刺槐豆膠與魔芋膠對玉米淀粉糊化特性影響的研究

1、<p>　　刺槐豆膠與魔芋膠對玉米淀粉糊化特性影響的研究</p><p>　　摘 要：為研究刺槐豆膠、魔芋膠與玉米淀粉混合后體系的熱力學特性，將刺槐豆膠、魔芋膠分別與玉米淀粉按0：5、1：4、2：3、3：2、4：1的比例混合，并用差式掃描量熱儀測量不同體系的糊化特性。測定溫度范圍 10～120℃，升溫速度為10℃/min。結(jié)果顯示隨著刺槐豆膠、魔芋膠含量的上升，糊化起始溫度和糊化溫度逐漸上升，而糊化焓逐

2、漸下降。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：刺槐豆膠；魔芋膠；淀粉；糊化；差式掃描量熱儀 </p><p>　　中圖分類號：Q539.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132005 </p><p>　　淀粉是農(nóng)產(chǎn)品的主要組分之一，被廣泛應用于食品中， 在人體內(nèi)被一系列消化酶水解成葡萄糖，是人類生命活動的主要能量來源。淀粉糊化是指淀粉在

3、高溫下（高于53 ℃）溶脹、分裂進而形成糊狀溶液。研究淀粉的熱學特性，對于確定谷物食品的生產(chǎn)設(shè)計流程、保證淀粉產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的作用與意義。影響淀粉熱力學特性的因素主要有淀粉來源、支直淀粉含量、改性的方式及常被用于食品中的親水性膠體[1]。 </p><p>　　在淀粉含量高的食品中加入親水性膠體，能夠增強產(chǎn)品的穩(wěn)定性，簡化加工流程，減少成本損耗。而利用淀粉與膠體間的相互作用對指導新型食品的研究與開發(fā)有較好的推動

4、作用。如今人們越來越關(guān)注親水性膠體對淀粉特性的影響。Alloncle 等[1]的研究顯示瓜爾膠、黃原膠、刺槐豆膠會使淀粉的粘度上升，而Biliaderis 等[2]發(fā)現(xiàn)，加入黃原膠、瓜爾膠后淀粉的糊化溫度與糊化焓變化范圍變大。 </p><p>　　根據(jù)淀粉糊化前與糊化后物理化學特性的變化來判斷淀粉的糊化程度。測定淀粉糊化程度的方法主要有酶水解法、雙折射法及差示掃描量熱法（Differential Scannin

5、g Calorimetry，DSC）等。DSC法具備檢測溫度范圍廣、熱精度高等優(yōu)點被廣泛應用于食品的熱力學分析中。本實驗采用DSC法測刺槐豆膠、魔芋膠與玉米淀粉不同比例混合物的糊化特性，為這2種親水性膠體在淀粉食品中的應用提供理論依據(jù)。 </p><p><b>　　1 材料與方法 </b></p><p><b>　　1.1 材料 </b>&l

6、t;/p><p>　　淀粉；刺槐豆膠、魔芋膠；高純氮（純度為99.999%）。 </p><p>　　1.2 儀器與設(shè)備 </p><p>　　差式熱量掃描儀 DSC Q2000；壓樣機；鋁皿；BSZ-2型自動雙重蒸餾水器；電子天平；200目標準篩。 </p><p><b>　　1.3 方法 </b></p>

7、<p>　　1.3.1 樣品制備 </p><p>　　分別取大約50mg的刺槐豆膠和魔芋膠放入不同的研缽中充分研磨，用200目標準篩篩分。將刺槐豆膠、魔芋膠與玉米淀粉按0：5、1：4、2：3、3：2、4：1的比例進行充分混合。在鋁皿中用電子天平準確稱量4.000mg混合體系，再加入10ul的蒸餾水，用壓樣機密封壓制，放入4℃冰箱中平衡24h，待測。 </p><p>　　1.

8、3.2 樣品測試 </p><p>　　打開氮氣，調(diào)整到0.15MPa左右。設(shè)定爐溫為40℃，保持10min，然后進行制冷。待法蘭溫度下降至-60℃時開始測定樣品。打開爐蓋將制備好的樣品放到爐內(nèi)，并用空鋁皿做對照，蓋上爐蓋準備測試。掃描的溫度范圍為10～120℃，升溫速度為10℃/min。 </p><p><b>　　1.4 統(tǒng)計分析 </b></p>

9、<p>　　本次試驗數(shù)據(jù)用SPSS軟件進行處理。 </p><p><b>　　2 結(jié)果與分析 </b></p><p>　　本次研究中DSC測定刺槐豆膠、魔芋膠與玉米淀粉不同配比的熱力學體系-糊化特性的結(jié)果如圖1、圖2。從圖1～2與表1與表2的統(tǒng)計結(jié)果中可以看出隨著刺槐豆膠、魔芋膠含量的增加，糊化起始溫度與糊化峰溫度逐漸增加，而整個體系的糊化焓逐漸減小，

10、并且變化有顯著性的差異。 </p><p>　　由于淀粉糊化的實質(zhì)是生淀粉顆粒吸水膨脹，破壞結(jié)晶區(qū)與無定型區(qū)中締合的氫鍵。刺槐豆膠與魔芋膠都屬于親水性膠體，當它們進入該混合體系后，會快速吸附溶液中的水分子，從而抑制了淀粉的吸水速度，使得淀粉糊化的過程變的緩慢、推遲了糊化時間，從而導致糊化起始溫度升高、糊化溫度升高。親水性膠體吸水后使淀粉中的水分減少，淀粉顆粒能夠接觸到水分的面積減少，顆粒中能夠吸水膨脹的淀粉較少，

11、導致熱量變化的幅度變小[3]。刺槐豆膠、魔芋膠沒有能夠吸水膨脹的結(jié)晶區(qū)，加熱后也不會出現(xiàn)糊化特性，所以在整個過程中每次測定圖譜只出現(xiàn)了一個單一的峰，也因此它們在體系中的含量越高，能量變化越少，糊化焓越小。此外，刺槐豆膠、魔芋膠和淀粉之間可能存在一定的協(xié)同性，改變了混合體系的峰值黏度。 </p><p>　　a-e、A-E不同比例刺槐豆膠與淀粉之間T0、TP、△H的顯著性變化（P<0.05，n=3）與顯著的變

12、化（P<0.01，n=3）。 </p><p>　　a-e、A-E不同比例魔芋膠與淀粉之間T0、TP、△H的顯著性變化（P<0.05，n=3）與顯著的變化（P<0.01，n=3）。 </p><p><b>　　3 結(jié)論 </b></p><p>　　在刺槐豆膠、魔芋膠與玉米淀粉混合的體系中，隨著兩種親水膠體比例的增加，與淀粉

13、競爭水的作用越大，淀粉顆粒吸水速度及吸水量下降。整個體系糊化特性發(fā)生明顯的變化，糊化焓逐漸減小，糊化峰值溫度和糊化起始時間逐漸升高。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]Alloncle M，Doublier J L.Viscoelastic properties of maize starch / hydr℃olloid pa

14、stes and gels[J]. Food Hydr℃olloids，1991（5）： 455-467. </p><p>　　[2]Biliaderis C G，Arvanitoyannis I，Izydorczyk M S， Prokopowich P A. Effect of hydr℃olloids on gelatinization and structure formation in concent

15、rated waxy maize and wheat starch gels[J]. Starch，1997（49），278-283. </p><p>　　[3]Funami T，Kataoka Y，Omoto T，Gota Y，Asai I，Nishinari K. Effect of non-ionic polysaccharides on the gelatinization and retrograda