回生淀粉回生分類
淀粉的回生可以分為兩個階段:短期回生和長期回生。短期回生要是由直鏈淀粉的膠凝有序和結晶所引起,該過程可以在糊化后較短的時間(幾小時或十幾小時)內完成,發生在淀粉回生的前期;而長期的回生(以天計)則主要是由支鏈淀粉外側短鏈的重結晶所引起,該過程是一個緩慢長期的過程。[1]
淀粉的短期回生
淀粉的短期回生主要由直鏈淀粉分子的纏繞有序所引起。作為線性高分子,直鏈淀粉鏈內和鏈間聚合有序的趨勢較強,從而使得直鏈淀粉回生(結晶)趨勢很強。[1]
淀粉的長期回生
糊化后的淀粉凝膠在儲藏過程中會逐步變硬、發脆,凝膠的保水能力逐步變差,這主要是由于支鏈淀粉分子外部短鏈緩慢結晶所引起的淀粉長期回生所致。淀粉的長期回生是引起食品品質劣變的主要因素。其主要原因是支鏈淀粉的老化速率慢,是個長期的過程,其次是支鏈淀粉分子結晶熔融溫度約為 60℃易于回生,但其回生后的食品加熱至60℃之后可以消除由支鏈淀粉引起的回生老化現象。[1]
回生影響回生因素
淀粉回生作用與淀粉的種類、直鏈淀粉與支鏈淀粉含量之比、支鏈淀粉側鏈的鏈長、糊化淀粉冷卻儲藏溫度等因素有關。[2]
淀粉的種類
Orford等人研究證實在水分含量70%條件下,不同種類淀粉短期回生速率為:玉米淀粉>馬鈴薯淀粉>大米淀粉>小麥淀粉;長期回生速率為:馬鈴薯淀粉>玉米淀粉>大米淀粉>小麥淀粉。[3]
直鏈淀粉與支鏈淀粉含量之比
在淀粉糊中,直鏈淀粉分子鏈易于取向凝沉;而支鏈淀粉則主要取決于側鏈的長短,并在局部形成結晶區。因而高直鏈玉米淀粉較糯玉米淀粉和糯米淀粉易于回生老化。
支鏈淀粉側鏈的鏈長
Vandeputte等人研究發現支鏈淀粉側鏈葡萄糖單元聚合度DP <6~9或者DP>25,淀粉回生速率較低;若DP在12~22之間,淀粉回生焓則顯著增加。這主要歸因于淀粉形成雙螺旋所需葡萄糖聚合度為DP=6,若DP過高,分子遷移阻力增加,亦不利于支鏈淀粉側鏈取向重排。[4]
淀粉冷卻儲藏溫度
在4℃條件下,淀粉回生有的晶體成核速率;在25℃條件下更有利于淀粉重結晶晶體增長;在 4~25℃之間變溫儲藏則抑制淀粉回生過程并顯著提高淀粉的慢消化性。
回生抗回生技術
在抗回生中的應用
利用來抑制淀粉回生,一直是研究淀粉抗回生應用的熱點之一。在食品中添加適量,可明顯提高淀粉的抗回生能力。有α-和β-之分,廣泛運用于食品工業中。在面包生產中常用的α-主要有麥芽、真菌和細菌,不同的α-因其耐熱性不同,對面包質量的影響也不同。在面包烘焙時,通過添加α-可以水解面包體系中直連淀粉和支鏈淀粉的α-1,4-糖苷鍵,從而改善面團特性,賦予面包心良好的質地,抑制面包老化,延長貨架壽命。在米飯制作過程中,添加適當的也具有明顯的抗回生硬化效果。
食品添加劑在抗回生中的應用
乳化劑在抗回生中的應用
脂類是影響淀粉回生的主要因素之一,在食品中添加一些脂類能夠明顯抑制淀粉回生,并且具有降低淀粉糊化溫度的作用。單甘酯是一種常用的乳化劑,具有親水基團(極性,疏油)和親油基團(非極性,疏水),在方便米飯里添加單甘酯能有效抑制回生。王顯倫等在對方便米飯回生抑制研究中發現,通過對方便米飯添加親水單甘酯,可提高米粒表面親水性,使水分易均勻滲透到米粒內部,并可與直鏈淀粉的螺旋環嵌合,明顯改善產品品質,抑制方便米飯的回生。[5] 又例如另一種常用乳化劑,在大米發糕中添加一定量的,可以有效防止因淀粉粒之間的再結晶而發生的老化。因為能夠與淀粉分子發生相互作用,形成穩定的復合物,即直鏈淀粉在淀粉粒中被固定下來,向淀粉周圍自由水中溶出的直鏈淀粉減少,從而抑制回生。此外,與脂類共用也可對面包老化起到顯著抑制作用。
變性淀粉在抗回生中的應用
在食品中添加變性淀粉也是解決淀粉回生的一種有效途徑。常用的變性淀粉有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯等。在肉制品加工中,使用適當取代度的淀粉磷酸酯代替天然淀粉,可以明顯改善成品質地,隨著肉制品中磷酸酯含量增加,面糊析水率降低,凍融穩定性提高,并且由于磷酸酯化后,增加親水基團,能改善淀粉顆粒的吸水性及持水性,這樣減緩了淀粉粒之間的再結晶所引起的淀粉回生,延長了成品貨架期。此外,在蛋糕生產中添加一定量的淀粉磷酸酯,也能夠明顯改善蛋糕的品質,減緩蛋糕中淀粉的回生,延長其貨架壽命。淀粉醋酸酯作為一種化學變性淀粉,主要添加于面制品食品中,一方面提高面制品的柔軟性和保水能力,另一方面由于淀粉醋酸酯在糊化后不會回生,因此添加淀粉醋酸酯可以降低食品體系的長期回生程度,延長食品的貨架期。[1]