韧化处理对3种晶型淀粉理化特性的影响

发布时间：2020-08-10 11:36

【摘要】：根据X-射线衍射特征的差异可将天然淀粉划分为A型、B型和C型三种。天然淀粉的耐热性、耐酸性和抗剪切能力较差,往往使其应用受限。韧化处理是一种在保证淀粉颗粒完整性条件下的较温和的物理改性方法。本研究以玉米淀粉(A型)、马铃薯淀粉(B型)和锥栗淀粉(C型)为原料,通过探讨不同韧化处理条件对3种晶型淀粉糊化特性、消化特性和冻融稳定性的影响,以期为不同种类淀粉的物理改性提供理论依据。(1)韧化处理显著降低了马铃薯淀粉的糊透明度,提高了玉米与锥栗淀粉的糊透明度。其中,马铃薯淀粉的糊透明度受韧化温度的影响最大,韧化处理条件变化对锥栗淀粉糊透明度影响最小。与另外两种晶型淀粉相比,马铃薯淀粉的溶解度和膨润度更易受韧化温度和时间的影响。玉米淀粉的溶解度和膨润度均与韧化处理三个因素水平呈负相关变化。锥栗淀粉韧化后膨润度和溶解度均小于原淀粉,受因素水平变化的影响较小且不受韧化时间限制。韧化后3种晶型淀粉的To、Tp和Tc均增加,AH变化不一,热稳定性增强,内部微晶分布更加均匀。玉米淀粉的黏度和韧化时间成反比,马铃薯淀粉峰值黏度与韧化水分及时间成正比,终值黏度较原淀粉增大且与韧化温度成正比。锥栗淀粉的峰值及终值黏度则与韧化温度呈正比。(2)韧化处理对3种晶型淀粉颗粒形貌及消化特性的影响存在差异。韧化处理促使玉米淀粉颗粒表面出现凹坑,马铃薯淀粉出现少许裂痕,锥栗淀粉表面细微褶皱消失。3种淀粉的晶体结构在韧化前后未有改变,但结晶度在韧化处理后均有所提升,以马铃薯淀粉变化最为显著,结晶度从原淀粉的18.97%提高至24.09%,说明韧化处理可促使淀粉内部的分子排列更加有序。韧化处理后3种淀粉RS含量均显著增加,玉米淀粉和马铃薯淀粉的SDS含量均显著减少,玉米淀粉RDS含量显著增加,马铃薯淀粉和锥栗淀粉的RDS含量却显著减少。韧化处理后,3种晶型淀粉水解指数HI和血糖指数GI均显著降低,抗酶解能力增强。其中,玉米淀粉和马铃薯淀粉水解平衡浓度较原淀粉分别降低了8.02%、8.75%。(3)3种晶型淀粉经不同次数冻融-韧化循环处理后的晶型均未发生改变,但颗粒形貌和冻融稳定性变化有所差异。除1次冻融-韧化处理的玉米淀粉外,其余样品结晶度均大于原淀粉,且随循环次数的增加而增大。1次及2次循环处理后的玉米淀粉颗粒表面开始出现孔洞和凹陷,3次循环处理后出现块状片层结构,颗粒变得疏松,糊析水率增加,结晶度较原淀粉提高了5.19%。马铃薯淀粉经多次冻融-韧化循环处理后出现颗粒破损及融合现象,经3次冻融-韧化循环处理后的结晶度增至24.50%,较原淀粉提高了 7.67%,析水率则减至原淀粉的16.67%,冻融稳定性增强。锥栗淀粉经多次冻融-韧化循环处理后出现了颗粒聚集现象,糊析水率显著降低。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS231
【图文】：

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图２－３不同时间韧化处理后淀粉的糊透明度逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ邋ｏｆ邋ｓｔａｒｃｈｅｓ邋ａｆｔｅｒ邋ａｎｎｅａｌｉｎｇ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｆｏｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｉｍｅ逡逑韧化时间对３种晶型淀粉糊透明度的影响存在差异。如上图２－３所示，玉米逡逑淀粉糊透光率随|~化时间的增大而增大，维栗淀粉与马铃薯淀粉糊透光率随初化逡逑时间的延长先增后减且后者组间变化较大，这可能取决于淀粉之间的晶型结构差逡逑异。玉米淀粉为Ａ型淀粉，晶格结构较为致密稳定。马铃薯淀粉为Ｂ型晶格，逡逑晶格内部含有３６个结构水，直链淀粉分子与支链淀粉分子互相缠绕，因而分子逡逑间相互作用受外部条件的影响较大。锥栗淀粉则共同含有Ａ型和Ｂ型成分。逡逑与原淀粉相比，在幵化前８邋ｈ至２４邋ｈ内，马铃薯淀粉的糊透明度变化率最大，逡逑推测梞化T间对淀粉的影响可能与颗粒中支链淀粉的含量及聚合度有关，此时间逡逑段内马铃薯淀粉分子进行了最大程度的分子重排。初化处理４０邋ｈ后，随着初化逡逑时间的延长

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中南林业科技大学硕士专业学位论文逦初化处理对３种晶型淀粉理化特性的影淀粉无定形态的减少或有序结构的增加Ｉ１２７】。由此，计算３种淀粉幵化前后样在１０４５邋ｃｍ－１处与１０２２邋ｃｍ－１处吸光度的比值Ｒ，结果见图３－５所示，３种晶型粉的吸收峰强度比值Ｒ从大到小依次为：马铃薯淀粉＞锥栗淀粉＞玉米淀粉对比幵化前后Ｒ值可看出，玉米淀粉和马铃薯淀粉经幵化处理后吸光度比值显著提高（Ｐ＜Ｕ０５），说明初化处理后该两种淀粉颗粒内部结晶区域增大，体排列更加有序，结构更趋稳定，这与表３－２的结晶度变化趋势相符。Ｃｈｕｎｇ１１２８１研究表明韧化处理后的玉米、豌豆和扁豆淀粉吸光度比值Ｒ较原淀粉也显增加，与本文结果一致。锥栗淀粉韧化后其Ｒ值变化不显著（Ｐ＞０．０５），可是因为在水和热的作用下，结晶区分子重排后有序性增加，淀粉颗粒内部的堆状态得到改善的同时受无定形区分子流动性增大的影响限制，因而Ｒ值变化为微弱。逡逑

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邋ＲＤＳ邋ａｎｄ邋ＳＤＳ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｔｈｒｅｅ邋ｔ＼邋ｐｅ邋ｓｔａｒｃｈｅｓ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋ａｎｎｅａｌｉｎｇ邋ｔｒｅａｔｍ种晶型淀粉经过初化处理后的ＲＤＳ、ＳＤＳ和ＲＳ含量变化规律各不相图３－６。如图所示，韧化处理后３种淀粉的ＲＳ含量均显著增加（／＾＜０粉和马铃薯淀粉的ＳＤＳ含量均极显著减少。对于ＲＤＳ粉韧化后显著增加，马铃薯淀粉和锥栗淀粉＿化后却显＜０．０５）。逡逑米淀粉颗粒表面不规则，表面积相对较大，钿化处理时更易促进其形，使得水解酶更易进入淀粉颗粒内部，因此幵化后ＲＤＳ含量增加，少。这与Ｃｈｕｎｇｌ１２８］与０＇Ｂｒｉｅｎ［６４］等人对玉米淀粉的幵化研究结果相一过韧化处理后的马铃薯淀粉的ＲＳ含量增加，ＲＤＳ和ＳＤＳ减少，是程中，马铃薯淀粉颗粒在非结晶区域和结晶区域内均进行了分子重较不稳定的微晶熔融或转化成为了更为致密的晶体［１２９】。表３－２结果处理后马铃薯淀粉的相对结晶度显著提高（ＰＵ５）。这与Ｒｏｓａｍｉｌｌ淀粉（Ｂ型）的研宄结果近似，说明韧化处理在一定程度上破坏了淀

【参考文献】