微波耦合壳聚糖覆膜处理小麦胚芽技术研究

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小麦胚芽(简称麦胚)占小麦籽粒质量的2.5~3.0%,是小麦籽粒的生命之源。由于它富含多种营养物质及内源酶,导致其稳定性差,不耐储藏。为了提高麦胚的利用价值,本文对麦胚的稳定化技术进行了研究,论文的主要研究内容和结论如下:以新鲜麦胚为原料,通过储藏试验筛选出酸值及过氧化值作为麦胚变质程度的评价指标;为探析麦胚变质的可能原因,对麦胚分别进行抽真空、灭酶、灭酶后充入氧气、灭酶后抽真空等不同处理,每隔2天测定其酸值及过氧化值,与未经处理的对照组进行比较。结果表明:麦胚的酸败与麦胚内源酶及氧气均有关系。从隔绝氧气的角度出发,尝试将壳聚糖覆膜用于麦胚保鲜。分三次往150 g烘焙麦胚表面喷涂壳聚糖(CS)溶液,烘干后麦胚表面形成一层聚合物薄膜,可隔绝氧气。通过完全析因设计分析了壳聚糖溶液浓度和添加量对麦胚酸值及过氧化值的影响。结果表明:壳聚糖溶液的浓度和添加量对麦胚酸值及过氧化值均影响显著。当壳聚糖溶液浓度为1.0%,添加量为15 mL,麦胚初始含水量为9%~10%时,壳聚糖覆膜处理麦胚的稳定化效果较优,酸值为8.11 mg/g,过氧化值为2.54 meq/kg。从灭酶的角度出发,在单因素试验的基础上,采用正交试验设计考察了麦胚初始含水量、微波功率、微波处理时间对麦胚酸值及过氧化值的影响。结果表明:麦胚初始含水量为15%,投料量150 g,微波功率为581 W,微波时间为5 min时,麦胚的酸值及过氧化值分别为7.78 mg/g和1.49 meq/kg,稳定化效果最好。与其他稳定化方法相比,壳聚糖覆膜处理麦胚的稳定化效果不显著,因此尝试采用微波耦合壳聚糖覆膜处理麦胚以进一步提高麦胚稳定性。以麦胚初始含水量、微波时间、壳聚糖溶液添加量为自变量,酸值及过氧化值为因变量,采用响应面试验设计对微波耦合壳聚糖覆膜处理麦胚的工艺进行了优化。用Design-Expert 8软件对结果进行模拟得到二次多项式回归方程预测模型,确定麦胚稳定化最佳工艺条件为:麦胚初始含水量15.86%,投料量150 g,微波功率中火462 W,微波时间5 min,壳聚糖溶液浓度1.3%,壳聚糖溶液添加量15 mL。根据Arrhenius经验公式,40℃加速储藏1 d相当于20℃储藏4 d。将优化条件下几种方法分别处理过的150 g麦胚放于40℃恒温培养箱中进行加速储藏试验,测定30 d内麦胚的酸值及过氧化值。结果表明:耦合法稳定化效果优于任一单一法且酸值及过氧化值增加平缓,对照组和壳聚糖覆膜组的酸值及过氧化值增加迅速。新鲜麦胚在储藏第12 d酸值和过氧化值分别从8.51 mg/g和2.81 meq/kg增加到23.80 mg/g和21.17 meq/kg;根据我国食用植物油卫生标准(GB 2716-2005规定POV≦19.7 meq/kg)的规定,此时麦胚油已经哈败变质,不能作为食用油使用,而此时其他几种稳定化方法处理过的麦胚指标均未超标;微波耦合壳聚糖覆膜处理过的麦胚第12d时的酸值和过氧化值仅仅为9.11 mg/g和4.67 meq/kg,是几种方法中增长最缓慢的。各方法储藏稳定性优劣顺序为:微波耦合壳聚糖覆膜法>微波法>湿热法>干热法>壳聚糖覆膜法>对照组。
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