超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米粉理化特性及蛋白質(zhì)的影響.pdf

1、超高壓技術(shù)在食品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其作為一種冷殺菌技術(shù)比熱處理對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)和感官品質(zhì)破壞更小。超高壓在食品中的應(yīng)用有時(shí)結(jié)合熱處理聯(lián)合進(jìn)行，以達(dá)到滅菌、保鮮或改善質(zhì)構(gòu)的目的。淀粉和蛋白質(zhì)是大米中的主要成分，二者對(duì)大米粉的性質(zhì)有重要影響。了解超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米粉理化特性、淀粉和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響與變化規(guī)律，可以為該技術(shù)在大米制品加工中的應(yīng)用提供較好的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。因此本研究以珍珠米為研究對(duì)象，研究超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米粉理化特性和顆粒

2、結(jié)構(gòu)影響，并探討處理?xiàng)l件與理化特性之間的相關(guān)性。同時(shí)研究超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米蛋白提取率和結(jié)構(gòu)的影響。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　1.超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米粉理化特性的影響
　　超高壓結(jié)合熱處理后大米粉碘藍(lán)值升高，透明度降低，合適的超高壓條件能夠改善大米粉的溶解度和凝膠膨脹率；大米淀粉的糊化度隨著壓力的增大、保壓時(shí)間的增加、高壓溫度的升高以及米粉乳加水量的增大而顯著增大。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)壓力、溫度和加水量三個(gè)主要因素進(jìn)行

3、正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，確定最佳的試驗(yàn)組合，正交試驗(yàn)結(jié)果表明：在保壓時(shí)間一定的情況下，加水量對(duì)糊化度的影響最大，溫度次之，壓力最小。相關(guān)性結(jié)果表明，碘藍(lán)值與高壓溫度和保壓時(shí)間均呈正相關(guān)關(guān)系，與加水量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。透明度與壓力呈顯著負(fù)相關(guān)（p<0.05），與保壓時(shí)間、溫度以及加水量均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。凝膠膨脹率與溶解度和透明度均呈正相關(guān)關(guān)系，與碘藍(lán)值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　2.超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米粉顆

4、粒結(jié)構(gòu)的影響
　　X-衍射圖譜結(jié)果表明大米淀粉正由A-型結(jié)晶結(jié)構(gòu)向B-型結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。紅外圖譜結(jié)果表明超高壓結(jié)合熱處理后大米粉中沒(méi)有形成大量新的化學(xué)鍵或基團(tuán)，原有的基團(tuán)也基本沒(méi)有消失，淀粉的結(jié)晶區(qū)比例明顯降低。與壓力相比，保壓時(shí)間、溫度和米粉乳加水量對(duì)大米粉的顆粒結(jié)構(gòu)影響較小。掃描電鏡結(jié)果顯示200～300MPa壓力處理15min以及600MPa保壓5min后部分大米粉的顆粒變小。保壓時(shí)間增大到25min或高壓溫度達(dá)到60℃，或加

5、水量達(dá)到55％時(shí)，顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改變，顆粒之間發(fā)生粘連。
　　3.超高壓處理對(duì)大米蛋白提取率的影響
　　與熱（45℃）結(jié)合的情況下選擇不同壓力（200、400和600MPa）對(duì)大米進(jìn)行超高壓處理，分級(jí)分離大米蛋白得到清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四種蛋白組分，研究了不同壓力下各蛋白組分提取率的變化情況，結(jié)果如下：大米中四種蛋白含量大小依次為谷蛋白（81.12%）＞球蛋白（7.49%）＞醇溶蛋白（6.52%）＞清蛋白（4.8

6、7%）。超高壓結(jié)合熱處理提高了四種蛋白的提取率。200MPa時(shí)清蛋白和谷蛋白提取率均達(dá)到最大值。球蛋白和醇溶蛋白的提取率在600MPa時(shí)達(dá)到最大值。
　　4.超高壓結(jié)合熱處理對(duì)大米谷蛋白結(jié)構(gòu)的影響
　　紅外分析結(jié)果表明：超高壓結(jié)合熱處理降低了谷蛋白有序結(jié)構(gòu)含量，有序結(jié)構(gòu)向無(wú)序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。相關(guān)性分析表明：β-折疊的含量與壓力呈顯著負(fù)相關(guān)（p<0.05），與溫度和保壓時(shí)間均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（p<0.01）；β-轉(zhuǎn)角含量與壓力呈顯

7、著正相關(guān)（p<0.05），與保壓時(shí)間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.01）；α-螺旋結(jié)構(gòu)的含量與高壓溫度呈顯著負(fù)相關(guān)（p<0.05）；無(wú)規(guī)則卷曲的含量與壓力呈正相關(guān)，與溫度呈極顯著正相關(guān)（p<0.01）。紫外分析結(jié)果表明超高壓結(jié)合熱處理使蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，谷蛋白分子伸展。掃面電鏡結(jié)果顯示，超高壓結(jié)合熱處理使谷蛋白顆粒結(jié)構(gòu)松散。
　　本課題研究結(jié)果表明：合適的超高壓結(jié)合熱處理?xiàng)l件能夠有效提高大米粉的溶解度和凝膠膨脹率，從而改善膨化類