球磨处理对小麦淀粉特性及面条品质的影响

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淀粉是小麦粉的重要组成成分,是一种天然大分子化合物。天然的小麦淀粉由于具有致密的结晶区,不易与其他物质发生反应。此外,小麦粉粒度是制约小麦粉加工品质的重要因素,淀粉作为小麦粉的主要组成成分以及面条中的填充物,其结构和理化性质对面粉及面条品质产生重要影响。本研究使用行星式球磨机对小麦淀粉进行处理,球磨机转速为200 r/min,分别处理30 min、60 min、120 min、180 min后,得到5种不同处理程度的小麦淀粉。分别研究了球磨处理时间对淀粉的结构特性和理化性质的影响。并将微细化的小麦淀粉与面筋粉重组制得重组粉,并将其应用到面条加工中,研究淀粉结构和理化性质的变化对重组粉和面条品质的影响。(1)采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外变换光谱(FTIR)等技术手段分别对球磨处理后的小麦淀粉颗粒粒径分布、表观形貌、偏光十字、结晶结构和分子结构进行分析。结果表明,随着球磨处理时间的延长,淀粉的颗粒粒径呈现显著减小并最终趋于稳定的变化规律。偏光显微和X射线衍射分析结果显示,经球磨处理后的淀粉偏光十字逐渐消失,衍射峰由尖峰衍射变为弥散峰衍射,结晶度由21.24%降至17.71%,这表明球磨处理导致淀粉结晶结构的严重破坏。傅里叶红外分析的结果则表明,经过球磨处理后的淀粉分子中没有新的基团产生,但随球磨处理时间的延长,淀粉颗粒的的有序结构被破坏,无序结构明显增加。(2)小麦淀粉破损淀粉含量、溶解度和膨胀势、透明度、糊化特性、热特性以及凝胶特性分析结果表明,随球磨处理时间的延长,破损淀粉含量显著增加。淀粉的溶解度、膨胀势以及透明度均显著增加,这是由于球磨破坏了淀粉的表观形貌和结晶结构。球磨处理后,淀粉更易糊化,糊化焓ΔH显著降低。糊化特性结果表明淀粉的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度均显著降低,回生值也降低。随球磨时间的延长,淀粉凝胶的硬度、黏附性、回复性、弹性和咀嚼性等均显著降低。综上所述,球磨处理对淀粉结构特性的破坏导致淀粉的理化性质发生显著变化。(3)重组粉的颗粒粒径分布、色泽、溶剂保持力、糊化特性和热特性等分析结果表明,与原小麦粉相比,重组小麦粉的颗粒粒径显著降低,而且重组小麦粉颗粒粒径呈双峰分布。重组后的小麦粉粉色更白,色泽更亮。与原面粉相比,重组小麦粉的碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、蒸馏水溶剂保持力和乳酸溶剂保持力均显著上升,表明球磨处理淀粉后得到的重组小麦粉的破损淀粉含量和戊聚糖含量增加。重组粉的糊化特性和热特性的变化趋势与淀粉变化趋势相一致。而且与原面粉相比,重组粉的峰值粘度、最低粘度、最终粘度等糊化特征值均显著升高,回生值显著降低,表明重组小麦粉不易老化。此外,重组小麦粉发生相转变的糊化焓(ΔH)也显著降低。(4)面片的色泽、面条的蒸煮品质、质构特性和感官品质分析结果表明,随球磨处理时间的延长,面片的亮度显著增大。面条的蒸煮损失率和干物质吸水率均显著增加。通过对面条的质构分析发现,随着球磨处理时间的延长,面条的硬度和咀嚼性呈现先升高后降低的趋势,粘附性显著降低。感官评价表明,对淀粉进行适度的球磨处理后(30 min),重组制得的面条得分最高。本文通过对小麦淀粉进行球磨处理后发现淀粉的颗粒结构、表面形态和结晶结构均被破坏,有序化程度降低,无序化程度增加。结构的变化导致理化性质也发生改变。破损淀粉含量增加,溶解度、膨胀势和透明度显著增加,峰值粘度、低谷粘度、崩解值和回生值均显著降低,糊化焓也显著降低。相应地,将球磨处理后的淀粉与面筋粉重组后,重组粉的糊化特性和糊化焓变化趋势与淀粉趋势一致。重组粉粒度显著降低。制得重组面条后,发现适度球磨处理的淀粉(30 min),重组制得的面条得分最高。
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