不同种类甘薯淀粉混合对其物化特性及粉条品质的影响

孙震曦,木泰华,马梦梅,冯亚运(1. 新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐 83005;.中国农业科学院农产品加工研究所,农业农村部农产品加工综合性重点实验室,北京 100193)

我国是甘薯种植与生产大国,据FAO统计,2018年我国甘薯种植面积为237.93万公顷,产量为0.53亿吨,均居世界首位[1]。甘薯淀粉是块根的重要构成成分,约占50%～80%(干重),可广泛应用于食品、化工及医药等行业。在食品工业中,甘薯淀粉主要用于加工粉条、粉丝、粉皮等,其中,粉条是最主要的加工形式;此外,甘薯淀粉也可作为增稠剂、稳定剂、保水剂等来改善食品体系的粘度、持水性、保水性,提高食品贮藏特性等[2]。

据不完全统计,我国甘薯种植品种丰富,约为2000个。不同甘薯品种的基本成分、直链淀粉与支链淀粉的比值(直支比)、结构、物化特性及加工粉条的品质具有较大差异,对相关加工企业的利润影响较大[3-4]。靳艳玲等对比研究了25个不同品种甘薯的淀粉含量、直支比和糊化特性,发现可根据糊化温度、回生值、崩解值等指标的不同来选择适合作为稳定剂、增稠剂的甘薯淀粉品种[3]。余树玺等研究表明4个不同品种甘薯淀粉的物化特性不同,且显著影响了粉条的加工品质[4]。但是,目前的研究主要集中在对比不同品种甘薯淀粉物化特性方面,不同品种甘薯淀粉对粉条品质的影响研究较少。商薯19和广薯87分别作为我国北方和南方薯区薯块产量较高的甘薯品种,淀粉含量丰富,且具有不同的物化特性[3]。但是,单一甘薯品种天然淀粉的物化特性均有不足,近年来将不同种类淀粉混合,获得优于原淀粉特性的混合淀粉是取代改性淀粉的途径之一[5]。更为重要的是,在实际生产过程中,大部分粉条加工企业使用的甘薯淀粉混合比例不明确,不利于生产的稳定性及粉条品质的提升。因此,有必要研究不同品种甘薯淀粉混合后对其结构、物化特性及粉条品质的影响。已有研究表明不同种类淀粉混合后对其回生率影响较大[5],但是其研究对象为小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、糯米淀粉等,尚未见不同品种甘薯淀粉混合后的系统研究。

因此,本研究选用2种我国主要淀粉加工型甘薯淀粉(商薯19和广薯97淀粉)为实验对象,采用混料设计方法,对不同比例商薯19、广薯87混合淀粉的结构、物化特性及粉条品质特性进行研究,以期为两种混合淀粉在粉条加工中的应用提供基础数据和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

广薯87和商薯19淀粉 河南省农业科学院提供;DGG-9240B型鼓风干燥箱 上海森信仪器有限公司;CR-400型色度仪 日本Konicca Minolta Sening Inc公司;BT-9300H型激光粒度仪 沈阳百特仪器有限公司;TENSOR 27傅里叶红外光谱仪 德国布鲁克公司;DAHZ-300A型电热恒温水浴摇床 太仓市实验设备厂;SU8010扫描电子显微镜 日本日立公司;DSC-Q200型差示扫描量热仪 美国TA仪器公司;RVA Techmaster型快速黏度仪 瑞典波通公司;TA-XT21型质构仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 甘薯淀粉的混合 将广薯87和商薯19两种淀粉按照不同比例(见表1)均匀混合后,用于基本成分及物化特性的测定。

表1 两种甘薯淀粉混料实验设计表Table 1 Blends design for the two kinds of sweet potato starches

1.2.2 甘薯淀粉的基本成分 参照AOAC 2000的方法进行测定。其中,蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、磷含量分别参照AOAC 955.04、AOAC 960.39、AOAC923.03、AOAC 991.43和AOAC 920.39的方法测定;总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量采用相关试剂盒(Megazyme)测定。

1.2.3 甘薯淀粉的物化特性

1.2.3.1 淀粉的色泽 采用色度仪进行测定,结果用L、a和b值表示。其中,L值表示白/黑;a值表示红/绿;b值表示黄/蓝。

1.2.3.2 淀粉的粒径分布 采用激光粒度仪测定。取一定量的淀粉样品置于粒度仪的分散器中,稳定2 min后进行测定。测定参数包括:中位径、体积平均径和面积平均径。每次测定结束时,须用去离子水冲洗分散器。

1.2.3.3 淀粉的微观结构 采用扫描电子显微镜(SEM)观察。将样品进行粘台与固定,并采用溅射镀膜法将其表面镀金,在加速电压15 kV条件下进行电镜扫描观察拍照。放大倍数为500倍。

1.2.3.4 淀粉的官能团分析 利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)解析官能团结构。采用KBr压片法在室温25 ℃下测定,扫描波长为500～4500 cm-1,分辨率为1 cm-1,每个样品重复扫描3次,淀粉样品在分辨率为4 cm-1。

1.2.3.5 淀粉的糊化特性 采用快速黏度仪RVA进行测定。取3 g甘薯淀粉(干基)置于铝盒中,加入20 mL蒸馏水。测试程序如下:淀粉悬浮液在50 ℃下平衡1 min,后以12 ℃/min的速率加热至95 ℃,保温2.5 min,再以12 ℃/min的速率冷却至50 ℃,保温2 min。糊化特性参数如下:峰值粘度、谷值粘度、崩溃粘度、最终粘度和回生值[6]。

1.2.3.6 淀粉的溶解度与膨胀势 取0.4 g淀粉与20 mL蒸馏水置于50 mL离心管中,将样品分别放于70、80和90 ℃水浴30 min,6000×g离心15 min。收集上清液后,称量淀粉膨胀后的沉淀物重量。将上清液置于105 ℃的烘箱中干燥至恒重,并称量[7]。计算公式如下:

溶解度(%)=(干燥后上清液的重量/干淀粉的重量)×100

膨胀势(g/g)=沉淀物重量/[干淀粉的重量×(100-溶解度)]

1.2.3.7 淀粉热特性 采用差示扫描量热法(DSC)进行测定。取3 mg淀粉(干基)于铝盒中,加入6 μL去离子水,将铝盘密封置于4 ℃稳定24 h后进行分析,以空白铝盒作为对照。测试样品在20 ℃平衡10 min后,以8 ℃/min的速度增加至100 ℃[8]。测定参数包括:起始温度(To)、峰值温度(Tp)和热焓值(ΔH)。

ΔH=KA/m

其中,ΔH为反应的焓变,m为反应前样品的质量,K为校准系数,A为峰下面的面积。

1.2.4 甘薯粉条的品质特性

1.2.4.1 粉条的制备 一部分粉条采用工厂机械化设备生产粉条,由河南省农业科学院提供,在本研究中命名为工厂机械化生产粉条;另一部分是将两种淀粉按表1中的比例混合均匀后,取6 g混合淀粉,加入9 g、70 ℃的蒸馏水调成匀浆,再加入60 g沸水使其糊化,进而将剩余的94 g混合淀粉添加到糊化的匀浆中,制备成光滑的粉团,粉条的含水量建议控制在45%～55%。将粉团放入自动粉条机中挤压出直径约1.70 mm的粉条,将粉条放入沸水中上下搅动1 min,待其完全糊化后取出,放入温度为室温的蒸馏水中冷却3～5 min,4 ℃条件下冷藏8 h后,在65 ℃下干燥30 min,即得甘薯粉条[7]。按照上述方法制备的粉条在本研究中命名为实验室自制粉条。

1.2.4.2 粉条的质构特性 粉条的质构特性包括剪切应力、剪切形变、拉伸强度和拉伸形变,均采用TA-XT21质构仪测定。具体方法如下:将100 g粉条放入1000 mL蒸馏水中蒸煮15 min后,用蒸馏水冷却至室温。测定前先用吸水纸擦干粉条表面的水分,将每根粉条剪成15 cm,随机选取3个不同的位置,用游标卡尺测定粉条的直径,取平均值用于质构特性的计算。测量拉伸强度和拉伸形变时,两个探头(夹具式探头ASPR)之间的距离设定为10 cm,每根粉条测10次。测试前、中、后的速度分别是2.0、1.0和2.0 mm/s。测定剪切应力和剪切形变时采用刀片式探头A/LKB-F,测试形变为90%;测试速度为1.7 mm/s,测试前后速度均为2.0 mm/s[6]。计算公式如下:

拉伸强度(g/mm2)=最大拉力(g)/粉条横截面积(mm2)

拉伸形变(%)=拉伸距离(mm)/粉丝原长(mm)×100

剪切应力(g/mm2)=最大剪切力(g)/粉丝的横截面积(mm2)

剪切形变(%)=断裂时粉丝被压缩的距离(mm)/粉条直径(mm)×100

1.2.4.3 粉条的断条率 随机抽取20根约10 cm的粉条,置于250 mL烧杯中沸水蒸煮20 min,观察粉条的断条数量,断条率越高,耐煮性越差[6]。断条率按下列公式进行计算:

断条率(%)=断条数×100/20

1.2.4.4 粉条的微观结构 采用扫描电子显微镜(SEM)观察粉条的表观结构。将样品进行粘台与固定,并采用溅射镀膜法将其表面镀金,在加速电压15 kV条件下进行电镜扫描观察拍照。放大倍数为50倍。

1.3 数据分析

采用SAS 8.1软件进行数据处理,用Duncan多重比较法进行方差分析(ANOVA)及显著性检验(P<0.05)。所有试验最少重复3次,试验数据用平均数±标准差(Mean±SD)表示。

2 结果与分析

2.1 甘薯淀粉的基本成分

由表2数据可知,商薯19和广薯87淀粉的纯度较高,均达98%(干基)以上,且两种淀粉的纯度无显著性差异。商薯19淀粉的直链淀粉含量(20.11%)和直支比(25.17%)均显著高于广薯87淀粉(13.21%、15.22%),而支链淀粉含量较低,这可能与其较高的磷含量相关[3,9-10]。此外,广薯87淀粉中的灰分、粗纤维含量显著高于商薯19淀粉,两种淀粉的粗蛋白和粗脂肪含量无显著性差异。从表2中还可以看出,商薯19和广薯87淀粉按一定比例混合后,其基本成分、直支比等结果表现出两种淀粉的加合效应。这可能是因为两种淀粉混合过程中未出现挤压、热处理、酶解等物理化学操作,因此两种淀粉之间未发生相互作用。

表2 商薯19和广薯87甘薯淀粉的基本成分(干基)Table 2 Proximate composition of sweet potato starch from Shangshu No.19 and Guangshu No.87(dry basis)

已有研究显示,淀粉中的直链淀粉、支链淀粉、脂质、灰分以及磷含量等可显著影响甘薯淀粉的物化特性与粉条品质。例如,较低的灰分含量和较高的脂质含量均可促进淀粉的糊化;直链淀粉含量与淀粉糊的峰值粘度、回生值等呈正相关,直链淀粉含量高,淀粉糊的粘度越大、越容易老化,进而可制备高品质的粉条[11-13]。由此可以看出,与广薯87淀粉相比,商薯19淀粉可能更适用于加工高品质粉条。

2.2 甘薯淀粉的物化特性

2.2.1 甘薯淀粉的色泽 色泽是评价甘薯淀粉品质特性的一个重要指标,淀粉色泽的好坏也会直接影响粉条的品质。从表3中可以看出,商薯19淀粉的L值显著低于广薯87淀粉,而a、b值较高,说明商薯19淀粉色泽较暗。当商薯19与广薯87淀粉分别以75∶25、50∶50混合时,淀粉的亮度(L)与单一商薯19淀粉相比无显著差异;当广薯87淀粉含量进一步提高至75%时,混合淀粉的亮度值显著(P<0.05)增大。然而,不同比例混合淀粉并未发生相互反应,其色泽仅表现为两种淀粉的加合效应。

表3 商薯19和广薯87甘薯淀粉的色泽及粒径分布Table 3 Color and particle size distribution of sweet potato starch from Shangshu No.19 and Guangshu No.87

2.2.2 甘薯淀粉的粒径分布及微观结构 淀粉颗粒大小可影响淀粉的糊化特性和热特性,从而对粉条的质构和微观结构等产生影响[14]。两种甘薯淀粉的粒径分布结果见表3,可以看出,商薯19淀粉的中位径、体积平均径和面积平均径均显著(P<0.05)高于广薯87淀粉。因此,商薯19淀粉颗粒的粒径大于广薯87淀粉。

由图1淀粉颗粒的扫描电镜结果可知,两种淀粉颗粒大部分为光滑的圆形或椭圆型,少量淀粉颗粒表面粗糙、有凹槽或凹痕,不含气孔和裂缝,这与Zhang等人的研究结果一致[15]。尽管激光粒度仪的测定结果显示两种淀粉颗粒的粒径大小存在显著差异,但是从扫描电镜的结果来看这种差异不明显。另外,两种淀粉以不同比例混合后,粒径表现为简单的加合效应,二者之间并未发生相互作用,因此其表观结构未发生变化。

图1 不同比例混合淀粉的微观结构(500×)Fig.1 Microstructure of sweet potato starch with different mixing ratios(500×)注:从a～e分别表示商薯19∶广薯87为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100。

2.2.3 甘薯淀粉的官能团结构 淀粉的红外光谱在1200～800 cm-1区域内较易发生变化,该区域变化主要与C-C和C-O伸缩振动的短程变化有关。由图2可知,商薯19和广薯87淀粉的官能团组成无明显差异,但商薯19淀粉的红外吸收光强度略高于广薯87淀粉。两种淀粉中均存在861、928、994、1047、1077、1103、1150 cm-1处的吸收峰,其中861 cm-1代表C-O-C伸缩振动,928、994、1047、1077 cm-1代表C-O-H和CH2伸缩振动的相应吸收峰,1103和1150 cm-1代表C-O和C-C伸缩振动中C-O-H的吸收峰[16-17]。两种淀粉混合过程中未发生挤压、热处理、酶解等物理化学操作,因此不同比例混合淀粉的主要官能团结构并未发生明显变化。

图2 不同比例混合淀粉的红外光谱图Fig.2 FTIR of sweet potato starch with different mixing ratios

1047和1022 cm-1处的吸收峰分别代表淀粉的有序结构和无序结构,二者的相对峰强度(拟合R值)被用于表征结晶淀粉的含量[18],相关结果见表4。可以看出,商薯19淀粉的R值最大,显著(P<0.05)高于广薯87淀粉,说明商薯19淀粉的有序程度较高。与单一商薯19淀粉相比,当商薯19与广薯87淀粉分别以75∶25、50∶50混合时,其R值未发生显著变化;当二者以25∶75混合时,R值显著(P<0.05)降低,与单一广薯87淀粉相比无显著差异。混合淀粉的R值介于两种单一淀粉之间,说明二者混合没有发生反应,仅存在加合效应。

表4 商薯19和广薯87甘薯淀粉的R值Table 4 R value of sweet potato starch from ShangshuNo.19 and Guangshu No.87 obtained by FTIR

2.2.4 甘薯淀粉的糊化特性 当有足量水存在时,随着温度的不断升高,淀粉颗粒发生糊化并逐渐膨胀,表现出一定的糊化特性[19]。糊化特性是反映甘薯淀粉品质的重要指标之一,与粉条的品质特性具有显著的相关性,主要包括峰值粘度、谷值粘度、崩溃粘度、最终粘度和回生值。其中,崩溃粘度可以反映淀粉糊的稳定性,回生值可以反映淀粉糊的回生特性[20-21]。

由表5数据可知,商薯19淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值均高于广薯87淀粉,说明商薯19淀粉的热糊稳定性较好、回生速率较快,有利于形成凝胶,可用于加工高品质粉条[7,22],这也与其含有较高的直链淀粉和磷含量相对应。随广薯87淀粉比例的增加,混合淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值均高于未混合的商薯19和广薯87淀粉,且上述各指标的增加呈非线性相关。当广薯87淀粉比例进一步增加至高于50%时,混合淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值显著(P<0.05)降低。此外,各组淀粉的崩溃粘度无显著差异。

表5 商薯19和广薯87甘薯淀粉的糊化特性Table 5 Gelatinization properties of sweet potato starch from Shangshu No.19 and Guangshu No.87

该结果说明低比例(≤50%)广薯87淀粉的添加有利于提高淀粉糊的稳定性,且混合淀粉更易发生老化形成凝胶,这种效应不是简单的叠加,而是两种淀粉之间存在协同作用;但是,高比例(>50%)广薯87淀粉的添加则对淀粉糊的稳定性产生了拮抗作用。张丹丹等[23]研究结果也表明,甘薯/玉米淀粉混合后,其糊化特性并非简单的叠加,而是存在相互作用。分析原因可能是与广薯87淀粉相比,商薯19淀粉中直链淀粉含量高(表2中已显示该结果),更易发生老化形成凝胶;而高比例广薯87淀粉的添加降低了直链淀粉含量[11-13]。

2.2.5 甘薯淀粉的溶解度与膨胀势 当淀粉在有水的条件下加热,温度超过糊化温度后,淀粉颗粒吸水膨胀,甚至发生部分溶解现象。淀粉的溶解度和膨胀势反映了淀粉分子在水中加热过程中结晶区与无定型区结构中淀粉链之间相互作用的大小,与直链淀粉/支链淀粉含量、分子量、淀粉-脂质复合物以及结晶区、无定型区的比例有关[24]。

由于甘薯淀粉的糊化温度在70 ℃左右,所以本文考察了70、80、90 ℃下不同比例混合淀粉的溶解度和膨胀势。由表6数据可知,不同比例混合淀粉的溶解度随温度的上升而增大,在90℃下表现出最大值。当温度为70 ℃时,不同比例混合淀粉的溶解度无显著差异,这可能是因为该温度尚未超过淀粉的糊化温度,因此淀粉混合比例对溶解度无影响。当温度超过甘薯淀粉的糊化温度时(80、90 ℃),商薯19淀粉的溶解度显著高于广薯87淀粉,这与商薯19淀粉本身较高的直链淀粉含量有关。随着广薯87淀粉比例的增加,混合淀粉的溶解度逐渐降低,说明广薯87淀粉对混合淀粉的溶解度表现出拮抗效应。赵神彳等研究结果显示普通大麦淀粉与蜡质大麦淀粉混合后,溶解度增加,这与本研究的结果相反[25]。这可能是因为在加热过程中广薯87淀粉中含有较多的支链淀粉发生了断裂,使混合淀粉的溶解度降低[26]。

表6 商薯19和广薯87甘薯淀粉的溶解度与膨胀势Table 6 Solubility and swelling power of sweet potato starch from Shangshu No.19 and Guangshu No.87

此外,不同比例混合淀粉的膨胀势也随温度的上升而增大,在90 ℃下表现出最大值。在同一温度下,单一商薯19、广薯87淀粉以及二者按75∶25、50∶50混合后,膨胀势无显著差异;当二者以25∶75混合后,膨胀势显著(P<0.05)增大;说明高比例(>50%)广薯87淀粉的添加对膨胀势的增加有协同作用。这可能是高比例广薯87淀粉的添加导致混合淀粉中支链淀粉的长链增多,且加热过程使支链淀粉分子间双螺旋分解,导致混合淀粉发生溶胀[27]。而商薯19淀粉比例较高时,高含量的直链淀粉抑制了淀粉颗粒的膨胀,也可能是由于淀粉分子中的脂质与直链淀粉形成了复合物,从而降低了淀粉颗粒的膨胀势[28-29]。

2.2.6 甘薯淀粉的热特性 淀粉的热特性主要取决于淀粉的基本组成、粒径大小及结晶度等。糊化温度反映了淀粉在热处理过程中的糊化难易程度,糊化温度越高,热焓值越大,说明淀粉的结晶度越大[10,12]。由表7数据可知,商薯19淀粉的起始温度与热焓值均显著高于广薯87淀粉,而两种淀粉的峰值温度无显著差异,说明商薯19淀粉的结晶度略高,这与表2的结果一致。已有报道显示,当起始温度为68.5～69.6 ℃时,有助于形成高品质的粉条。表7数据表明,两种淀粉以不同比例混合后,其起始温度均高于单一淀粉,尤其是商薯19淀粉与广薯87淀粉以75∶25混合时,起始温度为69.42 ℃,因此该混合比例所得淀粉可能用于加工高品质粉条[30]。然而,混合淀粉的起始温度并非按比例简单叠加,即不呈线性关系,说明两种淀粉之间的糊化并非是独立的,而是存在着交互作用[31]。

表7 商薯19和广薯87甘薯淀粉的热特性Table 7 Thermal properties of sweet potato starch from Shangshu No.19 and Guangshu No.87

此外,商薯19淀粉与广薯87淀粉混合比例为75∶25时,峰值温度最低;单一淀粉及其他比例混合后淀粉的峰值温度无显著差异。随广薯87淀粉比例的不断增加,混合淀粉的热焓值以非线性关系降低,说明混合淀粉的结晶程度降低;这是因为混合淀粉体系中两种淀粉发生了交互作用,在受热糊化过程中释放出更多的热量,从而使最终测定的热焓值降低[23,32]。

2.3 甘薯粉条的品质特性

2.3.1 甘薯粉条的质构特性与断条率 粉条的弹性和咀嚼性是评价其品质的重要指标。剪切形变和剪切应力可评价粉条的咀嚼性,值越大,咀嚼性越好;拉伸强度和拉伸形变可用于评价粉条的弹性,值越大,粉条的弹性越佳[7]。

将商薯19与广薯87淀粉以不同比例混合后,分别采用工厂机械化设备与实验室设备制作粉条,对比了两种不同生产方式对混合淀粉粉条质构特性与断条率的影响。由表8可知,工厂机械化生产的粉条中,商薯19淀粉粉条的拉伸强度和拉伸形变值最大,说明其弹性最好;广薯87淀粉粉条的剪切应力和剪切形变值最大,说明其咀嚼性最好。向商薯19淀粉中添加一定量(≤50%)的广薯87淀粉后,粉条的咀嚼性无显著变化,而弹性有显著性(P<0.05)下降;当广薯87淀粉含量进一步提高至75%以上时,混合淀粉粉条的弹性和咀嚼性均显著(P<0.05)提高。

表8 甘薯粉条的质构特性与断条率Table 8 Texture properties and broken rate of sweet potato starch noodles

实验室自制不同配比粉条的拉伸形变低于工厂机械化生产粉条,而剪切应力及剪切形变有所提高,说明实验室自制粉条的弹性较差,而咀嚼性较好。纯商薯19淀粉粉条和混合淀粉粉条的拉伸形变均优于纯广薯87淀粉粉条,说明商薯19淀粉在混合淀粉体系中对粉条的弹性起主要作用。这不仅与其具有较高的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度、回生值、糊化温度和膨胀势有关,也与其含有较高的直链淀粉、脂质和较低的灰分含量有关[13,22,33]。此外,工厂机械化生产与实验室自制粉条的断条率均为0,说明两种制作方法以及淀粉混合比例对粉条断条率无显著影响。

2.3.2 淀粉物化特性与粉条品质的相关性分析 表9为不同比例混合淀粉直支比、粒径、糊化特性、溶解度、膨胀势、热特性与粉条质构特性间的相关性分析结果。可以看出,淀粉的直支比、粒径与其糊化特性(峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值)、热焓值以及粉条的拉伸特性(弹性)呈正相关,与膨胀势和剪切形变几乎无相关性(r约为0),且上述指标之间均无显著相关性(P>0.05)。淀粉的糊化特性(峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值)和起始温度对粉条的剪切特性(咀嚼性)和拉伸特性(弹性)影响最大,呈正相关关系,且具有显著相关性(P<0.05)。溶解度、膨胀势和热焓值对粉条的品质特性相关性不大(r<0.5或r=0),无显著相关性。

表9 淀粉物化特性与粉条品质特性间的相关性分析Table 9 Correlation analysis between physicochemical characteristics of starches and quality properties of starch noodles

不同种类淀粉可通过影响加热过程中淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度、回生值和起始温度来影响粉条的品质。因此,在粉条生产过程中,可将不同种类淀粉进行混合,获得具有较高峰值粘度、谷值粘度、最终粘度、回生值和起始温度的混合淀粉,进而生产出具有较好弹性和咀嚼性的粉条产品。

2.3.3 甘薯粉条的微观结构 图3和图4中a～e分别为工厂机械化生产和实验室自制粉条的横截面(左侧)和表面(右侧)的微观结构,从图中可以看出,工厂所制粉条内部结构紧实,未有明显的空隙;而实验室自制粉条中均出现不同程度的空隙结构,且其内部较为松散、不紧实,这与质构特性中较低的剪切参数和拉伸参数相对应。在同一种制作方法下,单一种类淀粉与不同种类淀粉混合后加工粉条的横截面和表面无明显差异。

图3 工厂机械化生产不同种类甘薯粉条的微观结构图Fig.3 The microstructure of different kinds of starch noodle made in factory注:从a～e分别表示商薯19∶广薯87为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100,图4同。

图4 实验室自制不同种类甘薯粉条的微观结构图Fig.4 The microstructure of different kinds of starch noodle made in lab

3 结论

本试验通过分析商薯19和广薯87淀粉以不同比例混合后淀粉的结构、物化特性及其粉条的品质特性,发现与广薯87淀粉相比,商薯19淀粉含有较高的直链淀粉和脂质含量,而灰分含量较低;与两种淀粉单独存在相比,以不同比例混合后,淀粉的基本成分、粒径及表观结构等表现为两种淀粉的加合效应;商薯19淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度和回生值高于广薯87淀粉,低比例(≤50%)广薯87淀粉与商薯19淀粉的交互作用提高了混合淀粉的糊化特性,而高比例(>50%)广薯87淀粉的添加则对混合淀粉的糊化特性产生拮抗作用;商薯19淀粉的溶解度高于广薯87淀粉,二者之间存在的拮抗作用降低了混合淀粉的溶解度;高比例(>50%)广薯87淀粉的添加对膨胀势的增加有协同作用;商薯19淀粉的起始温度与热焓值均显著(P<0.05)高于广薯87淀粉,二者之间发生的交互作用提高了混合淀粉的起始温度,降低了混合淀粉的热焓值。同时,混合淀粉的峰值粘度、谷值粘度、最终粘度、回生值和起始温度与粉条的品质特性呈显著正相关关系,可将上述因素作为淀粉混合的评价指标,指导粉条生产。