多糖類(lèi)食品添加劑抑制鮮濕面老化機(jī)理研究

肖 東周文化 鄧 航 黃 陽(yáng)

(1. 糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3. 湖南省振華食品檢測(cè)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

多糖類(lèi)食品添加劑抑制鮮濕面老化機(jī)理研究

肖 東1,2周文化1,2鄧 航1,2黃 陽(yáng)3

(1. 糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3. 湖南省振華食品檢測(cè)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

探討3種不同親水多糖的添加量和儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)鮮濕面淀粉熱力學(xué)行為產(chǎn)生的影響。利用差示量熱掃描(differential scanning calorimeter，DSC)、Avrami方程和Hyperchem 8.0軟件對(duì)分別添加瓜爾膠、卡拉膠、魔芋膠3種親水多糖的鮮濕面老化動(dòng)力學(xué)方程與分子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析。結(jié)果表明：多糖/鮮濕面體系的糊化溫度范圍(T01～Tc1)為55.30～72.82 ℃，多糖/鮮濕面體系的糊化焓(ΔH0)高于空白組；多糖/鮮濕面體系的融化支鏈淀粉重結(jié)晶所需的老化焓(ΔH)低于空白組；多糖/鮮濕面體系的成核方式(n1)變化范圍為：n1=0.742～0.816，均大于空白組(n=0.732)且不斷趨近于自發(fā)成核；多糖/鮮濕面體系的重結(jié)晶的變化速率常數(shù)(k1)變化范圍為0.251～0.309，且均小于空白組(k=0.388)。Hyperchem 8.0軟件模擬圖像顯示：淀粉分子上的羥基和多糖分子上的羥基競(jìng)爭(zhēng)性聚集大量水分子而延緩水分子在淀粉分子周?chē)匦路植肌Ｌ砑?.4%的瓜爾膠抑制老化效果最好，儲(chǔ)藏21 d時(shí)最大老化度僅為45.21%(CK組為68.25%)，老化動(dòng)力學(xué)方程為Y=0.816x-1.382(R2=0.947)。

鮮濕面；多糖；糊化；老化；Avrami；差示量熱掃描；分子構(gòu)象

鮮濕面制作過(guò)程中面筋充分吸水而不進(jìn)行干燥，故能較好地保持其口感風(fēng)味(麥香味濃郁，口感爽滑)，但成品面條水分含量高，因此貨架期內(nèi)容易發(fā)生老化現(xiàn)象引起斷條率增加，嚴(yán)重影響鮮濕面的銷(xiāo)售與推廣[1-2]。淀粉包含直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種類(lèi)型的分子。淀粉顆粒在水分子環(huán)境中受熱會(huì)由有序相轉(zhuǎn)化為無(wú)序相，這一階段被稱(chēng)為糊化，也稱(chēng)為凝膠化[3]。但是這種狀態(tài)是一種非平衡的過(guò)渡，水分子擴(kuò)散進(jìn)入淀粉顆粒，吸收大量熱量，引起淀粉顆粒水化，腫脹直至淀粉結(jié)晶膠束消失，直鏈淀粉浸出。冷卻后，淀粉鏈中經(jīng)過(guò)糊化的直鏈與支鏈淀粉再聚集，導(dǎo)致更有序結(jié)構(gòu)的形成，這些分子集體交互的過(guò)程則稱(chēng)為老化[4]。影響小麥制品的老化內(nèi)因主要是淀粉分子構(gòu)象、分子量、直支比及脂肪蛋白質(zhì)等，而外因主要是加工方式、儲(chǔ)藏溫度、時(shí)間及水分含量等[5]。研究[6-9]表明，多糖可應(yīng)用于防止各種淀粉老化，并能改良淀粉品質(zhì)。 汪霞麗等[10]研究表明通過(guò)使用親水膠體、乳化劑、多糖等物性修飾劑能夠較好地抑制方便濕米粉的老化，達(dá)到較好的抗老化效果。呂振磊等[11]采用RVA、TPA等方法研究瓜爾豆膠、魔芋膠、CMC和黃原膠4種親水膠體對(duì)面粉糊化特性和面條品質(zhì)的影響，結(jié)果表明4種均可用于面條的加工。王元蘭等[12]研究表明通過(guò)分子間氫鍵形成了以卡拉膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主，魔芋膠穿插其中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系，認(rèn)為親水性膠體之間能夠以協(xié)同作用共同作用于淀粉分子，而Avrami模型參數(shù)中的結(jié)晶速率常數(shù)與成核方式能夠提供有關(guān)結(jié)晶進(jìn)程的信息，并且淀粉長(zhǎng)期回生的主要原因是由于支鏈淀粉分子的重結(jié)晶[13-14]，因此本試驗(yàn)擬選用瓜爾膠(中性多糖)、卡拉膠(堿性多糖)、魔芋膠(酸性多糖)3種不同類(lèi)別的多糖，采用差示量熱掃描(DSC)結(jié)合Avrami方程、Hyperchem 8.0軟件建立鮮濕面/多糖相互作用體系，探討多糖分子對(duì)鮮濕面淀粉的熱力學(xué)參數(shù)的影響，以及其與Avrami模型相關(guān)性，旨在為描述淀粉老化進(jìn)程提供新的思路，并為抑制鮮濕面淀粉老化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

瓜爾膠(70%)、卡拉膠(99%)、魔芋膠(99%)：無(wú)錫市百端多化工有限公司；

自封袋：聚乙烯(PE)樹(shù)脂，厚度0.12 mm，紅橘牌。

1.2 主要儀器與設(shè)備

差示掃描量熱儀：Q2000型：美國(guó)TA儀器公司；

微電腦電磁爐：HY-25型，中山市海瑜生活電器有限公司；

電阻爐控制箱：X-4-10型，天津泰斯特儀器有限公司；

電熱恒溫培養(yǎng)箱，DHP-9012型，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；

小型電動(dòng)壓面機(jī)：DHH-180A型，永康市海鷗電器有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101-2AB型，天津泰斯特儀器有限公司；

分析天平：BL-2000A型，美國(guó)西特高精密儀器。

1.3 方法

1.3.1 鮮濕面制作工藝 取100 g小麥粉于和面缸中，和面5～10 min(和面過(guò)程中緩慢加入含有2 g食鹽的無(wú)菌鹽水33 g，使面團(tuán)充分吸水，達(dá)到用手握可以成團(tuán)，輕輕揉搓仍能成為松散的絮狀面團(tuán))，和好后袋裝，送入恒溫(35 ℃)培養(yǎng)箱熟化30 min，然后進(jìn)行壓片、切條。取表面光滑的鮮濕面20根，放入裝有1 000 mL水的不銹鋼盆中，煮面3 min，將面條撈出并置于漏水容器中水洗1 min，冷卻后袋裝密封[1]。所制得的鮮濕面理化指標(biāo)為：水分61.17%，灰分0.47%，濕面筋含量29.9%，蛋白質(zhì)含量12.23%。

1.3.2 多糖類(lèi)食品添加劑鮮濕面的制作 配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% 的鹽水(占面粉質(zhì)量的31%～33%)和面液，根據(jù)GB 2760—2014，將0.2%～0.4%(相對(duì)于小麥粉質(zhì)量分?jǐn)?shù))的瓜爾膠、卡拉膠、魔芋膠分別加入和面液中，鮮濕面制作方法參照方法1.3.1。

1.3.3 鮮濕面差示量熱掃描儀(DSC)測(cè)定 取適量待測(cè)鮮濕面(<10 mg)平鋪于TA公司熱掃描儀專(zhuān)用液體鋁坩堝中，壓蓋密封，4 ℃儲(chǔ)藏21 d，于25 ℃下進(jìn)行DSC測(cè)定。設(shè)定升溫程序，熱掃描溫度范圍：20～95 ℃；熱掃描速率： 10 ℃/min，氮?dú)饧兌龋?9.999 9%，流速 50 mL/min。每組樣品重復(fù)測(cè)試 3 次，取平均值。取DSC吸熱曲線上相變起始溫度(T0)、相變峰值溫度(TP)和相變終止溫度(Tc)，糊化焓(ΔH0)，老化焓(ΔH)5個(gè)特征參數(shù)。

1.3.4 鮮濕面老化度的計(jì)算 通過(guò)DSC儀器得到鮮濕面淀粉的糊化焓ΔH0與老化焓ΔH，按式(1)計(jì)算鮮濕面淀粉的老化度。

(1)

式中：

DR——鮮濕面淀粉的老化度，%；

ΔH——鮮濕面樣品t時(shí)DSC掃描的老化焓值，J/g；

ΔH0——鮮濕面生面樣品DSC掃描的糊化焓值，J/g。

1.3.5 鮮濕面老化動(dòng)力學(xué)模型建立 淀粉的老化是淀粉分子內(nèi)部高分子聚合物的結(jié)晶過(guò)程，因此可以采用Avrami的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程來(lái)描述[15]。

R=1-exp(-ktn)。

(2)

對(duì)于R，可通過(guò)DSC掃描老化淀粉時(shí)熔融峰的ΔH表示，即R=(ΔHt-ΔH1)/(ΔHz-ΔH1)，其中ΔHt代表t時(shí)刻的老化焓，ΔHz為老化極限焓值，ΔH1代表0時(shí)刻(即物料正好完成糊化)的老化焓值，故ΔH1=0，因此可以簡(jiǎn)化為R=ΔHt/ΔHz。

將方程兩邊同時(shí)取2次自然對(duì)數(shù)可得

ln[-ln(1-R)]=lnk+nlnt，

(3)

式中：

R——在時(shí)間t時(shí)淀粉結(jié)晶量所占極限結(jié)晶總量的百分率，%，方程表明，老化程度是隨時(shí)間呈指數(shù)率增加的；

k——結(jié)晶速率常數(shù)，晶核生長(zhǎng)速率越快，k越大；

n——Avrami指數(shù)。

因此，計(jì)算出各t時(shí)刻ln[-ln(1-R)]后，對(duì)lnt進(jìn)行線性回歸，即可得到速率常數(shù)k與Avrami指數(shù)n。

1.3.6 基本理化指標(biāo)測(cè)定

(1) 水分的測(cè)定：按GB 5009.3—2016執(zhí)行。

(2) 灰分的測(cè)定：按GB 5009.4—2016執(zhí)行。

(3) 濕面筋的測(cè)定：按GB/T 5506.2—2008執(zhí)行。

(4) 蛋白質(zhì)的測(cè)定：按GB 5009.5—2016執(zhí)行。

1.3.7 親水多糖與淀粉分子相互作用的構(gòu)象設(shè)計(jì) 采用Hyperchem 8.0軟件設(shè)計(jì)淀粉分子片段與多糖分子，淀粉分子是由12個(gè)葡萄糖分子以左螺旋連接而成，水分子以60%的質(zhì)量比添加。首先對(duì)上述模型在真空條件下進(jìn)行力場(chǎng)優(yōu)化，然后升溫至423 K(150 ℃)并動(dòng)力學(xué)平衡2 ps，然后將體系降溫至277 K(4 ℃)并動(dòng)力學(xué)平衡2 ps。

1.3.8 統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)分析及繪圖 采用19.0版SPSS、2010 Excel及Origin完成，淀粉—多糖相互作用模型的構(gòu)象設(shè)計(jì)用Hyperchem 8.0完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 多糖類(lèi)食品添加劑對(duì)鮮濕面糊化特性的影響

由表1可知，添加多糖能夠顯著降低鮮濕面淀粉的T0、Tp(P<0.05)；同時(shí)能夠顯著提高鮮濕面淀粉的Tc、Tc～T0(P<0.05)。有研究[16-17]表明，淀粉DSC吸熱峰特征參數(shù)中，T0代表淀粉老化過(guò)程中重結(jié)晶分子中有序性最微弱的熔解溫度，由表1可知，添加了親水多糖后的鮮濕面T0相對(duì)于空白組顯著下降(P<0.05)，晶體有序性降低，說(shuō)明多糖能夠抑制淀粉老化過(guò)程中的有序性排列，維持體系的無(wú)序性(即抑制老化)；而Tc代表淀粉老化過(guò)程中重結(jié)晶分子中有序性較高的熔解溫度[18]，親水多糖可以有效增強(qiáng)這些微晶的有序性，從而引起淀粉Tc的顯著上升。多糖/鮮濕面體系的T0～Tc為55.30～72.82 ℃，空白組T0～Tc為60.82～70.74 ℃；說(shuō)明多糖與鮮濕面的淀粉之間發(fā)生了相互作用，一定程度上改變了體系的結(jié)構(gòu)[19]，添加了多糖的鮮濕面淀粉的ΔH0較空白組顯著上升(P<0.05)，而添加了瓜爾膠，卡拉膠的鮮濕面淀粉ΔH0要高于魔芋膠鮮濕面，可能是溶于水后的魔芋葡甘聚糖會(huì)發(fā)生少量水解，根據(jù)品種的不同會(huì)產(chǎn)生微量的乙酸、葡萄糖醛酸，磷酸中的一種或幾種，因此使得淀粉體系偏酸性[20]，與卡拉膠及瓜爾膠形成的堿性及中性環(huán)境有所不同，造成魔芋膠/淀粉體系的糊化焓值偏低。

2.2 多糖類(lèi)食品添加劑對(duì)鮮濕面淀粉的老化特性的影響

鮮濕面淀粉在糊化后的冷卻過(guò)程中，一般會(huì)形成黏彈性的凝膠，這主要是內(nèi)部線性分子重新排列并通過(guò)氫鍵形成不溶性沉淀，因此老化后的鮮濕面條在儲(chǔ)藏期內(nèi)逐漸變硬，口感風(fēng)味變差，而親水多糖抑制鮮濕面老化的機(jī)理主要是通過(guò)氫鍵相互作用聚集大量的水分子從而抑制內(nèi)部線性分子重新排列，提高分子內(nèi)部的含水量，同時(shí)由于親水多糖與淀粉分子相互吸引，減少淀粉分子之間的相互作用，從而達(dá)到抑制老化的效果[21]。從DSC吸熱峰的老化特性參數(shù)(表2)可以看出：隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮濕面淀粉融化支鏈淀粉重結(jié)晶所需的老化焓ΔH越來(lái)越大，而添加了多糖的鮮濕面淀粉融化支鏈淀粉重結(jié)晶所需的老化焓ΔH相對(duì)空白組逐漸減少，回生程度得到抑制。不同多糖添加劑因理化性質(zhì)、添加量的不同，對(duì)鮮濕面淀粉的老化特性的影響也不同。這與Muadklay J[22]，F(xiàn)unami T等[23]研究木薯淀粉、玉米淀粉回生的研究結(jié)果一致。其中添加0.4%瓜爾膠的鮮濕面儲(chǔ)藏21 d的老化焓及老化度(1.65 J/g，45.21%)明顯低于空白組(1.87 J/g，68.25%)，且均低于其余多糖試驗(yàn)組，說(shuō)明添加0.4%瓜爾膠抗鮮濕面老化效果最好。

2.3 多糖類(lèi)食品添加劑的鮮濕面淀粉老化動(dòng)力學(xué)方程建立

利用Avrami方程研究親水多糖對(duì)鮮濕面老化的影響機(jī)理，見(jiàn)表3，空白組與親水多糖/鮮濕面體系在4 ℃長(zhǎng)期老化過(guò)程中的支鏈淀粉重結(jié)晶以一次成核(n<1)為主體，且當(dāng)1

2.4 相關(guān)性分析

表4～6為瓜爾膠、卡拉膠、魔芋膠與Avrami參數(shù)間的 Pearson 雙變量相關(guān)分析結(jié)果，結(jié)果表明，多糖添加量與n、k、ΔH、DR、ΔH0之間均呈顯著相關(guān)性，說(shuō)明多糖類(lèi)食品添加劑能夠改變鮮濕面淀粉內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而起到了抑制老化的效果，最大程度地保持鮮濕面的風(fēng)味，延長(zhǎng)其貨架期。

? *表示在 0.05 水平上顯著相關(guān)；**表示在 0.01 水平上極顯著相關(guān)。

? *表示在 0.05 水平上顯著相關(guān)；**表示在 0.01 水平上極顯著相關(guān)。

? *表示在 0.05 水平上顯著相關(guān)；**表示在 0.01 水平上極顯著相關(guān)。

2.5 鮮濕面淀粉分子與多糖相互作用的構(gòu)象設(shè)計(jì)

圖1～3分別為瓜爾豆膠、卡拉膠(以κ、ι、λ 3種構(gòu)象結(jié)合的組合片段)、魔芋葡聚糖與直鏈淀粉分子片段的相互作用模型。從Hyperchem 8.0軟件模擬圖像可知：由12個(gè)葡萄糖殘基以左螺旋聚合連接的直鏈淀粉分子片段和多糖分子片段在體系從150 ℃降溫至4 ℃后，親水多糖片段與淀粉分子片段周?chē)奂舜罅克肿?，一方面兩者的親水性羥基在水分子的存在下以氫鍵相互作用從而發(fā)生相互交聯(lián)，同時(shí)也減少了老化過(guò)程中淀粉分子相互碰撞的機(jī)會(huì)；另一方面也提高了淀粉分子周?chē)乃肿拥暮?，使得體系變成有黏性的液體，有效地抑制直鏈淀粉老化過(guò)程中雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成，起到了抑制回生的作用。

Figure 1 The Guargum molecular fragment and amylose molecular fragment interaction model after conformation optimized of AMBER force field

3 結(jié)論

針對(duì)淀粉類(lèi)食品普遍存在的老化問(wèn)題，本研究利用DSC熱分析儀測(cè)定了不同添加量下3種多糖鮮濕面的熱力學(xué)參

Figure 2 The Carrageenan molecular fragment and amylose molecular fragment interaction model after conformation optimized of AMBER force field

Figure 3 The Amorophophallus Konjac molecular fragment and amylose molecular fragment interaction model after conformation optimized of AMBER force field

數(shù)，并結(jié)合Avrami模型、Hyperchem 8.0軟件進(jìn)行分析，結(jié)果表明，鮮濕面淀粉各DSC熱力學(xué)參數(shù)均發(fā)生顯著變化(P<0.05)，分析DSC熱力學(xué)參數(shù)得出的最優(yōu)抗老化劑(0.4%瓜爾膠)與Avrami動(dòng)力學(xué)模型分析得出的結(jié)果一致，說(shuō)明Avrami模型是能夠描述淀粉老化的過(guò)程，進(jìn)一步驗(yàn)證了淀粉老化是內(nèi)部晶體的變化過(guò)程。Hyperchem 8.0模擬圖像說(shuō)明親水多糖抑制淀粉老化的機(jī)理是通過(guò)其親水競(jìng)爭(zhēng)性聚集大量水分子，可能是將自由水部分轉(zhuǎn)化為類(lèi)結(jié)合水形式而起到抑制老化的效果。

雖然本研究表明鮮濕面淀粉的DSC數(shù)據(jù)與Avrami具有較好的相關(guān)性，但是測(cè)定淀粉老化的方法不僅僅只有DSC法，因此在采用其他抗老化劑諸如乳化劑、變性淀粉、酶制劑等情況下，利用其他測(cè)定方法所得的數(shù)據(jù)結(jié)合Avrami模型是否仍具有較好的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

[1] 肖東, 周文化, 鄧航, 等. 3種食品添加劑對(duì)鮮濕面抗老化作用研究[J]. 食品與機(jī)械, 2015, 31(6): 142-145, 189.

[2] LIAN Xi-jun, WANG Chang-jun, ZHANG Kun-sheng, et al. The retrogradation properties of glutinous rice and buckwheat starches as observed with FT-IR, 13C NMR and DSC[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2014, 64: 288-293.

[3] FU Zhen, CHEN Jun, LUO Shun-jing, et al. Effect of food additives on starch retrogradation: A review[J]. Starch-St?rke, 2015, 67(1/2): 69-78.

[4] WANG Shu-jun, LI Cai-li, COPELAND Les, et al. Starch Retrogradation: A Comprehensive Review[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2015, 14(5): 568-585.

[5] 汪霞麗, 沈娜, 李亦蔚, 等. 方便濕米粉的加工工藝及抗老化研究[J]. 食品與機(jī)械, 2012, 28(4): 197-200.

[6] 楊丹, 馬鴻翔, 耿志明, 等. 利用響應(yīng)面法研究改良劑對(duì)寧麥15面條品質(zhì)的影響[J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2012, 32(6): 1 096-1 101.

[7] 夏文, 付煒瑾, 劉成梅, 等. 米糠膳食纖維對(duì)大米淀粉老化進(jìn)程的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2013, 29(6): 19-21.

[8] 肖東, 周文化, 陳帥, 等. 親水多糖對(duì)鮮濕面貨架期內(nèi)水分遷移及老化進(jìn)程的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(18): 298-303.

[9] 牛猛, 王莉, 楊冰, 等. 大米淀粉老化特性的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào), 2011, 26(11): 124-128.

[10] 汪霞麗, 許宙, 卜漢萍, 等. 物性修飾抗方便濕米粉老化的研究[J]. 食品與機(jī)械, 2013, 29(6): 15-18.

[11] 呂振磊, 王坤, 陳海華. 親水膠體對(duì)面粉糊化特性和面條品質(zhì)的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2010, 26(4): 26-31.

[12] 王元蘭, 黃壽恩, 魏玉, 等. κ-卡拉膠與魔芋膠復(fù)配膠的流變性能及其微觀結(jié)構(gòu)研究[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2012, 12(7): 49-54.

[13] XU Jin, FAN Xue-rong, NING Ya-wei, et al. Effect of spring dextrin on retrogradation of wheat and corn starch gels[J]. Food Hydrocolloids, 2013, 33(2): 361-367.

[14] 趙思明, 熊善柏, 俞蘭苓, 等. 稻米淀粉糊老化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2003, 19(1): 37-39.

[15] 肖東, 周文化, 鄧航, 等. 乳化劑抑制鮮濕面老化機(jī)理的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2016, 32(10): 118-124.

[16] NAKAZAWA Y, WANG Y J. Acid hydrolysis of native and annealed Starches and branched structure of their Naegelidextrins[J]. Carbohydrate Research, 2003, 338(24): 2 871-2 882.

[17] 王一見(jiàn), 杜先鋒, 許陽(yáng), 等. 小麥淀粉的退火改性及其性質(zhì)表征[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 46(12): 2 526-2 533.

[18] VERMEYLEN R, GODERIS B, DELCOUR J A. An X-ray study of hydrothermally treated potato starch[J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 64(2): 364-375.

[19] TORRES M D, HALLMARK B, WILSON D I. Effect of concentration on shear and extensional rheology of guar gum solutions[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 40(10): 85-95.

[20] 楊湘慶, 沈悅玉. 魔芋膠的理化性、功能性、流變性及其在食品中的應(yīng)用[J]. 冷飲與速凍食品工業(yè), 2002, 8(4): 29-33.

[21] 肖東, 周文化, 鄧航, 等. 鮮濕面抗老化劑復(fù)配工藝優(yōu)化及老化動(dòng)力學(xué)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2015, 31(23): 261-268.

[22] MUADKLAY J, CHAROENREIN S. Effects of hydrocolloids and freezing rates on freeze-thaw stability of tapioca starch gels[J]. Food Hydrocolloids, 2008, 22(7): 1 268-1 272.

[23] FUNAMI T, KATAOKA Y, OMOTO T, et al. Food hydrocolloids control the gelatinization and retrogradation behavior of starch: 2b. Functions of guar gums with different molecular weights on the retrogradation behavior of corn starch[J]. Food Hydrocolloids, 2005, 19(1): 25-36.

[24] TIAN Yao-qi, LI Yin, XU Xue-ming, et al. Starch retrogradation studied by thermogravimetric analysis (TUA)[J]. Carbohydrate Polymers, 2011, 84(3): 1 165-1 168.

[25] 左乃北, 劉偉, 劉成梅, 等. 干燥溫度對(duì)改良擠壓法制備的全谷物質(zhì)構(gòu)米品質(zhì)的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2012, 28(3): 28-31.

[26] BECK M, JEKLE M, BECKER T. Starch re-crystallization kinetics as a function of various cations[J]. Starch-St?rke, 2011, 63(12): 792-800.

[27] ZHANG Hai-hua, SUN Bing-hua, ZHANG Shi-kang, et al. Inhibition of wheat starch retrogradation by tea derivatives[J]. Carbohydrate Polymers, 2015, 134: 413-417.

[28] XU Jin, FAN Xue-rong, NING Ya-wei, et al. Effect of spring dextrin on retrogradation of wheat and corn starch gels[J]. Food Hydrocolloids, 2013, 33(2):361-367.

[29] GUO Ze-bin, ZENG Shao-xiao, ZHANG Yi, et al. The effects of ultra-high pressure on the structural, rheological and retrogradation properties of lotus seed starch[J]. Food Hydrocolloids, 2015, 44: 285-291.

Mechanism Research on Inhibition of Fresh-noodle Retrogradation by Polysaccharides Food Additives

XIAO Dong1,2ZHOUWen-hua1,2DENGHang1,2HUANGYang3

(1.GrainandOilProcessingandQualityControlofCollaborativeInnovationCenterinHunanProvince,Changsha,Hunan410004,China; 2.FoodScienceandEngineering,CentralSouthForestryUniversityofScienceandTechnologyUniversity,Changsha,Hunan410004,China; 3.HunanZhenhuaAcademy
ofFoodDetectionandReseach,Changsha,Hunan410004,China)

This study investigated the effects of the adding amount of three different Hydrophilic polysaccharide and storage time on the thermodynamic behaviorof thefresh wet noodle starch. By using differential scanning calorimetry (DSC), Avrami equation and Hyperchem 8.0 software, we analyzed both aging kinetic equation and molecular structure model of fresh wet noodle which were addedthree different Hydrophilic polysaccharideGuar gum, Carrageenan and Konjac Glucomannan. Meanwhile, build a equation of retrogradation kinetics and build a conformation design which inter react between polysaccharide and starch. Results showed that the temperature range(T01～Tc1) of the pasting of the polysaccharide and fresh-noodle system is from 55.30 ℃ to 72.82 ℃; the dextrinize enthalpy of the polysaccharide and fresh-noodle system(ΔH0)are greater than blank group; the retrogradation enthalpy value(ΔH)which Melting and recrystallization amylopectin of the polysaccharide and fresh-noodle system needs are smaller than that of blank group; The range of ucleation mode (n1) of the polysaccharide and fresh-noodle system is:n1=0.742～0.816. They are greater than blank group (n=0.732), and constantly tend to be spontaneous nucleation; The changed range of growth(k1) of the recrystallization of the polysaccharide and fresh-noodle system isk1=0.251～0.309 and are smaller than that of blank group (k=0.388); After using Hyperchem 8.0 software can found the hydroxyl of the starch molecule and the hydroxyl of the polysaccharide molecules competitive gather a large number of water molecules and then delay the water molecules around the starch molecules to distribution. Adding 0.4% Guargum(relatively to the quality of the flour) inhibition of retrogradation is the best, The storage of 21 d the maximum degree of retrogradation: 45.21%(CK: 68.25%), The equation of aging kinetic isY=0.816x-1.382 (R2=0.947).Keywords：Fresh-noodle; Polysaccharide; Gelatinization; Retrogradation; Avram; DSC; Molecular conformation

湖南省食品科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào)：湘教通[2014]272號(hào))；湖南省普通高校學(xué)科帶頭人培養(yǎng)對(duì)象資助項(xiàng)目(編號(hào)：湘教辦通[2014]209號(hào))；首批湖南省高等學(xué)?！?011 協(xié)同創(chuàng)新中心”糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào)：湘教通〔2013〕448 號(hào))

肖東，男，中南林業(yè)科技大學(xué)在讀碩士研究生。

周文化(1969—)，男，中南林業(yè)科技大學(xué)教授，博士。 E-mail: zhowenhua@126.com

2017-01-10

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.03.026