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本课题利用占积压稻谷中80%的早籼稻米为原料,以传统自然发酵生产米粉为基础,首次采用乳酸菌发酵生产米粉,并对乳酸菌改善米粉食用品质机理以及乳酸菌对淀粉改性和凝胶形成机理进行了研究,对乳酸菌发酵米粉工艺进行了探讨,提出并建立了评价淀粉凝胶类食品如粉皮、粉丝、米粉等“筋道感”的评价模型和方法,为利用早籼稻米生产高品质米粉奠定理论基础。 1.经乳酸菌发酵12hr处理,米粉凝胶强度、最大破断应变、伸展率/断面收缩率和塑性分别比未发酵样品高出230.6kPa、39.7%、81.78%和0.88cm。杨氏模量和屈服强度比未发酵样品降低2.4kPa和0.61kPa。感官评定结果表明:乳酸菌发酵米粉比未发酵样品筋道、柔韧、滑爽。分别研究乳酸菌发酵过程中所产乳酸和胞外酶对大米粉结构的改变,结果表明:乳酸处理使大米粉中蛋白质含量由6.89%降至5.64%;胞外酶处理后大米淀粉的支链淀粉降解,平均聚合度、平均链长分别由12676.3GLU、61.2GLU降至11500.4GLU、45.0GLU直链淀粉平均聚合度2975.3GLU、平均链长23.7GLU分别增加到3563.2GLU、28.4GLU;直链淀粉含量由12.33%增至17.34%。 2.对比发酵前后的大米粉,发现发酵后其保水力和溶解度以及凝胶体积膨胀率都有不同程度的增加。扫描电镜分析,发酵后大米淀粉颗粒被腐蚀,小颗粒淀粉增多。TPA分析结果显示发酵后淀粉凝胶硬度由25395g下降至24254g,回复性和弹性由75.8%、88.1%分别增至79.3%、97.2%。RVA和DSC结果表明发酵后淀粉糊化过程中最高峰值粘度下降了692cp,糊化起始温度提前,糊化所需时间延长,糊化焓升高。X—射线衍射图谱显示发酵没有改变大米淀粉的晶型,但使结晶度由28%降低到22%。 3.在乳酸菌发酵过程中,乳酸含量在16hr之前迅速增长,然后增长减缓;蛋白酶和淀粉酶随着发酵时间延长酶活增加,在120hr达到最大值然后迅速降低。采用乳酸菌发酵米粉过程中,0~12hr之间乳酸含量、淀粉酶以及蛋白酶酶活都迅速增加,粉体中蛋白质含量明显下降,直链淀粉含量明显升高;12hr~48hr之间以上指针变化趋势减缓;48hr以后蛋白酶和淀粉酶活开始下降,而粉体中蛋白质含量和直链淀粉含量稍有下降或基本保持不变。发酵米粉工艺易采用整粒发酵,接种量为乳酸菌数和大米的比例是106·g-1,时间为12hr,发酵温度30℃。 4.拉伸实验的力学指针:伸展率/断面收缩率、凝胶强度、最大破断应变、杨氏模量、塑性、屈服强度与淀粉凝胶类食品“筋道感”的相关系数依次分别为0.8335、0.6101、0.8762、-0.7741、0.748、-0.7482。通过模式识别和主成分分析从六个力学指针中提取与淀粉凝胶类食品“筋道感”相关的第一主成分和第二主成分,他们对筋道感的累计贡献率为81.66%。由第一、第二主成分为坐标的超平面可知,第一主成分可以作为淀粉凝胶筋道感的判据。