在前面的文章中提到了溫度會造成裹糊產品脫殼,現在補充另外一個重要因素——淀粉的糊化和粘性問題。
大家知道,玉米淀粉是在食品加工中應用比較廣泛的增稠劑、功能性添加劑,其糊化溫度是67 - 72度,這時候其黏度最高且相對穩定。但是我們在制作面糊的時候,經常要和一些其他添加劑如食鹽等混合,其糊化溫度將略有下降。因此要注意以下幾點:
- 蒸煮時間過長、溫度過高,超過了淀粉糊化的溫度,必然造成其粘結力下降
- 過分混合攪拌,由于剪切力的關系,將造成淀粉顆粒破裂,導致粘性下降
- 混合后靜置時間過長,淀粉鏈將平行排列發生凝沉而形成結晶析出,也會使粘結力下降
以下這篇文章對于這個問題寫得非常專業,可供參考。
淀粉的糊化和淀粉糊
淀粉是天然光合成,微小顆粒存在,不溶于水,亦難被酶解。這種顆粒的直接應用很少,一般是利用其糊化性質,在水的存在下加熱,使顆粒吸水膨脹,形成水溶粘稠的糊,應用所得的淀粉糊。淀粉的糊化性質和淀粉糊的性質關系應用,至為重要。
1 淀粉的糊化
淀粉顆粒不溶于水,但在水中能吸收少量水分,顆粒稍膨脹。普通玉米淀粉和馬鈴薯淀粉在水中所含平衡水分大約28%和33%。這種吸水和膨脹現象是可逆的,水分被干燥后仍恢復原來的顆粒結構大小。
混淀粉于水中,不停地攪拌。顆粒懸浮于水中,形成白色懸浮液,稱為淀粉乳。加熱淀粉乳,顆粒隨溫度的升高,吸水更多,膨脹更大,達到一定的溫度,原淀粉結構被破壞,吸水膨脹成粘稠膠體糊。這種現象稱為糊化,其溫度稱為糊化溫度,形成的膠體稱為淀粉糊。
淀粉的糊化溫度在不同品種間存在差別,同一種淀粉在大小不同的顆粒間也存在差別。大顆粒易糊化,糊化溫度低,小顆粒難糊化,糊化溫度高。淀粉顆粒的差別很大(2~150μm),淀粉乳受熱,其中大顆粒先糊化,接著更多顆粒糊化,最后小顆粒糊化。糊化溫度是一個范圍,相差約10℃,并不是一個固定的溫度值。玉米淀粉糊化溫度為62~72℃,馬鈴薯淀粉糊化溫度為56~68℃。
淀粉的糊化是吸熱反應,熱破壞淀粉分子間氫鍵,顆粒膨脹、吸水,結晶結構被破壞,偏光十字消失。一種常用的測定糊化溫度方法便是利用這種性質,偏光十字消失溫度為糊化溫度。此方法應用偏光顯微鏡和電加熱臺,操作簡單,結果可靠。混少量淀粉樣品入水中,濃度約0.1%~0.2%,取樣滴于玻片上,約合100~200 個淀粉顆粒,四周滴以甘油或礦物油,蓋上玻片,置于電加熱臺上,約2 ℃/min 速度加熱,經偏光顯微鏡觀查,有顆粒偏光十字消失為糊化開始溫度,隨溫度上升,更多顆粒糊化,約98 %顆粒糊化,便為糊化完成溫度。少量較小顆粒糊化困難,忽略之。根據顆粒糊化的數量,還能估計約50%顆粒被湖化,其溫度為玉米淀粉62-67-72℃,馬鈴薯淀粉56-63-68℃,木薯淀粉52-57-64℃ 。
若干種化合物影響淀粉的糊化難易,有的促進湖化,糊化溫度降低,如氫氧化鈉、尿素、二甲基亞砜、水楊酸鹽、硫氰酸鹽、碘化物等。 氫氧化鈉的影響強,能使淀粉在室溫糊化。有的化合物能影響糊化困難,如硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉等,蔗糖也有影響。
2 淀粉糊
不同品種的淀粉糊性質,在若干方面存在差別,沒有兩種淀粉的糊是完全相同的。
粘度是淀粉糊的最重要性質,布納班德(Brabender)粘度儀已成通用的儀器。置淀粉樣品乳液于杯中,落下針式攪拌器。開動操作,以5℃/min速度升溫,到95℃保溫1h,以1.5℃/min速度降溫到50℃,保持1h,儀器自動繪出粘度變化曲線,單位為Bu(Brabender unit)。
馬鈴薯淀粉最易糊化,在較低溫度就湖化,粘度上升快而高,但穩定性差,很快下降。木薯淀粉糊化較難,在較高溫度糊化度上升和峰粘度遠低于馬鈴薯淀粉,但穩定性高,下降少。玉米和小麥糊化難,在較高溫度才糊化,粘度上升少,但冷卻后粘度上升。不同淀粉的糊化性質不相同。
淀粉顆粒隨溫度增高、吸水、膨脹,粘度增高 ,膨脹最大,粘度最高,體積大的膨脹顆粒強度弱,受攪拌剪力影響而破裂,粘度大大下降。冷卻后,鏈淀粉趨向結合。粘度上升。
淀粉糊具有粘韌性,能用糊絲長短表示。放一根木片入馬鈴薯淀粉糊中,取出,糊絲長,難斷,粘韌性強。同樣放木片于玉米淀粉棚中,取出,糊絲短,易斷,粘韌性弱。馬鈴薯淀粉稱為長糊絲,玉米淀粉糊為短糊絲。
冷卻熱淀粉糊,粘度增高,成半固體凝膠。玉米、小麥淀粉糊的凝膠強度較高,馬鈴薯、木薯淀粉糊凝膠強度弱,糯玉米淀粉糊難成凝膠。凝膠具有不同的透明度,馬鈴薯淀粉凝膠很透明,玉米淀粉凝膠不透明。
淀粉糊放置冷卻成凝膠過程中,鏈淀粉分子間趨向平行排列,經氫鍵結合成結晶結構,不溶于水,增大到一定程度則膠體結構被破壞,有白色沉淀下降,水分析出,這種現象稱為凝沉(Retrogradation)。玉米類谷物淀粉的凝沉性強,凝膠穩定性弱,影響應用。馬鈴薯等薯類淀粉的凝沉性弱。糯玉米淀粉不含鍵淀粉,凝沉性很弱。
曾由小麥、玉米和馬鈴薯淀粉分離其鏈淀粉,比較其凝沉性,小麥和玉米淀粉最強,馬鈴薯淀粉較弱。凝沉主要是由于鍵淀粉分子間的結合,支淀粉分子因有支叉給構,不發失此現象,且對鏈淀粉分子間的結合有一定的抑制作用。但是在較高濃度或低溫下,支淀粉分子的側鍵也會稍結合凝沉,但程度很低。鏈淀粉分子聚合度在100~200 間的凝沉性強。玉米淀粉合鏈淀粉27%, 聚合度200~1200 ,凝沉性強,還含有0.6%脂類化合物有促進凝沉作用。馬鈴薯淀粉含鏈淀粉20%,聚合度約1000~6000,凝沉性弱。濃度增高促進凝沉加快,溫度降低趨向O℃,凝沉加快。在pH7,凝沉速度最快,pH10 以上和 pH2 以下,凝沉很慢。
淀粉是顆粒存在,但食品和非食品應用幾乎都是加熱糊化,應用所得的糊。淀粉糊的性質關系應用至為重要。以前是選用具有要求性質的品種,但是隨著不同工業科學技術的發展,在些淀粉品種已不再適合新工藝的要求,有些性質又不具備,于是發展了。變性淀粉工業,供應食品和非食品工業應用,效果很好。目前,變性淀粉技術已達很高水平,幾乎能生產出使具有任何需要性質的新產品,發展很快。