淀粉的老化机理及抗老化研究

《淀粉的老化机理及抗老化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、淀粉的老化机理及抗老化研究摘要本文对谷物淀粉的理化特性进行了研究，分析了淀粉的老化机理及老化模型。根据淀粉的特性，选用酶制剂和、乳化剂和胶体等作为抗老化剂用于谷物食品保鲜,有效延长了食品的货架期。关键词淀粉抗老化酶乳化剂胶体货架期StudyonRetrogradationMechanismandAntistalingofStarchAbstractThephysical-chemicalpropertiesofcerealstarchwerestudiedinthisarticle。Accordingtotheinvesti

2、gationonretrogradationmechanismandmodelofstarch,Enzyme,emulsifiersandcolloidswereusedtocerealfoodasantistalingagentstoprolongfoodshelf-life,theresultindicatedthattherearequiteeffective.Keywardsstarchantistalingemulsifierenzymecolloidshelf-life1概述新制作的谷物食品，如面包、馒头、蛋糕等

3、，都具有内部组织结构松软、有弹性、口感良好的特点，但随着贮存时间的延长，就会由软变硬，组织变得松散、粗糙、弹性和风味也随之消失，这就是食品的老化现象。世界上每年都因老化问题浪费大量的粮食。随着人们生活节奏的加快及主食工业化的趋势，延长食品的货架期显得尤为迫切，因而如何使食品长时间保持优良的食用性能成为越来越多的人关注的焦点。大量实验事实表明，谷物食品的老化主要是由于淀粉的老化引起的，有效的解决了淀粉老化问题，谷物食品的老化问题也就迎刃而解。2淀粉的理化特性2.1淀粉的结构淀粉是植物在生长过程中贮备的营养物质，是谷物籽粒最基本

4、的成分之一，占干基总重的50—80%不等。从化学组成来看，淀粉是由众多葡萄糖残基单元组成的多糖，分子量从几万至几百万，按分子结构不同可分为直链淀粉（图1）和支链淀粉（图2）。直链淀粉分子卷曲盘旋呈左螺旋状态，每一螺旋周期中包含6个α-D-吡喃葡萄糖残基，而支链淀粉分子具有高度的支叉结构。虽然每条淀粉链都有一个还原基末端，但由于其分子量巨大，整体上并不显示还原性。直链分子和支链分子的侧链都是直线形分子，趋向于平行排列，相邻羟基间经氢键结合，成散射状结晶束结构，颗粒中水分子也参与氢键结合。氢键的强度虽不高，但数量众多，使结晶束具

5、有一定的强度，也使淀粉具有较强的颗粒结构。结晶束之间的区域，分子没有按平行排列，较杂乱，为无定形区。支链淀粉分子庞大，串过多个结晶区和无定形区，为淀粉的颗粒结构起到骨架作用。图1直链淀粉的结构图2支链淀粉的结构2.2淀粉的糊化、老化及老化模型淀粉颗粒一般不溶于冷水，在含水体系中加热至一定温度可发生糊化。淀粉颗粒由吸水溶胀到完全糊化可分为三个阶段：加热初期，颗粒吸收少量水分，体积膨胀较少，颗粒表面变软并逐渐发粘，但没有溶解，水溶液粘度也没有增加，如果此时脱水干燥仍可恢复为颗粒状态；第二阶段，随着温度升高到一定程度，淀粉颗粒急剧

6、膨胀，粘度大大提高，并有部分直链淀粉溶于水中，这种现象发生的温度称为糊化温度；在最后阶段，随着温度继续上升，淀粉颗粒增大到数百倍甚至上千倍，大部分淀粉颗粒逐渐消失，体系粘度逐渐升高，最后变成透明或半透明淀粉胶液，这时淀粉完全糊化。糊化的淀粉分子链比较舒展，体系中有充分的游离水和结合水，绵软而且富有弹性。经过长时间贮存的食品会出现不同程度的老化，这主要是由于淀粉的回生引起的。回生又叫凝沉、老化，是淀粉的一个重要的物理性质，字面的意思是已经分散了的，在糊化温度以上通过吸水、加热产生的无定形态的淀粉，重新变成一种不溶解的、聚集的形

7、式。一般而言，回生是直链淀粉及支链淀粉的直线部分趋向于平行排列，从无定形态回复到结晶体，这样会使体系能量最低，更加稳定。这种趋于平行排列的趋势是一系列老化现象的直接的内在推动力。回生的过程就是随着分子重新排列的进行，淀粉糊化后的胶体结构被破坏，吸水能力下降，水分析出。回生的结果就是水分散失，淀粉链重新由无定形态变为晶体，就象可以随风飘舞的柳枝被编成了篮子，链条之间相互约束，相互限制自由空间变小，柔韧性、摆动能力消失，强度增加，此时食品变干变硬，食用品质大副下降。研究中发现，回生的淀粉很难再次糊化。为了进一步揭示淀粉老化机理，

8、近年来，国内外学者开始重视对淀粉老化动力学特性及其与食品品质相关性的研究。许多学者根据淀粉老化过程中的结晶特性，采用了用以描述聚合物结晶特性的Avrami模型来解释淀粉的老化过程。根据化学反应动力学方程，Avrami提出了描述高分子聚合物结晶的数学模型：Θ=式中Θ—在t时刻的结晶率k—老化