超声—微波处理对大米淀粉凝胶性质的影响及应用

论文摘要

论文以传统加热（CH）为对照,分别研究了超声-微波协同加热（UMSH）、微波加热（MH）对直链淀粉含量不同的粳米淀粉和糯米淀粉凝胶糊化性质和回生性质的影响,初步探讨了不同加热方式造成淀粉凝胶性质差异的原因。在此基础上研究了UMSH、MH对粳米米饭和糯米米饭品质的影响,以期为淀粉及米制品加工中新型加热方式的应用提供理论依据。超声-微波协同加热和微波加热可明显缩短淀粉悬浮液糊化时间,但与CH相比,对淀粉凝胶水分含量的影响没有产生显著性差异（P> 0.05）。对粳米淀粉而言,UMSH和MH的淀粉凝胶强度分别为90.2±12.2 g、67.3±10.8 g,明显小于CH样品的强度（115.7±13.1 g）,此外微波加热的样品有较大的内聚性;在淀粉葡糖苷酶作用下,CH、UMSH、MH的凝胶酶解力大小呈降序排列,依次为78.5±3.0 %、66.1±2.2 %、60.8±1.7 %;凝胶微观形态观察结果表明,UMSH和MH的凝胶表面更平整和致密,并且相互连接的部分更多。质构性质、酶解性质及微观形态观察试验表明:在UMSH和MH处理下,加热的效率高,淀粉糊化过程具有不同步性,使得淀粉凝胶内部受破坏程度较小,可溶性淀粉浸出量较少。但是UMSH、MH、CH处理对糯米淀粉凝胶的糊化性质未产生明显的差异影响,这表明低直链淀粉含量的淀粉对物理辐射的敏感性小于高直链淀粉含量的淀粉。差示扫描量热法（DSC）测得的回生热力学参数结果表明,UMSH、MH、CH处理对淀粉凝胶回生过程中结晶融化起始温度及温度范围影响不明显。对粳米淀粉而言,UMSH和MH的凝胶回生速率和程度明显小于CH的样品,储存21 d的淀粉凝胶晶体融化焓变值分别为6.5±0.2 J/g、6.1±0.2 J/g、7.7±0.1 J/g。X-衍射图谱表明,加热方式未对回生的大米淀粉凝胶晶型产生影响改变。回生过程中淀粉凝胶强度的变化和微观形态观察结果也进一步证明了UMSH、MH的延缓回生作用。对糯米淀粉而言,UMSH、MH、CH处理对其回生程度未产生明显的差异影响。这表明超声-微波协同加热和微波加热对延长粳米淀粉类制品的货架期具有一定可行性。对粳米米饭而言,与CH相比,UMSH和MH的米饭感官品质评价综合得分较高,且全质构分析中新鲜米饭硬度、弹性及咀嚼性均小。米饭体外淀粉消化性的试验表明,UMSH、MH的米饭淀粉消化速度较慢且消化终点葡萄糖含量较低,这符合现代健康饮食的要求。SEM观察结果进一步证明了UMSH、MH、CH处理对米饭微观形态造成的较大的差异性。在4℃下储存,UMSH和MH米饭较CH的样品回生焓变值小,表明其内部淀粉重结晶程度较小。对糯米米饭而言,UMSH、MH、CH处理对米饭品质的影响较小。这表明超声-微波协同加热和微波加热应用到米制品的加工生产中具有一定可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 大米制品的品质特性
• 1.1.1 大米制品的蒸煮品质
• 1.1.2 大米制品的食用品质
• 1.1.3 大米制品的营养品质
• 1.2 大米淀粉凝胶的研究现状
• 1.2.1 大米淀粉凝胶对米制品品质影响
• 1.2.2 影响大米淀粉凝胶性质的因素
• 1.3 加热方式的研究现状
• 1.3.1 传统加热
• 1.3.2 微波加热
• 1.3.3 超声-微波协同加热
• 1.3.4 高压加热
• 1.4 本课题的立题背景和意义
• 1.5 本课题的研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器及设备
• 2.3 实验原理及方法
• 2.3.1 大米淀粉的制备
• 2.3.2 大米淀粉凝胶的制备
• 2.3.3 米饭样品的制备
• 2.4 测定原理及方法
• 2.4.1 水分含量的测定
• 2.4.2 淀粉凝胶质构的测定
• 2.4.3 淀粉凝胶酶解力的测定
• 2.4.4 淀粉凝胶微观形态的观察（SEM）
• 2.4.5 淀粉凝胶回生程度的测定（DSC）
• 2.4.6 淀粉凝胶晶体类型的测定（X-ray）
• 2.4.7 米饭感官品质的评价
• 2.4.8 米饭质构的测定
• 2.4.9 米饭淀粉消化性的测定
• 2.4.10 米饭微观形态的观察
• 2.4.11 米饭回生程度的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 加热方式对大米淀粉凝胶糊化性质的影响
• 3.1.1 对糊化终点的影响
• 3.1.2 对水分含量的影响
• 3.1.3 对淀粉凝胶质构的影响
• 3.1.4 对淀粉凝胶酶解力的影响
• 3.1.5 对淀粉凝胶微观形态的影响
• 3.2 加热方式对大米淀粉凝胶回生性质的影响
• 3.2.1 对凝胶回生过程的影响
• 3.2.2 对回生淀粉凝胶晶型的影响
• 3.2.3 对淀粉凝胶强度变化的影响
• 3.2.4 对回生淀粉凝胶微观形态的影响
• 3.3 加热方式对米饭品质的影响
• 3.3.1 对米饭感官品质的影响
• 3.3.2 对新鲜米饭质构的影响
• 3.3.3 对新鲜米饭淀粉消化性的影响
• 3.3.4 对新鲜米饭微观形态的影响
• 3.3.5 对米饭回生性质的影响
• 实验主要结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者硕士期间发表的文章