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乳化剂对鲜湿面货架期内水分迁移及热力学影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-17
核心提示:鲜湿面在货架期内水分含量和分布会发生变化,严重影响鲜湿面的表面外观和质地,对鲜湿面货架期也有重要影响。水分对淀粉体系中由支链淀粉重结晶所引起的淀粉老化也有着重要的影响,支链淀粉的重结晶对水的依赖性较强,在重结晶的过程中涉及到水分子的迁移,研究鲜湿面货架期内水分迁移和淀粉老化是很有必要的。
   鲜湿面在货架期内水分含量和分布会发生变化,严重影响鲜湿面的表面外观和质地,对鲜湿面货架期也有重要影响。水分对淀粉体系中由支链淀粉重结晶所引起的淀粉老化也有着重要的影响,支链淀粉的重结晶对水的依赖性较强,在重结晶的过程中涉及到水分子的迁移,研究鲜湿面货架期内水分迁移和淀粉老化是很有必要的。
 
  但是目前很少有乳化剂对鲜湿面体系水分分布、迁移影响的研究报道,离子型乳化剂和非离子型乳化剂的抗老化差异也没有进行深入地研究。粮油深加工与品质控制湖南省协同创新中心、中南林业科技大学食品学院的李立华、周文化、邓航利用LF-NMR、扫描电子显微镜和DSC仪对硬脂酰乳酸钠(SSL)(离子型乳化剂)添加组、β-环糊精(β-CD)(非离子型乳化剂)添加组和空白(control check,CK)组鲜湿面进行扫描,探讨鲜湿面的水分分布、迁移、微观结构和淀粉热力学情况,以期对鲜湿面抗老化作用进行初步研究。
 
  1、乳化剂对鲜湿面水分迁移的影响
 
  两种类型乳化剂对鲜湿面中水分分布的影响
 
  随着贮藏时间的延长,CK组鲜湿面结合水A21和不易流动水A22逐渐下降,自由水A23逐渐上升,添加SSL和β-CD降低了鲜湿面3 种水分的变化速率(P<0.05),使得A21:β-CD>SSL>CK(P<0.05),A22:SSL>β-CD>CK(P<0.05),A23:SSL<β-CD<CK(P<0.05)。添加了SSL的鲜湿面贮藏3 d,结合水A21呈下降趋势,贮藏3~5 d,A21上升,贮藏5~7 d,A21又下降;相比较CK组,这两种乳化剂均能使得体系的结合水含量有所上升(P<0.05),SSL使得结合水质量分数从(2.16±0.34)%增大到(3.14±0.19)%;贮藏1 d,A22上升,贮藏3~5 d,A22下降,贮藏5~7 d,A22又上升,相比CK组,SSL使得A22从(3.10±0.05)%增大到(4.32±0.41)%(P<0.05);贮藏1~7 d,自由水A23一直逐渐上升,相比CK组,SSL使得A23从(94.73±0.38)%减少到(92.43±0.22)%(P<0.05)。添加了β-CD的鲜湿面贮藏1~7 d,A21和A22的变化趋势与SSL类似,只是变化的程度不同,β-CD使得A22增大到(4.01±0.47)%(P<0.05),β-CD使得结合水质量分数增大到(3.06±0.53)%;A23呈上升趋势,且β-CD使得A23从(94.73±0.38)%减少到(92.85±0.68)%(P<0.05)。
 
  两种类型乳化剂对鲜湿面水分流动性的影响
 
  贮藏7 d,鲜湿面弛豫时间T21、T22、T23总的趋势均有不同程度的下降,这与前人研究的小麦淀粉在贮藏后T2下降的结果类似,说明贮藏期间,支链淀粉老化伴随着水分流动性下降;最终SSL和β-CD均能降低T2(P<0.05),这与前人采用预测数学模型对两种复合食品系统中的水分进行了模拟,研究脂含量对蛋糕中的水分迁移影响,得出脂能够降低水分扩散系数,阻碍水分迁移的结果类似。
 
  2、两种类型乳化剂对鲜湿面热力学特征的影响
 
  T0为淀粉颗粒内稳定性最低的微晶的解体温度。随着贮藏时间的延长,鲜湿面重结晶融化起始温度T0和老化焓ΔH都越来越大。其中CK组鲜湿面的T0从46.33 ℃增大到52.59 ℃;ΔH从0.62 J/g增大到1.81 J/g;说明鲜湿面在贮藏期间发生了老化,支链淀粉重结晶程度越来越大,并且越来越难解体。而添加SSL和β-CD的鲜湿面的T0和ΔH都明显比CK组小(P<0.05),SSL使得鲜湿面的ΔH从(1.81±0.05)J/g减小到(1.37±0.12)J/g(P<0.05),β-CD使得鲜湿面的ΔH减小到(1.31±0.04)J/g(P<0.05)。
 
  3、两种类型乳化剂对鲜湿面微观结构的影响
 
  CK组鲜湿面微观结构表面并不光滑,有很多断裂和塌陷;而添加SSL的鲜湿面结构表面光滑,没有断裂和塌陷;可以看到椭圆形的淀粉颗粒,分子间连接紧密,水分分布均匀,面筋结构稳定;添加β-CD的鲜湿面表面也光滑,水分分布均匀;但是结构和SSL组不同,可以看到分子之间有包裹性的连接,且分子间有小的间隙,原因可能是β-CD不能像SSL起交联作用,但可以因其内部结构的疏水性和外部的亲水性起到连接作用。
 
  结论与讨论
 
  两种类型乳化剂均能影响鲜湿面的水分分布和迁移,最终都减缓了结合水和不易流动水下降趋势,减缓了自由水上升趋势,使得鲜湿面在货架期内的自由水含量减少(P<0.05),结合水和不易流动水含量增大(P<0.05);且SSL和β-CD均使得鲜湿面体系T2的下降得到抑制(P<0.05),使鲜湿面在贮藏前期的结合水T21增大,使贮藏7 d的鲜湿面T2减小,降低水分迁移,并且SSL和β-CD的影响效果存在显着差异(P<0.05);通过扫描电子显微镜观察到鲜湿面微观结构不光滑,面筋结构不稳定,有很多断裂和塌陷的结构;而添加乳化剂的结构光滑,可见椭圆形的淀粉颗粒,没有断裂的结构,水分分布均匀,分子间链接紧密,面筋结构稳定;SSL和β-CD均能减缓老化焓ΔH增大的速率,使得鲜湿面在货架期内的老化焓减小(P<0.05),抑制淀粉重结晶,从而抑制鲜湿面老化;也说明了支链淀粉老化过程中伴随着水分的迁移。
 
 
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