淀粉作为食品工业中重要的原辅料,被广泛应用于食品加工中的各个领域,它对食品的营养、质地、风味等特性起着不可替代的作用,并为食品加工的多样性提供了条件。向淀粉基食品中添加亲水性胶体,两者经适当比例复配后可达到很好的协效性,起到提高产品的稳定性,控制水分流动,降低成本和简化加工过程等作用。利用淀粉与胶体间的相互作用,对提高传统食品产品质量,改善加工工艺和指导新型食品的研究与开发有较好地推动作用。
糊化是淀粉的基本特性之一,淀粉基食品加工、贮存以及食用中的口感等都与糊化特性密切相关。因此,在食品科学研究中经常以糊化特性作为判断淀粉或淀粉基食品质量的一项重要依据。
不同质量浓度阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化特性的影响
水介质中阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化特性的影响
当马铃薯淀粉在未添加或添加不同浓度阿拉伯胶条件下。加入胶体后,马铃薯淀粉的峰值黏度急剧下降,且随着胶体含量的增加,下降趋势愈加明显。当胶体质量浓度达到0.18g/dL以上时,峰值黏度消失。
马铃薯淀粉与阿拉伯胶混合体系的崩解值明显降低,与原淀粉相比,具有更好的热稳定性,但在冷却过程中,淀粉黏度明显上升,回生程度略有增加。这可能是由于加入胶体后,糊化过程中马铃薯淀粉颗粒膨胀受到抑制,崩解时破损程度较小,有更多的淀粉分子会延长到原来趋于平行排列的状态,彼此重新以新的氢链结合,再次形成微晶束,因而在回生阶段表现出较大的黏度。此外,阿拉伯胶对马铃薯淀粉的起始糊化温度没有明显影响。
阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化黏度的抑制作用主要存在以下两方面的原因
阿拉伯胶是一种含有钙、钾、镁等多种阳离子的弱酸性大分子多糖,而马铃薯淀粉分子上结合有大量的磷酸基。阿拉伯胶分子中的阳离子与马铃薯淀粉分子上的磷酸根及羟基结合,导致电荷下降,同时离子的存在影响了马铃薯淀粉与水分子的相互作用,抑制了马铃薯淀粉颗粒的膨胀,从而使淀粉难以糊化,峰值黏度降低。
亲水性胶体与淀粉颗粒中的可溶性直链淀粉之间能形成稳定的氢键,使分子的水合旋转半径增大,从而增加体系的表观黏度。而阿拉伯胶具有高度的分支结构和球状形态,在空间所占据的水分体积比例较少,与直链淀粉分子的作用力极弱,因而无法有效增加体系黏度。
盐环境中阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化特性的影响
加入盐可以显著的降低马铃薯原淀粉的峰值黏度、崩解值及终值黏度,但对淀粉与胶体混合体系影响较小,仅黏度稍有降低。同时可以发现,混合体系在水环境中的黏度曲线与马铃薯原淀粉在盐溶液中的黏度曲线较为相似,峰值黏度均大幅度降低,其后的黏度走势也极为相似,再次验证了离子作用对马铃薯淀粉糊化的影响。
柠檬酸介质中阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化特性的影响
酸环境是食品中经常遇到的一种体系,淀粉在酸溶液中的性质直接影响到了其应用前景。在pH=3的酸性条件下,马铃薯淀粉的起始糊化温度升高,峰值黏度大幅降低,说明马铃薯原淀粉的抗酸能力较差。添加质量浓度为0.30g/dL的阿拉伯胶后,混合体系的峰值黏度进一步降低,但崩解值和回值降低,说明其热糊及冷糊稳定性增加。
蔗糖介质中阿拉伯胶对马铃薯淀粉糊化特性的影响
甜食类产品需要较高的浓度,大部分食品在高糖溶液里希望得到高的黏度来改善食品的品质。阿拉伯胶与马铃薯淀粉混合体系在质量分数为30%的蔗糖溶液中的糊化变化。与在水介质中糊化的原淀粉相比,马铃薯淀粉和马铃薯淀粉/阿拉伯胶混合体系在蔗糖溶液中糊化温度、终值黏度、回值均呈上升趋,峰值黏度显著降低。这主要是因为蔗糖分子中有多个羟基,极易与水分子发生作用,从而使淀粉分子与水分子间相互作用减弱,淀粉分子链段间自身相互作用增强,糊化温度升高。