典型大米制品的质构与消化性能的物质基础研究

摘要

本研究以不同链支比的大米为模型材料，通过碱法提取大米淀粉，采用高效阴离子交换色谱、凝胶渗透色谱、小角X-射线散射仪、X-射线衍射仪、13C核磁共振仪、扫描电镜等手段研究淀粉多层次结构，并采用流变仪、差示扫描量热仪和快速粘度仪等技术手段以及其他物理化学方法研究大米淀粉的流变特性、热特性及消化特性等功能特性。并在此基础上，以米饭和米粉为例，采用一阶酶动力学方程对米饭和米粉的消化曲线进行拟合，通过LOS(Logarithm of Slope)处理对消化速率进行拟合，采用质构仪表征米饭和米粉的质构特征，揭示典型米制品的消化和质构性能的物质基础，研究结果如下:
　　(1)在分子结构水平，支链淀粉的链长分布曲线呈现典型双峰分布，而直链淀粉链长分布较宽，不同品种的支链淀粉链长分布有所不同。在聚集态结构水平，随着直链淀粉含量的增加，大米淀粉的相对结晶度有减少趋势，散射强度下降，淀粉中单和双螺旋比例降低，无定形区比例上升;在颗粒结构水平，大米淀粉的颗粒尺寸为2-7μm，呈多面体和不规则形状;
　　(2)淀粉物理化学性质与淀粉的多尺度结构关系，通过皮尔森和斯皮尔曼相关性分析可知，大米淀粉膨胀力与直链淀粉含量(AC)、短链直链淀粉含量(AM1)、中链直链淀粉含量(AM2)呈负相关关系。溶解度与AM1呈正相关关系。峰值粘度和回生值与AC、AM1、AM2及长链直链淀粉含量(AM3)呈正相关性;低谷粘度和最终粘度与AC、AM1和AM2呈正相关性;崩解值与直链淀粉含量、AM1、AM2、XAP1和XAP2呈负相关性;初始及峰值糊化温度To、Tp与f'b1呈正相关性，与fb2呈负相关;焓值ΔH与HAP2呈负相关性;
　　(3)米饭质构和消化特性与米饭组分关系结果表明，米饭硬度与AC和AM2呈正相关性;咀嚼性与直链淀粉含量、AM1、AM2及XAP2呈正相关关系，与HAP2/AP1呈负相关关系。回复性与AC及中长链直链淀粉含量呈正相关关系，与HAP2/AP1及fb2呈负相关关系。胶着性与AC、AM1、AM2及AM3呈正相关关系。淀粉的最终消化率与AC、AM1及AM2呈负相关性;消化速率与大米淀粉分支度呈正相关性。蛋白质含量不会影响大米淀粉的消化;
　　(4)不同的加工过程及处理方法对米制品（米粉）的消化性能有较为显著的影响。大米淀粉的消化率较高，消化速率较快。米粉及老化米粉，其组织结构较为致密，因而消化速率比淀粉和大米粉低。米粉经过老化处理后，其消化率有降低趋势。AC越高，大米制品（米粉）的消化率越低。蛋白质和脂肪能降低大米淀粉的消化率，但对消化速率无显著影响。AC较高的米粉，其硬度较大，弹性较好。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 大米概述

1．1．1 大米营养成分

1．1．2 大米制品

1．2 大米淀粉的多尺度结构及研究方法

1．2．1 分子结构

1．2．2 聚集态结构

1．2．3 颗粒结构

1．3 大米制品质构和消化的物质基础研究

1．3．2 米粉食用品质与大米淀粉的关系

1．4 立题意义和研究内容

1．4．2 研究内容

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．2 仪器与设备

2．2．3 试验方法

2．2．4 数据处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 支链淀粉链长分布

2．3．2 分子尺寸

2．3．3 有序结构

2．3．4 结晶结构

2．3．5 片层结构

2．3．6 颗粒结构

2．3．7 聚集态结构与分子结构的关系

2．4 本章主要结论

第三章 大米淀粉物理化学、流变学及消化特性

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．2 仪器与设备

3．2．2 实验方法

3．2．4 数据处理

3．3 结果与讨论

3．3．1 大米淀粉膨胀力及溶解度分析

3．3．2 热特性分析

3．3．3 糊化特性分析

3．3．4 流变学特性分析

3．3．5 消化性能

3．3．5 物理化学性质及消化性能与淀粉结构的相关性研究

3．4 本章主要结论

第四章 米饭质构及消化特性的物质基础研究

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．2 仪器与设备

4．2．4 数据处理

4．3 结果与讨论

4．3．1 基本成分分析

4．3．2 质构特性

4．3．3 消化特性

4．3．4 消化及质构特性与大米淀粉多尺度结构的关系

4．4 本章主要结论

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．2 仪器与设备

5．2．3 试验方法

5．2．4 数据处理

5．3 结果与讨论

5．3．1 基本组成

5．3．2 分子尺寸

5．3．3 质构特性

5．3．4 消化特性

5．4 本章主要结论

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简历