稻米力学特性与砻碾食味品质研究

论文摘要

本课题选择不同粒型的稻谷样品，使用物性仪自行设计三点弯曲、剪切及锥刺力试验探头，测定糙米的三点弯曲、剪切、挤压以及锥刺破碎力，探索了力学特性测定方法，并对不同的力学类型进行了分析；详细研究了加工精度表示方法中的碾减率法和籽粒称量法；同时分析了稻米的力学特性与砻碾、食味品质的关联性，结果表明：（1）稻米与工程材料类似，籽粒断裂的发生是由于内部胚乳组织不均匀，在外力作用下首先形成内部裂纹，裂纹尖端处的应力集中又进一步促进裂纹扩展，最终导致籽粒断裂。三点弯曲破碎力较小且与样品的粒型有关，其更能反映籽粒的破碎特性。锥刺破碎力反映的是样品的胚乳特性及内部物质的结合力大小，样品锥刺破碎力存在差异，说明不同样品的内部物质结合力不同，籽粒的断裂主要与厚度和胚乳特性有关。糙米水分超过14%时，破碎力显著降低，在加工过程中稻米的水分含量要控制在14%以下；稻谷的糙米皮层和外壳对籽粒有明显的保护作用，裂纹粒和垩白粒的破碎力较小。（2）糙米碾米前不应将碎米和不完善粒等籽粒去除，碾磨后一并去除可以提高碾磨效率。同种样品在同一碾磨时间下，籽粒称量法的测定值比碾减率法偏低，二者之间的数值差异并不是完全由于小碎和胚乳粉进入糠层，且籽粒称量法数值波动大、规律性和重现性差，所以用碾减率法表示加工精度更合理。（3）糙米的破碎力、破碎变形和破碎能与加工品质指标的相关性较大，其中破碎力与出糙率和出米率极显著正相关（P≤0.01），与整精米率显著正相关，与破碎率F1、F2和F3显著负相关。（4）大米的破碎力、破碎变形和破碎能与蒸煮品质、感官评价及质构特性的相关性较大，其中破碎力与吸水率、膨胀体积和硬度极显著负相关（P≤0.01），与弹性极显著正相关（P≤0.01），与感官评分显著正相关。即大米的破碎力越大，食味品质越好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 立题背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 稻米力学特性及检测技术
• 1.2.1.1 挤压力
• 1.2.1.2 冲击力
• 1.2.1.3 剪切力
• 1.2.1.4 三点弯曲力
• 1.2.2 影响稻米力学特性的因素
• 1.2.2.1 胚乳结构
• 1.2.2.2 水分
• 1.2.2.3 厚度
• 1.2.2.4 裂纹
• 1.2.2.5 垩白
• 1.2.3 稻米砻碾品质检测及评价技术
• 1.2.3.1 稻米砻碾品质
• 1.2.3.2 大米加工精度
• 1.2.4 稻米食味品质检测与评价技术
• 1.2.4.1 感官评价法
• 1.2.4.2 指标评价法
• 1.2.5 稻米的籽粒力学特性与其品质关联性
• 1.2.5.1 力学特性与加工品质关联性
• 1.2.5.2 力学特性与食味品质关联性
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 研究的主要内容
• 第二章 稻米力学特性检测与分析
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 仪器和设备
• 2.2.3 品质测定
• 2.2.3.1 样品制备
• 2.2.3.2 水分
• 2.2.3.3 外形尺寸
• 2.2.4 籽粒力学特性测定
• 2.2.4.1 物性仪简介
• 2.2.4.2 样品三点弯曲、剪切、挤压、锥刺破碎力测定
• 2.2.5 破碎力-时间特征曲线
• 2.2.6 不同水分含量糙米破碎力测定（三点弯曲破碎力）
• 2.2.7 不同类型籽粒破碎力测定（三点弯曲破碎力）
• 2.2.8 数据统计与分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 样品粒型分析
• 2.3.2 稻米机械损伤机理
• 2.3.3 4种破碎力频率分布
• 2.3.4 糙米三点弯曲、剪切、挤压力学特性分析
• 2.3.5 糙米锥刺力学特性分析
• 2.3.6 水分含量糙米对破碎力的影响
• 2.3.7 不同类型籽粒的力学特性分析
• 2.4 结论
• 第三章 稻米加工精度检测与分析
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验试剂
• 3.2.3 仪器和设备
• 3.2.4 试验方法
• 3.2.4.1 千粒重
• 3.2.4.2 爆腰率
• 3.2.4.3 不完善粒及碎米含量
• 3.2.4.4 砻谷条件选择
• 3.2.4.5 碾米特性
• 3.2.4.6 加工精度判定方法
• 3.2.5 数据统计与分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 砻谷条件分析
• 3.3.1.1 轧厚比对一次脱壳率的影响
• 3.3.1.2 轧厚比对出糙率的影响
• 3.3.1.3 轧厚比对糙碎率的影响
• 3.3.2 碾米特性
• 3.3.2.1 碾磨特性
• 3.3.2.2 碎米率和碾减率关系
• 3.3.3 不同加工精度测定方法比较
• 3.3.3.1 染色法
• 3.3.3.2 碾减率和籽粒称量法比较
• 3.3.4 用碾减率法和测定籽粒质量测定碾减率差异性分析
• 3.4 结论
• 第四章 稻米力学特性与砻碾品质关联性分析
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 仪器和设备
• 4.2.3 试验方法
• 4.2.4 数据统计与分析
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同碾米机类型对样品出米率、整精米率的影响
• 4.3.2 稻米加工品质指标
• 4.3.3 稻米三点弯曲力学特性
• 4.3.4 稻米力学特性与加工指标的相关性分析
• 4.4 结论
• 第五章 稻米力学特性与食味品质关联性分析
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 仪器和设备
• 5.2.3 试验方法
• 5.2.3.1 蒸煮特性
• 5.2.3.2 质构特性的测定
• 5.2.3.3 大米感官评价
• 5.2.4 数据统计与分析
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 大米蒸煮品质评价
• 5.3.2 米饭食味综合评分
• 5.3.3 米饭质构特性
• 5.3.4 大米三点弯曲力学特性
• 5.3.5 大米力学特性、蒸煮品质、感官评价及质构特性相关性分析
• 5.4 结论
• 第六章 论文总结与展望
• 6.1 主要结论
• 6.1.1 稻米力学特性检测与分析
• 6.1.2 稻米加工精度检测与分析
• 6.1.3 稻米力学特性与砻碾品质关联性分析
• 6.1.4 稻米力学特性与食味品质关联性分析
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介