燕麦淀粉为基质的脂肪替代品的研究

论文摘要

本文以燕麦淀粉为原料,采用耐高温α-淀粉酶为生物酶制剂,探讨酶解反应的最佳工艺条件,并通过控制酶的添加量,制备不同DE值的样品。研究以燕麦淀粉为基质的脂肪替代品（OSFS）的DE值范围的选择以及各种理化性质和并将其应用在重油蛋糕中替代蛋糕中的油脂。以燕麦为原料通过碾磨制备燕麦粉,采用正己烷对物料进行浸出脱脂,得到脱脂燕麦,用碱溶酸沉法分离脱脂燕麦粉中的蛋白质,制备的燕麦淀粉各项指标均符合食用小麦淀粉优级品的标准。在底物浓度为15%、反应时间为20min、温度90℃的条件下,分别添加3.4、5.1、6.8、8.5、10.2、11.9、13.6、15.3、17.0U/g的耐高温α-淀粉酶,制备出DE值为1.16、1.79、2.39、2.93、3.73、4.11、4.83、5.15、5.87的样品。表观黏度随剪切速率和温度的增加而下降。浓度大于30%时,样品表观黏度较大。凝胶强度随DE值的增大和样品浓度的下降而下降。浓度小于25%时,体系无法形成凝胶。凝胶温度随DE值的增大而下降。不同DE值样品在小应力（1.907Pa）以下的范围内具有较好的线性关系。在1.2Pa的应力下、90～0℃范围内进行的温度扫描结果表明,DE值为1.16和1.79的样品凝胶温度过高。DE值为5.87的样品凝胶温度过低。随DE值的增大,样品的持水性、持油性、冻融稳定性、乳化性、乳化稳定性均呈下降趋势,其中4.83、5.15、5.87的样品冻融稳定性、乳化性和乳化稳定性较差。酶解后的燕麦淀粉吸湿性、透明度、溶解度较原淀粉有所增加,保湿性较原淀粉有所下降,且DE值越大,吸湿性越强,透明度、溶解度也越大,保湿性越差。用二级吸附动力学模型拟合样品在RH85%环境中的吸湿动力学和在RH38%环境中的保湿动力学效果比较好,所拟合的曲线近似线性,相关系数R2达0.999 8以上,并且计算得到的q值qe/cal与实验值qe/exp较为接近。燕麦原淀粉的颗粒为几何外形不规则状,有椭圆型和棱角型、偏光十字明显,脐点位于颗粒中心、结晶结构属于A型。酶解后的燕麦淀粉颗粒形态不一,象不规则的碎石块,有明显的棱角,并有一定程度的侵蚀,表面有凹洞和损伤、偏光十字特性基本消失、A型结晶结构受到破坏。以燕麦淀粉为基质的脂肪替代品（OSFS）在重油蛋糕体系内具有良好的模拟脂肪的功能,DE值为2.39、2.93、3.73的样品能够很好的替代蛋糕中脂肪,其中2.39为最佳DE值。从外观、理化参数和质构等方面考虑,浓度为25%的OSFS能够较好的替代蛋糕中的油脂,40%以内的脂肪替代量可以被接受,其中20%脂肪替代量与传统高脂重油蛋糕的各指标最接近为最佳脂肪替代量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章绪 论
• 1.1 脂肪替代品
• 1.2 淀粉为基质的脂肪替代品
• 1.3 淀粉为基质的脂肪替代品的DE 值选择
• 1.4 淀粉为基质的脂肪替代品的相关产品
• 1.5 立题背景和意义
• 1.6 主要研究内容
• 第2章 不同 DE 值燕麦酶解淀粉的制备
• 2.1 引言
• 2.2 材料、仪器与设备
• 2.2.1 主要材料
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.3 检测方法
• 2.3.1 燕麦淀粉的理化指标检测方法
• 2.3.2 耐高温α-淀粉酶的酶活力检测方法
• 2.3.3 燕麦酶解淀粉的检测方法
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 燕麦淀粉的制备工艺
• 2.4.2 燕麦酶解淀粉的制备工艺
• 2.4.3 反应温度对样品DE 值的影响
• 2.4.4 反应时间对样品DE 值的影响
• 2.4.5 底物浓度对样品 DE 值的影响
• 2.4.6 不同DE 值燕麦酶解淀粉的制备
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 燕麦淀粉的各项理化指标
• 2.5.2 反应温度对样品DE 值的影响
• 2.5.3 反应时间对样品DE 值的影响
• 2.5.4 底物浓度对样品DE 值的影响
• 2.5.5 不同DE 值燕麦酶解淀粉的制备
• 2.5.6 不同DE 值样品的成分分析
• 2.6 小结
• 第3章 燕麦淀粉为基质的脂肪替代品的 DE 值选择
• 3.1 引言
• 3.2 材料、仪器与设备
• 3.2.1 主要材料
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 表观黏度的测定
• 3.3.2 凝胶强度的测定
• 3.3.3 凝胶温度的测定
• 3.3.4 持水性和持油性的测定
• 3.3.5 冻融稳定性的测定
• 3.3.6 乳化性和乳化稳定性的测定
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 表观黏度
• 3.4.2 凝胶强度
• 3.4.3 凝胶温度
• 3.4.4 持水性和持油性
• 3.4.5 冻融稳定性
• 3.4.6 乳化性和乳化稳定性
• 3.5 小结
• 第4章 不同 DE 值燕麦酶解淀粉的性质分析
• 4.1 引言
• 4.2 材料、仪器与设备
• 4.2.1 主要材料
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 吸湿性和保湿性的测定
• 4.3.2 吸湿和保湿动力学研究
• 4.3.3 溶解度的测定
• 4.3.4 透明度的测定
• 4.3.5 微观结构分析
• 4.3.6 偏光十字特性分析
• 4.3.7 结晶结构分析
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 吸湿性和保湿性
• 4.4.2 溶解度
• 4.4.3 透明度
• 4.4.4 微观结构分析
• 4.4.5 偏光十字特性分析
• 4.4.6 结晶结构分析
• 4.5 小结
• 第5章 燕麦淀粉为基质的脂肪替代品在蛋糕中的应用
• 5.1 引言
• 5.2 材料、仪器与设备
• 5.2.1 主要材料
• 5.2.2 仪器与设备
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 重油蛋糕的配方与制作工艺流程
• 5.3.2 蛋糕的理化参数分析
• 5.3.3 蛋糕的质构分析
• 5.3.4 蛋糕的感官分析
• 5.3.5 数据处理及统计分析
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 不同DE 值的OSFS 对蛋糕品质的影响
• 5.4.2 不同浓度的OSFS 对蛋糕品质的影响
• 5.4.3 不同替代量的OSFS 对蛋糕品质的影响
• 5.5 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间研究成果