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挤压与酶法集成制备速溶糙米粉工艺和食用品质的研究

作　者: 杨波涛
导　师: 安红周
学　校: 河南工业大学
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 糙米挤压技术酶解喷雾干燥速溶糙米粉
分类号: TS213.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文以东北粳糙米为原料，应用挤压膨化技术、酶解技术对糙米进行处理，然后辅以喷雾干燥技术来生产速溶糙米粉。重点研究了糙米的最佳挤压工艺参数、糙米原料及膨化糙米粉的酶解工艺参数、不同酶解程度的料液对速溶糙米粉品质的影响、速溶糙米粉品质的改善。首先，以糙米为原料，研究挤压过程中的工艺参数，包括物料粒度、物料水分含量、主机螺杆转速、挤压温度对目标参数的影响，利用Box-Behnken的中心组合实验设计，以糊化度、水溶性膳食纤维（英文全称soluble dietary fiber，简称SDF）得率为目标参数，通过响应面分析法，对挤压糙米的工艺操作参数进行优化，优化得到的最佳工艺条件：物料粒度60目，物料含水量20.1%，螺杆转速135r/min，挤压温度168℃。在此条件下，糙米的糊化度和SDF得率分别为92.15%、1.540%。其次，对原料糙米和最优挤压工艺条件下得到的膨化糙米粉进行酶解，确定最优的酶解工艺，为喷雾干燥提供料液。选用高温α-淀粉酶、纤维素酶，采用两步酶解法对糙米原料进行酶解，通过响应面实验优化后得到的高温α-淀粉酶酶解最佳工艺参数为反应温度90℃、PH值6.5、加酶量70u/g、反应时间100min、底物浓度4%。反应后的酶液加入纤维酶，通过正交实验优化后得到的纤维素酶酶解最佳工艺参数为反应温度为50℃、加酶量为0.12%，反应时间为120min、PH为5.0。选用中温α-淀粉酶、纤维素酶，亦采用两步酶解法对最优膨化糙米粉进行酶解，通过响应面实验优化后得到的中温α-淀粉酶酶解最佳工艺参数为加酶量25u/g、反应时间49min、PH值5.5、反应温度54℃、料液比1:11，反应后的酶液加入纤维酶，通过正交实验优化后得到的纤维素酶酶解最佳工艺参数反应温度为50℃，加酶量为0.08%，反应时间为100min、PH为5.0。接着，对不同酶解程度的原料糙米及膨化糙米粉酶解液在最优的喷雾干燥工艺参数下，进行喷雾干燥，得到速溶糙米粉，研究酶解程度对速溶糙米粉品质评价及感官评价的影响，通过比较评价指标综合得分及感官评价得分，选出较优的速溶糙米粉。结果表明，通过膨化糙米粉酶解液得到的速溶糙米粉品质更优。最后，由于得到的较优的速溶糙米粉风味淡，口感稀薄，所以把最优膨化糙米粉与第四章得到的较优速溶糙米粉以不同的比例进行混合起来，进而来改善速溶糙米粉品质。结果显示，两者的搭配比例是1:3时，风味最佳，粘度最适合人们的口感，感官评价的得分也最高为92分。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-22
  1.1 引言  12-13
  1.2 糙米食品研究开发现状  13-15
    1.2.1 全谷物食品定义及国内外发展趋势  13
    1.2.2 糙米食品的开发现状  13-15
  1.3 喷雾干燥技术在食品工业的应用  15-16
  1.4 各种方法制备营养速溶糙米粉  16-19
    1.4.1 挤压技术制备速溶糙米粉及营养成分在挤压过程中的变化  16-19
      1.4.1.1 淀粉在挤压过程中的变化  17-18
      1.4.1.2 纤维素在挤压过程中的变化  18-19
    1.4.2 酶解技术制备速溶糙米粉  19
    1.4.3 复合法制备速溶糙米粉  19
  1.5 研究目的和意义  19-20
  1.6 研究内容  20-22
第二章糙米挤压工艺参数的优化研究  22-32
  2.1 引言  22
  2.2 材料与方法  22-23
    2.2.1 实验材料与试剂  22
    2.2.2 实验仪器与设备  22
    2.2.3 实验方法  22-23
      2.2.3.1 糙米挤压工艺  23
      2.2.3.2 分析测定方法  23
  2.3 结果与讨论  23-31
    2.3.1 实验设计  23
    2.3.2 单因素实验结果  23-25
      2.3.2.1 物料粒度对膨化糙米糊化度和 SDF 得率的影响  23-24
      2.3.2.2 物料含水量对膨化糙米糊化度和 SDF 得率的影响  24-25
      2.3.2.3 螺杆转速对膨化糙米糊化度和 SDF 得率的影响  25
      2.3.2.4 挤压温度对膨化糙米糊化度和 SDF 得率的影响  25
    2.3.3 响应面实验结果  25-27
      2.3.3.1 模型的建立及显著性检验  25-27
    2.3.4 响应面分析  27-30
      2.3.4.1 显著的交互项对挤压产品糊化度的影响  27-30
      2.3.4.2 显著的交互项对挤压产品糊化度的影响  30
    2.3.5 工艺参数优化和模型验证  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章糙米及膨化糙米粉酶解工艺的确定  32-49
  3.1 引言  32
  3.2 材料与方法  32-33
    3.2.1 实验材料与试剂  32
    3.2.2 实验仪器与设备  32-33
  3.3 实验方法  33-34
    3.3.1 实验步骤  33
    3.3.2 分析测定方法  33
    3.3.3 实验设计  33-34
  3.4 糙米原料酶解实验结果  34-40
    3.4.1 高温α-淀粉酶酶解实验结果  34-38
      3.4.1.1 单因素实验结果  34-36
      3.4.1.2 响应面实验结果  36-38
    3.4.2 纤维素酶酶解实验结果  38-40
      3.4.2.1 单因素实验结果  38-39
      3.4.2.2 正交实验结果  39-40
  3.5 膨化糙米粉酶解实验结果  40-47
    3.5.1 中温α-淀粉酶酶解实验结果  40-45
      3.5.1.1 单因素实验结果  40-41
      3.5.1.2 响应面实验结果  41-45
    3.5.2 纤维素酶酶解实验结果  45-47
      3.5.2.1 单因素实验结果  45
      3.5.2.2 正交实验结果  45-47
  3.6 本章小结  47-49
第四章速溶糙米粉的研制  49-62
  4.1 引言  49
  4.2 材料和方法  49-52
    4.2.1 实验材料与试剂  49
    4.2.2 实验仪器与设备  49-50
    4.2.3 实验方法  50-52
      4.2.3.1 工艺路线  50
      4.2.3.2 产品质量评价指标  50-51
      4.2.3.3 感官评价指标  51-52
  4.3 喷雾干燥工艺的确定  52-53
    4.3.1 单因素实验结果  52-53
    4.3.2 正交实验结果  53
  4.4 酶解程度对糙米粉品质的影响  53-61
    4.4.1 原料糙米酶解程度对速溶糙米粉品质的影响  54-57
      4.4.1.1 实验结果与分析  55-56
      4.4.1.2 产品品质综合评分  56-57
      4.4.1.3 酶解程度对速溶糙米粉感官评价的影响  57
    4.4.2 膨化糙米粉酶解程度对速溶糙米粉品质的影响  57-61
      4.4.2.1 实验结果与分析  58-60
      4.4.2.2 产品品质综合评分  60
      4.4.2.3 酶解程度对速溶糙米粉感官评价的影响  60-61
  4.5 本章小结  61-62
第五章速溶糙米粉的食用品质的改善  62-65
  5.1 引言  62
  5.2 材料和方法  62-63
    5.2.1 实验材料与试剂  62
    5.2.2 实验仪器与设备  62
    5.2.3 实验方法  62-63
      5.2.3.1 产品质量评价指标  62-63
  5.3 实验结果与分析  63-64
    5.3.1 膨化糙米粉品质分析  63
    5.3.2 混合搭配  63-64
    5.3.3 感官评价分析  64
  5.4 本章小结  64-65
第六章结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
个人简历  72

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