酶法改性玉米粉工艺优化及应用性质研究

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玉米风味独特,营养价值较高,但口感粗糙、食用品质差、加工性能低的缺点限制了玉米主食的加工和普及,必须对其品质进行改良。然而,目前玉米粉品质改良的方法普遍存在生产成本高、工艺复杂、生产周期长等缺点,制得产品中玉米粉含量普遍较低。因此,开发一种操作简便、造价低廉、生产周期短的高性能改性玉米粉对实现玉米主食工业化生产具有重要的现实意义。为了改善玉米粉的成团性,改良其工艺性能,提高玉米主食中玉米粉的添加量,本文以α-淀粉酶与碱性蛋白酶分步酶解改性的方式,制得酶法改性玉米粉,并对其改性机理进行了初步研究。在此基础上,使用谷朊粉、沙蒿籽胶、黄原胶、卡拉胶进行复配,增强其机械强度。最后,通过对饺子蒸煮品质、饺子皮质构特性以及感官评价进行分析,考察了小麦粉添加量对饺子品质的影响,制得适宜饺子制作的玉米饺子粉。结果表明:1.预糊化与α-淀粉酶和碱性蛋白酶分步改性的方式可以明显改善玉米粉品质。正交试验结果确定的最优工艺条件为:预糊化时间7min,淀粉酶作用时间19min,蛋白酶作用时间60min,淀粉酶添加量11u/g,蛋白酶添加量350u/g,在此条件下玉米粉品质较好,具备了开发玉米主食的潜力。2.酶法改性对玉米粉蛋白和淀粉结构均产生了影响。改性过程对谷蛋白结构的影响较大,而对醇溶蛋白的影响较小;淀粉酶与蛋白酶复合处理会产生协同效应,促进玉米谷蛋白的水解,经处理后,α-螺旋含量所占比例最高(29%),蛋白结构趋于稳定。分步酶解破坏了淀粉分子内部结构,直链淀粉含量有所上升,支链淀粉含量出现下降,但并未破坏淀粉晶型。分步酶解使玉米颗粒出现崩塌,其表面有明显沟壑和孔洞,小颗粒淀粉数量明显增加。3.谷朊粉、沙蒿籽胶、黄原胶以及卡拉胶可以明显提高玉米饺子皮的机械强度,通过响应面优化试验设计所得到的穿破饺子皮做功的回归方程如下:Y=2.21+0.12A-0.21B+0.079C+0.30D+0.088AB+0.1AC+0.11AD+0.14BC-0.18BD-0.075CD-0.12A2-0.082B2-0.18C2-0.31D2,改良剂的最优配比为:谷朊粉用量3.5%,沙蒿籽胶0.8%,黄原胶用量为0.5%,卡拉胶为0.6%。改良剂的加入使得玉米粉颗粒相互粘合在一起,相比未添加改良剂的酶改性玉米粉颗粒排布更为紧密,其连接方式与小麦粉存在较大区别。4.通过添加适量的小麦粉的方式可以大幅度改善玉米饺子的食用品质,随小麦粉添加量的增加,玉米饺子的干物质失落率、破损率均呈现下降趋势,最佳蒸煮时间缩短,但小麦粉添加量超过10%后变化趋势减缓,质构测试及感官评价结果也显示,10%的小麦粉添加量制得的玉米饺子品质较好,无明显颗粒感,在此条件下饺子的最佳蒸煮时间为210s,干物质失落率为4.3%,饺子的破损率为10%。
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