油炸过程中淀粉结构变化与吸油特性研究
发布时间：2020-12-05 22:48
油炸是一种高效、经济、方便的食品加工技术,能够生产出具有诱人色泽、香气和味道的食品。淀粉是许多油炸食品的主要成分,了解油炸过程中淀粉结构与油脂吸收之间的关系,对于生产低脂健康食品至关重要,但目前此方面研究甚少。特别是缺乏淀粉类食品中油脂吸收及调控共性机制的研究。基于此,本课题以淀粉-油脂-水模拟体系为研究对象,简化复杂的油炸食品体系,在淀粉吸油评价新方法、淀粉吸油关键影响因素、基于油炸淀粉构效关系的吸油共性机制及吸油控制方法等方面展开了较系统的研究,以期丰富油炸淀粉吸油与调控理论。首先以淀粉类食品含油量为指标,建立了基于低场核磁共振仪（LF-NMR）的同时测定油炸食品中水、油含量的新方法。通过105℃高温干燥处理成功地对油炸淀粉中水油分子氢质子信号进行归属。研究结果表明,油炸淀粉样品中的水油信号彼此不重叠。样品LF-NMR图谱在0.1-10 ms范围内有两个相连的峰,对应于油炸淀粉中强结合水和弱结合水的信号;而在20-1000 ms的单峰则对应于样品中油脂分子的信号。LF-NMR法与烘箱干燥法测定的水分含量间没有显著性差异,但是与索氏提取法相比,LF-NMR法含油量测定结果更为准确。联...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
淀粉颗粒的多层级结构
图 1-2 直链淀粉和支链淀粉的分子结构[6]Fig. 1-2 The molecular structures of amylose and amylopectin[6] 淀粉的晶体结构淀粉分子在淀粉颗粒中往往呈现出独特的构象和聚集方式。对于直链淀粉而言，在其他客体小分子存在的情况下，线性分子之间通常会通过氢键相互聚集在一起形成旋结构（图 1-3），且直链淀粉由无规卷曲向双螺旋构象转变的速度受直链淀粉分子子浓度和温度等条件的影响，线性分子能够形成双螺旋结构的最低极限链长为 10有疏水性小分子存在时，便会诱导直链淀粉形成 V-型单螺旋结构，其中疏水性小部分或全部嵌入直链淀粉单螺旋的疏水内腔中（图 1-4C）。根据疏水小分子的大小别形成螺旋周期含有 6、7、8 个葡萄糖单元的 V-6、V-7 和 V-8 型单螺旋结构[9-12]支链淀粉的短侧链也会通过氢键形成左旋双螺旋，形成双螺旋的两股侧链间会形成O-6 氢键。这些侧链双螺旋结构非常紧密，螺旋中心不存在能够容纳水分子的有间。而多股双螺旋间的定向排列又组成了淀粉颗粒的结晶区。虽然不同淀粉颗粒中淀粉侧链双螺旋的结构是完全一样的，但是这些双螺旋的排列方式却存在较大差并导致淀粉颗粒呈现出截然不同的晶型特征。当多股双螺旋采取 B2空间群密堆积
形成的晶体类型为 A-型；当支链淀粉侧链双螺旋按照 P61空间群堆晶胞，晶胞结构参数为：a=b=1.85 nm，c=1.04 nm，6 个双螺旋之间间，并能容纳 36 个水分子（图 1-4B），此时形成了 B-型结晶。自然-型结晶淀粉，其为 A-型和 B-型的混合体系。自然界中，谷物淀粉，玉米淀粉、木薯淀粉等一般属于 A-型淀粉；块茎淀粉和高直链淀粉高直链玉米淀粉等都属于 B-型淀粉；而一些豆类淀粉如豌豆淀粉则粉颗粒中 A-型和 B-型结晶的形成受到很多因素的影响。首先，植物会影响淀粉的晶型，一般较低的温度和较高的水分含量有利于 B-型淀铃薯因埋在土壤中所处环境温度低、水分高，便合成了 B-型淀粉；而的环境里通常形成的是 A-型淀粉，比如谷物淀粉。当在低水分的条时，会发生 B-型向 A-型的不可逆转变。其次，支链淀粉侧链链长也型，一般 PD<10 的短链不能形成晶体结构；10<DP<12 的侧链倾向DP>12 的长链则易于形成 B-型结晶[1, 8]。值得一提的是，淀粉晶体结氢键参与到晶胞结构的形成和稳定中，因此这些水分子一般条件下是的，除非淀粉的晶体结构受到彻底的破坏。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光共聚焦显微拉曼快速测定食用调和油脂肪酸[J]. 董晶晶,吴静珠,陈岩,刘翠玲. 影像科学与光化学. 2017(02)
[2]油炸过程中淀粉的颗粒形貌、结晶度与热力学特性变化[J]. 张令文,计红芳,娄世垚,马汉军,杨铭铎. 现代食品科技. 2015(05)
[3]高温处理对玉米淀粉应用性质变化的影响[J]. 李新华,穆静. 食品工业科技. 2010(09)
[4]油炸食品中反式脂肪酸的研究[J]. 李静,邓泽元,范亚苇,吴丹,唐丽君. 食品工业科技. 2006(05)
博士论文
[1]线性糊精的制备、相行为及应用[D]. 孙冰华.江南大学 2018
[2]传统烹饪方式和绿原酸对马铃薯淀粉消化的影响[D]. 田金虎.浙江大学 2018
[3]小麦淀粉在冻藏过程中品质劣变机理及其对面团品质影响的研究[D]. 陶晗.江南大学 2017
[4]淀粉纳米晶的制备、分散、改性及乳化性研究[D]. 魏本喜.江南大学 2015
[5]颗粒态淀粉脂质复合物的制备、理化性质及其形成机理研究[D]. 常丰丹.华南理工大学 2015
[6]不同链/支比玉米淀粉颗粒结构原位表征与分析[D]. 刘东莉.浙江大学 2014
[7]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大学 2011
[8]淀粉及淀粉基材料的热降解性能研究[D]. 刘兴训.华南理工大学 2011
[9]生物黄酮抑制食品中丙烯酰胺形成的机理及其构效关系研究[D]. 章宇.浙江大学 2008
硕士论文
[1]普鲁兰多糖对大米淀粉性质的影响及机理研究[D]. 陈龙.江南大学 2015
[2]新型油炸食品外裹层材料的开发及应用[D]. 汪磊.华中农业大学 2010
[3]面窝加工工艺参数优化及油炸对大米淀粉特性影响研究[D]. 周静舫.华中农业大学 2008
[4]几种添加剂抑制油炸薯片中丙烯酰胺产生的研究[D]. 张玉萍.暨南大学 2006
本文编号：2900225
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
淀粉颗粒的多层级结构
图 1-2 直链淀粉和支链淀粉的分子结构[6]Fig. 1-2 The molecular structures of amylose and amylopectin[6] 淀粉的晶体结构淀粉分子在淀粉颗粒中往往呈现出独特的构象和聚集方式。对于直链淀粉而言，在其他客体小分子存在的情况下，线性分子之间通常会通过氢键相互聚集在一起形成旋结构（图 1-3），且直链淀粉由无规卷曲向双螺旋构象转变的速度受直链淀粉分子子浓度和温度等条件的影响，线性分子能够形成双螺旋结构的最低极限链长为 10有疏水性小分子存在时，便会诱导直链淀粉形成 V-型单螺旋结构，其中疏水性小部分或全部嵌入直链淀粉单螺旋的疏水内腔中（图 1-4C）。根据疏水小分子的大小别形成螺旋周期含有 6、7、8 个葡萄糖单元的 V-6、V-7 和 V-8 型单螺旋结构[9-12]支链淀粉的短侧链也会通过氢键形成左旋双螺旋，形成双螺旋的两股侧链间会形成O-6 氢键。这些侧链双螺旋结构非常紧密，螺旋中心不存在能够容纳水分子的有间。而多股双螺旋间的定向排列又组成了淀粉颗粒的结晶区。虽然不同淀粉颗粒中淀粉侧链双螺旋的结构是完全一样的，但是这些双螺旋的排列方式却存在较大差并导致淀粉颗粒呈现出截然不同的晶型特征。当多股双螺旋采取 B2空间群密堆积
形成的晶体类型为 A-型；当支链淀粉侧链双螺旋按照 P61空间群堆晶胞，晶胞结构参数为：a=b=1.85 nm，c=1.04 nm，6 个双螺旋之间间，并能容纳 36 个水分子（图 1-4B），此时形成了 B-型结晶。自然-型结晶淀粉，其为 A-型和 B-型的混合体系。自然界中，谷物淀粉，玉米淀粉、木薯淀粉等一般属于 A-型淀粉；块茎淀粉和高直链淀粉高直链玉米淀粉等都属于 B-型淀粉；而一些豆类淀粉如豌豆淀粉则粉颗粒中 A-型和 B-型结晶的形成受到很多因素的影响。首先，植物会影响淀粉的晶型，一般较低的温度和较高的水分含量有利于 B-型淀铃薯因埋在土壤中所处环境温度低、水分高，便合成了 B-型淀粉；而的环境里通常形成的是 A-型淀粉，比如谷物淀粉。当在低水分的条时，会发生 B-型向 A-型的不可逆转变。其次，支链淀粉侧链链长也型，一般 PD<10 的短链不能形成晶体结构；10<DP<12 的侧链倾向DP>12 的长链则易于形成 B-型结晶[1, 8]。值得一提的是，淀粉晶体结氢键参与到晶胞结构的形成和稳定中，因此这些水分子一般条件下是的，除非淀粉的晶体结构受到彻底的破坏。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光共聚焦显微拉曼快速测定食用调和油脂肪酸[J]. 董晶晶,吴静珠,陈岩,刘翠玲. 影像科学与光化学. 2017(02)
[2]油炸过程中淀粉的颗粒形貌、结晶度与热力学特性变化[J]. 张令文,计红芳,娄世垚,马汉军,杨铭铎. 现代食品科技. 2015(05)
[3]高温处理对玉米淀粉应用性质变化的影响[J]. 李新华,穆静. 食品工业科技. 2010(09)
[4]油炸食品中反式脂肪酸的研究[J]. 李静,邓泽元,范亚苇,吴丹,唐丽君. 食品工业科技. 2006(05)
博士论文
[1]线性糊精的制备、相行为及应用[D]. 孙冰华.江南大学 2018
[2]传统烹饪方式和绿原酸对马铃薯淀粉消化的影响[D]. 田金虎.浙江大学 2018
[3]小麦淀粉在冻藏过程中品质劣变机理及其对面团品质影响的研究[D]. 陶晗.江南大学 2017
[4]淀粉纳米晶的制备、分散、改性及乳化性研究[D]. 魏本喜.江南大学 2015
[5]颗粒态淀粉脂质复合物的制备、理化性质及其形成机理研究[D]. 常丰丹.华南理工大学 2015
[6]不同链/支比玉米淀粉颗粒结构原位表征与分析[D]. 刘东莉.浙江大学 2014
[7]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大学 2011
[8]淀粉及淀粉基材料的热降解性能研究[D]. 刘兴训.华南理工大学 2011
[9]生物黄酮抑制食品中丙烯酰胺形成的机理及其构效关系研究[D]. 章宇.浙江大学 2008
硕士论文
[1]普鲁兰多糖对大米淀粉性质的影响及机理研究[D]. 陈龙.江南大学 2015
[2]新型油炸食品外裹层材料的开发及应用[D]. 汪磊.华中农业大学 2010
[3]面窝加工工艺参数优化及油炸对大米淀粉特性影响研究[D]. 周静舫.华中农业大学 2008
[4]几种添加剂抑制油炸薯片中丙烯酰胺产生的研究[D]. 张玉萍.暨南大学 2006
本文编号：2900225
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