淀粉磷酸酯基本特性及糊化黏度影响因素的研究.pdfVIP

2007, Vol. 28, No. 06食品科学基础研究104 收稿日期：2 0 0 7 - 0 1 - 3 1 基金项目：哈尔滨市留学回国人员基金资助项目( 2 0 0 3 A F L X J 0 0 2 ) 作者简介：赵全( 1 9 6 1 - ) ，男，副教授，研究方向为食品科学与工程。 淀粉磷酸酯基本特性及糊化黏度 影响因素的研究 赵 全1，张根生2，毛迪锐3 ( 1 . 哈尔滨学院生命科学与化学学院， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 8 6 ； 2 . 哈尔滨商业大学食品工程学院， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 7 6 ； 3 . 北华大学食品科学与环境工程系， 吉林 吉林 1 3 2 0 2 1 ) 摘 要：淀粉磷酸酯具有较强的冻融稳定性、抗凝沉性，较高的膨胀度、透明度，是肉制品生产中常用的黏结 剂，对改善肉制品的组织结构有重要作用。通过对淀粉磷酸酯的透光率、冻融稳定性、膨胀度、凝沉性和糊化 黏度的测定，以及脂肪、食盐、葡萄糖、大豆分离蛋白等肉制品辅料成分对淀粉磷酸酯的糊化黏度影响的研究， 为淀粉磷酸酯在肉制品中的应用提供理论基础。 关键词：肉制品辅料；淀粉磷酸酯；基本特性；糊化黏度 E f f e c t s o f B a s i c C h a r a c t e r i s t i c s a n d P a s t e V i s c o s i t y o f S t a r c h P h o s p h a t e E s t e r Z H A O Q u a n 1，Z H A N G G e n - s h e n g2，M A O D i - r u i3 ( 1 . C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e s a n d C h e m i s t r y , H a r b i n U n i v e r s i t y , H a r b i n 1 5 0 0 8 6 C h i n a； 2 . S c h o o l o f F o o d E n g i n e e r i n g , H a r b i n U n i v e r s i t y o f C o m m e r c e , H a r b i n 1 5 0 0 7 6 , C h i n a ； 3 . D e p a r t m e n t o f F o o d S c i e n c e a n d C i r c u m s t a n c e , B e i h u a U n i v e r s i t y , J i l i n 1 3 2 0 2 1 , C h i n a ) A b s t r a c t ： S t a r c h p h o s p h a t e e s t e r a s a f e l t e d a d d i t i v e i s o f t e n u s e d i n m e a t p r o d u c t s w i t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f f r e e z e - t h a w i n g s t a b i l i t y , c o n t r a d i c t i n g r e t r o g r a d a t i o n , e x p a n d i n g c a p a b i l i t y a n d b e c o m i n g d i a p h a n e i t y . I t i s i m p o r t a n t t o i m p r o v e t h e s t r u c t u r e o f m e a t p r o d u c t s . D u r i n g a s s a y i n g t h e l i g h t b e a m p e r m e a b i l i t y , f r e e z e - t h a w i n g s t a b i l i t y e x p a n d i n g d e g r e e , d i a p h a n e i t y c o n t r a d i c t i n g - r e t r o g r a d a t i o n a n d p a s t e v i s c o s i t y , t h e e f f e c t s o f m e a t p r o d u c t s a c c e s s o r i a l c o n s t i t u e n t s s u c h a s : f a t , s a l t , g l u c o s e , s o y a s e p a r a t e p r o t e i n e t c . o n s t a r c h p h o s p h a t e e s t e r p a s t e v i s c o s i t y w e r e s t u d i e d t o p r e s e n t t h e t h e o r e t i c b a s e f o r s t a r c h p h o s p h a t e e s t e r a p p l i c a t i o n f o r p r o c e s s i n g t h e m e a t p r o d u c t s . K e y w o r d s： m e a t p r o d u c t s a c c e s s o r i a l c o m p o n e n t ； s t a r c h p h o s p h a t e e s t e r ； b a s i c c h a r a c t e r i s t i c ； p a s t e v i s c o s i t y 中图分类号 ： T S 2 3 6 . 9 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 - 6 6 3 0 ( 2 0 0 7 ) 0 6 - 0 1 0 4 - 0 4 淀粉磷酸酯是指淀粉羟基被磷酸酯化而得到的产 品。淀粉磷酸单酯是淀粉阳离子衍生物，呈颗粒状。 与原淀粉相比糊黏度、透明度和稳定性均有显著提高， 冷却或长期贮存也不凝结成胶冻，冻融稳定性好。在 食品工业中可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂，广泛用 于饮料、冷食、面制品以及肉制品的生产中，为食品 体系提供某些要求的性质。 肉制品生产中添加淀粉磷酸酯可提高肉制品的黏结 性，增加肉制品的稳定性，吸油乳化性和保水性。可 明显的改善肉制品、灌肠制品的组织结构、切片性、 口感和多汁性，提高产品的质量和出品率。淀粉磷酸 酯在冷水或热水中能吸水膨胀，可束缚大量的水分，促 进肉块间的黏合，添充孔洞 1 ；其分散液透明、黏度 高，具有较好的老化稳定性，能给产品以细腻的组织 结构，切面平整光滑，富有良好的弹性和韧性 2 。因 此，研究淀粉磷酸酯基本特性及肉制品中其他成分对其 糊化黏度的影响，对淀粉磷酸酯在肉制品中的应用具有 重要的指导意义。 1材料与方法 105基础研究食品科学2007, Vol. 28, No. 06 1 . 1材料与仪器 1 . 1 . 1材料 淀粉磷酸酯 帝达变性淀粉有限公司；猪油、葡 萄糖和分离蛋白为食品级；浓硫酸、氢氧化钠、氯化 钠为分析纯。 1 . 1 . 2仪器 B r a b e n d e r 糊化仪 德国 ； 7 2 2 型分光光度计 上海 精密科学仪器有限公司分析仪器总厂；P H S - 2 5 型酸度计 上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器；L X J - 6 4 - 0 1 型离心 机 北京医疗仪器修理厂 ； P H S - 2 5 型酸度计 上海精密 科学仪器有限公司。 1 . 2方法 1 . 2 . 1透光率的测定 将淀粉磷酸酯加水配成 1 % 的淀粉乳，取 5 0 m l 放入 1 0 0 m l烧杯中，于沸水浴中加热搅拌 1 5 m i n ，并保持原 有体积，冷却至 2 5 。用 1 c m比色皿在 6 2 0 n m波长下 测定糊的透光率，以蒸馏水作为空白，设蒸馏水的透 光率为 1 0 0 % 。测定放置 4 8 h的透光率 3 。 1 . 2 . 2冻融稳定性的测定 将淀粉磷酸酯加水配成 3 %的淀粉乳，在沸水浴中 加热 2 0 m i n ，冷却至室温，置于2 0 1 5 的冰箱中 冷冻，2 4 h 后取出，自然解冻，在 3 0 0 0 r / m i n 的转速下 离心 2 0 m i n ，弃去上清液，称取沉淀物的重量，计算 析水率 3 。 糊重沉淀物重 析水率( % ) = 1 0 0 糊重 1 . 2 . 3膨胀度的测定 将淀粉磷酸酯悬浮在水中 8 5 搅拌加热 3 0 m i n ，在 2 0 0 0 r / m i n 转速下离心 1 5 m i n ，糊下沉部分为膨胀淀粉， 将上清液分离干燥，即得水溶淀粉的量，计算出溶解 度，由膨胀淀粉重，计算出膨胀率3。 水溶淀粉重 溶解度( % ) = 1 0 0 淀粉样品重( 干) 膨胀淀粉重 膨胀度 = 1 0 0 淀粉样品重( 1 0 0溶解度) 1 . 2 . 4凝沉性的感官判定 取 1 g 绝干淀粉磷酸酯于 1 0 0 m l 烧杯中，用移液管加 2 5 m l蒸馏水，再用玻璃棒搅拌使之充分混合，然后将 混合后的淀粉液在室温下静置于空气中，测定静置 2 4 h 淀粉液凝沉值 3 。 1 . 2 . 5淀粉磷酸酯糊化黏度的测定 采用布拉本德( B r a b e n d e r ) 连续黏度仪测得黏度曲 线。这是一种旋转式黏度计，在一定速度加热、保持 温度、冷却过程中，连续测定黏度变化，自动控制操 作和记录 2 。 操作方法：取一定量的淀粉磷酸酯加入4 5 0 m l 蒸馏水 配成6 % 的淀粉乳溶液，倒入B r a b e n d e r 黏度杯中，按规 定装好仪器。从3 0 开始加温，升温速率为1 . 5 / m i n ， 待升至9 5 后保温 5 m i n ，得到一条随时间和温度变化的 布拉本德黏度曲线 3 。 由糊化曲线图可得到以下数据 4 ： ( 1 ) 开始糊化温度( ) ：淀粉磷酸酯起始黏度值很 低，黏度曲线不变，随温度升高，淀粉磷酸酯开始糊 化，这时称为开始糊化温度。 ( 2 ) 黏度峰值( B U ) ：黏度显著升高后阻力增加，曲 线发生突变，形成峰值，称顶峰黏度或最高黏度，又 称麦芽指数。 ( 3 ) 峰值温度( ) ：淀粉黏度达到最高黏度时的 温 度 。 ( 4 ) 9 5 的黏度( B U ) ：淀粉糊化温度达到 9 5 时所 对应的黏度。 2结果与分析 2 . 1淀粉磷酸酯基本性质测定结果与分析 表1 淀粉磷酸酯的基本性质 Table 1 Basic characteristics of starch phosphate ester 透光率( % )析水率( % )溶解度( % )膨胀度( % )凝沉性值( c m ) 2 2 . 94 3 . 9 98 7 . 3 38 2 . 4 91 . 5 从表 1中可看出，淀粉磷酸酯引进了磷酸基团这 个亲水性基团，使淀粉极性增强，亲水能力增大，具 有较强的冻融稳定性、抗凝沉性，较高的膨胀度、透 明 度 。 2 . 2淀粉磷酸酯与玉米原淀粉糊化黏度的比较 通过淀粉磷酸酯和玉米原淀粉的 B r a b e n d e r 黏度曲 线，可找出各条曲线的关键点，见表 2。 从表 2中可看出，淀粉磷酸酯的开始糊化温度比玉 米原淀粉低；峰值黏度和 9 5 的黏度比玉米原淀粉高， 且温度改变时黏度变化不大，反映出淀粉磷酸酯糊耐蒸 煮性好，有利于食品加工工艺的控制。这是由于淀粉 2007, Vol. 28, No. 06食品科学基础研究106 磷酸酯引进了强极性的磷酸基，亲水能力增大；淀粉易 于吸水膨胀，故成糊时间提前，开始糊化温度降低， 且糊不易回生，稳定性高，成糊品质好5。 2 . 3p H值对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 将样品配制成浓度为 6 %的淀粉磷酸酯乳液，在沸 水浴中加热至完全糊化，冷却至室温，测其黏度，然 后分别用p H 值为 4 . 0 、6 . 0 、8 . 0 、1 0 . 0 的缓冲溶液充分 搅拌，测其黏度，结果见表 3。 从表 5中可看出，葡萄糖浓度对淀粉磷酸酯糊化温 度和黏度影响不大。 葡萄糖是常用的甜味剂，含有多个羟基，极易溶 于水。葡萄糖溶于淀粉乳中，相对地减少了膨胀糊化 淀粉颗粒的水分，对淀粉有如在较少的水中糊化，颗 粒膨胀困难，糊化温度和黏度都增高 7 。但由于本实验 中葡萄糖溶液浓度较低，因此，对淀粉磷酸酯糊化温 度和黏度影响不大。 2 . 6脂肪对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 将淀粉磷酸酯配制成浓度为 6 %的乳液，另分别加 入 4 . 5 、6 . 7 5 、9 . 0 m l油脂，配成 1 0 % 、1 5 % 、2 0 %的 油脂溶液并加入淀粉磷酸酯样品的 5 % 的大豆蛋白做乳化 剂，在沸水浴中加热至完全糊化，冷却至室温，测其 黏度，结果见表 6。 淀粉名称 开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( )( B U )( )( B U ) 玉米原淀粉8 2 . 2 02 1 88 9 . 71 8 9 淀粉磷酸酯6 5 . 2 54 6 29 5 . 2 54 6 0 表2 淀粉磷酸酯的糊化黏度 Table 2 Paste viscosity of starch phosphate ester 表3 pH 值对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 Table 3 Effects of pH on paste viscosity of starch phosphate ester p H值 开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( )( B U )( )( B U ) 4 . 07 7 . 8 02 9 79 2 . 5 02 8 1 6 . 07 8 . 6 03 5 09 3 . 8 03 4 7 8 . 07 4 . 8 53 3 09 4 . 6 03 2 7 1 0 . 07 2 . 0 13 1 29 5 . 9 03 0 5 表4 NaCl 对淀粉磷酸酯糊化粉黏度的影响 Table 4 Effects of NaCl on paste viscosity of starch phosphate ester 食盐( % ) 开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( )( B U )( )( B U ) 16 1 . 2 02 8 99 4 . 6 02 8 7 27 6 . 8 02 5 89 4 . 8 02 5 1 39 1 . 9 02 3 09 4 . 9 02 2 6 从表 3中可看出，H +对淀粉磷酸酯颗粒、分子链 内糖苷键的破裂作用，使淀粉磷酸酯的峰值黏度、9 5 的黏度变小。因此，淀粉磷酸酯的耐酸性差。但 H +对 淀粉磷酸酯的开始糊化温度、峰值温度影响不大。 2 . 4N a C l 对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 将淀粉磷酸酯分别用 1 % 、2 % 、3 %的 N a C l溶液， 配成 6 %的淀粉磷酸酯糊，充分糊化后冷却至室温，用布 拉本德( B r a b e n d e r ) 连续黏度仪测定其黏度，结果见表4 。 表5 葡萄糖对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 Table 5 Effects of glucose on paste viscosity of starch phosphate ester 葡萄糖开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( % )( )( B U )( )( B U ) 0 . 56 4 . 0 54 7 98 9 . 9 04 6 0 1 . 06 4 . 2 04 8 18 9 . 7 04 6 5 1 . 56 4 . 7 04 7 38 9 . 8 04 5 8 2 . 06 4 . 4 04 6 88 9 . 7 04 5 3 影响。这是由于 N a C l的加入降低了水分子的活度，影 响了淀粉分子与水分子的作用，因而阻碍了淀粉的糊化 性能 6 。 2 . 5葡萄糖对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 分别以 0 . 5 % 、1 . 0 % 、1 . 5 % 、2 . 0 %的葡萄糖溶液 配制浓度为 6 %的淀粉磷酸酯乳溶液，在沸水浴中加热 至完全糊化，冷却至室温，测其黏度，结果见表 5。 表6 脂肪对淀粉磷酸酯糊化黏度的影响 Table 6 Effects of fat on paste viscosity of starch phosphate ester 油脂( % ) 开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( )( B U )( )( B U ) 1 06 4 . 0 84 6 48 1 . 6 54 5 9 1 56 3 . 9 04 6 58 1 . 0 04 5 8 2 06 3 . 3 04 6 18 1 . 0 54 4 9 从表 4可看出，随着 N a C l含量的增加，淀粉磷酸 酯开始糊化温度升高，峰值温度基本不变；峰值黏度、 9 5 的黏度降低。 在食品工业应用的淀粉糊中常含有盐类化合物，有 的是原来存在的，有的是添加的，盐对淀粉糊性质有 从表 6中可看出，随着脂肪含量的增高，淀粉磷 酸酯开始糊化温度、峰值温度、峰值黏度、9 5 的黏 度基本不变。 2 . 7分离蛋白对不同淀粉黏度的影响 将样品配制成浓度为 6 %的淀粉磷酸酯乳液，另分 别加入 1 % 、1 . 5 % 、2 %的分离蛋白，在沸水浴中加热 107基础研究食品科学2007, Vol. 28, No. 06 至完全糊化，冷却至室温，测其黏度，结果见表 7。 从表 7中可看出，随着分离蛋白含量的增高，淀 粉磷酸酯开始糊化温度和峰值温度缓慢降低；峰值黏和 9 5 的黏度下降较快。 3结 论 3 . 1淀粉磷酸酯具有较强的冻融稳定性、抗凝沉性， 较高的膨胀度、透明度。 3 . 2淀粉磷酸酯的开始糊化温度较低，热稳定性较 好，几乎不受低浓度葡萄糖和脂肪含量的影响。淀粉 磷酸酯的耐酸性差；随着 N a C l含量的增加，淀粉磷酸 酯开始糊化温度升高，峰值温度基本不变，峰值黏度、 9 5 的黏度降低；随着分离蛋白含量的增高，淀粉磷酸 酯开始糊化温度和峰值温度缓慢降低；峰值黏和 9 5 的 黏度下降较快。 参考文献： 1 王洋, 姚理, 房桂兵, 等. 淀粉及其深加工产品在食品中的应用 J . 粮油食品科技, 2 0 0 1 ( 2 ) : 2 3 - 2 4 . 2 杜连起. 新型食品添加剂玉米淀粉磷酸酯在食品中的应用 J . 冷 饮与速冻食品工业, 2 0 0 3 , 9 ( 2 ) : 2 4 - 2 6 . 3 岳晓霞, 毛迪锐, 赵全, 等. 玉米淀粉与玉米变性淀粉性质比较研究 J . 食品科学, 2 0 0 5 ( 5 ) : 1 1 6 - 1 1 8 . 4 L I U L , H A N J H . F i l m - f o r m i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f s t a r c h J . F o o d E n g i - n e e r i n g a n d P h y s i c a l P r o p e r t i e s , 2 0 0 5 ( 1 1 ) : E 3 1 - E 3 . 5 杨铭铎, 曲敏, 李元瑞. 氧化玉米淀粉磷酸酯的研究基本性质的 探讨 J . 中国粮油学报, 2 0 0 1 , 1 6 ( 5 ) : 5 0 - 5 4 . 6 郑桂富, 徐振相, 周彬, 等. 马铃薯凝胶淀粉的理化特性研究 J . 食 品科学, 2 0 0 2 , 2 3 ( 8 ) : 7 7 - 8 0 . 7 高玉群， 黄立新, 张力田. 红豆淀粉的性质 J . 无锡轻工大学学报, 2 0 0 1 , 2 0 ( 5 ) : 4 4 9 - 4 5 2 . 表7 分离蛋白对淀粉磷酸酯黏度的影响 Table 7 Effects of separate protein on paste viscosity of starch phosphate ester 分离蛋白开始糊化温度峰值黏度峰值温度9 5 的黏度 ( % )( )( B U )( )( B U ) 1 . 06 2 . 4 04 0 39 4 . 9 04 0 0 1 . 56 1 . 8 03 6 09 4 . 8 03 5 5 2 . 06 1 . 0 53 2 29 2 . 1 03 2 0 收稿日期：2 0 0 7 - 0 1 - 1 9 作者简介：徐丽萍( 1 9 6 3 - ) ，女，副教授，硕士，研究方向为食品科学。 抗性淀粉对馒头的感官评价及物性的影响 徐丽萍 ( 哈尔滨商业大学食品工程学院， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 7 6 ) 摘 要：抗性淀粉的特性与膳食纤维基本相似，但它又不同于膳食纤维。抗性淀粉添加到食品中后，它不会像 膳食纤维那样影响食品的感官和质构。但当较高含量的抗性淀粉添加于小麦粉中，在一定程度上恶化了小麦粉的加 工性能。实验证明：将中筋粉中添加 5 %左右的抗性淀粉制作馒头，既可保证馒头的保健品质又不失其食用品质 及感官品质。 关键词：抗性淀粉；馒头；品质 E f f e c t s o f R e s i s i t a n t S t a r c h L e v e l o n S t e a m e d b r e a d s Q u a l i t y X U L i - p i n g ( C o l l e g e o f F o o d E