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作者：刘强华南理工大学

学位级别：硕士

淀粉Ghost是淀粉糊化后残留在淀粉糊(Gelatinized Starch Dispersions,GSD)中的不溶性空心囊结构,因其形似“ghost”而得名。深入了解淀粉Ghost的组成、结构与性质有利于把握GSD的整体功能性质,精准化生产含Ghost产品。目前关于淀粉Ghos... 详细信息

淀粉Ghost是淀粉糊化后残留在淀粉糊(Gelatinized Starch Dispersions,GSD)中的不溶性空心囊结构,因其形似“ghost”而得名。深入了解淀粉Ghost的组成、结构与性质有利于把握GSD的整体功能性质,精准化生产含Ghost产品。目前关于淀粉Ghost的组成结构与性质的研究已有不少,但缺乏对影响淀粉Ghost结构与性质因素的系统性研究。本论文分别从内部因素(淀粉种类、直链淀粉含量、粒径大小)和外部因素(糊化条件、改性处理)出发,探究不同因素对普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost结构和性质的影响。主要研究结果如下:(1)基于普通和蜡质马铃薯淀粉的起始糊化温度,利用Brabender黏度仪的温控程序控制淀粉Ghost的糊化条件,细化制备淀粉Ghost所需最高处理温度,研究不同最高处理温度对普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost理化性质的影响。结果表明:糊化条件是影响马铃薯淀粉Ghost制备的关键因素,淀粉乳浓度低于0.5%,最高处理温度高于75℃才能制备出完整性好且纯度高的马铃薯淀粉Ghost;马铃薯淀粉Ghost主要由支链淀粉分子缠结构成,少量直链淀粉分子穿插其中,对于维持淀粉Ghost的完整性起着重要作用;75℃时马铃薯淀粉颗粒已基本达到膨胀极限,随着最高处理温度的升高,马铃薯淀粉Ghost的直链淀粉含量、平均粒径、抗性淀粉(Resistant Starch,RS)含量呈下降趋势,膨胀体积呈上升趋势;直链淀粉含量与马铃薯淀粉Ghost的完整性呈正相关,与马铃薯淀粉Ghost的膨胀度呈负相关;普通马铃薯淀粉Ghost的完整性和稳定性优于蜡质马铃薯淀粉Ghost,75℃时制备的普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost均表现出良好的完整性和稳定性;最高处理温度的不同会影响淀粉Ghost的直链淀粉含量和支链淀粉空间构象,在同一类淀粉中,支链淀粉的空间构象变化受最高处理温度的影响更大。(2)采用甘油辅助离心沉降法分级分离不同粒径大小的普通和蜡质马铃薯淀粉,对比不同粒径大小的普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost在结构与性质上的差异。结果表明:通过甘油辅助离心沉降法分离普通和蜡质马铃薯淀粉效果明显,蜡质马铃薯淀粉大颗粒质量分数为57.18%,高于普通马铃薯淀粉的41.67%,从而导致蜡质马铃薯淀粉的平均粒径(52.2μm)也明显高于普通马铃薯淀粉(31.1μm);随着粒径增大,普通马铃薯淀粉颗粒的直链淀粉含量、相对结晶度和RS含量增加,快消化淀粉(Rapidly Digestible Starch,RDS)和慢消化淀粉(Slowly Digestible Starch,SDS)含量降低;随着粒径增大,普通马铃薯淀粉Ghost的膨胀体积、膨胀度、相对结晶度和RDS含量降低,而直链淀粉、SDS和RS含量升高。蜡质马铃薯淀粉颗粒的结晶度随着粒径增大而降低,而直链淀粉含量和消化性无显著差异;不同粒径大小的蜡质马铃薯淀粉Ghost直链淀粉含量差异不大,膨胀体积、膨胀度、结晶度和消化性等性质主要受支链淀粉空间排列方式影响;粒径大小对马铃薯淀粉Ghost的完整性和稳定性的影响主要是通过直链淀粉含量和支链淀粉空间构象差异导致的,同一类淀粉中,直链淀粉含量差异的影响大于支链淀粉空间构象的差异。(3)通过湿热处理改性普通和蜡质马铃薯淀粉,探究不同湿热处理温度的普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost在结构与性质上的差异。结果表明:湿热处理后,普通和蜡质马铃薯淀粉的颗粒结构、偏光十字和结晶结构仍然存在,但表面均出现凹坑,偏光现象变弱,十字扩大,晶型从B型转向A型,这些现象随着湿热处理温度升高而更加明显;湿热处理升高了普通和蜡质马铃薯淀粉的起糊温度,增强了淀粉分子之间的相互作用,从而导致马铃薯淀粉Ghost的直链淀粉含量、相对结晶度、RS含量和完整性上升,膨胀体积、平均粒径和RDS含量下降;随着湿热处理温度升高,普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost的平均粒径和RDS含量呈下降趋势,相对结晶度和RS含量呈上升趋势;湿热处理通过增强淀粉颗粒内部直链淀粉与支链淀粉、直链淀粉与脂质以及支链淀粉与支链淀粉之间的连接作用,有利于保持普通和蜡质马铃薯淀粉Ghost的完整性和稳定性。

关键词：马铃薯淀粉淀粉Ghost 最高处理温度粒径大小湿热处理

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马铃薯淀粉和果胶干热改性制品在香肠中的应用研究

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食品工程 2020年第1期 54-58页

作者：赵竟翔新乡职业技术学院河南新乡453003

将马铃薯淀粉和果胶干热改性产物应用于香肠中,分析香肠保水性、剪切力、质构特性、热力学性质及感官品质变化。研究结果表明,共混干热改性果胶和马铃薯淀粉混合物有利于提高香肠的保水性、剪切力、质构特性和感官品质,改性淀粉添加量为... 详细信息

将马铃薯淀粉和果胶干热改性产物应用于香肠中,分析香肠保水性、剪切力、质构特性、热力学性质及感官品质变化。研究结果表明,共混干热改性果胶和马铃薯淀粉混合物有利于提高香肠的保水性、剪切力、质构特性和感官品质,改性淀粉添加量为6%~8%时香肠品质较好。添加马铃薯淀粉和果胶干热改性产物可在一定程度上改善香肠的品质,为干热改性马铃薯淀粉在食品中的应用提供一定理论依据。

关键词：马铃薯淀粉果胶干热改性香肠

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马铃薯淀粉及转谷氨酰胺酶对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的研究

马铃薯淀粉及转谷氨酰胺酶对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的研究

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作者：杨明东北农业大学

学位级别：硕士

鲤鱼肌原纤维蛋白作为本文章研究对象,经过对肌原纤维蛋白的浊度、乳化性、SDS-PAGE、凝胶的质构特性（硬度、弹性）、白度值、保水性等指标进行测定,系统地研究了马铃薯淀粉（不同添加量0、1、2、3和4%,不同加热温度60、70和80℃）、... 详细信息

鲤鱼肌原纤维蛋白作为本文章研究对象,经过对肌原纤维蛋白的浊度、乳化性、SDS-PAGE、凝胶的质构特性（硬度、弹性）、白度值、保水性等指标进行测定,系统地研究了马铃薯淀粉（不同添加量0、1、2、3和4%,不同加热温度60、70和80℃）、转谷氨酰胺酶（不同添加量0、0.1、0.3、0.5、0.7%,不同加热温度60、70和80℃）以及二者复配的交互作用对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的影响,为淡水鱼的精深加工提供理论指导,为提高淡水鱼类制品品质、质量等方面提供理论依据。主要结论如下： 1.添加马铃薯淀粉对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的影响：随着马铃薯淀粉的加入使鲤鱼肌原纤维蛋白浊度逐渐增加;马铃薯淀粉添加量一定时,肌原纤维蛋白溶液的浊度随着温度的升高而变大。随着马铃薯淀粉添加量的增加乳化活力和乳化稳定性呈先上升后下降后又有所增加的趋势,并且在马铃薯淀粉添加量为2%和1%时乳化活性和乳化稳定性分别达到最大值25.66m2/g,90.67%。同一加热条件下（分别60、70和80℃）,添加4%马铃薯淀粉的肌原纤维蛋白凝胶的硬度、弹性同时达到最大值,且在80℃时硬度、弹性达到最大值分别为48.07g、0.81;相同马铃薯淀粉添加量下,凝胶的硬度以及弹性在加热80℃C时要显著高于60℃和70℃（P＜0.05）。随着马铃薯淀粉添加量的增加凝胶的白度值呈现降低趋势,在80℃条件下形成的凝胶的白度值低于60和70℃条件下凝胶的白度值。同时随着马铃薯淀粉添加量的增加保水性也逐渐增大,80℃形成的凝胶的保水性显著高于60℃、70℃（P＜0.05）凝胶的保水性,在80℃加热条件下,马铃薯淀粉添加量为4%时保水性最大为96%。 2.添加转谷氨酰胺酶对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的影响：相同温度下,随着转谷氨酰胺酶添加量的增加,鲤鱼肌原纤维蛋白浊度呈先增加后减小趋势,在转谷氨酰胺酶添加量为0.5%时最大;转谷氨酰胺酶添加量一定时,随着温度的增加浊度一定程度上有所增加。当转谷氨酰胺酶添加量不断增加时,乳化活性呈先增大后减小的变化,而乳化稳定性呈先减小后增大的变化,并且转谷氨酰胺酶添加量为0.5%时乳化活性达到最大值18.87m2/g,添加量为0.7%时乳化稳定性达到最大值88.85%。随着转谷氨酰胺酶不断增加,肌原纤维蛋白凝胶的硬度、弹性都有所增大,这说明转谷氨酰胺酶可改变蛋白凝胶的质构特性。80℃条件下形成的凝胶显著高于60℃、70℃（P＜0.05）条件下形成的凝胶硬度、弹性。同时随着转谷氨酰胺酶添加量的增加,在不同加热温度条件下的凝胶白度值都是逐渐增大后又减小,在80℃条件下添加量为0.3%的凝胶白度值最大为78.16。转谷氨酰胺酶处理中,肌原纤维蛋白凝胶的保水能力增加,当添加量为0.5%时的凝胶的保水能力达到最大值90.43%。 3.添加马铃薯淀粉及转谷氨酰胺酶对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的影响：马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶的增加使肌原纤维蛋白溶液的乳化活性逐渐降低。当马铃薯淀粉和转谷氨酰胺酶添加量分别为3%、0.3%与2%、0.5%时乳化活性基本相同。而当马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶添加量不断增大使其肌原纤维蛋白的乳化稳定性变大,在马铃薯淀粉和转谷氨酰胺酶含量分别为2%、0.5%时达到最大值94.47%。当马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶添加量逐渐变大时,在不同温度下（60℃、70℃、80℃）凝胶硬度、弹性有逐渐增大的趋势。80℃条件下的凝胶硬度、弹性明显高于60℃、70℃,且在马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶添加量分别为3%、0.5%时分别达到最大值51.37g和0.86。在相同温度条件下,随着马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶添加量的增加,凝胶的白度值不同程度的增大;70℃条件下的凝胶白度要略大于60℃、80℃条件下的凝胶白度值,但是差异不显著（P＞0.05）。同时,随着转谷氨酰胺酶,马铃薯淀粉的增加,温度的增加,凝胶保水性呈现增加的趋势。在80℃条件下,马铃薯淀粉与转谷氨酰胺酶添加量分别为4%、0.5%时凝胶的保水性最大为96.31%。80℃肌原纤维蛋白热诱导凝胶的核磁共振T2弛豫时间测量结果表明：在弛豫时间图中有2峰,表明凝胶中有2种主要成分的水。添加了马铃薯淀粉和TG酶的凝胶三维网状结构更加致密,峰值T22对应的峰面积增加,同时对应的保水性也增加,说明凝胶保水性增加的水分主要是这部分水。添加马铃薯淀粉和TG酶的三维网状凝胶结构更加紧凑,峰值T22对应的峰面积增加,保水性相应的增加,凝胶的保水性增加的水是这部分水。

关键词：鲤鱼肌原纤维蛋白马铃薯淀粉转谷氨酰胺酶功能特性

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基于射频处理的马铃薯淀粉改性与3D打印特性研究

基于射频处理的马铃薯淀粉改性与3D打印特性研究

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作者：马姝西北农林科技大学

学位级别：硕士

目前,食品3D打印在食品生产设计和食品工业化领域是一项潜力巨大的技术,但是由于打印材料的特性,目前大部分打印材料的研究都集中在巧克力等原材料上,而3D打印材料有关纯淀粉研究的报道更是少之又少。淀粉可以经过糊化后具有黏弹性和可... 详细信息

目前,食品3D打印在食品生产设计和食品工业化领域是一项潜力巨大的技术,但是由于打印材料的特性,目前大部分打印材料的研究都集中在巧克力等原材料上,而3D打印材料有关纯淀粉研究的报道更是少之又少。淀粉可以经过糊化后具有黏弹性和可塑性,适合作为3D打印的原材料。本论文研究了射频改性淀粉3D打印特性,同时阐述了射频处理不同时间、在不同极板间距下和不同水分含量下对射频改性马铃薯淀粉的3D打印结构与理化性质的影响并初步探究其影响机制。主要结果如下:(1)试验研究讨论了射频处理不同时间(5、10、15、20、30 min)对淀粉凝胶性能的影响,进而评估了对3D打印应用的影响。对淀粉凝胶进行适度的射频处理改善了凝胶挤出,并且在3D打印后能够保持足够的黏度和强度,使产品保持其形状。射频处理会影响淀粉的直链淀粉含量,进而影响淀粉的各种物理化学性质。结果表明,马铃薯原淀粉3D打印样品拥有了较强的黏度,在打印过程中容易发生坍塌,并且打印出的线条不是很清晰。当射频处理时间为5 min时,淀粉凝胶没有表现出明显的3D打印性能,因为无论是在高度还是线条的清晰度都没有发生明显的变化。随着射频改性时间的增加,淀粉凝胶打印的高度逐渐增加,线条越来越明显。当改性时间为30 min时,已经破碎的淀粉碎片相互重新交联形成新的淀粉,这增加了黏度,使得在印刷后期难以挤出。综上所述,通过20 min射频处理获得的样品显着提高了凝胶强度,相对适合进行3D打印,不仅可以获得精度和稳定性高的样品,而且具有清晰的线条。(2)试验研究讨论了射频处理不同水分含量(30%、40%、50%、60%、70%)的淀粉性能的影响,进而评估了对3D打印应用的影响。射频处理导致支链淀粉的长链解聚成短链,降低了马铃薯淀粉凝胶的黏度并增加了其硬度;然而,射频改性并没有改变淀粉颗粒的形状或其表面结构。直链淀粉含量和分子量在射频处理后显著降低,这导致3D打印样品变软,但弹性增强,稳定性更高。随着水分含量的变化,在较高的含水率下,射频处理后淀粉的解聚效果最强,表现为淀粉颗粒中结晶面积的减少,晶型从B型到C型的变化,糊化过程中黏度较低,流变性能表现出较高的结构强度。射频促进了马铃薯淀粉理化性质的变化,特别是在水分含量为70%的淀粉处理中,3D打印样品表现出最佳的精度、高度和表面结构。在这项研究中,我们证明了射频是一种可以改善马铃薯淀粉性能并使其淀粉凝胶更适合3D打印的方法。(3)试验研究讨论了在不同极板间距(90、100、110、120、130 mm)下利用射频对马铃薯湿淀粉进行处理,评估了在不同极板间距下,射频对马铃薯淀粉的影响,进而对淀粉糊化后所形成凝胶对3D打印应用的影响,射频处理可以有效地帮助改变纯淀粉的凝胶特性,从而改变纯淀粉的3D打印特性,获得更加美观,更加美味的产品,还可以使3D打印产品的货架期延长。结果表明,当极板间距较低时,尤其是在90 mm极板间距下对马铃薯淀粉进行处理,获得的3D打印产品比在其他极板间距下的获得的3D打印产品更好。这是因为射频改性增强了直链淀粉氢链的聚合,显著提高了凝胶强度。在相对较低的极板间距下,淀粉分子中的羟基与极性分子在相对较低的极板间距下相互作用,并且这种相互作用更加强烈,使其分子间的聚合受到阻碍,从而使淀粉的挤出性能得到提高。射频处理后的打印样品产生复水性,老化变硬后的淀粉重新吸水,降低了其硬度。同时,由于射频处理对淀粉凝胶的老化起到抑制作用,存放时间长了,在90 mm极板间距下改性淀粉凝胶的打印样品具有更柔软、更有弹性的质构,综上所述,可以初步确定在90 mm极板间距下改性的淀粉凝胶可以提高打印的精度和堆叠高度,可以延长3D打印的储存期。

关键词：射频处理马铃薯淀粉 3D打印结构特性理化性质

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马铃薯淀粉氧化工艺优化研究

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食品工业科技 2012年第19期33卷 228-231,235页

作者：李祥房媛文星李进兀浩陕西科技大学化学与化工学院教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西西安710021

以芬顿试剂为氧化剂氧化马铃薯淀粉,研究pH、氧化温度、氧化时间、30%H2O2用量和FeSO4用量等单因素对氧化淀粉中羧基含量的影响。在此基础上,采用Box-Behnken优化淀粉氧化工艺条件,建立并分析了各因素与含量关系的数学模型。单因素实验... 详细信息

以芬顿试剂为氧化剂氧化马铃薯淀粉,研究pH、氧化温度、氧化时间、30%H2O2用量和FeSO4用量等单因素对氧化淀粉中羧基含量的影响。在此基础上,采用Box-Behnken优化淀粉氧化工艺条件,建立并分析了各因素与含量关系的数学模型。单因素实验结果表明氧化时间4h,30%H2O2用量为25mL,pH10,温度为50℃,FeSO4用量0.3g。响应曲面分析得到在30%H2O2用量为25mL,pH=10和氧化温度为50℃的条件下,氧化淀粉中羧基含量为1.4590%,与理论值1.4699%接近。说明回归模型能较好的预测氧化淀粉中羧基含量。SEM表明淀粉颗粒经过芬顿试剂氧化后表面出现孔洞;IR表明有羧基的特征吸收峰出现。

关键词：马铃薯淀粉芬顿试剂响应曲面法羧基含量

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