含澱粉的低水分食品分子結構大多以非晶型的次穩定狀態存在。非晶型固體於自然狀 態下大部份以玻璃狀態或橡膠狀態存在。此狀態不但會受到加工或貯藏時溫度的影響 而且受食品中水活性的影響。非晶型狀態融解時產生玻璃轉換,會使食品結構瓦解, 香味散失,提高酵素作用或進而產生結晶變化,而致使產品品質下降。然而糊化澱粉 於貯藏時產生再結晶之機制相當複雜,且至今仍無一定論。探討食品中之多醣類食用 膠及蛋白質等對澱粉老化影響之文獻亦有限。本論文採用反應曲線設計法(Response Surface Methodology )以示差掃描比熱分析儀(Differential scanning calorimeter )及X-光繞射分析儀(X-ray diffractometer)探討不同直鏈/支鏈 比例的糊化玉米澱粉最適之再結晶條件,並藉此進一步推估澱粉老化之機制。此外, 添加動物膠、三仙膠對玉米澱粉再結晶結構之熱轉換及流變性質之影響亦利用示差掃 描比熱分析、熱機械分析(Thermal mechanical analysis )及物性分析儀( Rheometer )等加以探討。 老化的玉米澱粉利用DSC 掃描可以發現二個吸熱峰分別於55℃及125 ℃左右。第一個 吸熱峰主要因支鏈澱粉再結晶瓦解所形成,而第二個吸熱峰主要為直鏈澱粉再結晶瓦 解所造成。低直鏈玉米澱粉的第一個吸熱焓差會隨貯藏溫度上升而增加,然而高直鏈 玉米澱粉則有相反之趨勢。關於第二個吸熱焓差,低直鏈含量之玉米澱粉隨貯藏時間 及溫度之增加而上升。反之,高直鏈之玉米澱粉則隨之下降。另外,由X-光繞射分 析發現老化之玉米澱粉有B 型及V 型的繞射花紋產生,B 型主要由支鏈澱粉之再結晶 及由部份直鏈澱粉之再結晶所形成。而V 型主要由直鏈澱粉之再結晶構成。同時由熱 性質分析及X-光繞射分析有跡象顯示直鏈及支鏈澱粉再結晶之構造有交互作用之存 在。 添加動物膠及三仙膠會使高直鏈之玉米澱粉的再結晶融解焓差隨著貯藏時間增加而上 升,但郤使混合膠體之硬度隨貯藏時間增加而下降。這可能是直鏈澱粉與動物膠、三 仙膠間不相容所造成異分子排擠效果。相反地支鏈澱粉則可能與動物膠及三仙膠有交 互作用之產生。此外,冷凍乾燥後之動物膠玉米澱粉混合物於高水活性下貯存發現其 分子結構會產生變化,而此混合物之玻璃轉換溫度與結晶融解之波峰溫度受貯存時間 及直/支鏈的比例影響趨勢相同,顯示出結晶之融解受到玻璃轉換溫度之控制。本論 文僅以玉米澱粉之模式系統做初步分析,然而食品中成份複雜,含澱粉之半結晶食品 在貯藏時結構之變化亦受到很多其他成分及加工因子的影響。欲實際了解含澱粉食品 於貯藏時結構之改變仍須再進一步探討。
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