淀粉老化对微波膨化影响的研究

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1、粮食与饲料工业CEREAL&FEEDINDUSTRY2000　No.1　P.42-43淀粉老化对微波膨化影响的研究李作为　芮汉明　张立彦摘要：采用X-衍射方法确定了淀粉物料的老化程度，并研究了淀粉的老化对其微波膨化的影响，探讨了淀粉老化对微波膨化影响的机理。关键词：淀粉；老化；微波膨化中图分类号：TS236.9；TS205AStudyontheEffectsofStarchAgingonMicrowaveExpansionABSTRACT：Theagingdegreeofthestarchmate

2、rialswasdetermindedbyX-raydiffraction.Theeffectsofstarchagingonthemicrowaveexpansionwerestudiedandthemechanismoftheeffectsofstarchagingwasalsodiscussed.KEYWORDS：starch;aging;microwaveexpansion微波膨化是利用微波幅射加热，使物料中的水分吸热汽化，从而带动食品物料组织膨化的一种新的常压膨化技术。由于加工过程中，食

3、品物料受热时间很短，克服油炸膨化造成产品含油及挤压膨化造成食品非需宜性变化等弊端，因此，微波膨化的前景非常广阔，但是在此领域的基础研究还很薄弱。淀粉是微波膨化的常用物料，为了在微波供能的条件下，创造出有利膨化的环境，一般将淀粉先糊化；为了便于成形操作，糊化后的淀粉要冷却固定。生淀粉是一种放射线排列的微晶束。在有水的条件下加热淀粉湿润溶胀，温度升高到一定的范围淀粉开始糊化，糊化后的淀粉称为糊化淀粉，此时水分进入淀粉的晶体部分，生淀粉的晶体被破坏，生成一种不规则的、三度空间的网状结构，呈无定形状态。糊

4、化淀粉经过缓慢的冷却，由于其分子运动的减弱，淀粉分子均趋于排列，互相靠拢重新组成不呈放射状的结晶，这种现象称为老化。老化对微波膨化有影响，本研究采用在一定的温度下，调节冷藏时间来控制老化程度，利用X-射线衍射实验测定淀粉老化程度，研究淀粉物料的老化对微波膨化的影响，并就其影响机理作一探讨。1.试验材料和方法1.1试验材料和仪器马铃薯淀粉(荷兰产)无水乙醇，分析纯无水乙醚，分析纯WD800B家用微波炉(广东顺德格兰仕家用电器厂)D/MAX-Ⅲ型自动X光衍射装置(日本Rigaku公司)1.2实验方法(

5、1)样品处理：将马铃薯淀粉以一定的蒸馏水湿润，然后用100℃蒸汽蒸煮30min充分糊化，将糊化淀粉分为5个样，其中4个样在0℃下分别冷藏12，24，36，48h，然后，在烘箱中调节水分含量至18%。另外一个样直接干燥至水分含量18%。所有的样品都切成3cm×2cm×1cm块状。4/4粮食与饲料工业CEREAL&FEEDINDUSTRY2000　No.1　P.42-43(2)X-衍射：将上述5个样按文献［1］方法处理，进行X-衍射试验。(3)微波膨化：将上述5个样在800W、90s的条件下微波膨化。

6、(4)膨化率测定：将微波膨化所得产品用体积法测定其膨化率。膨化率=物料膨化后体积/物料膨化前体积(倍)2.结果与讨论2.1冷藏时间与老化程度上述X-衍射图谱如图1。由图1看出随着冷藏时间的延长，衍射图谱的结晶峰数目不断地增多，表明结晶的程度逐渐地增大，无定形区域逐渐减小。按文献［2］计算各样品的相当老化度，见表1。表1　冷藏时间与老化程度*冷藏时间/h012243648老化程度/%04.957.629.2111.03*本实验的老化程度以结晶度计。图1　0℃下不同冷藏时间淀粉的X-衍射图淀粉的老化过

7、程可看作糊化的可逆过程，糊化后的淀粉分子在低温下自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复形成致密、高度晶化的分子微束，在低温下，分子排列过程是一个缓慢的过程，随着时间的延长，老化程度随之增大，结晶度也随之增加，糊化淀粉的无定形区域也随之减少。2.2淀粉的老化与微波膨化如图24/4粮食与饲料工业CEREAL&FEEDINDUSTRY2000　No.1　P.42-43所示，随着糊化淀粉的冷藏时间的增加，淀粉的老化程度越大，而微波膨化产品的膨化率越来越小。淀粉物料的微波膨化是利用微波的穿透效应，使被加工

8、物料的内部水分子在高频电场的作用下，剧烈的热运动，温度快速升高，最终发生相变水分汽化，产生热压效应，带动物料发生膨化。淀粉物料在微波膨化中不仅提供了水分，且无定形状态的淀粉凝胶水分分布均匀，这种物性状态有利于微波的均匀吸收，无疑有利于膨化；另外，淀粉物料自身由于淀粉分子的变性、伸展，互相桥连，形成适宜包裹水分的复杂的空间网络结构，这种结构赋予淀粉物料自身的承压功能。然而，当淀粉发生老化时，淀粉分子重新排列成序，出现结晶，无定形区减小，造成水分分布不均匀，物料在微波处理时吸收微波能也