强化发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响

利用自然发酵液中对淀粉老化特性起主要作用的菌种(乳酸菌:戊糖片球菌、植物乳杆菌、屎肠球菌,酵母菌:酿酒酵母,芽孢菌)强化发酵,研究强化发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响,为剖析自然发酵对淀粉老化特性的改性机理提供理论基础及数据支持,为开发发酵小米新途径、生产小米发酵剂提供依据。采用0.2 g/100 m L的Na OH提取发酵后的小米淀粉,研究强化发酵对小米淀粉颗粒特性、红外光谱、分子量及老化特性的影响。结果如下:发酵并未改变淀粉的偏光十字;自然发酵后小米淀粉表面被侵蚀,强化发酵后淀粉颗粒表面侵蚀迹象变重,孔道加深且数量增多;自然发酵后小米淀粉官能团区的峰位未变,强化发酵小米淀粉指纹区图谱部分消失,且自然发酵及强化发酵小米淀粉的特征峰强度减弱;强化发酵后I区的重均、数均分子量升高,而自然发酵重均、数均分子量略有降低,但II区二者的重均、数均分子量均降低;自然发酵及强化发酵后淀粉的回生值及最终黏度降低。发酵使淀粉的分子结构发生改变,短期抗老化性能提高。     

酵母菌发酵对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

研究自然发酵及其优势菌(酵母菌)对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响,为剖析不同菌属在小米自然发酵中的改性机理及发酵对小米淀粉性质的影响奠定理论基础。采用0.2 g/100 m L的Na OH提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子量、糊化及老化特性的影响。结果如下:酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;酵母菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子量为1.5×10~4~5.9×10~5g/mol~(-1),自然发酵分子量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol~(-1)间,酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降1.07℃,热焓值较上升0.78J·g~(-1);回生值较自然发酵下降471 m Pa·s。自然发酵的优势菌(酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。     

生物发酵处理对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

采用0.2 g/100 m L NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌(乳酸菌、酵母菌)发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果如下:乳酸菌、酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;乳酸菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵增加1.49%而酵母菌发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,乳酸菌、酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子质量为1.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,自然发酵分子质量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol,乳酸菌发酵分子质量为1.6×10~4~5.3×10~5 g/mol,酵母菌发酵分子质量为1.6×10~4~4.7×10~5 g/mol,乳酸菌、酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;乳酸菌、酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降0.84℃和1.13℃,热焓值上升1.00 J/g和0.78 J/g;二者的回生值较自然发酵分别下降743、471 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。     

高粱自然发酵对淀粉分子结构及老化性质的影响

为明确自然发酵对高粱淀粉分子结构及老化性质的影响,将高粱进行自然发酵,利用碱提法提取高粱淀粉,研究发酵过程中淀粉颗粒表面形态、官能团、淀粉分子质量、链长分布的变化对淀粉老化性质的影响。结果表明：自然发酵后高粱淀粉颗粒表面有一定的侵蚀痕迹;发酵处理未生成新的化学基团,各官能团的峰位保持不变;发酵后淀粉的重均分子质量降低,低分子质量淀粉由74.2%增加到78.5%,同时高分子质量淀粉含量由5.4%降低至2.5%;支链淀粉的短支链百分含量降低1.8%～3.89%,长支链百分含量增加2.01%;发酵后淀粉的峰值黏度及回生值增加,其中回生值增加466?mPa·s,使发酵后的高粱淀粉更易形成凝沉,研究结果为自然发酵高粱技术调控及老化淀粉食品加工提供理论基础与数据支持。     

自然发酵对小米淀粉分子结构及凝胶特性的影响

研究自然发酵对小米淀粉凝胶特性及分子结构的影响,旨在为发酵小米淀粉改性机理的研究提供理论基础,为实现机械化、产业化生产发酵小米制品提供科学依据。采用内蒙古黄金苗小米自然发酵144 h,研究发酵对小米淀粉分子结构的影响,分析小米淀粉凝胶特性的变化,结果:自然发酵使小米淀粉的颗粒表面遭到侵蚀,但发酵未改变淀粉的A型结晶;发酵后淀粉的基团峰位未发生变化,但峰强减弱;发酵后Ⅰ区(支链淀粉)、Ⅱ区(直链淀粉)的重均分子质量降低,数均分子质量升高,未发酵小米淀粉的重均分子质量为2.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,发酵后小米淀粉重均分子质量为2.2×10~4~5.4×10~5 g/mol。发酵后小米淀粉的回生值、最终黏度较未发酵小米淀粉降低425、470 m Pa·s;糊化温度、热焓值分别上升1.62℃、7.05 J/g;发酵后淀粉凝胶的硬度降低60.735 g,弹性降低0.707,且发酵96 h后,淀粉的凝胶特性基本趋于平稳。自然发酵后小米淀粉的分子结构发生变化,淀粉的凝胶特性改变,更适宜生产利用淀粉抗老化特性制得的产品。     

淀粉分子结构及其发酵特性的研究进展

综述了近年来国内外关于淀粉分子结构以及发酵对淀粉理化性质影响的研究进展,以期为淀粉质原料的开发利用、淀粉产业发展提供参考。     

自然发酵小米菌株的筛选及发酵特性研究

为了探究发酵对小米淀粉消化特性的影响,从小米自然发酵液中分离纯化出四株不同菌株,经体外模拟消化实验以淀粉消化率为指标筛选出乳酸片球菌为优势发酵菌种,通过对发酵方式、菌液接种量、发酵温度和发酵时间进行优化得出最佳发酵条件为纯种发酵,每15 g小米接种2 mL菌液,在40℃发酵72 h,在此条件下小米中抗性淀粉显著增加,为67.90%,远高于同等条件自然发酵的28.71%。     

超声波对玉米淀粉分子结构影响

研究淀粉颗粒经超声波处理后,淀粉分子量分布变化、直链淀粉与支链淀粉组分变化。结果表明,随着超声波时间延长,淀粉水解率逐渐增加,支链淀粉分子量显著降低,直链淀粉含量升高,形成新的直链淀粉脂质复合物。     

淀粉分子结构对形成抗性淀粉的影响

考察了几种大米淀粉和土豆淀粉形成抗生淀粉的能力,用分子排阻色谱的方法研究其分子结构。认为土豆淀粉比大米淀粉更适用来生产抗性淀粉。     

生姜淀粉的分子结构及理化特性

为探究生姜淀粉的性质,从四川竹根姜和莱芜大姜中提取淀粉,对其颗粒特征、结构组成、理化性质进行研究。结果表明:两种生姜淀粉颗粒呈圆盘状、椭球状或多角型等多种形态,四川竹根姜淀粉的平均粒径16.83μm,莱芜大姜淀粉的平均粒径13.63μm。X射线衍射图谱显示前者为CA型淀粉,后者为A型淀粉。FT-IR图谱分析结果表明,前者淀粉分子间近程有序程度更高,四川竹根姜淀粉的重均分子质量(Mw)、分子质量分布系数(Mw/Mn)、直链淀粉含量以及支链淀粉平均链长皆大于莱芜大姜淀粉。生姜淀粉具有较低溶解性及良好的耐热和抗剪切性,成糊后容易回生;淀粉糊呈现一定刚性,且随着老化时间延长刚性增强。两种淀粉凝胶的析水率相当,四川竹根姜淀粉凝胶的质地更好。生淀粉颗粒较难被淀粉酶水解,糊化后仍以慢消化淀粉和抗消化淀粉为主。本研究结果可为生姜淀粉用于凝胶食品及抗消化淀粉配料的开发利用提供理论依据。     

不同米淀粉精细结构对其回生特性的影响

选用4种不同的淀粉,通过考察回生特性,探究相对分子质量、链长分布、短程有序性、相对结晶度及半结晶层状结构等精细结构影响回生特性的机理。结果表明：与糯米淀粉和粳米淀粉相比,小米淀粉和黑米淀粉回生值、硬度和热焓值较大,糯米淀粉储藏前后硬度和回生后的热焓值均较小,具有较好的抗回生特性。研究发现,这是由于小米淀粉和黑米淀粉的直链质量分数较高(小米淀粉15.55%、黑米淀粉11.22%),支链淀粉峰M_w较大(小米淀粉M_w=2.12×10⁷ g/mol、黑米淀粉M_w=2.25×10⁷ g/mol)、半结晶层厚(小米淀粉d=6.978 4 nm、黑米淀粉d=6.698 6 nm),且中长链占比大(小米淀粉B1链占比40.91%),易形成稳定的双螺旋结构,具有更高的表面有序度(小米淀粉0.76、黑米淀粉0.70),回生后2种淀粉分子重排更有序稳定。     

Retrogradation Behavior of Wheat Starch Gels with Differing Molecular Profiles

Differing molecular profiles of starches were developed by acid treatment of native wheat starch. Molecular weight distribution, branching, and linear chain length distribution was characterized. Starches with fewer large size amylopectin fragments, increased smaller size amylopectin fragments, decreased branch points, decreased overall sizes, and narrower linear chain length distributions, had higher initial retrogradation rates. However, all aged starch gels had similar final crystalline enthalpy levels. Different retrogradation behaviors were due to smaller size amylopectin fragments, narrowed linear chain length distribution, and decreased branching. Retrogradation behavior was modeled using classical Avrami kinetics to allow comparison with other retrogradation studies.     

低聚果糖对大米淀粉回生特性的影响

为明确低聚果糖对大米淀粉回生特性的影响,以广泛报道的抗回生添加剂β-环糊精为对照,研究低聚果糖处理对大米淀粉的回生值、析水率、硬度、直链淀粉浸出量和动态流变学的影响,并利用傅里叶变换红外光谱、低场核磁共振、扫描电镜、X射线衍射和激光共聚焦扫描显微镜对大米淀粉的回生特性进行分析.结果 表明,与空白对照组(大米淀粉)相比,...     

酵母菌发酵生淀粉提高马铃薯淀粉回生率机理研究

以马铃薯淀粉为原料,淀粉回生率为考察指标,研究酵母菌发酵对马铃薯淀粉回生率的影响。通过对比发酵前后马铃薯回生淀粉的可见和红外吸收曲线,分析了酵母菌发酵提高马铃薯淀粉回生率的机理。结果表明,纤细酵母菌发酵马铃薯淀粉可使马铃薯淀粉回生率由12%提高到39.4%,提高了2.28倍。发酵后马铃薯回生淀粉中直链淀粉的最大可见吸收波长为587.8 nm,大于发酵前的569.6 nm。酵母菌发酵马铃薯淀粉提高其回生率的原因有两方面:一是发酵过程产生的酶使马铃薯支链淀粉脱支生成直链淀粉,增加了参与回生直链淀粉的量;二是发酵过程使马铃薯淀粉中醛基部分转变为伯醇基,进而生成糖苷键,增加直链淀粉链长,有利于淀粉回生过程晶体长大。     

高水分含量下淀粉的回生行为和分子机制

从凝胶化淀粉短程有序性的角度研究了高水分含量下淀粉在储藏过程中的回生行为。结果表明,在高水分含量下,短时间（1天）回生并未检测到晶体结构的形成,但是非晶态凝胶化淀粉的短程有序性结构有所增加。延长回生时间至7天,淀粉形成了明显的晶体结构;进一步延长回生时间,淀粉的回生程度继续增加。低场核磁共振（LF-NMR）和磁共振成像（MRI）分析发现,在回生过程中,游离水会从高水分含量的淀粉凝胶中分离出来。综上,得出结论：高水分含量下,凝胶化淀粉在短期储藏期间并不能形成晶体结构,但是其短程有序性程度会增加,随着回生时间的延长,会形成明显的晶体结构。     

水分含量对燕麦淀粉糊化老化特性影响的研究

本研究采用扫描电镜法、X-射线衍射法和差示扫描量热法(DSC),从淀粉的颗粒形貌特性、晶体结构特性和热力学特性的变化,来研究水分含量对燕麦淀粉糊化老化特性的影响。结果表明:燕麦淀粉的X-衍射图谱为A型,含水量较低(70%)时,老化后的燕麦淀粉凝胶质地坚硬表面空隙较大,衍射峰相对强度大,含水量较高(90%)时,凝胶表面质地均匀,衍射峰的相对强度较弱。燕麦淀粉重结晶晶体融化的起始温度(To)、顶点温度(Tp)、终止温度(Tc)和融化热焓值(ΔH),以及晶体生长速率均随含水量增加而降低,说明增加含水量可延缓燕麦淀粉老化;随着贮藏时间的延长焓值(ΔH)有所增加,说明燕麦淀粉老化度随贮藏时间延长而增加;同时,含水量在60%~90%时,燕麦淀粉重结晶的成核方式为一次成核。说明燕麦蒸煮类食品的老化度随着贮藏时间的延长而增加,但适当增加含水量可延缓贮藏过程中燕麦淀粉的老化现象。     

海藻糖对淀粉回生抑制作用的研究

本文主要研究了海藻糖对糯米粉的回生抑制作用。研究发现，在含有糯米粉、白砂糖的复合体系溶液中，用海藻糖替代部分白砂糖，能有效地延缓回生的进程。同时，通过对保存条件的分析，发现海藻糖在频繁的冻，融过程中更能体现出抑制回生的效果。