天然淀粉具有微晶体结构,在冷水中不溶解、不膨胀,对淀粉酶不敏感。将天然淀粉与一定量水加热,可使规则排列胶体结构破坏,分子间氢键断裂,水分子进入其内部,结晶结构消失,失去双折射现象;且易受酶之作用,这一过程便是淀粉糊化。
完全糊化淀粉在高温下迅速干燥脱水,将得到氢键仍断开、多孔状、无明显结晶现象的淀粉颗粒,即为预糊化淀粉。
研究结构发现,预糊化淀粉存在大量亚微晶结构,这些亚微晶结构是在淀粉糊干燥过程中,随淀粉分子链间平均距离减小而逐渐形成。由于亚微晶形成,使预糊化淀粉 X 射线衍射曲线表现为由一个弥散结晶衍射峰和一个弥散非晶衍射峰组合而成。
淀粉糊在干燥制备预糊化淀粉过程中变化,表现在 X 射线衍射曲线上,则是双峰形成和分离过程。其中弥散结晶衍射峰从无到有、从小到大,且按晶体衍射规律峰位向衍射角减小方向移动;而弥散非晶衍射峰则从大到小,最后趋于稳定,且按非晶衍射规律峰位向衍射角增大方向移动。
由于预糊化淀粉具有多孔、氢键断裂结构,与原淀粉相比,具有高分散性、高吸油性、高水合速度、高粘度和高膨胀性等特点,可应用于食品。预糊化淀粉性能可用粘度、粒径、糊化度、白度及 pH 值、凝胶强度及弹性等指标衡量。用于食品的预糊化淀粉主要性能指标如下:
一、糊化度(α化度)
指一定数目产品中预糊化淀粉所占比例,α化度值直接影响产品质量。α化度测定,主要采用双折射法和酶分析法。
二、粒径
预糊化淀粉成品粒径直接影响产品粘度、复水性及成糊表面光洁度。一般来说,粒度细,产品溶于水生成糊具有较高冷糊粘度、较低热糊粘度,表面光泽也好;但复水过快,组织内部无法与水接触,造成分散不均匀,易造成结团现象。粒度粗,产品溶于冷水速度较慢,存在水分传递时间过长问题;因此应适当控制最终产品粒度。粒径通常采用筛理方法测量。
三、粘度
不同原料品种淀粉糊因其分子链结构不同,而具有不同粘度值;同一原料用不同方法生产预糊化淀粉,其粘度值也不完全相同。在同一条件下,以马铃薯淀粉为原料生产预糊化淀粉粘度最大,且稳定性好。通常采用布拉班德(Braberder)粘度计、恩式(Engles)粘度计测定粘度。
(1)在预糊化过程中,水分子破坏淀粉分子氢键,从而破坏淀粉颗粒结晶结构,使之润涨溶于水中,因此易被淀粉酶作用,利于人体消化吸收。预糊化淀粉这一性质,可用于老人及婴幼儿食品生产。
(2)预糊化淀粉在传统食品中有一定应用优势。张钊,陈正行等发现,马铃薯预糊化淀粉具有较好粘弹性,可代替面粉中面筋,以面粉重量 8% 加入到小麦淀粉中可制得较好馒头。据美国专利报道;将含直链淀粉预糊化淀粉加入面团中,可改善其形态学特性。另外,在面条中添加适量预糊化淀粉,可减少面条断头,并可快速煮熟,尤以木薯磷酸交联淀粉效果最佳,其添加量为 10%。
(3)预糊化淀粉保水性强,可用于提高烘焙食品质量。制作蛋糕时,加入一定量预糊化淀粉,调粉时易形成面团,且由于预糊化淀粉增加吸水性并提高产气能力,使蛋糕具有良好容积,并能增加成品新鲜度及结构均匀性,使产品松软、口感良好。张友柏认为,预糊化淀粉用于烘烤食品,可使蛋糕酥软,且在面包混料、操面、挤面、挤压、成型过程中可控制面团低温流动性和油脂粘稠性,还可延缓老化。
李文钊,张坤峰等认为,T0098 变性淀粉(预糊化淀粉)对面包感官品质应用效果较好,并通过扫描电镜可知,预糊化淀粉能有效延长面包保鲜期,其最适添加量为面粉质量 2%。
陶锦鸿,郑铁松等认为,预糊化淀粉应用于果料蛋糕生产,其包裹果料悬浮在蛋糕上,保证在加工过程中果料均匀分布于蛋糕;且在工业化生产时,蛋糕加入 2% 特种预糊化蜡质玉米淀粉,既可增加蛋糕体积、又保存产品特性。蛋糕添加面粉质量 4%磷酸酯淀粉可增加蛋糕体积,延缓蛋糕老化,显著改善蛋糕发泡体系持泡性能。
林向阳,阮榕生等认为,添加木薯预糊化淀粉可促进面包水分结合方式,形成稳定状态结合水,改善面包持水性;但添加量大于 5%后增势将减缓。另外,因预糊化淀粉能抑制蔗糖结晶,可用作西式糕点表面糖霜保湿剂。
(4)预糊化淀粉冷冻稳定性好,可用于稳定冷冻食品内部结构。加入适量预糊化淀粉于速冻食品中,可避免产品在速冻过程中裂开,提高成品率,从而降低生产成本;对此,有人对冷冻汤圆皮进行一系列研究。
陶锦鸿,郑铁松认为,将预糊化淀粉用于速冻汤圆皮,可改善工艺、提高稳定性,可用冷水直接调面替代烫面工序,容易控制面团品质,从而保证产品质量均一。此外,预糊化淀粉具有良好粘弹性和保型性,可增强汤圆弹性,保持汤圆形状有助于避免汤圆塌陷。
(5)预糊化淀粉是米果、薄脆饼干等休闲食品良好原料,优于普通淀粉。原因是用预糊化淀粉制成混合料坯时部分淀粉已吸水,烘烤时,这些水从淀粉颗粒中逸出,从而造成膨胀。而且,有时为了达到更佳效果,还会使用变性过预糊化淀粉。
据英国Ieatherhead 食品研究协会 2001 年统计,世界休闲食品市场年销售额已超过 400 亿美元,马铃薯片占销售总额 50%,这其中预糊化马铃薯变性淀粉功不可没。
(6)预糊化淀粉能在冷水中溶胀溶解,形成具有一定粘度糊液分散性较好,且有增稠稳定作用,使用方便,故被广泛用于各种方便食品。
在食用时省去蒸煮加热,并还具有增稠、改善口味等功效;且在各种营养糊类、速溶汤料、果酱和苹果馅饼填充物中都有应用。例如,用预糊化淀粉配制速溶麦片、杏仁糊、鸡精等,用温水即可冲服食用,一般在果酱和甜饼馅中用量为 5%~10%。
预糊化淀粉凝胶有一定强度,可代替布丁用凝胶,在欧美,以预糊化淀粉为基料,添加一定量淀粉糖、营养强化剂、调味剂等制成速溶布丁粉是十分畅销方便食品。
(7)预糊化淀粉吸水性强,糊化度及粘弹性都较高,也可用于鱼糜系列产品、火腿、腊肠等食品,以增强弹性,提高成型性,并防失水。
如制作鱼丸时添加一定比例预糊化淀粉,既可作粘合剂,又可防鱼丸之间粘接,且对鱼丸结构、颜色、味道和口感均有很大改善,使产品饱满滑嫩;但添加量宜为 10%~40%,若过量则易老化。
据美国专利报道,将固体风味料加入预糊化淀粉中,加水覆盖于产品表面,不仅可增加风味,还可增加产品重量 0.05%~20%,会带来意想不到经济效益。
文章来源:河南工业大学粮油食品学院,作者丨吕莹果,郭 玉,高学梅,仅供参考;
文字编辑:食品小叶;
内容审核:食品小管;
封面图片:创客贴会员;
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