糯米淀粉论文-李家豪,桂一凡,李慧,郭丽

糯米淀粉论文-李家豪,桂一凡,李慧,郭丽

导读:本文包含了糯米淀粉论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:糯米淀粉,复合酶法,物化性质,分支度

糯米淀粉论文文献综述

李家豪,桂一凡,李慧,郭丽[1](2019)在《复合酶法修饰糯米淀粉分支结构及其物化性能研究》一文中研究指出目的提高糯米淀粉的物化性质及其加工性能。方法以糯米淀粉为受体,以不同直链淀粉(小麦、玉米、大米)或麦芽糖为供体,采用α-淀粉酶和分支酶复合酶,对糯米淀粉进行分子结构修饰,测定改性前后糯米淀粉的分支度、溶解度、糊化和老化性质。结果糯米淀粉通过复合酶法改性能够显着地提高改性淀粉的分支度;改性后的淀粉易于糊化,且糊化液的均匀性和透明度较好。通过DSC测定改性前后热力学性质,发现改性淀粉未出现吸收峰,表明淀粉结晶区中的长链被破坏,从而形成高短链数的改性淀粉;淀粉经过改性后得到可溶性淀粉。结论糯米淀粉加入供体物质,通过复合酶对淀粉进行改性,能够提高改性淀粉的分支度和短链数,制备出具有良好物化特性的改性淀粉。(本文来源于《食品安全质量检测学报》期刊2019年20期)

李珍妮[2](2019)在《糯米淀粉与蛋白的分离机理及其水力旋流分离技术在产品开发中的研究》一文中研究指出稻谷作为一种主要原粮,在人们的生活中不可或缺。我国稻米加工水平仍处于满足国民口粮需求的初加工状态,深加工及其副产品综合利用水平较低。高纯度大米淀粉作为稻米深加工的代表性产品,在国际市场上的需求量较大。但与常见的薯类和玉米淀粉相比,现有的大米淀粉与蛋白间分离技术和装备无法满足高纯度大米淀粉的生产,因此高纯度大米淀粉一直是淀粉市场上的宠物。糯米淀粉由于其特殊的结构,相比粳米和籼米淀粉而言具有优越的应用特性,在各大米淀粉种类中更受欢迎。值得关注的是,制备大米淀粉的副产品约占30%,此副产品主要由蛋白和淀粉组成。因此,副产品的科学合理的利用可产生经济效益。针对上述问题,本课题首先研究糯米中蛋白和淀粉主要结合力类型及对糯米粉性质变化的影响;接着研究蛋白酶水解对糯米粉品质影响;在工艺研究基础上,提出一种新型的旋流分离工艺实现酶解后的糯米深加工产品相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件;最后主要研究蛋白含量对糯米粉品质的影响,为制备大米淀粉的副产品提供一条市场应用途径。具体结果如下:糯米经过磨浆后,分别添加SDS、尿素、半胱氨酸、NaCl和酸碱溶液,研究疏水作用、氢键、二硫键、静电作用和空间位阻效应对糯米粉理化、热机械学和化学结构等性质的影响,通过性质变化分析得到糯米中蛋白和淀粉的主要结合力类型。研究结果表明,尿素弱化氢键造成处理前后糯米粉性质发生较大改变,经尿素处理后的糯米粉样品与对照相比淀粉和蛋白含量分别降低2.4%和9.0%,90℃溶解度数值由42%增加到71%;经尿素处理后的糯米粉粘弹性、淀粉和蛋白分子间相互缠绕的能力和综合抵抗外界形变的能力均降低,数值上与对照相比tanδ值(F=1 Hz)升高8.8%、剪切应力降低52%(剪切速率为100 s~(-1))以及蠕变恢复曲线中弹性恢复能力降低6.2%。尿素和SDS对糯米粉的糊化性质影响趋势上存在差异。经SDS处理的糯米粉各项粘度值与对照相比均显着增加,增加幅度为7.8%~11.6%(p<0.05);而经尿素处理的糯米粉峰值粘度、低谷粘度和最终粘度值均出现显着下降,与对照相比降低幅度分别为14.9%、9.1%和15.9%(p<0.05)。静电作用力在糯米粉蛋白和淀粉结构中扮演着重要的作用,NaCl的添加促进了糯米粉中蛋白的溶出和淀粉的结合,与对照相比经NaCl处理后的糯米粉蛋白含量降低4%和淀粉含量增加3%,流变学结果表明NaCl增强了糯米粉网络结构的稳定性,经NaCl处理后的糯米粉与对照相比tanδ值(F=1 Hz)降低15%,同时剪切应力提高了8%(剪切速率为100 s~(-1))。拉曼光谱结果表明,所有处理均影响了淀粉分子中的糖苷键和氢键,造成淀粉分子的排序和结晶度的改变。糯米经过磨浆后分别用叁种不同蛋白酶水解,反应结束后糯米浆离心分离去掉上清,肉眼可观察到酶解后的沉淀因颜色差异而大体等分为叁层,本研究中人为地将沉淀按照质量等分为叁层(即上层、中层和下层),测定这叁层干燥后的糯米粉样品的化学组成、理化性质、水分分布和主要结合力类型。结果表明,叁层间化学组成存在明显差异,其中蛋白和灰分含量变化趋势一致,为上层>下层>中层,淀粉含量变化趋势则恰好相反,酶解过程促进大分子蛋白的降解和包裹在其中的盐离子的释放,使得叁层糯米粉样品的蛋白和灰分含量降低,反映在色差数值上为糯米粉亮度增加,黄度降低,与对照相比上、中、下层的亮度和黄度数值变化幅度为0.7%~0.9%、0.1%~0.2%、0.6%~1.2%和15%~27%、10%~17%、29%~46%。分析不同层次糯米粉样品中的蛋白组成发现,对照组各层中谷蛋白和清蛋白累计比例高于85%,酶解增加了醇溶蛋白在各层糯米粉中所占比例,酶解后的中层糯米粉样品醇溶蛋白明显增加,由对照组的9%增加到33%~46%。酶解过程增加了糯米粉中亲水基团和大分子结构内部氢质子的数量,使得酶解后糯米粉样品透明度和溶解度显着增大(p<0.05),其中下层糯米粉样透明度变化幅度最小,为2.6%~4.7%。糯米粉中蛋白含量与巯基、二硫键含量密切相关,酶解显着降低总巯基和二硫键含量(p<0.05),显着增加游离巯基含量(p<0.05),与对照相比中层糯米粉总巯基含量和二硫键含量降低幅度最大,分别为53%~68%和60%~66%,而下层糯米粉游离巯基含量增加幅度最大,为92%~93%。糯米粉中蛋白主要靠疏水作用维持着叁维网络结构,对于上层和下层糯米粉蛋白结构的维持表现得尤为突出,酶解显着增加了疏水作用对上层糯米粉蛋白溶出率的影响,由对照的19%增加到37%~56%(p<0.05);酶解显着增强了各层糯米粉中蛋白和淀粉分子内或分子间的静电作用力,对中层糯米粉蛋白溶出率影响最大,由对照的8%增加到29%~63%(p<0.05)。糯米粉微观结构可观察到上层样品中蛋白和淀粉结合或呈碎片状分散在淀粉颗粒周围,中层样品中蛋白并不明显,而下层样品中淀粉和蛋白之间结合紧密,可观察到大聚集体的存在。在上述工艺研究的基础上,选取Protease A水解3 h后的糯米浆为代表,调整旋流管结构参数以提高分离糯米淀粉和蛋白的分离精度,并提出叁级串联旋流分离的形式实现酶解后的沉淀按质量等分叁层的相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件,拟合结果显示分离模型均为极显着(p<0.01)。粒度测定结果表明,叁次进料后分离得到的底流密度大和粒径大、溢流密度小和粒径小,非常符合旋流器分离要求。因此,控制好旋流器分离参数能够实现理想的分离效果。实验首先研究进料压力对进料流量、进料速率、分股比和分离效率的影响,结合实际设备压力可调节范围,最终确定进料压力为0.6 MPa。接着研究底流压力、溢流压力和进料浓度(5%~25%)对物料进料流量和分离效率的影响。研究结果表明,当底流压力增加、溢流压力降低时,底流分离效率降低;当维持一定数值的底流和溢流压力时,随着进料浓度的增加,底流分离效率也降低。第一级旋流分离参数为:溢流压力0 MPa,底流压力0.23~0.29 MPa,底流分离效率为33%,此时的底流对应工艺研究中的下层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为4.25%;第一级溢流作为第二级旋流进料,第二级旋流分离参数为:进料浓度15%,溢流压力0.055~0.12 MPa,底流压力0.10~0.16 MPa,底流分离效率为50%,此时的底流对应工艺研究中的中层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为0.5%;第二级溢流作为第叁级旋流进料,第叁级旋流分离参数为:底流压力0 MPa,溢流压力0.25~0.32 MPa,底流分离效率为80%,此时的底流对应工艺研究中的上层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为8.7%;第叁级旋流分离的溢流经精制纯化后即为米蛋白肽产品。最后对酶解后相对分离的各层糯米粉样品的市场应用特性进行研究。本章主要研究蛋白含量对糯米粉性质的影响,并将不同蛋白含量的糯米粉制成汤圆,测定汤圆品质的变化。结果表明,蛋白含量的变化影响了糯米粉中化学组分对氢质子的结合能力,随着蛋白含量的增加,糯米粉的溶解度和透明度显着降低(p<0.05),当蛋白含量由2%升高到6%时,50℃和95℃的溶解度分别降低30%~55%和6%~15%,糯米粉透明度降低8%~18%;糊化特性中的峰值粘度显着降低(p<0.05),以Protease C酶解后的糯米粉随着蛋白含量的增加降低幅度最大,为21%。酶解后糯米粉制作的汤圆相比传统糯米粉制作的汤圆外观亮度高、颜色透白;全质构中硬度、弹性、回复性和胶着性降低;对加工产生的应力抵抗力降低,即用于平衡产生应力时间缩短,耗能降低。感官评价结果表明,蛋白含量为4%~5%的汤圆相比于蛋白含量更高的汤圆因颜色白透、外观细腻光泽,口感易咀嚼、更顺滑而获得最高的总体评价分数。本章还对糯米淀粉和蛋白肽的性质进行了测定,结果表明,糯米淀粉产品经相关企业初步应用于高档冰淇淋、化妆品中,效果较为理想。米蛋白肽产品蛋白纯度为39%~62%,分子量300~700 Da的寡肽含量占比高达65%~66%。氨基酸组成分析结果表明,米蛋白肽产品可能具有潜在的抗氧化活性和ACE抑制活性。(本文来源于《江南大学》期刊2019-01-01)

杨梦恬[3](2019)在《糯米淀粉结构与功能特性及其超声改性研究》一文中研究指出为了探究糯米淀粉的结构特性与理化功能特性,以及超声处理对糯米淀粉性质的影响,本研究选取了 14份糯米材料,利用扫描电镜、X-射线衍射、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、离子交换色谱测定糯米淀粉的结构特性;采用差示热量扫描、快速粘度仪、流变仪、体外消化测定其理化功能特性,然后通过相关性分析探索糯米淀粉结构与功能之间的关系。最后,运用上述研究手段分析超声处理对糯米淀粉的结构与理化功能特性的影响,以期为糯米淀粉的应用与物理改性提供依据。本研究得出的主要结果如下:1.糯米淀粉颗粒呈现大小不一的无规则多面体,平均直径5 μm左右;淀粉颗粒的X-衍射图谱为A型,结晶度在25.59%-31.58%之间;FTIR光谱中1047cm-1/1022cm-1峰强度比值在1.45-2.03之间,颗粒表面有序性高;支链淀粉中fb1,fb2,fb3平均含量为21.82%,45.77%,13.42%,18.77%,fb2,fb3含量与非糯米淀粉比相对较高。2.糯米淀粉的 To、Tp、Tc 和 AH 分别为 58.20-73.61 ℃,65.86-78.44 ℃,75.19-91.50 ℃,13.83-20.14 J·g-1,糯米淀粉与非糯米淀粉相比具有较高的糊化温度和糊化晗;糯米淀粉的最高黏度为 172.2-272.5 RVU,最低黏度为 72.1-134.4 RVU,最终黏度为 102.5-166.5 RVU,崩解值为100.1-179.1 RVU,消减值为30.4-67.2RVU;糯米淀粉快消化淀粉含量高,抗性淀粉含量低。3.相关性分析表明糯米支链淀粉fa与糊化温度、糊化晗等呈负相关,与崩解值呈正相关;fb1与To、Tp、GT、PT呈正相关;fb3与Tc、ΔH呈正相关。表明支链淀粉链长分布的差异是影响糯米淀粉理化功能特性的主要因素。4.超声处理后,糯米淀粉颗粒表面产生凹陷、直链淀粉含量升高、结晶度下降、FTIR光谱的1047cm-1/1022 cm-1比值先增高后降低,弹性模量降低,凝胶强度减弱,糊化终止温度与起始温度之差(Tc-To)减小,快消化和抗性淀粉含量增加。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01)

陈先庆,曾习[4](2018)在《糖类对糯米淀粉回生的影响研究》一文中研究指出淀粉回生是指糊化淀粉分子从无序态向有序态转化的过程,在食品烹饪或生产过程中是一种常态。糯米淀粉的老化取决于很多因素,内在因素如直链淀粉、蛋白质、脂肪、糖类、水类、盐等,外在因素如储藏温度、PH等,均对淀粉老化有显着影响。论文在回顾、总结国内外淀粉回生研究发展状况的基础上,着重整理出淀粉回生的机理以及糖类对淀粉回生的影响。(本文来源于《中国食品》期刊2018年22期)

耿慧慧,杨丽萍,夏月胜,曹川,何李晔紫[5](2018)在《消化酶处理后籼、粳糯米淀粉结构变化》一文中研究指出两种糯米淀粉经胰α-淀粉酶和糖化酶处理,通过SEM,DSC,XRD,FT-IR,HPAEC-PAD测定其结构的变化。与原粳糯米淀粉相比,籼糯米原淀粉含较高的RS含量,直链淀粉含量,糊化温度,糊化焓,结晶度,1047/1022cm-1和较高比例长链(DP≥37),但含有较低的RDS,T_c-T_0,1022/995 cm~(-1),及较低比例短A链(DP 6-12)。经消化酶处理后,SEM结果显示淀粉颗粒表面出现侵蚀和孔洞,并呈现由内而外的消化模式,酶处理后的籼、粳糯米淀粉表观结构没有差异。随着酶解时间的增加,RDS含量降低并伴随着RS含量增加及直链淀粉含量的降低;籼糯淀粉RS和直链含量的变化大于粳糯。DSC结果显示,籼、粳糯米淀粉的糊化温度和糊化焓显着增加,但T_c-T_0降低。XRD结果显示相对结晶度缓慢增加。FT-IR结果显示1047/1022 cm~(-1)比值缓慢增加,尤其是粳糯酶解淀粉;但1022/995cm~(-1)降低。HPAEC-PAD结果显示随着酶解时间的增加,两种糯米淀粉的短链和中长链(DP 6-24)比例降低,长链(DP≥37)比例增加,尤其是籼糯酶处理淀粉。(本文来源于《中国食品科学技术学会第十五届年会论文摘要集》期刊2018-11-07)

王万里,田耀旗,谢正军[6](2018)在《灌浆期糯米淀粉精细结构变化》一文中研究指出分别对灌浆期11、13、15、17、22、27和35 d糯稻米取样,研究其淀粉形态、晶体和分子结构,揭示糯稻米成熟过程中淀粉精细结构的变化规律,以期为筛选慢消化性、抗老化性等新型糯米淀粉食品的加工原料提供科学依据。扫描电镜(SEM)和激光粒度仪(LPSA)研究结果表明,灌浆期糯米淀粉中出现球形颗粒,随着淀粉成熟,逐渐转化成为多面体状的颗粒,且颗粒峰值粒径不断增大,由5.92μm增加至6.77μm。X-射线衍射图谱(XRD)研究显示,灌浆期糯米淀粉晶型不变,然而淀粉晶体结晶度从31.0%增加至37.5%。采用阴离子色谱(HPLC-AEC)、高效尺寸排阻色谱联合多角度激光检测器与示差检测器联用系统(HPSEC-RID-MALLS)对样品分子结构进行检测发现,灌浆期淀粉分支密度逐渐增加,由81.91%提高至83.88%;灌浆后期大分子淀粉分子含量增加,相对分子质量6.817×10~7~1.033×10~8;灌浆后期糯米淀粉在水中更容易聚集。(本文来源于《食品与生物技术学报》期刊2018年10期)

孔繁俊[7](2018)在《糯米淀粉质低脂冰淇淋的品质研究》一文中研究指出目的:对冰淇淋中的高脂肪应用糯米淀粉质脂肪替代的价值探讨。方法:选择两种不同的糯米淀粉,分别制作糯米基质脂肪用于冰淇淋生产,评价冰淇淋的品质。结果:品种为籼糯的糯米粉制作的冰淇淋,较之于梗糯米品质要好,脂肪替代率为25%最适宜。结论:制作低脂肪冰淇淋时,可以按照25%替代率的标准使用籼糯米淀粉替代脂肪制作,该种冰淇淋感官、品质接近于脂肪含量为中等的冰淇淋。(本文来源于《食品界》期刊2018年08期)

王水林[8](2018)在《糯米淀粉的酶法改性对其物化性能的影响》一文中研究指出酶法改性作为一种清洁标签运用在淀粉改性方法中,通过分支酶对淀粉结构的修饰,从而获得良好物化性质淀粉产品具有一定的经济效益。淀粉的分支结构对于淀粉的物化性质有着显着影响。前人已经做过利用分支酶对淀粉进行改性进行研究,但是利用α-淀粉酶协同分支酶对糯米淀粉改性研究,从而提高分支酶的转糖基效率具有重要意义。本文主要以α-淀粉酶协同分支酶对糯米淀粉进行改性,并研究改性后糯米淀粉的物化性能。糯米淀粉中分别添加小麦直链淀粉、玉米直链淀粉、大米直链淀粉和麦芽糖为底物,以α-淀粉酶作为前提酶水解出部分中程链,在通过分支酶作用特点中的转糖基作用对淀粉进行改性。主要研究结果如下:1、利用扫描电镜和偏光显微镜观察改性前后淀粉表面形态和偏光十字变化情况,颗粒改性淀粉偏光十字依然存在,而糊化改性淀粉偏光十字消失;利用扫描电镜观察到糯米淀粉颗粒表面光滑,而颗粒改性淀粉保持基本的淀粉形态,只是表面出现褶皱,糊化改性淀粉表面呈棉絮状。2、使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和去卷积处理的光谱分析改性前后淀粉短程有序结构变化,改性淀粉的1047cm~(-1)/1022cm~(-1)的峰强度比值都比原淀粉高,糊化改性淀粉在1047cm~(-1)/1022cm~(-1)峰强度比值要低于颗粒改性淀粉,延长分支酶作用时间能提高改性淀粉短程有序结构,增加水解酶能够提高改性淀粉短程有序结构,增加直链淀粉或麦芽糖同样能够提高改性淀粉短程有序结构。3、使用液体核磁共振光谱(~1H-NMR)分析淀粉分支度(DB),颗粒改性淀粉的分支度(DB)超过糊化改性和原淀粉;以α-淀粉酶作为前提酶,能够提高改性淀粉的分支度(DB);延长分支酶作用时间能够提高改性淀粉的分支度(DB),糊化改性中直链淀粉为小麦直链淀粉的改性分支度(DB)最高,而在颗粒改性中直链淀粉为玉米直链淀粉的改性分支度(DB)相对较高。4、改性淀粉结晶度相比原淀粉发生不同程度下降。晶型由原来的A晶型变为V晶型;颗粒淀粉改性淀粉为A晶型,只是颗粒改性淀粉在17°和18°附近位置的特征衍射峰,由双峰转变为单峰;利用复合酶法进行改性,复合酶法改性淀粉的结晶度要高于仅用分支酶的改性淀粉;麦芽糖和小麦直链淀粉添加到糯米淀粉中进行改性的改性淀粉结晶度相对高于其他改性淀粉。5、颗粒改性淀粉溶解度普遍低于糊化改性淀粉溶解度,然而颗粒改性淀粉混浊度高于糊化改性淀粉混浊度;延长分支酶作用时间,混浊度和溶解度都发生不同程度的下降;以α-淀粉酶作为前提酶加入,能促进改性淀粉溶解度和混浊度的下降;供体种类为麦芽糖经过改性得到的改性淀粉溶解度相对较高相比于添加其他供体的改性淀粉,糊化改性中,以添加麦芽糖的糯米改性淀粉混浊度低于添加其他增加直链淀粉的改性淀粉,在颗粒改性淀粉中,以添加大米直链淀粉的糯米改性淀粉混浊低于添加其他直链淀粉或麦芽糖的改性淀粉。6、糊化改性淀粉在图谱上面没有糊化吸收特征峰;颗粒改性淀粉ΔH高于糯米原淀粉,延长分支酶作用时间改性淀粉ΔH发生不同程度的上升,以α-淀粉酶作为前提酶的改性淀粉ΔH略微上升;分支酶作用12h,以添加小麦直链淀粉的改性糯米淀粉具有高的焓值(ΔH)相比其他改性淀粉,分支酶作用24h,以添加麦芽糖的改性糯米淀粉具有高的焓值(ΔH)相比于其他改性淀粉7、颗粒改性淀粉的G'、G"高于原淀粉,且G'>G";糊化改性淀粉的G'、G"低于原淀粉,且G'<G";颗粒改性淀粉损耗因子(tanδ)随着频率(ω)的升高而降低;糊化改性淀粉分支酶作用时间为12h,随着频率(ω)的升高,损耗因子(tanδ)先升高后降低;而分支酶作用时间为24h,随着频率(ω)的升高,损耗因子(tanδ)而升高。(本文来源于《安徽农业大学》期刊2018-06-01)

刘作冬,张晓彬,林晓如,殷博文,张瑞[9](2018)在《糯米淀粉/聚乙烯醇复合改性氯氧镁胶凝材料性能的研究》一文中研究指出研究了糯米淀粉/聚乙烯醇复合改性对氯氧镁胶凝材料(MOC)性能的影响,通过XRD、SEM、FT-IR等对样品的水化相、微观形貌和官能团键合情况进行了表征和分析。结果表明:糯米淀粉复合聚乙烯醇改性有利于保持MOC体系中的强度相,糯米淀粉和聚乙烯醇的活性官能团与MOC发生一定的化学键合,使水化物呈现重迭交叉网状形貌,结构更加致密;3%糯米淀粉+1.5%聚乙烯醇复合改性MOC的软化系数达到0.89,耐水性能得到较大改善。(本文来源于《新型建筑材料》期刊2018年04期)

张晓彬,刘作冬,林晓如,殷博文,刘鹏[10](2018)在《糯米淀粉对氯氧镁胶凝材料性能影响的研究》一文中研究指出研究了糯米淀粉(GR)改性对氯氧镁胶凝材料(MOC)性能的影响和泛霜抑制作用,通过XRD、SEM和FT-IR对样品的水化相、微观结构形貌和官能团键合情况进行了表征和分析。实验结果表明:糯米淀粉的加入有利于MOC体系中强度相的生成,糯米淀粉的活性官能团与MOC发生一定的化学键合或物理结合,使水化物呈重迭交叉网状,结构更加致密。糯米淀粉的最佳用量为氧化镁质量分数的3%,在MOC中添加3%的生糯米淀粉(RGR),MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高46.78%、32.65%、29.49%,28 d软化系数为0.81;添加3%的糊化糯米淀粉(GGR),MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高38.26%、27.92%、24.91%,28 d软化系数为0.79。生糯米淀粉较糊化糯米淀粉对MOC性能改善更加明显。(本文来源于《硅酸盐通报》期刊2018年03期)

糯米淀粉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

稻谷作为一种主要原粮,在人们的生活中不可或缺。我国稻米加工水平仍处于满足国民口粮需求的初加工状态,深加工及其副产品综合利用水平较低。高纯度大米淀粉作为稻米深加工的代表性产品,在国际市场上的需求量较大。但与常见的薯类和玉米淀粉相比,现有的大米淀粉与蛋白间分离技术和装备无法满足高纯度大米淀粉的生产,因此高纯度大米淀粉一直是淀粉市场上的宠物。糯米淀粉由于其特殊的结构,相比粳米和籼米淀粉而言具有优越的应用特性,在各大米淀粉种类中更受欢迎。值得关注的是,制备大米淀粉的副产品约占30%,此副产品主要由蛋白和淀粉组成。因此,副产品的科学合理的利用可产生经济效益。针对上述问题,本课题首先研究糯米中蛋白和淀粉主要结合力类型及对糯米粉性质变化的影响;接着研究蛋白酶水解对糯米粉品质影响;在工艺研究基础上,提出一种新型的旋流分离工艺实现酶解后的糯米深加工产品相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件;最后主要研究蛋白含量对糯米粉品质的影响,为制备大米淀粉的副产品提供一条市场应用途径。具体结果如下:糯米经过磨浆后,分别添加SDS、尿素、半胱氨酸、NaCl和酸碱溶液,研究疏水作用、氢键、二硫键、静电作用和空间位阻效应对糯米粉理化、热机械学和化学结构等性质的影响,通过性质变化分析得到糯米中蛋白和淀粉的主要结合力类型。研究结果表明,尿素弱化氢键造成处理前后糯米粉性质发生较大改变,经尿素处理后的糯米粉样品与对照相比淀粉和蛋白含量分别降低2.4%和9.0%,90℃溶解度数值由42%增加到71%;经尿素处理后的糯米粉粘弹性、淀粉和蛋白分子间相互缠绕的能力和综合抵抗外界形变的能力均降低,数值上与对照相比tanδ值(F=1 Hz)升高8.8%、剪切应力降低52%(剪切速率为100 s~(-1))以及蠕变恢复曲线中弹性恢复能力降低6.2%。尿素和SDS对糯米粉的糊化性质影响趋势上存在差异。经SDS处理的糯米粉各项粘度值与对照相比均显着增加,增加幅度为7.8%~11.6%(p<0.05);而经尿素处理的糯米粉峰值粘度、低谷粘度和最终粘度值均出现显着下降,与对照相比降低幅度分别为14.9%、9.1%和15.9%(p<0.05)。静电作用力在糯米粉蛋白和淀粉结构中扮演着重要的作用,NaCl的添加促进了糯米粉中蛋白的溶出和淀粉的结合,与对照相比经NaCl处理后的糯米粉蛋白含量降低4%和淀粉含量增加3%,流变学结果表明NaCl增强了糯米粉网络结构的稳定性,经NaCl处理后的糯米粉与对照相比tanδ值(F=1 Hz)降低15%,同时剪切应力提高了8%(剪切速率为100 s~(-1))。拉曼光谱结果表明,所有处理均影响了淀粉分子中的糖苷键和氢键,造成淀粉分子的排序和结晶度的改变。糯米经过磨浆后分别用叁种不同蛋白酶水解,反应结束后糯米浆离心分离去掉上清,肉眼可观察到酶解后的沉淀因颜色差异而大体等分为叁层,本研究中人为地将沉淀按照质量等分为叁层(即上层、中层和下层),测定这叁层干燥后的糯米粉样品的化学组成、理化性质、水分分布和主要结合力类型。结果表明,叁层间化学组成存在明显差异,其中蛋白和灰分含量变化趋势一致,为上层>下层>中层,淀粉含量变化趋势则恰好相反,酶解过程促进大分子蛋白的降解和包裹在其中的盐离子的释放,使得叁层糯米粉样品的蛋白和灰分含量降低,反映在色差数值上为糯米粉亮度增加,黄度降低,与对照相比上、中、下层的亮度和黄度数值变化幅度为0.7%~0.9%、0.1%~0.2%、0.6%~1.2%和15%~27%、10%~17%、29%~46%。分析不同层次糯米粉样品中的蛋白组成发现,对照组各层中谷蛋白和清蛋白累计比例高于85%,酶解增加了醇溶蛋白在各层糯米粉中所占比例,酶解后的中层糯米粉样品醇溶蛋白明显增加,由对照组的9%增加到33%~46%。酶解过程增加了糯米粉中亲水基团和大分子结构内部氢质子的数量,使得酶解后糯米粉样品透明度和溶解度显着增大(p<0.05),其中下层糯米粉样透明度变化幅度最小,为2.6%~4.7%。糯米粉中蛋白含量与巯基、二硫键含量密切相关,酶解显着降低总巯基和二硫键含量(p<0.05),显着增加游离巯基含量(p<0.05),与对照相比中层糯米粉总巯基含量和二硫键含量降低幅度最大,分别为53%~68%和60%~66%,而下层糯米粉游离巯基含量增加幅度最大,为92%~93%。糯米粉中蛋白主要靠疏水作用维持着叁维网络结构,对于上层和下层糯米粉蛋白结构的维持表现得尤为突出,酶解显着增加了疏水作用对上层糯米粉蛋白溶出率的影响,由对照的19%增加到37%~56%(p<0.05);酶解显着增强了各层糯米粉中蛋白和淀粉分子内或分子间的静电作用力,对中层糯米粉蛋白溶出率影响最大,由对照的8%增加到29%~63%(p<0.05)。糯米粉微观结构可观察到上层样品中蛋白和淀粉结合或呈碎片状分散在淀粉颗粒周围,中层样品中蛋白并不明显,而下层样品中淀粉和蛋白之间结合紧密,可观察到大聚集体的存在。在上述工艺研究的基础上,选取Protease A水解3 h后的糯米浆为代表,调整旋流管结构参数以提高分离糯米淀粉和蛋白的分离精度,并提出叁级串联旋流分离的形式实现酶解后的沉淀按质量等分叁层的相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件,拟合结果显示分离模型均为极显着(p<0.01)。粒度测定结果表明,叁次进料后分离得到的底流密度大和粒径大、溢流密度小和粒径小,非常符合旋流器分离要求。因此,控制好旋流器分离参数能够实现理想的分离效果。实验首先研究进料压力对进料流量、进料速率、分股比和分离效率的影响,结合实际设备压力可调节范围,最终确定进料压力为0.6 MPa。接着研究底流压力、溢流压力和进料浓度(5%~25%)对物料进料流量和分离效率的影响。研究结果表明,当底流压力增加、溢流压力降低时,底流分离效率降低;当维持一定数值的底流和溢流压力时,随着进料浓度的增加,底流分离效率也降低。第一级旋流分离参数为:溢流压力0 MPa,底流压力0.23~0.29 MPa,底流分离效率为33%,此时的底流对应工艺研究中的下层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为4.25%;第一级溢流作为第二级旋流进料,第二级旋流分离参数为:进料浓度15%,溢流压力0.055~0.12 MPa,底流压力0.10~0.16 MPa,底流分离效率为50%,此时的底流对应工艺研究中的中层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为0.5%;第二级溢流作为第叁级旋流进料,第叁级旋流分离参数为:底流压力0 MPa,溢流压力0.25~0.32 MPa,底流分离效率为80%,此时的底流对应工艺研究中的上层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为8.7%;第叁级旋流分离的溢流经精制纯化后即为米蛋白肽产品。最后对酶解后相对分离的各层糯米粉样品的市场应用特性进行研究。本章主要研究蛋白含量对糯米粉性质的影响,并将不同蛋白含量的糯米粉制成汤圆,测定汤圆品质的变化。结果表明,蛋白含量的变化影响了糯米粉中化学组分对氢质子的结合能力,随着蛋白含量的增加,糯米粉的溶解度和透明度显着降低(p<0.05),当蛋白含量由2%升高到6%时,50℃和95℃的溶解度分别降低30%~55%和6%~15%,糯米粉透明度降低8%~18%;糊化特性中的峰值粘度显着降低(p<0.05),以Protease C酶解后的糯米粉随着蛋白含量的增加降低幅度最大,为21%。酶解后糯米粉制作的汤圆相比传统糯米粉制作的汤圆外观亮度高、颜色透白;全质构中硬度、弹性、回复性和胶着性降低;对加工产生的应力抵抗力降低,即用于平衡产生应力时间缩短,耗能降低。感官评价结果表明,蛋白含量为4%~5%的汤圆相比于蛋白含量更高的汤圆因颜色白透、外观细腻光泽,口感易咀嚼、更顺滑而获得最高的总体评价分数。本章还对糯米淀粉和蛋白肽的性质进行了测定,结果表明,糯米淀粉产品经相关企业初步应用于高档冰淇淋、化妆品中,效果较为理想。米蛋白肽产品蛋白纯度为39%~62%,分子量300~700 Da的寡肽含量占比高达65%~66%。氨基酸组成分析结果表明,米蛋白肽产品可能具有潜在的抗氧化活性和ACE抑制活性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

糯米淀粉论文参考文献

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