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抗性淀粉在食品中的应用了解一下吧

发布时间:2023-09-09 11:31 点击量:

通常富含膳食纤维的食物都比较粗糙,而含抗性淀粉的食物不仅没有改变食物本身的口味,还改变了食物的品质特性,比如增加了食物的脆性,减少了油炸食物的含油量。抗性淀粉与传统意义的膳食纤维相比,具有独特的品质特性,如天然来源,颗粒大小、颜色、口味、低持水能力和高结合水能力、高糊化温度,挤压性能好等,使其被广泛添加到功能性食品中。


抗性淀粉主要被分为五大类,分别为物理包埋淀粉(RS1)、天然未烹饪淀粉颗粒(RS2)、回生淀粉(RS3)、化学改性淀粉(RS4)、淀粉脂质复合物(RS5)。


研磨、蒸煮以及膨化等加工过程会使RS1 和RS2 失去抗性,尤其是挤压膨化使抗性淀粉的含量降低最为显著,但RS3 的含量并不会降低,甚至会随着加工过程而增加。


RS3 具有热稳定性,能够增加油炸食物的膳食纤维含量,同时RS3 在油炸过程中能够阻止脂肪的吸收和水分含量的丢失。


RS4 能够阻碍凝胶网络的形成从而使硬度减小,也能够降低淀粉的膨胀特性和水溶指数,可以作为功能性成分添加到烘培食品和零食中。


在抗性淀粉中,低持水能力和高结合水能力能够降低食品的水活度从而延长货架期。与传统富含不溶的膳食纤维食品相比,抗性淀粉改善了某些产品的脆性、延展性和口感,这种特性使得产品更容易被消费者接受食用从而增加了膳食纤维的摄入。


一、 在面包类制作中的应用


食品行业的相关人员为改善人们日常饮食中膳食纤维较少的局面,在面包制作中添加大麦粉一类的传统膳食纤维,提高面包的营养价值,但是膳食纤维在面包中含量过高的话,会让面包颜色变深,而且面包中常添加的膳食纤维如麸皮会产生粗糙的口感、颗粒状的质地、很深的颜色,还会掩盖食物原本的香味,在面包中添加抗性淀粉能够解决上述问题。


MaziaRz等将抗性淀粉代替部分面粉制作的面包含水率增加,面包表面颜色更深、质地更干更紧实,密度更大,但不会改变口感。由于抗性淀粉的保水性较强,在面包中加入豌豆抗性淀粉,会使面粉的吸水率显著增加,面团的黏着性和硬度也得到了提高,同时随着抗性淀粉的增加,面包的硬度和咀嚼性也增强,消费者的接受度也比较高。


二、 在饼干制作中的应用


LauRa等将抗性淀粉添加曲奇饼干中,因为抗性淀粉比面粉的水分含量低,含有较少的小麦蛋白,同时具有一定的保水性,所以抗性淀粉比例越高,面团硬度随着添加比例的增加而降低。饼干体系中水分含量和水活度较髙使饼千体积增大质地更加柔软、更疏松,饼干的总纤维含量增加。


抗性淀扮可稀释曲奇配方中的色素(蛋黄),使饼干表面颜色更明亮,减少还原糖与氨基酸的作用或因美拉德反应形成的金黄色或是类黑素。


陈磊等制作不同配方的饼干,测定其慢消化淀粉的含量,分别观察淀粉脂质复合物、高直链玉米淀粉、小麦淀粉、低筋面扮和高筋面粉在烘烤前后淀粉消化性的变化。得出结论:由于淀粉-脂质复合物形成了大量的结晶结构,比高直链淀粉和小麦淀粉的结构更加稳定,其慢消化淀粉的含量较高。其中添加25 % 淀粉脂质复合物烘烤而成的饼干慢消化淀粉含量较髙,可以达到23.56%。


三、 在面条制作中的应用


面条是人们生活中一种经常食用的食物,淀粉含量较高,高品量的面条不但具有较高的营养价值,还要在烹饪时间、吸水程度上优于其他面条。


在面条中添加抗性淀粉颗粒能够提高面条亮度,让面条变得更加柔软,同时也能降低面条消化性,但是这些改变并不影响面条的口感、韧性、咀嚼性和硬度等,也就是说在面条中添加抗性淀粉并不影响面条的口感。


Bustos等将RS2和RS5添加到面条中,发现RS5有利于降低面条的蒸煮损失,RS2显著改善熟面条的工艺和营养特性。添加3.9 6 %的RS2 和12.6%的RS5制作的面条蒸煮损失低于6 % ,血糖指数降低,易被消费者接受。


添加抗性淀粉的面条的凝胶化温度和焓值降低,在烹饪过程中,加快了凝胶化速度,面条黏性较低,硬度没有显著改变。随着抗性淀粉的添加量增多,使得面团变软,这是因为面筋指数的下降,稀释面筋会削弱蛋白质之间的交联,最终降低面筋网络的内聚力。


经X射线衍射表明,添加抗性淀粉面条的结晶度升高,体外消化率降低,但是未煮熟的面条黄度降低,可能会降低面条对消费者的吸引力。


四、油炸食品


RS3 比其他种类的抗性淀粉的热稳定性更强,用20% RS3(Novelose330)替代小麦面粉可以使油炸食品中总膳食纤维的含量提高5. 0% ~ 13. 2%。油炸食品的最佳颜色是淡黄色,代表了油炸的最佳时间。随着RS3 含量的增加,油炸食品的颜色也逐渐变深,硬度和脆性也随之增加。尽管在油炸食品中添加RS2更容易被消费者接受,但添加RS3 比添加RS2 更能改善食品的颜色和营养价值。


五、微胶囊技术


微胶囊技术在食品科学中3 个主要的目标是延缓活性剂在人体内的释放、提高益生菌的活性和延长乳制品的货架期。抗性淀粉是众多微胶囊材料中的一种,抗性淀粉的B 型结晶结构存在大量水通道,能够包埋这些敏感的化学物质,降低其消化率,从而作为一种稳定的运输工具帮助解决了食品工业中控制生物活性分子的释放,延长敏感化合物的货架期等技术难题。


藻酸钙被广泛应用于固定乳酸菌,可以降低成本,而且不影响人体健康。抗性淀粉与藻酸盐在胶凝过程中具有协同作用,可以强化固定细菌细胞。在4℃条件下贮存8 周后,添加2% RS2 与藻酸盐混合时可以显著提高乳酸菌的数量,而4% RS2 与藻酸盐混合时乳酸菌数量没有显著影响。贮存8 周之后,游离培养基中乳酸菌和双歧杆菌的数量比添加了RS2 后微囊化培养基中下降的更加明显。


微胶囊在食品运输以及贮存过程中为益生菌创造一个抵抗恶劣条件的微环境,从而提高益生菌的存活率,使其在消化道内合适的位点释放继而发挥有益的生理作用。如微胶囊技术可以保护乳制品中的益生菌抵抗胃肠道内较低的酸性环境。通常将高直链玉米淀粉与益生菌相结合封存到微胶囊材料里从而实现益生元- 益生菌的共生,在微胶囊化之前将1% ~ 2%可溶性淀粉颗粒加入到益生菌-胶体的前体里,可以更好地维持益生菌的活性。而将干燥的益生菌微囊添加到干燥食品中,如谷物制品、饮料粉,对食品的贮存也有着重要的作用。


六、 在乳制品中的应用


添加了抗性淀粉的乳酪含水率升高,硬度降低,但不影响乳酪的粘结性和流动性。当抗性淀粉的含量由21.3 % 提高到43.2%时,乳酪的脂肪含量由10% 降低到0% ,在光显微镜下也几乎看不到脂肪,可作为脂肪代替物,制作低脂乳酪。


但是缺点是乳酪硬度大幅度增加。当样品呈热态时,乳酪口感进一步恶化,可能是由于淀粉颗粒在加热时膨胀,导致乳酪黏在口腔顶部。


在酸乳发酵和储藏过程中添加抗性淀粉,在保护益生菌的前提下会使酸乳固体化,结构更加紧凑,弹性、黏性指数增加,聚集酪蛋白,降低乳清分离量,加强凝胶网络结构,减少气孔形成,提高酸乳的质量。


杨钠等研究发现,单独使用马铃薯RS作为乳化稳定剂,具有良好的色泽、口感和滋味,但是组织状态不佳,与果胶、琼脂复配使用能相互弥补不足,当马铃薯RS添加量为1. 50%、果胶添加量为0. 03%、琼脂添加量为0. 15%时,酸奶的总体品质达到最佳。


七、 在肉制品中的应用


虽然抗性淀粉主要应用在烘焙产品中,但在肉制品中应用效果更为显著。抗性淀粉与肉中的肌球蛋白形成凝胶,由于抗性淀粉的亲水性和凝胶内部水的流动性对肉制品起到保水保汁的作用,有研究表明淀粉等多糖能增强肉制品的黏弹性。


王希希等研究玉米抗性淀粉对鸡胸肌凝蛋白热胶凝性能的影响中发现,抗性淀粉可以吸收凝胶混合体系中的水分从而降低内部凝胶的流动性,形成连续、致密、均匀的三维网络结构,弹性模量增加,凝胶强度增强。


抗性淀粉在低脂肉制品中可作为一种脂肪替代品。添加到鱼肉中的效果也证明其可行性。Acosta-PeRez等将抗性淀粉添加到虹鳟鱼中发现,随着抗性淀粉的添加,鱼肉的白度略有增加。这是因为抗性淀粉具有稀释部分色素和蛋白质的作用,从而使得肉色泽变得更白、更亮。


鱼肉中的丙二醛含量降低,说明添加抗性淀粉可以在储藏过程中延缓脂肪氧化,同时提高了消费者的接受度。抗性淀粉和肉制品的结合具有良好的研究前景。


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