糙米和米粉營養(yǎng)素分析及熱特性研究

糙米和米粉營養(yǎng)素分析及熱特性研究

水稻是一種富含養(yǎng)分的食品，其營養(yǎng)價值越來越高。與精米相比,糙米中含有的膳食纖維、γ-氨基丁酸、維生素和微量元素等物質都對人體健康有著不同的促進作用。糙米是最具有發(fā)展?jié)摿Φ娜仁称?利用糙米開發(fā)新型食品有著廣闊的前景。糙米的營養(yǎng)素含量不同于精米,糙米的質構和糙米粉流變特性與精米也存在差異,因此,糙米和精米的加工性能存在差異,通過研究糙米和精米營養(yǎng)素含量和質構特性,分析其成分組成和性質差異原因,為開發(fā)糙米食品提供參考。1材料和方法1.1標單一標單一糙米福娃集團有機稻示范基地;精米(福娃集團提供的標一米)。硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、甲基紅、次甲基藍、硫酸銅、硫酸鉀、乙醚、正己烷、碘、硼酸、鹽酸等均為分析純。1.2流變儀器和儀器Q10型差示掃描量熱儀、AR100動態(tài)流變儀美國TA公司;TA.XT2i物性分析儀英國SMS公司;DELTA320pH計梅特勒-托利多稱重設備系統(tǒng)有限公司。1.3方法1.3.1理化指標的測定水分的測定:GB/T5497—85《糧食、油料檢驗水分測定法》;灰分的測定:GB/T5505—85《糧食、油料檢驗灰分測定法》;脂肪的測定:GB/T5512—85《糧食、油料檢驗粗脂肪測定法》;蛋白質的測定:GB/T5511—85《糧食、油料檢驗粗蛋白質測定法》)氮轉換系數(shù)為5.95;粗纖維的測定:GB/T5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》;不溶性膳食纖維(IDF)的測定:GB/T12394—90《食物中不溶性膳食纖維的測定方法》;淀粉的測定:碘顯色法;植酸的測定(GB/T5009.153—2003《植物性食品中植酸的測定》。糙米和精米主要營養(yǎng)元素送到湖北省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院和湖北省農(nóng)業(yè)科學院測試中心檢測。1.3.2對其質量分析質構儀檢測參數(shù)見表1,每個樣品在不同部位取樣,測試3次后取平均值。用物性測試儀分析軟件分析讀數(shù),得到樣品的硬度、彈性、黏附性等數(shù)據(jù)。1.3.3流變特性測試米粉預處理:將精米和糙米粉碎至80目,密封保存。稱取精米粉和糙米粉各1.0g,加入10.0mL去離子水,攪拌均勻,靜置30min,待水分分布均勻后進行流變特性測試。流變測試參數(shù):間隙設置1.0mm應變力2%,角頻率為5rad/s。操作步驟:升溫程序從20℃到110℃使淀粉體系糊化,然后降溫至20℃測定淀粉冷卻過程中的凝膠特性變化,升降溫速率5℃/min,最后在25℃條件下進行頻率掃描。1.3.4內平衡鋁盒溫度的測定將糙米粉和精米粉置于鋁盒中,然后用配套鋁蓋密封,在4℃冰箱內平衡24h,以空白鋁盒作為對照,以10℃/min的加熱速率使鋁盒溫度從20℃上升到100℃。記錄并計算吸熱曲線上的起始糊化溫度(T0)、峰值溫度(Tp)和熱焓變化(ΔH)。2結果與分析2.1水稻和精煉的主要營養(yǎng)成分2.1.1糙米籽粒皮質主要營養(yǎng)成分含量糙米由果皮、種皮、糊粉層、胚乳和胚組成,果皮占1%~2%,種皮和糊粉層占4%~6%,胚占2%~3%,胚乳占89%~93%。由表2可見,糙米籽粒皮層中含有大量的脂肪和膳食纖維,果皮膳食纖維含量高達30.91%,糊粉層淀粉含量較高。糙米皮層的各種營養(yǎng)元素較均衡,尤其膳食纖維含量高。2.1.2-氨基丁酸gaba從表3可以看出,糙米的營養(yǎng)素含量超過精米,微量營養(yǎng)素含量幾倍于精米,其中糙米膳食纖維是精米的4倍、VB13.47倍、VB22.34倍、Fe4.32倍。最引人注目的是游離γ-氨基丁酸(GABA)含量遠遠高于精米,是精米的3.94倍,GABA是一種廣泛分布于動植物中的氨基酸,具有健腦、降血壓、神經(jīng)鎮(zhèn)定等作用。長期堅持食用糙米食品,不僅能滿足人體營養(yǎng)需求,而且還具有一定保健功效。2.2壓力對糙米硬度的影響從表4和圖1可以看出,糙米的硬度值和峰面積遠遠大于精米,響應時間是壓力達到最大時需要的時間,一般情況與相同性質樣品的硬度成正相關,表明糙米的硬度要大于精米,測試糙米需要做更多的功,也就是需要更大的能量,原因是糙米與精米相比,外面有皮層包裹,在一定程度上提高了糙米硬度。2.3精米粉與模擬顆粒的制備從圖2可以看出,兩種米粉在糊化和升、降溫過程中儲能模量G′的變化趨勢基本一致。升溫過程中,糙米粉的糊化起始溫度和頂點溫度都高于精米粉,糙米粉在68.6℃和84℃,精米粉在62.4℃和77.9℃。原因是糙米粉中脂肪含量高于精米粉,脂肪與淀粉形成復合物,抑制糊化,延緩老化,此外,蛋白質和一些微量元素可以抑制淀粉顆粒吸水膨脹,故糙米粉糊化溫度高于精米粉,也反映了糙米粉的營養(yǎng)成分較精米粉高。在降溫過程即回生過程,精米粉在20℃的G′(17210Pa)高于糙米粉(11350Pa),此過程表明精米粉回生變硬現(xiàn)象較為突出,也表明冷卻后的糙米粥米粒較精米粥米粒柔軟、口感較好。由圖3可知,精米粉與糙米粉隨頻率變化凝膠強度趨勢一致,凝膠強度隨頻率升高而增強。精米粉在不同頻率下凝膠強度高于糙米粉,原因是精米粉較糙米粉含有較高比例的直鏈淀粉,精米粉體系直鏈淀粉相互交聯(lián)纏繞的機率比糙米粉體系高,可以形成更多的空間網(wǎng)絡結構,增強凝膠強度。由此可以分析得出,相同料液比的精米粥的黏稠度比糙米粥高。2.4流變儀測試結果由圖4可以看出,精米粉糊化溫度為64.38℃,糙米粉糊化溫度為68.36℃,與流變儀測試結果接近。從溫度和吸熱焓看,糙米粉體系的糊化溫度和吸熱焓都高于精米粉體系,原因是糙米粉比精米粉含有較高的脂肪、蛋白質、微量元素等物質,會產(chǎn)生更高的位阻,使得直鏈的交聯(lián)聚合受到更大阻礙,需要更多能量才能使之糊化。3結論3.1gaba和針織物糙米的營養(yǎng)元素含量超過精米,微量營養(yǎng)元素含量幾倍于精米,最引人注目的是游離GABA含量遠遠高于精米,是精米的3.94倍,GABA是哺乳動物腦和脊髓中抑制性神經(jīng)傳達物質,具有健腦、降壓鎮(zhèn)定功效。因此,糙米的保健功能遠高于精米。3.2溫度和時間對精米粉及其熱壓的影響23g,精米硬度值8506.60g,糙米硬度遠高于精米。升溫過程,糙米粉的糊化起始溫度68.6℃和頂點溫度84℃都高于精米粉的62.4℃和77.9℃,在降溫過程即回生過程,精米粉在20℃的G′為17210Pa高于糙米G′的11350Pa,表明精米粉回生變硬現(xiàn)象較為突出。精米粉與糙米粉受熱凝膠強度趨勢一致,凝膠強度隨溫度升高而增強,精米粉受熱凝膠強度高于糙米粉。糙米粉體系的糊化