蜡质玉米淀粉凝胶的冻融稳定性

【目的】采用多次冻融循环(FTC)处理手段,研究蜡质玉米淀粉凝胶与冻融稳定性相关的物性变化,为蜡质玉米淀粉在冷冻食品中的推广应用提供科学支撑。【方法】以一个普通玉米淀粉样品(YM)为对照、两个蜡质玉米淀粉样品(WCS1、WCS2)为研究对象,采用离心过滤方法测定淀粉凝胶的析水率;差示扫描量热仪(DSC)测定淀粉凝胶的糊化焓、回生焓、冰晶熔化焓;Brabende黏度仪测定淀粉凝胶的糊化特性;物性测试仪测定蜡质玉米淀粉凝胶的质构特性;流变仪测定淀粉凝胶的凝胶动态黏弹性;扫描电子显微镜(SEM)观察淀粉凝胶截面的微观结构。【结果】析水率测定结果显示首次FTC后,WCS表现超强持水能力,其中WCS2持水能力最强,析水率为5.75%,而YM持水能力最弱,析水率超过50%。随着冻融循环次数的增加,淀粉凝胶的回生率和冰晶熔化焓均逐渐增大,且1、3、5次FTCs之间差异显著,说明多次冻融使淀粉的回生程度和可冻结水含量增加。WCS的回生率在首次FTC时达到17%—18%,而YM的在40%—50%。WCS的冰晶熔化焓在首次FTC时达到540 J·g^(-1)左右,而YM的在555 J·g^(-1)左右。5次FTCs后淀粉凝胶硬度均发生明显的增大,其中WCS凝胶硬度较小(45—100 g),远低于YM淀粉凝胶硬度(440 g左右)。凝胶动态黏弹性结果显示随着冻融次数的增加,淀粉凝胶的tanδ均逐渐降低,但WCS的tanδ值始终大于YM的,表明WSC凝胶较黏软。WCS的糊化特性也表明其在冷却过程中不易老化。5次FTCs后的淀粉凝胶结构均发生明显变化,WCS凝胶形成的网络结构较不规则,淀粉壁出现的孔道不明显且相互黏连缠绕;YM凝胶形成比较致密的网络状结构,结构较规则,淀粉壁出现的孔道完整,淀粉壁光滑。【结论】蜡质玉米淀粉凝胶经冻融处理后,其抵抗由温度波动造成的不良物理变化的能力强,比普通玉米淀粉凝胶的冻融稳定性好,本研究结果对蜡质玉米淀粉在冷冻食品中的应用具有重要参考价值。