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原淀粉有冷水不溶性、淀粉糊易回生、黏度不稳定等缺点,已经不能满足各个工业领域的需要,而变性淀粉因能够满足不同食品对淀粉的使用要求而受到极大关注。生产变性淀粉的方法主要有物理、化学、生物法和复合变性方法。热液处理(HydrothermalTreatment,HT)是淀粉物理变性方法中的一种,它包括湿热处理(HeatMoistureTreatment,HMT)和热处理(Annealing,ANN)。热液处理方法以其处理工艺简单,易于操作,无污染,勿需后处理等优点而成为国内外变性淀粉研究的热点。
本课题主要研究不同处理条件对酸解结合热液处理淀粉结构和理化性质的影响,并探讨酸解结合热液处理对淀粉的作用机理。主要试验结果归纳如下:
1、酸解结合热液处理可以增加淀粉中直链淀粉含量,降低可溶性直链淀粉含量。
2、酸解结合热液处理会使淀粉的溶胀度和可溶指数不同程度的降低。但当pH=1或2时,改性玉米淀粉、马铃薯淀粉和绿豆淀粉的可溶指数最高分别为67.7%、86.6%和63.2%,分别高于其原淀粉2.6倍、3.3倍和2.2倍。
3、酸解结合热液处理淀粉的糊化温度明显高于其原淀粉。酸解结合湿热处理玉米淀粉和绿豆淀粉的各黏度值明显低于其原淀粉;而部分酸解结合湿热处理马铃薯淀粉的谷值黏度、最终黏度扣回生值却高于其原淀粉,且随pH值的降低、水分含量和处理温度的升高各黏度值逐渐降低。部分酸解结合热处理淀粉的黏度值明显高于其原淀粉,旦随处理温度的升高黏度变化不大。当pH=1时,酸解结合热液处理淀粉没有糊化曲线。
4、当pH=1时,酸解结合热液处理淀粉没有形成凝胶。部分酸解结合热液处理淀粉凝胶的硬度明显增大;且随水分含量的增加,酸解结合湿热处理马铃薯淀粉和绿豆淀粉凝胶的硬度逐渐减小;随处理温度的升高,酸解结合热处理玉米淀粉和绿豆淀粉凝胶的硬度逐渐增大。酸解结合热液处理淀粉凝胶的弹性变化不大或降低,内聚性增大或降低。
5、玉米淀粉经酸解结合湿热处理后,To、Tp和Tc显著升高了7.26℃、9.43℃和7.45℃,Tc-To没有显著变化,但△H从11.41J/g显著降低为5.69J/g,而经酸解结合热处理后,To、Tp没有显著变化,Tc和Tc-To略有降低,△H从11.41J/g显著降低为9.65J/g。马铃薯淀粉经酸解结合湿热处理后,To、Tp和Tc显著升高了9.16℃、11.7℃和11.94℃,Tc-To从9.17℃升高到11.95℃,但△H从9.96J/g显著降低为3.24J/g,而经酸解结合热处理后,To、Tp和Tc显著升高了1.8℃、1.27℃和1.89℃,Tc-To没有显著变化,△H从9.96J/g显著增加为11.84J/g。绿豆淀粉经酸解结合湿热处理后,To、Tp和Tc显著升高了11.74℃、9.04℃和5.51℃,Tc-To降低了6.23℃,△H从12.46J/g显著降低为4.26J/g,而经酸解结合热处理后,To和Tc显著升高了5.72℃和1.26℃,Tp没有显著变化,Tc-To降低了4.46℃,△H从12.46J/g显著降低为8.33J/g。
6、玉米淀粉的结晶峰型为A型,酸解结合热液处理没有改变和破坏玉米淀粉的A型峰形。马铃薯淀粉的结晶峰型为B型,但改性后马铃薯淀粉在5°(2θ)产生的B型特征峰减小,原来在22-25°(2θ)出现的双峰减小,甚至合并成单一的宽峰。绿豆原淀粉的结晶峰型为C型,但酸解结合湿热处理绿豆淀粉在17°(2θ)处出现A型特有的双峰,说明改性后绿豆淀粉结晶结构由C型转变为A型。酸解结合热液处理淀粉的结晶度比其原淀粉降低。