手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

稻米淀粉特性与老化机理研究

赵思明

  以籼稻、粳稻和糯稻为原料,采用激光光散射、差示量热扫描、x-衍射及凝胶色谱等方法,对不同类型稻米淀粉及其级分的物化特性、分子结构、糊化特性、老化机理,以及稻米食品的加工机制和老化进行了研究。结果如下:1.稻米淀粉的级分及分子结构稻米淀粉有2~3个主要级分。籼稻和粳稻有3个主要级分,即直链淀粉(Am)、中间级分(Im)和支淀粉(Ap)。籼稻Am和Ap的重均分子量分别为0.44×10~6g/mol和47.15×10~6g/mol。粳稻Am和Ap的重均分子量分别为1.618×10~6g/mol和66.10×10~6g/mol。糯稻有2个主要级分,即Ap和Im,其Ap的重均分子量为234.90×10~6g/mol。Ap共有5~6级分支。其中主链上有4~6个分支,各分支上分别有1~2个分支。以糯稻的分支度较大,支链的聚合度较小。籼稻和粳稻直链淀粉在DMSO溶液中均为半柔性单螺旋结构。支链淀粉的构象与其分子量、分支度、外链长和淀粉浓度有关。糯稻支链淀粉的分子量和分支度较大、外链较短,在DMSO溶液中,极低浓度的支链淀粉呈外链卷缩的刚性球,稍高浓度时为外链伸展并有胶体网络结构的柔性球体;籼稻和粳稻支链淀粉的分子量和分支度较小、外链较长,在DMSO溶液中分子的刚性较大,呈星形形状。2.淀粉的物化特性和糊化机理籼稻、粳稻和糯稻淀粉的颗粒特性相似,粒形为多面体。三种稻米在组成上以直链淀粉含量的差异较大。籼稻的糊化温度最高,在自然水分下加热的晶体熔解所需热量最低,凝胶稠度、特征粘度最小,碘兰值最大。糯稻的糊化温度最低,在自然水分下加热的晶体熔解所需热量最高,凝胶稠度、特性粘度最大,碘兰值最小。稻米淀粉级分的理化特性有较大差异,稻米来源对淀粉级分的理化特性也有影响。天然淀粉在过量水分下的糊化机理为,①淀粉颗粒膨胀;②晶体崩解;③Am从淀粉颗粒中脱出,形成Am胶体溶液的连续相和Ap团块的分散相(有胶体网络)。糊化的本质是晶体的崩解,形成淀粉糊。在有限水分下的糊化机理为,①淀粉颗粒有限膨胀;②淀粉晶体崩解;③Am脱出淀粉颗粒,分散环绕在Ap团块周围,形成由Am组成的粘流区和由Ap组成的粘弹区的两“微区”。糊化的本质是晶体的崩解,糊化后淀粉形成粘弹体。糊化使淀粉产生级分的分离或部分分离。3.淀粉的老化机理淀粉糊在存放过程中,Ap团块凝聚,Am和Ap胶体网络发展;Am和Ap相互作用,使老化加剧;淀粉分子的刚性上升。老化的结果是淀粉糊的沉淀增加,产生相分离。天然淀粉胶在存放过程中,Am和Ap在两“微区”内独立老化;粘流区内的Am和粘弹区内的Ap团块的外链形成结晶,胶体网络发展,玻璃化温度上升,分子刚性上升;在两“微区”的边缘,Am和Ap相互作用,使老化程度减弱。三种类型稻米中,以籼稻的老化速度较快,老化程度较高,其次依次为粳稻和糯稻。4.稻米食品的加工和老化籼型稻米较适于加工卷粉、米线等口感要求滑爽、韧性高的食品;粳型稻米适于加工方便米饭等口感要求柔软、粘弹性好的食品;糯型稻米适于加工口感要求粘稠的食品。方便米饭的加工中淀粉经历了糊化、脱水定形和再结晶的过程。起始玻璃化温度升高是方便米饭老化的主要原因。用淀粉糊化的“级分分离”和淀粉老化的“微区”模型可以较好的解释方便米饭的老化现象。……   
[关键词]:稻米;淀粉;直链淀粉;支链淀粉;分子结构;糊化;老化机理
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华中农业大学2001年