炒制对裸燕麦制粉及品质的影响

发布时间：2020-06-04 18:51

【摘要】：裸燕麦是我国主要的燕麦种植品种,由于其独特的营养特性逐渐被消费者接受,然而目前裸燕麦加工的核心工序-炒制处理对其品质的影响机制尚不明确。另一方面,传统加工工艺中会将炒制过的燕麦直接入磨,而没有剥皮工艺工序。本文从裸燕麦剥皮处理入手,研究两种不同剥皮方式下燕麦籽粒以及所得燕麦米的品质及菌落总数变化规律;并在此基础上考察经过不同炒制程度的裸燕麦淀粉、蛋白质和脂肪的变化;最后结合裸燕麦主要组分的变化,探究炒制对裸燕麦制粉以及品质的影响。主要结果如下:采用传统砂辊剥皮机和柔性合金刀片剥皮机对裸燕麦进行剥皮处理,研究不同剥皮方式对裸燕麦剥皮率、破碎率、微观结构、菌落总数以及脂肪酶活性的影响。结果表明:与传统剥皮机相比,柔性剥皮机的剥皮率更高且破碎率较低。通过扫描电镜(SEM)观察发现,柔性剥皮过程更加精准、均匀,基本不破坏糊粉层以及胚乳。与未剥皮裸燕麦相比,30 s的剥皮处理可使燕麦籽粒的微生物含量和脂肪酶活性明显降低。柔性剥皮最佳工艺参数为:剥皮时间30 s,润麦时间14 h,二次加水量2%,二次润麦时间5 min。研究了炒制对裸燕麦淀粉糊化特性、糊特性、粒径分布、晶体结构以及微观结构的影响。经过0-40 min的炒制,燕麦淀粉的糊化度逐渐升高(19.8%、31.2%、46.5%、68.7%和77.2%)。快速粘度仪(RVA)结果表明:经过30 min炒制处理的淀粉峰值粘度从4457cP下降为1911 cP,糊化温度变化不显著。燕麦淀粉糊特性结果表明:随着炒制程度的增加,淀粉的溶解度先上升后下降,膨胀势则不断上升。粒度分析结果表明,炒制后的淀粉中值粒径、体积平均粒径和长度平均粒径增加,比表面积减小。X-射线衍射仪(XRD)结果表明,炒制前后淀粉晶型没有发生明显变化。通过SEM观察发现,经过炒制的淀粉颗粒结构遭到破坏,颗粒间产生聚集现象。从蛋白质的二级结构、巯基含量、表面疏水性、持水性和吸油性等方面研究了炒制对裸燕麦蛋白质特性变化的影响规律。结果表明:炒制后的燕麦蛋白质二级结构中β-折叠含量从35.96%下降为29.51%,β-转角含量从3.11%上升为34.78%,α-螺旋含量从16.84%上升为20.78%。炒制后的蛋白质巯基含量升高,最高为18.33μmol/g。炒制后的蛋白质表面疏水性逐渐降低,最低为200.97,持水能力升高至1.75 g/g,吸油性下降至1.58 g/g。研究了炒制对裸燕麦脂肪提取率、酸价、过氧化值、脂肪酸组成以及分布的影响。结果表明:经过30 min的炒制,裸燕麦粗脂肪提取率达到最高8.61%。炒制的脂肪酸价由0.87 mg/g上升至1.33 mg/g;过氧化值由0.05 g/100g上升到0.42 g/100g;脂肪酸主要组成变化不大。通过激光共聚焦显微镜(CLSM)观察发现,燕麦籽粒炒制后其籽粒中的脂肪暴露程度增加,分布变得更加均匀。对炒制前后的裸燕麦进行制粉,研究了炒制对裸燕麦出粉率以及燕麦粉品质的影响。结果表明:与未炒制的燕麦相比,炒制后的燕麦出粉率(52.96%)升高15.31%。燕麦粉中值粒径和体积平均粒径增加,而比表面积和长度平均粒径降低。休止角从49.23°降至44.71°。快速粘度仪(RVA)结果表明:炒制后的燕麦粉峰值粘度、衰减值、最终粘度和回生值下降。与未炒制燕麦粉相比,炒制后的燕麦粉在温度扫描中其弹性模量升高;在频率扫描中损耗因子降低,燕麦粉糊向弹性固体特性转变。
【图文】：

燕麦,扫描电镜图,籽粒,糊粉层

经过 5 s 的剥皮，最外层被部分剥离，但仍和糊粉层结合。当剥皮时间为 25 s(图3c)时，外层被剥掉，内层开始被剥离，当剥皮时间达到 50 s（图 3d）时，糊粉层被剥掉，仅剩下糊粉层和胚乳结合部分，此时被剥刮表面是光滑平整的。剥皮 70 s 时，糊粉层被严重破坏，胚乳部分暴露出来。糊粉层含有丰富的蛋白质和矿物质等营养元素[62]，糊粉层剥离会影响燕麦的营养特性。从图 3f 可以看出，砂辊产生的摩擦力以及剪切力会使麸皮呈块状脱落，表面是不均匀的。当剥皮时间达到 50 s（图 3g）时，此时被剥刮程度比采用柔性合金刀片剥刮 70 s 还要严重，表面是不平整的。经过 70 s 剥刮后（图3h）

微观形态,炒制,燕麦,淀粉

图 8 不同炒制程度燕麦淀粉微观形态图（SEM）Fig.8 SEM images of oats starch with different stir-frying degrees3.5 本章小结1、经过 0-40 min 的炒制处理，燕麦淀粉糊化度逐渐升高。当炒制时间达到 40 min时，糊化度最高为 77.2%；经过炒制处理的燕麦淀粉粘度先下降后上升，但均低于未炒制的淀粉粘度，，峰值时间变化不大。炒制前 30 min 糊化温度没有显著性差异，当炒制时间达到 40 min 时，糊化温度显著降低；经过炒制处理的燕麦淀粉溶解度先下降后上升，但均高于未炒制的淀粉溶解度，膨胀势变大。2、经过炒制处理的燕麦淀粉中值粒径、体积平均径、面积平均径和长度平均径显著增大，比表面积显著减小；燕麦淀粉结晶度由 18.62%下降至 15.61%，随着炒制程度的增大，结晶度又升高至 16.93%；炒制处理破坏了淀粉颗粒的微观结构，淀粉颗粒聚集以及融合成块。燕麦淀粉作为燕麦主要的组分，其性质的改变将影响燕麦淀粉和蛋白质、脂肪以及β-葡聚糖的结合，进而影响燕麦的加工特性和营养特性。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS235.1

【参考文献】