上(shàng)海保聖質快速黏度分析儀（RVA）助力山(shān)西農業大(dà)學陳振家(jiā)副教授團隊發表不同添加劑對馬鈴薯澱粉凝膠特性影(yǐng)響的文章

上(shàng)海保聖質快速黏度分析儀（RVA）助力山(shān)西農業大(dà)學陳振家(jiā)副教授團隊發表不同添加劑對馬鈴薯澱粉凝膠特性影(yǐng)響的文章
發布日期：2024-05-29 浏覽次數(shù)：154
一、研究背景

食品中凝膠種類常見的有(yǒu)蛋白質凝膠和(hé)多(duō)糖凝膠，是由蛋白質或澱粉凝膠化形成特定的三維空(kōng)間(jiān)網絡結構。澱粉凝膠作(zuò)為(wèi)多(duō)糖凝膠的代表，在實際的食品加工中有(yǒu)廣泛應用。澱粉凝膠介于固體(tǐ)和(hé)液體(tǐ)之間(jiān)，是膠體(tǐ)的一種特殊存在形式。澱粉類凝膠食品，是指澱粉經過糊化後形成凝膠的一類食品的總稱，由澱粉和(hé)水(shuǐ)分構成，水(shuǐ)分活度高(gāo)，具有(yǒu)一定彈性硬度的透明(míng)或半透明(míng)的食品。

在食品生(shēng)産過程中，米粉、粉絲等存在口感差、易斷、易糊湯、筋力不足等問題，為(wèi)獲得(de)良好的口感、增強耐煮性或增強筋道(dào)，通(tōng)常生(shēng)産中會(huì)加入明(míng)礬來(lái)提升産品質量。明(míng)礬的主要由硫酸鋁鉀組成，常在油條、粉絲、粉條等傳統食品中加入，起到改良品質和(hé)膨松效果。加入明(míng)礬後，澱粉凝膠的彈性模量、黏性模量值均會(huì)上(shàng)升，表現出更好的彈性。除明(míng)礬外，可(kě)以添加各種食品添加劑改善産品品質，如食品膠類（羧甲基纖維素鈉、魔芋葡聚糖、沙蒿膠、卡拉膠等）和(hé)乳化劑類（硬脂酰乳酸鈉、單甘脂、聚丙烯酸鈉等）。食品膠是一類相對分子質量大(dà)，溶于水(shuǐ)，與水(shuǐ)發生(shēng)反應增加溶液黏度，同時(shí)以輔料形式添加到食品原料中，通(tōng)過改善食品原料性質，以改善食品品質的食品添加劑。食品膠能夠通(tōng)過物理(lǐ)方式有(yǒu)效地鎖住食品中的水(shuǐ)分，能夠提高(gāo)凝膠制(zhì)品的保水(shuǐ)性和(hé)質構特性，同時(shí)大(dà)部分食品膠能夠顯著提高(gāo)流體(tǐ)黏度，對混合體(tǐ)系增稠、穩定起到有(yǒu)效作(zuò)用。而食品膠能夠發揮增稠作(zuò)用是因為(wèi)其內(nèi)部有(yǒu)許多(duō)親水(shuǐ)基團如羟基羧基等，這些(xiē)基團與水(shuǐ)發生(shēng)反應，發揮作(zuò)用。

山(shān)西農業大(dà)學陳振家(jiā)副教授團隊在《食品工業》期刊上(shàng)發表了題目為(wèi)“不同添加劑對馬鈴薯澱粉凝膠特性的影(yǐng)響”的論文。文章選用晉薯16号馬鈴薯澱粉與明(míng)礬、玉米變性澱粉、沙蒿膠、單甘脂4種添加劑進行(xíng)混合，通(tōng)過探究分析澱粉凝膠的質構特性比較不同改良劑對澱粉凝膠的影(yǐng)響，通(tōng)過分析糊化特性和(hé)動态流變及比較澱粉凝膠微觀形态和(hé)紅外光譜，研究不同添加物對澱粉凝膠的影(yǐng)響。

文章中使用到快速黏度分析儀來(lái)測定馬鈴薯澱粉凝膠的糊化特性，并且快速黏度分析儀由我們上(shàng)海保聖自主研發，那(nà)麽具體(tǐ)操作(zuò)方法是什麽呢？

二、實驗方法

1. 混合粉制(zhì)備

将明(míng)礬按0.176%（100 mg/kg Al3+），0.527%（300 mg/kg Al3+）和(hé)0.88%（500 mg/kg Al3+）的添加量與馬鈴薯澱粉混合；将變性澱粉按0.5%，5.0%和(hé)10.0%的添加量與馬鈴薯澱粉混合；将沙蒿膠按0.1%，0.3%，0.5%，0.7%和(hé)0.9%的添加量與馬鈴薯澱粉混合；将單甘脂按0.1%，0.3%，0.5%和(hé)0.7%的添加量與馬鈴薯澱粉混合（添加量均為(wèi)幹粉比重）。

2. 澱粉凝膠制(zhì)備

将澱粉與水(shuǐ)按1︰4 g/mL稱量；将部分水(shuǐ)與澱粉攪勻，調漿；采用電(diàn)磁爐210℃模式将水(shuǐ)煮沸，倒入勻漿持續攪拌；糊呈透明(míng)狀，溫度調至100℃，繼續攪拌至呈膜狀。快速分批盛放至25 mL塑料透明(míng)盒中，反複敲打至無氣泡；室溫放置冷卻2 h，放入冰箱冷藏22 h。

3. 糊化性質測定

與采用快速黏度儀RVA（型号RAPID-20，上海淳商實業發展有限公司）對澱粉糊化參數(shù)進行(xíng)測定，測定時(shí)用105 ℃恒重法測定澱粉含水(shuǐ)率（食品中水(shuǐ)分的測定GB/T 5009.3—2010）。根據水(shuǐ)分基，選擇标準樣品質量、标準水(shuǐ)質量，計(jì)算(suàn)實際樣品用量及水(shuǐ)添加量。在RVA專用鋁盒中加入3 g左右樣品，加入35 mL左右水(shuǐ)，攪拌均勻（觀察是否有(yǒu)樣品團塊懸浮在水(shuǐ)面或殘留在槳葉表面），放入儀器(qì)測定。采用升溫/降溫循環，糊化程序：50℃保持1 min，4 min內(nèi)加熱至95 ℃保溫5.5 min，4 min內(nèi)冷卻至50 ℃并保持4 min。旋轉漿在起始10 s內(nèi)旋轉速度960 r/min，保持160 r/min至結束。

三、實驗結果

1.不同添加劑對澱粉糊化特性分析

圖片圖1 不同添加劑對澱粉糊化特性影(yǐng)響

圖片表1 不同添加劑對澱粉糊化參數(shù)的影(yǐng)響

用RVA測定升降溫過程中馬鈴薯澱粉與各添加劑共混體(tǐ)系的黏度變化，考察體(tǐ)系糊化和(hé)短(duǎn)期回生(shēng)特性，得(de)到的RVA結果見圖1和(hé)表1。從圖1可(kě)以看出，各種添加劑的加入都使馬鈴薯澱粉糊的峰值黏度、回生(shēng)值、糊化溫度、衰減值在不同程度上(shàng)有(yǒu)所改變，但(dàn)整個(gè)RVA輪廓線與原澱粉相似。一定添加量的不同添加劑馬鈴薯澱粉的糊化特征參數(shù)見表1。與空(kōng)白組比較，0.7%沙蒿膠、5%變性澱粉和(hé)0.176%明(míng)礬的添加，糊化溫度都有(yǒu)所提高(gāo)，峰值黏度降低(dī)，最終黏度下降。0.3%單甘脂共混體(tǐ)系脂峰值黏度和(hé)最終黏度達到最大(dà)，分别為(wèi)8052.29±15.20和(hé)6098.89±187.53，最低(dī)黏度和(hé)回生(shēng)值最低(dī)，分别為(wèi)1953.4±280.40和(hé)2612.27±92.43。

與空(kōng)白組馬鈴薯澱粉（PS）相比，0.176%明(míng)礬添加量使混合體(tǐ)系的最終黏度顯著上(shàng)升。在快速黏度曲線中，添加明(míng)礬後衰減值變小(xiǎo)，說明(míng)添加明(míng)礬能夠顯著提高(gāo)澱粉糊的熱穩定性。相反，添加明(míng)礬降低(dī)峰值黏度，可(kě)能是因為(wèi)Al3+與負電(diàn)荷的磷酸子基團形成離子鍵，導緻澱粉結晶結構中斷，黏度降低(dī)。

多(duō)糖和(hé)浸出的直鏈澱粉或溶脹澱粉之間(jiān)的協同作(zuò)用是最低(dī)黏度增加的原因。衰減值降低(dī)，表明(míng)沙蒿膠的加入會(huì)提高(gāo)澱粉糊的穩定性。回生(shēng)值反映短(duǎn)期回生(shēng)程度，加入沙蒿膠，回生(shēng)值降低(dī)，表明(míng)沙蒿膠的加入能夠抑制(zhì)PS的短(duǎn)期回生(shēng)，這可(kě)能與分子與溶脹顆粒之間(jiān)的相互作(zuò)用有(yǒu)關。澱粉糊化膨脹時(shí)，與直鏈澱粉相互作(zuò)用，形成配合物，附着在澱粉顆粒表面，澱粉結合受到抑制(zhì)，從而降低(dī)混合體(tǐ)系黏度；同時(shí)澱粉顆粒被單甘脂配合物覆蓋，難以破碎，也相應提高(gāo)起始糊化溫度。
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