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裹糊食品的脱壳

2013-7-7

在前面的文章中提到了温度会造成裹糊产品脱壳,现在补充另外一个重要因素--淀粉的糊化和粘性问题。

大家知道,玉米淀粉是在食品加工中应用比较广泛的增稠剂、功能性添加剂,其糊化温度是67 - 72度,这时候其黏度最高且相对稳定。但是我们在制作面糊的时候,经常要和一些其他添加剂如食盐等混合,其糊化温度将略有下降。因此要注意以下几点:
- 蒸煮时间过长、温度过高,超过了淀粉糊化的温度,必然造成其粘结力下降
- 过分混合搅拌,由于剪切力的关系,将造成淀粉颗粒破裂,导致粘性下降

- 混合后静置时间过长,淀粉链将平行排列发生凝沉而形成结晶析出,也会使粘结力下降

以下这篇文章对于这个问题写得非常专业,可供参考。

淀粉的糊化和淀粉糊
淀粉是天然光合成,微小颗粒存在,不溶于水,一难被酶解。这种颗粒的直接应用很少,一般是利用其糊化性质,在水的存在下加热,使颗粒吸水膨胀,形成水溶粘稠的糊,应用所得的淀粉糊。淀粉的糊化性质和淀粉糊的性质关系应用,至为重要。

1 淀粉的糊化
淀粉颗粒不溶于水,但在水中能吸收少量水分,颗粒稍膨胀。普通玉米淀粉和马铃薯淀粉在水中所含平衡水分大约28%和33%。这种吸水和膨胀现象是可逆的,水分被干燥后仍恢复原来的颗粒结构大小。

混淀粉于水中,不停地搅拌。颗粒悬浮于水中,形成白色悬浮液,称为淀粉乳。加热淀粉乳,颗粒随温度的升高,吸水更多,膨胀更大,达到一定的温度,原淀粉结构被破坏,吸水膨胀成粘稠胶体糊。这种现象称为糊化,其温度称为糊化温度,形成的胶体称为淀粉糊。

淀粉的糊化温度在不同品种间存在差别,同一种淀粉在大小不同的颗粒间也存在差别。大颗粒易棚化,糊化温度低,小颗粒难糊化,糊化温度高。一淀粉颗粒的差别很大(2~150μm),淀粉乳受热,其中大颗粒先糊化,接着更多颗粒糊化,最后小颗粒糊化。糊化温度是一个范围,相差约10℃,并不是一个固定的温度值。玉米淀粉糊化温度为62~72℃,马铃薯淀粉糊化温度为56~68℃。

淀粉的糊化是吸热反应,热破坏淀粉分子间氢键,颗粒膨胀、吸水,结晶结构被破坏,偏光十字消失。一种常用的测定糊化温度方法便是利用这种性质 ,偏光十字消失温度为糊化温度。此方法应用偏光显微镜和电加热台,操作简单,结果可靠。混少量淀粉样品入水中,浓度约0.1%~0.2%,取样滴于玻片上,约合100 ~200 个淀粉颗粒,四周围滴以甘油或矿物油,盖上玻片,置于电加热台上,约2 ℃/min 速度加热,经偏光显微镜观查,有颗粒偏光十字消失为糊化开始温度,随温度上升,更多颗粒糊化,约98 %颗粒糊化,便为糊化完成温度。少量较小颗粒糊化困难,忽略之。根据颗粒糊化的数量,还能估计约50 %颗粒被湖化,其温度为玉米淀粉62 -67 -72 ℃,马铃薯淀粉56 一63 - 68℃,木薯淀粉52- 57 - 64 ℃ 。

若干种化合物影响淀粉的糊化难易,有的促进湖化,糊化温度降低,如氢氧化钠、尿素、二甲基亚砜、水杨酸盐、硫氰酸盐、碘化物等。 氢氧化钠的影响强,能使淀粉在室温糊化。有的化合物能影响糊化困难,如硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等,蔗糖也有影响。表2 为几种化合物量对玉米淀粉称化温度62 ~72 ℃的影响。


2 淀粉糊
不同品种的淀粉糊性质,在若干方面存在差别,没有两 种淀粉的糊是完全相同的。几种淀粉糊性质的大致比较,列于表3。

粘度是淀粉糊的最重要性质,面在普遍用粘度曲线测定,布纳班德(Brabender)粘度仪已成通用的仪器。置淀粉样品乳液于杯中,落下针式搅拌器。开动操作,以5℃/min速度升温,到95℃保温1h,以1.5℃/min速度降温到50℃,保持1h,仪器自动绘出粘度变化曲线,单位为Bu(Brabender unit)。图1为几种淀粉糊粘度曲线。

马铃薯淀粉最易糊化在较低温度就湖化,粘度上升快而高,但稳定性差,很快下降。木薯淀粉糊化较难,在较高温度糊化度上升和峰粘度远低于马铃薯淀粉,但稳定性高,下降少。玉米和小麦糊化难,在较高温度才糊化,粘度上升少,但冷却后粘度上升。不同淀粉的糊化性质不相同。 

淀粉颗粒在糊化曲线测定过程中的形貌变化示意绘图。淀粉颗粒随温度增高、吸水、膨胀,粘度增高 ,膨胀最大,粘度最高,体积大的膨胀颗粒强度弱,受搅拌剪力影响而破裂,粘度大大下降。冷却后,链淀粉趋向结合。粘度上升。

淀粉糊具有粘韧性,能用糊丝长短表示。放一根木片入马铃薯淀粉糊中,取出,糊丝长,难断,粘韧性强。同样放木片于玉米淀粉棚中,取出,糊丝短,易断,粘韧性弱。马铃薯淀粉称为长糊丝,玉米淀粉糊为短糊丝。

冷却热淀粉糊,粘度增高,成半固体凝胶。玉米、小麦淀粉糊的凝胶强度较高,马铃薯、木薯淀粉糊凝胶强度弱,糯玉米淀粉糊难成凝胶。凝胶具有不同的透听度,马铃薯淀粉凝胶很透明,玉米淀粉凝胶不透明。

淀粉糊放置冷却成凝胶过程中,链淀粉分子间趋向平行排列,经氢键结合成结晶结构,不溶于水,增大到一定程度则胶体结构被破坏,有白色沉淀下降,水分析出,这种现象称为凝沉(Retrogradation )。玉米类谷物淀粉的凝沉性强,凝胶稳定性弱,影响应用。马铃薯等薯类淀粉的凝沉性弱。糯玉米淀粉不含键淀粉,凝沉性很弱。曾放置不同淀粉糊,测定凝沉性变化,表示于图3。

曾由小麦、玉米和马铃薯淀粉分离其链淀粉,比较其凝沉性,小麦和玉米淀粉最强,马铃薯淀粉较弱,如图4所表示。凝沉主要是由于键淀粉分子间的结合,支淀粉分子因有支叉给构,不发失此现象,且对链淀粉分子间的结合有一定的抑制作用。但是在较高浓度或低温下,支淀粉分子的侧键也会稍结合凝沉,但程度很低。链淀粉分子聚合度在100 ~200 间的凝沉性强。玉米淀粉合链淀粉27 %, 聚合度200 ~1200 ,凝沉性强,还含有0.6 %脂类化合物有促进凝沉作用。马铃薯淀粉含链淀粉20 %,聚合度约1 000~6 000,凝沉性弱。浓度增高促进凝沉加快,温度降低趋向O ℃,凝沉加快。在pH7,凝沉速度最快, pH10 以上和 pH2 以下,凝沉很慢。

淀粉是颗粒存在,但食品和非食品应用几乎都是加热糊化,应用所得的糊。淀粉糊的性质关系应用至为重要。以前是选用具有要求性质的品种,但是随着不同工业科学技术的发展,在些淀粉品种已不再适合新工艺的要求,有些性质又不具备,于是发展了。变性淀粉工业,供应食品和非食品工业应用,效果很好。目前,变性淀粉技术已达很高水平,几乎能生产出使具有任何需要性质的新产品,发展很快。

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