裸燕麦品质评价与燕麦黄酒的酿造

摘要

燕麦（Oat，Avena sativa L.）为禾本科燕麦属一年生草本植物，是古老的粮食、饲草（料）作物。通常按照外稃性状可将燕麦分为皮燕麦（带稃）和裸燕麦（无稃，又称莜麦）两种，我国是裸燕麦的发源地。近年来，市场多样化需求的增加与人们对于燕麦高营养价值的认可推动了燕麦产业的发展。但加工专用品种以及产品创新力度的欠缺，在一定程度上制约了燕麦加工领域的拓展。本研究以燕麦黄酒为核心，为其工业生产提供全产业链解决方案。首先建立裸燕麦品质性状近红外快速检测方法，为优秀工业化生产原料提供一种高效、低成本的筛选途径。同时开展品种与环境及其互作对于燕麦品质性状影响的研究，为燕麦加工专用品种的育种提供参考。其次，进行燕麦黄酒酿造的工艺优化。最后开展燕麦黄酒产品评价研究。具体研究内容如下:
　　1、针对化学方法测定费时、不环保、破坏样品等缺点，研究建立裸燕麦近红外品质性状快速检测模型:利用147份裸燕麦材料，使用化学方法测定品质性状标准值并采集近红外反射光谱，应用偏最小二乘法(PLS)建立近红外预测模型。燕麦籽粒/粉末的蛋白质、淀粉、脂肪、β-葡聚糖和生物碱优化模型的决定系数(R2)分别为0.98/0.98、0.97/0.98、0.97/0.97、0.98/0.98、0.90/0.90，交叉验证均方根误差(RMSECV)为0.40/0.35％、0.59/0.52％、0.27/0.24％、0.09/0.06％、60.4/59.2mg/kg，校验集预测均方根误差(RMSEP)为0.46/0.40％、0.68/0.63％、0.26/0.26％、0.10/0.09％、47.7/46.3 mg/kg，相对预测误差(RPD)为5.38/6.30、5.07/5.15、6.06/6.24、5.13/6.17、3.37/3.56。粉末模型的精确度整体优于籽粒模型。这为燕麦品质性状快速无损检测提供有效途径。
　　2、为探寻基因型、环境及其互作对燕麦品质性状的影响，对种植于15个不同的地点的9个主栽裸燕麦品种籽粒的蛋白质、淀粉、脂肪、β-葡聚糖和生物碱含量进行分析。结果表明环境因素对裸燕麦籽粒蛋白质、淀粉与生物碱含量变异起主导作用，而脂肪含量更多的受基因型控制。相关性分析表明除海拔高度对生物碱的影响不显著外，地理坐标显著影响裸燕麦籽粒品质性状。不同品质性状间也有一定的相关性，蛋白质含量与淀粉含量、脂肪含量存在极显著负相关关系，而与β-葡聚糖含量间存在极显著的正相关关系。此结果为燕麦品质性状育种研究提供参考。
　　3、通过单因素与正交实验确定了燕麦黄酒酿造的最佳工艺条件，即最佳液化工艺条件为耐高温α-淀粉酶添加量为5 U/g、温度95℃、液化时间40 min;最佳糖化条件为糖化酶添加量100U/g、糖化温度65℃、糖化时间180 min;最佳主发酵工艺条件为料液比1∶3.5、发酵温度30℃、酵母添加量为0.25％、发酵时间5天。在此条件下，16℃稳定30天后得到燕麦黄酒。酒样分析结果符合国家标准的各项要求。
　　4、为探究燕麦黄酒的香气特点，使用顶空固相微萃取法，通过气质联用技术对燕麦黄酒的香气成分进行鉴定。共鉴定得到香气成分55种。燕麦黄酒的香气骨架成分为主要是苯乙醇、异戊醇、α-戊基-γ-丁内酯、正己醇、栓皮酸二乙酯、丁酸丁酯。此外，2-叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)和2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)等物质的存在表明燕麦黄酒可能具有抗氧化活性。
　　5、为明确杂粮黄酒的营养及功能特征，对四种杂粮黄酒的氨基酸、总多酚及抗氧化能力进行评价。氨基酸总量顺序由高到低为小米黄酒、燕麦黄酒、藜麦黄酒、黍米黄酒。藜麦黄酒总多酚含量最高，黍米黄酒含量最低。藜麦黄酒中必需氨基酸含量占总氨基酸含量的比例最高。小米黄酒的甜味氨基酸含量高于燕麦黄酒和藜麦黄酒，黍米黄酒最低。在抗氧化特性方面藜麦黄酒、小米黄酒、燕麦黄酒也比传统黍米黄酒更具优势。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 燕麦研究进展

1．1．1 燕麦概述

1．1．2 燕麦籽粒营养与功能成分

1．1．3 燕麦籽粒品质性状变异研究进展

1．1．4 燕麦籽粒生理作用

1．1．5 燕麦籽粒食用加工

1．2 近红外光谱分析技术研究进展

1．2．1 近红外光谱分析技术概述

1．2．2 近红外光谱分析流程

1．2．3 近红外光谱分析在作物品质检测上的应用

1．3 黄酒研究进展

1．3．1 黄酒概述

1．3．2 黄酒营养价值与保健功能

1．3．3 黄酒香气成分分析

1．4 立题意义与研究内容

1．4．1 立题意义

1．4．2 研究内容

第二章 裸燕麦品质性状近红外快速检测方法建立

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器与试剂

2．2．3 实验方法

2．2．4 统计分析

2．3 结果与分析

2．3．1 裸燕麦品质性状化学方法测定结果

2．3．2 裸燕麦籽粒与粉末的近红外光谱

2．3．3 裸燕麦品质性状的近红外光谱快速检测模型建立与优化

2．4 结论

第三章 裸燕麦品质性状变异研究

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器与试剂

3．2．3 实验方法

3．2．4 统计分析

3．3 结果与分析

3．3．1 裸燕麦品质性状测定结果

3．3．2 基因型、环境及其互作对裸燕麦品质性状的影响

3．3．3 裸燕麦品质性状与地理坐标的相关性分析

3．4 结论

第四章 燕麦黄酒酿造工艺优化

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验仪器与试剂

4．2．3 实验方法

4．2．4 统计分析

4．3 结果与分析

4．3．1 传统方法与液化方法酿造燕麦黄酒对比试验

4．3．2 液化法酿造燕麦黄酒最佳液化工艺条件的确定

4．3．3 液化法酿造燕麦黄酒最佳糖化工艺条件的确定

4．3．4 液化法酿造燕麦黄酒最佳主发酵工艺条件的确定

4．3．5 最佳工艺条件下燕麦黄酒酿造试验结果

4．4 结论

第五章 燕麦黄酒燕挥发性香气成分分析

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验仪器与试剂

5．2．3 实验方法

5．3 结果与分析

5．3．1 燕麦黄酒挥发香气成分中的醇类物质分析

5．3．2 燕麦黄酒挥发香气成分中的酯类物质分析

5．3．3 燕麦黄酒挥发香气成分中的芳香族物质分析

5．3．4 燕麦黄酒挥发香气成分中的醛酮类物质分析

5．3．5 燕麦黄酒挥发香气成分中的其他类物质分析

5．3．6 讨论

5．4 结论

第六章 杂粮黄酒氨基酸组成及抗氧化特性评价

6．1 引言

6．2 材料与方法

6．2．1 实验材料

6．2．2 实验仪器与试剂

6．2．3 实验方法

6．3 结果与分析

6．3．1 杂粮黄酒氨基酸测定结果

6．3．2 杂粮黄酒总多酚测定结果

6．3．3 杂粮黄酒抗氧化活性评价与分析

6．4 结论

第七章 全文结论

7．1 全文主要结论

7．2 展望

7．3 创新点

参考文献

致谢

作者简历