低DE值麦芽糊精凝胶特性研究.pdf

2010年3
中国粮油学报
Vol 25. No.3
第25卷第3期
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Mar.2010
低DE值麦芽糊精凝胶特性硏究
郝新蕾张连富
(江南大学食品学院,无锡214122)
摘要通过动态流变学方法和质构分析,测定凝胶温度和凝胶强度,研究了低DE值麦芽糊精DE值和
质量分数及其对凝胶性质的影响。结果表明:当麦芽糊精的DE值为2.9、5.1、6.8、9.1时,溶液的凝胶温度分
别为40.936.1、16.3、8.2℃,所形成的凝胶强度分别为300.9、238.8、1562、85.7g/ecm2,呈现下降的趋势;与
此同时当麦芽糊精的质量分数为30%、25%和20%时,对应的凝胶温度为41.2、36.1、17.5℃,所形成凝胶的
强度分别为2616238.8、142.88gy/cm2,二者也都呈現出下降的趋势,在质量分数为15%时则无法形成凝胶。
同时试验也表明DE在5左右的麦芽糊精由于其在常温下具有较好的凝胶性质,因此可以作为脂肪替代品应
用于低脂食品中。
关键词低DE值麦芽糊精凝胶温度凝胶强度
中图分类号:TS231文献标识码:A文章编号:1003-0174(2010)03-0029-05
近几十年,低DE( Dextrose Equivalent,葡绱糖当1.2试验方法
量)值麦芽糊精是最为流行的一种脂肪替代品。1.2.1凝胶温度测定
低DE值麦芽糊精作为脂肪替代品的作用机理是其
线性黏弹区域的测定:采用AR1000流变仪,
特有的凝胶性质,由于在凝胶过程中其形成的三维40mm平板,平行板间距0.5m,温度固定为45
网络结构可以截留大量的水,这些被截留的水具有℃,在0~15Pa范围内做动态应力扫描(线性),
较好的流动特性,在质感和口感上很像脂肪,能产生分别测定不同DE值和不同质量分数样品在此范
油脂状的润滑感和黏稠感2-】。因此深入研究麦芽围内动态模量随应力的变化规律,并最终确定其
糊精的凝胶机理及影响因素,对于其应用具有重要共同的线性黏弹区。
意义。
动态温度扫描:采用ARI1000流变仪,40mm平
伴随着食品流变学和食品质构学研究的深人和板,平行板间距0.5mm,盖上盖板并用硅油密封防止
高效检测设备的开发,流变学和质构学方法已经成水分蒸发,在线性黏弹区域内做90~0℃的温度扫
为食品性质研究新产品开发、产品质量控制的重要描,得到弹性模量C、黏性模量C"随温度变化的规
手段。本试验通过动态流变学方法和质构分析,测律并确定凝胶温度。
定凝胶温度和凝胶强度,研究了DE值及质量分数对1.2.2凝胶强度的测定
于凝胶性质的影响,为低DE值麦芽糊精的应用提供
样品的制备:将麦芽糊精制备成试验所需的均
理论依据。
匀溶液,取20mL转移至25mL玻璃烧杯中,在4℃
条件下静置12h。
1材料与方法
检测条件:采用TA-XT2i质构仪,探头型号为
1.1材料与仪器
P/0.5,采用TPA模式,试验前速度为5.0mm/g、下压
低DE偵麦芽糊精,以马铃薯淀粉为原料通过高速度为1m/s、下压距离为50%,测定凝胶强度。
温淀粉酶酶解自制,DE值分别为2.95.1、6.8、91:2结果与讨论
AR-1000动态型流变仪:美国 TA Instruments公司;2.1不同DE值对凝胶温度的影响
TA-XT2i质构仪:英国 Stable Micro Systems公司。
2.1.1线性黏弹区域的测定
收稿日期:2009-03-17
作者简介:邡新蕾,男,1983年出生,硕土:,农产品加T.
在动态黏弹性的测量中,当应力和应变很小时,
通讯作者:张连宮,男,1967年出生,教授,硕!生导师,天然产物各模量与时间呈现线性关系,而当应力和应变较大
万方数据
中国粮油学报
2010年第3期
时,情况则非常复杂,各模量与时间之间出现非线性DE值较小的麦芽糊精由于其水解程度较低,分子组
的响应。因此把通过试验确定的模量与时问线性关成与淀粉类似,仍以大分子的长链聚合物为主。
系较好的应力区域范围称之为线性黏弹区。只有在DE值较大的麦芽糊精由于其水解程度较高,分子中
线性黏弹区进行的测量才可以获得稳定、可信的特的长链被水解为短链,溶液中长链分子的减少,一方
征常数。
面减小了长链分子相互缠绕,降低了形成的活性结
为确定不同DE值对凝胶特性的影响,选择在相
同质量分数下(25%)进行应力扫描来确定线性黏弹
100000
10000
◆弹性模量C
区。由图1可知,不同DE值的麦芽糊精溶液在小应
黏性模量C
力(1.37Pa)以下的范围内具有较好的线性关系,在
此后的温度扫描试验中选择应力为1.2Pa
啊
其撚世
0102030405060708090100
0.
8. DE 2.9
温度/℃
如ubDE
DE 6
高0.01wo
100000
10000
弹性模量C
黏性模量G
0.001
0246810121416
剪切应力/Pa
嫵10
1动态应力扫描曲线
2.1.2不同D巸值对凝胶温度的影响
图2为质量分数为25%的麦芽糊精溶液在0
0.001
0102030405060708090100
90℃范围内进行温度扫描的动态黏弹性曲线。在降
b DE 5.1
温度/℃
温过程中,弹性模量G'与黏性模量G"都呈现出增大
的趋势,但C'的程度大于C"。由图中弹性模量G'与
10000
10000
弹性模量C
黏性模量C"的交汇点可以得出,质量分数为25%,
1000
ロ黏性模量G
DE值为2.9、5.1、,6.8、9.1麦芽糊精的凝胶温度分
??
别为40.9、36.1、16.3、8.2℃。
0
在凝胶点之前样品的黏性模量G"均大于弹性模
量G',此时样品呈现溶液状态。当温度逐渐降低并
接近凝胶点时,弹性模量C'急速升高,体系开始向凝
0.001
0102030405060708090
胶态转化,并且在凝胶点处弹性模量'超过黏性模
C. DE 6.8
温度/℃
量C",体系转变为凝胶的。这是因为麦芽糊精为大分
子混合物,在温度较高时其中的直链、支链及小分子糖
100000
10000
弹性模量C
类物质分散于介质中形成均匀溶液,当温度逐渐降低,
黏性模量C
分子运动速度减慢,溶液中的直链分子与和支链分子
中足够长的直链部分相互缠绕形成双螺旋结构,这些
10
双螺旋聚合物形成凝胶的结晶域,这些结晶域作为连
接的结点,其他一些足够长的大分子连接在不同的结
晶域,从而形成三维凝胶网络结构?。
0102030405060708090100
由得到的凝胶温度可以发现,随着DE值的增
d. DE 9.1
温度/℃
加,凝胶温度呈现逐渐下降的趋势,经计算二者的相
关性系数为(-0.97),这可能与样品组成结构有