在食品加工领域,花生蛋白作为植物蛋白的重要来源,具有较高营养价值,但目前高附加值的花生蛋白产品较少,且其在挤压膨化加工中存在膨化效果不佳、质构和复水等品质特性较差的问题。淀粉对改善蛋白类挤压膨化产品的品质有潜在作用,不同特性的淀粉在与花生蛋白挤压膨化时,对产品的影响尚不明确。快速粘度仪在食品研究中具有重要价值,它能精准测定淀粉糊化特性,为研究淀粉在食品加工中的作用提供关键数据,助力深入了解食品加工过程中的变化机制,优化加工工艺。本研究借助快速粘度仪等设备,探究不同淀粉对花生蛋白挤出物膨化结构及品质的影响,为花生蛋白在挤压膨化产品中的应用提供参考。
研究人员开展了一系列实验。选取花生蛋白粉、蜡质玉米淀粉、豌豆淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉等材料,将花生蛋白粉与不同淀粉按特定比例混合,进行挤压试验。在实验过程中,利用多种仪器和方法对相关指标进行测定。其中,快速粘度仪用于测定淀粉糊化特性,具体操作是称取3g原料淀粉于专用测量杯,加入25mL蒸馏水搅拌,按照设定的温度和转速程序进行测试,记录样品的峰值黏度、最终黏度、崩解值及回升值等糊化特征参数。同时,还使用直链淀粉含量检测试剂盒测定淀粉直链淀粉含量,用差示扫描量热仪测定淀粉热特性,通过挤压试验制备样品后,对挤出物的密度、膨胀比、色泽、膨化结构、质构特性、持水力等进行测定,以及分析蛋白二级结构、淀粉短程和长程有序结构、流变特性、巯基和二硫键含量等。
实验结果显示,快速粘度仪所测数据对研究淀粉特性及在挤压过程中的作用意义重大。通过快速粘度仪测定发现,不同淀粉的糊化特性差异显著。例如,马铃薯淀粉的峰值黏度最大,这是由于其淀粉颗粒较大且直链淀粉含量较低,糊化时膨胀力好;豌豆淀粉的崩解值最小,表明其热稳定性较好。这些差异为后续分析淀粉对花生蛋白挤出物的影响提供了重要依据。
结合其他实验结果可知,淀粉种类显著影响花生蛋白挤出物的各项特性。豌豆淀粉因其较高的直链淀粉含量、较低的热焓值和糊化峰值温度,能促进花生蛋白挤出物膨胀,形成多孔隙结构,显著改善质构和复水特性。具体表现为,豌豆淀粉 - 花生蛋白挤出物的膨胀比增加至2.44,密度和硬度分别降低至\(0.28g/cm^{3}\)和19.18N,持水力达到最高的6.05g/g。在结构方面,豌豆淀粉与花生蛋白相互作用使蛋白二级结构由有序转变为无序,淀粉晶体结构被破坏,短程有序度降低,蛋白交联程度增加。流变特性上,豌豆淀粉增加了挤出物体系的黏度和弹性,降低了流动性。
本研究借助快速粘度仪全面、准确地分析了淀粉的糊化特性,证实了其在研究淀粉对花生蛋白挤出物影响中的重要性和优势。快速粘度仪能够客观、精准地测定淀粉糊化特征参数,为深入理解淀粉在挤压膨化过程中的作用机制提供了关键数据支持。研究结果表明,豌豆淀粉可有效改善花生蛋白挤出物的膨化结构和品质特性,为花生蛋白挤压膨化工艺研究及产品开发提供了技术支撑。不过,未来还可进一步研究不同淀粉与花生蛋白相互作用的具体机制,以及在不同加工条件下的变化规律,以推动花生蛋白产品的创新与发展。
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