湿热处理改性淀粉的研究进展

湿热处理是常见的淀粉物理改性方法,适当的湿热处理可以有效改变淀粉的颗粒结构、分子结构等,从而影响其溶胀、糊化、老化等理化特性,进而改善食品品质。该文首先介绍了湿热处理的原理和特点,然后分析了湿热处理对淀粉结构和理化特性的影响,最后探讨了湿热处理在面条、面包、饼干等食品加工中的应用,旨在加深对湿热处理的认识,并为促进湿热处理在改性淀粉和提高淀粉基食品安全和品质中的应用提供理论依据和科学建议。

湿热处理对红薯淀粉特性的影响

为了研究湿热处理对红薯淀粉理化和结构等特性的影响,以五种红薯淀粉为实验对象,测定并分析湿热处理后淀粉溶解度、膨润力、持水力、透光率、凝沉性等理化特性的变化情况,进而探明湿热处理对不同初始含水量红薯淀粉吸水特性及晶体结构的影响规律。结果表明,经湿热处理后红薯淀粉的溶解度、膨润力、凝沉性与透光率均较原淀粉降低,持水力均增强,且五种红薯淀粉均呈现相同趋势,说明红薯品种与湿热处理对淀粉性质的影响规律无显著相关性。经湿热处理后红薯淀粉未见新的衍射特征峰,晶体类型仍为C型,而衍射强度和结晶度降低。湿热处理淀粉吸水达到平衡所需要时间较原淀粉短,且饱和吸水量较原淀粉有减小的趋势。利用Peleg模型方程模拟湿热处理后红薯淀粉的吸水规律,并计算出浸泡动力学吸水常数K1和K2,确定了淀粉的吸水动力学方程,可预测湿热处理后红薯淀粉在浸泡过程中的水分含量。

湿热处理对豆粉营养品质及面团物化特性的影响

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋势,在8.0 h达到最大;湿热处理对2,2’-联氮双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率趋势与总酚、黄酮含量一致;3种豆粉的主要脂肪酸种类分别为棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、顺-11-二十碳一烯酸和油酸;湿热处理2.0 h及以上,对白芸豆粉中油酸、亚油酸和顺-11-二十碳一烯酸含量有显著影响;湿热处理后红豆粉和白芸豆粉中游离氨基酸参与美拉德反应,含量显著下降,而豌豆粉中更多结合态的氨基酸游离出来,使其含量升高;扫描电子显微镜观察微观结构结果显示,随着湿热处理时间延长,蛋白质变性和部分淀粉发生糊化,出现孔洞、黏附等现象;淀粉的重结晶使得豆粉的峰值黏度、谷值黏度和回生值下降,抗剪切力变差;面团水分分布测定结果显示,湿热处理后红豆粉的弛豫时间T_(21)、T_(22)增加,红豆粉成团性优于其他面团;湿热处理使混合豆粉热机械特性中的蛋白弱化度增强,抑制了淀粉的回生,降低了老化度,有益于提升产品品质。

湿热处理对羟丙基淀粉结构特性及凝胶性能的影响

羟丙基淀粉制备的水凝胶与普通淀粉相比具有更好的拉伸性,但凝胶的力学性能较差。本文主要探究湿热处理对羟丙基淀粉物理和化学性质及凝胶性能的影响。湿热处理后,羟丙基淀粉的热稳定性与对照相比有所提高,焓值从12.55J/g降低至6.58J/g;从X-射线多晶衍射图谱(XRD)分析看出,湿热处理使羟丙基淀粉的结晶度从30.4%降至19.6%,说明湿热造成羟丙基淀粉内部双螺旋的解旋,结晶被破坏;羟丙基淀粉的峰值粘度先上升到5 000 cP左右,后下降到3 000cP左右;质构仪(TPA)和流变分析发现,湿热处理后,羟丙基淀粉凝胶的硬度从223.51g增至463.50 g,提高了储能模量,表明湿热处理提高了凝胶的机械性能。

湿热处理对杂豆馒头淀粉消化特性及风味品质的影响

目的研究湿热处理对杂豆馒头消化特性及风味品质的影响。方法选取湿热处理豌豆、红豆、白芸豆3种杂豆制作杂豆馒头,对湿热杂豆馒头的色度、比容、感官评分等进行评价,通过固相微萃取-气相色谱-质谱法(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)分析湿热粉杂豆馒头挥发性风味物质变化规律,并对馒头进行体外淀粉消化实验。结果湿热处理杂豆粉的添加降低了馒头的比容,改变了馒头的色度。对豌豆馒头和白芸豆馒头感官评分没有影响,但可显著提高红豆馒头的感官评分(P<0.05)。SPME-GC-MS从湿热杂豆馒头中共检出47种挥发性成分,主要为醛类、醇类、酯类、酮类、芳香族类、烷烃类及杂环类。淀粉体外消化特性表明3种杂豆馒头的抗性淀粉含量显著高于小麦馒头,淀粉水解率低于小麦馒头。结论湿热处理可使杂豆馒头风味品质改善,使红豆馒头和白芸豆馒头抗性淀粉含量提高和淀粉水解率降低,但对豌豆馒头没有影响。研究结果为淀粉基杂豆营养健康食品的加工提供数据支撑。

湿热处理前后中国菰米淀粉结构、理化和消化特性的变化

该研究探讨了湿热处理(Heat-moisture Treatment,HMT)对不同水分含量中国菰米淀粉(HMT-15、HMT-20、HMT-25、HMT-30)结构、理化和消化特性的影响。结果表明:HMT导致菰米淀粉颗粒形态遭到不同程度的破坏,淀粉结晶结构改变,短程有序性降低,且随着体系中水分含量的增加,该现象更为明显。淀粉的粒径由0.84µm增大至5.14µm,相对结晶度从26.29%下降到20.65%。菰米淀粉的溶解度由19.25%提高到24.01%,膨胀度由15.13 g/g降低到12.11 g/g。冻融稳定性呈现先升后降的趋势,其中HMT-20析水率(35.12%)达到峰值,而HMT-30析水率(13.12%)最低,且显著低于天然菰米淀粉(19.66%)。糊化特性结果显示,HMT能提高菰米淀粉的糊化温度,降低米糊体系的黏度和回生值。体外消化结果显示,随着体系中水分含量的增加,菰米淀粉的快速消化淀粉(Rapidly Digestible Starch,RDS)含量显著降低,抗性淀粉(Resistant Starch,RS)含量显著增加,其中HMT-30具有最低的RDS(20.49%)和最高的RS(28.66%)。高水分体系下的湿热改性菰米淀粉表现出良好的冷热稳定性、抗老化性以及抗消化性,研究结果可为菰米淀粉的深加工及推广提供新的思路。

加捻及干湿热处理对大有光PET FDY光泽度的影响

分别以圆形、三角形、扁平形截面的83.3 dtex/36 f大有光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)全拉伸丝(FDY)为原料,在捻线机上采用直接加捻和合股后反向复捻的方法分别制得单股加捻丝和双股复捻丝;对不同截面形态的PET FDY分别进行不同温度、时间的干热处理,以及沸水中不同时间的湿热处理;研究加捻、干湿热处理条件对PET FDY光泽度的影响。结果表明:随加捻捻度增大,不同截面形态单股加捻丝的光泽度均呈下降趋势,在较低捻度下加捻对三角形、扁平形截面PET FDY光泽度的影响更为明显;双股复捻丝的光泽度主要取决于单股加捻丝初捻捻度,初捻及复捻方向对丝线光泽度无影响;在80~120℃、1~3 h干热处理条件下,随干热处理温度及时间的增加,PET FDY的光泽度均逐渐下降,干热处理温度的影响比干热处理时间更显著;在100℃沸水中湿热处理1~3 h,圆形截面PET FDY的光泽度稳定在9.7~9.8,而三角形及扁平形截面PET FDY的光泽度均随处理时间的增加呈明显下降趋势。

酶解耦合湿热处理对板栗淀粉消化性能与回生性能的影响

板栗淀粉的消化和回生性能制约着板栗食品产业发展,合理选择食品加工方法调控板栗淀粉的消化和回生性能对开发高品质营养健康的板栗食品具有重要意义。本文探究了普鲁兰酶酶解及耦合湿热处理对板栗淀粉的消化率、长期回生和多尺度结构的影响。结果显示,酶解处理增加了板栗淀粉的直链淀粉含量,改变了淀粉链长分布,提高了淀粉短程有序结构和结晶结构,从而降低了淀粉消化率;进一步的湿热处理促进淀粉链相互作用,提高了淀粉短程有序结构、结晶结构和纳米聚集体结构,导致了更低的淀粉消化率。在储存过程中,由于酶解导致更短的A链增加及易于重排的B1链降低,使得淀粉形成的结晶结构和纳米聚集体结构较少,从而降低了淀粉的回生程度;湿热处理促进了A链分子与其他分子的相互作用,加剧抑制淀粉分子重排程度,导致回生程度继续降低。因此,酶解耦合湿热处理可作为一种有效的调控淀粉消化和回生性能的方法,促进慢消化和低回生度板栗淀粉食品的开发。

湿热处理对藜麦淀粉流变和体外消化性质及结构的影响

湿热处理因其安全、绿色、环保、高效的特点被广泛应用于淀粉的改性。本研究采用不同含水量的湿热处理(分别为20%、25%和30%,处理温度为120℃,处理时间为10 h)对藜麦淀粉进行改性并对其流变性质、体外消化性质和结构进行了测定。结果表明:所有样品均为剪切变稀型非牛顿流体,湿热处理后藜麦淀粉的表观粘度均显著降低,且随着湿热处理含水量的增加而降低。频率扫描实验结果表明随着湿热处理含水量的增加,藜麦淀粉的储能模量G'呈不断降低趋势,而损耗模量G''和损耗因子呈不断增加的趋势。触变实验表明,随着湿热处理含水量的增加样品的触变环面积不断降低。体外消化结果表明,湿热处理能够显著降低藜麦淀粉中的快速消化淀粉含量(P<0.05),且藜麦淀粉中的慢性消化淀粉含量随着湿热处理含水量的增加而显著增加(P<0.05)。在30%含水量下,湿热处理后淀粉所含慢性消化淀粉含量最高,为24.93%,相较原淀粉提高了31.42%。X-衍射结果表明湿热处理后藜麦淀粉的晶型未发生变化,均为A型结晶,但处理后淀粉的相对结晶度显著降低(P<0.05)。傅里叶红外结果表明湿热处理会降低淀粉的整体有序性,但会增加藜麦淀粉中双螺旋结构含量。扫描电镜下观察到相较于原淀粉,改性后的藜麦淀粉出现粘结团聚,部分颗粒表面会出现部分塌陷的现象。本研究结果表明,湿热处理能够显著改变藜麦淀粉的流变学性质,提高藜麦淀粉的慢消化淀粉含量。淀粉的含水量是影响湿热处理改性效果的主要因素。相关结果将为藜麦淀粉的应用提供理论依据。

复合湿热处理对苦荞全粉理化特性及体外消化性的影响

采用湿热处理(HM-T)、湿热复合普鲁兰酶处理(HM-E-T)、湿热复合微波处理(HM-M-T)、湿热复合柠檬酸处理(HM-C-T)4种方法,研究不同湿热处理对苦荞全粉(N-T)理化特性及消化性的影响。结果表明:经处理后苦荞全粉总膳食纤维和直链淀粉含量显著增加(P>0.05),其中HM-E-T效果最显著,HM-C-T次之;差示热量扫描仪检测结果显示,湿热处理后苦荞全粉黏度均显著降低且相变峰消失;X射线衍射结果表明,HM-T淀粉仍为A型结晶,HM-E-T淀粉由A型淀粉转变为A+B+V的多晶型,而HM-M-T和HM-C-T淀粉失去了原有晶形结构,淀粉相对结晶度从23.0%(N-T)下降至20.9%(HM-T)、18.4%(HM-E-T)、12.6%(HM-M-T)和10.6%(HM-C-T);扫描电子显微镜和激光共聚焦电子显微镜观察结果表明,处理后的苦荞全粉微观结构发生不同程度的变化,蛋白质和淀粉发生一定程度复合。体外消化结果显示,苦荞全粉中抗性淀粉质量分数从9.69%(N-T)分别增加到11.49%(HM-T)、14.12%(HM-E-T)、11.97%(HM-M-T)、13.01%(HM-C-T);预估血糖生成指数(eGI)出现不同程度的降低,即57.85(N-T)>56.03(HM-T)>55.65(HM-M-T)>55.18(HM-C-T)>50.22(HM-E-T),特别是HM-E-T后的苦荞全粉eGI值降低效果最明显。复合湿热处理比湿热处理更能有效降低餐后谷物血糖生成指数(GI)值,其中HM-E-T后的苦荞全粉可作为低GI食品的理想原料。

反复/连续湿热处理对小麦B淀粉结构、理化性质和消化性能的影响

以小麦B淀粉为原料,在120℃和30%含水量条件下对小麦B淀粉进行反复湿热处理和连续湿热处理,分析并比较两种处理方法对淀粉结构、理化性质和消化特性的影响。结果表明:反复和连续湿热处理后,淀粉颗粒表面出现孔洞,淀粉双螺旋结构、结晶区和无定形区被破坏,淀粉分子发生重新排列和分布。这些变化导致淀粉的结晶度降低,糊化黏度下降,凝胶温度升高,解螺旋所需能量下降。同时,与连续湿热处理相比,反复湿热处理能更显著地改变淀粉的结构、理化性质和消化特性。本研究结果揭示了湿热改性淀粉的变性机理,为小麦B淀粉的深度开发利用提供试验依据。

湿热处理参数对餐厨垃圾脱水和脱油性能的影响

为了改善餐厨垃圾脱水和脱油性能,提高处理效果,对餐厨垃圾湿热工艺中的温度和加热时间等主要影响因素进行了2因素5水平的完全试验,分析了湿热处理产物的比阻、脱水率和可浮油含量等指标的变化规律,构建了餐厨垃圾固相脂质浸出反应动力学模型,研究了湿热处理参数对餐厨垃圾脱水和脱油性能的影响机理.结果表明,湿热处理初期,垃圾脱水率下降,加热40min后,脱水率开始上升,且温度越高,上升越快,180℃加热100min达最高;随着温度的升高和加热时间的延长,餐厨垃圾脱油性能呈上升趋势,温度越高,上升趋势越明显;当温度达到160℃,加热时间达80min时,垃圾固相油脂基本浸出完全,继续升温和加热,部分油脂发生水解等化学反应,可浮油量开始降低;垃圾固相脂质浸出符合一级反应动力学.

湿热处理对糯小麦淀粉理化性质的影响

【目的】研究不同湿热处理条件,包括时间、温度和水分含量,对糯小麦淀粉性质的影响.【方法】以糯小麦淀粉糊的透明度、溶解度和膨胀度、冻融稳定性、颗粒形貌及颗粒结晶性质的变化考察湿热处理对糯小麦淀粉的影响.【结果和结论】与原淀粉相比,经湿热处理后,糯小麦淀粉糊的透光率,溶解度,冻融稳定性指标均有一定程度的降低,而膨胀度有一个先降低后增加的过程.湿热处理后糯小麦淀粉的颗粒形状和大小基本没有发生改变,但颗粒表面变得不均匀,中央部位变得模糊,出现了裂纹和压痕,偏光十字强度减弱.X射线衍射分析数据也证实了偏光显微镜得到的结果,淀粉的相对结晶度降低,但湿热处理未改变糯小麦淀粉的结晶结构类型,仍为A型.

湿热处理对玉米淀粉颗粒结构及热焓特性的影响

湿热处理前后玉米淀粉的颗粒形貌基本未发生变化。随着热处理温度的提高 ,淀粉的结晶结构发生一定程度的变化 ,表现为特征峰的部分融合、峰强度的下降以及结晶度的降低。但处理前后的X射线图谱表明 ,处理后的玉米淀粉基本保持了原有的A型结晶结构。与原淀粉相比 ,湿热处理后玉米淀粉的结晶结构变化幅度不大。淀粉的DSC图谱表明 ,湿热处理后淀粉的相变初始和峰值温度提高 ,相变焓先增加后减小。

湿热处理对不同淀粉颗粒结构及性质的影响

采用湿热处理不同种类淀粉,通过扫描电镜、X射线衍射分析和布拉本德黏度仪等测试方法 测定了颗粒结构和理化指标．研究结果表明,湿热处理前后玉米淀粉的颗粒形貌基本未发生变化．经 过湿热处理后,淀粉的结晶结构发生一定程度的变化,表现为特征峰的部分融合、峰强度的下降以及 结晶度的降低．与原淀粉相比,经湿热处理后,淀粉的黏度、膨胀率、溶解率、透明度、冻融稳定性指标 均有一定程度的降低．

湿热处理对不同直链含量的玉米淀粉性质的影响

以普通玉米淀粉和高链玉米淀粉(Hylon V和Hylon VII)为研究对象,考察了湿热处理前后其抗性淀粉含量、直链淀粉含量、热力学性能、膨胀度及消化性等性质的变化.结果表明:湿热处理后3种玉米淀粉的抗性淀粉含量和直链淀粉含量均有所提高;湿热处理提高了3种淀粉的糊化温度和糊化焓,使糊化变得困难;湿热处理后偏光十字没有消失,部分淀粉颗粒的表面出现凹坑,十字中心部位强度减弱,直链淀粉含量越高,强度减弱越明显;湿热处理使3种淀粉的膨胀度和消化性降低.

湿热处理对淀粉性质的影响

水分含量为30%的高链玉米淀粉在100℃处理12h。通过研究淀粉的性质发现,湿热处理后淀粉的颗粒形状保持不变,但表面出现了凹坑;主要衍射峰强度增加,结晶度为44.65%,比原淀粉大2.51%;T0、Tp、Tc分别比原淀粉相应的温度高14.02、18.81、6.87℃,而ΔH却比原淀粉小1.08cal/g;湿热处理淀粉的膨胀度和溶解度变小;淀粉的Brabender粘度曲线几乎为一直线;酸水解前7d,湿热处理淀粉水解率比原淀粉大,之后水解率小于原淀粉,而酶水解到第3d,原淀粉水解率大于湿热处理淀粉。淀粉性质的变化说明湿热处理使淀粉内部结构发生变化,特别是无定形区的直链淀粉的结合产生了不同稳定性的新的结晶。

湿热处理对大米淀粉理化性质及其米线品质的影响

以大米淀粉为原料,研究湿热处理对大米淀粉理化性质以及米线品质的影响。结果表明:与未处理大米淀粉相比,湿热处理后,大米淀粉的热学特性中T_0、T_P、T_C、T_C_T0、ΔH均增大;淀粉晶型仍为A型,结晶度增加4.14%;淀粉溶解率和膨润力显著降低,直链淀粉含量显著升高;淀粉糊化黏度、衰减值和回生值明显降低;淀粉凝胶硬度、弹性和耐咀嚼性增强;淀粉白度由89.7降低至80.3;添加20%湿热处理大米淀粉制作的米线感官品质和质构特性得到显著改善,断条率和蒸煮损失率分别降低5.67%,10.13%;大米淀粉溶解率、膨润力、溶解率、凝胶特性和糊化特性可有效预测米线品质。

韧化及湿热处理对大米淀粉理化特性和微观结构的影响

针对目前鲜有的韧化和湿热处理对大米淀粉改性效果的对比研究,本文采用韧化及湿热处理大米淀粉,对比分析韧化处理和湿热处理对大米淀粉溶解度、膨胀度、消化性、糊化特性、微观结构及晶体结构的影响。结果显示,经韧化处理后,淀粉溶解度、膨胀度及还原糖释放率上升,凝胶强度升高,淀粉更易于糊化,但热稳定性降低;而经湿热处理后,淀粉溶解度、膨胀度和还原糖释放率明显降低,糊化凝胶强度减小,且更难于糊化,但淀粉的热稳定性提高,回生性降低。X-衍射分析表明,处理后大米淀粉依然为"A"型图谱,但结晶度逐步下降,韧化处理1 d及湿热处理6 h后降幅明显。扫描电镜显示,棱角分明的淀粉颗粒经韧化处理后,淀粉棱角逐渐熔化,颗粒逐步链状粘结、团聚链变长;而湿热处理后淀粉颗粒逐渐熔化至融合。由此可知,高含水量淀粉经热处理后凝胶强度更高,溶解性及膨胀性更好;而较低含水量淀粉经热处理后消化性更低、热稳定性更好。

微波湿热处理对马铃薯抗性淀粉含量及性质的影响

在湿热条件下,采用不同微波条件对马铃薯淀粉进行处理,运用扫描电子显微镜、布拉本德粘度仪,对微波处理前后的物化性质进行了研究。结果表明,经微波辐射处理后,淀粉颗粒表面会出现小孔和凹坑;马铃薯淀粉中抗性淀粉和直链淀粉的含量、糊化转变温度及其范围、热糊稳定性和凝沉性得到提高;马铃薯淀粉的膨胀度、溶解度和粘度降低。