油炸過程中淀粉結(jié)構(gòu)變化與吸油特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 22:48
油炸是一種高效、經(jīng)濟(jì)、方便的食品加工技術(shù),能夠生產(chǎn)出具有誘人色澤、香氣和味道的食品。淀粉是許多油炸食品的主要成分,了解油炸過程中淀粉結(jié)構(gòu)與油脂吸收之間的關(guān)系,對(duì)于生產(chǎn)低脂健康食品至關(guān)重要,但目前此方面研究甚少。特別是缺乏淀粉類食品中油脂吸收及調(diào)控共性機(jī)制的研究。基于此,本課題以淀粉-油脂-水模擬體系為研究對(duì)象,簡(jiǎn)化復(fù)雜的油炸食品體系,在淀粉吸油評(píng)價(jià)新方法、淀粉吸油關(guān)鍵影響因素、基于油炸淀粉構(gòu)效關(guān)系的吸油共性機(jī)制及吸油控制方法等方面展開了較系統(tǒng)的研究,以期豐富油炸淀粉吸油與調(diào)控理論。首先以淀粉類食品含油量為指標(biāo),建立了基于低場(chǎng)核磁共振儀(LF-NMR)的同時(shí)測(cè)定油炸食品中水、油含量的新方法。通過105℃高溫干燥處理成功地對(duì)油炸淀粉中水油分子氫質(zhì)子信號(hào)進(jìn)行歸屬。研究結(jié)果表明,油炸淀粉樣品中的水油信號(hào)彼此不重疊。樣品LF-NMR圖譜在0.1-10 ms范圍內(nèi)有兩個(gè)相連的峰,對(duì)應(yīng)于油炸淀粉中強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水的信號(hào);而在20-1000 ms的單峰則對(duì)應(yīng)于樣品中油脂分子的信號(hào)。LF-NMR法與烘箱干燥法測(cè)定的水分含量間沒有顯著性差異,但是與索氏提取法相比,LF-NMR法含油量測(cè)定結(jié)果更為準(zhǔn)確。聯(lián)...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
淀粉顆粒的多層級(jí)結(jié)構(gòu)
圖 1-2 直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)[6]Fig. 1-2 The molecular structures of amylose and amylopectin[6] 淀粉的晶體結(jié)構(gòu)淀粉分子在淀粉顆粒中往往呈現(xiàn)出獨(dú)特的構(gòu)象和聚集方式。對(duì)于直鏈淀粉而言,在其他客體小分子存在的情況下,線性分子之間通常會(huì)通過氫鍵相互聚集在一起形成旋結(jié)構(gòu)(圖 1-3),且直鏈淀粉由無規(guī)卷曲向雙螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變的速度受直鏈淀粉分子子濃度和溫度等條件的影響,線性分子能夠形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的最低極限鏈長(zhǎng)為 10有疏水性小分子存在時(shí),便會(huì)誘導(dǎo)直鏈淀粉形成 V-型單螺旋結(jié)構(gòu),其中疏水性小部分或全部嵌入直鏈淀粉單螺旋的疏水內(nèi)腔中(圖 1-4C)。根據(jù)疏水小分子的大小別形成螺旋周期含有 6、7、8 個(gè)葡萄糖單元的 V-6、V-7 和 V-8 型單螺旋結(jié)構(gòu)[9-12]支鏈淀粉的短側(cè)鏈也會(huì)通過氫鍵形成左旋雙螺旋,形成雙螺旋的兩股側(cè)鏈間會(huì)形成O-6 氫鍵。這些側(cè)鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)非常緊密,螺旋中心不存在能夠容納水分子的有間。而多股雙螺旋間的定向排列又組成了淀粉顆粒的結(jié)晶區(qū)。雖然不同淀粉顆粒中淀粉側(cè)鏈雙螺旋的結(jié)構(gòu)是完全一樣的,但是這些雙螺旋的排列方式卻存在較大差并導(dǎo)致淀粉顆粒呈現(xiàn)出截然不同的晶型特征。當(dāng)多股雙螺旋采取 B2空間群密堆積
形成的晶體類型為 A-型;當(dāng)支鏈淀粉側(cè)鏈雙螺旋按照 P61空間群堆晶胞,晶胞結(jié)構(gòu)參數(shù)為:a=b=1.85 nm,c=1.04 nm,6 個(gè)雙螺旋之間間,并能容納 36 個(gè)水分子(圖 1-4B),此時(shí)形成了 B-型結(jié)晶。自然-型結(jié)晶淀粉,其為 A-型和 B-型的混合體系。自然界中,谷物淀粉,玉米淀粉、木薯淀粉等一般屬于 A-型淀粉;塊莖淀粉和高直鏈淀粉高直鏈玉米淀粉等都屬于 B-型淀粉;而一些豆類淀粉如豌豆淀粉則粉顆粒中 A-型和 B-型結(jié)晶的形成受到很多因素的影響。首先,植物會(huì)影響淀粉的晶型,一般較低的溫度和較高的水分含量有利于 B-型淀鈴薯因埋在土壤中所處環(huán)境溫度低、水分高,便合成了 B-型淀粉;而的環(huán)境里通常形成的是 A-型淀粉,比如谷物淀粉。當(dāng)在低水分的條時(shí),會(huì)發(fā)生 B-型向 A-型的不可逆轉(zhuǎn)變。其次,支鏈淀粉側(cè)鏈鏈長(zhǎng)也型,一般 PD<10 的短鏈不能形成晶體結(jié)構(gòu);10<DP<12 的側(cè)鏈傾向DP>12 的長(zhǎng)鏈則易于形成 B-型結(jié)晶[1, 8]。值得一提的是,淀粉晶體結(jié)氫鍵參與到晶胞結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定中,因此這些水分子一般條件下是的,除非淀粉的晶體結(jié)構(gòu)受到徹底的破壞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光共聚焦顯微拉曼快速測(cè)定食用調(diào)和油脂肪酸[J]. 董晶晶,吳靜珠,陳巖,劉翠玲. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2017(02)
[2]油炸過程中淀粉的顆粒形貌、結(jié)晶度與熱力學(xué)特性變化[J]. 張令文,計(jì)紅芳,婁世垚,馬漢軍,楊銘鐸. 現(xiàn)代食品科技. 2015(05)
[3]高溫處理對(duì)玉米淀粉應(yīng)用性質(zhì)變化的影響[J]. 李新華,穆靜. 食品工業(yè)科技. 2010(09)
[4]油炸食品中反式脂肪酸的研究[J]. 李靜,鄧澤元,范亞葦,吳丹,唐麗君. 食品工業(yè)科技. 2006(05)
博士論文
[1]線性糊精的制備、相行為及應(yīng)用[D]. 孫冰華.江南大學(xué) 2018
[2]傳統(tǒng)烹飪方式和綠原酸對(duì)馬鈴薯淀粉消化的影響[D]. 田金虎.浙江大學(xué) 2018
[3]小麥淀粉在凍藏過程中品質(zhì)劣變機(jī)理及其對(duì)面團(tuán)品質(zhì)影響的研究[D]. 陶晗.江南大學(xué) 2017
[4]淀粉納米晶的制備、分散、改性及乳化性研究[D]. 魏本喜.江南大學(xué) 2015
[5]顆粒態(tài)淀粉脂質(zhì)復(fù)合物的制備、理化性質(zhì)及其形成機(jī)理研究[D]. 常豐丹.華南理工大學(xué) 2015
[6]不同鏈/支比玉米淀粉顆粒結(jié)構(gòu)原位表征與分析[D]. 劉東莉.浙江大學(xué) 2014
[7]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大學(xué) 2011
[8]淀粉及淀粉基材料的熱降解性能研究[D]. 劉興訓(xùn).華南理工大學(xué) 2011
[9]生物黃酮抑制食品中丙烯酰胺形成的機(jī)理及其構(gòu)效關(guān)系研究[D]. 章宇.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]普魯蘭多糖對(duì)大米淀粉性質(zhì)的影響及機(jī)理研究[D]. 陳龍.江南大學(xué) 2015
[2]新型油炸食品外裹層材料的開發(fā)及應(yīng)用[D]. 汪磊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]面窩加工工藝參數(shù)優(yōu)化及油炸對(duì)大米淀粉特性影響研究[D]. 周靜舫.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[4]幾種添加劑抑制油炸薯片中丙烯酰胺產(chǎn)生的研究[D]. 張玉萍.暨南大學(xué) 2006
本文編號(hào):2900225
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
淀粉顆粒的多層級(jí)結(jié)構(gòu)
圖 1-2 直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)[6]Fig. 1-2 The molecular structures of amylose and amylopectin[6] 淀粉的晶體結(jié)構(gòu)淀粉分子在淀粉顆粒中往往呈現(xiàn)出獨(dú)特的構(gòu)象和聚集方式。對(duì)于直鏈淀粉而言,在其他客體小分子存在的情況下,線性分子之間通常會(huì)通過氫鍵相互聚集在一起形成旋結(jié)構(gòu)(圖 1-3),且直鏈淀粉由無規(guī)卷曲向雙螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變的速度受直鏈淀粉分子子濃度和溫度等條件的影響,線性分子能夠形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的最低極限鏈長(zhǎng)為 10有疏水性小分子存在時(shí),便會(huì)誘導(dǎo)直鏈淀粉形成 V-型單螺旋結(jié)構(gòu),其中疏水性小部分或全部嵌入直鏈淀粉單螺旋的疏水內(nèi)腔中(圖 1-4C)。根據(jù)疏水小分子的大小別形成螺旋周期含有 6、7、8 個(gè)葡萄糖單元的 V-6、V-7 和 V-8 型單螺旋結(jié)構(gòu)[9-12]支鏈淀粉的短側(cè)鏈也會(huì)通過氫鍵形成左旋雙螺旋,形成雙螺旋的兩股側(cè)鏈間會(huì)形成O-6 氫鍵。這些側(cè)鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)非常緊密,螺旋中心不存在能夠容納水分子的有間。而多股雙螺旋間的定向排列又組成了淀粉顆粒的結(jié)晶區(qū)。雖然不同淀粉顆粒中淀粉側(cè)鏈雙螺旋的結(jié)構(gòu)是完全一樣的,但是這些雙螺旋的排列方式卻存在較大差并導(dǎo)致淀粉顆粒呈現(xiàn)出截然不同的晶型特征。當(dāng)多股雙螺旋采取 B2空間群密堆積
形成的晶體類型為 A-型;當(dāng)支鏈淀粉側(cè)鏈雙螺旋按照 P61空間群堆晶胞,晶胞結(jié)構(gòu)參數(shù)為:a=b=1.85 nm,c=1.04 nm,6 個(gè)雙螺旋之間間,并能容納 36 個(gè)水分子(圖 1-4B),此時(shí)形成了 B-型結(jié)晶。自然-型結(jié)晶淀粉,其為 A-型和 B-型的混合體系。自然界中,谷物淀粉,玉米淀粉、木薯淀粉等一般屬于 A-型淀粉;塊莖淀粉和高直鏈淀粉高直鏈玉米淀粉等都屬于 B-型淀粉;而一些豆類淀粉如豌豆淀粉則粉顆粒中 A-型和 B-型結(jié)晶的形成受到很多因素的影響。首先,植物會(huì)影響淀粉的晶型,一般較低的溫度和較高的水分含量有利于 B-型淀鈴薯因埋在土壤中所處環(huán)境溫度低、水分高,便合成了 B-型淀粉;而的環(huán)境里通常形成的是 A-型淀粉,比如谷物淀粉。當(dāng)在低水分的條時(shí),會(huì)發(fā)生 B-型向 A-型的不可逆轉(zhuǎn)變。其次,支鏈淀粉側(cè)鏈鏈長(zhǎng)也型,一般 PD<10 的短鏈不能形成晶體結(jié)構(gòu);10<DP<12 的側(cè)鏈傾向DP>12 的長(zhǎng)鏈則易于形成 B-型結(jié)晶[1, 8]。值得一提的是,淀粉晶體結(jié)氫鍵參與到晶胞結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定中,因此這些水分子一般條件下是的,除非淀粉的晶體結(jié)構(gòu)受到徹底的破壞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]油炸過程中淀粉的顆粒形貌、結(jié)晶度與熱力學(xué)特性變化[J]. 張令文,計(jì)紅芳,婁世垚,馬漢軍,楊銘鐸. 現(xiàn)代食品科技. 2015(05)
[3]高溫處理對(duì)玉米淀粉應(yīng)用性質(zhì)變化的影響[J]. 李新華,穆靜. 食品工業(yè)科技. 2010(09)
[4]油炸食品中反式脂肪酸的研究[J]. 李靜,鄧澤元,范亞葦,吳丹,唐麗君. 食品工業(yè)科技. 2006(05)
博士論文
[1]線性糊精的制備、相行為及應(yīng)用[D]. 孫冰華.江南大學(xué) 2018
[2]傳統(tǒng)烹飪方式和綠原酸對(duì)馬鈴薯淀粉消化的影響[D]. 田金虎.浙江大學(xué) 2018
[3]小麥淀粉在凍藏過程中品質(zhì)劣變機(jī)理及其對(duì)面團(tuán)品質(zhì)影響的研究[D]. 陶晗.江南大學(xué) 2017
[4]淀粉納米晶的制備、分散、改性及乳化性研究[D]. 魏本喜.江南大學(xué) 2015
[5]顆粒態(tài)淀粉脂質(zhì)復(fù)合物的制備、理化性質(zhì)及其形成機(jī)理研究[D]. 常豐丹.華南理工大學(xué) 2015
[6]不同鏈/支比玉米淀粉顆粒結(jié)構(gòu)原位表征與分析[D]. 劉東莉.浙江大學(xué) 2014
[7]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大學(xué) 2011
[8]淀粉及淀粉基材料的熱降解性能研究[D]. 劉興訓(xùn).華南理工大學(xué) 2011
[9]生物黃酮抑制食品中丙烯酰胺形成的機(jī)理及其構(gòu)效關(guān)系研究[D]. 章宇.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]普魯蘭多糖對(duì)大米淀粉性質(zhì)的影響及機(jī)理研究[D]. 陳龍.江南大學(xué) 2015
[2]新型油炸食品外裹層材料的開發(fā)及應(yīng)用[D]. 汪磊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]面窩加工工藝參數(shù)優(yōu)化及油炸對(duì)大米淀粉特性影響研究[D]. 周靜舫.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[4]幾種添加劑抑制油炸薯片中丙烯酰胺產(chǎn)生的研究[D]. 張玉萍.暨南大學(xué) 2006
本文編號(hào):2900225
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