（农产品加工及贮藏工程专业论文）锥栗淀粉理化特性及锥栗酥饼微波膨化工艺研究.pdf

c l a s s i f u e dm a t e r i a lg r a d e s ： u n i tc o d e ：10 3 8 9 n 0 ：s 1 0 7 1 2 2 4 d i s s e r t a t i o nf o rm a s t e r sd e g r e eo ff u j i a na g r i c u t u r ea n df o r e s t r y u n i v e r s i t y s t u d y o nt h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f 一 一 。 c a s t a n e ah e n r is t a r c ha n dt h ep r o c e s s l n g d e v e l o p m e n to fm i c r o w a v ep u f f i n gf l a k yp a s t r y d i s c i p l i n e ：a g r i c u l t u r a ls c i e n c e s u b j e c t ：f o o ds c i e n c ea n de n g i n e e r i n g s p e c i a l t y ：a g r i c u l t u r a lp r o d u c t sp r o c e s s i n ga n ds t o r a g e r e s e a r c hf i e l d ：a g r i c u l t u r a lp r o d u c t sp r o c e s s i n g m a s t e rc a n d i d a t e ：t o n gj i n h u a s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rs o n gh o n g b o s u b m i t t e dd a t e ：a p r i l ，2 010 吣4弓 圣三3= 萋8吣471洲y 成 了 研 他 校 部 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 目录 摘要1 a b s t r a c t i i i 第一章文献综述及总体立题思路l l锥栗的研究和利用概述1 1 1 锥栗的营养成分。l 1 2 锥栗的药用价值2 1 3 锥栗的利用、研究现状及应用前景2 2 淀粉理化性质的研究进展一3 2 1 淀粉颗粒特性的研究3 2 2 淀粉糊化特性及回生研究进展4 2 3 淀粉的回生影响因素研究一5 2 4 抑制淀粉回生的研究进展一6 2 5 微波技术应用的研究进展一7 3 本课题研究的意义和内容7 3 1 本课题研究的意义8 3 2 本课题研究的内容8 第二章锥栗淀粉的理化特性研究一9 l 引言9 2 材料与方法9 2 1 实验原料9 2 2 主要实验仪器和设备一9 2 3 实验方法9 3 结果与分析1 2 3 1 基本物理化学性质12 3 。2 锥栗淀粉糊的性质测定1 5 4 本章小结2 6 第三章锥栗淀粉的回生及抑制方法研究2 8 1 引言2 8 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i ：艺研究 2 材料和方法2 8 2 1 试验材料和仪器2 8 2 2 试验方法2 8 3 结果与分析3 0 3 1 锥栗淀粉回生的影响因素研究3 0 3 2 锥栗淀粉回生的抑制方法研究3 7 3 3 抑制锥栗淀粉糊回生乳化剂复配研究4 5 4 本章小结4 7 第四章锥栗酥饼微波膨化工艺研究4 8 1 引言4 8 2 材料与方法4 8 2 1 试验材料4 8 2 2 试验仪器设备4 8 2 3 试验内容。4 9 3 结果与分析5 0 3 1 基本配方的确定5 0 3 2 工艺参数的确定5 6 3 3 微波膨化锥栗酥饼基本配方优化试验6 0 4 本章小结6 2 第五章结论与展望6 3 参考文献6 6 致 射。7 5 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： 1 锥栗淀粉理化特性研究 锥栗淀粉的直链淀粉含量为2 7 5 0 ，相对密度为1 3 l ，白度为6 3 。其结晶结构 属于c 型，颗粒表面光滑，大多数淀粉颗粒形状呈卵圆形，少数为圆形和不规则形状； 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0 8 啪1 3 7 1 a m 。 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6 4 8 ；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( p h 值为4 ) 和碱性( p h 值为1 0 ) 条件下，锥栗淀粉 糊粘度升高，凝沉性增强；p h 值为6 和8 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。 2 锥栗淀粉回生及抑制方法研究 锥栗淀粉糊在温度4 时易回生，1 d 后的淀粉糊回生率已达9 7 6 ，随温度升高 回生率上升速度减慢；当p h 值为5 和7 时，锥栗淀粉糊易回生，p h 值为3 和9 时可 延缓其回生；添加3 0 9 l o o m l 和6 0 9 l o o m l 蔗糖对锥栗淀粉的回生率有极显著影响， 当蔗糖添加量为9 0 9 1 0 0 m l 和1 2 o g 1 0 0 m l 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( g m s ) 对锥栗淀粉糊回生抑制效果最好，其次是硬酯酰乳酸钠 ( s s l ) 、海藻糖、硬酯酰乳酸钙( c s l ) 和蔗糖酯( s e ) ，双乙酰酒石酸单双甘油酯( d a t e m ) 福建农林大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 较差。 通过l 。( 4 5 ) 正交实验，优化的抑制锥栗淀粉糊回生最佳复合剂配方为： 0 3 5 9 l o o i i i l 单甘酯( g m s ) 、0 3 0 9 1 0 0 m l 硬酯酰乳酸钠( s s l ) 、0 4 5 9 1 0 0 m l 硬酯酰 乳酸钙( c s l ) 和0 2 0 9 1 0 0 m l 蔗糖酯( s e ) 。 3 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l 9 ( 3 4 ) 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5 0 锥栗粉( 即1 0 0 9 原料粉中锥栗粉与面粉的比 例为l ：1 ) 、2 5 0 9 蔗糖、2 5 0 9 起酥油。其他辅料为食盐3 0 9 、碳酸氢钠1 5 昏乳化剂 ( 0 3 5 9g m s 、0 3 0 9s s l 、0 4 5 9c s l 和0 2 0 9s e ) ，物料的水分含量为2 0 。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1 0 0 目筛的筛下粉、 揉粉混合时间l0 0 m i n 、饼坯厚度3 0 m m 、微波膨化功率8 0 0 w 和膨化时间3 0 m i n 。 关键词：锥栗；淀粉；理化特性；回生；酥饼 i i 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：r = 艺研究 a b s t r a c t a sam a j o rc o m p o n e n to fc a s t a n e ah e n r y i , s t a r c hi sr i c hi ns e v e r a lk i n d so fn u t r i t i o n ，a n da l s o a f f e c t sp r o c e s s i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dn u t r i t i o n a lq u a l i t yo fc a s t a n e ah e n r y i t h i sp a p e rm a i n l ys t u d i e d p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so fc a s t a n e ah e n r y is t a r c h 弱w e l l 雒f a c t o r st h a th a v ee f f e c to ns t a r c h p a s t er e t r o g r a d a t i o na n dm e t h o d so fa n t i - r e t r o g r a d a t i o n a l s o ，t h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fm i c r o w a v e p u f f i n gc a s t a n e ah e n r y if l a k yp a s t r yw a ss t u d i e da c c o r d i n gt om a r k e tn e e d s t h er e s u l t so ft h er e s e a r c h a r es u m m a r i z e db e l o w ： 1 s t u d yo fp h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f c a s t a n e ah e n r y is t a r c h a m y l o s ec o n t e n ti s2 7 5 0 o ft o t a lc a s t a n e ah e n r y is t a r c h t h er e l a t i v ed e n s i t ya n dt h ew h i t e d e g r e eo f c a s t a n e ah e n r y is t a r c hi sr e s p e c t i v e l y1 31a n d6 3 t h ec r y s t a l l i n es t r u c t u r eo f c a s t a n e ah e n r y i s t a r c hp o s s e s s e s c x r dp a t t e m a n dt h es t a r c hg r a n u l eh a ss m o o t hs u r f a c e ，e l l i p t i cs h a p em o s t l y , f e w o ft h e mw a sr o u n do ri r r e g u l a r t h eg r a n u l eh a so b v i o u sp o l a r i z a t i o nc r o s sr i n gv e i n i n ga n dh a saj r a n g eo 8 p m 13 7 1 m aw i t hh i l u ml o c a t i n ga tt h em i d p o i n t a c c o r d i n g t ot h em e n s u r a t i o nc a s t a n e ah e n r y is t a r c h p a s t e i sw i t hl o w e rc l a r i t y , l o w e r f r e e z e - t h a ws t a b i l i t ya n dl o w e rg e li n t e n s i t y t h es o l u b i l i t ya n ds w e l l i n gp o w e ri n c r e a s ea st e m p e r a t u r e g r o w s ，b u ts o l u b i l i t yi n c r e a s e ss l o w l y c a s t a n e ah e n r y is t a r c hi sar e s t r i c t i v es w e l l i n gs t a r c hb e c a u s et h e s w e l l i n gp o w e r i sl o w e r t h ec h a n g e so fv i s c o s i t yo fc a s t a n e ah e n r y is t a r c hp a s t ew i t hd i f f e r e n ta d d i c t i v e sw e r es t u d i e d b yb r a b e n d e rv i s c o s i t yi n s t r u m e n t t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ei n i t i a lg e l a t i n i z a t i o nt e m p e r a t u r eo f c a s t a n e ah e n r y is t a r c hw a s6 4 8 c t h eg e l a t i n i z a t i o nt e m p e r a t u r ea n dt h ev i s c o s i t y p e a ko fc a s t a n e a h e n r y is t a r c hi n c r e a s ew i t ha d d i t i o na m o u n to fs u c r o s e ，s a l ta n dn a h c 0 3w h i l et h er e t r o g r a d a t i o n d e c r e a s e dw i t hi t a n dt h ev i s c o s i t ya n dr e t r o g r a d a t i o no fc a s t a n e ah e n r y is t a r c hi n c r e a s e du n d e rb o t h o fa c i d i cc o n d i t i o n ( p h = 4 ) a n da l k a l ic o n d i t i o n ( p h = 10 ) h o w e v e r ，t h er e l a t i v e l yl i t m u s l e s sc o n d i t i o n ( p h = 6o rp h 2 8 ) w o u l dh a r d l ya f f e c tt h ev i s c o s i t y p e a l ( a n di n i t i a lg e l a t i n i z a t i o nt e m p e r a t u r e t h e t e m p e r a t u r ec h a n g e sh a dg r e a ti n f l u e n c eo nv i s c o s i t yo fc a s t a n e ah e n r y is t a r c hw i t ho rw i t h o u t d i 胞r e n tf a c t o r s 2 s t u d yo fc a s t a n e ah e n r y is t a r c hp a s t er e t r o g r a d a t i o na n dr e s t r a i n i n gm e t h o d s c a s t a n e ah e n r y is t a r c hp a s t eg o tr e t r o g r a d a t i o ns o e a s i l y a tt h et e m p e r a t u r eo f4 t h a t r e t r o g r a d a t i o nr a t eh a dr e a c h e d9 7 6 a f t e r2 4h o u r s a l s oi tc a nb es e e nf r o mt h er e s e a r c ht h a t i i i 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 c a s t a n e ah e n r y is t a r c he a s i l yg o tr e t r o g r a d a t i o nu n d e rt h ec o n d i t i o no fb o t hp h 5a n dp h 7a g a i n s tb o t h p h 3a n dp h 9 a d d i c t i o na m o u n to fb o t h3 0 9 1 0 0 m la n d6 0 9 1 0 0 m lo fs u c r o s eh a das i g n i f i c a n t e f f e c to ns t a r c hr e w o g r a d a t i o nr a t e s t a r c hr e t r o g r a d a t i o nw o u l db em i t i g a t e do re v e ni n h i b i t e dw h e nt h e a d d i c t i o na m o u n tr e a c h e db o t h9 0 9 lo o m la n d12 0 9 lo o m l m e a n w h i l e ，a d d i n gs a l tc o u l dm i t i g a t eo r i n h i b i ts t a r c hr e t r o g r a d a t i o n ，b u tt h e r ee x i s t e dn od i f f e r e n c eb e t w e e na d d i c t i o na m o u n t s t h es t u d yo fe f f e c t i v e n e s so fd i f f e r e n ta d d i c t i o na m o u n t so fs i xa d d i c t i v e so ni n h i b i t i n g c a s t a n e ah e n r y is t a r c hr e t r o g e a d a t i o ns h o w e dt h a ta l la d d i c t i v e sw e r ee f f e c t i v e t h ec o m p a r i s o n b e t w e e ns i xa d d i e d v e so ft h e i re f f e c t i v e n e s so ni n h i b i t i n gc a s t a n e ah e n r y is t a r c hr e t r o g e a d a t i o nw i t h t h e i rm i n i m u mq u a n t i t i e ss h o w e dt h a tg m sa c h i e v e db e s te f f e c t , f o l l o w e db ys s l ，t r e h a l o s e ，c s l ，s e a n dd a t e m t h r o u g hl 1 6 ( 4 5 ) o r t h o g o n a le x p e r i m e n t , t h eo p t i m a lc o m p o u n df o r m u l af o ri n h i b i t i n gc a s t a n e a h e n r y is t a r c hr e t r o g e a d a t i o nw a sa sf o l l o w e d ：0 3 5 9 10 0 m lg m s ，o 3 c 影10 0 m ls s l ，o 4 5 ：10 0 m l c s la n do 2 0 l 1 0 0 m ls e 3 s t u d yo fp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fm i c r o w a v ep u f f i n gc a s t a n e ah e n r y if l a k yp a s t r y b ya n a l y z i n ga n ds t u d y i n go fb a s i cm a t e r i a l sa n dp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fm i c r o w a v ep u f f i n g c a s t a n e ah e n r y if l a k yp a s t r y , u s i n gp u f f i n gd e g r e e h a r d n e s sa n dc o m p r e h e n s i v es e n s o r ye v a l u a t i o n 笛 i n d e x ，t h r o u g hs i n g l ef a c t o ra n a l y s i sa n dl 9 ( 3 4 ) o r t h o g o n a le x p e r i m e n t , t h eo p t i m a lb a s i ci n g r e d i e n to f m i c r o w a v ep u f f i n gf l a k yp a s t r yw a sd e t e r m i n e da s 5 0 c a s t a n e ah e n r y ip o w d e r ( t h a ti s ，i ne v e r y10 0 9 o fr a wm a t e r i a lp o w d e r ，t h er a t i oo fc a s t a n e ah e n r y ip o w d e rt of l o u rw a s1 ：1 ) ，2 5 o gs h o r t e n i n go i l ， 2 5 0 9s u c r o s e ，3 0 9s a l t , 1 5 9n a h c 0 3 ，e m u l s i f i e r ( 0 3 5 9g m s ，0 3 0 9s s l ，0 a 5 9c s la n d 0 2 0 9s e ) a n dt h em o i s t u r ec o n t e n to ft h em a t e r i a l sw a s2 0 t h i so p t i m a lc o m b i n a t i o nc o u l dh e l pc a s t a n e a h e n r y if l a k yp a s t r yo b t a i nb e s tp u f f i n gd e g r e e ，c r i s p ，c o l o r , t a s t ea n df l a v o r t h eo p t i m a lb a s i cp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yp a r a m e t e ro fm i c r o w a v ep u f f i n gc a s t a n e ah e n r y if l a k y p a s t r yw a sd e t e r m i n e da s ：c a s t a n e ah e n r y ip o w d e rp a s s e d 10 0m e s h ；k n e a d i n ga n dm i x i n gt i m eo f d o u 曲f o r10m i n ；3 0 m mf o rd o u g ht h i c k n e s s ，m i c r o w a v ep u f f i n gp o w e rf o r8 0 0 wa n dp u f f i n gt i m ef o r 3 m i n k e y w o r d s ：c a s t a n e ah e n r y i ；s t a r c h ；p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s ；r e t r o g r a d a t i o n ；f l a k yp a s t r y i v 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 第一章文献综述及总体立题思路 1 锥栗的研究和利用概述 1 1 锥栗的营养成分 锥栗( c a s t a n e ah e n r y i ) 俗称榛子，壳斗科( f a g a c e a e ) 榛属( c o r y l u s ) 植物，壳斗 球形，种子富含淀粉，属淀粉类植物2 3 。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噜3 。 据营养分析研究口1 ，锥栗淀粉含量占干物质4 7 5 8 - 5 6 9 4 ，占可食部分 3 1 5 1 - - 3 7 1 8 ，可溶性总糖含量为1 0 8 2 - 1 7 0 7 ，蛋白质6 6 0 - - 8 9 7 ，脂肪 6 1 8 - - 8 2 5 ，富含维生素c 、矿物质和氨基酸等。以油榛和毛榛为例，1 0 0 9 果肉中 其主要营养成分h 3 如表1 1 、表1 2 所示。 表1 1锥栗果实的主要营养成分 t a b l 1t h em a j o rn u t r i e n tc o n t e n t so fc a s t a n e ah e n r y i 品种 营养成分 油榛毛榛 水分 4 7 2 34 7 6 6 淀粉觞 5 0 1 75 1 8 7 二， 可溶性总糖 1 4 7 71 5 7 l 粗蛋白质8 2 1 6 9 5 粗脂肪， 6 9 86 3 9 粗纤维肠 2 1 0i 2 0 v c m g ( 10 0 9 ) 。l 】 3 9 3 03 0 o o k 1 0 6 1 0 6 ca004 0 0 6 m 啪 0 1 7 o 1 5 m n ( m g k g 1 ) 10 9 1013 4 6 0 l 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1 2 锥栗蛋白质的氨基酸成分含量 t a b1 2c o n t e n t so fa m i n oa c i d si nc a s t a n e ah e n r y ip r o t e i n ) 从表l - 1 ，表l - 2 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- 6 1 ， 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1 7 种氨基酸，其中7 种人体必需氨基酸的含量占氨基酸总含量的2 0 1 9 - - - 2 8 8 5 。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。 1 2 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 我国具有特色的出口创汇的农产品之一，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。据有关记载盯，8 1 ，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。 1 3 锥栗的利用、研究现状及应用前景 锥栗营养丰富，其维生素c 含量与桔实类果实不相上下旧，1 0 3 ，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 2 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微波膨化工艺研究 前我国锥栗年产量约3 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。 2 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1 2 1 ，同时也是非常重要的工业原料。 随着淀粉加工业的发展，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。 2 1 淀粉颗粒特性的研究 2 1 1 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个器官以淀粉颗粒 的形式存在1 2 1 。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1 6 9 m - - 8 7 1 t m ，颗粒较小， 为多角形n3 】；百合淀粉颗粒的大小较均匀，粒径范围大约在1 8 9 m - - - 3 0 肛m ，形状大多 呈多角形或圆形n4 1 5 3 ；板栗淀粉颗粒大小差异较大，粒径范围大约在l g m - - - 2 0 p r n ，形 状复杂多样，有荞麦粒形、球形、纺锤形、椭圆形等多种形状n 6 1 。 2 1 2 淀粉颗粒的偏光十字 由于淀粉颗粒内部存在2 种不同的结构，即结晶结构和无定形结构，这2 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n 刀。已有研究者对淀粉进行这方面的报道，陈晓n 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x 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。 2 1 3 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x 射线衍射特征 图，其结晶结构常有a 、b 、c 和v 型乜训，根据w a l t o n 对天然的淀粉颗粒x 一射线粉末衍 射研究：淀粉颗粒有a 、b 、c 和v 型结构。谷类属a 型；块茎果实和茎的淀粉属b 型结构； 某些根和种子淀粉属c 型结构；直链淀粉形成络合物的典型图形即为水合v 型结构。 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 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v 型结构，中等水分则形成a + v 型结构陇2 3 1 ； 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v 型n 们。 2 1 4 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9 8 - - - 9 9 ，它们具有不同的结构和性质陋化 。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2 0 - - - 3 5 ，有的植物直链淀粉的含量则会超过 4 0 ，如莲子淀粉的直链淀粉高达4 0 2 0 汹1 。 此外，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1 0 2 0 ；纯淀粉中蛋白质含量通常小 于0 6 ；脂肪则会因淀粉种类不同而不同，一般禾谷类脂肪含量为0 6 5 1 0 0 ，薯 类淀粉的脂肪为0 0 5 - - 一0 1 0 ；淀粉中含少量的矿物质，一般为0 2 - - - 0 4 ，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n 们。 2 2 淀粉糊化特性及回生研究进展 2 2 1 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吼矧。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 粉糊的热稳定性、冻融特性、凝沉特性、透光率等m 1 。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，b i li a d e r is 等1 ，e 1i a s s o n 等1 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，提高了淀粉体系的糊化温度和淀粉凝胶体系的流变学特 性7 1 。 4 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 2 3 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。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7 删。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。 2 3 1 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部，只有当淀粉糊化崩解时才从内部渗 析出来。i d i l e s 等n 玎研究表明，当没有外力的作用或温度低于1 0 0 c 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h 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。 2 3 2 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4 3 1 。安红周等h 4 1 ， 丁文平等h 5 1 ，田翠华等m 1 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3 0 ，- - - 6 0 的淀粉体 系最易产生回生，水分含量在1 0 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。 贮藏温度对糊化淀粉的回生有着显著影响。糊化淀粉在温度为2 4 时最易老 化。如温度在6 0 以上或- 2 0 c 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7 研究了温度对马铃薯q 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2 3 i c 降低到一1 8 1 ，贮藏8 0 d ，淀粉的q 度降低， 结晶度升高。丁文平等h 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4 时能快速重结晶，在2 5 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h 钔。 2 3 3 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1 研究了不同p h 值对 板栗淀粉回生的影响结果表明：p h 值为4 和6 时，板栗淀粉易回生，而p h 值为3 、8 和9 时回生受到抑制；日本的二国- ：n 等哺玎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。 2 3 4 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m 1 研究发现食盐( 浓 度小于或等于1 ) 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c n s 一、p o 、