韧化处理对大米淀粉性质的影响.pdf

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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。万方数据韧化处理对大米淀粉性质的影响刘惠惠,廖卢艳摘要:为韧化处理在大米淀粉改性中的应用提供理论依据,%~%跫露源竺捉腥突恚缓筇崛∪突砗大米中的淀粉,以未经韧化处理提取的大米淀粉为对照,研究韧化处理对大米淀粉溶解度、膨润力、糊化特性、消化特性和冻融稳定性的影响。研究结果表明:;峰值黏度、最终黏度、谷值黏度、,不同韧化处理温度对衰减值的影响差异显著;淀粉中快消化淀粉柿糠质撸剐缘矸质量分数减少,慢消化淀粉柿糠质孀湃突硖跫牟煌煌明韧化处理提高了大米淀粉的消化性,也使大米淀粉冻融稳定性下降。关键词:韧化处理;大米淀粉:理化特性中图分类号:文章编号:———痡..—...~℃%~%甌琭,吓┮荡笱称房蒲Ъ际跹г海铣ど,,:琣甌,琯琩衑畉瑃甌瑅瑆甌瑃,.瑃.:瑀,,收稿期:——基金项目:湖南省自然科学青年旗金项目。通信作者:廖卢艳﹞,副教授,硕芯可际Γ饕4邮铝甘成罴庸ぜ疤***衔镒试纯7⒗梅矫娴难芯俊猰畉万方数据韧化处理是一种在水与热作用下的淀粉物理改性方式,通常是指淀粉在过量水分或平衡水分下,以及温和的温度条件下处理一段时问的过程,在此过程中淀粉结构及性质发生改变划。韧化处理因其温度低于糊化温度,所以在处理过程中,。已有相关研究表明,韧化处理可以诱导淀粉巾直链淀粉和支链淀粉交替排列形成层状结构,。目前由于我国对食品安全问题高度重视,韧化处理过程仅涉及水与热的作用,没有任何化学试剂参与,且韧化处理对淀粉的改性作用明显『。因此韧化处理作为一种安全有效的淀粉改性方法,具有重要的研究价值。国外学者对韧化处理进行研究时,主要选择的是小麦、玉米、马铃薯等淀粉。妊芯糠⑾红薯淀粉的溶解度、膨润力在韧化温度升高后有所降低,糊化温度升高【。国内关于韧化处理研究则主要集中在玉米、马铃薯、甘薯及大米等淀粉上。刘畅等研究了韧化处理对板栗淀粉特性的影响,发现韧化处理使板栗淀粉糊化温度升高,体外消化性变化明显6潘n?纫杂衩椎矸畚Q芯慷韵螅⑾秩突处理能降低玉米淀粉黏度,随着韧化温度的提高,其糊化温度逐渐升高,而峰值黏度、最终黏度则相K镄绿蔚榷圆煌丛吹矸劢辛巳突恚究发现鹰嘴豆、绿豆和玉米淀粉在经过韧化处理后,冻融稳定性增强,淀粉峰值黏度呈现下降趋势,而糊化温度呈现升高趋势,淀粉溶解度均有不同程度的降低S纱丝杉突砟芄桓谋涞矸鄣睦化性质和结构。大米淀粉作为一种主要的谷物淀粉,在食品业生产中有着非常重要的地位。与其他淀粉相比,大米淀粉颗粒体积较小,并且颗粒大小较均匀,。此外,大米淀粉还具有一些特定的功能特性,如大米淀粉经过一定处理可得到抗性淀粉并广泛应用在食品加工中,也可制备多孔淀粉用于食品、医药等行业。大米淀粉的性质是淀粉颗粒的结构决定的,虽然天然淀粉由于受本身性质的限制,并不能完全满足食品加工的需要,但各种变性淀粉能广泛用于食品、造纸、纺织等行业按↖。因此大米淀粉具有广阔的市场前景。目前,关于大米淀粉进行韧化处理的研究,主要集中在韧化处理对淀粉性质、结构的作用,以及对米粉等产品品质影响等。目前作者所在课题组对韧化处理大米粉方面研究较多,廖卢艳等研究了韧化处理改善米粉品质的工艺条件,结果表明韧化处理是一种改善米粉品质的有效方法【。邹杰研究了不同韧化处理条件对米粉品质的影响旧。冈此作者在前期研究基础上以余赤早籼米为原料,首先在不同温度和水分质量分数条件下对大米进行韧化处理,然后提取韧化处理后大米中的淀粉,以未经韧化处理的大米淀粉为参照,研究韧化处理对大米淀粉溶解度、膨润力、糊化特性、消化特性和冻融稳定性的影响。以期为韧化处理在大米淀粉改性的应用中进一步提供理论依据。早籼米喑:湖南金健米业股份有限公司提供;一二硝基水杨酸、葡萄糖析纯龋汗┘:北京波通瑞华科学仪器有限公司产品;电热鼓风干燥箱:天津市泰斯特仪器有限公司产电子分析天平:湘仪天平仪器设备有限公司产品:台式低速离心机:湖南赫两仪器装备有限公司产品;狟水浴恒温振荡器:常州华普达教学仪器有限公司产品;一咚俣喙能粉碎机:永康市天祺盛世工贸有限公司产品。参照邹杰等的方法对大米进行韧化处理。选取余赤大米作为原料,根据械闹苯痈稍锓ú舛ㄑ返乃质量分数,称取竺子诼敛苑獯校谜袅水调节水分,充分混匀后封口并置于已经设置好温度的烘箱进行韧化处理,最后将处理好的大米均匀摊开在干净的纱布上,置于℃的烘箱巾烘至大米水分质量分数低于%,。具体处理条件为:固定韧化处理温度为℃,韧化时间为柚盟种柿糠质直为%、%、%、%、%;固定韧化处理水分质量分数为%,韧化时间为鹘谌突砦反材料与仪器材料与试剂品:实验方法大米韧化处理毒磊畚锇卧嫫┌%—粤:騲度分别为、、、、℃。.崛〈竺椎矸以未处理和经韧化处理的余赤大米为原料,参照唐玮泽等的方法制备大米淀粉㈣。将已粉碎过筛的大米粉按照固液比加水,再加入一定量的溶液柿糠质%搅拌均匀,蠼浞旁诤阄滤≌竦雌髦姓竦至反应充分,最后将乳液过可福离心蛊锨逡海谜袅笏ɡ胄暮蟮某淀物清洗椋詈笾糜婧嫦渲懈稍铮钪盏到大米淀粉。,测定样品的总淀粉质量分数。参照王晓培等的方法并加以改进,测定大米淀粉溶解度和膨润力。准确称取大米淀粉愿苫柿计湃胍言は瘸浦氐离心管中,往其中加蒸馏水,振荡混匀制备成淀粉悬浮液后,分别于、、、℃下的水浴锅中振荡再在℃下平衡詈蟮髡胄幕K傥痬,离心螅锨逡旱谷艘言は干燥至恒重且已称好质量的干净铝盒内,将装有上清液的铝盒用坩埚钳夹到烘箱进行干燥,烘箱温度为妗0垂~扑闳芙舛群团蛉罅Α式中:1硎靖稍镏梁阒氐穆梁兄柿浚琯;罕硎臼沉淀物质量,籱。表示大米淀粉干基质量,籗表示溶解度.%;。将样品的水分质量分数输入电脑中的绦蛉砑扑愠鲇Τ迫〉难量,。大米淀粉体外消化特性的测定参照前人的方法并改进【。,测定大米淀粉的体外消化特性。准确称取样品于离心管中,加入为的醋酸钠缓冲液后,轻微振荡至均匀,然后将离心管置于水浴锅中,,再加入缓冲液,离心管盖好盖后放入℃恒温水浴锅中以痬振荡胶馕露龋之后加入已预先平衡温度的胃蛋白酶液痬,孵育尤胍言は绕胶馕露鹊坏矸勖痬和坏矸燮咸烟擒彰痬的混合酶液,并用缓冲液定容到恒温水浴锅中以痬振荡,并准确计时。当反应保直鹑水解液,放人装有溶液的壬ü芙斫忻鹈复恚试剂加人比色管,用橡皮筋将几根比色管同定在一起后,放入沸水浴中进行显色反应缓笠粤魉迅速冷却,最后定容到摇匀,以空白调零,分光光度计预热褂们吧柚貌ǔの最后测定溶液吸光度。同时取蒸馏水代替水解液,进行相同的处理作为空白。测得的葡萄糖标准曲线方程式为0垂~扑恪式中:为柿糠质ィ籛。砸为柿糠数,%;魑猂柿糠质ィ籱如为淀粉内产生的葡萄糖质量,;阄K馇按竺椎矸壑衅萄糖质量,;骸N5矸诓钠咸烟质量,;ú慰记叭说姆法并稍加改动,,用蒸馏水配成质量分数サ牡矸廴椤℃水浴中搅拌加热至淀粉乳完全糊化,自然冷却至室温后倒人已知质量的离心管中。放入一℃冰箱中密封冷冻保存笕,自然解冻至室温后称量,痬离心蟮沟衾心管中的上清液,称量,用析水率表示冻融稳定性,按公式扑恪式中:N@胄墓苤柿浚琯;=舛持潦椅潞笱和离心管质量,籱:.,疞一琑.%.阂籱%一埘:.,:籢伽隅籸,恳唬琻、万方数据总质量,籖为析水率,%。.莘治所有数据采用软件进行整理。,硎静钜显著。每个样品至少平行测危当硎疚F骄值±标准差。韧化处理对大米淀粉糊化特性的影响由表芍#煌种柿糠质滤票傅娜化大米淀粉糊化特性指标变异系数均较小,其中最高的变异系数也只有ィ得鞲谋淙突硭分质量分数对大米淀粉糊化特性指标的影响不大。水分质量分数增加时,峰值黏度和谷值黏度随着水分质量分数的升高也呈现增大的趋势,,在水分质量分数为%时,谷值黏度达到最大;最终黏度、衰减值、回生值随着水分质量分数的增加先逐渐降低后逐渐升高,最终黏度、回生值在水分质量分数为%时最低,衰减值在水分质量分数%时最低;糊化温度刚开始则呈现逐渐降低趋势,。南表芍#谋淙突砦露忍跫保竺淀粉的峰值黏度、衰减值随着温度的升高而逐渐降低,衰减值的变异系数为.%,:最终黏度呈现先升后降的变化规律,在℃时达到最大:回生值出现先减少再增加后又减少的波动现象,在℃时回生值最小,在时回生值最大,且与其他样品差异显著;糊化温度则一直升高,在、℃时,糊化温度略低于原样,在℃时,糊化温度开始高于原样,糊化温度的变异系数只有ィ得魅突砦露鹊改变对糊化温度的影响不大。表⒈中数据显示,与未处理的淀粉相比,峰值黏度、谷值黏度及最终黏度有所降低,这与前人研究结论一致。韧化处理后的淀粉峰值黏度下降,说明韧化处理降低了淀粉吸水膨胀能力,原冈在于韧化处理致使淀粉链之问相互作用,淀粉颗粒结构发生变化,淀粉结晶度增加,淀粉分子结合水分子的能力下降。韧化处理后的淀粉最终黏度下降,说明韧化处理降低了淀粉糊冷却后形成的凝胶强度,使淀粉凝胶网络结构变得更疏松。结果显示,韧化处理对淀粉糊的热稳定性有所提升。韧化处毒磊畚锇卧嫫┌甑淼期表突碇兴种柿糠质源竺椎矸酆匦缘挠跋未处理水分质量分数%注::同一列中不同宁母表示差异显著...“.發.“..“..‘.±.“....“..“.“..‘.“.“.‘℃發.‘.“.“.’.“.’.。.。.■『万方数据理后出现淀粉回生值降低的现象,回生值越大,。。螅露壬撸湓钥赡是在韧化温度高于。幕肪诚拢嫌谒腿裙同作用,淀粉颗粒结构发生改变,非结晶区的淀粉链有机会重新组合排列,已熔融的微结晶再次取向,淀粉间缔结程度进一步增大,分子间距缩短、作用力增强,致使结晶度增加,从而导致糊化温度升高。韧化处理对大米淀粉溶解度和膨润力的影响淀粉的溶解度和膨润力反映了淀粉颗粒内部结晶区与非结晶区之问的相互联系,”。%、%、%、%条件下韧化处理的淀粉,相较于原样溶解度均降低,,迫使淀粉内部部分支链结构发生断裂,造成溶解度下降颉6孀呕肪澄露鹊纳撸矸廴芙舛群膨润力逐渐增加。.%,在下不同水分质量分数的大米淀粉膨润力的变异系数最大,为.%。但不同环境温度下各样品溶解度变异系数均大于膨润力变异系数,说明不同水分质量分数对大米淀粉溶解度影响较膨润力大,淀粉颗粒的溶解度与膨润力存在差异的主要原因是淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例不同,以及淀粉结构上的不同四;肪澄露壬吆螅返娜芙舛差异开始缩小,说明环境温度越高,水分质量分数对大米淀粉的溶解度影响越小,王诗雁等发现淀粉溶解度与结构松散的非结晶区在淀粉颗粒巾所占的比例呈正比『南表芍#诨肪澄露任媸保煌组的大米淀粉溶解度和膨润力变异系数均最大,为.%和.%.说明不同韧化处理温度对℃下的大米淀粉溶解度和膨润力影响较大。℃时,样品的溶解度与膨润力达到最大。其原冈可能是大米淀粉在水巾加热的过程中,水分进入到淀粉中,冈淀粉与淀粉之间通过氢键结合排列很紧密,,此时少量直链淀粉分子从淀粉颗粒巾溶分散在水巾,淀粉稍微溶解,所以在环境温度为℃时,样品的溶解度与膨润力较小。环境温度升高,更多的水分子进入淀粉中,淀粉体积膨胀更明显,所以在、时,淀粉的溶解度与膨润力增加较显著。环境温度继续升高到℃,内部结构被破坏,淀粉溶解度与膨润力进一步增大拧综合表捅结果可知,与未处理的淀粉相比,在环境温度为时,经韧化处理的淀粉溶解度和膨润力有所降低,其原因可能是在一定水分和热的共同作用下,直链淀粉与支链淀粉形成了稳定结构会导致溶解度与膨润力下降卜2糠志突处理的淀粉溶解度与膨润力高于原样,可能是因为表突碇兴种柿糠质源竺椎矸廴芙舛群团蛉罅Φ挠跋未处理水分质量分数%注:『司一列中不咀帜副硎静钜煜灾。.“.“.“....“..“..“..“.“.。..。...‘..“.“.“..“.啊...“..。.‘’.琫:万方数据吲胞加瞄罢;┖┲┲在一定的条件下,淀粉分子发生断裂,暴露出更多的还原性羟基,淀粉与水联结的机会因此增多,最终使大米淀粉的溶解度与膨润力升高。韧化处理对大米淀粉消化特性的影响由表芍#%时,柿糠质嘟嫌谠黾恿.%,而淀粉酶解速率受淀粉的颗粒形貌、粒径大小、结晶类型和结晶度等因素的影响,说明韧化处理条件的不同对大米淀粉酶解速率有较大影响。%时,柿糠质.%降低到了ィ核种柿分数为%寸,。质量分数表现仍黾雍蠼档的趋势,在水分质量分数为%时,质量分数最高,但低于原样。由表芍#谋淙突砦露仁保琑质量分数随着温度的升高呈现先增加后减少最后又增加的波动变化趋势。韧化温度为℃℃时,柿糠质档偷搅.%,在℃时,升高到ィ琒的变异系数高达.%,℃时质量分数显著低于其他样品,为.%,比原样低ァS杀、表果可知,与未经韧化处理的淀粉相比,,从而更快地水解淀粉四P状舜竺椎矸劬突砗螅杂兴高,这与刘成梅等研究结论一致扭韧化处理对大米淀粉冻融稳定性的影响淀粉糊被放人冰箱进行冷冻过程中,淀粉凝胶中固形物含量高的部分因所含的淀粉链较多,所以在这部分区域中,淀粉链问更易于互相联结,最终形成厚丝状,淀粉问的水分子则会在低温下冻结成冰晶。当将冷冻后的淀粉糊解冻时,由于温度升高,终∞叽矾∞¨表突碇形露榷源竺椎矸廴芙舛群团蛉罅Φ挠跋未处理注:疽涣兄胁籰司。%注:﹠目年第卷第℃.“..。.‘..”.“。...‘.±.±.±±■』万方数据淀粉间隙中的冰晶便融化成水,水从淀粉分子所形成的网络结构中析出。淀粉糊最终表现出海绵状【从图梢钥闯觯孀湃突硭种柿糠质的增加,淀粉糊在冻融过程中析水率逐渐增大,淀粉的析水率从.%上升到.%.在水分质量分数为%时,析水率达到最大,相较于原样析水率上升了.%,当水分质量分数达到%后,随着水分质量分数增加,析水率变化趋于稳定,说明韧化处理时,达到一定的水分质量分数后,大米淀粉冻融稳定性趋于稳定。由图芍#谌突露戎鸾ド吆螅矸鄣析水率也不断增加,随着温度的升高,析水率从.%上升到.%,在时,韧化处理淀粉的析水率比原样高出ィ谌突露任时,样品析水率低于原样的析水率,说明℃韧化温度下的大米淀粉冻融稳定性相比于原样有所提高,可能是因为此时温度较低,韧化处理对淀粉分子问作用力造成的破坏程度较低。图⑼,即韧化处理使大米淀粉的析水率上升,降低了大米淀粉的冻融稳定性。其原因可能是在韧化处理过程中,淀粉内部结构发生了变化,淀粉颗粒与水的结合能力被削弱,淀粉保持胶状结构的能力降低,水分子更容易从凝胶结构中析出。综合图⑼结果可知,韧化处理温度条件与水分条件的改变对淀粉结构的影响不同,两者相比较,水分质量分数对淀粉的冻融稳定性影响比温度更显著。改变韧化处理水分质量分数时,大米淀粉的溶解度与膨润力没有明显的变化规律:峰值黏度增大,谷值黏度先增大后下降,其余糊化指标为先降低后升高的趋势;撸琒先降低后升高,则与媛上喾矗捍竺椎矸鄣亩橙谖榷ㄐ运孀潘分质量分数的增加而下降。改变韧化处理温度时,大米淀粉的溶解度与膨表突碇形露榷源竺椎矸巯豶胜的影响未处理注:同一列中不同宁母表示差异显著。.±℃.±.±.“—,:万方数据参考文献:润力变化规律不明显:大米淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度随着韧化温度的改变呈现不同程度的降低,时黏度最低,:量分数呈现先增后减再增加的趋势,℃时质量分数最高,浠魇朴隦相反,先增后减少:从总体趋势看,大米淀粉的冻融稳定性随着温度的升高而下降。与原样相比,经韧化处理的大米淀粉,溶解度和膨润力有所下降:糊化特性中大米淀粉糊化温度高于原样下样品除外突矶源蟮粉的峰值黏度、谷值黏度、衰减值影响较大:韧化处理使大米淀粉的消化性得到提高,冻融稳定性下降。从整体趋势来看,韧化处理条件的改变对大米淀粉性质的影响并不显著,也证实了前期研究发现韧化处理改善米粉品质时并不只是作用于大米淀粉,而是大米所有成分共同作用的影响。研究为韧化处理对大米淀粉的作用机制提供了更多的理论依据。罟饫冢旅窝粒龋喝一矶訳‘薯淀粉分子结构的影响称饭ひ悼萍迹—瓹醭趾鼐玻QФǎ突韄寸‘板栗淀粉特性的影响泄赣脱Пǎ:—.:两北农林科技大学,.付田田,靳凤芳,牛丽亚,:—.杨凤,姚天鸣,叶晓汀,:—.刘成梅,杨晓会,钟业俊,,,台磊畚锇卧嫫﹠%年第卷第瓹,,—殒海钭诰铉妫龋突矶缘矸燮分侍匦缘挠跋旒坝τ醚芯拷筟中国粮油学报,,—,,—琖,,:疲核n?趸#约眩龋突矶圆煌衩椎矸劾砘匦缘挠跋靃食品科学,,:—.⒅炯眩竺椎矸鄣难蟹⑾、大学学报匀豢蒲О,,王雨生,尚梦珊,┮荡笱В唐玮泽,肖华西,唐倩,,陈正行,李娟,:.任剑豪,甘增鹏,┸,,—琄珻:—.付出锓迹@鲅牵龋蠖闺暮屯愣闺亩源竺椎矸劾砘灾实挠癐;.中国粮油学报,甘增鹏,谭金萍,任剑豪,,贾淑玉,李杰,,杨晓会,钟业俊,:—琀瓻猘琋琫.—.—..,李芳,胡忠泽,:新型生物酸化技术可降低畜禽养殖粪污氨排放生物组降低畜禽养殖业废弃物氨排放的关键技术,揭示了粪污酸化和抑尿素分解菌的协同作用机制。相关研究成果发『信息来源┮蹬┐宀砍啥颊悠蒲а芯克滦蜕锼峄际蹩山档托笄菅撤辔郯迸欧臶/—.:—.王诗雁,韩忠,刘忠义,:—.罗思,┎‘大米理化性质及米粉品质影响的研究ど常汉吓┮荡笱В陈金玉,张坤生,王轻,ⅲ近日,农业农村部成都沼气科学研究所厌氧微生物创新团队与国内外科研机构合作,首次开发了一种基于合成微表在稀氨排放是造成大气温室效应、颗粒浓度增加、水体富营养化、土壤酸化等的重要因素,危害人类和动物健康。目前全球农业系统是氨排放的最大来源,其中畜禽养殖业占%。该团队首创了一种基于合成乳酸菌群的畜禽粪污酸化氨减排策略,该合成乳酸菌群具有宽泛的碳源利用和酸碱性适应范同、强大的粪污环境适应性和优良的产乳酸能力。通过调整接种比和碳源添加频率优化该技术,=沽姿岵庑蚪峁砻鳎貌呗灾厮芰朔啾阄⑸锶郝浣峁梗帜蛩胤纸饩哂幸种谱用,在氨一铵转化的氨减排过程中发挥了协同作用。这一发现为农业绿色可持续发展提供了理论和技术支撑。海痺..///..】,: