技術文章
Technical articles近日,浙江大學研究人員在國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院一區,影響因子IF=7.7)發表了題為(wei) "Mechanism of starch multi-scale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls"的研究性論文。在該論文中,研究人員利用上海騰拔Universal TA質構儀(yi) 用於(yu) 測定澱粉麵團的硬度和粘性以及澱粉珍珠的硬度、彈性、粘性、內(nei) 聚性、咀嚼性和回複性等指標。
澱粉珍珠廣泛應用於(yu) 珍珠奶茶和甜點中,然而,對於(yu) 其質地特性形成過程的機理認識仍不明確。為(wei) 了探究澱粉的多尺度結構與(yu) 澱粉珍珠質地特性之間的關(guan) 係,我們(men) 對澱粉的精細結構、晶體(ti) 結構、流變行為(wei) 和質地輪廓進行了分析。結果表明,在短鏈直鏈澱粉(100 < X ≤ 1000)含量較高的澱粉凝膠在製作澱粉珍珠的過程中可成型性較弱,導致其流動行為(wei) 指數(n*)較低。而這反過來又對澱粉珍珠的硬度和彈性產(chan) 生了積極影響。木薯澱粉、馬鈴薯澱粉和山藥澱粉製成的珍珠含有大量的長鏈支鏈澱粉(24 < X ≤ 100)和長鏈直鏈澱粉(5000 < X ≤ 20000)。長鏈的比例較高,使得有序結構較弱,從(cong) 而導致峰值粘度和最終粘度增加,稠度係數(k*)也更高。這種結構特征提高了澱粉珍珠的成型穩定性、粘度和咀嚼性。我們(men) 的研究結果表明,澱粉多尺度結構的差異會(hui) 顯著影響澱粉珍珠的質地品質和可成型性,這為(wei) 食品行業(ye) 優(you) 化澱粉的選擇和加工技術提供了有價(jia) 值的參考。
澱粉珍珠主要被用作各種食品中的配料,以增強對質地的多維度感知。因此,諸如粘彈性、硬度和咀嚼性等關(guan) 鍵質地特性對於(yu) 產(chan) 品的可接受性至關(guan) 重要。質地剖麵分析(TPA)通常用於(yu) 模擬咀嚼過程並評估固體(ti) 食品的質地屬性。表4展示了煮熟的澱粉珍珠的質地特性,包括硬度、粘附性、彈性、咀嚼性、內(nei) 聚性和回複性。為(wei) 了評估預糊化澱粉麵團對最終產(chan) 品的影響,使用特定的測試程序精確測量了麵團的硬度和粘附性。硬度被定義(yi) 為(wei) 使食品材料達到一定程度變形所需的力。在這些樣品中,山藥澱粉珍珠表現出最高的硬度,而木薯澱粉珍珠則展現出顯著的粘彈性。粘附性通過兩(liang) 次測量循環之間的負麵積來量化,在山藥和木薯澱粉珍珠中其粘附性較高。馬鈴薯澱粉珍珠的彈性最高(0.89),而山藥澱粉珍珠的彈性zuidi(0.71)。結果表明,內(nei) 聚性的變化趨勢與(yu) 彈性的變化趨勢相似。豌豆澱粉珍珠的咀嚼性最高(683.11 mJ),而木薯澱粉珍珠的咀嚼性則低得多,僅(jin) 為(wei) 54.64 mJ,是豌豆澱粉珍珠的十二分之一。與(yu) 塊莖類澱粉相比,豌豆、小麥和玉米澱粉珍珠表現出更高的回複性,這很可能是直鏈澱粉(AM)起支撐作用的結果。粘附性測試顯示,木薯麵團的粘附性最高(53.82),這可能是由於(yu) 其長鏈支鏈澱粉(AP)含量高且糊化溫度較低,從(cong) 而在預糊化過程中糊化程度增加。小麥、玉米和豌豆澱粉麵團表現出較高的硬度,這很可能是因為(wei) 直鏈澱粉(AM)在預糊化過程中阻礙了糊化。結果表明,澱粉珍珠的硬度和回複性受到短鏈直鏈澱粉(100 < X < 1000)存在的影響。木薯、馬鈴薯和山藥澱粉珍珠表現出高粘度和咀嚼性,這可能歸因於(yu) 它們(men) 較高比例的長鏈支鏈澱粉(24 < X ≤ 100)和長鏈直鏈澱粉(5000 < X ≤ 20,000)。
根據澱粉珍珠的成型性和煮熟後的特性(圖 7),發現木薯澱粉具有最佳的成型性和適度的粘彈性,使其成為(wei) 生產(chan) 澱粉珍珠的理想選擇。然而,木薯澱粉珍珠往往相對較軟,而馬鈴薯澱粉珍珠則更黏且更軟。因此,木薯澱粉珍珠和馬鈴薯澱粉珍珠都非常適合用於(yu) 冷飲或甜點中。另一方麵,山藥澱粉珍珠和小麥澱粉珍珠質地更硬,且成型性良好,更適合用於(yu) 熱飲中。相比之下,事實證明豌豆澱粉和玉米澱粉不適合用於(yu) 製作珍珠,因為(wei) 它們(men) 的成型性差且質地不夠理想。
圖7. 澱粉珍珠 (a) 和蒸煮後的澱粉珍珠 (b)圖片
參考文獻:X. Zhao, S. Xu, M. Xu, et al., Mechanism of starch multiscale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls,
International Journal of Biological Macromolecules (2024)