臭氧機處理對澱粉加工特性的影響

對水合性質的影響

因（yīn）澱粉來源及臭氧處理方式不同，處理後澱粉顆粒的膨脹性有（yǒu）的（de）增加，有的下（xià）降。Chan等（děng）[18]在（zài）相（xiàng）同處（chù）理條件下臭氧處理不（bú）同澱粉，其中西米澱粉和木薯澱粉的膨（péng）脹力下降，玉米澱粉的膨脹力上升（shēng）。Sandhu等[19]也發現小麥澱粉經臭氧處理後，膨（péng）脹力從7.5%上升至（zhì）8.5%。在一定（dìng）條（tiáo）件（jiàn）和範圍內，澱粉水合性質的變化與臭氧處理時間呈正相關（guān）。An等[33]發現采用臭氧處理大米澱粉30 min，可使其膨脹力呈現很大值；Obadi等[34]研究（jiū）發現小麥粉經臭氧（yǎng）處理45 min後，吸水性提（tí）升1.70～1.95 g/g，水溶性指數從處理前2.59 g/g增加到處理後的（de）3.39 g/g，且膨脹力隨著臭氧處理（lǐ）時間延長而增加，從原澱粉（fěn）5.32 g/100 g 增加到（dào）7.08 g/100 g，研究認為生成的羧基導致了膨脹（zhàng）力上升。但Simsek等[35]發現豆類澱粉在50～90 ℃範（fàn）圍內逐漸升溫進行臭（chòu）氧處理，其膨脹性較原澱（diàn）粉降低，原因在於溫度上升後澱粉形成（chéng）了更加緊密結（jié）合的微晶膠（jiāo）束結構，從而抑製顆粒膨脹。除澱粉（fěn）品種、臭氧處（chù）理時間以及溫度，仍需係統探索臭氧處理時其他外界因素對澱粉水合（hé）性質的影響。

對糊化特性的影響

澱粉的糊化特性（xìng）常采用快（kuài）速黏度分析儀（yí）(RVA)進行表征。通過RVA可獲得熱糊黏（nián）度（dù）、冷糊黏度、崩解值、回生值等參數，而這些參數與澱（diàn）粉在成糊過程中連續（xù）相黏度、顆粒與顆粒間相互作用、顆（kē）粒尺寸分布等（děng）的變化有關。秦先魁等[36]用臭氧(濃度5 mg/L)對鄭麥9023處理0.5 h後小麥粉的熱糊黏度增加，但增加處理時間則（zé）導致熱糊黏度降低，原因可能在於（yú）長時間臭氧處理（lǐ）破壞了澱粉分子的結構。Castanha等[16]也發現隨著處（chù）理時間增加，馬鈴薯澱粉的峰值黏度逐漸降低，表明澱粉羥基被氧化（huà）為羰基和羧基後，澱粉顆粒（lì）受熱時更易水合，保持完整性（xìng）的能力（lì）降低。Oladebeye等[25]和Klein等[22]同樣觀測到隨著臭（chòu）氧（yǎng）劑量和處理時（shí）間增加，澱粉的峰值黏度逐漸下降。但Chan等[18]對西米澱粉和木薯澱（diàn）粉進行臭氧（yǎng）處理後觀測到兩種澱粉的峰值黏度上（shàng）升，認為這與（yǔ）羧基（jī）生成以及澱粉分（fèn）子間發生交聯（lián）作用有關，使澱粉顆粒在破裂前（qián）能吸收更多水分。Oladebeye等[25]和Catal等[17]觀察到隨著臭氧導致澱粉氧化程度加大，澱粉糊的（de）回生值下（xià）降，說明氧化生成的羰基和羧基阻抑了（le）澱粉分子鏈互（hù）相締合的傾向。因此，臭氧作用（yòng）改變澱粉糊化特性的程（chéng）度與產物（wù）羰基和羧基含量、是否（fǒu）發生解聚或交聯作用（yòng）有關。通過（guò）優化設計臭氧處理（lǐ）澱粉的方式及強度，有望製（zhì）備出優良糊化特性的改性澱粉。

對（duì）老化特性的影響

臭氧處理對澱粉老化影（yǐng）響的程度（dù）可通過（guò）測定澱粉糊透明性、凍融穩定性和析水率等進行（háng）考察。Castanha等[16]通過測量650 nm透光（guāng）率表征馬（mǎ）鈴薯澱粉糊透明度，隨著臭氧處理時間延長，澱粉（fěn）糊透明度由（yóu）原來的93.4%逐漸提高到99.0%。臭氧改性使馬鈴薯澱（diàn）粉分子鏈帶上羧基，因靜電互斥使澱粉分子水合更充分，不易（yì）老化，故透明度提高。Chan等[23]研究發現經臭氧處理（lǐ）的玉米澱粉糊於4 ℃、7 d老化後的熱焓（hán）值(ΔHr)增（zēng）加到原（yuán）來的3倍(3.9 J/g)，而臭（chòu）氧處理的（de）西米澱粉（fěn）及木薯澱粉糊老化後（hòu）的ΔHr無顯著變化。Simsek等[35]將（jiāng）5 g/100 g澱粉樣品充分糊化後（hòu）密封，在冰（bīng）箱中存放5 d，結果顯示臭氧處理未引起析水（shuǐ）率（lǜ）顯著變化。澱粉老化對（duì）澱粉食品的質地、感官和貨架期有重要影響。臭氧處理使澱粉分子的Mw/Mn、取代基、直/支比等（děng）發生不同程度（dù）的（de）變化，很終對澱粉的（de）老化（huà）產生影響，但目前相關（guān）研究非常有限，需要深（shēn）入（rù）。

對凝膠特性的影響

臭氧處理對澱粉凝膠強度的影響程度，因澱粉來（lái）源和臭氧處（chù）理方式（shì）而異（yì）。不同品種的（de）澱粉經臭氧處理後凝膠存在差異。Chan等[23]報道西米澱（diàn）粉及玉米澱粉處理不同時間後，製備的凝膠(貯藏1 d)的楊氏模（mó）量呈現不同的（de）變化，其（qí）中西米澱粉凝膠僅在臭氧處理3 min和10 min 的樣品中顯著提升，而玉米澱粉凝膠的（de）楊氏模量在（zài）全部處理組中都顯著提升了。處理後（hòu）凝膠強度增大主要與澱粉降解有關，降解產物在貯藏過程中具（jù）有更強的締合形成網絡結構的能力[37]。臭（chòu）氧處理時間對澱粉凝膠也有一（yī）定影響。有研究[16]發現馬鈴薯澱粉凝膠的強度隨著臭氧處理時間的延長(15～45 min)而增加，但處理60 min樣品的強度則介於15 min和30 min樣品之間，其原（yuán）因在（zài）於，澱粉分子適度降解（jiě）增加了直鏈澱粉組分的移動性，從而更容易（yì）締合形成凝膠結構；但是長時間處理(60 min)加劇澱粉降解，澱粉分子解聚以及生成羧基的靜電排斥作用妨礙了澱（diàn）粉鏈段間的締合，很終減弱了凝膠強度。Castanha等[31]發現馬鈴（líng）薯澱粉（fěn）凝膠臭氧處理45 min及60 min後因降解嚴重而無（wú）法形成凝膠。Zhou等（děng）[38]采用（yòng）次氯酸鈉氧化馬鈴薯澱粉時也觀測（cè）到相同規律，即低劑量次氯酸鈉處理可（kě）使澱粉凝膠強度增（zēng）加，但高劑（jì）量處理組凝膠強度降低，因（yīn）此適度氧化降解澱粉可使其具有很大凝膠強度（dù）。