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海藻酸钠胶凝与大米淀粉糊化共存体系的构建

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行业新闻
2019/04/02 15:57

  淀粉是大米最主要的营养成分之一,有研究表明大米淀粉的回生是引起大米及其制品食用品质劣变的主要原因,更是导致米制食品工业化生产受限的主要因素,因此有必要研究解决大米淀粉的回生问题。大米淀粉跟普通淀粉一样以颗粒形态存在并由直链淀粉和支链淀粉构成,但大米淀粉颗粒呈现不规则的多边形并且粒径小至3~8 μm。大米淀粉的回生是糊化后的淀粉分子从无序状态通过重结晶作用逐渐变成有序状态的过程,因此可以尝试通过调控淀粉分子之间相互作用过程,实现延缓大米淀粉回生的目的。目前,已有研究表明添加亲水性胶体对淀粉糊化特性具有显著性影响,并对淀粉回生具有一定的抑制作用。

  稻谷及副产物深加工国家工程实验室,中南林业科技大学食品科学与工程学院的周艳青、向忠琪、杨 英*等人采用浓缩诱导型海藻酸钠胶凝方法,构建海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存的体系,主要采用流变学分析方法对该体系的原料配比进行研究,为利用浓缩诱导型海藻酸钠凝胶抑制大米淀粉回生提供参考依据。

  1、海藻酸钠溶液质量浓度的选择

  随着海藻酸钠溶液浓度的增加,n呈现稳定下降的趋势,相应的k以海藻酸钠溶液质量浓度1 g/100 mL为分界点先缓慢后急剧增加。显然,海藻酸钠溶液质量浓度过大会使体系的黏性大幅增强而流动性大幅减弱,不利于后期进行胶凝糊化共存体系的配制操作。但是,若海藻酸钠溶液的质量浓度过小,则会导致能够与钙离子结合形成凝胶的海藻酸钠过少,影响海藻酸钠凝胶的形成。

  2、钙离子浓度的选择

  海藻酸钠形成凝胶的临界点(G’=G”)对应的钙离子浓度为5.1 mmol/L,即使海藻酸钠形成凝胶的钙离子临界浓度是5.1 mmol/L,因此拟建体系钙离子的初始添加量应小于5.1 mmol/L。由于需要向海藻酸钠-钙离子水溶性体系中添加淀粉才能完成胶凝糊化共存体系的构建,而添加淀粉会明显减弱体系的流动性,并且淀粉糊化会从体系中抢夺水分从而加剧钙离子的浓缩,因此钙离子的初始添加量应与5.1 mmol/L有一定的距离,以保证拟建体系具有良好的流动性以便水分能够均匀蒸发,并保证淀粉能够在海藻酸钠形成凝胶的过程中完全糊化。因此,选择拟建体系钙离子初始浓度为3.0 mmol/L是比较合理的。

海藻酸钠

  3、淀粉质量浓度的选择

  在水分蒸发前,SAC样品的损耗角δ大于45°且不随淀粉添加量发生显著变化;在水分蒸发后,SAC样品的δ不大于45°且随淀粉质量浓度的增大而大幅减小,当淀粉质量浓度从2 g/100 mL增大到10 g/100 mL时,SAC样品的δ从45°下降到了13°(下降率为71%)。由于δ为45°是体系固液状态的转变点(δ>45°,体系处于似液状态;δ<45°,体系处于似固状态),显然淀粉质量浓度大于2 g/100 mL时能使SAC体系由水分蒸发前的似液状态转变成水分蒸发后的似固状态,为在水分蒸发过程中同时出现海藻酸钠胶凝过程和淀粉糊化过程提供了最大可能性。

  4、海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系的形成

  S、SA和SAC样品的G’值依次上升,而n值依次下降,验证了SAC样品在水分蒸发过程中形成凝胶并对淀粉糊起到一定的固化作用,从而增强了体系的似固非流动特性。因此,按上述配比的SAC样品体系能在水分蒸发过程中形成海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系。

  结 论

  用流变学分析方法对海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系的原料配比进行研究。研究结果表明:选择海藻酸钠质量浓度1 g/100 mL、钙离子浓度3.0 mmol/L和淀粉质量浓度4~6 g/100 mL时可以构建出海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系。

  用SEM和流变学分析方法对海藻酸钠、钙离子和淀粉构成的体系能否在水分蒸发过程中同时出现海藻酸钠胶凝与淀粉糊化过程进行验证。结果表明:SAC样品呈现紧密连结成片的网状结构,并且样品的G’值上升,n值下降。显然,SAC样品体系能在水分蒸发过程中形成海藻酸钠胶凝与淀粉糊化共存体系,获得对淀粉糊显微结构产生显著影响的浓缩诱导型海藻酸钠凝胶。

  ——文章来源:食品科学杂志

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