带电荷的氨基酸对马铃薯淀粉特性影响的研究

【摘要】为研究带电荷的氨基酸(CCAA)与带负电的马铃薯淀粉之间的相互作用,本文将两种带负电荷的氨基酸包括天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),及两种带正电荷的氨基酸赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)添加到马铃薯淀粉中,并通过差示扫描量热仪、激光粒度仪、傅里叶红外光谱、X射线衍射技术和流变仪等研究手段来探讨带电荷的氨基酸对马铃薯淀粉糊化、老化和流变性质的影响。实验结果如下：天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸使马铃薯淀粉的透明度及膨胀度显著下降(P<0.05)；精氨酸显著(P<0.05)提高了马铃薯淀粉的透明度和膨胀度。通过DSC检测得出,天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸能提高马铃薯淀粉的起始糊化温度和峰值温度,而加入精氨酸使马铃薯淀粉起始糊化温度和峰值温度都有所降低,四种氨基酸都使马铃薯淀粉的糊化吸热焓有所降低。通过对加入氨基酸的马铃薯淀粉糊化之后进行红外光谱的检测,发现加入带电荷的氨基酸只能使淀粉样品的(O-H)的伸缩振动峰变宽,其他吸收峰的峰强度和位置变化不明显,并且没有出现新的吸收峰,表明氨基酸加入淀粉之后,并没有与淀粉分子结合,形成新的官能团。天冬氨酸和谷氨酸使马铃薯淀粉糊凝沉性显著增强(P<0.05)；精氨酸和赖氨酸对马铃薯淀粉糊的凝沉性均无显著性影响(P>0.05)。天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸显著的(P<0.05)降低了马铃薯淀粉的冻融稳定性；精氨酸对淀粉凝胶的冻融稳定性有明显增强作用(P<0.05)。赖氨酸和精氨酸的添加可以增加马铃薯淀粉凝胶的硬度；天冬氨酸和谷氨酸在添加量为(0.05mol/kg)时能增加马铃薯淀粉凝胶的硬度和凝胶强度,而随着添加量的增加,淀粉凝胶的硬度和凝胶硬度有所降低。精氨酸增大了混合体系凝胶的L*值、b*值和a*值,赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸降低了凝胶的L*值,提高了淀粉凝胶的b*值和a*值。从X射线衍射(XRD)的图谱可以看出,加入带电荷的氨基酸没有改变马铃薯淀粉凝胶重结晶的结晶类型,但都使得淀粉凝胶重结晶的相对结晶度下降。动态流变的结果显示：在20到100℃的升温过程中,天冬氨酸和谷氨酸使马铃薯淀粉的储存模量(G’)和损耗模量(G”)随着氨基酸添加量的增大而降低；马铃薯淀粉的G’和G”值随着赖氨酸添加量的上升而逐步增大,但始终低于马铃薯原淀粉。精氨酸使马铃薯淀粉的G’与G”值显著上升,且随着精氨酸添加量的增大而增大。动态黏弹性的结果显示,添加四种带电荷氨基酸前后的马铃薯淀粉凝胶都是弱凝胶。与原淀粉相比,添加谷氨酸的马铃薯淀粉凝胶tanδ值没有明显变化,其它两种天冬氨酸和赖氨酸都使淀粉凝胶的tanδ值升高,且随着添加的量增加,淀粉凝胶的tanδ值也在上升,添加量越大,体系越往趋向往牛顿流体发展,添加精氨酸也使得淀粉tanδ值升高,并随着添加的量增加呈现先上升后下降的趋势,在添加量为0.1lmol/kg时,tanδ值最大。从静态流变测试所得到的数据可以得出,加入带电荷的氨基酸之后,淀粉糊均为假塑性流体,可以通过幂律定律进行拟合,从拟合结果得出马铃薯淀粉糊的k值与未添加氨基酸之前相比都有所上升,而n值则在降低,k值的大小随酸性氨基酸添加量的增大在逐渐降低但都高于原淀粉,在三个添加量下,而碱性氨基酸在0.1mol/kg浓度下达到最大,k值随碱性氨基酸的添加量的增加呈现先增加后降低的趋势。从整体上看,带电荷的氨基酸与马铃薯淀粉糊混合体系比未添加的淀粉糊k值更大,n值更小,加入四种氨基酸之后淀粉糊的假塑性有所增大。
【作者】陈文婷；
【导师】杨宏；
【作者基本信息】华中农业大学，食品科学，2014，硕士
【关键词】马铃薯淀粉；带电荷的氨基酸；糊化性质；老化性质；流变学性质；

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