpha-linolenic acid:ALA)是一种人体必需的脂肪酸,具有降低血压、血糖、血脂、防止血小板凝聚、血栓的形成与预防炎症等多种
学位
食物过敏逐渐成为全球广泛关注的公共卫生问题。大豆是常见的八大类易致敏食物之一,含有丰富的蛋白质,目前鉴定的大豆过敏原成分有16种,β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)是主要的大豆过敏原,其结构稳定,致敏性强。本文建立β-conglycinin小鼠致敏模型,并在此基础上对不同加工条件下β-conglycinin糖基化产物的致敏性进行评价,采用益生菌Lactobacillus rhamnos
学位
开发灵敏的高效快速传感方法,对食品中有害物质进行检测是十分重要的。根据目标物的自身特点以及检测手段的不同,本文建立传感器目标是:依靠光信号作为传感手段建立传感器,在针对低浓度水平目标物快速检测方面可表现出突出的性能;构建检测探针作为传感器的传感识别元件,兼顾目标物识别、目标物富集与信号转导等功能,以提高传感器的灵敏度和选择性;以智能手机为基础建立的快速检测传感器,其制备过程应简便,价格低廉,可实时
学位
以2011~2021年Web of Science核心数据库和中国知网数据库中的584篇零工经济文献为样本进行计量分析,系统梳理该研究领域的发文情况、期刊分布、核心作者、发展脉络和研究热点;从搜集的相关文献中选取117篇高质量文献,运用内容分析法,整理剖析零工经济的主要研究内容,基于“输入—过程—输出”的逻辑主线,从宏观、平台和个体层面梳理零工经济的动因与效用,从平台企业、零工从业者和消费者三方剖
期刊
据报道,我国成人超重和肥胖率约50%,常诱发高脂血症等疾病,多吃粗粮具有一定的改善效果,但粗粮适口性差,有难蒸煮、不方便食用、难消化等缺陷。本论文以裸燕麦为主料,复配大米粉、脱脂亚麻籽粕等辅料,经配方优化、均质和工艺设计,应用双螺杆机组,将配方鲜粗粮熔融共挤剪切压榨造粒成米,简称鲜榨米,传统称复合米,再协同微波微膨化后处理技术,研制出色香味及品质俱佳的裸燕麦鲜榨米,像天然大米一样煮粥和蒸煮米饭,也
学位
针对大型航空结构件增材成形过程中的应力控制及变形开裂预防,本文开展激光同轴送粉增材制造热力演化及变形调控关键技术研究,为我国先进装备的整体化、大型化以及高精度制备奠定技术基础。激光同轴送粉增材制造技术是以激光为热源,利用载气式送粉器输送金属粉末,粉末流和激光束同轴,随着光斑在工件表面的移动,逐点、逐线、逐层增长成形,是一种兼顾成形、成性需求的一体化制造技术。但由于工艺特点,激光同轴送粉增材制件成形
学位
马铃薯(Solanum tuberosum)具有丰富的营养物质,如蛋白质、膳食纤维、多酚以及矿物质等。为了增加马铃薯的消费量并改善居民饮食结构,利用马铃薯制备成马铃薯全粉,与小麦粉混合制备马铃薯面制品,提高面制品的营养价值,又可以增加马铃薯的附加值。本论文以新鲜马铃薯为原料,分别通过乙醇干燥,冷冻干燥和烘箱干燥的方式制备马铃薯全粉,对比工业上制备的马铃薯雪花全粉,研究不同干燥方式对马铃薯全粉结构和
学位
1862年Berthelot创立了果蔬冷链保鲜基础理论Q10(温度系数),奠定了以温度为核心的世界冷链产业技术革命,科技贡献率高达60%-70%。Q10定义为温度阈值0-35℃范围内,温度每相差10℃,生物反应速率(呼吸强度)相差2-3倍,相当于果蔬贮藏寿命相差2-3倍。本论文研究发现,果蔬冷链保鲜生物反应速率(呼吸强度),不仅取决于温度阈值,而且依赖于温度波动值,首次提出冷链保鲜温度波动系数(Δ
学位
随着化石燃料等不可再生资源日益消耗,同时所引起的环境污染问题愈加严重,因此,锂离子电池和超级电容器等新型高效环保的电化学储能装置成为当前社会可持续发展的重要战略选择之一。而对于储能装置来讲,它的优异性主要取决于电极材料。所以研究和制备具有比容量高,电化学稳定性好,循环寿命长等优点的电极材料刻不容缓。金属有机配位聚合物(MOCP)本身具有丰富的相互贯穿型孔道结构,便于电子和离子的传输,配合物材料属于
学位
食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等营养物质在烘烤、油炸、水煮等热加工过程中,会形成以碳元素为主的发荧光的碳点(carbon dots,CDs),这些食源性CDs因具有较小的尺寸、较大的比表面积、较高的光转化能力、较好的透过性及不确定的生物安全性,引起了人们的重视。食品热加工中常见的美拉德反应,是基于食品中羰基化合物和氨基化合物间的非酶褐变反应。然而,食品源CDs产生机制与美拉德反应的关联性还知之甚
学位