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外界因素對馬鈴薯淀粉粘度的影響研究

來源: http://m.pfyin.com/  類別:實(shí)用技術(shù)  更新時間:2013-03-20  閱讀
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】     近幾年來,馬鈴薯淀粉工業(yè)蓬勃發(fā)展,馬鈴薯淀粉及其衍生物的用途十分廣泛,對馬鈴薯淀粉的品質(zhì)的研究也日益得到越來越多的人們的重視,特別是對性能指標(biāo)的研究,不但能使馬鈴薯淀粉的品質(zhì)得到一定的提高、改善,而且還能進(jìn)一步拓寬馬鈴薯淀粉及其衍生物的用途,粘度就是馬鈴薯淀粉眾多性能指標(biāo)中重要的一項(xiàng)指標(biāo),明確其影響因素意義重大。大興安嶺地區(qū)地處寒溫帶大陸性季風(fēng)區(qū)域,冬寒夏暖,晝夜溫差大,馬鈴薯的種植與其他地區(qū)相比有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
  由于晝夜溫差的關(guān)系致使馬鈴薯中的淀粉形成特有的輪紋結(jié)構(gòu),具有高粘度、高膨化度、低糊化溫度的特點(diǎn),這些指標(biāo)高低直接決定著產(chǎn)品在市場上的占有率。以往由于不了解影響粘度的因素有哪些,在生產(chǎn)加工過程中就會忽略一些問題,人為導(dǎo)致了淀粉粘度降低,這是得不償失的。所以對影響馬鈴薯淀粉粘度的因素的研究迫在眉睫。分別跟蹤抽取麗雪精淀粉公司馬鈴薯加工過程中2009年、2010年、2011年三年馬鈴薯精淀粉樣本做布拉班德粘度檢測。在生產(chǎn)過程中2009年的粘度指標(biāo)在常規(guī)狀態(tài)下進(jìn)行,在2010年、2011年有目的對生產(chǎn)用水、馬鈴薯原料選材、CIP清洗,水處理及干燥工藝的溫度及精制工藝攪拌等各環(huán)節(jié)進(jìn)行了控制。對2009年、2010年及2011年三年馬鈴薯淀粉加工過程中的粘度數(shù)值進(jìn)行了比對:在2009年度的生產(chǎn)過程中,連續(xù)抽取了9月份40個批次精淀粉測定布拉班德粘度值(BU值),大多數(shù)在1250BU以下,其中最低值1110BU,最高值1410BU。10月份連續(xù)抽取了26個批次,多數(shù)數(shù)值在1200BU上下波動,最低值為1060BU,最高值為1400BU。在2010年度生產(chǎn)過程中,連續(xù)抽取了9月6日到10月8日的86個批次精淀粉測定布拉班德粘度值(BU值),粘度數(shù)值大多數(shù)在1300BU-1400bU范圍內(nèi)波動,有的數(shù)值還達(dá)到了1500BU,粘度數(shù)值較2009年有所提升。2011年連續(xù)觀察了8月28到9月28的62個批次,我們明顯的發(fā)現(xiàn),粘度數(shù)值有了很大的提高,數(shù)值都在1400BU-1500BU波動,有的數(shù)值將近達(dá)到了1700BU。
  分析通過三年來生產(chǎn)過程的現(xiàn)場的觀察、數(shù)據(jù)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),影響粘度的因素很多,通過現(xiàn)場觀察、實(shí)際運(yùn)用以及專家理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),主要影響因素有以下幾個方面:1生產(chǎn)用水的影響。馬鈴薯淀粉主要是由淀粉和水組成,在我國現(xiàn)行的馬鈴薯淀粉標(biāo)準(zhǔn)《食用馬鈴薯淀粉(GB/T8884-2007)》、《工業(yè)薯類淀粉國家標(biāo)準(zhǔn)(QB1840-93)》中,水占到18%-20%之間,生產(chǎn)用水直接影響馬鈴薯淀粉的粘度。不同的水質(zhì)制備的淀粉所測得的淀粉糊化溫度、峰值粘度溫度、峰值粘度、崩解值、回升值差異較大,自來水的差異要顯著不同于蒸餾水和去離子水。所以水質(zhì)是馬鈴薯淀粉制備中對淀粉粘度的主要影響因素。在實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)及理論上證明硬度小或者經(jīng)過軟化的水能夠大大提高馬鈴薯淀粉的粘度,而沒有軟化的水則使馬鈴薯淀粉的粘度降低很多。2馬鈴薯原料的影響。馬鈴薯淀粉的綸紋結(jié)構(gòu)與晝夜溫差有關(guān),而糊化溫度的高低有綸紋結(jié)構(gòu)決定,光照時間越長,淀粉密度大,分子間聚合緊密,糊化溫度就越高,淀粉的粘度也就越高。這和馬鈴薯的生長環(huán)境、馬鈴薯的品種等有關(guān),如果馬鈴薯生長期間光照時間短,陰雨天多的年份,馬鈴薯淀粉的粘度明顯降低。淀粉的粘度與生育期也有一定的關(guān)系,晚熟品種的淀粉粘度要高于早熟品種,在生產(chǎn)加工過程中,對作為加工的馬鈴薯要進(jìn)行控制,盡量種植適合加工的馬鈴薯品種,從而獲得更高的粘度值,另外,外界的環(huán)境條件對淀粉的粘度也有一定的影響,如溫度、栽培條件和管理模式等。其中緯度和海拔的因素影響較大,在一定的緯度范圍內(nèi)也表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,即高緯度地區(qū)的淀粉粘度要高于低緯度地區(qū)。
  以下馬鈴薯淀粉粘度的測量均采用粘度測定儀進(jìn)行測定,堿對馬鈴薯淀粉粘度的影響:淀粉在強(qiáng)堿作用下,室溫就能糊化。堿達(dá)到一定限量,淀粉就糊化,據(jù)研究馬鈴薯淀粉糊化所需NaOH的量為0.32毫克當(dāng)量/克,在日常生活中,煮稀飯加堿,就是因?yàn)閴A有促使淀粉糊化的性質(zhì)。在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中進(jìn)行CIP清洗時,堿液的濃度、清洗的徹底程度,都直接影響淀粉的粘度。所以在生產(chǎn)過程中,CIP清洗一定要徹底,管道走清水的時間一定要得到保證,這也是獲得高粘度淀粉所必備的條件之一。酸對馬鈴薯淀粉粘度的影響。在酸性條件下,淀粉糊化溫度高,各點(diǎn)粘度值低,且隨著pH值的降低,糊化溫度升高,各點(diǎn)粘度值下降,說明馬鈴薯淀粉糊粘度的抗酸能力較差。但酸性條件下,淀粉糊黏度的熱穩(wěn)定性、凝膠性和凝沉性增強(qiáng),冷穩(wěn)定性較差;在馬鈴薯生產(chǎn)加工過程中,要想得到高粘度的馬鈴薯淀粉,對二氧化硫的加入量要進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免其對淀粉粘度的影響。食鹽對馬鈴薯粘度的影響。食鹽對淀粉糊粘度性質(zhì)的影響較大。隨著食鹽濃度的增加,淀粉糊化穩(wěn)定升高,各點(diǎn)粘度值降低,熱穩(wěn)定性、凝膠性、凝沉性減弱,而冷穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。這是由于食鹽是強(qiáng)電解質(zhì),在水中解離為Na+和Cl-,這兩種離子的存在影響了體系中水分子與淀粉分子之間的相互作用,抑制淀粉顆粒膨脹,阻礙淀粉的糊化過程;且食鹽濃度越大,淀粉越難糊化。另外,食鹽中的Na可與淀粉分子中的羥基發(fā)生作用,也導(dǎo)致淀粉糊粘度性質(zhì)變化。在生產(chǎn)加工時進(jìn)行水處理的過程中,如果使用電解食鹽水的方法,加入食鹽的量要嚴(yán)格控制。溫度對馬鈴薯淀粉粘度的影響。當(dāng)溫度較高時,無定型區(qū)的分子鏈的凝結(jié)解開,部分微晶熔融,他們的水化與潤張對相鄰的微晶施加壓力,從而加速了它們的熔融,溫度小的躍升,將糊化所有的團(tuán)粒,使糊化溫程縮短。因此在干燥工序,溫度最好控制在45-55度之間,控制好溫度避免淀粉顆粒糊化。攪拌速度對馬鈴薯淀粉粘度的影響。攪拌也是影響粘度的因素,攪拌的速度越高,粘度就會下降。原因就是利用機(jī)械的方法,使淀粉糊中膠體質(zhì)點(diǎn)或分子集聚體解體,減少膠體質(zhì)點(diǎn),使粘度降低。當(dāng)然各種植物淀粉糊年度降低的幅度是各不相同的。在精制工序要避免高速攪拌,做到不能導(dǎo)致淀粉凝沉的速度為宜。
  從三年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,在生產(chǎn)過程中各工序注意一些細(xì)節(jié)的控制,要提高馬鈴薯淀粉的粘度是可行的,為客觀地研究探討馬鈴薯淀粉的品質(zhì)提供參考。
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