【摘要】：本文以玉米淀粉、小麥淀粉和木薯淀粉為原料進(jìn)行凍融處理,對(duì)凍融處理淀粉進(jìn)行模擬油炸。選取經(jīng)二次凍融的具有低吸油率的淀粉進(jìn)行研究,探討了凍融處理及模擬油炸處理對(duì)三種淀粉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響,并闡述了淀粉吸油率降低的原因。對(duì)凍融淀粉在淀粉基食品及油炸淀粉基食品中的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)具有十分重要的意義。本研究以吸油率為指標(biāo),將三種淀粉經(jīng)不同次數(shù)的凍融循環(huán)后測(cè)定吸油率,選取吸油率最低的循環(huán)次數(shù)制備凍融淀粉。得出經(jīng)兩次凍融循環(huán)后,三種淀粉的吸油率達(dá)到最低值,分別從80.34%、73.12%和74.12%降至68.23%、60.78%和68.27%。對(duì)原淀粉和凍融處理淀粉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行了比較研究,分析了淀粉顆粒的吸附特性,直鏈淀粉含量,潤(rùn)濕性,官能團(tuán),微觀結(jié)構(gòu),比表面積和結(jié)晶性質(zhì),探討總吸油率降低的原因。凍融后,直鏈淀粉含量降低,分別從13.47%、18.02%和15.56%降至12.98%、16.54%和15.07%�？偽试黾�,分別從88.17%、97.12%和82.04%升至98.41%、110.37%和91.13%�；|(zhì)油吸附率略有增加,分別從1.78%、2.33%和2.41%升至1.85%、2.56%和2.46%。接觸角(CA)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM)表明,基團(tuán)和粗糙表面的變化與疏油性有關(guān)。粗糙的表面可以提高淀粉顆粒表面的疏油性,親水性基團(tuán)的增加以及親脂性基團(tuán)的減少證實(shí)總吸水率的增加以及總吸油率的減少。通過(guò)粒徑的測(cè)定顯示,凍融處理淀粉的表面積減少,D10、D50、D90和最大粒徑提高,這同樣增加了淀粉顆粒的疏油性。X射線(xiàn)衍射(XRD)表明,所有樣品均為A型淀粉,凍融淀粉的結(jié)晶度降低,這導(dǎo)致基質(zhì)油吸附率的增加。然而,基質(zhì)油吸附率的增加對(duì)總吸油率的降低幾乎沒(méi)有影響。總之,凍融處理有效地改善了淀粉的性質(zhì)并降低了凍融淀粉的親脂性。本文還將三種淀粉以及三種凍融淀粉進(jìn)行了模擬油炸處理,對(duì)油炸處理原淀粉及油炸處理凍融淀粉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行了比較研究。油炸后,與原淀粉相比,凍融處理淀粉的總吸油率依然呈降低趨勢(shì)。三種油炸處理凍融淀粉的總吸油率分別從78.72%、71.76%和71.01%降至70.25%、61.12%和67.18%。直鏈淀粉含量、基質(zhì)油吸附率及總吸水率均得到提高。其中直鏈淀粉含量分別從8.34%、5.01%和9.64%升至9.58%、5.66%和10.22%�；|(zhì)油吸附率分別從1.30%、1.91%和1.57%升至1.62%、2.11%和2.29%�？偽史謩e從92.55%、86.47%和82.27%升至99.22%、99.18%和87.12%。傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM)表明,淀粉顆粒表面的官能團(tuán)成分在油炸后沒(méi)有變化,親水性基團(tuán)大幅增加,親脂性基團(tuán)減少。粗糙的顆粒表面減小親脂性,更加疏松的結(jié)構(gòu)使基質(zhì)油吸附率略有提升。粒徑分析表明,與油炸處理原淀粉相比,油炸處理凍融淀粉的D10、D50、D90和最大粒徑相似或略有增加,比表面積顯著減小,這會(huì)降低淀粉的親脂性。X射線(xiàn)衍射(XRD)表明,凍融處理淀粉經(jīng)油炸后仍為A型淀粉,但結(jié)晶度降低,這同樣會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)油吸附率的增加。但基質(zhì)油吸附率的增加與總吸油率的降低相比影響甚微。綜上所述,凍融處理淀粉總吸油率的降低不受油炸處理的影響。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TS231
【圖文】：

圖 3.2 原淀粉和凍融處理淀粉的形狀及與油的接觸角Fig. 3.2 The shape and contact angles with oil of raw starch and FT starch圖 3.2 顯示了三種原淀粉和三種凍融淀粉與油的接觸角和油滴形狀的數(shù)據(jù)。液體面的擴(kuò)散稱(chēng)為濕潤(rùn)性，接觸角是描述濕潤(rùn)程度的度量[54]。液體、固體和氣體相結(jié)體表面的切線(xiàn)與固體表面的切線(xiàn)之間的角度為接觸角。當(dāng)測(cè)量固體表面與油的，大于 150°的角表示固體表面具有超疏油性；90°到 150°之間的角表示疏油0°之間的角表示親脂性；0°角表示超親脂性。所以接觸角越大，親脂性則越低所有數(shù)據(jù)均小于 90°，表明所有淀粉樣品顆粒表面都是親脂性的。凍融淀粉具有更高的接觸角值，這意味著凍融淀粉顆粒表面具有較低的親脂性。這與 Musc研究結(jié)果相同，在高直鏈淀粉-甘油中加入蜂蠟、燭臺(tái)蠟和巴西棕櫚蠟，可提高粗糙度和疏水性，使膜的接觸角大于其它膜。凍融淀粉接觸角值的增加證實(shí)了的減少。結(jié)果表明，凍融處理有效地改善了淀粉，降低了凍融淀粉顆粒表面的3 凍融處理淀粉的傅里葉紅外光譜掃描結(jié)果

15圖 3.4 原淀粉、凍融處理淀粉和 5 次凍融處理淀粉的掃描電鏡圖像（3000×）Fig. 3.4 SEM images of raw starch, FT starch and 5 times FT starch by 3000×注：5 FT-CS，5 次凍融處理玉米淀粉；5 FT-WS，5 次凍融處理小麥淀粉；5 FT-TS，5 次凍融處理木薯淀粉。原淀粉和凍融淀粉樣品的掃描電鏡圖像如圖 3.4 所示，放大倍數(shù)為 3000 倍。玉米淀粉（CS）顆粒是有光滑表面的不規(guī)則多邊形，這與以前的研究結(jié)果相似[47]。小麥淀粉（WS）的顆粒形狀為橢圓形，表面光滑，類(lèi)似于 Sujka 等人[62]的研究結(jié)果。像 Huang 等人[63]觀察到的結(jié)果，木薯淀粉（TS）是具有錐形凹坑的球體。在三種原淀粉顆粒的凍融處理之后，表面出現(xiàn)較多的溝槽，并且顆粒表面變得粗糙，但都沒(méi)有形成孔洞。Zhao 等人[64]的研究發(fā)現(xiàn)，粗糙的表面可以大大提高疏油性。凍融處理可以使淀粉表面粗糙化，這使淀粉顆粒表面能降低，所以總吸油量降低。個(gè)別凍融木薯淀粉（FT-TS）顆粒受損，破碎的淀粉顆粒會(huì)導(dǎo)致油的溢出[65]。這可能是 FT-TS 與凍融玉米淀粉（FT-CS）和凍融小麥淀粉

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