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直链淀粉与亲水胶体之间的互相作用对调控淀粉的性质有着重要意义。本研究选取高直链玉米淀粉、豌豆淀粉和木薯淀粉为原料,经普鲁兰酶进行均相脱支以获得高度脱支的脱支淀粉,考察水解时间对三种淀粉的多尺度结构及理化性质的影响;选择三种高度脱支的脱支淀粉分别以不同比例与魔芋精粉(KGM)复配,构建脱支淀粉-魔芋复合凝胶体系,探究脱支淀粉的重均聚合度以及比例对两者组装行为的影响规律;在此基础上,利用多种表征手段揭示总质量分数与复合凝胶体系中两相行为、凝胶特性和抗消化性的关联性;此外,对比不同冷冻处理方式对复合凝胶微观结构及凝胶特性的影响,并分析了其在不同食品体系中短期储藏过程中的变化;为设计新结构的功能性食品,进一步拓展和阐释淀粉-亲水胶体体系和推动淀粉基复合凝胶在食品工业的实际应用等方面提供思路。首先,通过普鲁兰酶对高直链玉米淀粉、豌豆淀粉和木薯淀粉水解不同的时间,探究淀粉分子结构及理化性质的变化规律。经普鲁兰酶脱支水解后,三种淀粉的颗粒形态、微观结构和晶体结构均发生了变化。三种脱支淀粉呈现疏松多孔结构,主要以无定形区为主。随着脱支时间的延长(高直链玉米淀粉水解4 h-12 h;豌豆淀粉和木薯淀粉水解4 h-20 h),三种淀粉的重均分子量、分支度、持水力和模量呈现下降的趋势;相对脱支度和溶解度呈升高的趋势。三种脱支淀粉中,在相同的时间内(4 h、8 h和12h),脱支木薯淀粉的相对脱支度最高;与原淀粉相比,脱支淀粉的短程和长程有序性有所下降。所有脱支淀粉的分解温度范围在316.78°C-318.69°C之间,失重率在83.61%-87.49%之间。可以通过控制脱支时间调控淀粉的结构与各级组分含量,从而获得具有特定理化功能特性的淀粉基材料。其次,选取高度脱支淀粉中三种不同重均聚合度的直链淀粉(重均聚合度分别为711.728、1322.222和2045.062),固定总质量分数为4%,分别与KGM(重均聚合度为10248.765)以不同质量比例(1:1、2:1、3:1、4:1和5:1)复配,建立不同聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶体系。随着直链淀粉与KGM两者比例的降低,三种复合凝胶的网络结构变得更加致密,孔径变小且均一,体系中非可冻结水含量增加,水分子的移动性减弱,凝胶特性(流变学特性、质构特性和冻融稳定性)进一步改善,而长程有序性下降。当直链淀粉与KGM质量比例为1:1和2:1时,中聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶与高聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶体系中出现结合型两相分离现象。不同聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶网络结构有所不同,KGM形成三维网络结构的连续相,低聚合度直链淀粉分子链相对较短,具有较好的移动性,有利于增强复合凝胶的网络结构,不会阻碍KGM分子链之间的相互连接。相同比例下,低聚合度直链淀粉对KGM的兼容性更强,其复合凝胶具有良好的凝胶特性;而高聚合度直链淀粉分子链与KGM复配更倾向形成有序性的晶体结构。然后,将木薯淀粉通过普鲁兰酶均相脱支20 h制备高聚合度直链淀粉,固定高聚合度直链淀粉与KGM质量比例为5:1,探究浓度效应对高聚合度直链淀粉与KGM两者的组装行为、复合凝胶特性和抗消化特性的影响规律。随着总质量分数的增加(3%-10%),复合凝胶的网络结构变得更加致密,水分子的移动性减弱,体系中非可冻结水含量增加,凝胶特性(流变学特性、质构特性和冻融稳定性)有所改善,结晶度呈现先升高后降低的趋势,预估血糖生成指数呈现相反的趋势。总质量分数为6%时,复合凝胶的预估血糖生成指数最低(74.59),结晶度最高(25.66%);总质量分数高于6%时,结晶度开始降低,体系出现不相兼容现象;总质量分数高于8%时,共聚焦激光扫描显微镜结果和热降解特性分析表明,高聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶局部出现结合型两相分离现象。加入氢键开裂剂(尿素)后,复合凝胶的储能模量明显下降,验证了直链淀粉与KGM相互作用方式主要是通过氢键。质量分数能够影响两者的组装行为及复合凝胶特性。最后,研究高聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶(总质量分数为6%,淀粉与KGM质量比例为5:1)在不同冷冻条件下(-18°C、-48°C和-80°C)的结构和凝胶特性的变化规律。与未冷冻处理复合凝胶相比,由于浓缩效应和挤压效应导致复合凝胶的孔隙明显增大,而流变学特性和质构特性进一步提高,结晶度和分解温度降低。随着处理温度的降低,复合凝胶体系中水分子更易流动,析水率增加,网络结构的孔径变小且均一。未冷冻和冷冻处理(-18°C)的两种高聚合度直链淀粉-魔芋复合凝胶在60°C环境下分别经蔗糖溶液(质量分数为20%)、食盐溶液(质量分数为10%)、食用大豆油和乳酸溶液(p H=4)浸泡处理后一定时间内(1天、3天、5天和7天),其储能模量均有一定程度的提高,两者的质构特性参数变化规律有所不同。在相同的浸泡方式和时间下,冷冻复合凝胶的硬度、内聚性、弹性和胶黏性明显高于未冷冻复合凝胶。