不同物理改性对淀粉特性影响的研究进展_沈莎莎

子溶出以及颗粒不发生明显膨胀[3]。

不同种类的淀粉受压力的影响程度不同，如室温下小麦淀粉在压力超过300MPa时开始糊化,压力达600MPa 时完全糊化；马铃薯淀粉在600MPa 下没变化, 压力达到800MPa时才能完全糊化[2]。经超高压处理的马铃薯淀粉结晶结构的降解导致凝胶焓变和重凝胶焓变，重凝胶焓变依赖于淀粉含量、压力、温度的高低，与淀粉含量正相关，与超高压温度负相关；当压力、温度一定时，淀粉的凝胶焓变与水分含量有关[4]。

1.2超高压对淀粉结晶结构的影响

近年来,国内外的学者采用各种方法对经高压处理的各种淀粉的结晶结构进行了研究,结果表明压力对淀粉颗粒结晶结构的影响与淀粉结晶类型有关，对A-形淀粉影响最大，超过200Mpa 时遭到破坏，并有B-型结构出现；对B-型淀粉影响较小，结晶度稍有加强；对C-型淀粉影响介于A-型和B-型之间[5]。淀粉颗粒形貌的变化与压力相关，如师学文指出超高压处理能够改变荞麦淀粉颗粒结构，直接影响淀粉的理化性质，对淀粉颗粒造成不同程度的损伤[6]。朱秀梅指出经超高压处理的大米直链淀粉颗粒结构破坏，粒度减小，比表面积增大，直链淀粉含量增加等结构变化导致了淀粉理化性质的变化[7]。刘延奇指出脱脂马铃薯淀粉的结晶结构与压力大小及淀粉乳悬浮液浓度有关[8]。高静压处理对存在于支链淀粉中的远距离有序支链的破坏比对破坏淀粉中的典型的、非支链的直链淀粉更有效[9]。

1.3超高压对淀粉糊特性的影响

淀粉的种类不同，淀粉糊特性受压力的影响也不相同，如夏远景指出经超高压处理的玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉的溶解度均随压力增大而增大,由高到低依次为小麦、红薯、马铃薯、玉米；淀粉溶液的透明度随处

理压力的升高显著增加,由高到低依次

为小麦、红薯、马铃薯、玉米；淀粉溶

液的粘度随处理压力的升高明显下降,

由高到低依次为小麦、红薯、马铃薯、

玉米[2]。超高压处理可改善荞麦淀粉的

热稳定性、冷稳定性及凝沉性。超高压

处理的温度及压力对大米直链淀粉的

膨胀度、冻融稳定性的影响不大，但压

力与大米直链淀粉的吸湿性、碘兰值、

酶解率正相关性，与直链淀粉的凝沉

性呈负相关，即直链淀粉的稳定性增

加[7]。当压力增大到使淀粉颗粒的晶体

结构完全消失时，淀粉发生完全糊化，

DSC检测不到淀粉的各项热力学特征

参数[10] 。

超高压处理技术具有低能耗、高效

率、无毒素产生，且处理过程中不破坏

食品的营养价值及风味等优点，但是处

理量低，不能连续化生产，设备昂贵，

导致产品成本高。

2 超声波处理对淀粉特性的影响

超声波是用于淀粉改性的一种新型

的物理方法，超声波能降解淀粉等大分

子物质，主要原理是机械性断键作用及

自由基氧化还原反应。

胡爱军在超声波处理对淀粉分子

量、表面结构、结晶结构与凝胶质构特

性的影响做了全方面的综述[11]。陈海明

指出玉米淀粉颗粒经超声波处理后，淀

粉分子量分布变化、直链淀粉与支链淀

粉组分变化；随着超声波时间延长，淀

粉水解率逐渐增加，支链淀粉分子量显

著降低，直链淀粉含量升高，形成新的

直链淀粉脂质复合物[12]。经超声波处理

的糊化玉米淀粉乳液，黏度急剧降低，

溶解性明显增大；随着处理时间的延长，

其成膜分散性加强，并且改善了膜的透

明度、耐水性、结构强度等[13]。

JennyYueZuo等指出，超声波波

长和溶液温度对5%糯米淀粉溶液糊化

特性有很大的影响，经超声波处理后糊

化峰值黏度和最终黏度都有所降低[14]。

王尚慈指出经超声波处理的马铃薯淀

粉，可提高其相变起始温度、糊化焓和

回生焓，降低了相变峰值温度和相变终

止温度[15]。由扫描电镜分析得出，超声

波处理使得马铃薯淀粉颗粒表面有凹坑

和凹槽出现；随着超声波功率的增大，

淀粉质量分子结构逐渐得到破坏，使得

淀粉颗粒逐渐的膨胀；影响淀粉的结晶

区，与支链淀粉无定形区相比直链淀粉

更易受影响[16]。超声波处理后的小麦和

马铃薯淀粉颗粒表面有裂痕出现；尤其

把样品悬浮在水里进行超声波处理时，

淀粉的功能特性受到影响导致脂肪含

量、吸水率、溶解度、凝胶浓度、彭润

力增加和糊化粘度降低；木薯淀粉反应

性能增强，淀粉的变性化学反应主要发

生在非结晶区[17]。

与其它淀粉改性方法相比，超声波

处理技术具有作用时间短、降解非随机

性、操作简单易控制、能耗较低、处理

后淀粉链长趋于一致等优点，具有广阔

应用前景。

3 不同热液处理对淀粉特性的影

响

热液处理是一种采用物理方法对淀

粉进行改性处理的手段，淀粉只在水分

和热量的作用下产生结构的变化，从而

对淀粉的相关特性带来相应变化。热液

处理根据所需水分和温度的不同一般分

为湿热处理、韧化处理2种方式。湿热

处理是在低水分含量（小于35%）、较

高温度（通常在100℃以上）对淀粉进

行的热处理过程；韧化处理是指在过量

水分含量(质量分数大于60%)或平衡

水分含量(质量分数40%～55%)下，

以高于玻璃化转变温度而低于糊化起始

温度对淀粉进行的热处理过程[18]。湿热