羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的性質(zhì)及其作為面條品質(zhì)改良劑的研究_

1、羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的性質(zhì)及其作為面條品質(zhì)改良劑的研究侯漢學(xué) 1 董海洲 1 汪建民 2 張錦麗 3 劉傳富 1 宋曉慶 11(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 , 泰安 ,271018 2(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 , 泰安 ,2710183(山東省果樹研究所 , 泰安 ,271000摘 要 研究了羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的糊化特性 、 糊的透明度和凍融穩(wěn)定性 , 到普通面粉中制作面條 , 結(jié)果表明 , 。 關(guān)鍵詞 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉 , 糊化特性 , , 第一作者 :碩士 , 講師 (董海洲教授為通訊作者 。收稿時間 :2004-04-09, 改回時間 :2004-05-17 糯玉米又

2、稱粘玉米 , 世紀(jì)初傳入美國 , , 、 粘滯 性強(qiáng)等特性 品工業(yè)應(yīng)用中的特有優(yōu)勢 。 對糯玉米淀粉進(jìn)行 羥丙基磷酸交聯(lián)復(fù)合變性 , 使其成為性能更好 、 使用范圍更廣的變性淀粉 , 就可大大提高其商 品價值 。面條是我國傳統(tǒng)的面制食品之一 , 發(fā)展已 有 2000多年的歷史 , 隨著我國傳統(tǒng)食品工業(yè) 化 、 標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展 , 面條生產(chǎn)在我國特別是北方 得到了迅速發(fā)展 。近年來 , 我國以及世界各主 要小麥生產(chǎn)國已在小麥品種和面粉品質(zhì)對面條 質(zhì)量的影響方面做了大量工作 。 研究認(rèn)為在面 條品質(zhì)性狀中 , 面粉的粘度參數(shù)與面條的品質(zhì) 參數(shù)及評分間存在顯著相關(guān) 1。其中糊化溫 度 、 破損粘度值

3、、 低谷粘度 、 回凝值 、 最終粘度等 與面條的色澤 、 光滑度 、 緊實(shí)度 、 加工工藝及評 分有顯著的相關(guān)性 2。峰值粘度高的小麥品 種有較好的面條加工品質(zhì) 。 面團(tuán)的流變學(xué)特性 與面條品質(zhì)高度相關(guān) , 如面團(tuán)的形成時間與穩(wěn) 定時間與面條品質(zhì)呈高度正相關(guān) 3。在目前優(yōu)質(zhì)面條專用小麥育種和栽培未取 得顯著進(jìn)展的情況下 , 可以考慮在普通面粉中 加入具有良好增稠性能的變性淀粉來改善面條, 并將其作為改良劑 , 研 究了它對面條質(zhì)量的影響 。1 材料與方法111 材 料羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉 , 自制 ; 特二 粉 , 泰安市面粉廠生產(chǎn) 。 112 方 法11211 淀粉糊化性質(zhì)的測定使用快

4、速粘度分析儀 (rapid viscosity anal 2yser 測定淀粉的糊化性質(zhì) 。 稱取 310g 淀粉樣品 (含水 14% 與 2510g 蒸餾水 , 混合于 RVA 的樣品缽中 , 攪拌均勻 , 于粘度計中測定粘度 。 采用以下升溫程序 :50 維持 1min , 于 715min 內(nèi)升溫至 95 , 并在 95 下保持 5min , 然后在 815min 內(nèi)冷卻到 50 , 在 50 下保持 3min 。樣品放入粘度計中的前 10s 內(nèi)以 960r/min 的 轉(zhuǎn)速攪拌 , 以后的整個測定過程中攪拌速率為 160r/min 。11212 淀粉糊透光率的測定變性淀粉透光率采用 s

5、tuart的方法進(jìn)行測 定 4。 稱取 0120g 淀粉 (干基 , 倒入 20mL 具 塞刻度試管中 , 然后加入 2010g 蒸餾水調(diào)成 110%的淀粉乳 ?；靹蚝?, 在沸水浴中加熱 30min 。 每隔 5min 充分振蕩試管數(shù)次 。冷卻至71食 2004年第 30卷第 6期 (總第 198期 室溫 , 以蒸餾水作對照 , 測定 650nm 下的透光 率 。11213 淀粉糊凍融穩(wěn)定性的測定淀 粉 糊 的 凍 融 穩(wěn) 定 性 根 據(jù) Yuan and Thomson 的方法進(jìn)行測定 5。用 30mL 注射 器吸取 25g 10%的淀粉乳 , 將注射器密封后于 95 的水浴中加熱 30m

6、in 。在加熱過程中 , 前 15min 每隔 5min 倒轉(zhuǎn)注射器 5次 。加熱結(jié)束 后 , 將注射器冷卻至室溫 。然后將淀粉糊注入 115mL 預(yù)先稱重的微型離心管中 。每個樣品 分裝 10支離心管 。分裝完后 , 對其逐一稱重 , 并計算出淀粉糊凈重 。 將離心管放在 -18行冷凍 24h 后 ,4h心管在 10min 。離心 結(jié)束后 , , 倒出析出的自由水 , 并對離心管進(jìn)行稱重 。淀 粉的脫水收縮率指的是從淀粉糊中析出的水量 與總淀粉糊的質(zhì)量之比 。 其余的離心管放入冷 凍室中繼續(xù)進(jìn)行凍融循環(huán) 。 在本研究中共進(jìn)行 8次凍融循環(huán) 。11214 面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的測定用 brabende

7、r 粉質(zhì)儀按 照 AACC 方 法 測 定 6。11215 面條烹煮特性的測定面條烹煮特性的測定包括面條最佳烹煮時 間的測定和面條烹煮損失的測定 , 測定方法依 據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ST/T10068 19927。 1121511 面條最佳烹煮時間的確定抽取面條 40根 , 放入盛有面條質(zhì)量 50倍 水的鍋中 , 用可調(diào)式電爐加熱 , 保持水的微沸狀 態(tài) , 從 2min 開始取樣 , 然后每隔 015min 取樣 一次 , 每次一根 , 用 2塊玻璃片壓扁 , 觀察面條 內(nèi)部白硬心線 , 白硬心線消失時所記錄的時間 為最佳烹煮時間 。1121512 面條烹煮損失的測定稱取 1010g 樣品 , 1g

8、 , 放入盛有 (, , 用筷子 , , 轉(zhuǎn)入 500mL 容量 , 吸 50mL 面湯倒入恒重的 250 mL 燒杯中 , 放在可調(diào)式電爐上蒸發(fā)掉大部分 水分 , 再吸入面湯 50mL 繼續(xù)蒸發(fā)近干 , 放入 105 的烘箱內(nèi)烘至恒重 , 計算烹煮損失 。P =G ×(1-W ×100%式中 :P 為烹者損失 (% ;M 為 100mL 面湯中干物質(zhì) (g ; W 面條水分 (% ;G 樣品重量 (g 。1121513 面條的感官試驗(yàn)取 200g 面條放入 1500mL 沸水中煮至最 佳烹煮時間撈出 , 觀察其色澤 、 亮度 , 品嘗后統(tǒng) 一評分 。2 結(jié)果與討論211

9、淀粉的糊化特性表 1 糯玉米原淀粉和羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的糊化特征參數(shù)試 樣糊化溫度 峰值粘度 谷粘度 終粘度 破損值 回凝值 峰時間糯玉米原淀粉 631328510888158123108196150341503193羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉 631104991352981734151002141921301254160 由表 1可以看出 , 糯玉米淀粉經(jīng)羥丙基磷酸交聯(lián)復(fù)合變性后 , 峰粘度 、 谷粘度和終粘度顯著增大 , 而粘度破損值變化則不明顯 , 說明該變性淀粉在改良面條質(zhì)量方面具有潛力 。212 羥丙基化和交聯(lián)復(fù)合變性對糯玉米淀粉糊透光率的影響 由圖 1可知 , 羥丙基化大大提高

10、了糯玉米 淀粉的透光率 , 而交聯(lián)反應(yīng)則使糯玉米淀粉的 透光率顯著降低 。 這是因?yàn)榈矸酆耐腹饴手?接與淀粉在糊液中的存在狀態(tài)有關(guān) 8。淀粉 分子中引入的羥丙基基團(tuán) , 阻礙了淀粉分子鏈 間氫鍵的形成 , 降低了淀粉分子間的結(jié)合力 , 增 81研究報告 2004Vol. 30No. 6(Total 198 1-糯玉米原淀粉 ,2-羥丙基糯玉米淀粉3-羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉。圖 1 淀粉糊的透光率加了淀粉顆粒的親水性和膨脹率 ,高度水合和分散 ,的作用下性 , 。213 羥丙基化和交聯(lián)復(fù)合變性對糯玉米淀粉 糊凍融穩(wěn)定性的影響淀粉于水中蒸煮糊化后 , 在冷卻過程中可 形成膠狀結(jié)構(gòu) , 這種膠狀

11、結(jié)構(gòu)在低溫冷藏時會 因淀粉的老化出現(xiàn)析水現(xiàn)象 , 稱為脫水收縮 , 從 而影 響 食 品 的 食 用 品 質(zhì) 和 感 官 品 質(zhì) 9。 Schoch 10用幾種不同的淀粉和變性淀粉做了 冷藏穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性的對比試驗(yàn) , 結(jié)果發(fā) 現(xiàn) , 經(jīng)凍融處理的淀粉糊的析水率與經(jīng)長期冷 藏的淀粉糊的老化具有較高的相關(guān)性 。 Bak 2 er 11對莧菜淀粉凍融穩(wěn)定性研究結(jié)果表明 , 經(jīng) 過一次凍融循環(huán)處理 , 對淀粉水合能力的破壞 程度相當(dāng)于在 4 下將淀粉糊冷藏數(shù)周造成的 影響 。 因此 , 反復(fù)凍融循環(huán)試驗(yàn)可用來評價各 種原淀粉和變性淀粉的冷藏穩(wěn)定性 。由圖 2可以看出 , 羥丙基淀粉和羥丙基磷 酸

12、交聯(lián)糯玉米淀粉具有較高的凍融穩(wěn)定性 , 糯 玉米原淀粉的凍融穩(wěn)定性較差 。 從析水率變化 曲線可以看出 , 羥丙基化能有效提高糯玉米淀 粉的凍融穩(wěn)定性 , 而交聯(lián)反應(yīng)對羥丙基淀粉的 凍融穩(wěn)定性有一定的負(fù)面影響 。 這是因?yàn)榈矸?分子引入羥丙基后 , 一方面減弱了淀粉分子間 的氫鏈形成 , 阻止了淀粉分子間相互聚合引起 的老化 ; 另一方面羥丙基本身具有較強(qiáng)的親水 性 , 起到保護(hù)淀粉糊中水分的作用 。通過交聯(lián) 復(fù)合變性 , 使羥丙基淀粉糊中淀粉分子的密度 分布不均勻 , 在淀粉分子密度大的區(qū)域 , 淀粉分 子間易于形成氫鍵 , 降低了淀粉糊的保水能力 。圖 2 糯玉米原淀粉 、 羥丙基淀粉和羥

13、丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的凍融穩(wěn)定性214 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉對面條品質(zhì) 的影響21411 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉的不同添 加量對面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的影響面條制作過程中很重要的一步是面團(tuán)的形 成 , 面團(tuán)的性質(zhì)與面條品質(zhì)的關(guān)系比面筋更直 接 。 通過對面團(tuán)流變學(xué)特性的分析 , 可為面條 品質(zhì)預(yù)測提供科學(xué)的依據(jù) 。 羥丙基磷酸交聯(lián)糯 玉米淀粉的不同添加量對面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的影響 結(jié)果如表 2所示 。表 2 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉不同添加量對面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的影響添加量 面團(tuán)形成時間 /min面團(tuán)穩(wěn)定時間 /min弱化度評 分 0210 3107040 0152153158044 11031051070

14、46 1152104109042 210- 由表 2可知 , 面團(tuán)的形成時間 、 穩(wěn)定時間隨 變性淀粉添加量的增加 , 先增大后減小 , 弱化度 隨變性淀粉添加量的增加先減小后增大 。 當(dāng)變 性淀粉添加量為 2%時 , 由于吸水過多 , 無法測 出粉質(zhì)參數(shù) 。在一定范圍內(nèi) , 隨著變性淀粉添 加量的增加 , 面團(tuán)的形成時間 、 穩(wěn)定時間延長 ,91研究報告 2004年第 30卷第 6期 (總第 198期 弱化度降低 , 標(biāo)志著面團(tuán)的面條加工性能得到 改善 。 這可能是由于加入適量的羥丙基磷酸交 聯(lián)糯玉米淀粉 , 在和面過程中與部分吸水的面 筋蛋白一起形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。 在不斷的攪拌過程 中 ,

15、隨著水分的重新分配 , 一些原來吸水不足或 未吸水的面筋蛋白進(jìn)一步得到擴(kuò)展 , 吸水膨脹 的變性淀粉具有較強(qiáng)的粘著力 , 有利于將面筋 與淀粉顆粒 、 淀粉顆粒與淀粉顆粒以及在攪拌 中破碎的面筋很好的粘合起來 , 形成了具有較 好的粘彈性 、 延伸性和可塑性的面團(tuán) 。但超過 一定范圍后 , 隨著變性淀粉添加量的增加 , 面團(tuán) 的形成時間 、 穩(wěn)定時間縮短 , 弱化度升高 , 面團(tuán)的面條加工性能變差變性淀粉 ,低 。 , 在面粉中添加 110%的 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉制作面條為宜 。 21412 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉對面條烹 煮特性和感官品質(zhì)的影響在特二粉中添加 110%的羥丙基磷酸交聯(lián)

16、 糯玉米淀粉制作面條與未添加變性淀粉的特二 粉制作的面條其烹煮特性和感官品質(zhì)的比較如 表 3所示 。表 3 羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉對面條烹煮 特性和感觀品質(zhì)的影響原 料 最佳烹煮時間 /min溶出率感官評分特二粉 881275特二粉 +110%羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉61531593 由表 3可以看出 , 添加變性淀粉的面條與 對照相比 , 最佳烹煮時間縮短 , 溶出率降低 , 感 官評分明顯提高 。這一結(jié)果說明 , 添加變性淀 粉對改善面條的烹煮特性和感官品質(zhì)有顯著作 用 。 最佳烹煮時間縮短 , 可能是由于羥丙基磷 酸交聯(lián)糯玉米淀粉分子中的羥丙基基團(tuán)的親水 性大于小麥淀粉中羥基造成的 。

17、 添加變性淀粉 的面條溶出率降低 , 可能是因?yàn)榱u丙基磷酸交 聯(lián)糯玉米淀粉在烹煮時與面筋形成了較為致密 的網(wǎng)絡(luò) , 阻礙了小麥淀粉顆粒的溶出 。普通面 粉混合好的面團(tuán)掃描電鏡顯微結(jié)構(gòu)見圖 3。3,、 膨脹性大 、 粘附性強(qiáng) , 與變 性凝固的面筋蛋白一起形成細(xì)密的網(wǎng)格結(jié)構(gòu) , 從而使后來糊化的小麥淀粉顆粒膨脹時 , 難以 溶出 , 因而溶出率降低 。對面條的感官評價是 以面條煮熟后的色澤 、 亮度 、 光滑度 、 口感等進(jìn) 行綜合評價 。 添加變性淀粉的面條與對照相比 總體感官評價是色澤白亮 、 光滑 、 富有彈性 , 并 柔軟適口 。3 結(jié) 論糯玉米淀粉經(jīng)羥丙基磷酸交聯(lián)復(fù)合變性 后 , 峰粘

18、度 、 谷粘度和終粘度顯著增大 。羥丙 基化大大提高了糯玉米淀粉的透光率 , 而交聯(lián) 反應(yīng)則使糯玉米淀粉的透光率顯著降低 。 糯玉 米淀粉經(jīng)羥丙基化和羥丙基磷酸交聯(lián)復(fù)合變性 后凍 融 穩(wěn) 定 性 顯 著 提 高 。在 特 二 粉 中 添 加 110%羥丙基磷酸交聯(lián)糯玉米淀粉 , 可明顯改善 面團(tuán)的流變學(xué)特性 , 并大幅度降低面條的溶出 率和改進(jìn)面條的感官品質(zhì) 。參 考 文 獻(xiàn)1 姚大年 1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 D 1北京 :中國農(nóng)業(yè)大學(xué) ,1998. 4332 Batey I L 1Curtin B 1Optization of bapid visco analyzer test cond

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23、gineering ,Shandong Agricultural University , Taian , 271018 2(College of Chemistry and Material Science ,Shandong Agricultural University , Taian , 2710183(Shandong Institute of Pomology , Taian , 271000ABSTRACT The pasting properties , clarities and freezing -thaw stabilities of hydroxy 2propylate

24、d waxy maize starch phosphate had been determinated. The result showed that it can remarkably im 2prove noodles cooking and sensory qualities as an modifier 1K ey w ords hydroxy 2propylated waxy maize starch phosphate , pasting properties , clarity , freezing 2thaw stabilities , improver for noodles 行 業(yè) 動 態(tài) 我國納米 “ PET ” 啤酒瓶技術(shù)項目已在蘭州立項一項投資金額高達(dá) 2億