β-澱粉酶酶解條件會對小麥澱粉糊化性質有所影響。
RVA糊化特性分析圖3-3反映了不同處理條件獲得的BA-WS的RVA曲線,表3-4為各樣品的RVA參數。RVA通過展現加熱過程中粘度随時間的變化來反映樣品的糊化特性。
酶處理後樣品制備的澱粉糊粘度在包括峰值粘度(PV)和終值粘度(FV)在内的所有RVA粘度值均降低,且随着酶解程度的增加,樣品的粘度降低程度更高。
相較于未處理的樣品,所有BA-WS的糊化曲線都相對較為平緩,分解值和回生值較低,意味着酶處理後澱粉樣品的膨脹能力降低,在加熱過程中具有更好的穩定性。
這可能與β-澱粉酶水解會改變WS結構且稀釋體系中的澱粉分子濃度有關,在酶解後體系中存在部分小分子水解産物不能參與糊化,表現為糊化程度下降,RVA曲線的粘度降低。
在圖3-3A中,經過相同酶解時間(30min)後不同酶度處理的BA-WS樣品組糊化曲線之間的差距較小,各組之間的RVA糊化曲線之間具有較小的差距,但較空白樣品存在明顯的粘度減低及曲線平緩的趨勢,說明經過相同酶解時間處理後樣品組之間糊化特性的差距較小。
可能是由于底物對酶解作用的限制,各組之間β-澱粉酶與澱粉分子的水解接觸程度相似。且β-澱粉酶在水解過程中“由外至内”逐個酶解a-1,4糖鍵,在較短水解時間内,對澱粉分子的水解程度有限且多集中在支鍊外鍊。
各酶濃度處理後澱粉體系整體依舊較為完整,對澱粉的糊化膨脹影響較小,導緻不同酶濃度處理樣品之間的糊化性質和粘度差異不大。圖3-3B表明,BA-WS的粘度曲線随處理時間的增加明顯改變。
10min處理組與原澱粉之間差異較小,但仍有明顯的峰值降低及延後現象;當處理時間超過20in後體系粘度改變更為明顯。
據報道,在初級酶解中,隻有直鍊澱粉或支鍊澱粉分支的最外層部分被水解至極限糊精,但澱粉的可糊化部分并沒有受到太大影響,糊化性質在此過程中沒有明顯改變。
然而,在繼續的加熱酶解過程中,不僅BA-WS的比重升高,而且澱粉結構的被破壞程度可能也會随着酶解時間的延長而增加,緻使其無法參與糊化過程在RVA曲線中即表現為粘度降低。
同時,當酶解時間較為充分時,如酶解180min和300min的樣品之間,RVA曲線及參數也較為相似,說明酶解超過一定限度後體系具有較為穩定的糊化性質。
值得注意的是經酶處理後BA-WS的回生值(SB)降低,10min處理使回生值降低了24.96%,酶解300min後澱粉品回生值降低了54.98%,在一定程度上展現了BA-WS在儲存期間的回生性質被抑制。
各組酶濃度處理樣品的回生值較空白也均降低,但顯著性不及酶解時間組明顯,說明酶解時間相較于濃度增加對抑制回生的效果有更明顯的影響。
溶解指數與溶脹力分析.在糊化過程中,小麥澱粉顆粒中直鍊澱粉和支鍊澱粉的有序排列被破壞,發生吸水膨脹,而其膨脹能力即澱粉顆粒的溶脹力(SP)。
同時在加熱過程中,可溶性直鍊澱粉等水可溶性物質溶出,這種溶解能力即澱粉的溶解指數(SI),是衡量體系糊化性質或溶解性性質的直覺名額。
圖3-4表明不同β-澱粉酶處理條件對澱粉溶脹力及溶解指數的影響,與對照樣品相比,當澱粉體系被加熱糊化後,β-澱粉酶的添加降低了澱粉顆粒的溶脹能力,同時溶解指數增加。
50U/g酶濃度處理組溶解指數從3.91%升至11.66%溶脹能力從12.24%降低至10.51%。300min組的溶解指數升至18.62%,溶脹能力降至10.44%。SI的變化與酶濃度或酶解時間之間有明顯的顯著性和相關性,而溶脹力的變化程度較小,顯著性相對較差。
值得注意的是,酶濃度增加至30U/g後樣品溶解指數的增加速率明顯減慢,這也與圖3-3中澱粉含量的變化結果相符,說明酶濃度提高至30U/g後與澱粉分子之間的接觸程度相近。
其糊化程度具有相似的結果在酶解處理後澱粉分子被部分水解,分子量減小,吸水膨脹能力降低,但由于對澱粉的水解程度有限,是以溶脹能力的改變并不劇烈,而是緩慢降低。
在澱粉凝膠顆粒中,溶脹的澱粉顆粒含有大量的支鍊澱粉分子嵌于直鍊澱粉分子之間,由于澱粉酶的修剪能力,支鍊澱粉短鍊增加,與水分子的結合能力相對降低,也會導緻樣品的吸水膨脹能力下降。
溶解指數的增加一方面由于酶解對直鍊澱粉的影響,直鍊澱粉分子量減小,具有更好的溶解性。另一方面是由于可溶性酶解産物的産生,如麥芽糖等小分子糖。