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加工条件对蕨根淀粉理化及应用特性的影响研究

孙昌波

  本文研究了蕨根淀粉高效提取工艺及过氧化氢漂白技术,研究了蕨根淀粉的糊化特性、流变特性、老化特性及膨化特性,为蕨根淀粉的深加工提供理论参考。 蕨根淀粉提取的最佳工艺条件为石灰水的pH8.0,料液比1:4,浸泡时间3h,沉降时间7h,在此工艺条件下,淀粉的提取率为82.61%。 蕨根淀粉中含有丰富的果胶、灰分、粗脂肪和蛋白质,直支比0.21-0.25。蕨根淀粉的溶解度和膨胀度较高。蕨根淀粉颗粒形状复杂,有球形、椭球形、肾形及多边形,颗粒表面光滑,不整齐,脐点位于一侧。蕨根淀粉颗粒长轴长度为4.6-24.3(平均11.9)u m,偏光十字清晰可见,偏光十字呈黑十字或“X”形。蕨根淀粉在20为5.8°、14.3°、15.6°、23.2°处出现明显的衍射峰,蕨根淀粉颗粒的结晶结构属于C型,结晶度为38%左右,其中微晶点14%,亚晶点24%。 蕨根淀粉白度较低,过氧化氢漂洗能显著增加蕨根淀粉的白度。最佳漂白条件下,淀粉白度增加45.3%-132.4%。漂白之后,极少数淀粉颗粒表面出现凹陷和裂纹,绝大多数淀粉颗粒无变化。漂白对淀粉的偏光十字结构、X-射线衍射图谱基本没有影响,漂白前后化学成分的含量差异较小。经过漂白之后,淀粉的溶解度有所增加,抗冻能力明显增强。 蕨根淀粉的糊化温度介于55-76℃之间,糊化焓AH为9.65 J/g。通过RVA分析可知:蕨根淀粉的峰值粘度高于玉米淀粉,低于马铃薯淀粉,但蕨根淀粉的谷值粘度、最终粘度、消减值比玉米淀粉、马铃薯淀粉都高,蕨根淀粉的崩解值小于马铃薯淀粉,大于玉米淀粉,表明蕨根淀粉抗剪切能力优于马铃薯淀粉。蕨根淀粉的峰值粘度时间随着盐用量的增加而推迟,盐能增强蕨根淀粉的热稳定性和抗剪切能力,盐对马铃薯淀粉、玉米淀粉的糊化温度影响不大,但盐明显提高了蕨根淀粉的峰值糊化温度,且蕨根淀粉和玉米淀粉的峰值粘度时间随着盐用量的增加而推迟;马铃薯淀粉的峰值粘度明显降低,而盐对蕨根淀粉、玉米淀粉的峰值粘度影响不大,在含盐条件下,蕨根淀粉的粘度明显高于马铃薯淀粉和玉米淀粉。pH值对蕨根淀粉的糊化温度没有影响,但对蕨根淀粉糊的粘度有明显影响,酸性环境中,峰值粘度、谷值粘度和最终粘度均较低,三种淀粉均在偏中性条件下呈现最低崩解值,表明极端pH条件可能会破坏淀粉的热稳定性,在强酸强碱性条件下,蕨根淀粉的崩解值小于马铃薯淀粉,所以蕨根淀粉的酸碱稳定性优于马铃薯淀粉。蔗糖使蕨根淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度及崩解值均有所上升,表明蔗糖增强了淀粉的糊化和抗老化性能,并且破坏淀粉的热稳定性。 蕨根淀粉糊的冻融稳定性较差,只经冻融一次就有水分析出。蕨根淀粉糊具有明显的触变性,存在“剪切稀化”现象。蕨根淀粉糊的粘度随着淀粉浓度、蔗糖浓度的增加而增加,随着转速、温度、氯化钠浓度的增加而下降。pH=10.0左右时,淀粉糊的粘度最大。蕨根淀粉凝胶稠度明显高于马铃薯淀粉和玉米淀粉,达120.75,为软胶凝度。 蕨根淀粉糊在老化过程中,粘度先上升后下降,淀粉糊透光率降低。蕨根淀粉比玉米淀粉老化速度慢。老化过程中,淀粉糊的网络结构发生凝聚,体系的非均相性变大,特征衍射峰的强度不断增大,衍射曲线的总面积不断变大,结晶度也逐渐增加,无定形区域逐渐减小。老化主要发生在糊化后24h内。蕨根淀粉在强酸、强碱时凝沉稳定性较好。氯化钠使凝沉稳定性下降。葡萄糖和蔗糖都能使淀粉糊凝沉稳定性提高,且随着浓度的提高,其效果越明显。 采用微波膨化时,膨化蕨根淀粉硬度与葛根淀粉相当而远小于马铃薯淀粉,孔隙率明显大于葛根和马铃薯淀粉;采用油炸膨化时,蕨根淀粉的膨胀率大于葛根和马铃薯淀粉,硬度与葛根淀粉相当而远小于马铃薯淀粉,孔隙率明显小于葛根和马铃薯淀粉。 在微波膨化加工过程中,食盐、碳酸氢钠、蔗糖及油脂的添加均降低了淀粉的膨化倍数;食盐使膨化产品孔隙变大,糖及油则使其变小;食盐、碳酸氢钠、油脂的添加量越大产品的硬度越大,食盐的添加尤为明显,而蔗糖在低浓度时降低产品硬度,高浓度时则提高产品硬度。 在油炸膨化加工过程中,食盐、碳酸氢钠、蔗糖及油脂的添加降低淀粉的膨化倍数;食盐、碳酸氢钠及糖的添加使膨化产品孔隙变大,而油则使其变小;食盐、碳酸氢钠、油脂的添加量越大,产品的硬度越大,碳酸氢钠的添加尤为明显,而蔗糖在低浓度时降低产品硬度,高浓度时则提高产品硬度。……   
[关键词]:蕨根淀粉;漂白;糊化特性;流变特性;老化特性;膨化特性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中南林业科技大学2010年