阿拉伯树胶、氯化钠、蔗糖Lotus干淀粉的物理性质

文摘

消费者偏好在东亚世界的一部分为消费的lotus干淀粉(LSS)等准备早餐、快餐和传统的糖果。本研究设想的调查和优化添加剂,也就是说,阿拉伯树胶,食盐(氯化钠),蔗糖,水吸收(WA)、吸水指数(WAI),水溶性指数(WSI)的LSS采用响应面方法(RSM)。阿拉伯树胶导致增加淀粉的水吸收和肿胀;然而,氯化钠减少淀粉的膨胀能力,使淀粉和水不可用也由于starch-ion静电相互作用。蔗糖限制了吸水和约束力的自由水的直链淀粉降低浸出与淀粉链建立桥梁,从而形成刚性结构。

1。介绍

莲花(莲属椰子)属于家族莲科,所有部件的可食用的各种形式。广泛栽培在中国、印度、日本和澳大利亚(1]。通常作为蔬菜食用;主要干的是加工等不同形式的烤腌、干、炸。植物展品多种营养和药用价值,因此被认为是一种流行的健康食品(2]。从干细胞中提取生物碱(liensinine)是有效的治疗心律失常(3)、中暑、发烧、痢疾、腹泻、头晕、和胃的问题(4]。茎提取物还具有典型药物(2)和抗糖尿病的属性(5]。它的种子在偏方找到应用程序作为一种利尿剂,冷却剂、止吐剂,解毒剂治疗组织炎症和癌症(6]。生化反应,植物的根状茎是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和是一个很好的能源(7]。

淀粉被认为有助于各种食物的结构性质和有几个工业应用作为增稠剂,稳定剂,粘合剂,胶凝,保水剂(8]。各种食物的基本成分是来自谷物和块根作物。莲花是富含淀粉9),商用在中国和日本有很多工业应用在食品增稠剂。人等。10从种子]相比,淀粉的物理化学性质和荷花的根茎。种子的能量比粉末淀粉淀粉显示显著降低肿胀。Gani et al。11]特征lotus淀粉提纯源自印度的三个湖泊。扫描电镜的lotus干淀粉透露小圆和典型的椭圆形状的颗粒表面光滑。肿胀、溶解性、吸水和改善与提高温度从50到90°C。

消费者偏好导致消费LSS等准备的早餐食品,快餐,传统糖果也利用LSS作为潜在的食品添加剂。过程,如挤压、烘焙和压力烹饪雇佣heat-moisture治疗压力和剪切的快餐食品在生产中有重要应用,即食食品(RTE),早餐麦片,麦片粥。高比例的淀粉是受雇于配方包括牙龈、盐和糖可能与淀粉原料进行反应存在水随后修改它的物理化学性质。因此,这种添加剂之间的相互作用和淀粉的食品科学家的巨大关注。

凝胶(牙龈)是用于食品行业,因为他们提高稳定性,修改结构概要和减少淀粉的逆行率(12]。曼荼罗和baya13]研究了黄原胶在肿胀的影响力量,溶解指数和颗粒状态的小麦淀粉分散(2% w / w)。根据膨胀功率值和颗粒尺寸在75°C,黄原胶添加增强肿胀。盐和糖是两个至关重要的原料用于食品行业。含有淀粉的食物通常持有的性质变化的物理化学性质经常添加盐和糖在食品加工和存储。大米淀粉和支链淀粉含量高的展品更好肿胀属性,而盐除了可以减少它大大14]。糖会影响颜色、味道、尺寸、硬度、表面光洁度的食物产品。糖会驱散蛋白质和淀粉分子使产品易碎,从而防止形成一个连续的质量(15]。糖水吸收的淀粉的影响也被研究[16]。金等。17]报道减少水溶性指数对糖添加玉米粉抑制蔗糖降解淀粉分子的存在。到目前为止,没有信息的影响等添加剂对lotus干淀粉的物理性质。

因此,本研究的目的是确定添加剂的影响,也就是说,阿拉伯树胶,氯化钠,和蔗糖的物理性能如吸水(WA)、吸水指数(WAI),水溶性指数(WSI)的莲花茎淀粉(LSS)采用响应面方法(RSM)。

2。材料和方法

2.1。原材料

新鲜的莲花茎从当地市场采购阿姆利则,印度。阿拉伯树胶、氯化钠、蔗糖被用作添加剂在这项研究。蔗糖从Sisco研究实验室获得私人有限,孟买,阿拉伯树胶从默克公司采购专业私人有限公司和氯化钠从珞巴采购化学私人有限,孟买。所有的化学品和试剂用于分析的基于“增大化现实”技术的等级。

2.2。提取淀粉

淀粉颗粒在原生形式提取使用的方法魏et al。18)与轻微的修改。莲花茎被洗了,然后去皮刮掉外皮,去皮茎被切成小块。小块被均质用冰冷的水在家里搅拌机其次是挤压的匀浆通过四层纱布的手。纤维残渣混合,用冰冷的水挤两次从纤维促进淀粉颗粒的释放。合并后的提取与100目筛子过滤。淀粉悬了一夜。淀粉被洗四次然后提取蒸馏水和离心10分钟的3200 rpm。黄色胶状层形成的白色淀粉粒包装仔细刮掉,丢弃。离心分离的过程重复进行,直到没有肮脏的物质存在。孤立的淀粉在40°C的烘箱干燥24小时。 The starch was estimated to have 98% of purity.

2.3。物理性质

2.3.1。水吸收(WA)

佤邦的决心,Beuchat [19]又用细微的修改方法。2.5克的样品()摄于25毫升蒸馏水preweighed试管。内容使用涡流搅拌瓶偶尔的持有期30分钟和最后离心机在3000 rpm 15分钟。水吸收(WA)被水化淀粉的比例计算(和样品的重量): 对于包含阿拉伯树胶的样本,氯化钠、蔗糖、LSS粉混合这三种添加剂和描述的过程是持续的,因为它是纯淀粉悬浮液。

2.3.2。吸水指数(WAI)和水溶性指数(WSI)

围和WSI公司决定使用一个修改的浸出法等。20.]。2.5%的淀粉分散在离心管和热水浴温度为90°C的15分钟。为了防止颗粒的沉积在加热,搅拌应用定期使用玻璃搅拌器。所有的管子都覆盖着塑料覆盖,以防止水分流失。加热后,样本离心机(3000 rpm, 10分钟)。沉淀粘贴从上层清液分离,重()。在105°C阶段都干了24 h和干燥的固体沉淀粘贴()和上层清液()计算。围的比例是肿胀的重量后淀粉颗粒离心(g)的干燥质量(g): WSI的比例是可溶性的干质量上层的整个淀粉样品的干燥质量(): 同样,作为计算执行佤邦、LSS粉混合三种添加剂和描述的过程是持续的,因为它是纯淀粉悬浮液。

水溶性指数(WSI)计算的基础上,假设在曼荼罗的研究还提到,baya [13),添加剂的总量仍在上层清液。WSI计算后减去阿拉伯树胶的干重,氯化钠,蔗糖在上层清液可溶性物质的干燥质量。

2.4。实验设计和统计分析

根据旋转中心组合实验设计表面响应模型三个变量和三个层次。三个独立变量是阿拉伯树胶(0.5 - -1.5%),盐(0.5 - -1.5%)和蔗糖(10 - 30%)。三个层次被编码为−1,0,1,统计分析(表1)。设计点的数量获得使用统计软件包,也就是说,设计专家8.0 (stat容易,Inc .)基于独立变量的数量。影响淀粉的物理性能的添加剂被选为研究。佤邦,围,WSI作为响应。添加剂含量的范围选择配方的基础上,通常用于淀粉基早餐谷类食品和加工食品17,21]。LSS涉及三个独立变量组合的总数是20的数字设计点14岁六个中心点复制。这些设计的中心点选择与添加剂水平将产生令人满意的结果。对于每一个响应,方差分析(方差分析)进行了确定各种添加剂组合之间的显著差异。佤邦和围最大化,WSI最小化获得最理想的优化配方的添加剂。

3所示。结果

三种添加剂对LSS的影响进行了研究和优化组合。实验设计的三个独立变量和相应的反应LSS给出的表2。

由于WA,围,WSI重要属性来评估包含水的淀粉在食品系统的行为作为最重要的成分之一,这些参数被作为响应。反应是由拟合的回归分析2 fi模型适合各自的反应。方差分析进行评估的意义为选定的模型和响应(表假设3)。

2 fi模型非常适合佤邦()、围(),WSI公司(LSS)反应。的每个响应值括号中所给模型的意义。的值表示的值应小于0.05的模型是重要的;否则,模型不能用于进一步的路由或预测。所有的2 fi模型使用软件设计专家。多元回归方程获得了所有LSS与实际因素的三种反应表示如下。

实际的因素: 进一步的优化变量水平通过是可取的最大化或最小化所需的响应沿安装2 fi模型通过数值优化设计专家软件的过程。选择的添加剂的水平变化的影响在响应参数在图表示1。从表可以看出2,最大响应WA(72.50%)获得了与阿拉伯树胶- 1.50%,蔗糖10%,氯化钠- 0.5%。佤邦的最低反应(41.00%)获得了与阿拉伯树胶- 0.16%,蔗糖20%,氯化钠- 1%。LSS阿拉伯树胶对佤邦的影响是非常重要的()导致后者增加价值增加的内容前(见(4))。相互影响的阿拉伯树胶氯化钠和蔗糖还发现显著(佤邦。确定系数()获得了0.9486(表3)。根据Henika [22),决心超过0.75的系数构造模型预测相对充足。三个独立变量的影响在佤邦LSS响应面图中描述(数据1(一)- - - - - -1 (b))。

围最大响应(15.20%)获得了与阿拉伯树胶- 1.50%,蔗糖10%,氯化钠- 0.50%。围的最低反应(8.30%)获得了与阿拉伯树胶- 0.50%,蔗糖30%,氯化钠- 0.50%。阿拉伯树胶和氯化钠单独和他们的相互作用被发现影响围LSS显著(见(5))。口香糖还增加了围,但生理盐水了相反的作用。交互的氯化钠和阿拉伯树胶减少了围LSS的价值。一个回归方程有很好的拟合能力围LSS建于高确定系数()。独立变量的影响在围LSS响应面图(图中描述1 (c))。

WSI, WSI(19.00%)获得的最大响应阿拉伯树胶- 1%,蔗糖3.18%,氯化钠- 1%。最低响应水溶性指数(0.20%)获得了与阿拉伯树胶- 1%,蔗糖36.82%,氯化钠- 1%。蔗糖作为重要因素被发现()影响价值(见(6))。WSI公司降低蔗糖含量增加。高确定系数(WSI)的LSS。

最后在LSS变量优化基于佤邦和围的最大化和最小化WSI公司价值观。最大化所需的解决方案的愿望函数给定的标准被随机起始点。优化添加剂水平与合适的愿望是如图2。LSS从而优化处理水平的添加剂被验证的预测值和实际值的响应。使用学生的实际值和预测值进行比较以及和值(< 0.05)建议两者之间无显著差异。因此,拟合模型最适合预测研究(表的反应4)。

4所示。讨论

获得优化的解决方案编制适当的最终产品的发展,响应适当最大化和最小化而RSM表演。佤邦和围的淀粉可食用的目的应该为适当的足够高的凝胶化加热中水分的存在让它消化21]。WSI描绘了淀粉的溶解能力的直链淀粉链(17]。如果发生这种情况,那么收益率淀粉的淀粉也可以减少和所需的属性可能会改变(13]。因此,WSI淀粉应该非常少。与这种观点,佤邦和围在RSM和WSI公司一直保持最大化最小化。组合的研究在目前的研究中,产生最大的愿望被选的组合。

4.1。水吸收(WA)

水吸收(WA)沉积物的湿重的比例是淀粉凝胶的干重(23]。吸水(WA)的淀粉是一种必要的参数表达原淀粉与水之间的相互作用在食品加工来提高产量和一致性和传授食品所需的身体和结构特征。当没有暖气的原生LSS被用来估计水颗粒吸收,显著增加观察与阿拉伯树胶增加内容,可以解释为凝胶促进肿胀的事实。佤邦的LSS口香糖的交互效应限制了盐和糖。原因可能是由于有限的水资源中淀粉粒糖和盐的存在(24]。蔗糖,淀粉分散显著降低吸水归因于这样一个事实:蔗糖有更高数量的哦组更亲水,从而限制水资源LSS (16]。特谢拉et al。16]报道减少水吸收(~ 60%)通过木薯淀粉糖(2%)。同样,陈等人。25]也同样出现显著减少肿胀马铃薯淀粉和亚麻籽多糖马铃薯淀粉(FG-PS)复合物由于添加蔗糖(2 - 4%)由于减少水活动,形成更多的结合是无法参与吸收过程。

没有明显的观察生理盐水对佤邦的影响可由朱等的研究。26),得出的结论是,如果没有热量,没有明显的生理盐水对小麦淀粉颗粒的粒度分布。因此,它可以解释,盐不能归类为肿胀抑制或促进剂,因为它是温度的函数的肿胀是观察。

4.2。吸水指数(WAI)或肿胀的力量

肿胀的力量是简单的分析测试期间测量水吸收淀粉的凝胶化。支链淀粉被认为是唯一的贡献者吸水和随后的淀粉颗粒的膨胀和粘贴,而直链淀粉会阻碍这一现象(27]。在加热30分钟90°C,吸水指数显著变化(WAI)或肿胀的LSS是由阿拉伯树胶和氯化钠和交互。添加剂研究对糊化淀粉的影响存在两种形式,即连续相(直链淀粉、支链淀粉矩阵)和分散相(淀粉颗粒)。加热的淀粉分散颗粒会导致肿胀,影响两个连续的性质和分散阶段(28]。增加围与阿拉伯树胶曼荼罗的研究可以支持和baya [13)该声明报道,黄原胶(0.09%)添加到小麦粉增强肿胀淀粉分散(2%)在加热30分钟的90°C。以下假设对牙龈的角色在淀粉系统支持曼荼罗的发现和baya13]。根据Abdulmola et al。29日),淀粉分子相互作用,可以创建一个网络浓度远低于“紧密堆积。“黄原胶促进胶交互和欺骗的糊化颗粒保持关闭。这导致力增强应用,促进肿胀和直链淀粉溶液化及其渗出物。进一步提高温度导致泄露直链淀粉与黄原胶在连续阶段创建一个电影在颗粒进一步抑制肿胀。凝胶添加对淀粉颗粒的膨胀的影响在加热也报道了Chaisawang和Suphantharika21]表明添加瓜尔胶和黄原胶(0.073%)略增强肿胀的本地木薯淀粉(1.25%)颗粒在温度范围从60到90°C。

减少围的LSS增加氯化钠含量发生由于盐和淀粉之间的竞争为可用的水分子在高温下(14]。同时,淀粉之间的静电相互作用和离子从氯化钠限制淀粉颗粒的膨胀能力(30.]。同样,朱et al。26]报道促进作用有限的氯化钠对小麦淀粉在高温认为肿胀氯化钠抑制效应在很大程度上是依赖于温度的。显著减少肿胀的大米淀粉被加热在75°C的0.1 M氯化钠溶液进一步扶持的结果(14]。

围的LSS减少由于阿拉伯树胶和氯化钠之间的互动。类似的水状胶质和盐对肿胀的影响力量的大米淀粉已被Samutsri报道和Suphantharika14]。添加盐(0.1米)显著减少水吸收的大米淀粉与黄原胶和瓜尔胶在19:1 (w / w)比例的淀粉和口香糖。因此,结论可以得出,氯化钠对减少肿胀的影响大米淀粉的力量之前,他认为这是一个系列的顺序分类的离子以蛋白质的盐析或盐的能力(14]。

4.3。水溶性指数(WSI)

WSI的LSS随着蔗糖含量下降。蔗糖的存在可以抑制淀粉分子的退化导致低WSI公司(31日]。间谍和Hoseney [32)提出,稳定淀粉颗粒发生在无定形区域的糖分子可能限制淀粉链的机动性和灵活性通过形成桥梁有淀粉链。这种sugar-starch链相互作用可以观察多糖浸出减少的原因。理查森et al。33)进行了一项研究,调查的影响蔗糖(12个或24%,w / w)溶解度小麦淀粉分散指数(8%)显示延迟直链淀粉泄漏和颗粒碎片高于50°C。

5。结论

在阿拉伯树胶、氯化钠、蔗糖、lotus干淀粉的物理性质可能由hydrocolloid-salt, hydrocolloid-sugar交互和个人这些添加剂的影响。所需的或获得的最佳水平的这些添加剂使用RSM,阿拉伯树胶的回报率为1.5%,0.5%的氯化钠,0.844和30%的蔗糖的愿望。佤邦、围、WSI是65.42%,14.95和2.74%,分别。在阿拉伯树胶,肿胀的淀粉增加。生理盐水不能归类为肿胀抑制或促进剂,因为它是温度的函数的肿胀。蔗糖被发现抑制水吸收通过限制可用性淀粉在阿拉伯树胶的存在,从而减少后者的肿胀促进作用。蔗糖也弱智直链淀粉浸出(WSI)与淀粉链建立桥梁的机制和减少他们的灵活性。因此,目前调查的结果显示重要的现实推断在淀粉基食品化验添加剂的应用包含lotus干淀粉作为主要成分是非常受欢迎的功能性食品在东亚世界的一部分。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

大师Nanak Dev大学阿姆利则,请承认提供财政支持以及技术援助在实验工作。

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