富含植物基蛋白的低血糖负荷指数板栗布丁的开发研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zldingkai
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布丁因具有柔软及嫩滑的特殊口感和质构而深受消费者青睐,但当前布丁因含糖量高且蛋白质含量低,食用后容易增加消费者患有糖尿病及心血管疾病等慢性疾病的风险。因此,亟待开发和创制富含蛋白质且适合肥胖、糖尿病及体重管理者等特定人群的营养健康布丁。针对目前国内外布丁的研究现状及未来植物基食品的发展趋势,论文提出通过酶解耦合湿热处理及与豌豆蛋白热剪切复合的方式,协同调控板栗淀粉的消化和回生性能。明晰酶解耦合湿热处理及热剪切处理过程中板栗淀粉与豌豆蛋白复合体系的消化和回生性能的多尺度结构控制机制,对营养健康板栗布丁产品的开发、高附加值板栗食品的创制与板栗等特色经济林果产业的提质增效具有良好的学术价值和重要意义。基于板栗主成分淀粉的消化和回生性能的协同调控是开发品质优良的营养健康布丁食品的核心问题,采用酶解及酶解耦合湿热处理的方式对常温储藏期间板栗淀粉的消化和回生性能进行调控,明晰酶解及酶解耦合湿热处理方式对板栗淀粉在长期回生过程中的消化和回生性能的多尺度结构控制机制。研究结果表明,普鲁兰酶通过破坏溶胀后板栗淀粉原有的结构从而使其纳米有序聚集体结构含量降低,直链淀粉和短支链淀粉比例增加,同时酶解产生的短直链淀粉分子通过重排导致其表面短程有序结构和结晶结构比例增加,最终增加酶解板栗淀粉的慢消化板栗淀粉(SDS)含量,降低其快消化淀粉(RDS)含量和糊化焓值;耦合湿热处理过程后,酶解板栗淀粉受到高温的作用一方面破坏其原有的有序结构,另一方面酶解后的板栗淀粉分子链更易在高温的诱导下发生重排和聚集并生成新的有序结构,增加酶解耦合湿热处理板栗淀粉的短程有序结构、结晶结构和纳米有序聚集体结构,最终使得酶解耦合湿热处理板栗淀粉的RS含量高于酶解板栗淀粉。在长期回生过程中,酶解及酶解耦合湿热处理板栗淀粉分子因回生使得其二者慢消化和抗消化性能有所增加。酶解板栗淀粉在糊化过程中残留的有序结构延缓了淀粉分子的重排,因此其回生程度低于天然板栗淀粉;而酶解板栗淀粉分子在湿热处理过程中可形成更加有序的淀粉聚集体,进一步限制了无序淀粉分子在储藏期间的重排和聚集,导致酶解耦合湿热处理板栗淀粉的回生程度小于酶解板栗淀粉。将酶解耦合湿热处理板栗淀粉与豌豆蛋白在热剪切条件下进行复合,并利用现代分析技术系统研究复合体系的消化和回生性能与多尺度结构的关系。研究结果显示,酶解耦合湿热处理板栗淀粉在热剪切过程中淀粉结构进一步遭到破坏,使得热剪切处理板栗淀粉的平均分子量、表面短程有序结构、相对结晶度和纳米聚集体有序结构降低,进而使得热剪切处理板栗淀粉的RS和SDS含量低于酶解耦合湿热处理板栗淀粉。而酶解耦合湿热处理板栗淀粉与豌豆蛋白在高温和高速剪切的共同作用下,通过分子间氢键作用可形成复合体系,使得复合体系结晶结构和纳米有序聚集体结构含量提高,最终显著增加复合体系的RS含量。随着储藏时间的延长,淀粉分子发生长期回生导致热剪切处理板栗淀粉及复合体系的表面短程有序结构、结晶结构和纳米有序聚集体结构比例增加。同时,与热剪切板栗淀粉相比,酶解耦合湿热处理板栗淀粉分子与豌豆蛋白的肽链之间在高温和高速剪切的共同诱导下基于分子间相互作用而形成半穿或互穿凝胶网络结构,该结构显著抑制了淀粉分子在长期回生过程中的重排和聚集程度,最终使得复合体系的回生程度低于热剪切处理板栗淀粉。在上述研究的基础上,以板栗全粉和豌豆蛋白作为主要原料,控制原料预处理和布丁制备关键工艺及其参数条件以制备富含蛋白的植物基布丁,系统探究了所制备的板栗布丁在常温储藏期间消化、回生及感官品质的变化规律。通过酶解耦合湿热处理板栗全粉和豌豆蛋白在热剪切复合工艺下制备的板栗布丁的(SDS+RS)含量为55.01%,p GI值和p GL值分别为78.3和6.6。与对照板栗布丁相比,板栗布丁的p GL值降低了34.00%,蛋白含量提高至3.85%。随着储藏时间的延长,板栗布丁的慢消化和抗消化性能有所增加,但其回生度相对对照板栗布丁降低了50.87%。储藏期间,质构结果表明板栗布丁的硬度降低但降低幅度小于对照板栗布丁,咀嚼性略有增加,弹性和回复性均无明显变化。感官结果表明,板栗布丁的回生及质构变化导致其整体评分略有下降,稳定性、凝胶特性和顺滑程度变化不大。综合可得,板栗布丁具有良好的感官品质、高蛋白含量、质构受消费者喜爱的品质并在储藏期间具有较高的保持度。论文在明晰了酶解耦合湿热处理板栗淀粉及其与豌豆蛋白的复合作用诱导板栗淀粉多尺度结构及消化和回生性能演变规律的基础上,获得了富含植物蛋白且具有良好感官品质的低血糖负荷指数的板栗布丁及其创制方法,为我国重要经济林果实的高附加值产品和高端营养健康布丁甜点的创制和产业化提供了理论和实验数据支撑。
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