蔗糖酯对大米粉物性及冷冻米饭品质影响研究

【摘要】本论文将不同亲水亲油平衡值(HLB值)蔗糖酯(S-570、S-970,S-1170和S-1570)作用于大米粉体系,从糊化特性、流变特性、回生行为、冻融稳定性等方面研究了不同条件下不同HLB值的蔗糖酯对大米粉物性的影响,并探讨了HLB值影响蔗糖酯作用效果的规律及机理。最后对蔗糖酯应用于冷冻米饭品质改良进行了研究,建立了基于米饭力学指标的综合评价体系。主要研究内容及结论如下：通过快速黏度分析仪、动态流变仪、差示扫描量热仪和色差计等方法研究了不同蔗糖酯对米粉凝胶物理性质的影响。高I-ILB值的S-970,S-1170和S-1570可以显著增大淀粉凝胶的黏度、糊化温度、糊化焓值、贮能模量(G’)、稠度系数、弹性模量和蠕变延迟时间,并减小体系的触变性和损耗角正切值tanδ,并且随HLB值增大,相应变化幅度越大。低HLB值的S-570却使混合体系的上述特性指标呈现出相反的变化趋势。所有样品的流体特征指数n在0.295-0.473之间,表现为典型的假塑性流体。米粉凝胶色泽结果表明,高HLB值的S-1570可以提高米粉凝胶的白度（p<0.05),这对于改善感官品质有一定帮助。蔗糖酯HLB值越高,使米粉凝胶网络内部结构更加牢固,淀粉分子链间缠结点增多,阻碍链段迁移和分子链间相互位移。考虑到不同蔗糖酯的化学成分组成可以得出,蔗糖单酯分子线性好,脂肪酸基团链进入直链淀粉螺旋结构较为深入,疏水键结合紧密,络合能力最强。随着蔗糖酯分子酯化度增大,分子体积增大,亲水性变差,存在较大的空间位阻,相比于单酯,不能顺利地进入淀粉颗粒中。不同酯化度的蔗糖硬脂酸酯与大米淀粉相互作用形成络合物的能力大小顺序为：蔗糖单酯>蔗糖双酯>蔗糖三酯>蔗糖多酯。论文研究了四种不同蔗糖酯在不同添加量下对米粉凝胶冻融稳定性的影响。冻融过程中四种蔗糖酯在0.3%以上都可以增强米粉凝胶的冻融稳定性,并且都呈现出与浓度有良好的正相关性。同时HLB值越高,增强冻融稳定性的效果越好。蔗糖酯分子能和邻近的水分子形成很强的分子间氢键,减少了体系内自由水的含量,同时稳固原有的聚合物网络结构,因而能够减缓冻融循环中淀粉链的重新排列以及相分离。同时比较了三种商用乳化剂分子蒸馏单甘酯、大豆卵磷脂和S-1570对米粉凝胶冻融稳定性的影响差异,发现分子蒸馏单甘酯改善米粉凝胶冻融稳定性的能力强于S-1570,但卵磷脂会减弱米粉凝胶的冻融稳定性。不同蔗糖酯作用于米粉凝胶体系,在长时间冷藏过程中,米粉凝胶的贮能模量G’呈现明显上涨趋势,损耗角正切值tanδ呈逐渐下降的趋势。以G’作为回生度量,米粉凝胶对照组、S-570、S-970、S-1170和S-1570组冷藏30天后的G’值相对于其在新鲜状态增大幅度分别为68.44%、24.26%、18.12%、17.00%和11.55%,表明四种不同蔗糖酯都能够延缓米粉凝胶的老化进程。Avrami方程能较好地拟合冷藏过程中米粉凝胶回生规律。五组米粉凝胶的Avrami指数n表明米粉凝胶成核方式以瞬间成核为主。对照组、S-570、S-970、S-1170和S-1570组的结晶速率常数k依次为：0.472、0.396、0.287、0.178和0.139d-1,S-1570在冷藏过程中抑制米粉凝胶老化的能力最强,随HLB值减小效果减弱。DSC方法测定对照组、S-570、S-970、S-1170和S-1570组冷藏30天后的回生度分别为62.31%、60.15%、58.33%、55.03%和48.74%,进一步验证了上述结论。考察了添加不同蔗糖酯的米粉凝胶经长时间冷藏后凝胶内部水分状态的差异,结果表明蔗糖酯限制了水分在米粉凝胶体系中的流动性,增强了体系的持水性。应用全质构分析(TPA)和应力松弛测试测定了长时间冷冻保藏米饭的相应力学指标变化,经相关性分析,感官得分与各力学指标之间具有不同程度的相关性。利用主成分分析方法建立了基于力学指标的评价模型。最后考察了S-1570对冷冻米饭的品质改善作用。结果表明S-1570对新鲜米饭影响不大,但是能延缓冷冻米饭的品质劣变,而且和葡萄糖酸-δ-内酯具有协同增效的效果。
【作者】孙明辉；
【导师】孟岳成；
【作者基本信息】浙江工商大学，食品科学与工程，2014，硕士
【关键词】蔗糖酯；大米粉；糊化；老化；冷冻米饭；品质改良；

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