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1、 福建农林大学硕士学位论文锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究姓名:童金华申请学位级别:硕士专业:农产品加工及贮藏工程指导教师:宋洪波20100401福建农林人学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究摘 要锥栗的主要成份是淀粉,其理化特性对加工工艺和品质有着重要的影响。本文主要研究了锥栗淀粉颗粒特性、糊化特性和锥栗淀粉糊回生的影响因素及其抑制方法;并在此基础上,结合市场需求,对锥栗酥饼微波膨化工艺进行了研究。取得的主要研究结果如下:锥栗淀粉理化特性研究锥栗淀粉的直链淀粉含量为.%,相对密度为.,白度为。其结晶结构属于型,颗粒表面光滑,大多数淀粉颗粒形状呈卵圆形,少数为圆
2、形和不规则形状;具有明显的偏光十字和环纹,粒心位于中央;颗粒粒径范围为.岫.。锥栗淀粉糊的透明度低,冻融稳定性差,凝胶强度小,凝沉性强,易回生;其溶解度和膨润度均随温度的升高而增大,但随温度的升高溶解度增加缓慢,膨润度较低,属限制型膨胀淀粉。锥栗淀粉糊及其在不同添加剂环境下的粘度变化的研究结果表明:锥栗淀粉的起糊温度为.;随蔗糖、食盐和碳酸氢钠添加量的增加,锥栗淀粉的起糊温度、峰值粘度升高,凝沉性减弱;在酸性值为和碱性值为条件下,锥栗淀粉糊粘度升高,凝沉性增强; 值为和时对锥栗淀粉糊的峰值粘度和起糊温度影响较小,凝沉减缓。温度变化对锥栗淀粉糊及其在不同添加剂环境下的粘度影响较为明显。锥栗淀粉回
3、生及抑制方法研究锥栗淀粉糊在温度时易回生,后的淀粉糊回生率已达.%,随温度升高回生率上升速度减慢;当值为和时,锥栗淀粉糊易回生,值为和时可延缓其回生;添加./和./蔗糖对锥栗淀粉的回生率有极显著影响,当蔗糖添加量为./和./时锥栗淀粉回生延缓或受到抑制;添加食盐可延缓或抑制锥栗淀粉糊的回生,不同食盐添加量对锥栗淀粉糊回生无显著影响。以六种添加剂的不同添加量对抑制锥栗淀粉回生的效果研究表明:六种添加剂都对锥栗淀粉回生有显著抑制效果,以它们的最小添加量对降低锥栗淀粉糊回生率的大小进行比较,单甘酯对锥栗淀粉糊回生抑制效果最好,其次足硬酯酰乳酸钠、海藻糖、硬酯酰乳酸钙和蔗糖酯,双乙酰酒石酸单双甘油酯锥
4、栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究福建农林大学硕十学位论文较差。通过。正交实验,优化的抑制锥栗淀粉糊回生最佳复合剂配方为:./单甘酯、./硬酯酰乳酸钠、./硬酯酰乳酸钙和./蔗糖酯。锥栗酥饼微波膨化工艺研究通过对微波膨化加工锥栗酥饼的基本原料及工艺进行研究,以膨化度、硬度及综合感官评价为指标,通过单因素分析及正交试验确定微波膨化锥栗酥饼的最佳基本配料为:即配料的最优基本配方为%锥栗粉即原料粉中锥栗粉与面粉的比例为:、.蔗糖、.起酥油。其他辅料为食盐.、碳酸氢钠.昏乳化剂. 、. 、. 和. ,物料的水分含量为%。采用最佳基本配料研制的锥栗饼的膨化度、酥脆性、色泽、口感、香气都达到了最佳状
5、态。微波膨化锥栗酥饼基本流程的最佳工艺参数为:锥栗粉为过目筛的筛下粉、揉粉混合时间 .、饼坯厚度.、微波膨化功率和膨化时间.。关键词:锥栗;淀粉;理化特性;回生;酥饼锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化:艺研究福建农林大学硕士学位论文 ,. 嬲 .,. : . .% ., . . . ., . , . .% .福建农林大学硕士学位论文锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究. ././ ./ ., .,.,. :./ ,./ ,././ ,% ,:,. . ,. . ,. ,. ,. .%. , :; ;. ,.: ; 福建农林人学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化:艺研究第一章
6、文献综述及总体立题思路锥栗的研究和利用概述.锥栗的营养成分锥栗俗称榛子,壳斗科榛属植物,壳斗球形,种子富含淀粉,属淀粉类植物。我国长江以南的浙、闽、赣、湘、鄂等都有栽培,而以福建、浙江、江西、四川等省的锥栗产量较为丰富,福建最为盛产,质量最好,品种资源、栽培面积和产量均位于全国之首瞻。据营养分析研究口,锥栗淀粉含量占干物质.%.%,占可食部分.%.%,可溶性总糖含量为.%.%,蛋白质.%.%,脂肪.%.%,富含维生素、矿物质和氨基酸等。以油榛和毛榛为例,果肉中其主要营养成分如表.、表.所示。表.锥栗果实的主要营养成分.福建农林大学硕士学位论文锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究表.锥栗蛋
7、白质的氨基酸成分含量/%.%从表,表可知,锥栗营养成分较全面,各营养成分的含量都高于板栗哺,这些营养成分构成锥栗质地细腻和特有的风味。而且果实中富含种氨基酸,其中种人体必需氨基酸的含量占氨基酸总含量的.%.%。因此,锥栗具有较高的营养价值,这为其简单食用和深层次加工提供理论依据。.锥栗的药用价值锥栗为我国重要的木本粮食树种之一,是一年种百年收的经济林果树。由于锥栗营养成分高,特别是其淀粉含量较高,果实质地细腻,味美可口,清香脆甜,因此,其可鲜食、炒、炖、焖食,还可加工成罐头,磨粉制糕点,作为幼儿的辅食等,是无公害的绿色食品。近年来,人们开始逐渐重视锥栗的营养和保健价值、经济和产业价值,它不仅是
8、我国具有特色的出:创汇的农产品之一,也是锥栗产区人们增收的重要产业。锥栗不但营养丰富,而且药用价值也高。据有关记载口,栗味甘、温、无毒,有补脾、补肾、强筋、活血止淤的功效;栗中脂肪为不饱和脂肪酸,适于高血压、心血管硬化患者食用;以及栗内的薄皮有去皱纹、美容的效果。.锥栗的利用、研究现状及应用前景锥栗营养丰富,其维生素含量与桔实类果实不相上下旧,肉质较板栗细腻,香脆细嫩,特别是淀粉含量高。锥栗果适于生食或加工,当前的锥栗产品以糖炒、罐头、冷藏加工为主。为满足人们对锥栗食品品种多样化需求,可研究开发制成蜜饯、栗粉糕、锥栗馅料,或与面粉配合制成糕点、营养代米粉、膨化锥栗酥饼等绿色食品。目福建农林大学
9、硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究前我国锥栗年产量约万吨。由于品种优化与种植面积的扩大,锥栗产量不断增大,但锥栗果易变质,不耐贮藏。随着锥栗产量的提高,其加工显得也越来越重要。因此,锥栗果实的加工是实现锥栗产业化发展的趋势。淀粉理化性质的研究进展淀粉是人类能量来源的最重要的物质之一,是植物中最丰富和最重要的储备多糖,是许多食物的组分和人类营养的重要来源?,同时也是非常重要的工业原料。随着淀粉业的发展,淀粉产品不断增加,应用范围和领域不断扩大,与此同时人们对淀粉的研究更加深入广泛。.淀粉颗粒特性的研究.淀粉颗粒大小与形状淀粉作为植物光合作用最重要的终产物,广泛分布于植物的各
10、个器官以淀粉颗粒的形式存在?。植物品种不同淀粉颗粒的大小、形状、晶体结构、直支链淀粉的比例及其化学组成都不同。如大米淀粉颗粒粒径范围大约在.,颗粒较小,为多角形;百合淀粉颗粒的大小较均匀,粒径范围大约在一,形状大多呈多角形或圆形;板栗淀粉颗粒大小差异较大,粒径范围大约在,形状复杂多样,有荞麦粒形、球形、纺锤形、椭圆形等多种形状。.淀粉颗粒的偏光十字由于淀粉颗粒内部存在种不同的结构,即结晶结构和无定形结构,这种结构密度和折射率存在差别,而产生各向异性现象,用偏光显微镜观察淀粉颗粒时,无定形结构的淀粉不产生双折射现象, 而在有结晶结构的淀粉颗粒中可观察到淀粉的双折射现象,这叫偏光十字 。已有研究者
11、对淀粉进行这方面的报道,陈晓胡用偏光显微镜观察竹芋淀粉颗粒的偏光十字,观察到竹芋淀粉颗粒表面呈明显的偏光十字,形状不规则、有相当部分呈垂直十字、若干呈斜十字和形。向弘等口町观察了捏合淀粉颗粒偏光十字的变化,观察到淀粉颗粒捏合前具有明显的偏光十字,捏合后由于受到机械力的作用,淀粉颗粒结构被破坏,偏光十字消失。.淀粉颗粒的结晶结构淀粉是一种天然多晶聚合物,淀粉颗粒具有结晶结构,呈一定的射线衍射特征图,其结晶结构常有、和型乜训,根据九对天然的淀粉颗粒一射线粉末衍射研究:淀粉颗粒有、和型结构。谷类属型;块茎果实和茎的淀粉属型结构;某些根和种子淀粉属型结构;直链淀粉形成络合物的典型图形即为水合型结构。福
12、建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究水分含量、温度、处理时间的不同,以及机械剪切力对淀粉结晶结构产生影响,而形成不同晶形。如玉米淀粉熔融过程中直链淀粉与类酯形成不同类型的络合物,水分含量高的淀粉中直支链淀粉络合物形成型结构,中等水分则形成型结构陇;又如捏合后的淀粉颗粒由于机械剪切力的破坏,淀粉结晶结构变成型钔。.淀粉颗粒的组成淀粉颗粒主要由直链淀粉和支链淀粉组成,直链淀粉和支链淀粉占淀粉干物质量的%,它们具有不同的结构和性质口。来源不同直链淀粉和支链淀粉的比例不同,一般淀粉中直链淀粉的含量为%,有的植物直链淀粉的含量则会超过%,如莲子淀粉的直链淀粉高达.%嘲。此外
13、,淀粉中还含有水分、蛋白质、脂肪和矿物质元素。淀粉中的水分含量取决于贮藏环境的温度、相对湿度,一般含水量为%一%;纯淀粉中蛋白质含量通常小于.%;脂肪则会因淀粉种类不同而不同,一般禾谷类脂肪含量为.%一.%,薯类淀粉的脂肪为.%一.%;淀粉中含少量的矿物质,一般为.%.%,主要为盐类物质,坚果类淀粉矿物质微量元素含量较高、较丰富们。.淀粉糊化特性及回生研究进展.淀粉糊化特性研究淀粉糊化是淀粉微晶的溶胀过程,颗粒结构从有序到无序的转变,包括淀粉颗粒的水化溶胀、结晶态消失,以及糊粘度和透明度的变化等复杂现象啦矧。淀粉的糊化特性主要是反映淀粉糊的粘度性质、流变学性质和热力学性质等几个方面,也包括淀粉
14、糊的热稳定性、冻融特性、凝沉特性、透光率等。目前通常采用质构仪对淀粉凝胶的结构进行分析,测定参数有硬度、胶粘度、脆性、弹性、粘合性、粘性等。淀粉糊化与含水量和加热温度有关。丁文平等畸,等恤,等系统研究了含水量对淀粉糊化的影响。他们认为,淀粉糊化是需要足够的水分条件下,由于一定加热温度的条件下,由于水分子的作用使淀粉颗粒的结晶结构被破坏,而在较低的温度下淀粉就能被糊化,当淀粉体系内自由水不足时淀粉颗粒的结晶结构不易破坏,糊化温度就会不断上升其结构才被破坏而糊化。淀粉糊化还与淀粉体系中的介质有关。如脂类、可溶性糖、乳化剂、盐类和多羟基化合物的存在抑制了淀粉的吸水膨润及直链淀粉的渗析,提高了淀粉体系
15、的糊化温度和淀粉凝胶体系的流变学特性】。福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化.:艺研究.淀粉的回生影响因素研究淀粉糊化后静置一段时间后就会沉淀,这是由淀粉回生引起的。淀粉回生有短期回生和长期回生。淀粉短期回生主要是在较短的时间内糊化后的淀粉中无序的直链淀粉由于氢键的作用变化有序的交联,形成结晶九。淀粉的长期回生主要与淀粉种类、来源、食品中的成分和外界条件等有关,这些因素引起淀粉凝胶变硬、变脆、透明度降低以及凝胶的持水能力逐渐变弱等变化柏。一般情况下,食品加工过程中淀粉的回生都是由于淀粉的长期回生引起的。.直链淀粉与支链淀粉对回生的影响在淀粉体系中直链淀粉存在于淀粉分子内
16、部,只有当淀粉糊化崩解时才从内部渗析出来。等玎研究表明,当没有外力的作用或温度低于时,大部分的淀粉颗粒结晶结构通常不受到破坏,直链淀粉颗粒就不容易从内部渗析出来,淀粉不能被充分糊化,易回生。另外,淀粉体系中,直支链淀粉的大小比例对淀粉糊回生有极大影响,由于支链淀粉的支叉结构受到较强的抑制,从而能有效地抑制直链淀粉的有序的重结晶别。因此,支链淀粉与直链淀粉在淀粉体系中的比例影响着淀粉回生,但一般引起食品品质劣变的回生都是由淀粉的长期回生所引起的,而且直链淀粉构成比例越大,越容易老化。.水分和贮藏温度对淀粉回生的影响淀粉糊化就是由于大量水分子进入淀粉颗粒的结晶区域,使淀粉颗粒迅速膨胀,糊化淀粉的重
17、结晶则是水分子从糊化淀粉的无定形逸出,使淀粉中的直支链淀粉重排和结晶。重结晶时,之前被无定形区均匀包裹的水分子部分扩散进入结晶层,部分由于由无定形区变成重结晶区后包裹水分子的能力降低而渗析出来。安红周等,丁文平等,田翠华等对水分含量引起淀粉回生进行了较为系统的研究,研究结果表明:淀粉体系中含水量高,淀粉颗粒分子碰撞机会多,易于凝沉,引起淀粉回生;含水量低,淀粉分子碰撞机会少,凝沉慢,不易回生。水分含量为%,%的淀粉体系最易产生回生,水分含量在%以下时的淀粉回生速度很慢,直链一脂类复合物的解体温度随着水分含量的降低而升高,淀粉凝胶达到稳定的时问越长。因此,糊化淀粉含水量大小影响淀粉回生程度。贮藏
18、温度对糊化淀粉的回生有着显著影响。糊化淀粉在温度为时最易老化。如温度在以上或。以下时则不易老化,但当温度恢复到常温时,老化现象仍会发生。赖健等研究了温度对马铃薯淀粉回生的影响。结果表明,在含水量福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究不变的条件下,贮藏温度从降低到一,贮藏,淀粉的度降低,结晶度升高。丁文平等踟研究了温度对大米淀粉的回生的影响,结果表明,大米淀粉糊体系中的支链淀粉,在时能快速重结晶,在时重结晶速率减缓。因此,冷冻淀粉质食品需要速冻,否则可能使部分淀粉老化,使品质降低。另外,淀粉糊温度下降速度对其回生也有很大影响,糊化淀粉冷却过程中冷却速度过慢可以使淀粉
19、分子有时间取向排列,使淀粉回生,而快速冷冻可抑制淀粉回生们。.酸碱度对淀粉回生的影响一般认为,酸性和碱性条件能影响淀粉回生程度。綦菁华等嘞研究了不同值对板栗淀粉回生的影响结果表明:值为和时,板栗淀粉易回生,而值为、和时回生受到抑制;日本的二国二郎等隋”研究也表明了淀粉糊在碱性条件下淀粉回生很难。说明淀粉回生在高酸性和碱性条件下易受到抑制。.共存物对淀粉回生的影响淀粉的回生受到无机盐化合物、糖类物质的影响。张燕萍等研究发现食盐浓度小于或等于%可阻止玉米淀粉的回生。由于无机盐化合物在水溶液中电离出离子如一、。、一、扣、等,产生水化作用延缓或抑制淀粉的回生。瞄研究发现,糖分子的羟基数目及分子大小影响
20、淀粉的回生速度,糖分子羟基数目越多或分子越大,淀粉越容易回生;糖液浓度升高,回生越明显,且蔗糖和麦芽糖比葡萄糖和果糖更易促使淀粉回生;而另一研究表明几种糖类物质对淀粉回生的影响强弱为果糖葡萄糖蔗糖四;旧也报道了果糖能促进淀粉回生,而核糖和木糖能抑制淀粉的结晶速率和淀粉回生。.抑制淀粉回生的研究进展糊化淀粉的回生是难避免的,但是在了解影响淀粉回生的因素后,并充分利用研究结果,采用有效措施来延缓淀粉回生,重要的是要将淀粉回生带给淀粉类食品的不良影响降至最低。近年来,为了降低淀粉回生给淀粉类食品带来的影响,越来越多的科研人员采取各种方法抑制淀粉的回生,如采用添加乳化剂、亲水胶体、酶类等嘲。王显伦等人
21、旧采用添加剂抑制淀粉回生研究表明,在方便米饭中添加.%亲水单甘酯、. 一环状糊精不易回生;张燕萍等人嘲采用酶浸泡梗米并添加蔗糖酯和单甘酯质量比.:.的混合方法抑制淀粉回生,结果表明,该方法能抑制即食米饭的回生;此外,在淀粉类食品中添加食盐、生物酶、山梨糖酯、甘油酯、蔗糖酯及海藻糖等都能达到延缓淀粉回生的目的娜副。福建农林人学硕十学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究.微波技术应用的研究进展近年来,微波作为一种新技术,已被广泛的应用于食品工业之中。如采用微波对食品进行加热、解冻、干燥、杀菌等。微波加热与常规加热方法不同,微波是通过物质电磁波的反射和吸收,深度可达几厘米,在微波加热时
22、物料升温快速、加热时问短、加热力度大,它不依靠表面热传导方式加热,避免了常规加热方式存在的一些问题,如物料需要预热、加热时间长等问题四。目前,微波作为一种新的加热能源,已被应用于食品、医药、通信等行业怕酬。在微波技术应用方面,许多发达国家起步较早,已取得许多突破。在美国、苏联、日本等国家微波技术在食品加工中的应用研究已有一定规模,微波技术的应用领域主要包括干燥、烹调、解冻、灭酶保鲜、杀菌、焙烤、膨化等哺删。微波膨化技术是利用微波的加热特性,在加热时,微波能由物料内部反射到物料表面,利于物料内部蒸汽的产生和积累,加热速度快。由于物料内部气体温度急剧上升,蒸汽的形成速率快,引起物料内外出现蒸汽压差
23、,当物料内压力超过物料组织结构承受能力时,引起物料膨化旧。与传统膨化技术相比,微波膨化食品具有含油率低、省时、卫生、方便、节能和营养物质损失少等优点,其应用前景广阔川。相比之下,我国的微波技术研究面起步较晚,发展相对落后。微波技术起初仅是在微波炉的应用,用于加热和烹调食品等。随着科技进步,微波膨化技术开始在食品生产中应用研究,如膨化主食、苹果片、小食品、速溶饮料和强化食品等,亦有采用膨化工艺生产淀粉和处理谷物的应用取得一定的成效争俐。近年来,由于消费者对膨化食品的品质要求越来越高,引起微波膨化技术应用于食品的研究飞速发展。膨化食品从传统加工如采用高温加热、油炸、直接挤压膨化技术到采用微波膨化技
24、术、过热蒸汽膨化技术等一些现代食品工程高新技术,不仅缩短加工时间,而且较好地保留了食物原有营养成分,产品质量不断提高。在微波膨化高淀粉类食品研究中,张立彦等盯引,张淼等叼的研究表明,含支链淀粉较多的混合物料淀粉的糊化度越大,微波膨化产品组织结构越好,膨化率越高。随着现代化工农业的迅猛发展,人民生活水平的提高,人们也越来越关注食品的品质和营养,因此采用低能耗、高效率的微波技术是近年来膨化食品生产技术发展的一个方向。但由于我国对于微波膨化技术应用的基础研究还处于起步阶段,微波膨化技术在食品加工中的应用还需进行深入研究和开发。本课题研究的意义和内容福建农林大学硕士学位论文 锥粟淀粉理化特性及锥栗酥饼
25、微波膨化:艺研究.本课题研究的意义锥栗是我国重要木本粮食植物之一,具有丰富营养,且有很高的利用价值和发展前景。目前市场主要锥栗食品加工大多为糖炒、罐头、去壳包装、速冻、制粉、干制等。因此,针对我国锥栗资源日趋发展的现状,利用锥栗果仁开展锥栗淀粉物理化学性质变化的研究,着重对其淀粉的颗粒特性、直链淀粉和支链淀粉的含量、溶解特性、凝沉特性、糊化特性及其回生与抑制方法的研究,并研究利用微波膨化技术开发锥栗酥饼,以符合人们对食品从温饱型转向营养、保健型的需求,具有明显的社会效益和经济效益,对促进锥栗的加工业的良性发展具有重要的作用。.本课题研究的内容锥栗淀粉颗粒特性及糊化特性锥栗淀粉颗粒特征的研究,主
26、要研究锥栗淀粉的大小形态、结晶结构、凝沉特性、支链淀粉和直链淀粉含量等。锥栗淀粉的糊化特性的研究,主要研究包括锥栗淀粉糊的凝沉特性、溶解度与膨润力、透光率、冻融稳定性、凝胶强度、粘度特征值及常见食品添加剂和不同值对淀粉粘度特征值的影响。影响锥栗淀粉回生的因素及抑制方法的研究锥栗酥饼微波膨化工艺研究福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究第二章锥栗淀粉的理化特性研究引言锥栗 属壳斗科栗属植物。我国锥栗资源十分丰富,主要分布于浙南闽北地区阻门。锥栗果仁甜脆,可生食,风味优于板栗。淀粉含量占果仁的.%.%,锥栗果仁的特性与其淀粉的特性有着密切关系。本章着重对锥栗淀粉颗粒的
27、理化特性进行的测定和分析,为进一步开发锥栗新产品提供理论依据。材料与方法.实验原料锥栗:福建建瓯仁达食品有限公司提供,品种油榛,产自福建建瓯。马铃薯淀粉,自制;玉米淀粉,自制。一、柠檬酸、%乙醇、无水乙醇、正丁醇、异丙醇均为分析纯。.主要实验仪器和设备型倒置显微镜,日本奥林巴斯株式会社;扫描电子显微镜,日本电子公司;紫外可见分光光度计,龙尼柯上海仪器有限公司;?型粘度测定仪,德国布拉班德公司;一型偏光显微镜,麦克奥迪实业集团有限公司;/型射线粉沫衍射仪,日本理学公司;飞利搅拌机,上海飞利浦设备有限公司;型高速组织捣碎机,上海标本模型厂;数显恒温水浴锅,上海精宏有限公司;一低速超大容量离心机,上
28、海安亭科学仪器厂;一电热鼓风恒温干燥箱,上海博迅实业有限公司;电子分析天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司。.实验方法.锥栗淀粉制各工艺工艺流程新鲜锥栗一脱壳去衣一护色一清洗一捣碎一磨浆一过滤一静置沉降一洗涤一干燥一粉碎过筛一锥栗淀粉操作要点福建农林大学硕士学位论文锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究将新鲜锥栗脱壳去衣后,加.%.、.%柠檬酸和.%的水溶液护色浸泡,并以净水清洗。将锥栗果仁与蒸馏水按质量比:混合,高速组织捣碎机捣碎后经食品磨浆机磨浆,过目的滤布;用蒸馏水反复洗涤滤渣次,将淀粉完全洗出;过滤后合并滤液,静置沉降,并反复洗涤、沉降次,直到沉降所得的淀粉为白色。去上清液将沉淀物取
29、出,置于的烘箱中干燥,待锥栗淀粉中水分含量降至%左右取出粉碎,过目筛,得到锥栗淀粉备用。.锥栗淀粉主要化学成分的测定/水分:常压干燥法, 淀粉水分测定方法。蛋白质:凯氏定氮法,/ 淀粉及其衍生物氮含量测定方法。/ 淀粉灰分测定方法。灰分:直接灰化法,脂肪:索氏抽提法, / 淀粉总脂肪测定方法直链淀粉含量:分光光度计法。 ?水稻、玉米、谷子籽粒直链淀粉测定法。直链淀粉标样由农业部谷物及制品质检中心哈尔滨购得。标准溶液制备:精确称取的直链淀粉标样.,置于容量瓶中,加入.%乙醇湿润,再加入./溶液,在沸水浴中加热溶解、冷却。去离子水定容至,混匀,即得直淀粉标准溶液。待测样品的制备:步骤同标准液。将标
30、准溶液和待测溶液分别上机检测,系统对照标准曲线计算出锥栗淀粉直链淀粉含量。.锥栗淀粉颗粒理化性质的测定/.相对密度:量筒法, 粮食、油料相对密度的测定方法。并与马锥薯淀粉和玉米淀粉相比较。白度:采用白度仪进行测定。并与马锥薯淀粉和玉米淀粉相比较。一射线衍射分析:采用粉末法,一射线衍射分析条件在.范围连续扫描所得;步长:.;靶型:;,管流管压:、。光学显微镜观察:日本型倒置显微镜观察。偏十字观察:型偏光显微镜观察。表面结构观察:日本型电子扫描显微镜观察。凝沉特性晦:称取.的淀粉样品,用去离子水溶解调成%/,值福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化:艺研究分别为.、.、.、.
31、、.及空白对照的淀粉乳样品各,糊化后,分别把淀粉糊装入个的量筒中,在室温一下静置沉淀,每隔一段时间记录上层清液的体积。用清液体积占糊总体积的百分比随时间的变化情况来表示糊的凝沉特性。溶解度和膨润度畸:准确称取.淀粉样品,配成%的淀粉乎,分别在、水浴中加热并搅拌,以/离一。取上清液并在水浴中蒸干,于烘至恒重,称重,计算其溶解度。称取沉淀物质量,计算其膨润度。溶解度和膨润度的计算公式如和。溶解度%垒膨润度%兰里/五:式中:上清液烘干至恒重后残留物的质量,;一样品绝干质量,;卜离心后沉淀质量,。透明度盯:称取.淀粉样品,用去离子水调成%/的淀粉乳,在沸水浴中加热,使之完全糊化,冷却至室温;以蒸馏水为
32、空白,在波长处测定淀粉糊的透光率。同玉米淀粉和马铃薯淀粉作对比。实验重复次,取平均值:冻融稳定性陋:准确称取.样品,加蒸馏水调成%/的淀粉乳,在沸水浴中加热至完全糊化。取淀粉糊称重,倒入塑料离心管中并加盖,放入冰箱内冷冻;取出后于室温自然解冻。如此反复冻融次。以/离,分别计算次冻融的析水率。计算公式如。析水率塑重二笋。淀粉糊凝胶强度:称取.和.粉样品,用蒸馏水调制成%/和%/的淀粉乳液各,在沸水浴中加热、并不断加入沸腾的蒸馏水保持体积不变直至至完全糊化。将淀粉糊静置至室温后在贮藏,取出于室温回温。采用质构仪以压缩模式测定凝胶强度。探头下行速度模式为:测前速度./,测定速度./,测后速度./。以
33、凝胶的最大破坏力作为凝胶强度/,重复福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究试验次,取平均值。.粘度曲线的测定淀粉粘度曲线:采粘度测定仪测定。仅锥栗淀粉,用蒸馏水配制成的淀粉乳,加入到测定杯中,以转子转速/,./的加热速率加热升温。先将淀粉乳加热到后,再升温至、保温后;以./的速降温速率冷却到,保温:形成粘度曲线。常用食品添加剂对粘度影响糖、食盐、碳酸氢钠以及酸碱性控制是粮谷食品加工重要控制因素。按蔗糖质量浓度%、%、%分别加入淀粉乳中搅拌均匀,测定不同蔗糖浓度的粘度曲线;按食盐质量浓度为%、%、%加入淀粉乳中搅拌均匀,测定不同食盐浓度的粘度曲线;按碳酸氢钠质量浓度
34、为%、.%、%加入淀粉乳中搅拌均匀,测定不同碳酸氢钠浓度的粘度曲线;以和调淀粉乳至值为、,测定不同值时的粘度曲线。淀粉乳浓度的配置及粘度测定方法同本节中“。?结果与分析.基本物理化学性质锥栗淀粉的主要成分测定锥栗淀粉的主要化学成分如表.所示。表.锥栗淀粉的主要化学成分.表.表明水洗制备的锥栗淀粉中含有少量的蛋白质、脂肪,极少量的灰分。淀粉的构成主要为直链淀粉和支链淀粉。相对密度和白度的测定测定锥栗淀粉以及马铃薯淀粉、玉米淀粉的相对密度和白度如表.所示。福建农林人学硕:学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化丁艺研究表.相对密度和白度.由表.可知,锥栗淀粉的相对密度为.,白度为。相对密度与罗
35、凤莲口试验所得的板栗淀粉相近,但低于马铃薯淀粉和玉米淀粉的相对密度;白度较马铃薯淀粉和玉米淀粉明显偏低,这由于锥栗淀粉的脂肪含量较高,一定程度影响了其白度。锥栗淀粉颗粒的一射线衍射分析通常根据晶体结构、偏光十字、层纹明显程度和颗粒大小等来区分淀粉的品种。按衍射光谱特性淀粉晶体结构可分为、和型 。通常谷物类淀粉呈现型,大多数的块茎类淀粉呈型,豆类淀粉多为型,而普遍认为型是型和型的混合物。测定锥栗淀粉颗粒的一射线衍射图如图.所示。逞拦;杂:卜挂 衍射角 /。图.锥栗淀粉颗粒的一射线衍射图. 通过计算机图谱比对分析,锥栗淀粉颗粒具有结晶性结构,锥栗淀粉的.和.,其代表型的玉米淀粉类似,衍射角在.处有
36、较强的衍射峰,又与型结晶结构淀粉相类似。因此,锥栗淀粉颗粒的结晶结构属与的混合型,属于型。淀粉颗粒的光学显微观察用:的甘油与水混合液作溶剂,制成淀粉乳,涂于载玻片上。采用型倒置显微镜放大倍观察淀粉颗粒的形状结构,结果如图.所示。福建农林人学形。学位沦爻 锥柴淀粉理化特什及钳荣酥饼微波膨化艺刨究一图. 锥栗淀粉颗粒的光。学罹微观察图. 从图.可看出锥栗淀粉颗大小不一,形状多呈卵圆形,少数里圆形或不规则髟状。淀粉颗粒内部有明显的环纹,粒心位丁中央。淀粉颗粒的偏光显微观察偏光十字是淀粉晶体在偏光显微镜下观察的双折射现象,反应淀粉糊化的程度。在放大倍的偏光显微镜下可观察剑淀粉颗粒双折射现象形成的偏光十
37、宁。锥栗淀粉颗粒偏光十如图.所示。矧.锥策淀粉颗粒的偏光十字图片.从图.:?见锥栗淀粉颗考证具有明显的偏光字,偏光十宁的交义点位淀粉剩粒中心。锥栗淀粉偏光,呈“”、“”彤态。福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究淀粉颗粒的表观结构以扫描电镜放大倍观察锥栗淀粉颗粒的表面结构,结果如图.所示。图.锥栗淀粉颗粒的电镜扫描图.从图.可看出锥栗淀粉颗粒表面光滑完整,无裂纹和破损,大多数呈卵圆形,有少数呈圆形或不规则形状。锥栗淀粉颗粒的粒径范围在.。.锥栗淀粉糊的性质测定.锥栗淀粉糊的沉凝特性淀粉糊的凝沉也即淀粉的回生。淀粉糊随着保存时问延长,淀粉糊凝胶体变浑浊,透明度降低,
38、持水能力降低,水分析出,是由于溶解、分散的淀粉分子重新凝集引起的,表现了淀粉的回生特性。以去离子水配置质量浓度为%的锥栗淀粉为.糊,测定沉凝特性曲线,结果如图.所示。福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化:【艺研究吕娶垃艇蜒一刀加加仲 时间,图.锥栗淀粉糊凝沉特性曲线. 图.所示表明,沉凝的初始阶段曲线较为平缓,淀粉糊析出的水分很少,表明此阶段淀粉糊凝沉速率较小;后上清液体积快速增加,表明此阶段凝沉速率随时间快速加大;至后开始趋于稳定,说明此时随时间的增加沉凝现象不再加剧。锥粟淀粉糊的这种凝沉现象主要是淀粉分子间通过氢键进行分子与分子之间的重结晶,使其持水能力降低,水分析
39、出所致。测定不同值时的锥栗淀粉糊凝沉曲线如图.所示。卜?一畸一一一?。鬻。零丑众舡 娶螳臻姆叫 时间/图.值对锥栗淀粉糊凝沉特性的影响.?从图.可知, 值为时对锥栗淀粉糊的凝沉速率影响较大,特别是在之间凝沉速度加大、后凝沉速度逐渐趋于平稳。在值为和的条件下,锥栗淀粉糊的凝沉曲线与空白对照:图.曲线较为相近,变化较小。在碱性和中性条件下锥栗淀粉凝沉速率较为缓慢,且影响较小。由此福建农林大学硕士学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究可知,较强的酸性条件对糊化后锥栗淀粉凝胶稳定性影响较大,易引发凝沉,保水能力明显减弱;中性或偏碱性条件可一定程度抑制凝沉,对保持保水能力有定作用。.溶解度
40、和膨润度已有研究表明,淀粉的溶解和膨润与淀粉颗粒的大小、形态结构及直支链淀粉的含量等有关。由于直链淀粉溶于热水,而支链淀粉不可溶,因此溶解度反映的是在一定温度下直链淀粉从颗粒中逸出的量,即一定温度下已溶解淀粉的质量分数。膨润度主要反映的是淀粉颗粒吸水特性,是指在一定温度下淀粉的吸水量。溶解度和膨润度可综合反映淀粉与水之间相互作用的大小。测定锥栗淀粉溶解度和膨润度曲线如图.所示。十溶解度十膨润度莲咖 赴荟妞温度代图.锥栗淀粉溶解度与膨润度.图.表明,不同温度对锥栗淀粉溶解度与膨润度有不同程度的影响。在实验温度范围内,溶解度随温度的变化近似呈线性增大。温度为时锥栗淀粉溶解度为.%,时溶解度达.%。
41、锥栗淀粉的晶体结构使其不溶于冷水,达到其糊化温度后溶解度随温度的升高而增加,这是因为淀粉颗粒的晶体结构被破坏;随着温度的上升,微晶束结构开始松动,淀粉开始溶解;随着温度逐渐升高淀粉团粒不断崩解,淀粉游离出来,溶解度不断增大。在范围内,膨润度随温度的增加稍有升高;后膨润度迅速增大;膨润度升高较缓,此后又加速膨胀;至膨润度增为.%;大于后膨润度趋于稳定。该特征表明锥栗淀粉的膨润为典型的分段膨胀过程。时锥栗淀粉溶解度为.%、膨润度却高达.%,可见锥淀粉属于限制型膨胀淀粉。锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究福建农林大学硕士学位论文.锥栗淀粉糊透明度淀粉糊的透明度是完全糊化的淀粉糊所表现的特征之
42、一,该特性影响到淀粉类食品感观和可接受性。淀粉糊的透明度受淀粉的种类、直链淀粉和支链淀粉含量、淀粉的回生以及在淀粉中添加的组分所影响。测定%/锥栗淀粉、玉米淀粉及马铃薯淀粉完全糊化后的透光率如图.所示。毋褂絮蝌暑;阳加广?厂?锥栗淀粉 玉米淀粉 马铃薯淀粉图.淀粉糊的透光率.由图.可知,锥栗淀粉糊透光率为.%、玉米淀粉糊的透光率仅为.%,而马铃薯淀粉糊的透光率达.%。锥栗淀粉糊与玉米淀粉糊透光率都很小、且较接近,这是因为锥栗淀粉与玉米淀粉颗粒具有相似的特点,即均含有较多的直链淀粉,淀粉颗粒小,不易完全糊化,导致在淀粉糊中还残存未糊化的淀粉颗粒而影响淀粉糊的透明度。.锥栗淀粉糊的冻融特性淀粉类冷
43、冻食品加工后需要在低温下冻藏,淀粉冻融性的好坏与冷冻食品品质有密切关系。如果淀粉糊的冻融稳定性不好,食品经冻融后淀粉胶体结构被破坏而使得持水性降低,不能维持食品的原有的质构而影响食品的品质。冻融次数对淀粉糊析水率的影响如图.福建农林人学颀:学位论文 锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化下艺研究厂长槲乓器口 口一次 次 三次次数/次图.锥栗淀粉糊冻融稳定性. ?图.表明锥栗淀粉糊析水率随着冻融次数的增加而增大。锥栗淀粉糊经一次冻融冷冻并常温解冻的析水率为.%,二次冻融和三次冻融的析水率分别为.%和.%,说明锥栗淀粉冻融特性差。淀粉的冻融特性与淀粉中直链、支链淀粉含量有关,直链淀粉含量越高,在冻融过
44、程中由于淀粉分子的羟基之问形成氢键,各个直链淀粉分子就缔合形成分子聚合体,导致淀粉的持水能力降低,析水率升高。由于锥栗淀粉中个直链淀粉含量较高含量为.%,冻融使其持水能力明显减小。在显微镜下放大倍显微观察未冻融及不同冻融次数的淀粉糊表面特征,分别如图.和.、.、.所示。图.锥栗淀粉糊的显微镜观察图 图.锥栗淀粉糊的显微镜观察一次冻融糊化后冷却至室温. . 福建农林人学坝学位论文 锥荣淀粉理化特件及锥栗酥饼微波膨化艺讲究醢 .图.锥架淀粉糊的疆微镜观察:次冻融 锥荣淀粉糊的显微镜脱察一二次冻融. .图.表明,锥栗淀粉糊化后山于吸水膨润,在显微镜下观察,其表面光滑,均匀无杂色。由图. 霸出,淀粉糊
45、经次冻融后表嘶略显现料糙,有细隙,出现海棉状特征;光泽有所变暗,有粉广色泽块出现。幽.、.表明,经:二次冻融后,孔隙增大;经二次冻融后完全呈现海棉体。综上可知,冷冻条件下锥栗淀粉糊的持水性和冻融稳定性较筹,彳、适用作冷冻食品的加。.锥栗淀粉糊凝胶强度的测定不同质量浓度锥栗淀粉糊的凝胶强度如表.:所示。农. 不同质皱浓度锥粟淀粉糊的凝胶强度.质蕈浓度/% 凝胶幔度/?. 表.:表明,质量浓度为%的锥栗淀粉糊的凝胶强度较小,质量浓度为%的淀粉凝胶强度较人,但总体表现为较低的水平。淀粉的凝胶强度与直链淀粉和支链淀粉比例、分子之问聚合度的大小有天、”:直链淀粉含量越商,直链淀粉分子越人,淀粉就越小易被充全糊化,则凝胶强度越小;反之,形成的凝胶强度就越人。于锥柴淀粉的卣链淀粉含景高,分子之问的聚合度较人,导致淀粉糊的凝胶强度小。闪此?,.合王吁
