糊化淀粉

糊化淀粉（精选4篇）

糊化淀粉 篇1

日常生活中,局部止血有非常重要的意义,尤其是医院对病人的创伤止血及战争中的负伤救护。目前常用的医用海绵有明胶海绵、纤维素衍生物海绵、甲壳素及其衍生物海绵,由于这些海绵具有动物源特征,或是代谢机理不明,因而限制了其实际应用范围[1,2]。

淀粉是自然界植物体内存在的一种高分子化合物,能被人体α-淀粉酶分解为葡萄糖,最后代谢为水和二氧化碳。同时,淀粉经改性后不仅能够保持原淀粉的性质,且具有比原淀粉更加优越的强度、塑性、吸水性等优点,因此淀粉是一种理想的生物医用材料[3]。

冷冻干燥是将物料溶液、乳液或水凝胶低温下冷冻,冷冻过程中发生相分离,溶液中的水分冻结成细小冰晶,随后在真空条件下将冰晶升华成水蒸汽,从而达到干燥的目的,原先冰晶所占据的位置在冷冻干燥后就形成孔道结构[4]。

正常人血浆中,水的含量在90%以上,水在体内物质传递及血液流动性上起着重要的作用。海绵的多孔结构与血液接触后,吸水膨胀,破坏血小板,促进血凝块形成,并且可以通过形成凝血的网架,封闭血管裂口或创面,从而达到止血目的[5],因此,海绵的吸水率与止血效果有着密切的关系,本实验中采用吸水率作为衡量海绵的指标。

1实验部分

1.1材料与仪器

木薯淀粉(食品级)。电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;数显六孔水浴锅,郑州长城工贸有限公司;低温冰箱(sanyo);冷冻干燥机LGJ-25C 型,北京四环科学仪器厂有限公司。

1.2木薯淀粉海绵的制备

将不同比例木薯淀粉与去离子水倒入1 L圆底烧瓶中,80℃加热搅拌,糊化1h,室温下冷却,倒入模具中[6]。置入低温冰箱中预冻一定时间后,放入冷冻干燥机中,冷冻干燥条件:时间36h、冷冻I温度 -60℃、真空度10Pa以下,得到糊化木薯淀粉海绵[4,5,6]。

1.3吸水率的测定

将真空冷冻干燥的复合海绵置入装有无水氯化钙的干燥器中,于室温下每隔3h称重1次,到试样恒重为止,称得质量为干重,记为W1。将其置于过量水中,待其吸水溶胀平衡后,置于60目筛网上沥干水分,称重记为W2。吸水倍率=(W2-W1)/W1×100%,重复4次,取平均值[7,8,9]。

1.4单因素实验

选择淀粉/水配比(m/m)、预冻温度(℃)、预冻时间(h)为考察因素。以吸水率及表面形貌作为筛选指标。选择各因素条件最佳范围。

1.5正交实验

选择淀粉/水配比(m/m,因素A)、预冻温度(℃,因素B)、预冻时间(h,因素C)为考察因素。以吸水率作为筛选指标,优选海绵制备工艺。因素水平设计见表1。

2结果与讨论

2.1不同水、淀粉比对木薯淀粉海绵成型及吸水率的影响

根据制备工艺,对淀粉和水的配比进行考察,结果如图1所示。由图可见,随着水和淀粉的比例增加,海绵的吸水率随着提高,在1:30时达到最大值,继续增加水的量,吸水率反而下降。

海绵中的孔道是由于低压下冰升华所形成的[10],因此,在一定的范围内,随着水量的增加,所形成的冰晶数量也随之增加,冰晶升华后形成的孔道数也随之增加,因此,吸水率逐渐提高。但水和淀粉的比例过高时,过量水的存在会导致淀粉分子的缠结点大量减少,分子间的作用力减弱,海绵会出现严重冰花、裂纹以及断裂结构,吸水率呈下降趋势。故水和淀粉比逐步增大时,吸水率增加,水和淀粉比在1∶30时,吸水率最高,继续增大水的比例,吸水率反而下降。

(预冻温度-60℃,预冻时间24h)

2.2预冻温度对木薯淀粉海绵成型及吸水倍率影响

根据制备工艺,对预冻温度进行考察,结果如图2所示。

图2表明,预冻温度为 -60℃时,吸水率达到最高。温度继续降低,吸水率下降。较高温度有利于冰晶的生长,较低的温度有利于晶核的形成[10],最终导致在较高温度时形成的孔道较大,而在较低温度下形成的孔道相对较小,根据拉普拉斯公式,孔道越小越有利于毛细管作用,因此,孔道过大,反而不利于海绵的吸水,这与实验所得到的结果相一致。另一方面,随着预冻温度的降低,所形成的孔道会随之减小,而吸水材料在吸水后会发生膨胀,从而阻止水向材料内部扩散,影响材料的吸水能力[11],因此,当孔道小于一定值后,材料的吸水率会有下降,这也与实验结果相符合。

(淀粉:水=1∶30,预冻时间24h)

2.3预冻时间对木薯淀粉海绵成型及吸水率的影响

(淀粉:水=1∶30,预冻温度-60℃)

图3显示,在一定的时间内,所制得海绵的吸水率随着预冻时间的增加而增加,在12h时达到最大值,继续增加预冻时间,吸水率下降。冷冻过程中形成的冰晶升华后即成为海绵中的孔道结构,因此,产生上述现象的可能原因为预冻一定时间内,冰晶形成并开始生长,在此期间内,随着冰晶的生长,孔道随之增长,但当冰晶体积膨胀到一定程度时,就会使淀粉海绵缠结点大量减少,海绵支架断裂[10],从而使得海绵的吸水率降低。样品在12h时,吸水率达到最高。随预冻时间的延长,吸水率呈下降趋势。

2.4正交实验结果

采用SPSS 13 对正交实验(表1)进行方差分析。结果:各因素对实验结果有显著影响(P<0.05),各因素的主次顺序为B>A>C,即预冻温度、水/淀粉比例、预冻时间。各因素水平对结果影响的强弱顺序是:A2>A3>A1,B2>B1>B3,C2>C3>C1。因此最佳工艺为A2B2C2。即淀粉和水比例为1∶30,预冻温度为 -60℃,预冻时间为12h。

3结论

对木薯糊化淀粉海绵的制备工艺进行了优化,实验确定的最优工艺为:淀粉和水比例为1∶3,预冻温度为-60℃,预冻时间为12h,最佳工艺所制备的海绵表面光滑平整,具有较好的吸水率,符合医用止血海绵的基本特征。实验中所采用的原料为木薯淀粉,具有蛋白质含量低,代谢机理明确等特点,因此有望成为一种较为理想的止血材料。

摘要：采用冷冻干燥法制备糊化木薯淀粉海绵,在单因素实验基础上进行正交实验,考察预冻温度、预冻时间、淀粉和水的比例对木薯淀粉海绵吸水率的影响,确定吸水率最佳的海绵制备工艺条件为:淀粉和水比例为1∶30、预冻温度-60℃、预冻时间12h。

关键词：木薯淀粉,海绵

参考文献

[1]汪向飞,张晓丹,周汉新.生物医用可吸收止血材料的研究与临床应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(21):3973-3976.

[2]余雪松,黄赤兵,张艮甫.局部止血材料临床应用瑞状[J].创伤外科杂志,2008,14(6):23-26.

[3]包劲松,徐律平,包志毅,等.淀粉特性与工业应用研究进展[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2002,28(6):684-702.

[4]黎先发.真空冷冻干燥技术在生物材料制备中的应用与发展[J].西南科技大学学报,2004,19(2):117-111.

[5]Kinoshita Y,Matsuo M,Todoki K,et al.Vascular administra-tion of adenoviral vector soaked in absorbable gelatin spongeparticles(GSP)prolongs the transgene expression in hepatocytes[J].Cancer Gene Ther,2005,12(2):116-121.

[6]李志达,吴永然,陈剑锋,等.预糊化淀粉的研制[J].福州大学学报(自然科学版),1995,23(1):100-104.

[7]何小维,陈巍,李忠彦,等.羧甲基纤维素钠/壳聚糖复合海绵制备工艺研究[J].化工新型材料,2007,35(7):59-61.

[8]樊李红,赵喆,黄进,等.壳聚糖/海藻酸钠聚电解质海绵及抗菌功能[J].武汉理工大学学报,2006,28(11):25-31.

[9]Jianbiao Ma,Hongjun Wang,Binglin He,et al.A preliminary invitro study on the fabrication and tissue engineer ing applicationsof a novel chitosan bilayer material as a scaffold of human neofe-tal dermal fibroblasts[J].Biomaterials,2001,22:331-336.

[10]胡沁,涂新星,马敬红,等.冷冻干燥过程中热传递对淀粉海绵孔洞结构的影响[J].材料导报,2010,24(15):401-404.

[11]Li Xuan,Zhang Chen,Du Zhongjie,et al.Preparation of hydro-philic/hydrophobic porous materials[J].Journal of Colloid andInterface Science,2008,323(1):120-125.

糊化淀粉 篇2

糊化淀粉尿素 (urea starch gelatinization) 正是基于这样的条件而生的, 它是将磨碎的谷物 (或高淀粉精料如玉米、高粱等) 与尿素均匀混合后, 在适合温度 (多数在121~176℃) 及压力 (一般在28~35 kg/cm2或2 744~3 430kPa) 下, 生成的淀粉与尿素的均匀混合物, 是国内畜牧工作者根据本国经验和借鉴国外的一些成果自行研制的一种反刍动物蛋白质替代料。淀粉糊化胶性的凝胶体, 外观为酥脆棒状、淡黄色、肉眼细看多微孔。影响糊化度的因素为原料的粒度和含水率、膨化腔工作时的温度和膨化腔内的压力等。

糊化淀粉尿素与普通的尿素相比有以下几点优势:首先, 它很好的解决了NH3在瘤胃内释放过快而引起的氨中毒;其次提高了对NH3的利用率, 从而提高了尿素的利用率;再次, 它有较好的适口性, 提高了采食速度。本次试验旨在确定在肉牛精料部分糊化淀粉尿素适宜的添加量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

在同一牛舍内选择经过驱虫处理的能很好的适应本牛场的饲养管理且体重相近的16头9月龄西门塔尔肉牛作为实验对象, 糊化淀粉尿素同一在正规的地方购买, 低蛋白精料本实验场地自制。

1.2 试验过程

1.2.1 试验准备工作:

打扫干净通风向阳已消毒彻底的16间饲养室, 对将进行实验的16头西门塔尔肉牛进行驱虫、消毒、检测、隔离等准备工作。当这16头肉牛进入饲养室以后进行称重, 并开始进行登记并建好档案。

1.2.2 试验方法:

选用16头9月龄西门塔尔肉牛生长牛, 初始体重248.35kg左右, 组成实验群体, 随机分为四组, 将第一组作为对照组饲喂不含尿素的精补料, 第二、第三、第四组依次饲喂添加了1%、2%、3%的糊化淀粉尿素的精补料, 在相同的饲养条件下进行饲养管理。先进行12 d的预试期, 再进行30 d的实验期, 统计日增重、日采食量、料肉比3个生长性能指标, 利用方差分析进行差异显著性检验, 确定糊化淀粉尿素较适宜的添加量。

1.2.3 试验日粮及制备:

每天定时饲喂基础日粮为:每日固定每头牛采食玉米秸杆14 kg, 玉米杆青贮料6 kg, 配合精料5 kg, 水不限量, 自由饮水。

%

对照组 (不添加尿素) , 粗蛋白为15.2%, 添加1%的尿素组, 粗蛋白为16.0%, 添加2%尿素组粗蛋白为16.8%, 添加3%尿素组粗蛋白为17.4%。第一处理组 (对照组) 饲喂玉米秸杆14kg, 玉米杆青贮料6 kg, 不含尿素的配合精料5 kg, 试验组除饲喂玉米秸杆14 kg, 玉米杆青贮料6 kg外还饲喂依次添加了1%、2%、3%的糊化淀粉尿素的精补料5 kg。

1.2.4 试验动物的饲养管理:

饲养管理:对各处理组西门塔尔肉牛采用统一管理, 定时投料的方式进行饲养。日喂3次, 早中晚各投喂饲料1次, 喂量以饲槽内略有剩余为度。在整个试验期内尽量控制饲养管理条件的一致性。

1.2.5 数据分析:

根据试验所得数据, 应用F检验法对4个处理组肉牛的日均采食量、日增重、料肉比分别进行单因素试验资料的方差分析, 检验四种不同糊化淀粉尿素含量的精饲料对仔猪日均采食量、日增重、料肉比的影响差异是否显著, 若差异显著 (P<0.05) , 再用SSR法对各处理组进行多重比较。

2 试验结果与分析

2.1 试验期内各处理组肉牛生长性能的基本情况及方差分析表

将试验期内各处理组肉牛生长性能指标进行多重结果比较整理后列于表2, 通过采用SSR法对4个处理组间的平均日增重、料肉比的差异性进行多重比较 (表2) 多重比较的结果表明:处理组Ⅳ即添加有3%的糊化淀粉尿素的精补料的平均日增重最大, 达到了0.89 kg处理组Ⅲ、Ⅳ即添加有2%、3%的糊化淀粉尿素的精补料的料肉比最小, 均为3.6∶1。

2.2 日平均增重方差分析 (SSR法) 结果分析

kg

注:料肉比中的料为精料部分, 各平均数间凡有一个相同字母的即为差异不显著, 凡无相同字母的即为差异显著

处理组Ⅰ (空白对照组没有添加糊化淀粉尿素) 与处理组Ⅱ即添加有1%的糊化淀粉尿素相比差异显著, 与处理组Ⅲ即添加有2%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) , 与处理组Ⅳ即添加有3%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) 。处理组Ⅱ与处理组Ⅲ相比差异极显著 (P<0.01) , 处理组Ⅱ与处理组Ⅳ相比差异极显著 (P<0.01) 。处理组Ⅲ与处理组Ⅳ相比差异不显著 (P>0.05) 。

2.3 料肉比方差分析 (SSR法) 结果分析

处理组Ⅰ (空白对照组没有添加糊化淀粉尿素) 与处理组Ⅱ即添加有1%的糊化淀粉尿素相比差异显著, 与处理组Ⅲ即添加有2%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) , 与处理组Ⅳ即添加有3%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) 。处理组Ⅱ与处理组Ⅲ相比差异极显著 (P<0.01) , 处理组Ⅱ与处理组Ⅳ相比差异极显著 (P<0.01) 。处理组Ⅲ与处理组Ⅳ相比差异不显著 (P>0.05) 。

3 讨论

3.1 添加不同剂量的糊化淀粉尿素对日平均增重的影响

通过方差分析可得向西门塔尔肉牛精补料中添加一定浓度的糊化淀粉尿素可以明显的提高日增重, 处理组Ⅰ (空白对照组没有添加糊化淀粉尿素) 与处理组Ⅱ即添加有1%的糊化淀粉尿素相比差异显著, 与处理组Ⅲ即添加有2%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) , 与处理组Ⅳ即添加有3%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) 。但是当升到一定浓度2%时日平均增重提高量不明显, 处理组Ⅲ与处理组Ⅳ相比差异不显著 (P>0.05) 。由于添加较高水平的糊化淀粉尿素容易引起肉牛氨中毒, 由此可得添加2%的糊化淀粉尿素组为最佳组。

3.2 添加不同剂量的糊化淀粉尿素对料肉比的影响

通过方差分析可得向西门塔尔肉牛精补料中添加一定浓度的糊化淀粉尿素可以明显的降低料肉比, 处理组Ⅰ (空白对照组没有添加糊化淀粉尿素) 与处理组Ⅱ即添加有1%的糊化淀粉尿素相比差异显著, 与处理组Ⅲ即添加有2%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) , 与处理组Ⅳ即添加有3%的糊化淀粉尿素相比差异极显著 (P<0.01) 。但是当升到一定浓度2%时料肉比降低不明显, 处理组Ⅲ与处理组Ⅳ料肉比值相同均为3.6∶1。由于添加较高水平的糊化淀粉尿素容易引起肉牛氨中毒, 由此可得添加2%的糊化淀粉尿素组为最佳组。

4 结论

通过本次实验得出在粗料与精料比为4∶1, 粗蛋白水平为15.2%的肉牛精料中添加2%的糊化淀粉尿素为最适宜。

参考文献

[1]李铁坚.开发糊化淀粉尿素前景广阔.饲料广角, 2000 (08) :26~27

[2]刘乾, 李云.非蛋白氮饲料的开发利用.饲料世界, 200l (5) :12~14

[3]何万领, 邓雯.不同类型尿素特点及其应用[J].黑龙江畜牧兽医, 2005 (1) :48~49.

[4]田培育, 李杰.糊化淀粉缓释尿素质量影响因素及品质评定.饲料博览, 2005, (4) :28~30

[5]王红云, 高占峰, 付才.糊化淀粉缓释尿素研究进展.河北农业科学, 2008 (10) :56~59

糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料的研制 篇3

目前, 由于我国人地矛盾突出, 高蛋白作物种植较少, 蛋白质饲料缺乏成为制约养殖业发展的重要因素。因此, 要实现畜牧业的可持续发展, 重要措施之一就是开发非蛋白氮饲料, 非蛋白氮饲料的开发和应用, 配合科学的青饲、青贮技术以及防疫等措施, 可以较大幅度降低养殖成本[4,5,6], 提高养殖效益, 对帮助农民致富、发展地方经济将起到积极的促进作用。

1 材料与方法

1.1 配方确定方法

产品配方的确定以参照国内外学术文献资料为主, 参考和借鉴国内饲料生产企业和养殖企业经验为辅。

1.2 设备选择和改造

加工设备选择河南某机械加工厂生产的SLP-60型膨化机, 并对出口模头孔径进行了改进。

1.3 动物饲喂试验

项目动物饲喂试验选择太原三元灯现代农业发展有限公司种畜繁育中心的绵羊, 试验方案为:将20只肉用绵羊分为试验组和对照组, 每组10只, 适应期13 d, 预饲期7d, 正式饲喂期20 d。试验组和对照组饲喂同等质量和数量的青贮饲草, 试验组精料添加糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料;对照组在辅料完全一致的情况下, 用豆粕代替糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料, 保持蛋白含量均在17%左右, 每天每只吃400 g, 试验组相当于每只羊每天饲喂60 g糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料。在正试期始末各连续2 d空腹称重, 取平均数, 用以比较试验前后体重变化。

2 结果与分析

2.1 产品配方研究

在配方研究中, 主要考虑尿素添加比例。经多次试验, 确定了适宜的尿素含量, 不仅可以使产品蛋白含量达到60%以上, 而且产品成型、适口性均较好。此外选择合适的脲酶抑制剂作缓释助剂, 进一步提高产品安全系数和蛋白含量。最终确定的配方为:玉米粉碎后过3 mm筛, 玉米粉63 kg, 尿素21 kg, 膨润土5 kg预混料微量元素1% (具体成分参考繁殖母羊预混料) , 硼砂0.75%, 盐2%, 硫酸钠4%、磷酸氢钙5%。

2.2 加工设备选型和改装

研究加工工艺的第1步是对国产设备进行筛选, 首先利用小型膨化机 (螺杆长度∶直径为176 mm∶34.5 mm) 和56-Ⅲ型双螺杆机2种膨化机进行了试验。2种膨化机的试验结果均不理想, 小型膨化机无论如何都达不预期的糊化度, 而56-Ⅲ型双螺杆机的温度难以控制, 尿素损失严重, 氨挥发带来的刺激味对环境和操作工人都有不同程度的污染, 因此以上2种机型不在选择范围内。

根据对初步试验产品的成型、蛋白含量以及糊化度的分析结果, 基本掌握了产品对原料和设备的基本要求。根据小型膨化机和56-Ⅲ型双螺杆机的试验结果及产品的特殊要求, 了解到只有适当长度和直径的螺杆才可能加工出所需的产品。

对设备的要求包括以下2个方面:一是应以良好的成型状况为第一指标, 设备不能加工稳定成型的产品, 其他指标无从确定;二是保证产品糊化度≥80%。通过网上查询, 对山东、河南等厂商的加工设备进行了多次考察, 带原料进行加工, 然后对试验加工的产品进行成型、剂型、蛋白含量、糊化度和尿素释放率等指标的分析、比较, 然后根据分析结果, 通知厂商对设备进行改造和再加工。最终选定河南某机械加工厂生产的SLP-60型膨化机, 该设备螺杆长度∶直径为287 mm∶58.4 mm, 介于上述2种机型之间, 厂家经过对出口模头孔径的改进, 无数次调试, 试制产品的糊化度达到82.1%~84.9%。

2.3 淀粉糊化度

影响淀粉糊化度的因素很复杂, 如挤压温度、物料细度和水分、进料速度、螺杆结构及其转速、模孔形状及其尺寸、熔融体在机内停留时间等, 但是对单螺杆自热式挤压机, 当挤压机转速与模孔直径固定以后, 能调节的因素仅是物料水分, 而且这2个因素对产品工艺质量影响很大。为了加快工作进展速度, 将进料速度固定, 单纯进行物料水分工艺参数的研究。由于测定糊化度费时, 影响试验进度, 改为采用测量产品膨化指数的方法间接预测产品的糊化度, 膨化指数是挤压膨化料平均直径和模孔直径的比值, 糊化度与膨化指数成正相关, 膨化指数可以直观粗略估计糊化度高低。

从表1可以看出, 随着物料水分的增加, 由于水分的吸热效应降低了温度, 使糊化度和膨化指数下降, 可以得出物料水分以14%~21%比较好, 但是随着糊化度的增加, 膨化指数并非越大越好, 因为产品过于蓬松、比重太小不利于节约包装费用。在保证产品糊化度和尿素溶解率的情况下, 物料水分选择以14%~17%较好。

2.4 动物饲喂试验

动物饲喂试验饲喂20 d后, 试验组绵羊体重日平均增加57.0 g, 对照组绵羊体重日平均增加54.0 g, 2组体重增加差异不显著。由于该次试验以观察产品安全性为主, 一般情况下, 氨中毒的症状是, 轻则食欲减退、精神不振;重则运动失调, 四肢抽搐吐白沫, 如果不及时救治, 2~3 h死亡, 预备食醋用于中和碱性尿素是有效的急救办法。试验组绵羊在饲喂糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料后, 其采食量、体能及外部表现观察, 未见不良影响和异常现象, 说明糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料可以完全代替豆粕。

3 结论与讨论

研究结果表明, 尿素添加比例越高, 蛋白含量和糊化度相应提高, 但是随着尿素的增加, 产品适口性差, 经多次试验, 确定了适宜的尿素含量, 不仅可以使产品蛋白含量达到60%以上, 而且产品成型、适口性均较好。此外, 选择合适的脲酶抑制剂作为缓释助剂, 进一步提高产品安全系数和蛋白含量。最终确定糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料的配方为:玉米粉碎后过3 mm筛, 玉米粉63 kg, 尿素21 kg, 膨润土5 kg预混料微量元素1% (具体成分参考繁殖母羊预混料) , 硼砂0.75%, 盐2%, 硫酸钠4%, 磷酸氢钙5%。

通过试验对比, 最终选定河南某机械加工厂生产的SLP-60型膨化机, 该设备螺杆长度∶直径比值为287 mm∶58.4 mm, 介于小型膨化机和56-Ⅲ型双螺杆机2种机型之间, 厂家经过对出口模头孔径的改进、无数次调试, 试制产品的糊化度达到82.1%~84.9%。在保证产品糊化度和尿素溶解率的情况下, 物料水分选择以14%~17%较好。绵羊在饲喂糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料后, 日平均体重增加57.0 g, 采食量、体能及外部表现观察未见不良影响和异常现象, 说明糊化淀粉尿素高蛋白浓缩料可以完全代替豆粕。

参考文献

[1]王敏.糊化淀粉尿素—膨化加工技术的研究与实践[J].饲料与畜牧, 2005 (3) :9-10.

[2]田培育, 李杰.糊化淀粉缓释尿素质量影响因素及品质评定[J].饲料博览, 2005 (4) :28-30.

[3]王红云, 高占峰, 付才.糊化淀粉缓释尿素研究进展[J].河北农业科学, 2008, 12 (10) :56-59.

[4]孙惠贤.糊化淀粉尿素对肉牛生长性能的影响[J].畜禽业, 2009 (8) :44-46.

[5]田培育.糊化淀粉缓释尿素品质评定及对绵羊氮代谢的影响[D].哈尔滨:东北农业大学, 2005.

糊化淀粉 篇4

关键词：不同系统面粉,损伤淀粉,降落数值,糊化特性

淀粉主要集中在小麦籽粒的胚乳部分, 占小麦籽粒质量的57%~67%, 面粉质量的67%, 胚乳质量的70%。小麦淀粉以淀粉粒的形式存在于胚乳, 包含两种类型, 通常被人们称之为A型和B型淀粉粒。A型淀粉粒比较大, 直径一般在10~38μm, 呈透镜状, 质量占胚乳总淀粉粒总量的70%~80%, 但数量占总淀粉粒的10%左右;B型淀粉粒直径小于10μm, 呈球形或不规则的多面体, 质量占胚乳总淀粉粒总量的30%左右, 而数量却占总淀粉粒数目的90%以上。

损伤淀粉是指小麦加工成面粉时由于机械的碾压作用有少量的淀粉外层被损伤, 从而造成淀粉粒的损伤。有关资料表明:硬质小麦加工的面粉的损伤淀粉值为15~23UCD, 而软质小麦生产面粉的损伤淀粉值为8~12UCD;损伤淀粉对面粉的烘焙和蒸煮品质有一定的影响。完整的淀粉粒表面有一层细胞膜, 能保护淀粉免受外界物质 (酶、水和酸) 的侵入, 所以完整的淀粉粒不容易被α-淀粉酶和β-淀粉酶作用。而淀粉损伤后却易于被淀粉酶作用而产生糊精、麦芽糖和葡萄糖等, 因此会对面团及面类制品的质量产生一定的影响, 它们对于面团的发酵烘焙期间的吸水量有着重要的影响作用, 未损伤淀粉吸水量是自身质量0.33倍, 损伤淀粉能吸收自身质量1倍的水。面粉中α-淀粉酶的活性一般用降落数值反映, 降落数值越大说明面粉中α-淀粉酶活性越小, 反之, 降落数值越小说明面粉中α-淀粉酶活性越大。

为了探索面粉降落数值及损伤淀粉与糊化特性之间的关系, 本研究选用小麦加工过程的21种系统粉, 选用数据统计分析手段, 探索小麦面粉的降落数值、损伤淀粉含量及其与糊化特性之间的关系。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

小麦系统粉:1B1、2B2、3B2和4B2为皮磨系统出粉点的面粉;1M1-1上、2M1下、3M1上、4M1上、5M上、6M上和7M为心磨系统出粉点的面粉;D1上、D2上东、D3西和D4上为重筛系统出粉点的面粉:DF为打麸系统出粉点的面粉;DM为心磨系统重筛出粉点的面粉;1T上和2T为尾磨系统出粉点的面粉;1S1和2S为渣磨系统出粉点的面粉。

1.2 试验方法

1.2.1 水分含量的测定

水分含量的测定采用烘箱干燥法, 具体操作参照GB/T 5009.5-1985。

1.2.2 灰分含量的测定

灰分含量的测定采用灼烧法, 具体操作参照GB/T5505-2008。

1.2.3 粗蛋白的测定

粗蛋白含量的测定采用微量凯氏定氮法, 具体操作参照GB/T 5009.5-2003。

1.2.4 降落数值的测定

降落数值的测定采用GB/T 10361-89方法及相应仪器。

1.2.5 面粉糊化特性指标测定

面粉糊化特性指标测定采用AACC Method 76-21方法, 采用快速黏度分析仪 (RVA, 澳大利亚NEWPORT公司) 进行测定, 主要测试参数有:峰值黏度、低谷黏度、衰减值 (亦称稀懈值) 、最终黏度、回生值、峰值时间和初始糊化温度。

1.2.6 损伤淀粉含量的测定

损伤淀粉含量的测定采用Sdmatic损伤淀粉测定仪 (法国特里白特-雷诺公司) 进行测定, 具体步骤如下:准备1个塑料瓶, 精确量取120m L蒸馏水 (±0.1m L) , 称量3g硼酸, 3g碘化钾, 加入1滴硫代硫酸钠 (0.1mol/L) 。使试剂溶解, 然后把试剂液倒入反应杯中, 把反应杯放入Sdmatic仪器, 放下上臂。精确称重1±0.1g面粉, 把面粉样品倒入小匙, 并将小匙放入Sdmatic仪器。从主菜单点击TEST图标开始测试, 然后点击面粉“flour”, 用笔在数字键盘输入面粉重量、水分和蛋白质含量。点击“TEST”图标开始测试。试验完成后, 屏幕上显示损伤淀粉和其他2个标度单位值, 记录下来即可。

2 结果与分析

2.1 系统粉基本理化指标分析

系统粉样的基本理化指标主要测定了水分 (%) 、灰分 (%) 、蛋白含量 (%) 以及降落数值 (s) 和损伤淀粉含量 (s) , 测定结果见表1。

由表1可知:受试系统粉的水分含量变化不大, 分布范围为12.2%~14.8%;衡量小麦粉加工精度的灰分分布范围为0.39%~1.16%, 随着高灰分的外层胚乳和糊粉层逐渐被磨到面粉中皮磨系统粉的灰分含量呈现前路到后路逐渐递增的趋势;受试系统粉的蛋白质分布范围在11.99%~21.19%, 其中最低的为4M1上, 为11.99%, 最高的为DF2, 为21.19%;降落数值主要是反应面粉中α-淀粉酶的活性, 降落数值较高时表示α-淀粉酶活性较低, 反之α-淀粉酶活性较强, 受试小麦品种的降落数值平均为559s, 变化范围为388~743s;损伤淀粉含量分布范围为14.3%~26.9%, 从而可以看出, 小麦加工各系统物料损伤淀粉含量不同, 这是由于研磨道数以及淀粉特性不同, 不同系统物料淀粉粒的损伤程度不同。

2.2 系统粉糊化特性分析

小麦系统粉中的糊化特性主要测定了糊化温度 (℃) 、峰值黏度 (CP) 、最低黏度 (CP) , 最终黏度 (CP) 、降落值 (CP) 和回伸值 (CP) , 测定结果见表2。

一般情况下, 淀粉在常温下是不溶于水的。但当淀粉被加热到一定温度时, 淀粉粒开始吸水膨胀, 当加热温度达到一定时, 淀粉粒一直膨胀到原直径5倍以上, 全体变成半透明的糊状。由表2可知:不同的研磨方式下的糊化温度是不同, 在同一研磨系统中, 随着研磨的强度增加, 糊化温度也在增加, 这可能与损伤淀粉含量有一定的关系;在整个磨粉系统中, 糊化温度范围为51~86.35℃之间;皮磨粉起始糊化温度高于心磨粉, 这可能与B淀粉含量有关, 皮磨系统的B淀粉含量要高于心磨系统, B淀粉内部结构紧密, 糊化困难, 糊化温度高;峰值黏度、最低黏度和最终黏度这3个值的变化趋势一致;前路粉黏度普遍高于后路面粉;在心磨系统中黏度曲线是最高的, 这可能是因为淀粉中支链淀粉的分子量远大于直链淀粉, 因为淀粉糊的黏度主要是由支链淀粉的水化作用引起的, 在同一磨粉系统中, 随研磨道数增加, 这3个值均有所降低;受试系统粉回升值分布范围为1 290~1 543cp, 这与其直链淀粉含量高有关, 直链淀粉分子呈直链状构造, 在溶液中空间障碍小, 易于取向, 易于老化;在皮磨系统、心磨系统中回升值随碾磨道数的增加而下降。

2.3 降落数值及损伤淀粉与糊化特性之间的关系

21种不同小麦系统粉间的各个参数间的相关性分析见表3。

注:*, 5%显著相关;**, 1%显著相关。

由表3可知:损伤淀粉与糊化特性之间的相关性不大, 这主要是因为各系统粉中淀粉的含量不同, 而糊化主要是由淀粉引起的, 糊化特性与淀粉含量之间呈显著相关的关系, 同时还有研究报道, 淀粉的糊化特型与直链淀粉也存在显著相关的关系。而损伤淀粉主要受多种因素所产生, 如研磨道数的长短、籽粒的硬度、面粉粒度和淀粉含量等。

降落数值与糊化温度 (r=-0.179) 、峰值黏度 (r=-0.228) 、最低黏度 (r=-0.274) 和最终黏度 (r=-0.195) 存在一定的负相关性, 降落数值反应了α-淀粉酶的活性, α-淀粉酶是用来降解淀粉的, 淀粉酶活性高, 面粉中降解淀粉就多, 则面粉中未被降解的淀粉就少, 糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度就低;反之表明面粉中未被降解的淀粉多, 糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度就高。

糊化温度与峰值黏度、最低黏度、最终黏度、降落值和回升值存在极显著负相关性相关, 相关系数分别为r=-0.600、-0.557、-0.600、-0.564和-0.549, 而峰值黏度与最低黏度、最终黏度、降落值和回升值之间呈极显著正相关, 相关系数分别为r=0.978、0.973、0.799和0.455;而回升值和最低黏度和降落值显著性不明显。

3 结论

在系统粉中, 损伤淀粉的含量与糊化特性之间的相关性不显著, 同时研究还得出降落数值与糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度存在一定的负相关性, 相关系数分别为r=-0.179、-0.228、-0.274和-0.195, 即降落数值高, 糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度就低;降落数值低, 糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度就高;糊化温度与峰值黏度、最低黏度和最终黏度之间呈显著负相关, 相关系数分别为r=-0.600、-0.557、-0.600、-0.564和-0.549。糊化峰值黏度与最低黏度、最终黏度、降落值和回升值之间呈极显著正相关, 回升值和最低黏度和降落值显著性不明显。

参考文献

[1]刘亚伟.小麦精深加工-分离.重组.转化技术[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[2]银永安, 齐军仓, 李卫华, 等.小麦胚乳A、B型淀粉粒理化特性研究[J].中国农业科学, 2010, 43 (11) :2372-2379.

[3]王晨光.损伤淀粉仪在面粉厂的应用[J].面粉通讯, 2006年 (5) :34-36.

[4]李利民, 郑学玲, 姚惠原.面粉中的碳水化合物在面包烘焙食品中的作用[J].粮食与饲料工业, 2000 (9) :41-43.

[5]纪建海, 李桂芹, 马雪姣.国产小麦生产面条专用粉的技术研究[J].粮油加工, 2009 (2) :70-73.

[6]王肇慈.粮食食品品质分析[M].北京:中国轻工业出版社, 2000.

[7]朱永义.谷物加工工艺与设备[M].北京:科学出版社, 2002.

[8]陈志成.制粉师工程手册[M].北京:中国轻工业出版社, 2007.

[9]刘鹏, 王静, 刘钟栋, 等.糯质小麦淀粉理化特性研究[J].粮油加工, 2006 (11) :72-75.

[10]黄婷, 汪鑫.小麦品种面粉黏度性状的品质分析[J].种子, 2008, 27 (1) :73-77.

[11]包劲松.应用RVA测定米粉淀粉成糊温度[J].中国水稻科学, 2007, 21 (5) :543-546.