煮糖過程中,加入的澱粉膠體,也是屬於澱粉的糊化。之前上過課的同學問;為什麼澱粉膠不要後面才加,這樣熬煮時間可以縮短。
在熬煮澱粉膠軟糖的過程中,不斷的攪拌,可以讓軟糖的口感較Q,透明度比較好,也比較不易老化。也因為同學們的這個疑問,所以明天;我們再分組做個實驗,澱粉膠加入的時間和軟糖完成後的口感和存放的老化速度做比較…
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澱粉的糊化
澱粉在常溫下不溶於水,但當水溫至53℃以上時,澱粉的物理性能發生明顯變化。澱粉在高溫下溶脹、分裂形成均勻糊狀溶液的特性,稱為澱粉的糊化(Gelatinization)。
生澱粉在水中加熱至膠束結構全部崩潰,澱粉分子形成單分子,並為水所包圍而成為溶液狀態。由於澱粉分子是鏈狀甚至分支狀,彼此牽扯,結果形成具有粘性的糊狀溶液,這種現象稱為糊化。澱粉糊化溫度必須達到一定程度,不同澱粉的糊化溫度不一樣,同一種澱粉,顆粒大小不一樣,糊化溫度也不一樣,顆粒大的先糊化,顆粒小的后糊化。
還可用酶法糊化.例如:雙酶法水解澱粉制澱粉糖漿。是以α---澱粉酶使澱粉中的α—1,4糖苷鍵水解生成小分子糊精和其他低聚糖,然後再用糖化酶將糊精、低聚糖中的α---1,6糖苷鍵和α—1,4糖苷鍵切斷,最後生成葡萄糖。
取100克澱粉置於400毫升燒杯中,加水200毫升,攪拌均勻,配成澱粉漿,用5% Na2CO3調節pH=6.2—6.3,加入2毫升5%CaCL2溶液,於90-95℃水浴上加熱,並不斷攪拌,澱粉漿由開始糊化直至完全成糊。加入液化型α---澱粉酶60毫克,不斷攪拌使其液化,並使溫度保持在70--80℃。然後將燒杯移至電爐加熱到95℃至沸,滅活10分鐘。過濾,濾液冷卻到55℃,加入糖化酶200毫克,調節pH=4.5,於60-65℃恆溫水浴中糊化3-4小時,即為澱粉糖漿,若要濃漿,可進一步濃縮。
(1)影響因素
影響澱粉糊化的因素有:
A、澱粉的種類和顆粒大小。
B 、食品中的含水量。
C、 添加物:高濃度糖降低澱粉的糊化,脂類物質能與澱粉形成複合物降低糊化程度,提高糊化溫度,食鹽有時會使糊化溫度提高,有時會使糊化溫度降低;D 酸度:在 pH 4-7 的範圍內酸度對糊化的影響不明顯,當 pH 大於10.0,降低酸度會加速糊化。
(2)必經階段
食物中的澱粉或者勾芡、上漿中的澱粉在烹調中均勻受熱而吸水膨脹,致使澱粉產生糊化。澱粉要完成整個糊化過程,必須要經過三個階段;即可逆水階段、不可逆水階段和顆粒解體階段。
A、可逆吸水階段:水分進入澱粉粒的非晶質部分,體積略有膨脹,此時冷卻乾燥,可以復原,雙折射現象不變。
B、 不可逆吸水階段:澱粉與水處在受熱加溫的條件下,水分子開始逐漸進入澱粉顆粒內的結晶區域,這時便出現了不可逆吸水的現象。
這是因為外界的溫度升高,澱粉分子內的一些化學鍵變得很不穩定,從而有利於這些鍵的斷裂。隨著這些化學鍵的斷裂,澱粉顆粒內結晶晶區域則由原來排列緊密的狀態變為疏鬆狀態,使得澱粉的吸水量迅速增加。澱粉顆粒的體積也由此急刻膨脹,其體積可膨脹到原始體積的50~100倍。處在這一階段的澱粉如果把它重新進行乾燥,其水分也不會完全排出而恢復到原來的結構,故稱為不可逆吸水階段。
C、顆粒解體階段
澱粉顆粒經過第二階段的不可逆吸水後,很快進入第三階段~~顆粒解體階段。因為這時澱粉所處的環境溫度還在繼續提高,所以澱粉顆粒仍在繼續吸水膨脹。當其體積膨脹到一定限度後,顆粒便出現破裂現象,顆粒內的澱粉分子向各方向伸展擴散,溶出顆粒體外,擴展開來的澱粉分子之間會互相聯結、纏繞,形成一個網狀的含水膠體,這就是澱粉完全糊化後所表現出來的糊狀體。
幾 種 澱 粉 糊 化 溫 度 |
|||
澱 粉 |
糊 化 溫 度 |
澱 粉 |
糊 化 溫 度 |
普通玉米 |
62~72℃ |
高 粱 |
68~78℃ |
糯玉米 |
65~75℃ |
馬鈴薯 |
52~68℃ |
小 麥 |
58~64℃ |
木 薯 |
52~64℃ |
大 米 |
68~78℃ |
甘 薯 |
58~74℃ |
澱粉的糊化是吸熱反應,熱破壞澱粉分子間氫鍵,顆粒膨脹、吸水,結晶結構破壞,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台,操作簡單、結果可靠。混少量澱粉樣品入水中,濃度約0.1~0.2%,取樣滴於玻片上,約為100~200個澱粉顆粒,四周圍滴以甘油或礦物油,蓋上玻片,置於電加熱台上,約2℃/min速度加熱,經偏光顯微鏡觀察,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,還能估斗約50%顆粒被糊化,其溫度為玉米澱粉62~67~72℃,馬鈴薯澱粉58~63~68℃,木薯澱粉52~57~64℃。
若干種化合物影響澱粉的糊化難易,有的促進糊化,糊化溫度降低,如氫氧化納、尿素、二甲基亞碸、水楊酸鹽、硫氰酸鹽、碘化物等。氫氧化鈉的影響強,能使澱枌在室溫糊化。
有的化合物影響糊化困難,如硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉等,蔗糖也會有影響。
澱 粉 糊 化 的 影 響 |
|||
化 合 物(%) |
糊 化 溫 度(℃) |
化 合 物(%) |
糊 化 溫 度(℃) |
Na(OH)氫氧化鈉 0.2 |
56~70 |
蔗糖 5 |
92~103 |
0.3 |
49~65 |
10 |
61~72 |
NaC1氯化鈉 1.5 |
68~73 |
20 |
60~74 |
3.0 |
70~79 |
30 |
65~78 |
Na2CO3碳酸鈉 5 |
75~83 |
40 |
70~81 |
10 |
64~75 |
50 |
72~85 |
20 |
67~76 |
60 |
84~97 |
30 |
78~87 |
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二.澱粉糊
不同品種的澱粉糊性質,在若干方面存在差別,沒有兩種澱粉的糊是完全相同的。
幾 種 澱 粉 糊 的 性 質 比 較 |
||||||||
澱粉 |
直鏈澱粉含量(%) |
糊化溫度(℃) |
糊 性 質 |
|||||
熱粘度 |
粘度穩定性 |
凝膠強度 |
凝膠透明度 |
凝沉性 |
糊絲長短 |
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玉米 |
27 |
62~72 |
中 |
較穩定 |
強 |
不透明 |
強 |
短 |
小麥 |
25 |
52~64 |
低 |
較穩定 |
強 |
不透明 |
強 |
短 |
糯玉米 |
0 |
63~72 |
高 |
不穩定 |
難結成膠 |
透明 |
很弱 |
長 |
馬鈴薯 |
20 |
56~68 |
很高 |
不穩定 |
很弱 |
很透明 |
很弱 |
長 |
木薯 |
17 |
52~64 |
高 |
不穩定 |
很弱 |
透明 |
很弱 |
長 |
黏度是澱粉糊的最重要性質,普遍使用粘度曲線測定,布納班德(Brabender)粘度儀(Amylography)己成通用的儀器。置澱粉樣品乳液於杯中,落下針式攪拌器,開動操作,以5℃/min速度升溫,到95℃保溫1小時,以1.5℃/min速度降溫到50℃,保持1小時,儀器自動繪出粘度變化曲線,單位為Bu(Brabender unit)。
馬鈴薯澱粉最易糊化,在較低溫度下就可以糊化,粒度上升快而高,但穩定性差,很快下降。木薯澱粉糊化較難,在較高溫度時糊化度上升和高峰粘度遠低於馬鈴薯澱粉,但穩定性高,下降少。玉米和小麥糊化難,在較高溫度才能糊化,粘度上升少,但冷卻後粘度上升。不同澱粉的糊化性質不相同。
澱粉顆粒隨溫度增高、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,受攪拌剪刀影響而破裂,粘度大大下降。冷卻後,鏈澱粉趨向結合,粘度上升。
澱粉糊具有粘韌性,能用糊絲長短表示。放一根木片入馬鈴薯澱粉糊中,取出,糊絲長,難斷,粘韌性強。同樣放木片於玉米澱粉糊中,取出,糊絲短,易斷,粘韌性弱。馬鈴薯澱粉稱為長糊絲,玉米澱粉稱為短糊絲。
冷卻熱澱粉糊,粘度增高,成半固體凝膠。玉米、小麥澱粉糊的凝膠強度較高,馬鈴薯、木薯澱粉糊凝膠廕度弱,糯玉米澱粉糊難成凝膠。凝膠具有不同的透明度,馬鈴薯澱粉凝膠很透,玉米澱粉凝膠不透明。