电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉性质的影响研究

为探究不同剂量电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉颗粒结构和功能特征的影响,本研究以奉化芋艿淀粉为材料,对其进行电子束辐照预处理,分析处理前后改性淀粉的颗粒结构、热力学性质、溶胀特性、消化性和乳化性。结果表明,电子束辐照预处理显著改变了辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉酯的理化与功能特性。随着辐照剂量从2 kGy逐步增加至50 kGy,辛烯基琥珀酸改性淀粉(OSTS)颗粒屑状点逐渐增多、表面形成的皱痕和突起加深,并出现颗粒破裂;快消化淀粉(RDS)含量和水溶性指数不断增加,结晶度、缓慢消化淀粉(SDS)、糊化峰值温度(T_p)不断下降;直链淀粉含量和溶胀力呈现先增加后减少的趋势,糊化焓、抗性淀粉、乳化稳定性和FTIR光谱中1 047 cm^-1/1 022 cm^-1 峰强度呈现先降低后升高的趋势。本研究为采用电子束辐照预处理技术改善辛烯基琥珀酸改性淀粉的功能特性提供了一定的理论依据。     

不同中薯系列马铃薯淀粉组成与理化性质的差异分析

为分析不同品种马铃薯淀粉组成与理化性质的差异,本研究以15个不同品种中薯系列马铃薯为原料提取淀粉,并对其组成和理化性质进行了检测及相关性分析。光学显微镜和扫描电镜结果表明,马铃薯淀粉颗粒的粒径分布范围广,颗粒形貌存在差异,小颗粒多为卵圆形,大颗粒多为椭圆形、拉长形以及不规则形。不同马铃薯淀粉的理化性质存在显著差异,其溶解度、膨润力范围分别为25.92%~28.74%,4.90~6.26 g·g^-1;糊化初始温度(T_o)、峰值温度(T_p)、终止温度(T_c)、糊化焓值(ΔH)范围分别为61.44~65.55℃、64.49~68.69℃、67.87~72.54℃、7.21~13.49 J·g^-1;峰值黏度、衰减值、回生值范围分别为2 499.3~3 220.4、514.0~2 218.4、401.0~884.1 BU。相关性分析结果表明,马铃薯淀粉中磷含量与峰谷黏度呈显著正相关,与溶解度呈显著负相关;平均粒径D[4,3]与短程有序参数1 045/1 022 cm^-1 和1 022/995 cm^-1均呈显著正相关;T_o与峰值黏度呈显著负相关;糊化温度与峰值黏度和崩解值均呈显著负相关,与峰谷黏度、最终黏度和回生值均呈显著正相关。本研究结果可为中薯系列马铃薯淀粉在食品加工中的应用提供科学依据。     

气氛条件对玉米淀粉辐射改性的影响

为提高玉米淀粉的使用性能,采用⁶⁰Co-γ射线在氧气、空气和氮气条件下对玉米淀粉进行辐照处理,辐照剂量分别为1、3、5、7、10 kGy,测定玉米淀粉的粘度、羧基含量,并采用傅里叶红外(FTIR)和扫描电镜(SEM)进行表征分析。结果表明,随着辐照剂量的增加,玉米淀粉粘度逐渐下降,而羧基含量逐渐升高,其中,辐照剂量为1~5 kGy时,粘度下降较快,最大达到70%以上;辐照剂量为5~10 kGy时,粘度降低减缓。不同气氛条件辐照对玉米淀粉粘度的降低速度和羧基含量的增加速度有明显影响,且其影响程度按照氮气、空气和氧气次序逐渐增强,辐照为5 kGy时,与充氮辐照组相比,充氧辐照组玉米淀粉粘度值降低12.0%,而羧基含量相对增加比率达到107.7%;与原淀粉相比,在3种气氛条件下经5、10 kGy剂量辐照处理后,玉米淀粉分子结构和表面颗粒形貌皆无可见变化,但表征淀粉有序结构的FTIR量化指标1 047 cm^-1/1 022 cm^-1比值总体上呈下降趋势。综合考虑,辐照引起淀粉分子结构的变化主要发生在无定型区域,而氧气对此有促进作用,氧含量的增加有利于增强该区域内淀粉大分子的辐射裂解与氧化。通过调节辐射剂量和气氛条件,可以节约辐照加工成本,制备性能优良的变性淀粉,从而促进辐照技术在淀粉改性上的推广应用。     

磷肥用量对马铃薯淀粉理化性质及产量的影响

  【目的】  研究不同磷肥用量对马铃薯淀粉理化性质及产量的影响,为不同用途马铃薯的磷肥科学管理提供参考。  【方法】  以早熟马铃薯‘尤金’和中晚熟马铃薯‘克新13号’为供试品种,在黑龙江省开展了两年田间试验。分别设置P₂O₅ 用量为0 (CK)、45 (低磷 Low P, LP)、90 (中磷 Middle P, MP) 和135 (高磷 High P, HP) kg/hm2 4个处理,测定了收获后马铃薯淀粉的部分理化性质、淀粉产量等指标。  【结果】  两年平均结果表明,与CK相比,增施磷肥可降低马铃薯直链淀粉含量,‘尤金’降幅为3.19%～5.14%,‘克新13号’降幅为2.97%～9.05%,其中HP处理与CK差异显著 (P < 0.05,2019年‘尤金’除外)。随着磷肥用量的增加,淀粉的透明度和膨胀度提高,溶解度降低。与CK相比,‘尤金’HP处理的淀粉透明度提高15.00% (P < 0.05),膨胀度提高3.94%,溶解度降低12.23% (P < 0.05);‘克新13号’HP处理的淀粉透明度提高25.74% (P < 0.05),膨胀度提高7.90% (P < 0.05),溶解度降低21.84% (P < 0.05)。‘尤金’淀粉颗粒的中位径 (D₅₀) 在MP处理最高,较CK增加11.58% (P < 0.05);‘克新13号’淀粉颗粒的中位径 (D₅₀) 随施磷量的增加而降低,HP处理较CK降低5.02% (P < 0.05),但‘克新13号’的中位径明显高于‘尤金’。‘尤金’的MP处理淀粉产量较CK平均增加31.36% (P < 0.05),‘克新13号’的HP处理淀粉产量较CK平均增加29.66% (P < 0.05)。  【结论】  适量增施磷肥有助于提高马铃薯块茎的干物质含量及产量,从而提高马铃薯淀粉的产量。适量的磷肥还可降低马铃薯直链淀粉含量,增加支链淀粉含量,提高淀粉的透明度和膨胀度,提高淀粉的品质。在本研究条件下,综合磷对马铃薯淀粉理化性质和产量的影响,‘尤金’的P₂O₅适宜用量为90 kg/hm2,‘克新13号’的P₂O₅ 适宜用量为135 kg/hm2。     

压热-冻融循环处理对甘薯淀粉结构及物化特性的影响

为了探索压热冻融循环处理对甘薯淀粉结构及物化性质的影响,以甘薯淀粉为原料,并在不同淀粉乳浓度(5%、10%、20%,w/w)条件下进行重复的压热-冻融循环处理。结果表明,与甘薯原淀粉相比,经重复的压热-冻融处理后,甘薯淀粉颗粒形态消失,破裂熔融,最终呈不规则形状;甘薯淀粉衍射吸收峰强度减弱,晶型由A型向B型转化。随着淀粉乳浓度以及压热-冻融循环次数的增加,甘薯淀粉的膨胀势和溶解度均有所降低。在淀粉乳浓度为10%、压热-冻融循环1次处理后,甘薯淀粉中缓慢消化淀粉与抗性淀粉含量达到最高,分别为29.83%和39.82%。本研究为甘薯缓慢消化及抗性淀粉的制备提供了科学依据,为其在功能性食品领域中的应用提供了基础数据。     

红外辐射制备柠檬酸糯米淀粉酯工艺优化及功能特性

为提高柠檬酸淀粉酯制备效率,拓展淀粉在工业领域的应用价值,以糯米淀粉为研究对象、柠檬酸为酯化剂,红外辐射为核心制备技术,取代度为衡量指标,用单因素和响应面法优化柠檬酸淀粉酯的制备工艺条件,并对改性前后淀粉的理化性质、微观结构测定分析。最佳工艺参数为:红外辐射照度2 474 W/m2、红外辐射时间7.1 min、pH值为2.96、柠檬酸与淀粉质量比0.50。在优化条件下,取代度的验证试验结果为0.156,与响应面拟合模型预测值(0.158)吻合良好,红外辐射处理7.1min可达传统干热制备法5h的制备取代水平且两者理化性质和分子结构不存在显著差异性(P0.05),两者抗性淀粉含量分别提高50.15%和50.35%,表现较强的热稳定性、抗剪切和抗消化特性;傅立叶红外光谱图显示在1 749 cm~(-1)位置出现酯类C=O伸缩振动特征吸收峰,证实酯化反应的发生。表明应用红外辐射技术辅助高效制备良好性能的柠檬酸淀粉酯是有效的。     

陇薯系列高淀粉马铃薯品种的淀粉产量及品质性状综合评价

为了评价高淀粉马铃薯品种的综合品质性状,本研究以甘肃省农业科学院育成的15个马铃薯品种(系)为参试材料,2011-2018年连续8年定点田间试验,测定了块茎产量、营养品质(干物质、淀粉、维生素C、粗蛋白)含量和矿物质元素(钾、钙、铁、锌)含量。结果表明,参试材料的块茎产量和营养品质含量均存在显著的基因型、环境及基因型与环境的互作效应,其中块茎产量、淀粉产量、干物质含量、淀粉含量性状的基因型效应大于环境效应,而营养品质中的维生素C、粗蛋白和还原糖含量的环境效应大于基因型效应。参试材料的块茎产量24 549~50 140 kg·hm^-2,淀粉产量4 271~9 298 kg·hm^-2,干物质含量21.07%~30.18%,淀粉含量14.63%~21.83%,维生素C含量12.20~18.95 mg·100g^-1,粗蛋白含量2.17%~2.71%,还原糖含量0.18%~0.43%,钾含量4 316~5 368 mg·kg^-1,钙含量85.10~138.40 mg·kg^-1,铁含量10.17~24.50 mg·kg^-1,锌含量2.45~3.80 mg·kg^-1。大西洋的衍生品种陇薯8号、陇薯9号、陇薯12号、陇薯14号、L0527-2、L08104-12、LZ111和L1149-2淀粉含量均超过18%,其中,L1149-2总体表现优异,其平均块茎产量50 140 kg·hm^-2、淀粉产量9 298 kg·hm^-2、干物质含量26.75%、淀粉含量19.30%、维生素C含量14.62 mg·100g^-1、粗蛋白含量2.52%、还原糖含量0.28%、钾含量5 297 mg·kg^-1、钙含量138.40 mg·kg^-1、铁含量20.40 mg·kg^-1、锌含量3.20 mg·kg^-1;而陇薯5号淀粉产量及营养品质较差。本研究为合理利用陇薯系列高淀粉马铃薯品种提供了科学依据,对改良高淀粉马铃薯品种产量和品质具有指导意义。     

茶多酚对可食性马铃薯淀粉/海藻酸钠复合膜性能影响及表征

为探究茶多酚(TP)对淀粉基复合可食膜功能化改性效果,本试验以马铃薯淀粉和海藻酸钠(7:3,m:m)为成膜基质,甘油为增塑剂,TP为功能活性物质,通过溶液共混法制备马铃薯淀粉/海藻酸钠/茶多酚复合膜,考察不同质量分数TP对复合膜的物理性能、力学性能、阻湿性能、抗菌和抗氧化性等的影响。结果表明,当TP质量分数为5%时,复合膜的综合性能较好,且各项指标均显著高于空白对照组(P<0.05),此时抗张强度为20.78 MPa,断裂伸长率为24.33%,水蒸气透过系数为2.33×10^-12 g·cm^-1·s^-1·Pa^-1, 同时厚度为117.67 μm,总酚含量为7.95 mg GAE·g^-1,DPPH自由基清除率为84.47%,对金黄色葡萄球菌抑菌圈面积为502.15 mm²。本研究结果为TP在基于淀粉等可食性膜的功能化及其在食品包装方面的应用提供了一定的理论指导和数据参考。     

鲜木薯抗性淀粉的制备与性质

为了提高木薯抗性淀粉的含量,该研究以鲜木薯湿淀粉为原料,采用压热-酶法制备抗性淀粉,通过单因素试验和响应面分析,获得抗性淀粉的最佳制备条件为：淀粉乳浓度10%、压热时间80 min、压热温度120℃、耐热α-淀粉酶添加量1 U/g、耐热α-淀粉酶作用时间15.75 min,普鲁兰酶添加量0.83 U/g,普鲁兰酶作用时间5.86 h、超声波处理时间2 min。在此条件下抗性淀粉的质量分数是15.48%。电镜试验表明淀粉颗粒经压热-酶法处理后表面形态发生变化;X-射线衍射表明抗性淀粉的结晶类型为B型,结晶度增加;体外消化模拟试验表明：与原淀粉相比,抗性淀粉消化特性降低。该研究可为抗性淀粉的工业化生产和应用提供参考。     

振动式超微粉碎处理时间对绿豆淀粉理化性质的影响

为研究振动式超微粉碎处理时间对绿豆淀粉理化性质的影响,提高淀粉类制品中抗性淀粉的含量,该文以绿豆淀粉为研究对象,通过振动式超微粉碎处理,研究了处理时间对样品的粒度分布、结晶度、溶解度、膨润力、凝沉性、老化值及提高抗性淀粉形成等性质的影响。研究结果表明:随着振动式超微粉碎处理时间的延长,绿豆淀粉颗粒的平均粒径、中位径(D50)和粒径分布的离散度增大,比表面积总体呈下降趋势;淀粉晶体的有序化程度降低,无定形化程度逐渐增强;在同一温度下,样品的溶解度大幅增加,同一处理时间的绿豆淀粉其溶解度随着温度的升高不断增加,低温膨润力随处理的时间延长而增加,高温膨润力随处理的时间延长而降低,且随着处理时间的延长,温度对膨润力的影响逐渐减小;绿豆淀粉糊的凝沉程度变高、凝沉速度变快,超微处理20 min可明显提高绿豆淀粉的老化程度,对提高抗性淀粉的形成具有促进作用,该研究为绿豆抗性淀粉的生产、提高绿豆淀粉制品中抗性淀粉含量的工艺改进提供了理论依据及技术支撑。     

回生抗性淀粉种类对米淀粉凝胶形成的影响

为寻找改善普通米淀粉制品的结构及品质的新型食品添加剂,该文以普通米淀粉为原料,采用快速黏度分析仪、扫描电子显微镜、质构分析仪、全自动X射线衍射仪及示差扫描量热仪等手段,研究添加锥栗、马铃薯与绿豆回生抗性淀粉(retrograded resistant starch,RSⅢ)对米淀粉凝胶微观结构及理化性质的影响。结果表明:添加锥栗、马铃薯及绿豆RSⅢ对米淀粉凝胶的结构及性质产生显著影响(P0.01),以锥栗RSⅢ的作用最为突出。添加锥栗、马铃薯与绿豆RSⅢ对米淀粉糊的黏度特性没有影响(P0.05)。未添加RSⅢ的米淀粉凝胶存在很多不规则、深浅不一的大洞,而加入RSⅢ使米淀粉凝胶的网状结构变得更为规整、致密,且其胶着性与黏聚性变化不大(P0.05);添加锥栗、马铃薯与绿豆RSⅢ后能加速米淀粉凝胶的形成,与未添加RSⅢ的米淀粉凝胶比,其硬度分别增加了2.38、1.97和1.25倍(P0.01),黏着性分别增加2.56、1.99和1.32倍(P0.01),弹性增加1.07、0.81和0.53倍(P0.01)。米淀粉以A-型晶体占优,锥栗RSⅢ以V-型晶体占优,马铃薯与绿豆RSⅢ均以B-型晶体占优;不加或加入RSⅢ的米淀粉凝胶粉末都转变为以V-型晶体为主,且总相对结晶度没有改变(P0.05)。加入RSⅢ后的米淀粉糊除有低温吸热峰外还出现高温吸热峰,是否添加RSⅢ对低温吸热峰的温度参数影响不大(P0.05),但吸热焓显著降低(P0.01);而对于高温吸热峰,添加马铃薯与绿豆RSⅢ的各项参数没有差别(P0.05),但比添加锥栗RSⅢ的显著增高(P0.01)。可见添加不同来源的RSⅢ可以有效改善米淀粉凝胶的结构与品质。该研究结果为抗性淀粉用于提高米制品品质与营养功能的研究和生产提供了重要参考。     

Effect of Dry Heating on Physicochemical Properties of Pregelatinized Rice Starch

Japonica and indica rice starches (10% w/w) were pregelatinized in a boiling water bath for 5 or 10 min and subsequently heat‐treated in a dry state for 0, 1, 2, or 3 h at 130°C to examine the effects of dry heating on pasting viscosity, paste clarity, thermal properties, X‐ray diffraction pattern, and gel strength of pregelatinized starches. Heat treatment obviously changed the physicochemical properties of pregelatinized rice starch. The pregelatinized rice starches had higher peak viscosity and final viscosity than the corresponding native rice starches. Heat treatment of pregelatinized rice starch for 1 h increased the peak viscosity, but treatment for 2 or 3 h decreased the peak viscosity compared with the unheated pregelatinized rice starch. The indica rice starch exhibited more substantial changes in pasting viscosity than did japonica rice starch during heat treatment. The melting enthalpy of the endothermic peak occurred at 90–110°C, and the intensity of the X‐ray diffraction peak at 20° was increased by dry heating, possibly owing to the enhanced amylose‐lipid complexes. The dry heat treatment of pregelatinized starch caused an increase in paste clarity and a decrease in gel strength.     

Physical properties of octenyl succinic anhydride modified rice,wheat, and potato starches

The physical properties of octenyl succinic anhydride (OSA) starches prepared from rice, wheat, and potato starches were studied. Rice and wheat OSA starches had significantly higher peak viscosity (PV), hot paste viscosity (HPV), and cool paste viscosity (CPV), but potato OSA starch had only significantly higher CPV, relative to the native starch. The gel hardness was higher with lower degree of substitution (DS) but lower with higher DS OSA compared to native starch. The swelling volumes (SV) of rice and wheat OSA starches were significantly higher compared to native starch, but the SV of potato OSA starch was slightly lower at high DS. The gelatinization temperature (GT) of rice OSA starches was sharply lower at low DS; for wheat OSA starch it was slightly lower even at high DS, but potato OSA starches had higher GT than the native starch. The enthalpy of all the OSA starches decreased gradually with increased DS. This study showed that the magnitude of changes in physical properties of OSA-modified starches depends not only on their DS but also on the botanical origin of the native starches.     

Properties and Structures of Flours and Starches from Whole,Broken, and Yellowed Rice Kernels in a Model Study

The objective of this study was to compare the structure and properties of flours and starches from whole, broken, and yellowed rice kernels that were broken or discolored in the laboratory. Physicochemical properties including pasting, gelling, thermal properties, and X‐ray diffraction patterns were determined. Structure was elucidated using high‐performance size‐exclusion chromatography (HPSEC) and high‐performance anion‐exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC‐PAD). The yellowed rice kernels contained a slightly higher protein content and produced a significantly lower starch yield than did the whole or broken rice kernels. Flour from the yellowed rice kernels had a significantly higher pasting temperature, higher Brabender viscosities, increased damaged starch content, reduced amylose content, and increased gelatinization temperature and enthalpy compared with flours from the whole or the broken rice kernels. However, all starches showed similar pasting, gelling, thermal properties, and X‐ray diffraction patterns, and no structural differences could be detected among different starches by HPSEC and HPAEC‐PAD. α‐Amylase may be responsible for the decreased amylopectin fraction, decreased apparent amylose content, and increased amounts of low molecular weight saccharides in the yellowed rice flour. The increased amount of reducing sugars from starch hydrolysis promoted the interaction between starch and protein. The alkaline‐soluble fraction during starch isolation is presumed to contribute to the difference in pasting, gelling, and thermal properties among whole, broken, and yellowed rice flours.     

荞麦、玉米、马铃薯淀粉凝胶特性的试验研究(英)

利用电子万能材料试验机对荞麦、玉米、马铃薯淀粉的力学特性进行了研究。结果表明：在一定范围内，随着淀粉乳浓度的增加，荞麦、玉米、马铃薯的凝胶强度、弹性模量和凝胶弹性呈线性增加，但凝胶弹性变化较小；同一淀粉乳浓度下凝胶强度由高到低顺序为马铃薯淀粉＞玉米淀粉＞荞麦淀粉，弹性模量为马铃薯淀粉＞玉米淀粉＞荞麦淀粉，凝胶弹性为荞麦淀粉＞玉米淀粉＞马铃薯淀粉。在淀粉乳浓度为20％时，随着NaCl浓度增加，3种淀粉的凝胶强度均有一定程度增强。在同一NaCl浓度下，其凝胶强度为马铃薯淀粉＞玉米淀粉＞荞麦淀粉，弹性模量为马铃薯淀粉＞玉米淀粉＞荞麦淀粉，对凝胶弹性的影响不大。     

不同淀粉糊化及凝胶特性与粉条品质的关系

为了研究粉条加工过程中原料淀粉的糊化及凝胶特性对粉条品质的影响,该文对绿豆、红薯、马铃薯、大米和玉米等5种原料淀粉的糊化凝胶特性及其粉条品质进行了测定,并对淀粉糊化凝胶特性与淀粉粉条品质之间的关系进行探讨。结果表明:5种淀粉原料所制的粉条中,绿豆粉条的品质是较好,其次就是马铃薯粉条和红薯粉条,大米粉条和玉米粉条的品质较差;淀粉的糊化特性与粉条品质之间具有显著相关性,按显著程度的大小(P值大小)依次是:峰值黏度谷值黏度衰减值回生值、最终黏度;淀粉凝胶的硬度、弹性、黏性和咀嚼性对粉条品质的影响较大,按显著程度的大小(P值大小)依次是:硬度黏性咀嚼性弹性。在粉条加工原料选择及粉条品质改善中可以考虑用谷值黏度、回生值以及淀粉凝胶特性特征值回复性、咀嚼性和黏性作为考核衡量指标。研究结果为粉条生产中原料选择及品质改善提供参考依据。