熟化淀粉食品的老化機(jī)理和老化條件的研究

熟化淀粉食品的老化機(jī)理和老化條件的研究摘要淀粉的老化，又稱回生，是指糊化淀粉在儲藏過程中，因分子鏈間氫鍵的不斷締合而產(chǎn)生的硬化現(xiàn)象。淀粉質(zhì)食品在儲藏過程中均會發(fā)生回生現(xiàn)象，影響其口感、透明度、凝膠強(qiáng)度、黏彈性等質(zhì)構(gòu)特性。目前，國內(nèi)外對于淀粉回生機(jī)理和影響因素的研究已十分深入，盡管研究對象種類繁多，相應(yīng)的機(jī)理也得到合理闡釋，然而真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的回生控制手段頗為滯后，因此還需進(jìn)一步探討淀粉抗老化的途徑。因此淀粉回生機(jī)理及抗淀粉老化途徑研究，可為延緩淀粉老化及開發(fā)蓮子系列保健食品提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：熟化淀粉食品；老化機(jī)理；老化條件；糊化特性 AbstractStarchAging,alsoknownasRetrogradation,isthegelatinizationofstarchinthestorageprocess,duetothemolecularchainofhydrogenbondingbetweentheconstantassociationandthehardeningphenomenon.Thestarchfoodinthestorageprocesswilloccurretrogradationphenomenon,affectingitstaste,transparency,gelstrength,viscoelasticityandothertexturecharacteristics.Atpresent,theresearchonmechanismandinfluencingfactorsofstarchretrogradationisverydeep,althoughtheresearchobjectsarevariousandthecorrespondingmechanismisexplainedreasonably,butthemethodofcontrollingtheretrogradationoftheindustrializedapplicationisquitelagging,sothewayofstarchanti-agingisstilltobediscussed.Therefore,themechanismofstarchretrogradationandthewaytoresiststarchagingcanprovidetheoreticalbasisfordelayingstarchaginganddevelopingLotusSeedserieshealthfood.Keywords:maturestarchfood;agingmechanism;agingcondition;GelatinizationProperty 目錄TOC\o"1-5"\h\z\u1.引言 11.1研究背景 11.2研究現(xiàn)狀（主要寫米粉保鮮的發(fā)展現(xiàn)狀） 11.3研究目標(biāo)（找出減緩米粉老化的最佳方法） 11.4研究方法綜述 22.大米及米粉的品質(zhì)研究 22.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備 22.2.1實(shí)驗(yàn)材料 22.2.2主要試劑 22.2.3主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 22.3實(shí)驗(yàn)方法 22.3.1米粉樣品制備 22.3.2大米原料基本指標(biāo)測定方法 32.3.3米粉樣品最佳蒸煮時(shí)間的測定 32.3.4米粉糊化度的測定 42.3.5米粉碘藍(lán)值的測定 42.3.6米粉的感官評價(jià) 42.3.7數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 52.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 52.4.1大米基本理化指標(biāo) 52.4.2大米的糊化特性 62.4.3米粉理化性質(zhì)的測定結(jié)果 62.4.4米粉感官評價(jià)結(jié)果 72.4.5大米原料性質(zhì)對米粉老化的影響 83.米粉老化的影響因素研究 93.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備 103.1.1實(shí)驗(yàn)材料 103.1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 103.2實(shí)驗(yàn)方法 103.2.1米粉生產(chǎn)工藝（局限于實(shí)驗(yàn)室條件，米粉的生產(chǎn)按手工制作的寫） 103.2.2工藝條件對米粉老化的影響（主要寫酸浸對米粉保鮮的影響） 103.2.3不同的環(huán)境條件對米粉老化的影響 133.2.4食品添加劑對米粉老化的影響（主要從瓜爾豆膠，黃原膠，單甘脂，山梨醇和玉米淀粉五種寫） 153.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 164.結(jié)論與展望 16參考文獻(xiàn) 18致謝 211.引言1.1研究背景盡管近年來人們對米粉淀粉老化動力學(xué)進(jìn)行了大量研究，且通過X-射線衍射、DSC法、動態(tài)流變儀、酶消化、NMR及物性測試儀等方法對米粉淀粉的老化程度和速度進(jìn)行了相關(guān)測定，但其在分子水平上的機(jī)理尚不明確。因此，本課題擬采用差示掃描量熱法（DSC法）、核磁共振法（NMR法）、傅里葉紅外光譜法（FTIR法）、X-射線衍射法（XRD法）、掃描電子顯微鏡法（SEM法）等方法，從微觀層面對米粉老化的凝膠特性及老化機(jī)理進(jìn)行初步探討，可進(jìn)一步為高品質(zhì)米粉的生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。希望通過本文的研究可以得出大米與米粉的質(zhì)量方面對于米粉老化方面是否有所影響，并且通過具體的實(shí)驗(yàn)來對米粉的原材料方面針對于米粉老化的影響來做出相應(yīng)的探討，分別得出工藝條件、不同的老化環(huán)境條件以及食品添加劑的選擇方面對于米粉老化的影響，在其中相應(yīng)的得出一些延緩米粉老化的方法。1.2研究現(xiàn)狀（主要寫米粉保鮮的發(fā)展現(xiàn)狀）1.2.3.1米粉老化機(jī)理的研究現(xiàn)狀米粉老化是多組分參與和多因素相互影響的復(fù)雜過程。任何一種單一檢測方法都不能從宏微觀兩方面來描述影響米粉老化的因素及米粉老化的機(jī)理。因此，需要兩種或多種的交互檢測方法，以便能更好地探討米粉老化影響因素及其機(jī)理。淀粉老化機(jī)理主要涉及淀粉分子鏈在淀粉-水混合體系中的迀移、水分的再分布和糊化淀粉的重結(jié)晶動力學(xué)行為。目前淀粉老化機(jī)理主要從下面三個(gè)方面進(jìn)行：a)淀粉在老化過程中的水分分布；（2）老化淀粉的重結(jié)晶過程以及晶體形態(tài)；（3）淀粉在老化過程中分子鏈的重排。1.3研究目標(biāo)（找出減緩米粉老化的最佳方法）本課題研究目的在于通過從大米原料性質(zhì)、老化條件、食品添加劑等幾方面出發(fā)來研究米粉老化的影響因素。從而，得出米粉老化的最佳試驗(yàn)條件，并對米粉的適宜老化度進(jìn)行探討。同時(shí)，通過物性測試儀對米粉進(jìn)行硬度（hardness）、彈性（springness）、剪切力（firmness）、拉伸強(qiáng)度（tensilestrength）、延展性（extensibility）等測定，米用淀粉酶法測定測定米粉的糊化度，從而確定米粉的老化程度，得出米粉適宜的老化條件。1.4研究方法綜述實(shí)驗(yàn)通過結(jié)合差示掃描量熱法、核磁共振法、X-射線衍射法、掃描電鏡法對米粉老化機(jī)理進(jìn)行了初步探討，結(jié)果表明，米粉在低溫保濕條件下，其熱焓相對較大，回生程度較大；米粉在老化過程中的A21和A22較大，即米粉中水分的流動性較大，米粉水分含量較大，米粉品質(zhì)較好；X-射線衍射結(jié)果表明低溫保濕條件下老化的米粉的衍射強(qiáng)度相對最大，表明其晶體的相對結(jié)晶度高，形成的晶體結(jié)構(gòu)較好；通過掃描電鏡圖可看出低溫保濕下老化的米粉凝膠結(jié)構(gòu)更為緊密，分布更為均勻。2.大米及米粉的品質(zhì)研究2.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備2.2.1實(shí)驗(yàn)材料選取釉米為成都互利達(dá)實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的“谷之源?天津小站米”。用粉碎機(jī)對大米進(jìn)行粉碎，過80目篩，制成大米粉。2.2.2主要試劑氫氧化鈉、硼酸、鹽酸、硒粉、甲基紅、無水乙醚、鹽酸、丁醇、異戊醇、碘試劑等蒸餾水（pHS.3）。濱甲酚綠、酚酞等、無水乙醇、（以上試劑均采用分析純），單蒸。2.2.3主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備sh10A水分測定儀、KDN-04A定氮儀、KDN.04A消化爐、SZF-06A脂肪測定儀、GL-20住n冷凍離心機(jī)、TU.1800PC紫外可見分光光度儀，以及FW177型粉碎機(jī)、K)aJ101-IA恒溫干燥箱、KXS恒溫水浴鍋、DJI-60電動攪拌器、1olA-2型電熱熱風(fēng)干燥箱、YA.zD-5不銹鋼電熱蒸餾水器、分析天平、冷藏箱、分液漏斗等試驗(yàn)室常用設(shè)備、儀器。2.3實(shí)驗(yàn)方法2.3.1米粉樣品制備干法：大米一磨粉一過80目篩一稱取大米粉（400±0.5）g—調(diào)濕和面5min—蒸粉20min—擠壓成型一切斷一老化一干燥一米粉樣品具體步驟：將大米磨碎，過80目篩后裝于塑料袋中，密封備用。稱大米粉（400土0.5）g,加水調(diào)濕，和面5min使水分分散均勻；然后將大米粉平鋪在蒸篦上，鋪平，蒸粉20min通過通心粉機(jī)器擠壓后，在一定的條件下老化一定時(shí)間；然后分階段干燥米粉，第一階段干燥溫度為20°C?25°C、濕度為80%?85%，時(shí)間約為2h，第二階段干燥溫度為26°C?36°C、濕度為85°%?90°%，時(shí)間約為3h，第三階段干燥溫度為22°C?25C、濕度為70%?75%，時(shí)間約為2h，米粉條干燥后水分含量控制在13%?14%。2.3.2大米原料基本指標(biāo)測定方法水分含量測定參照GB/T5009.3-2010。粗淀粉含量測定參照1%鹽酸旋光法。粗蛋白含量測定參照GB/T5511-2008。直鏈淀粉含量測定參照GB/T15683-2008。膠稠度測定參照GB/T22294-2008。大米糊化特性測定參照GB/T24852-2010。2.3.3米粉樣品最佳蒸煮時(shí)間的測定取長20mm、寬6mm的米粉大約20根，放入500mL沸騰的蒸餾水內(nèi)，煮3min后，每隔30s取一根米粉，用小刀切開，觀察其橫截面有無白芯，米粉橫斷面中央沒有白芯為全熟，最佳蒸煮時(shí)間為白芯消失的時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)米粉的最佳蒸煮時(shí)間為5min。表2-3TPA指標(biāo)及其意義圖2-1典型的TPA測定特征曲線2.3.4米粉糊化度的測定將米粉樣品粉碎至細(xì)度為80目，按照GB/T5009.3-2010規(guī)定的方法測定其水分含量。準(zhǔn)確稱取大米粉（1±0.1）g,分別放入2個(gè)100mL的錐形瓶中（Ai，A2），均加入蒸餾水50mL，搖勻。將Ai錐形瓶在電爐上，用小火微沸糊化20min，然后冷卻至室溫，各加1°%糖化酶5mL，于60°C水浴振蕩90min，立即加1mol/LHCl2mL，用蒸餾水定容到100mL，然后以5000r/min離心5min。取上清液10mL，稀釋10倍。用3，5-二硝基水楊酸（3，5-dinitrosalicylicacid,DNS）定糖法來測定吸光度值，并以3，5-二硝基水楊酸試劑作空白。糊化度（Gelatinizationdegree，GD）即試樣的吸光值與完全糊化試樣的吸光值之比。2.3.5米粉碘藍(lán)值的測定米粉的碘藍(lán)值（Iodinebluevalueofricenoodles）表示溶解在米湯中的直鏈淀粉濃度，用來表征米粉的溶出率及蒸煮損失率。米粉的碘藍(lán)值越高，表明米粉的淀粉溶出率越高。取長2.5cm左右的米粉5g，于100ml沸水中微沸5min，快速將米粉攜出，米湯冷卻至室溫，然后以5000r/min離心5min。取上清液5mL加入到預(yù)先加入大約50mL蒸餾?水的100mL容量瓶中，加1.0mL1mol/L的乙酸溶液，搖勻，再加入2.0mL碘試劑，加水至刻度，搖勻，靜置10min，空白溶液調(diào)零，用分光光度計(jì)在620nm處測定吸光度值，每一樣品溶液做兩份平行測定。2.3.6米粉的感官評價(jià)本實(shí)驗(yàn)參照湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB42206-2009、湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)DB43156-2007和廣西壯族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB45319-2006，擬定米粉感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表，見表2-4。取長20mm左右的米粉數(shù)根，放入500mL沸騰的蒸餾水內(nèi)，煮5min后將其攜出，放入盛有清水的碗中，進(jìn)行感官評價(jià)。品評時(shí)，先觀察米粉的色澤和表觀，再通過咀嚼品嘗其他指標(biāo)，最后記錄評分結(jié)果，并整理相關(guān)數(shù)據(jù)。表2-4米粉的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2.3.7數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析利用Excel軟件和SPSS17.0[54]軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用Origin8.5軟件進(jìn)行科技作圖。2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.4.1大米基本理化指標(biāo)大米基本理化指標(biāo)的測定結(jié)果見表2-5。由表2-5可知，大米的粗淀粉含量的范圍為82.77°%?84.70°%，說明所選取大米品種的粗淀粉含量比較接近。信陽雜交秈米的直鏈淀粉含量最高，達(dá)到24.40%，其膠稠度為34.00mm，為硬膠稠度，表明其凝膠性能好。原陽大米和信陽早秈米的直鏈淀粉含量也較高，均達(dá)到20%以上，長勝仙桃香米的直鏈淀粉含量最低，只有16.33%。由此可見，所選大米樣品的直鏈淀粉含量、膠稠度大小都具有較大的差異，說明所選大米原料具備一定代表性。表2-5大米的基本理化指標(biāo)2.4.2大米的糊化特性大米糊化特性測定結(jié)果見表2-6。由表2-6可知，所選大米品種的衰減值范圍為2033Pa.s~4355Pa.s，峰值粘度范圍為4478Pa.s~6508Pa.s，回生值范圍為1599Pa.s~2650Pa.s，其中信陽雜交秈米、原陽大米、信陽早秈米的最低粘度、最終粘度、回生值均較高，而湖北長粒香和東北珍珠米的回生值相對較小，長勝仙桃香米的回生值最小。由此說明不同品種的大米其糊化特性因品種的不同而顯示較大的區(qū)別。表2-6大米的糊化特性2.4.3米粉理化性質(zhì)的測定結(jié)果2.4.3.1米粉糊化度和碘藍(lán)值的測定將6種大米品種制成的米粉樣品粉碎至80目，測定其糊化度和碘藍(lán)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2-7。由表2-7可知，信陽雜交秈米制成的米粉老化2h后，同老化前相比，其糊化度減小的差值較大，老化速度較快，且其糊化度達(dá)到85.10%，粘彈性好。這與要求米粉的熟透的質(zhì)量指標(biāo)在85%左右的條件相符合；而湖北長粒香米制成的米粉糊化度只有77.90%，米粉質(zhì)硬而易斷，并且與米粉的熟透質(zhì)量指標(biāo)要求不符；長勝仙桃香米和東北珍珠米制成的米粉糊化度都超過95%，老化2h后，其糊化度減小速度較慢，米粉老化速度慢，老化效果不好，米粉的碘藍(lán)值較高，表明米粉的淀粉溶出率高，米粉易糊湯。由此可知，直鏈淀粉含量較高的信陽雜交秈米制成的米粉，其理化品質(zhì)較好，適宜米粉的制作。表2-7米粉樣品的糊化度和碘藍(lán)值2.4.3.2大米特性指標(biāo)與米粉理化指標(biāo)的相關(guān)性分析大米理化特性與米粉理化指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果見表2-8。由表2-8可知，直鏈淀粉含量與膠稠度呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.954，P<0.01），大米直鏈淀粉含量越高，其膠稠度越低；而直鏈淀粉含量與米粉的碘藍(lán)值呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.909，P<0.01），即大米直鏈淀粉含量越高，米粉碘藍(lán)值越小，反之越大。大米膠稠度與米粉的碘藍(lán)值呈極顯著正相關(guān)（r=-0.922，P<0.01），即大米膠稠度越小，米粉的碘藍(lán)值越小，反之越大。而原料大米的水分含量、淀粉含量與米粉的碘藍(lán)值和糊化度相關(guān)性較小。由此可知，大米的膠稠度越小，直鏈淀粉含量越高，米粉的碘藍(lán)值越小，表明米粉的淀粉溶出量越低，米粉不易糊湯。表2-8大米特性指標(biāo)與米粉碘藍(lán)值和糊化度的相關(guān)分析2.4.4米粉感官評價(jià)結(jié)果2.4.4.1感官評價(jià)結(jié)果6種米粉的硬度、粘性及咀嚼性差異較大，色澤、表觀及食味評定結(jié)果差異較小。因其都是大米原料，都表現(xiàn)為大米的清香。但由于不同大米原料品種的直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化特性等性質(zhì)的不同，使得米粉的彈性、硬度、粘性等特性不同，米粉的品質(zhì)差異較為明顯。由感官評價(jià)結(jié)果可知，信陽雜交秈米制作成的米粉相對其他大米品種制作成的米粉感官總分高，而且米粉的彈性、咀嚼性、軟硬度較好，即口感較好，其次是信陽早秈米、東北珍珠米制成的米粉感官總分較高，米粉口感較好，而由長勝仙桃香米制成的米粉其感官總分最低，米粉的粘性大，咀嚼性差，色澤和表觀也較差。由此可知，直鏈淀粉含量較高的大米制成的米粉較直鏈淀粉含量低的米粉，口感品質(zhì)較好。2.4.4.2米粉感官評價(jià)的相關(guān)性分析感官總分與硬度、彈性、爽滑性、粘性及咀嚼性的相關(guān)性較大，相關(guān)系數(shù)分別為0.937、0.834、-0.812、0.994和0.932，表明米粉樣品質(zhì)量受到內(nèi)在品質(zhì)的影響。色澤和表觀與米粉的感官總分的相關(guān)系數(shù)分別為0.801和0.808，相關(guān)性不太顯著。光滑性和食味與米粉的感官總分無顯著關(guān)系。另外，粘性和硬度及彈性兩者間顯著相關(guān)，粘性和爽滑性及咀嚼性也是相互關(guān)聯(lián)影響的。由此可知，感官總分與各評價(jià)指標(biāo)間相互相關(guān)，各指標(biāo)之間也有一定的相關(guān)性，不能用單一指標(biāo)評價(jià)米粉產(chǎn)品品質(zhì)，因此應(yīng)該綜合考慮。2.4.5大米原料性質(zhì)對米粉老化的影響2.4.4.1感官評價(jià)結(jié)果對不同大米原料制作成的米粉的感官評價(jià)結(jié)果見表2-9。由表2-9可知，6種米粉的硬度、粘性及咀嚼性差異較大，色澤、表觀及食味評定結(jié)果差異較小。因其都是大米原料，都表現(xiàn)為大米的清香。但由于不同大米原料品種的直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化特性等性質(zhì)的不同，使得米粉的彈性、硬度、粘性等特性不同，米粉的品質(zhì)差異較為明顯。由感官評價(jià)結(jié)果可知，信陽雜交秈米制作成的米粉相對其他大米品種制作成的米粉感官總分高，而且米粉的彈性、咀嚼性、軟硬度較好，即口感較好，其次是信陽早秈米、東北珍珠米制成的米粉感官總分較高，米粉口感較好，而由長勝仙桃香米制成的米粉其感官總分最低，米粉的粘性大，咀嚼性差，色澤和表觀也較差。由此可知，直鏈淀粉含量較高的大米制成的米粉較直鏈淀粉含量低的米粉，口感品質(zhì)較好。表2-9米粉感官評價(jià)結(jié)果2.4.4.2米粉感官評價(jià)的相關(guān)性分析米粉感官評價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果見表2-10。由表2-10可知，感官總分與硬度、彈性、爽滑性、粘性及咀嚼性的相關(guān)性較大，相關(guān)系數(shù)分別為0.937、0.834、-0.812、0.994和0.932，表明米粉樣品質(zhì)量受到內(nèi)在品質(zhì)的影響。色澤和表觀與米粉的感官總分的相關(guān)系數(shù)分別為0.801和0.808，相關(guān)性不太顯著。光滑性和食味與米粉的感官總分無顯著關(guān)系。另外，粘性和硬度及彈性兩者間顯著相關(guān)，粘性和爽滑性及咀嚼性也是相互關(guān)聯(lián)影響的。由此可知，感官總分與各評價(jià)指標(biāo)間相互相關(guān)，各指標(biāo)之間也有一定的相關(guān)性，不能用單一指標(biāo)評價(jià)米粉產(chǎn)品品質(zhì)，因此應(yīng)該綜合考慮。表2-10米粉感官評價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)3.米粉老化的影響因素研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備3.1.1實(shí)驗(yàn)材料市售雜交秈米3.1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備表3-1主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1米粉生產(chǎn)工藝（局限于實(shí)驗(yàn)室條件，米粉的生產(chǎn)按手工制作的寫）原料大米一磨粉一過80目篩一大米粉一稱取大米粉（400±0.5）g—調(diào)濕和面5min—蒸粉20min—擠壓成型一切斷一老化一干燥一米粉樣品3.2.2工藝條件對米粉老化的影響（主要寫酸浸對米粉保鮮的影響）制作米粉時(shí)，加水量對米粉老化的影響較大。高品質(zhì)的米粉要求大米淀粉充分糊化。為使大米淀粉充分糊化。加水量要控制在高于30%，若低于30%，則米粉干燥后易斷條。本試驗(yàn)選做的粉坯加水量分別為30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%，其他工藝條件不變（老化溫度為4°C，濕度為70%?90%，老化時(shí)間為4h），通過改變加水量，來探討加水量對米粉老化的影響，指標(biāo)為米粉老化硬度和碘藍(lán)值。由圖3-3可知，當(dāng)粉坯加水量為30%時(shí)，米粉老化硬度最小，碘藍(lán)值最大，此時(shí)米粉的淀粉溶出率高，這可能主要是由于低水分條件下，米粉糊化時(shí)吸收的水分有限，淀粉顆粒之間的氫鍵斷裂不完全，導(dǎo)致淀粉顆粒吸水膨脹不徹底，米粉糊化不均勻，形成的結(jié)構(gòu)疏松；隨著粉坯加水量的增多，米粉老化變硬趨勢逐漸加快，主要是由于隨著加水量的增多，米粉充分吸水膨脹，糊化完全；當(dāng)加水量達(dá)到38%時(shí)，老化后的米粉變硬程度加大，但加水量超過38%時(shí)，米粉老化硬度變硬趨勢逐漸減緩，這可能是因?yàn)槿艏铀窟^多，物料在擠粉機(jī)里停留時(shí)間較長，熔融體黏度降低，流動性增強(qiáng)，物料與模孔內(nèi)壁間的摩擦作用減弱，系統(tǒng)壓力降低，米粉受到的作用力減小，很難形成致密均勻的結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，隨著加水量的增多，米粉的碘藍(lán)值逐漸減小，且當(dāng)粉坯加水量達(dá)到38%時(shí)，碘藍(lán)值減小最為顯著，這可能主要是因?yàn)槊追劾匣冇残纬芍旅芫鶆虻慕Y(jié)構(gòu)，蒸煮時(shí)溶出淀粉減少，所以碘藍(lán)值減小。因此，綜合考慮各影響因素，粉坯加水量控制在37%?38%。圖3-3粉坯加水量對米粉老化的影響3.4.1.2老化溫度對米粉老化的影響其他試驗(yàn)條件不變（粉坯加水量為38°%，濕度為70°%?90°%，老化時(shí)間為4h），改變老化溫度，探討老化溫度對米粉老化的影響。本試驗(yàn)選做的老化溫度分別為-20°C、-10°C、0°C、4°C、10°C、15°C、20°C、25°C，實(shí)驗(yàn)指標(biāo)為米粉的硬度和碘藍(lán)值。由圖3-4可知，老化溫度較低時(shí)，米粉老化變硬趨勢較快，當(dāng)老化溫度接近5C時(shí)，米粉老化速度最快，此時(shí)米粉的碘藍(lán)值也達(dá)到最小，米粉溶出淀粉量低。這可能是因?yàn)闇囟容^低時(shí)，利于米粉中淀粉氫鍵的形成，利于形成較好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，米粉變硬程度加快。但溫度很低時(shí)，米粉淀粉形成氫鍵較少，作用力較弱，米粉淀粉散亂的微晶束無法有效排列，不利于形成較好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著老化溫度的升高，米粉的老化硬度逐漸降低，而碘藍(lán)值逐漸增大，所以老化溫度較高時(shí)，米粉老化速度較慢且米粉的淀粉溶出量高，不利于提高生產(chǎn)效率。因此，綜合考慮各影響因素，米粉老化溫度控制在4C?5C,能提高米粉品質(zhì)，縮短老化時(shí)間。圖3-4老化溫度對米粉老化的影響3.4.1.3老化時(shí)間對米粉老化的影響其他試驗(yàn)條件不變（老化溫度4°C，濕度70%?90%，粉坯加水量38%），改變老化時(shí)間，探討老化時(shí)間對米粉老化的影響。本試驗(yàn)選做的老化時(shí)間分別為1h、2h、4h、6h、12h、24h,實(shí)驗(yàn)指標(biāo)為米粉的硬度和碘藍(lán)值。由圖3-5可知，隨著老化時(shí)間的延長，米粉的碘藍(lán)值逐漸減小，這可能是由于隨著老化時(shí)間的延長，米粉由外到內(nèi)的微晶束逐漸增多，米粉凝膠網(wǎng)絡(luò)逐漸由疏變密，強(qiáng)度由弱變強(qiáng)，米粉經(jīng)蒸煮后測定其溶出淀粉量的碘藍(lán)值變小，產(chǎn)品更有韌性。同時(shí)，隨著老化時(shí)間的延長，米粉老化變硬速度加快，且在2?5h內(nèi)老化變硬加快最為明顯。但是，若米粉老化時(shí)間過長，米粉過度老化，經(jīng)干燥后易斷條。因此綜合考慮各影響因素及米粉的生產(chǎn)成本，米粉老化時(shí)間控制在3?5h內(nèi)。圖3-5老化時(shí)間對米粉老化的影響3.2.3不同的環(huán)境條件對米粉老化的影響本試驗(yàn)測定了在低溫保濕、室溫保濕、風(fēng)干三種情況下老化一定時(shí)間后米粉的TPA特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3-8。由圖3-8可知，在較短時(shí)間內(nèi)，米粉的老化變硬程度風(fēng)干條件下老化較低溫保濕和室溫保濕老化較快，但當(dāng)超過6h后，低溫保濕較風(fēng)干快，這可能是因?yàn)槊追墼诘蜏睾透邼穸葪l件下，米粉中淀粉因水分的迀移，使得淀粉顆粒間粘結(jié)緊密，形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密，所以硬度較風(fēng)干和室溫保濕有所升高。但當(dāng)老化時(shí)間達(dá)到20h以上時(shí)，米粉的彈性、粘聚性、耐咀性，風(fēng)干較低溫保濕更好些，這可能是因?yàn)槊追墼诘蜏乇袂闆r下老化時(shí)間過長，米粉變硬過度，米粉的彈性有所降低。圖3-8不同的老化環(huán)境條件對米粉TPA特性的影響3.4.2.2不同的老化環(huán)境條件對米粉剪切（Firmness）特性的影響由圖3-9可知，隨著老化時(shí)間的延長，米粉的剪切硬度逐漸增大，米粉在低溫保濕條件下老化下，其剪切硬度增大最快，風(fēng)干其次，室溫保濕的剪切硬度增大趨勢最慢。這可能是因?yàn)樵诘蜏乇竦臈l件下，樣品老化速度較快，形成較好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而室溫保濕情況下，淀粉取向排列較低溫情況下所需能量大，米粉中淀粉的有序排列速度較慢，形成凝膠網(wǎng)絡(luò)較慢，因此老化速度相對較慢。而風(fēng)干較室溫保濕，剪切硬度增大較快，可能是因?yàn)轱L(fēng)干條件下，濕度較低，米粉水分會在較短時(shí)間內(nèi)散失，造成米粉因水分含量低而變得干硬，因此剪切硬度變硬較室溫保濕快些。圖3-9不同的老化環(huán)境條件對米粉的Firmness的影響3.2.4食品添加劑對米粉老化的影響（主要從瓜爾豆膠，黃原膠，單甘脂，山梨醇和玉米淀粉五種寫）以空白樣品老化8h的硬度檢測結(jié)果為準(zhǔn)。3.4.3.1玉米淀粉對米粉TPA硬度的影響在制作米粉條的大米粉中分別加入0°%、2°%、4°%、8°%的玉米淀粉，利用物性測試儀對老化2h、4h、6h、8h的米粉的TPA硬度進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3-14。由圖可知，玉米淀粉的添加能改善米粉的老化硬度，在一定程度上能加快米粉的老化。原因可能是由于玉米淀粉純度高，可改善淀粉的凝膠特性，在相同的條件下，添加了玉米淀粉的大米粉蒸得更熟，使得大米粉糊化完全，更利于后期的老化回生。因此，添加適量的玉米淀粉能使米粉老化速度加快，縮短老化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，玉米淀粉的最適添加量以8%為佳。圖3-14玉米淀粉對米粉老化硬度的影響3.4.3.2酸變性木薯淀粉對米粉TPA硬度的影響酸變性木薯淀粉的添加量為0°%、2°%、4°%、8°%，利用物性測試儀對老化2h、4h、6h、8h的米粉的TPA硬度進(jìn)行測定。由圖3-15可知，隨著酸變性木薯淀粉添加量的增多，米粉老化趨勢明顯加快。原因可能是由于酸變性木薯淀粉中的酸成分的存在有加速老化的效果，分子間易于聚合，有助于凝膠結(jié)構(gòu)的迅速形成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，酸變性木薯淀粉對米粉老化有較顯著的影響，并且添加量以8%為佳。圖3-15酸變性木薯淀粉對米粉老化硬度的影響3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論本試驗(yàn)選做的粉坯加水量分別為30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%，其他工藝條件不變（老化溫度為4°C,濕度為70%?90%，老化時(shí)間為4h），通過改變加水量，來探討加水量對米粉老化的影響，指標(biāo)為米粉老化硬度和碘藍(lán)值。隨著老化溫度的升高，米粉的老化硬度逐漸降低，而碘藍(lán)值逐漸增大，所以老化溫度較高時(shí)，米粉老化速度較慢且米粉的淀粉溶出量高，不利于提高生產(chǎn)效率。因此，綜合考慮各影響因素，米粉老化溫度控制在4C?5C,能提高米粉品質(zhì)，縮短老化時(shí)間。4.結(jié)論與展望1.實(shí)驗(yàn)通過選用6種市售大米品種進(jìn)行米粉的實(shí)驗(yàn)室制作，并對6種大米的直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化特性進(jìn)行了測定。研究表明，信陽雜交秈米制作的米粉，老化效果較好，最終米粉成品的品質(zhì)也較好，因此，將選擇信陽雜交秈米來制作米粉，以探討研究米粉老化的影響因素。2.實(shí)驗(yàn)通過粉坯加水量、老化溫度、老化時(shí)間等因素來探討其對米粉老化的影響，研究結(jié)果表明，隨著粉坯加水量的增大，米粉老化變硬速率加快，碘藍(lán)值逐漸減小，但當(dāng)超過38°%時(shí)，米粉老化減慢，粉坯加水量應(yīng)控制在38°%左右；老化溫度控制在4?5°C時(shí)，能提高米粉老化品質(zhì)且縮短老化時(shí)間；隨著老化時(shí)間的延長，米粉老化變硬速率加快，且2?5h內(nèi)變硬速率加快最為顯著，因此綜合考慮米粉老化時(shí)間控制在2?5h內(nèi)。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對粉坯加水量、老化溫度、老化時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)面分析，得出對米粉老化影響程度大小順序?yàn)槔匣瘻囟?gt;粉坯加水量>老化時(shí)間。3.低溫保濕、室溫保濕、風(fēng)干條件對米粉老化的蒸煮特性及理化特性的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，風(fēng)干條件下老化的米粉，其碘藍(lán)值較其他兩種方式的碘藍(lán)值高，米粉品質(zhì)較差；三種老化處理?xiàng)l件下的米粉斷條率在同樣的老化時(shí)間階段里，低溫保濕條件下的斷條率<室溫保濕條件下的斷條率<風(fēng)干條件下的斷條率。4.玉米淀粉、酸變性木薯淀粉、馬鈴薯變性淀粉、普魯蘭酶的添加對米粉的老化速率具有加快作用。玉米淀粉是由于含有較多直鏈淀粉，使得米粉老化速率加快，且玉米淀粉最適添加量為8%；酸變性木薯淀粉可能由于酸的存在，加速了米粉的老化，且其最適添加量為8%；馬鈴薯變性淀粉由于其糊化溫度低，使得大米粉糊化更完全，有利于米粉的后期老化回生，且馬鈴薯變性淀粉最適添加量為4%；普魯蘭酶能將支鏈淀粉中的a-1，6-糖苷鍵切斷，從而形成直鏈淀粉，使直鏈淀粉含量增多，米粉更易老化回生，且普魯蘭酶的最適添加量為0.1°%。參考文獻(xiàn)[1]趙凱，李君，劉寧，陳鳳蓮，付大偉.小麥淀粉老化動力學(xué)及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度[J].食品科學(xué)，2017，38（23）：100-105.[2]王鳳，齊軍倉，鄭許光，郭亞南，龔磊，王少玉，陳阿龍，黃湘怡，李忠豪，宋瑞嬌.人工老化對大麥種子活力及其萌發(fā)早期淀粉分解和內(nèi)源激素的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，54（01）：33-42.[3]肖東，周文化，鄧航，黃陽.乳化劑抑制鮮濕面老化機(jī)理的研究[J].現(xiàn)代食品科技，2016，32（10）：118-124.[4]肖東，周文化，鄧航，黃陽.鮮濕面抗老化劑復(fù)配工藝優(yōu)化及老化動力學(xué)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（23）：261-268.[5]羅舜菁，占柳菁，劉成梅.食品添加劑抗鮮濕方便米粉老化的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2016，37（06）：392-395+399.[6]詹冬玲，任玉雪，閔偉紅，劉景圣.面包老化機(jī)理及其分析技術(shù)的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2013，34（23）：353-355+360.[7]金鑫，周裔彬，徐亞元，劉梅，萬苗.不同糊化度秈米淀粉在貯藏過程中結(jié)晶性和抗性淀粉的變化[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2013，28（11）：23-27.[8]王春霞，周國燕，胡曉亮，詹博.饅頭的老化機(jī)理及延緩老化方法的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2018，33（11）：328-332.[9]龔本前，劉鐘棟，楊永美，畢禮政，郭培培.乳化劑對糯小麥淀粉老化特性的影響[J].中國食品添加劑，2018（02）：81-85.[10]牛猛，王莉，楊冰，陳正行.大米淀粉老化特性的研究進(jìn)展[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2011，26（11）：124-128.[11]王麗麗.淀粉質(zhì)食品的抗老化研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2011（04）：63-64+69.[12]鄭鐵松，李起弘，陶錦鴻.DSC法研究6種蓮子淀粉糊化和老化特性[J].食品科學(xué)，2011