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  • 資訊 > 編輯推薦 > 機械力對馬鈴薯淀粉結(jié)構(gòu)和特性的影響

    2019-01-25 來源:食品加工在線 作者:Huer
    馬鈴薯淀粉是一種高價值的經(jīng)濟作物,是除小麥、水稻、玉米之外的第四大農(nóng)作物,由其提取的食用馬鈴薯淀粉的產(chǎn)量也僅次于玉米淀粉。馬鈴薯淀粉具有糊化粘度高、不易老化、彈性好等特點,是食品工業(yè)領(lǐng)域重要的原輔料。

    馬鈴薯淀粉

            馬鈴薯淀粉是一種高價值的經(jīng)濟作物,是除小麥、水稻、玉米之外的第四大農(nóng)作物,由其提取的食用馬鈴薯淀粉的產(chǎn)量也僅次于玉米淀粉。馬鈴薯淀粉具有糊化粘度高、不易老化、彈性好等特點,是食品工業(yè)領(lǐng)域重要的原輔料。

            馬鈴薯淀粉與其他淀粉相比具有多種優(yōu)勢:

            1、由于馬鈴薯淀粉顆粒比其它的淀粉顆粒大,具有高粘性,能調(diào)制出高稠度的糊,使其在工業(yè)應(yīng)用中的品質(zhì)和檔次遠高于其它淀粉。

            2、馬鈴薯淀粉的支鏈淀粉的分子量要比大多數(shù)其它淀粉高,能產(chǎn)生優(yōu)良柔韌的膜。由于其在生產(chǎn)過程中粘度和成膜能力的降低程度最小,因而是制備陽離子淀粉的原料選擇。

            3、馬鈴薯淀粉含有天然磷酸基團。馬鈴薯淀粉雖然也含有直鏈淀粉,但由于其支鏈部分的大分子量及磷酸基團的取代作用,馬鈴薯淀粉糊很少出現(xiàn)凝膠或退化現(xiàn)象。

            4、馬鈴薯淀粉口味溫和,無刺激,它沒有玉米、小麥淀粉那樣典型的谷物口味。

            馬鈴薯淀粉的性能與分子鏈結(jié)構(gòu)、支鏈淀粉的簇狀結(jié)構(gòu)、生長環(huán)結(jié)構(gòu)及淀粉顆粒等有關(guān),為了滿足食品加工要求常需要對淀粉進行改性處理,使淀粉擁有特殊的功能。淀粉的改性多以化學(xué)方法為主,主要有兩種方式:1、傳統(tǒng)化學(xué)改性是以淀粉為骨架,引入其他官能基團,形成具有官能基團功能的物質(zhì),其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生定向變化。2、機械力化學(xué)法,機械力化學(xué)實質(zhì)上是把機械力(高壓、剪切、碾軋、摩擦等)能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,固體物質(zhì)在機械力作用下主要會發(fā)生:顆粒形態(tài)變化、晶型轉(zhuǎn)變、結(jié)晶度降低等變化。因其可實現(xiàn)一些在熱力學(xué)上無法發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),合成一般加熱方法、化學(xué)方法所不能得到的特殊功能材料,成為當(dāng)前最為活躍的研究領(lǐng)域之一。

    機械力對結(jié)構(gòu)的影響

            馬鈴薯淀粉屬于球晶體系,具有明暗交替生長環(huán)結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)是由結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)交替組成的半結(jié)晶體系。結(jié)晶區(qū)淀粉分子鏈有序排列,形成臍點區(qū),因直鏈淀粉較多,很容易在外界條件作用下發(fā)生變化。馬鈴薯淀粉性狀大小不均,大顆粒呈橢圓狀,小顆粒呈圓狀,表面平坦光滑,在經(jīng)過研磨或超聲波處理后,淀粉顆粒表面粗糙,出現(xiàn)凹陷,顆?;罨忍岣?。隨著處理時間的延長,顆粒破壞嚴重,部分支鏈淀粉分子斷裂,溶出淀粉增多,使淀粉鏈更易在水中擴散。

    機械力對特性的影響

            馬鈴薯淀粉是長鏈淀粉,長鏈淀粉一般糊化溫度高,但因馬鈴薯淀粉含有磷酸根,故糊化溫度比其他淀粉低。糊化起始溫度主要與淀粉顆粒無定形區(qū)穩(wěn)定性有關(guān),終止溫度與亞結(jié)晶區(qū)穩(wěn)定性有關(guān),在機械力的作用下,內(nèi)部聚集結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)緊- 散-緊的趨勢,因此其糊化特性呈現(xiàn)升- 降-升的趨勢。

    馬鈴薯淀粉的包埋性

            馬鈴薯淀粉具有螺旋空腔的結(jié)構(gòu),在性能上具有一定的包埋特性。馬鈴薯淀粉的包埋特性與β-環(huán)糊精的性質(zhì)類似,但對客體的粒徑范圍要求寬泛,能將客體分子包埋于淀粉的螺旋空腔內(nèi)形成相應(yīng)的絡(luò)合物。經(jīng)過淀粉的包埋可抑制客體風(fēng)味分子的揮發(fā),改善客體風(fēng)味分子的溶解性、釋放速率及提高其生物利用度和穩(wěn)定性等,因此馬鈴薯包埋特性的研究有助于取代價格較高的β-環(huán)糊精。

            馬鈴薯淀粉在機械力作用下呈現(xiàn)團聚結(jié)構(gòu),淀粉顆粒被破壞,疏水性的螺旋空腔更容易包裹其他分子,因此在機械力作用下,其包埋特性也得到提高。馬鈴薯淀粉的包埋效果與自身的結(jié)構(gòu)變化和包埋對象的溶解度有關(guān),而機械外力對于空腔結(jié)構(gòu)不具有定向性,因此馬鈴薯淀粉的包埋作用較為局限。有研究指出,馬鈴薯淀粉經(jīng)過機械力作用后可用于大蒜異味的掩蓋,其包埋率達到90%。由此可見,馬鈴薯淀粉在包埋領(lǐng)域也具有較高的開發(fā)潛力。

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