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马铃薯主食化是我国正在重点推进部署的国家性战略,马铃薯淀粉含量高,黏度大,透明度好,是优质的淀粉资源。但淀粉在实际工业应用中也受到自身条件的限制(凝胶强度弱、糊化温度低),需要对其改性以更加适应食品工业的实际应用需求。传统的物理改性方法如韧化处理、湿热处理等均采用热传导的方式对淀粉进行改性,这种方式往往需要耗费大量时间与能源。区别于传统加热方式,射频/微波对物质的加热是通过分子摩擦与金属离子传导完成的,具有热量分布均匀,加热速度快,能耗低等优势。本研究利用微波和射频对马铃薯淀粉进行韧化处理,阐述水分含量与处理时间对马铃薯淀粉的结构与理化性质的影响并初步探究其影响机制,主要结果如下:(1)射频韧化处理后,通过扫描电子显微镜(SEM)可以清楚地观察到淀粉表面上的凹坑和划痕,甚至一些小颗粒的熔化和破裂。偏光十字也出现了部分缺失和变形。含水量的增加对淀粉颗粒具有保护作用,随着含水量的增加电磁波对淀粉形态结构的破坏逐渐减弱。但是增加处理时间会对淀粉结构造成更剧烈的影响。不同含水量的马铃薯淀粉的晶型在射频韧化处理后发生了由B型到C型的转变,而不同的处理时间则对马铃薯淀粉的晶型没有影响。淀粉的结晶度与含水量呈正比,与处理时长呈反比。射频韧化处理不会在淀粉中产生新的化学基团,但会改变红外吸收峰的峰宽和强度。淀粉的体积平均粒径(d(4,3))和表面积平均粒径(d(3,2))随含水量增加而降低随处理时间的延长显著增加。直链淀粉和抗性淀粉(RS)含量的变化规律与结晶度相一致。结构的改变会引起理化性质的变化。淀粉的碘蓝值、碘结合力、持水性、峰值黏度(PV)、崩解值(BV)、透明度、溶解度、膨胀力、终止温度(Tc)、热焓值(ΔH)和稠度系数随含水量的增加而增加,但最低黏度(TV)、最终黏度(FV)、回生值(SB)、储能模量(G?)、损耗模量(G?)和流动特征指数则随含水量上升而逐渐降低。处理时间会增加淀粉的碘蓝值、持水性、最低黏度、最终黏度、回生值、储能模量、损耗模量和稠度系数,淀粉的峰值黏度、崩解值、透明度、溶解度、膨胀力、终止温度、热焓值和流动特征指数随处理时间的增加而降低,处理时间对碘结合力与糊化温度没有影响。(2)微波韧化处理对淀粉形态、分子结构、直链淀粉含量、抗性淀粉含量、黏度、透明度、溶解度、膨胀力、储能模量、损耗模量、稠度系数与流动特征指数的变化规律与射频韧化处理的淀粉样品相一致。不同之处在于不同含水量与微波处理时间对马铃薯淀粉的晶型与粒径分布没有影响。含水量对淀粉的碘结合力的影响不显著,处理时间使淀粉的碘结合力增加,但降低了淀粉的持水性。当淀粉具有相同的含水量时,射频韧化处理的淀粉样品的碘蓝值、持水性、峰值黏度、崩解值、透明度、溶解度和膨胀力均高于微波韧化处理的淀粉样品,而微波韧化处理的淀粉样品的结晶度、体积平均粒径、表面积平均粒径、直链淀粉含量、抗性淀粉含量、碘结合力、最低黏度、最终黏度和回生值则高于射频韧化处理的淀粉样品。对淀粉处理相同时间时,射频韧化处理的淀粉样品的体积平均粒径、表面积平均粒径、直链淀粉含量、碘蓝值、持水性、最低黏度和最终黏度均高于微波韧化处理的淀粉样品,而微波韧化处理的淀粉样品的结晶度、抗性淀粉含量、峰值黏度和崩解值则高于射频韧化处理的淀粉样品。综合来看,射频/微波韧化处理对淀粉的理化性质影响与传统韧化处理类似,优势在于处理速度快、耗时短、能耗低,射频/微波韧化处理后对淀粉的透明度、热焓值、持水性影响较大,射频/微波韧化处理后淀粉的结晶度与黏度特性存在较大差异。