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第 9 期 李安林,等: 超高压结合热处理对大米粉理化性质的影响 ·1575·
中,随保压时间增加,碘蓝值先升后降,之后再升
高。5 min 时碘蓝值极显著上升至 0.49(p< 0.01),
到 15 min 时,由于部分直链分子断裂,碘蓝值极显
著下降至 0.41(p<0.01)。保压时间增加到 20 min
时碘蓝值极显著回升(p<0.01),这可能与断链的直
链淀粉重新缔合有关。温度 25~55 ℃变化过程中(图
1d),碘蓝值依次极显著升高、降低和上升(p<0.01),
这可能是超高压与温度存在协同或拮抗的关系。
45 ℃时碘蓝值最低。加水量对碘蓝值影响规律类似
于温度变化。本文中大米粉碘蓝值没有呈现规律性
的变化趋势,可能是由于超高压结合热处理能使支
链淀粉断键成直链而提高直链淀粉含量,有利于碘
蓝值提高,同时,淀粉分子的重新聚合或断裂时刻
发生,导致碘蓝值时高时低。
2.2 超高压结合热处理对大米粉溶解度和凝胶膨
胀率的影响
大米粉的溶解度和凝胶膨胀率能够在一定程度
上反映大米中淀粉和水分子之间的相互作用强度 [16] 。
大米粉的溶解度和凝胶膨胀性又是大米制品加工性
质及产品质构的重要影响因素 [17] 。超高压结合热处
理各因素对大米粉溶解度和凝胶膨胀率的影响见图
2、3。由图 2a、3a 可知,200 MPa 处理时大米粉溶
解度和凝胶膨胀率极显著下降(p<0.01),可能是由
于大米粉颗粒受压力冲击变成小颗粒,小颗粒的内
部结构比较紧密,有较强的抗压能力,300~400 MPa
处理时溶解度和凝胶膨胀率回升,但仍未高于原料
大米粉。 500 MPa 处理 下溶解度没 有显著变化
(p>0.05),凝胶膨胀率极显著降低(p<0.01)。这可
能是因为,在整个大米粉-水悬浮液体系中,超高压
处理导致淀粉聚合物与水分子相互结合,减小悬浮
液体积,并抑制或者减弱分子水合(膨胀),溶解度
相应下降。此时,单个米粉颗粒中的直链淀粉和支
键淀粉分子因超高压作用,暴露的羟基与水分子形
成氢键,导致颗粒膨胀 [18] 。当压力升至 600 MPa 后
溶解度和膨胀率均极显著回升(p<0.01),700 MPa
下再次极显著下降(p<0.01),这可能是由于较高压
力导致直链淀粉分子发生有序性重排,大米粉颗粒
a—压力;b—时间;c—加水量;d—温度,图 2~5 同
重新聚合,限制了淀粉的水合作用,大米粉的膨胀
图 1 超高压结合热处理不同因素对大米粉碘蓝值的影响
Fig. 1 Effects of different factors from ultra-high pressure 能力因而受到影响 [19] 。
combined with thermal treatment on the iodine blue 图 2b、3b 显示,随保压时间的增加,溶解度和
value of rice flour
凝胶膨胀率呈现出先降后升,之后再次下降。保压
再次极显著下降(p<0.01)。朱秀梅 [15] 等报道,在高 5 min 时溶解度和凝胶膨胀率极显著下降(p<0.01),
压作用下,淀粉分子链因受力而发生断裂,使原直 可能与压力作用导致大米粉颗粒变小有关。5~
链淀粉中所包含的支链断键变为直链淀粉,碘蓝值 15 min 处理下二者随保压时间的增加而升高,这可
升高。压力过高,直链淀粉分子键断裂成很短的直 能是因为保压时间的增加促进了水分子进入大米粉
链分子,无法与碘相结合,导致碘蓝值下降。图 1b 颗粒,使颗粒膨胀,同时也有利于淀粉分子的水合