发酵型半干米粉加工技术及延缓老化的研究

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作为一种传统主食,米粉具有独特的风味。目前,米粉的研究主要集中于鲜湿米粉和干米粉,但鲜湿米粉易腐败变质,干米粉蒸煮时间较长,这两种米粉均无法完全满足现代社会便捷、耐存的要求。在此方面,半干米粉具有比较优势,却鲜受关注。因此,研究发酵型半干米粉的加工技术并探讨其品质变化,具有重要的理论意义。本文首先以早籼米为研究对象,初步建立了发酵型半干米粉的加工工艺,并探究发酵对大米糊化特性和热特性的影响。然后,探究了此半干米粉在室温储藏过程中品质的变化。最后,研究了玉米淀粉、米粉头子和蔗糖酯对此半干米粉品质的影响,探究这三种改良剂延缓米粉老化的效果。本文主要研究内容如下:(1)发酵型半干米粉加工工艺的研究。确定了发酵型半干米粉的适宜加工工艺:菌液添加量4%、发酵温度35℃、发酵时间18 h、磨粉粒度过120目筛、粉胚水分含量60%、糊化温度95℃、糊化时间4 min。在此工艺下,大米粉蛋白质含量为6.37%,半干米粉断条率为4.94%,感官评分为86.43,水分含量为47.39%。以此发酵工艺对大米进行发酵处理,发现大米发酵后基本成分含量发生改变,其最低粘度、最终黏度、回生值、糊化温度显著降低,热焓值显著增加,说明发酵处理有利于大米粉的糊化,并能延缓米粉制品的老化。(2)发酵型半干米粉储藏品质变化的研究。在180天的储藏期间内,半干米粉菌落总数逐渐增加,最高达265 cfu/g,未超过安全标准,说明半干米粉储藏期可达180 d。随着储藏时间的延长,半干米粉断条率和蒸煮损失分别增加至7.60%和10.43%,吸水率降低至48.51%,米粉蒸煮时更易断条浑汤;半干米粉色泽变暗变黄,外观可接受程度下降;半干米粉表面黏度增加,口感变硬,弹性降低,粘性、硬度、弹性的变幅分别为337.37%、126.78%和-4.23%。热特性和X-射线衍射(XRD)分析结果表明,储藏过程中半干米粉晶体结构没有发生变化,为B型结晶,但吸热焓和相对结晶度分别从1.67 J/g和3.48%增加至4.21 J/g和18.62%,说明半干米粉老化程度增加。核磁共振(NMR)分析结果表明,半干米粉内水分主要以弱结合水形式存在,其含量在90%以上,储藏过程中半干米粉内部水分流动性降低,水分子与淀粉分子结合紧密程度增加,水分分布发生改变,储藏180 d后,半干米粉中弱结合水含量降低3.71%,强结合水含量和自由水含量分别增加3.20%和0.51%。相关性分析结果表明,硬度可作为发酵型半干米粉质构特性参数的核心指标;在室温储藏过程中发酵型半干米粉品质的变化受微生物生长、米粉老化和水分分布的共同影响。(3)延缓发酵型半干米粉老化的研究。首先,通过对半干米粉硬度的测定,确定了玉米淀粉添加量为8%,米粉头子添加量为8%,蔗糖酯添加量为0.5%。然后对比分别添加三种改良剂后此半干米粉蒸煮特性、糊化特性、流变特性、热特性、结晶度、水分分布的变化。添加8%玉米淀粉和8%米粉头子能够提高半干米粉蒸煮特性,断条率和蒸煮损失分别降低27.98%和23.18%、34.07%和31.79%,且有利于半干米粉凝胶结构的形成,凝胶强度增加。添加8%米粉头子和0.5%蔗糖酯后半干米粉老化程度降低,半干米粉吸热焓和相对结晶度分别从1.76 J/g和16.01%降低至1.23 J/g和13.58%、1.25 J/g和14.74%。蔗糖酯延缓半干米粉老化的效果不如米粉头子。添加8%玉米淀粉后半干米粉吸热焓和相对结晶度无明显变化。核磁共振分析结果表明,添加改良剂后半干米粉内水分自由度降低,水分分布发生改变,玉米淀粉的添加会使半干米粉中强结合水比例增加,弱结合水和自由水比例降低,米粉头子和蔗糖酯的添加会使半干米粉中弱结合水和自由水比例增加,强结合水比例降低。因此,可选择添加8%米粉头子改善半干米粉品质,延缓米粉老化。
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