阴米淀粉的理化性质、体外消化性以及老化动力学研究

论文摘要

我国稻米总产量占世界总产的35%,占粮食总产量的2／5左右,约55%的大米作为口粮直接消费,加工用米仅占总产的6%。每年有大量大米积压,造成很大损失。显然对大米深加工技术的深入研究是解决问题的关键。阴米就是大米经过深加工而成的。其主要工艺是由糯米在低温下（一般阴米的制作是在冬季）浸泡几天,蒸熟（每粒米断面没白色为止）,再经过阴凉摊,即一挤就能散为止阴凉晒干（不能在太阳下暴晒）,这也是“阴米”名字的由来。其作为一种传统食品,具有很高的食用价值。中医认为糯米有益气、养胃、补脾、润肺等功效,但糯米不易消化,不宜食用过多。“阴米”不同于糯米,它保留了糯米的优点,却又比糯米更易于消化吸收。另外阴米磨成粉以后可以直接用温水泡食。阴米中的主要营养成分是淀粉,其含量在60%以上。所以阴米中淀粉的性质是影响其物化性质和消化性的主要因素。本文有两种阴米,即以两优培九（籼米）大米和荆糯六号（糯米）大米为原料制作而成的阴米。为简便起见分别称这两种阴米为两优培九阴米和荆糯六号阴米。本研究首次对阴米中淀粉的颗粒结构性质、物化性质、体外消化性和老化动力学进行研究,并对其颗粒结构性质分别与物化性质、体外消化性等进行相关性分析。从而奠定了利用糯米生产阴米的理论基础。主要研究内容与结果如下：1阴米的主要营养成分及其淀粉的颗粒结构性质首先测定阴米与原米中的主要营养成分,结果显示阴米淀粉较于原淀粉其水分含量升高,总淀粉含量降低,直链淀粉含量有所降低。采用化学方法和扫描电镜（SEM）、激光粒度分析仪、X-射线衍射仪（XRD）对淀粉的颗粒性质进行研究,结果显示与原淀粉相比,阴米淀粉结晶度减小；颗粒粒度分布差异性显著,阴米淀粉的平均颗粒直径范围为45～60μm,而原淀粉的平均颗粒直径范围为10～12μm；淀粉的颗粒结构影响淀粉的物化特性和体外消化性：颗粒平均直径与淀粉的复水率呈显著正相关,即直径越大,其复水率越大；与糊化温度呈显著负相关。另外,直链淀粉含量与糊化温度呈显著正相关。2阴米淀粉的物化性质利用快速粘度仪（RVA）、示差量热扫描仪（DSC）、质构仪（TA）和动态流变仪（DMA）对阴米淀粉的物化特性进行分析。结果显示,阴米淀粉在低温下（<60℃）,其溶解度与膨润力均明显高于原淀粉；与原淀粉相比,阴米淀粉的复水性较高；糊化温度与糊化焓值均降低；荆糯六号阴米淀粉比两优培九阴米淀粉的冻融稳定性好,阴米淀粉的冻融稳定性比原淀粉差；阴米淀粉的凝沉稳定性较原淀粉差,荆糯六号阴米淀粉较两优培九阴米淀粉的凝沉稳定性好；利用RVA、DMA测定的糊化特征曲线与流变特性,结果显示阴米淀粉的最终粘度、崩解值、储能模量和耗能模量等有不同程度的变化。3阴米淀粉的体外消化性和血糖指数及其老化动力学根据由Goni et.al提出的关于淀粉体外消化动力学和抗性淀粉的研究方法,测定阴米淀粉的体外消化动力学和抗性淀粉含量,并根据Goni et.al建立的方程式GI=39.71+0.549HI计算淀粉的血糖指数和水解指数,结果显示血糖指数和水解指数与抗性淀粉含量呈负相关。利用宽角X-射线衍射和差失扫描量热研究了阴米淀粉在不同水分含量下储存在4℃下的老化动力学问题。结果显示阴米淀粉在水分含量为55%时具有明显的X-射线衍射峰。老化速率最大。且以籼米为原料制作的阴米比以糯米为原料制作的阴米更容易老化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1 大米应用概述
• 1.1 大米淀粉的提取
• 1.2 大米淀粉颗粒的结构性质
• 1.2.1 大米淀粉的显微结构
• 1.2.2 大米淀粉的粒度
• 1.2.3 大米淀粉的晶体结构
• 1.2.4 大米淀粉的色度
• 2 大米淀粉的物化性质
• 2.1 大米淀粉的溶解度与膨润度
• 2.2 大米淀粉糊化特性的研究
• 2.3 大米淀粉的凝沉性
• 2.4 大米淀粉的质构特性
• 2.5 大米淀粉的流变性
• 3 大米淀粉的体外消化和老化动力学
• 3.1 大米淀粉的体外消化与血糖指数
• 3.2 大米淀粉的老化动力学
• 4 本课题的研究目的与意义
• 5 技术路线与创新点
• 5.1 技术路线
• 5.2 创新点
• 第二章 阴米淀粉的颗粒结构性质
• 0 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料与化学试剂
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 化学试剂
• 1.2 实验仪器及主要设备
• 1.3 实验与分析方法
• 1.3.1 阴米淀粉的提取
• 1.3.2 化学组成的测定
• 1.3.3 电镜扫描
• 1.3.4 晶体特性分析
• 1.3.5 粒度分析
• 1.3.6 淀粉色度的测定
• 1.3.7 淀粉的分子量分布
• 1.3.8 相关性分析
• 2 结果与分析
• 2.1 阴米淀粉的主要化学组成
• 2.2 阴米淀粉的微观形貌
• 2.3 阴米淀粉的晶体类型
• 2.4 阴米淀粉的粒度分布
• 2.5 阴米淀粉的色度
• 2.6 阴米淀粉的分子量分布
• 2.7 相关性分析
• 3 讨论
• 第三章 阴米淀粉的物化性质
• 0 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验仪器与主要设备
• 1.3 实验与分析方法
• 1.3.1 阴米淀粉的溶解度与膨润力
• 1.3.2 阴米淀粉的复水性
• 1.3.3 阴米淀粉的热力学性质
• 1.3.4 阴米淀粉的凝胶特性
• 1.3.5 阴米淀粉的冻融稳定性
• 1.3.6 阴米淀粉的凝沉性
• 1.3.7 阴米淀粉的糊化特征曲线
• 1.3.8 阴米淀粉的流变学特性
• 2 结果与分析
• 2.1 阴米淀粉的溶解度与膨润力
• 2.2 阴米淀粉的复水性
• 2.3 阴米淀粉的热力学性质
• 2.4 阴米淀粉的凝胶特性
• 2.5 阴米淀粉的冻融稳定性
• 2.6 阴米淀粉的凝沉性质
• 2.7 阴米淀粉的糊化特征曲线
• 2.8 阴米淀粉的流变学特性
• 2.8.1 剪切力对淀粉粘度的影响
• 2.8.2 剪切角频率对阴米淀粉的储能模量（G’）、耗能模量（G"）的影响
• 2.8.3 温度对阴米淀粉的储能模量（G’）、耗能模量（G"）的影响
• 2.9 相关性分析
• 3 讨论
• 第四章 阴米淀粉的体外消化与老化动力学
• 0 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料与化学试剂
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 化学试剂
• 1.2 实验仪器与主要设备
• 1.3 实验与分析方法
• 1.3.1 总淀粉含量的测定
• 1.3.2 抗性淀粉与可消化淀粉含量的测定
• 1.3.3 淀粉消化动力学
• 1.3.4 水解指数与血糖指数
• 1.3.5 不同水分含量下老化淀粉的X-射线衍射
• 1.3.6 不同水分含量下老化的淀粉的糊化焓值
• 2 实验结果
• 2.1 总淀粉、可消化淀粉和抗性淀粉含量
• 2.2 淀粉体外消化动力学
• 2.3 淀粉的水解指数与血糖指数
• 2.4 水分含量对老化度的影响
• 2.4.1 宽角X-射线衍射
• 2.4.2 水分含量对热焓的影响
• 2.5 相关性分析
• 3 讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表的文章
• 致谢