【摘要】：淀粉凝膠化后在貯藏過程中無定型分子發(fā)生重結晶的老化過程導致其口感、質構變差一直是研究的熱點問題,但支鏈聚合度對淀粉凝膠化和老化特性的影響研究未見報道,凝膠化和老化特性與結構間的關系有待進一步深入研究。因此,本文以不同聚合度菠蘿蜜支鏈淀粉和相同菠蘿蜜品種直鏈淀粉為研究對象,以分子結構、精細結構、微觀形貌、凍融穩(wěn)定性、雙螺旋結構、糊化性質、短程分子有序度、粒徑分布、質構性質、重結晶成核方式、老化速率、老化程度和結晶結構為考察指標,研究不同支鏈聚合度對菠蘿蜜淀粉(Jackfruit starch,Jfs)凝膠化和老化的影響,建立支鏈聚合度影響Jfs老化特性理論模型,揭示不同支鏈聚合度Jfs與凝膠化和老化特性間的關系,為解析支鏈聚合度對Jfs凝膠化和老化特性的影響機理提供理論參考。選用5種菠蘿蜜品種(M1、M5、M6、M11和X17)提取淀粉,將其分離成直鏈和支鏈淀粉。Jfs重均分子量(Weight-average molar mass,Mw)和平均旋轉半徑(Average radius of gyration,Rg)分別為1.74×10~7g/mol-4.61×10~7g/mol和115.40-144.20nm。品種M1直鏈淀粉Mw和Rg最高(3.79×10~6 g/mol和69.10 nm),支鏈淀粉Mw和Rg最低(3.07×10~7 g/mol和114.10nm);品種X17直鏈淀粉Mw和Rg最低(1.42×10~6g/mol和55.30 nm),支鏈淀粉Mw和Rg最高(6.99×10~7g/mol和132.80 nm)。品種M1直鏈淀粉和X17支鏈淀粉表現出更致密的結構。品種M1支鏈聚合度最低(189506),品種X17支鏈聚合度最高(431481)。Jfs的A和B1鏈比例較高、B2和B3+鏈比例較低、平均鏈長較短(33.89-38.33%,39.06-39.58%、17.13-18.43%、4.96-8.62%和DP 18.27-19.71)。B2和B3+鏈比例隨直鏈淀粉Mw和Rg增加而增加,而A和B1鏈比例則降低。相同品種直鏈淀粉(M1,30%)混合5種不同類型支鏈淀粉(M1、M5、M6、M11和X17,70%),制備具有不同支鏈聚合度凝膠化Jfs(Gelatinized Jfs,GJfs:G-M1、G-M5、G-M6、G-M11和G-X17)。5種GJfs樣品微觀形貌從致密(G-M1)到疏松(G-X17)顯著變化。高脫水收縮(22.73-45.56%)形成致密結構(G-M1),低脫水收縮(19.71-40.47%)形成松散結構(G-X17)。支鏈聚合度增加,5種GJfs樣品凝膠化焓、峰值黏度、回生值、吸光度比、平均粒徑、硬度、粘性和咀嚼性分別從3.75 J/g、2229 cP、996 cP、0.39、11.69μm、1911.25 g、-118.93 g.sec、204.54 mJ(G-M1)降低至1.26 J/g、1503 cP、824 cP、0.34、3.39μm、1036.36 g、-150.26 g.sec、166.70 mJ(G-X17),但轉變溫度、糊化溫度、彈性、內聚性、膠粘性和回復性分別從48.14℃、59.43℃、68.45℃、50.15℃、8.26%、0.26、193.28、0.27(G-M1)升高至50.56℃、61.49℃、69.93℃、57.50℃、12.55%、0.47、283.52、0.70(G-X17)。熱力學性質、糊化性質、短程分子序列結構、粒徑分布和質構性質與微觀形貌和脫水收縮結果一致。凝膠化淀粉貯藏過程中無定型分子重結晶,形成具有不同支鏈聚合度的老化Jfs(Retrograded Jfs,RJfs:R-M1、R-M5、R-M6、R-M11和R-X17)。5種RJfs樣品表現出從致密(R-M1)到松散結構(R-X17)的顯著微觀形貌變化。支鏈聚合度增加導致5種RJfs樣品重結晶速率從0.14(R-M1)降低到0.10(R-X17),Avrami指數從0.77(R-M1)增加到0.96(R-X17)。凍融穩(wěn)定性與微觀形貌結果一致。R-M1樣品脫水收縮最高(58.24-75.39%)形成致密結構,R-X17樣品脫水收縮最低(55.16-67.14%)形成松散結構。支鏈聚合度增加,5種RJfs樣品轉變溫度、彈性、內聚性、膠粘性和回復性分別從51.84℃、60.83℃、71.43℃、6.99%、0.05、101.71、0.19(R-M1)升高至57.16℃、65.49℃、74.83℃、10.01%、0.39、205.74、0.68(R-X17),而老化焓、老化度、相對結晶度、吸光度比、平均粒徑、硬度、粘性和咀嚼性分別從10.92 J/g、68.16%、11.58%、0.55、10.01μm、2858.76 g、-100.58 g.sec、355.28 mJ(R-M1)降低至7.03 J/g、56.33%、7.29%、0.49、1.51μm、2002.31 g、-132.22 g.sec、247.84 mJ(R-X17)。熱力學性質、結晶結構、短程分子有序度、粒徑分布和質構性質的結果證實不同支鏈聚合度RJfs老化特性。結論,本實驗從分子結構和精細結構入手,分析不同支鏈聚合度對Jfs凝膠化和老化特性的影響規(guī)律,揭示Jfs凝膠化和老化特性與支鏈聚合度間的相互關系,結果表明支鏈聚合度是影響Jfs凝膠化特性和貯藏過程中老化特性的重要結構因素。
【圖文】：

淀粉顆粒結構概述[6]

圖 1-2 直鏈淀粉結構[18]Fig1-2 Structure of amylose支大分子，通過 D-吡喃葡萄糖殘基鏈形成，具 5%的α-1，6 糖苷鍵[18]。支鏈淀粉是一種比直，平均每 20-26 個α-1，4 糖苷鍵連接的葡萄糖架是由支鏈淀粉組成的，有 1 個還原性末端和構，其利于水分子和氫鍵結合，，因此易溶于
【學位授予單位】：黑龍江八一農墾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS231

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本文編號：2683603