文档介绍：淀粉老化及老化机理
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直链分子和支链分子的侧链都是直线形分子,趋向于平行排列, 相邻羟基间经氢键结合, 成散射状结晶束结构, 颗粒中水分子也参与氢键结合。氢键使淀粉具有较强的颗粒结构。支链淀粉分子庞大性理论认为, 不同单、双寡糖对淀粉回生影响取决于糖分子与水分子间的相容性, 相容性好, 糖分子可起到类似水的作用, 对分子链有一定的稀释作用, 延缓了分子链的迁移率,降低回生速率; 相反若糖分子与水分子相容性不好, 则会加速回生。
多糖有淀粉多糖和非淀粉多糖。多糖的分子量、化学结构及在水溶液中的构象对其与淀粉分子间相互作用特征均有重要影响。
此外，不同的无机盐对老化性质的影响不同，有的能促进老化，有的能抑制老化。淀粉老化速度受 pH 值的影响，在 pH 7 时，老化速度最快，在 pH 大于 10 或小于 7 时，老化速度很慢。
4 抗老化途径
从某种意义上说, 已糊化淀粉的回生趋势是很难避免的, 但是在清楚了解淀粉的回生机理之后, 就能够充分利用这些机理, 采用有效措施来延缓馒头老化, 将由淀粉回生带来的不良影响降至最低。我们利用以下几种方法来解决淀粉回生问题, 取得了满意的效果
淀粉水解酶
研究表明, 直链淀粉分子长短及直、支链的比例与回生速率呈高度相关。因此, 我们可以利用淀粉酶对淀粉进行一定程度地降解, 通过改变链长, 增强分子链排列的无序性来延缓回生, 具有良好的应用效果。
(1)α- 淀粉酶 。
α- 淀粉酶是一种内切酶, 以随机的方式从淀粉分子内部水解 α- 糖苷键, 从而改变直链淀粉及支链淀粉直线性侧链的聚合度, 使淀粉水解产生可溶性糊精。
这种糊精的含量与食品的老化速率的下降呈正相关其错综复杂的排列方式可有效干扰淀粉的结晶。但过量的糊精会使面包馒头等食品瓤心发粘, 影响口感加酶量过大时还会出现塌架问题。
(2)β- 淀粉酶。
β- 淀粉酶是一种端切酶, 可以从淀粉分子的非还原端开始, 依次切下两个葡萄糖单位, 即一个麦芽糖分子, 从而缩短直链淀粉及支链淀粉直线分支的长度 减少其重结晶趋势, 对瓤心起到抗老化作用。同时水解产生的麦芽糖, 可作为发酵时酵母的食物, 具有提高产气能力、增大发酵食品体积、改善结构的作用。
(3)葡萄糖淀粉酶。
同 β- 淀粉酶一样, 葡萄糖淀粉酶也是一种外切酶, 作用于淀粉时, 从非还原端开始逐次切下一个葡萄糖分子, 它不仅能分解 α- , 而且能分解 α- 和 α- 苷键, 但速度慢的多。其抗老化原理与 β- 淀粉酶相似。
(4)支链酶。
支链酶是一种新型酶制剂, 能够催化糖原中的 α- - 糖苷键的合成, 从而生成具有分支的葡聚糖支链淀粉。在葡聚糖的合成过程中, 支链酶的作用是引入分支点, 同时伴随着合成酶一起起作用, α- - 分支点是在由 α- 连接断裂形成的葡聚糖直链的生物合成过程中构成的。
支链淀粉是在储存过程中不易于重新结合的分子, 这主要是因为支链形成的立体形的空间位阻对有序构象干扰的一种直接后果。通过支链酶将分支点引入到天然淀粉的直线型直链淀粉中, 以及将 α- 分支进一步引进到已经具有分支的支链淀粉部分, 都能有效地抑制淀粉的回生。
乳化剂
乳化剂作为最主要的一类食品添加剂, 在淀粉类食品抗老化方面有着显著的作用效果, 是最理想的抗老化剂和保鲜剂。
乳化剂能够同淀粉分子发生相互作用形成稳定的复合物, 这一点在保持淀粉类食品品质方面有着特殊的意义, 但乳化剂同直链淀粉及支链淀粉有着不同的作用方式。
我们一般都把直链淀粉看作是以线型分子式存在的, 但糊化的直链淀粉并不是线型的, 而是在分子内氢键的作用下发生链卷曲, 形成 α- 螺旋状结构, 这种 α- 螺旋状结构的内部形成一个疏水腔,具有疏水作用。乳化剂的疏水基团进入 α- 螺旋结构内并在这里与淀粉以疏水方式结合起来, 形成一种稳定的强复合物。
因而直链淀粉在淀粉粒中被固定下来, 向淀粉周围自由水中溶出的直链淀粉减少, 防止了因淀粉粒之间的再结晶而发生老化。
支链淀粉的直链状螺旋结构少, 与乳化剂形成复合物的能力较小, 但乳化剂可以借助氢键加成到淀粉表面上,即支链淀粉的外部分枝上, 而发生支链淀粉与乳化剂的相互作用。
乳化剂除与直链淀粉形成不溶性复合物而产生抗老化作用外, 还直接影响面团中水分的分布, 间接延缓老化。乳化剂在面团搅拌阶段吸附在淀粉粒表面, 使淀粉的吸水溶胀能力降低, 从而使更多的水分向蛋白转移, 因而增加了食品的柔软度, 客观上延缓了面包老化。
亲水性胶体
除淀粉酶制剂和乳化剂外, 一些亲水性胶体也具有良好的保鲜、防老化性能。
亲水性胶体之所以