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小分子糖对木薯淀粉性质的影响研究

张晓宇

  本论文研究了蔗糖、葡萄糖、海藻糖对木薯淀粉性质的影响,并用Hyperchem软件优化了小分子糖-直链淀粉-水三元体系的结构及能量变化。 通过RVA、流变、DSC等方法研究糖对淀粉糊化、糊性质的影响,并研究了含糖或不含糖淀粉的糊化动力学。小分子糖的加入可以增加淀粉糊的粘度,降低淀粉糊的固体性和触变性;糖能增加木薯淀粉的糊化温度,提高糊化过程的活化能,降低糊化速率常数,且双糖的影响大于单糖。糊化动力学深层次揭示了糖对淀粉糊化过程影响的规律和本质。 论文分别研究了冻融或冷藏时小分子糖对淀粉胶性质的影响。冻融过程中糖可以改善淀粉胶的冻融稳定性,且效果按照海藻糖,蔗糖,葡萄糖的顺序递减,因而海藻糖是改善淀粉胶冻融稳定性的良好添加剂。SEM和DSC实验结果支持了上述结论。冷藏过程中,FTIR实验以1047和1022cm-1吸收峰强度比值为衡量标准,表明糖能抑制冷藏过程中淀粉胶的老化,且效果按照海藻糖,蔗糖,葡萄糖的顺序依次降低。老化动力学表明:含糖淀粉胶结晶过程的速率常数变小,回生半时间增加,说明小分子糖抑制了冷藏过程中木薯淀粉胶的老化。质构、透明度、DSC等实验和FTIR、老化动力学结果一致。 含糖木薯淀粉随微波处理方式的不同,糊化及糊特性有很大差异。“先混合后微波”处理样品的粘度值明显高于“先微波后混合”样品,前者的糊化温度较后者有明显的提升,糊化焓普遍下降,活化能的变化不具规律性。“先混合后微波”处理的淀粉-糖混合物,相较于“先微波后混合”样品,屈服应力与稠度系数均变大,触变性减小,前者的损耗系数大于后者,说明后者的流动性强。这些结果说明糖-微波-淀粉的交互作用改变了淀粉-糖混合物的结构和性质。 通过模拟淀粉-(糖)-水体系能量及结构参数随温度的变化,讨论小分子糖对淀粉“糊化”及“老化”性质的影响。单点能计算表明:小分子糖不利于淀粉的糊化,且按照海藻糖>蔗糖>葡萄糖的顺序抑制体系的无序化;降温过程中含糖淀粉体系释放的能量小,且能量按照海藻糖,蔗糖,葡萄糖的顺序变小,说明小分子糖能抑制淀粉结构的有序化,且抑制能力和释放能量顺序一致。QSAR计算表明:升温过程中,淀粉体系的体积及表面积增大,含糖淀粉体系的结构参数增加较少,说明小分子糖抑制了分子体系混乱度的增加;降温过程中,淀粉体系的结构参数减小,含糖淀粉体系的减少程度较小,说明小分子糖能“抑制”淀粉链的有序化,且海藻糖的抑制能力最强,蔗糖次之,葡萄糖最弱。计算结果和第2-4章的实验结果基本一致。……   
[关键词]:小分子糖;木薯淀粉;糊化;老化;动力学;分子模拟
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:江南大学2012年