低溫和超低溫預(yù)冷下大米淀粉凝沉特性及應(yīng)用研究.pdf

1、大米淀粉凝沉是制約大米類食品行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。大米淀粉凝沉在很大程度上決定了大米類食品的凝沉性質(zhì)和品質(zhì)劣變。溫度是影響淀粉凝沉的主要因素，人們對(duì)常溫和普通低溫下大米淀粉凝沉性質(zhì)已經(jīng)有較多的認(rèn)識(shí)，但在低溫和超低溫預(yù)冷下大米淀粉凝沉性質(zhì)方面研究較少，低溫和超低溫預(yù)冷處理對(duì)大米淀粉及其制品凝沉抑制作用尚不清楚。因此，本論文從以下幾方面展開研究：(1)大米淀粉及米粉物理化學(xué)性質(zhì)及其相關(guān)性，(2)低溫和超低溫預(yù)冷下大米支鏈淀粉、淀粉和米粉凝沉性

2、質(zhì)及其凝沉機(jī)理，(3)低溫和超低溫預(yù)冷對(duì)米飯品質(zhì)及其凝沉性質(zhì)的影響。本文研究目的是為工業(yè)化生產(chǎn)高品質(zhì)即食米制品提供理論基礎(chǔ)。
　　根據(jù)大米中直鏈淀粉的含量將大米分為中直鏈淀粉含量大米（SM）、低直鏈淀粉含量大米（ DH）、極低直鏈淀粉含量大米（ TML）和糯性大米（SN2）。本文系統(tǒng)地研究了四類大米淀粉及米粉物化性質(zhì)，X衍射表明大米淀粉及大米粉特征圖譜為 A型，2θ在15°、17°、18°和23°有較強(qiáng)衍射峰；掃描電鏡（SEM）證

3、實(shí)了大米淀粉及大米粉顆粒形狀為多角形，粒徑為2~8μm。大米淀粉及米粉的膨潤(rùn)性、溶解性、濁度、糊化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)及凝沉性質(zhì)與大米直鏈淀粉/支鏈淀粉比例有關(guān)，直/支鏈比越高，大米淀粉及米粉濁度、糊化溫度、硬度及糊化焓變?cè)酱螅驖?rùn)性、溶解度及黏性越小。
　　通過(guò)差示掃描量熱儀（DSC）對(duì)低溫（-20、-30和-60℃）和超低溫（-100℃）預(yù)冷下大米支鏈淀粉凝沉性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)冷后的新鮮支鏈淀粉沒(méi)有明顯凝沉現(xiàn)象發(fā)生。低溫和超低溫預(yù)冷處理大

4、米支鏈淀粉，在4℃冷藏下1 d內(nèi)迅速凝沉，1~11 d凝沉焓變持續(xù)增長(zhǎng)，11 d大米支鏈淀粉凝沉焓變值分別達(dá)到最大11.0 J/g（SM），7.0 J/g（DH）和10.0 J/g（TML），14~21 d支鏈淀粉凝沉焓變基本不變，21 d大米支鏈淀粉完成凝沉過(guò)程。大米支鏈淀粉凍藏1~5月凝沉沒(méi)有發(fā)生。低溫（-20和-30℃）預(yù)冷下大米淀粉有輕微凝沉，低溫（-60℃）和超低溫（-100℃）預(yù)冷下大米淀粉 DSC掃描曲線上沒(méi)有凝沉現(xiàn)象發(fā)生

5、。大米淀粉冷藏4℃初期淀粉凝沉發(fā)生，1~7 d淀粉迅速凝沉，7~14 d淀粉凝沉焓變緩慢上升，21 d大米淀粉凝沉過(guò)程完成。低溫和超低溫（-100℃）預(yù)冷-凍藏方法能有效抑制大米淀粉凝沉。大米直鏈淀粉-脂類復(fù)合物在冷藏或凍藏期間性質(zhì)穩(wěn)定，熱特性參數(shù)沒(méi)有變化。
　　采用DSC和質(zhì)構(gòu)儀對(duì)低溫和超低溫預(yù)下大米粉凝沉性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，低溫（-60℃）和超低溫（-100℃）快速預(yù)冷-凍藏可以抑制大米粉凝沉。DSC掃描發(fā)現(xiàn)大米粉冷藏初期重結(jié)晶現(xiàn)象

6、開始發(fā)生，1~7 d大米粉迅速重結(jié)晶，7~14 d大米粉凝沉焓變緩慢上升，21 d大米粉凝沉過(guò)程完成。大米粉糊硬度和黏性在0～7 d變化最大，14~21 d基本不變。超低溫（-100℃）預(yù)冷處理的米粉凍藏1~5月期間沒(méi)有凝沉現(xiàn)象發(fā)生，凍藏期間米粉質(zhì)構(gòu)性質(zhì)變化不大。大米粉中直鏈淀粉-脂類復(fù)合物的在冷藏或凍藏期間性質(zhì)穩(wěn)定。
　　通過(guò)對(duì)大米支鏈淀粉、淀粉及米粉動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，大米支鏈淀粉、淀粉及米粉凝沉動(dòng)力學(xué)遵從 Avrami方程，凝沉

7、成核方式分為三種類型：SM支鏈淀粉、淀粉及米粉為瞬間成核；SN2支鏈淀粉、淀粉及米粉成核方式為自發(fā)成核；DH和TML支鏈淀粉、淀粉及米粉成核方式具有自發(fā)和瞬間成核共同作用，成核方式隨預(yù)冷速率增加而從瞬間成核向自發(fā)成核轉(zhuǎn)變。淀粉及米粉凝沉主要表現(xiàn)為支鏈淀粉凝沉，直鏈淀粉對(duì)支鏈淀粉凝沉起協(xié)同作用，淀粉和米粉凝沉是直鏈淀粉和支鏈淀粉凝沉共同作用的結(jié)果。
　　采用DSC和質(zhì)構(gòu)儀研究米飯品質(zhì)影響因素，結(jié)果表明大米淀粉凝沉導(dǎo)致了米飯硬度上升和

8、黏性下降，高直鏈淀粉含量大米米飯硬度高、黏性低，快速預(yù)冷可以抑制米飯短期的凝沉和品質(zhì)劣變。冷凍速率和貯藏溫度對(duì)淀粉凝沉和米飯質(zhì)構(gòu)性質(zhì)有重要影響，米飯硬度和黏性與冷凍速率和淀粉凝沉成相關(guān)性，快速冷凍（1.45℃/min）的米飯硬度值低、黏性高，緩慢冷凍（0.09℃/min）處理過(guò)程加劇了米飯的凝沉?？焖倮鋬雒罪埖膬?yōu)良品質(zhì)會(huì)在冷藏過(guò)程中逐漸失去，而快速冷凍結(jié)合凍藏處理可以有效抑制米飯凝沉和米飯品質(zhì)劣變。因此，快速冷凍-凍藏是米飯品質(zhì)最佳處理