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黄原胶对大米淀粉回生性质的影响及其机理初探

作　者: 唐敏敏
导　师: 顾正彪
学　校: 江南大学
专　业: 食品科学
关键词: 大米淀粉黄原胶短期回生长期回生回生机理
分类号: TS235.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

米制品作为历史悠久的传统食品愈来愈受到消费者的欢迎和青睐，但米制品在储藏过程中容易变硬、发干、掉渣，造成不良口感。这主要是由于大米淀粉低温易回生，严重影响米制品的感官品质，缩短其货架期。黄原胶的加入可显著改善淀粉的理化性质，控制产品水分流动，改善米制品质量，提高其储藏稳定性。本文通过现代分析仪器研究黄原胶对大米淀粉短期回生和长期回生的影响，并探究大米淀粉与黄原胶之间的作用方式，为生产提供了一定的理论指导。首先，选用大米淀粉（RS）/黄原胶（Xan）质量比为100:0、40:1、20:1及10:1，通过布拉班德黏度仪和流变仪测定大米淀粉/黄原胶体系的短期回生，质构仪和差示量热扫描仪（DSC）测定体系的长期回生。当大米淀粉/黄原胶比例为10:1时，与单独淀粉体系相比，体系中的回生值从239BU降低到了98BU。大米淀粉/黄原胶体系中贮能模量G′先快速增加，而后变得比较平稳，这表明黄原胶可显著减弱淀粉的凝胶作用。糊化后放置14天，黄原胶和大米淀粉可形成质地更为柔软的凝胶，黏着性升高，内聚性下降，回生焓值也较原淀粉的有所降低。X-射线衍射的结果也表明黄原胶可降低淀粉的重结晶度，用Avrami方程拟合结晶动力学，大米淀粉/黄原胶体系支链淀粉的重结晶生长表现为一次成核（n<1），添加黄原胶后，结晶速率常数k降低，表明大米淀粉的成核速度和重结晶增长速度都降低，支链淀粉回生受到较大抑制。其次，初步探讨黄原胶抑制大米淀粉回生的机理。随着黄原胶比例的增加，体系中渗漏直链淀粉含量下降，推测黄原胶与溶出的直链淀粉有一定的相互作用。通过相互作用力实验和傅里叶红外（FTIR）图谱说明黄原胶和大米淀粉没有形成新的基团，而是通过无数微弱的链内及链间的氢键作用使得直链淀粉和支链淀粉相互靠拢。高效液相分子排阻色谱（HPSEC）测定体系直链淀粉和支链淀粉的分子量分布，黄原胶显著增加了直链淀粉的重均分子量，而支链淀粉的分子量没有明显变化。水分在抑制淀粉回生过程中起到了至关重要的作用。糊化后的大米淀粉/黄原胶体系在4°C下分别储存1、3、5、7、14和21天时，核磁（NMR）中得到的T2值都大于单独大米淀粉。黄原胶有很强的亲水性，能够抑制水分子流失，使得无定形区变成重结晶区的比例减少，从而抑制支链淀粉的回生行为，体系中水分子仍有一定的流动性。扫描电镜（SEM）也显示黄原胶能填充于淀粉颗粒片段间，体系表面孔洞缩小，表面更加光滑，形成的结构更加致密。最后将不同比例的黄原胶应用到米糕中，通过考察放置一定天数的米糕制品的感官指标和质构参数，并与变性淀粉作为抗老化剂进行对比分析，为米糕的工业生产提供理论基础和技术参数。结果表明，随着黄原胶比例的增加，米糕的感官评分和质构都有明显的改善，证明黄原胶可以作为抗老化剂广泛用于米糕生产中。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1. 引言  8-14
  1.1 大米淀粉概述  8
  1.2 大米淀粉回生研究进展  8-10
    1.2.1 大米淀粉短期回生和长期回生  8-9
    1.2.2 分子结构对大米淀粉回生的影响  9-10
    1.2.3 水分和温度对大米淀粉回生的影响  10
  1.3 黄原胶的性质及其在食品工业中的应用  10-11
  1.4 淀粉与胶体混合体系的回生研究进展  11-13
    1.4.1 胶体对淀粉回生的影响研究  11-12
    1.4.2 胶体抑制淀粉回生的作用机理  12-13
  1.5 本课题的立题依据和意义  13
  1.6 本课题主要研究内容  13-14
2. 材料与方法  14-19
  2.1 实验材料  14
  2.2 实验仪器  14
  2.3 实验方法  14-19
    2.3.1 原料的基本组成测定  14
    2.3.2 大米淀粉/黄原胶体系的黏度特性测定  14-15
    2.3.3 大米淀粉/黄原胶体系的流变学性质测定  15
    2.3.4 大米淀粉/黄原胶体系的凝胶质构测定  15
    2.3.5 大米淀粉/黄原胶体系的热力学性质测定  15-16
    2.3.6 大米淀粉/黄原胶体系的 X-射线衍射分析  16
    2.3.7 大米淀粉/黄原胶体系渗漏直链淀粉量的测定  16
    2.3.8 大米淀粉/黄原胶体系相互作用力测定  16
    2.3.9 大米淀粉/黄原胶体系的傅里叶红外分析  16
    2.3.10 核磁共振测定水分运动性  16-17
    2.3.11 扫描电镜形貌观察  17
    2.3.12 HPSEC-MALLS-RI 分析  17
    2.3.13 米糕的配方及工艺流程  17
    2.3.14 米糕特性测定  17-19
3. 实验结果与讨论  19-38
  3.1 原料的主要成分  19
    3.1.1 大米淀粉及大米粉组分分析结果  19
    3.1.2 黄原胶的相对分子量测定  19
  3.2 黄原胶对大米淀粉短期回生性质的影响  19-22
    3.2.1 黄原胶对大米淀粉黏度特性影响  19-20
    3.2.2 黄原胶对大米淀粉流变学性质影响及一阶动力学模型建立  20-22
  3.3 黄原胶对大米淀粉长期回生性质的影响  22-26
    3.3.1 凝胶质构分析  22-23
    3.3.2 黄原胶对大米淀粉热力学性质的影响及回生动力学模型建立  23-25
    3.3.3 X-射线衍射分析大米淀粉/黄原胶体系的结晶度  25-26
  3.4 黄原胶抑制大米淀粉回生作用机理初探  26-34
    3.4.1 不同比例黄原胶对大米淀粉渗漏直链淀粉含量的影响  26-27
    3.4.2 大米淀粉和黄原胶相互作用力的测定  27-28
    3.4.3 黄原胶与大米淀粉体系的傅里叶红外结果分析  28-29
    3.4.4 黄原胶对大米淀粉回生过程中水分的影响  29-32
    3.4.5 大米淀粉/黄原胶体系的微观结构  32-33
    3.4.6 大米淀粉样品的 HPSEC-MALLS-RI 分析  33-34
  3.5 黄原胶在米糕抗老化应用中的研究  34-38
    3.5.1 米糕感官评定  35-36
    3.5.2 全质构分析  36-38
主要结论  38-39
不足与展望  39-40
致谢  40-41
参考文献  41-46
附录一：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  46-47
附录二：大米淀粉制成的米糕样品图和质构参数  47

黄原胶对大米淀粉回生性质的影响及其机理初探

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