小麦淀粉特性及面粉品质关系R1

小麦淀粉特性及其与面粉品质关系汇报人：刘翀主要内容小麦淀粉特性小麦淀粉的分析方法小麦淀粉与面粉、制品品质关系小麦淀粉颗粒损伤对面粉品质及制品品质影响一、小麦淀粉特性果皮种皮糊粉层胚乳表皮胚乳（面粉）组成：10%左右蛋白质、80%左右淀粉、10%其他淀粉分子聚合连接的两种主要化学键直链淀粉分子模型直链淀粉分子模型-含有500-5,000葡萄糖单元的线性聚合物-每一分子的分支数5-20-与碘盐及多种有机物（丁醇，脂肪酸，表面活性剂，烷烃等）形成包络物-分子大小:小麦、玉米马铃薯、木薯-含量：小麦、玉米马铃薯、木薯支链淀粉分子模型支链淀粉分子模型-高度分支结构-支链长:DP10-60(平均DP22-28)-具有alpha-1,6连接的葡糖糖单元为分支点，占总葡萄糖单元的大约5%-支链淀粉的支链以成蔟形式排列-蔟;有序区紧密堆积成平行的糖苷链，无序区主要构成分支点-OH基倾向于彼此吸引(H-键)并阻止淀粉颗粒溶解于冷水-支链淀粉的MW是直链淀粉的约1000倍直链淀粉和支链淀粉性质不同：特性直链淀粉支链淀粉分子性状直链分子分叉分子聚合度10-60001000-3000000末端一端为还原端，另一端为非还原端有一个还原端，但有许多非还原端碘反应深蓝色紫红色吸收碘量19%-20%＜1%老化性质老化趋势强，溶液不稳定老化趋势很弱，溶液稳定复合物结构与碘或有机物形成复合物不能X-光衍射分析高度结晶结构无定形结构乙酰衍生物能够形成高强度纤维与薄膜制成的薄膜很脆直链和支链淀粉含量及聚合度（DP)淀粉直链支链直链淀粉的平均DP支链淀粉的平均DP马铃薯21793,0002,000,000玉米28728002,000,000小麦25728002,000,000木薯17833,0002,000,000糯性玉米0100-2,000,000二、小麦淀粉的分析方法小麦淀粉的分析方法显微镜：光学显微镜、扫描电镜（SEM）X-射线结晶衍射黏度分析糊化（Gelatinization）其它分析方法：溶胀势淀粉含量损伤淀粉含量直链淀粉及支链淀粉含量小麦淀粉的分析方法-光学显微镜常用于鉴定淀粉的类型：可观察不同来源的淀粉的大小和形状小麦淀粉的分析方法-偏光显微镜双折射—当偏振光与高度有序的结构，如结晶作用时产生的一种现象。由于晶体（如淀粉颗粒结晶）旋转偏振光而产生一种十字交叉衍射模型。双折射是淀粉颗粒有序结构的重要指标，天然淀粉颗粒存在水条件下加热，其双折射消失，而双折射消失是淀粉糊化的关键指标。小麦淀粉的分析方法-扫描电镜（天然淀粉）SEM可以在三维水平上观察淀粉颗粒的形状及表面形貌特征玉米淀粉(直径:5-20m)马铃薯淀粉(直径:15-75m)小麦淀粉(直径:22-36,2-3m)大米淀粉（直径：3-15m)、不同粮食淀粉颗粒特性（SEM)B小麦淀粉的分析方法-扫描电镜（糊化淀粉）小麦淀粉的分析方法（面制品分离淀粉）对于大多数烘焙过程，小麦颗粒仍然保持其整体性，并可以提取纯化用于扫描电镜分析。虽然颗粒整体性仍然较高，从不同烘焙产品提取的淀粉颗粒的折叠或皱褶程度不同。小麦淀粉的分析方法-X-射线结晶衍射粘度温度升温恒温降温糊化起始最大糊化升温终点粘度降温起点粘度降温终点粘度回生值淀粉在降温终点粘度的增加能反应淀粉的稠度增加能力。小麦淀粉的分析方法-Viscograph(粘度曲线评价)小麦淀粉的分析方法-黏度曲线法小麦淀粉的分析方法-黏度曲线法小麦淀粉的分析方法-RVA（快速黏度分析）图12天然小麦总淀粉、A-淀粉、B-淀粉的RVA曲线小麦淀粉的分析方法-RVA（快速黏度分析）RVA粘度测定结果样品名称糊化温度/℃峰值粘度/cp低谷粘度/cp最终粘度/cp衰减值/cp回升值/cp醋酸酯淀粉69.06646330039903346690醋酸酯淀粉+瓜尔胶69.97081351744023564885醋酸酯淀粉+黄原胶70.76648366039502988290乙酰化淀粉50.794743116423463581118乙酰化淀粉+瓜尔胶64.310182325341766929923乙酰化淀粉+黄原胶64.28150325540144895759羟丙基淀粉-布拉班德粘度测定结果样品名称糊化温度/℃峰值粘度/BU低谷粘度/BU最终粘度/BU衰减值/BU回升值/BU羟丙基淀粉52.756542539362731151088羟丙基淀粉+瓜尔胶53.65158173126593427928羟丙基淀粉+黄原胶51.234592089313113701042小麦淀粉的分析方法-糊化、成糊及老化半结晶天然淀粉颗粒无定型颗粒膨胀加热加热+剪切糊化成糊冷却短期储存直链淀粉老化(凝胶)直链淀粉-脂质络合物结晶长期储存支链淀粉分子老化淀粉转化在水中加热淀粉，顺序发生下列事件：1.在最无序、无定型的、晶体间的区域首先发生膨胀2.随着这一区域的膨胀，它对邻近区域施加一种张力并使其撕裂3.进一步加热导致双螺旋区展开/溶解，结晶结构的破坏。释放的支链淀粉分子变得水合的，对余下的结晶结构施加更多的应力4.更小的、线性的直链淀粉分子扩散出膨胀颗粒5.进一步加热和水化弱化淀粉颗粒，产生溶液淀粉糊峰值黏度的增加是由于：1.从连续相向淀粉颗粒内部失水2.直链淀粉或其它可溶性成分从淀粉颗粒迁移进入连续相3.淀粉颗粒大小的逐渐增长，占据越来越多的液相体积小麦淀粉的分析方法-其它分析方法溶胀势（swellingpower）：通过在95°C加热准确称量过的干燥淀粉样品30min，采用离心分离膨胀淀粉，称量沉淀质量，从而计算得到单位干淀粉的膨胀吸水数量。小麦淀粉为21，马齿型玉米为24，糯性玉米为64，木薯淀粉为71，马铃薯淀粉为115.3。总淀粉含量：可以通过可水解淀粉分子糖苷键的酶测定。在AACC方法76-11(10)中，采用能还原直链和支链淀粉为葡萄糖的葡糖糖淀粉酶（glucoamylase）。释放的葡萄糖通过比色法测定，可计算出样品中的总淀粉数量。在用于测定谷物及其制品的淀粉含量的AACC方法76-12(10)中,采用多种酶还原淀粉为葡萄糖，比色方法相同。损伤淀粉：DS是提取或精炼淀粉过程中机械破损的那部分淀粉，它比天然淀粉更加吸湿，它常常对α-淀粉酶的水解敏感,这个性质可以用来对其进行定量。AACC方法76-30A(10)描述了一种通过测定α-淀粉酶对淀粉样品作用而产生的还原基的数量而分析损伤淀粉的方法。在AACC方法76-31(10)中，α-淀粉酶水解后采用葡萄糖淀粉酶产生葡萄糖，随后比色测定。波通或肖邦损伤淀粉仪。直链和支链淀粉分析：以两者对碘盐结合能力不同为基础。与支链淀粉相比，直链淀粉对碘盐具有更大的亲和力。测定碘盐亲和力的方法主要是采用碘盐通过滴定淀粉样品并测定悬浮液的电位而实现的。纯直链淀粉几何大约18–19%碘盐，而支链淀粉结合很少，通常0.5%.小麦淀粉的分析方法-其它分析方法三、小麦淀粉与面粉品质关系小麦淀粉在面制食品中功能围绕淀粉粒加热、冷却过程中发生的变化小麦淀粉功能：-----小麦面粉Lowviscosity(低粘度)HighAmylaseActivity(高酶活性）1000200400600800AUViscosity(粘度)Highviscosity(高粘度)LowAmylaseActivity(低酶活性)MediumViscosity(中等粘度)IdealAmylaseActivity(酶活性理想)SuitableforBaking(适于焙烤)温度淀粉对烘焙产品品质影响-蛋糕蛋糕的基本成分包括面粉、糖、起酥油、起发剂、盐及水或牛奶等加热时，淀粉首先膨胀，吸收水。这将增加面糊乳液的黏度和稳定性。在蛋糕产品中，存在足够的水分以糊化淀粉，虽然仍然存在部分未糊化淀粉。糊化淀粉形成包埋气体的基质。淀粉的糊化时间对于保证适宜的终产品结构很重要。若淀粉糊化太早，蛋糕体积过低；糊化延迟也会造成蛋糕体积低，这是由于开始起发时没有糊化淀粉形成的基质支撑其结构。因此，蛋糕开始时体积增长随后坍塌、收缩。糊化时间可以通过调整糖含量及类型，或加入变性淀粉等控制。淀粉对烘焙产品品质影响-曲奇饼干（COOKIES）曲奇饼干的粘结性及产品的质构来自于淀粉，如前所述，由于存在大量的与淀粉竞争水分的糖，淀粉并未糊化。损伤淀粉可以从其它成分中吸附更多的水分，影响最终产品的延展。随着损伤淀粉增加，曲奇饼干延展下降。典型的曲奇饼干成分包括面粉、水分、鸡蛋、巧克力、糖、脂肪和起发剂等淀粉对烘焙产品品质影响-挤压制品淀粉对于挤压制品非常重要。在挤压过程中淀粉在热、剪切和水分作用下糊化。通过配方（糖、盐及水分）或加工参数（温度和剪切等）控制淀粉糊化可影响产品的脆度、咬劲、膨胀及质构等。对于开发挤压制品，淀粉的选择很重要：直链淀粉赋予终产品脆度。增加直链淀粉可以提高产品抵抗剪切降解性能，有利于随后的分切及整形，以及最后的烘焙或油炸操作。支链淀粉在淀粉糊化之后形成食品的网络结构，该网络增加产品黏度并形成产品膨胀需要的骨架。但支链淀粉不耐剪切，产生的糊精及断链淀粉增加产品的粘性并影响挤压后的分却操作。挤压制品如通心粉、早餐谷物产品、点心及宠物食品等淀粉对馒头类制品品质影响淀粉直链淀粉直链淀粉含量越高，糊化曲线越高；峰值黏度低，黏度破损值小，最终黏度高直链淀粉含量高则体积小，结构差，老化速度快，口感差淀粉总量越高，馒头体积变小，表皮变白，变量，直/支在一定范围内波动，可以保证馒头品质的稳定，直链、支链任何一个偏高馒头都做不成优质的馒头，破损淀粉对馒头是必要的支链淀粉支链淀粉含量高则糊化温度低，峰值黏度高，黏度破损值大，最终黏度小支链淀粉含量高则体积大，结构好、表面亮、老化速度慢、口感好、复蒸性好淀粉对面条饺子类制品品质影响淀粉直链淀粉直链淀粉含量高，面条、饺子煮制会出现浑汤、不耐煮、表面发粘、易断、口感发硬、不爽滑对面条、饺子影响最大的因素是淀粉峰值黏度，而峰值黏度又是直/支比例、破损淀粉含量和α-淀粉酶活性的一个综合体现。针对不同品种、品质要求的面条、饺子，三者的组成也需相应调整支链淀粉支链淀粉含量偏高面条、饺子口感柔软、爽滑、粘弹性好，色泽透亮四、小麦淀粉颗粒损伤对面粉及其制品品质影响淀粉粒损伤对面粉品质及蒸煮制品品质的影响图1机械粉碎强度与淀粉粒损伤程度关系样品编号损伤淀粉含量/%面粉颗粒粒度分布D10/μmD50/μmD90/μmDav/μmF-06.5414.6459.57145.0870.94F-457.309.7532.4381.6340.05F-708.867.6925.0753.7728.51F-1009.666.5619.6737.8421.00F-13012.065.0512.5727.5014.77表1面粉颗粒粒度分布表2不同粉碎强度的面粉基本品质测定结果损伤淀粉含量/%水分/%灰分/%蛋白/%沉降数值/ml降落数值/s面筋含量/%面筋指数6.5412.56±0.050.40±0.00311.98±0.0435.30±0.3387±531.18±0.0762±47.3010.45±0.020.43±0.01012.03±0.0241.90±0.4373±331.07±0.1068±18.868.81±0.060.42±0.00811.99±0.0249.10±0.2332±831.22±0.0467±39.667.58±0.000.40±0.00212.00±0.0865.00±0.1302±531.78±0.0565±012.066.66±0.010.44±0.00112.01±0.0481.60±0.3265±231.54±0.0963±2损伤淀粉含量/%峰值黏度/cp最低黏度/cp衰减值/cp最终黏度/cp回生值/cp峰值时间/min糊化温度/℃6.54318720271160348814616.3888.007.3030902163927353613736.5286.958.8628861993893330713146.4584.759.66277319058683240