关键词:
糯米淀粉
乙醇碱法改性
冷水溶解度
食品添加剂
应用研究
摘要:
淀粉作为一种具有广大商业价值的可再生资源,普遍应用于食品、纺织、化工等行业。但由于天然的淀粉颗粒不易溶于水,在生产应用时受到限制,为了使天然淀粉具有更广泛的工业用途,在实际生产应用中通常将天然淀粉进行改性处理,从而得到一种适合于工业化生产的改性淀粉。本文主要以糯米淀粉为原料,通过乙醇碱法制备了冷水溶解度高的颗粒状改性淀粉,并对其制备工艺和基本性质进行研究,接下来探究了三种常用食品添加剂(蔗糖、氯化钠及柠檬酸)对改性淀粉糊理化性质的影响,最后研究了将改性淀粉应用于搅拌型酸奶中的影响机理,主要研究内容及结论如下:1.乙醇碱法改性淀粉的制备及工艺优化。基于单因素试验结果,进行响应面优化试验,得到乙醇碱法改性淀粉的最优制备条件为:淀粉乳浓度7.7%,氢氧化钠用量28.5 mL,反应时间23 min,此条件下制备得改性淀粉的冷水溶解度为79.46%。2.原淀粉及改性淀粉理化及结构性质研究分析。采用偏光显微镜、流变仪、粒度仪、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)及红外光谱仪(FTIR)等仪器考察了原淀粉和改性淀粉的理化及结构性质的变化,结果表明:与原淀粉相比,(1)改性淀粉的冷水溶解度、膨胀度、透明度、凝沉稳定性及冻融稳定性有了显著的提高;(2)DSC分析表明改性淀粉的糊化曲线没有吸收峰的存在;(3)流变分析表明,改性淀粉的表观黏度及抗剪切性能降低;(4)TGA分析表明,改性淀粉的热稳定性有所下降;(5)粒径分析表明,改性淀粉的颗粒粒径明显增大;(6)偏光分析表明,改性淀粉的偏光十字基本消失;(7)SEM分析表明,改性淀粉颗粒表面出现凹陷皱缩,但淀粉颗粒仍保持完整;(8)XRD分析表明,改性淀粉结晶结构由A-型结构转变为无定型结构;(9)FTIR分析表明,改性过程中淀粉无新的基团生成。3.蔗糖、氯化钠及柠檬酸对改性淀粉理化性质的影响。以改性淀粉为原料,分析三种常用食品添加剂:蔗糖、氯化钠和柠檬酸对改性淀粉糊透光率、冻融稳定性、流变特性及质构特性的影响,结果表明:(1)蔗糖和柠檬酸可提高淀粉糊的透光率,氯化钠会使淀粉透光率略微下降;(2)蔗糖和氯化钠的添加使淀粉糊的冻融稳定性得到提高,而柠檬酸的加入降低了淀粉糊的冻融稳定性;(3)淀粉糊流变特性研究表明:添加蔗糖、氯化钠和柠檬酸后没有改变淀粉糊剪切变稀的行为,所有样品均具有假塑性流体特征。静态流变特性结果显示,同一剪切速率下,淀粉糊的表观黏度受蔗糖添加量的影响先升高后降低,在蔗糖添加量为10%时达到最大值,同样,在氯化钠的作用下,淀粉糊的表观粘度先增大后减小,在添加量2%时达到最大,而柠檬酸的添加量与淀粉糊的表观黏度呈负相关;动态流变特性结果显示:添加蔗糖、氯化钠及柠檬酸没有改变淀粉糊动态流变趋势,淀粉糊的储能模量G’和损耗模量G”均随着蔗糖和氯化钠的添加先升高后降低,而柠檬酸的动态流变参数则与添加量呈反比,且均低于对照样品;(4)淀粉糊质构特性研究表明:蔗糖、氯化钠及柠檬酸的添加影响了淀粉糊的内部结构,随着蔗糖的添加,淀粉糊的硬度、稠度、内聚性及粘度指数先升高后降低,其中在蔗糖添加量为10%时淀粉糊的质构参数达到最大值,氯化钠添加量为2.0%时的质构参数略高于对照淀粉糊,随后降低,而添加柠檬酸与淀粉糊的质构参数成反比。4.改性淀粉在搅拌型酸奶的应用研究。将改性淀粉应用于搅拌型酸奶,对其理化性质进行了分析,得到如下结论:(1)随着改性淀粉添加量的增加,酸奶的持水力逐渐增加,最大可达到50.82%,与对照淀粉糊的持水力有显著差异;(2)流变特性结果表明:改性淀粉的添加增加了酸奶的表观黏度,使得酸奶的网络结构变得更加稳定;(3)质构结果表明添加改性淀粉增强了酸奶的硬度、稠度、内聚性及粘度指数,提高了酸奶对外界物理挤压的抵抗力;(4)综合酸奶的持水力、流变特性、质构特性及感官评定结果得出当改性淀粉添加量为1.0%时酸奶品质最好,同时较高添加量的改性淀粉使酸奶组织呈不均匀状态,掩盖了酸奶独特的清香风味,且使酸奶口感具有颗粒感。