蒸煮大米的品质与质构变化规律及消化性研究

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大米作为世界上最主要的粮食作物之一,也是我国大部分地区人民的主要能量来源。如今各种各样的大米食品深受广大人民的重视与青睐。探究大米加工特性以及延缓大米食用品质下降的问题成了近年来的热点。大米淀粉作为大米的主要成分,其糊化与回生的过程作为大米食品生产过程中的重要步骤,大米的蒸煮品质与质构特性被认为是大米食用品质的重要部分组成,-4℃的低温冷藏方式是日常中米饭的主要储存方式。本文选取特定品种大米,首先进行大米的基本组成成分测定,蒸煮方式采用市面常用的电饭煲中精煮饭的蒸煮工艺,固定米水比1:4的条件下,对大米进行蒸煮加工。利用质构仪、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪和动态流变仪等结合感官评价与蒸煮品质分析,对不同蒸煮时间内对蒸煮大米的质构特性、理化性质、二级结构、米粒表面形貌、蒸煮品质以及感官品质进行了测定和表征,并且进行模拟体外消化实验,对蒸煮大米在不同储存条件下的消化特性进行研究分析。结果表明,在固定米水比1:4的条件下,运用智能电饭煲蒸煮40min的蒸煮大米得到最佳吸水率和膨胀率。在质构特性上,不同蒸煮时间的蒸煮大米也展现出较大差异,随着大米的完全糊化,得到最低的硬度、胶着性与咀嚼并且在弹性与回复性上的质构表现最佳。感官评价上,在精煮饭工艺蒸煮40min得到的蒸煮大米得分为91.68分,表明在食味上通过精煮饭工艺制得的蒸煮大米较受消费者喜爱和青睐。通过红外光谱的分析结果表明,大米在蒸煮过程中,无新物质的形成,同时大米淀粉短程内结晶度有所下降,在水分的推动下,分子有序性不断降低。扫描电镜表现出蒸煮大米表面的形态变化是由粗糙崎岖的表面结构经蒸煮过程而表现出孔隙相对均匀的网状结构。在大米蒸煮糊化的过程中,通过流变学粘弹性曲线表现出蒸煮大米的弹性模量与损失因子tanδ的增大,表明大米淀粉吸水膨胀,糊化过程中直链淀粉和支链淀粉不断析出。热力学特性分析表明,蒸煮大米在糊化过程中,峰值温度升高,热晗降低,证实大米淀粉的糊化。最后对蒸煮后不同储存条件的大米进行体外消化实验,确定蒸煮大米的消化特性,测得大米GI值为87.23,为高GI值食品,说明蒸煮大米在食用后可以被人体快速的消化吸收,血糖水平迅速上升。得到在-4℃保存20min的储存条件下,蒸煮大米具有最低的GI值和最多的慢性消化淀粉与抗性淀粉的营养片段,表明低温条件可以有效地减缓蒸煮大米食用在胃肠中的消化,影响了对葡萄糖的吸收,从而减慢了人体血糖的上升速率,说明大米淀粉在低温条件下,分子更趋向于从无序性到有序性的转变,进一步说明-4℃的低温条件会有利于大米淀粉的回生作用。本文通过对大米的蒸煮加工,解释大米在蒸煮加工过程中的结构和性质以及品质的变化,对大米制品以及淀粉基食品的相关加工工艺技术具有指导作用。
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