韧化及湿热处理对大米淀粉理化特性和微观结构的影响

针对目前鲜有的韧化和湿热处理对大米淀粉改性效果的对比研究,本文采用韧化及湿热处理大米淀粉,对比分析韧化处理和湿热处理对大米淀粉溶解度、膨胀度、消化性、糊化特性、微观结构及晶体结构的影响。结果显示,经韧化处理后,淀粉溶解度、膨胀度及还原糖释放率上升,凝胶强度升高,淀粉更易于糊化,但热稳定性降低;而经湿热处理后,淀粉溶解度、膨胀度和还原糖释放率明显降低,糊化凝胶强度减小,且更难于糊化,但淀粉的热稳定性提高,回生性降低。X-衍射分析表明,处理后大米淀粉依然为\     

韧化处理对板栗淀粉特性的影响

以燕山板栗淀粉为材料,在30、40和50℃分别进行韧化处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)及体外消化法等方法,研究了韧化处理对板栗淀粉颗粒结构、理化特性和体外消化性的影响。研究表明:与原淀粉相比,韧化处理后2种板栗淀粉的直链淀粉含量降低,淀粉颗粒破损率增大,但淀粉仍为C型晶体。随着韧化温度的升高,淀粉颗粒表面出现凹坑和损伤越显著,膨胀度随着处理温度的升高而降低。DSC分析表明,韧化处理使淀粉的糊化温度升高,热焓变化不大。不同的韧化处理温度对板栗淀粉体外消化性有不同的影响,韧化处理使淀粉的快消化淀粉(RDS)含量减少,慢消化淀粉(SDS)含量增大。     

韧化处理对不同玉米淀粉理化特性的影响

以不同直/支链比例的普通玉米淀粉和蜡质玉米淀粉为材料,在40、50、60℃进行韧化处理,研究韧化处理对玉米淀粉理化特性的影响。结果表明：韧化处理的两种玉米淀粉颗粒形貌有较小变化。韧化处理后,两种淀粉的溶解度和膨胀度随着处理温度的升高而降低;所有韧化处理过的玉米淀粉黏度低于原淀粉,起糊温度高于原淀粉;韧化处理后淀粉的糊化温度升高,热焓变化不大。     

韧化处理对甘薯淀粉糊化特性的影响

本文采用差示扫描量热分析、快速粘度分析等现代仪器分析方法研究了不同韧化时间、韧化温度和含水量等韧化处理方法对甘薯淀粉糊化特性的影响。结果表明,不同韧化温度处理后,甘薯淀粉的起始糊化温度、峰值糊化温度和终止糊化温度均呈升高趋势,其中起始糊化温度升高趋势明显,由甘薯淀粉的62.47℃升高到70.37℃,糊化温度范围变窄,糊化热焓值增加;其峰值黏度呈下降趋势,55℃时为1342 cp比甘薯淀粉下降了321 cp,破损值降低、回生值升高。不同韧化时间处理后,甘薯淀粉To升高,糊化温度范围变窄,由甘薯淀粉的21.35℃减少到60 h的15.09℃,回生值上升了29.89%。不同水分含量韧化处理后,85%时糊化热焓值提高了36.20%,峰值黏度比甘薯淀粉下降了378 cp。甘薯淀粉经韧化处理后糊化温度、热焓值升高,黏度下降,回生值增加。     

韧化处理对甘薯淀粉分子结构的影响

采用颗粒形貌观察、红外光谱扫描、淀粉粒度分析等方法研究了不同韧化时间、韧化温度和含水量等韧化作用条件对甘薯淀粉分子结构的影响。结果表明,韧化处理后的甘薯淀粉颗粒边缘有明显破损现象,颗粒表面结构发生了改变。不同韧化温度处理后,甘薯淀粉颗粒中位径、小颗粒淀粉体积分数和红外结晶指数随着韧化处理温度的升高而显著增加,处理温度50℃时,中位径增加了0.1μm,红外结晶指数由1.44增加到了1.75。不同韧化时间处理后,淀粉颗粒中位径随着韧化时间的延长而略有增加,红外结晶指数相比原淀粉增加了26.39%。不同水分含量韧化处理后,淀粉颗粒中位径没有显著变化,水分含量在85%时红外结晶指数由原来的1.44升高为1.79。韧化处理导致甘薯淀粉颗粒平均粒径、结晶度增加,这对增加食品中慢消化淀粉比例,提高食品营养品质具有重要的意义。      

韧化处理对山药粉理化性质及结构的影响

通过对山药粉进行韧化处理,研究水分含量和处理时间对山药粉溶解度和膨胀力、黏度特性、热力学性质、结晶及结构特性的影响。韧化处理后山药粉的溶解度和膨胀力均显著(P<0.05)降低,溶解度从6%降至2.2%,膨胀力从3.93 g/g降至2.47 g/g。韧化处理后山药粉的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回生值均显著(P<0.05)降低。差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter,DSC)结果表明,韧化处理后山药粉的糊化温度升高,热焓值无显著变化(P>0.05)。X射线粉末衍射仪(X-ray Diffractometer,XRD)结果表明,韧化处理后的山药粉结晶型由C型变为C+V型,结晶度增加,其结构较原山药粉的更稳定。傅里叶变换红外光谱表明,韧化处理后吸收峰的位置没有改变,结构有序度升高。韧化处理提高了山药粉的结构稳定性,并使其理化特性得到较好的改善。     

韧化处理对3种晶型淀粉消化特性的影响

比较玉米淀粉(A型)、马铃薯淀粉(B型)和锥栗淀粉(C型)韧化处理前后的颗粒形貌、结晶特性和热特性变化,探究韧化处理对3种晶型淀粉消化特性的作用机理。SEM图片显示,韧化处理后玉米淀粉表面出现凹坑,马铃薯淀粉表面出现少许裂痕,锥栗淀粉表面变得光滑,褶皱消失;XRD和FTIR分析表明,3种淀粉经韧化后晶型未有改变,但结晶度均显著提高,分子短程有序性增加,晶体结构更趋稳定;DSC分析表明,韧化处理后3种晶型淀粉的糊化温度显著升高,热焓值无显著变化;韧化处理对不同晶型淀粉消化特性的影响存在差异,3种淀粉经韧化后RS含量均显著增加,水解指数HI和血糖指数GI显著降低;玉米淀粉韧化后RDS含量显著增加,SDS含量显著减少,水解平衡浓度由84.81%降至76.79%;马铃薯淀粉中SDS和RDS含量均显著减少,水解平衡浓度由30.59%降至21.84%;韧化处理对锥栗淀粉的RS、SDS、RDS含量及水解平衡浓度变化影响较小。     

湿热和韧化处理对莜麦淀粉结构及消化特性的影响

目的 为研究湿热和韧化改性对莜麦淀粉理化性质和消化特性的影响,扩大莜麦淀粉在慢消化主食食品中的应用,方法 分别在体系水分含量为15%、20%、25%、30%,温度为100℃的条件下和料液比为1:5,体系温度为30℃、40℃、50℃、60℃下对莜麦淀粉进行湿热和韧化处理,并采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和酶解实验等分析湿热和韧化处理前后莜麦淀粉的理化性质和消化特性变化。结果 结果表明,湿热和韧化处理均未改变莜麦淀粉原有的A-型结晶结构,但淀粉结晶度表现为下降趋势,且淀粉的糊化焓从1.49J/g分别降低至0.92J/g和0.8J/g。此外,微观结构表明莜麦淀粉颗粒表面结构出现聚集行为。在体外酶解实验中,经过湿热、韧化处理后的莜麦淀粉中慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量均出现不同程度的增加,表现为湿热处理后RS含量增加显著,而韧化处理则显著提高了SDS的含量。结论 结果表明湿热和韧化处理可以通过改变淀粉结构降低莜麦淀粉的消化速率。     

湿热和韧化处理对荞麦淀粉结构及消化特性的影响

为研究湿热和韧化改性荞麦淀粉的消化机制,分别在体系水分含量为15%、20%、25%、30%,温度为100℃的条件和料液比为1:5,体系温度为30℃、40℃、50℃、60℃对荞麦淀粉进行湿热和韧化处理,测定了湿热和韧化处理前后荞麦淀粉的理化性质和消化特性。结果表明：湿热和韧化处理并未改变荞麦淀粉原有的A-型结晶结构,但淀粉的糊化焓显著降低,从7.96J/g分别降低到6.68J/g和2.77J/g。微观结构表明,淀粉颗粒表面出现裂痕和凹陷。同时,经过湿热和韧化处理后的荞麦淀粉中慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量出现不同程度的改变,表现为湿热处理过程中SDS含量增加（HMT-25,HMT-30除外）,RS含量减少,而韧化处理只有（ANN-50）提高了RS的含量,SDS含量也出现了增加（ANN-40,ANN-60除外）。结论：荞麦淀粉可以通过湿热和韧化改变理化结构从而改变消化速率。     

电场处理对大米淀粉理化性质的影响

利用脉冲电场对大米淀粉进行预处理,研究不同电场强度和不同有效处理时间对淀粉颗粒结构特征和理化性质的影响。通过扫描电镜(SEM)发现,淀粉颗粒表面受电场影响遭到破坏。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)表征结果表明脉冲电场处理大米淀粉不会引入新的官能团,在本实验条件下也不会改变淀粉的晶型结构,是一种物理改性的处理手段。经脉冲电场处理后,大米淀粉糊的透明度由6.2%提高到32.4%,冻融析水率由58.31%降低到22.53%,此外凝沉性和冻融稳定性均有所改善。     

发芽对糙米淀粉理化特性的影响

以未发芽、发芽12、24、36 h的糙米为原料提取淀粉,并对淀粉及其组分含量、淀粉糊的透明度、凝沉性质、冻融稳定性、酶解率以及粘度等进行分析,研究发芽对糙米淀粉理化特性的影响。结果表明:糙米发芽后淀粉及其组分的含量、淀粉糊的酶解率以及淀粉糊的粘度均降低;淀粉糊的透明度和冻融稳定性均增强;凝沉稳定性变化不大。其中发芽24 h的糙米淀粉的理化特性变化最明显。发芽对糙米淀粉的理化特性具有一定的改善作用。     

大米谷蛋白对大米淀粉理化特性的影响

本文研究了低变性大米谷蛋白的添加对大米淀粉的持水、糊化、流变与质构特性的影响。结果表明,大米谷蛋白的添加(0~20%)会逐渐降低大米淀粉的持水能力,延迟其水化过程。淀粉的黏度特性曲线、糊化晗值、峰值黏度、崩解值和回生值随谷蛋白添加量的增加而逐渐降低,但起始糊化温度和峰值温度无明显变化。流变数据证实,蛋白添加量为0~10%时,淀粉-蛋白复合物的剪切应力和表观粘度随添加量增加而增加,当谷蛋白添加量为20%时,复合物的剪切应力和表观粘度迅速减小,大米淀粉的糊化特性和凝胶特性发生明显弱化。     

大米蛋白对小麦淀粉理化特性的影响

以小麦淀粉为原料,利用差示扫描量热仪(DSC)、快速粘度仪(RVA)、X-射线衍射等研究添加不同比例大米蛋白对小麦淀粉理化特性的热力学特性、糊化特性、流变学特性、X-射线衍射以及冻融稳定性的影响。结果表明,添加大米蛋白的小麦淀粉糊化温度增加,糊化焓值降低。随着大米蛋白添加量的增加,小麦淀粉峰值黏度、低谷黏度、崩解值、终值黏度降和回生值分别从5266、3098、2168、4755、1657 cP降低到4003、2969、1034、4439、1470 cP,糊化温度从72.50 ℃增加到76.00 ℃。大米蛋白会抑制淀粉中结晶的溶解。同时,添加大米蛋白会使小麦淀粉凝胶的储能模量和损耗模量均降低,凝胶强度变弱,冻融稳定性降低。     

发芽糙米淀粉理化特性研究

采用富集γ-氨基丁酸(GABA)的优选糙米发芽工艺条件,通过碱酶两步法提取糙米淀粉,研究发芽对糙米淀粉结构和理化特性的影响。结果表明:糙米发芽后,淀粉膨胀度增大,且随温度升高而提高;透明度升高了57.14%;峰值黏度基本不变;冻融稳定性提高,凝沉特性得到改善;淀粉凝胶的凝胶粘性有所提高,硬度和胶凝性有所降低;碘兰值减小,说明糙米发芽后其直链淀粉含量降低或聚合度减小;电镜分析结果显示,发芽后糙米淀粉颗粒变得圆滑,棱角较发芽前不明显。综上得出,发芽对糙米淀粉的理化特性具有一定的改善作用。     

大豆肽和豌豆肽对大米淀粉理化性质的影响

以大米淀粉为原料,分别研究一定添加量(1%、5%、10%)的大豆肽和豌豆肽,与大米淀粉进行共糊化的相互作用及对其理化性质(透明度、凝沉性、溶解度、膨胀度、冻融稳定性、消化性能、糊化性质)的影响。结果表明,两者的加入对体系RVA值均有不同程度的降低。与原淀粉相比,豌豆肽的加入使大米淀粉糊的透明度显著增加,但大豆肽的添加对透明度的影响不显著。大豆肽和豌豆肽的加入均能显著改善原淀粉的冻融稳定性、溶解度和膨胀度,且大豆肽的影响比豌豆肽更明显。5%、10%的豌豆肽显著增加了大米淀粉的凝沉体积比,但大豆肽各添加量之间无显著性差异。大豆肽的加入使大米淀粉硬度显著下降。此外,加入豌豆肽和大豆肽后,RDS均有不同程度降低,大豆肽的效果显著大于豌豆肽,其中5%的大豆肽使SDS和RS增加最多。可见,豌豆肽和大豆肽能改善大米淀粉的糊化和老化性质。     

不同交联度大米淀粉磷酸酯理化性质研究

以大米淀粉为原料,与三聚磷酸钠反应,制得淀粉磷酸酯;并采用分光光度计、旋转黏度计等现代分析仪器,对生成的淀粉磷酸酯的理化性质进行了较详细的研究。通过流变学分析,测得生成的变性淀粉糊均为非牛顿流体。结果表明,交联度较高时,糊的透明度低,但冻融稳定性较好。     

损伤淀粉含量对米粉理化性质的影响

采用不同粉碎方法得到损伤淀粉含量不同的米粉,研究了损伤淀粉含量对米粉性质的影响。结果表明随着损伤淀粉含量的增加,米粉的总直链淀粉没有明显差异,可溶性直链淀粉和溶解度显著升高,溶胀度变化不大而透明度则显著降低。快速黏度分析(RVA)表明糊化温度由89.2℃降低到86.2℃,回生值由89.58 RVU降低到59.33 RVU,峰值黏度由139.29 RVU降低到85.08 RVU,谷值黏度由103.67 RVU降低到49.04 RVU,末值黏度由180.67 RVU降低到108.38 RVU。损伤淀粉含量9.05%米粉的衰减值最低。糊化后米粉凝胶的硬度和弹性显著降低。     

冷冻球磨稻米淀粉理化特性及反应活性研究

稻米淀粉于高频振动式冷冻球磨机中处理一定时间制备不同球磨程度的稻米淀粉,采用布拉班德黏度仪和化学分析技术等测试方法,研究了冷冻球磨的处理方法对稻米淀粉理化性质和反应活性的影响规律。结果表明,稻米淀粉经过长时间的冷冻球磨后,淀粉颗粒的糊化性质发生了显著的改变,成为非糊化的淀粉颗粒;同时淀粉的吸附能力以及与水的结合能力增强,吸湿性、溶解度和膨润度提高;淀粉的反应活性增强,酶解速度加快;淀粉碘结合能力下降,蓝值逐渐变小。     

酶法及压热-酶法制备大米抗性淀粉的理化性质比较

对酶法及压热-酶法制备的大米抗性淀粉和淀粉凝胶的理化性质进行比较。结果表明,酶法及压热-酶法制备的大米抗性淀粉含水量从11.88%分别下降到4.05%和3.98%;大米淀粉凝胶水分含量也明显下降。酶法和压热-酶法制备的大米抗性淀粉的溶解度和膨润力都随温度的升高而增加。但两种大米淀粉凝胶的溶解度随温度呈现缓慢下降趋势。酶法制备的抗性淀粉的糊化黏度和回生值比压热-酶法大,而两种淀粉凝胶峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、衰减值、回生值均明显降低。压热-酶法制备的大米抗性淀粉和淀粉凝胶偏光十字较弱。两种淀粉凝胶的硬度和弹性均显著增加,并且压热-酶法的硬度和弹性最大,但胶黏性较小。