超声场中淀粉糊物性变化机理研究

超声技术在食品工业中的应用越来越广，食品组分的结构与功能必然会受到超声场的影响，因此，了解食品组分在超声场下的结构或功能的变化，对保证食品的品质与营养有着重要的意义。本研究选用典型食品组分淀粉为研究对象，在淀粉糊体系中施加超声场，研究超声场中淀粉糊物性（流变学性质，凝胶结构，分子量，粘度性质）的变化规律，从淀粉糊宏观性能和微观结构变化两方面揭示超声场中淀粉糊变化的内在规律，并对超声场中淀粉糊分子链变化和粘度变化的机理进行探讨，揭示超声场作用对淀粉组分的作用机理，阐述超声场作用因子与淀粉分子之间的内在规律，建立超声场作用下淀粉分子宏观性能与微观结构关联的数学模型。为超声处理技术在食品加工过程中的实际应用提供理论依据。

超声技术在食品工业中的应用越来越广，食品组分的结构与功能必然会受到超声场的影响，因此，了解食品组分在超声场下的结构或功能的变化，对保证食品的品质与营养有着重要的意义。本研究选用典型食品组分淀粉为研究对象，研究超声场中食品组分结构和功能特性的变化规律。在马铃薯淀粉糊体系中施加超声场，通过系统了解淀粉组分和超声场作用条件对淀粉宏观性能和微观结构的影响规律，揭示超声场作用对淀粉组分的作用机理，阐述超声场作用因子与淀粉分子之间的内在规律，建立超声场作用下淀粉分子宏观性能与微观结构关联的数学模型。研究内容及结果包括：.采用RS600 HAKK流变仪研究了超声场中马铃薯淀粉糊流变性的变化规律。不同作用时间、声强条件下，淀粉糊均呈现假塑性流体特征，符合幂定律τ=ｋ•γｍ，其中k，m为常数。超声场作用后淀粉糊趋向于牛顿流体的特征。在相同的剪切速率下，随着作用时间、声强的增大，淀粉糊的表观粘度降低；超声场中淀粉糊对浓度的依赖性大大地降低。超声场作用后淀粉糊剪切稀化的程度大大降低，触变环面积减少，马铃薯淀粉糊的触变性变小。.通过凝胶物性分析研究了超声场中马铃薯淀粉糊凝胶结构变化规律。随着超声场作用时间和声强的增大，淀粉糊的凝胶强度、质构性能参数降低；浓度越小，凝胶强度、质构性能参数下降的程度越大。.通过粘度法和凝胶渗透色谱法（GPC）研究了超声场中马铃薯淀粉糊的分子量变化规律。重均分子量和特性粘度随作用时间、声强的增大而降低；浓度越小，重均分子量和特性粘度下降的程度越大。超声场作用后分子量分布变化的规律是，初始阶段是一个随机过程，分子量分布变宽；中间阶段转变为一个非随机过程，分子量分布变窄；最后阶段分子量分布趋于一个极限值。指出,机械力化学效应是超声场中淀粉糊主要作用机制。.提出超声场中马铃薯淀粉糊的分子链变化理论模型，在超声场中，淀粉糊发生分子量变化，并推导出其动力学模型，利用实验数据进行线性拟合，得出在此超声场条件下，淀粉糊分子量变化动力学方程。.通过Brabender粘度分析研究了超声场中马铃薯淀粉糊粘度变化规律，随着超声场作用时间和声强的增大，淀粉糊的粘度降低，冷、热稳定性增强，凝胶性能降低；浓度越小，粘度下降的程度越大。通过超声场中淀粉糊粘度变化与分子量的关系分析和淀粉糊空间构象变化的研究，在此基础上提出超声场中淀粉糊粘度变化的机理并建立物理模型。