黑米淀粉的理化性质及湿热处理研究

发布时间：2020-11-04 10:15

　　 黑米营养丰富,价格低廉,淀粉含量高达78.7%。黑米中的花青素具有抗氧化、降血脂的良好功效,工业上常从黑米中提取花青素作为天然色素加以利用,剩余的黑米只是简单地加工成黑米粥、黑米饮料等产品,在一定程度上限制了黑米淀粉的利用。本文以广西境内的籼型黑米为原料,对黑米淀粉的提取工艺、理化性质和湿热处理后淀粉的性质变化进行了研究,主要研究结果如下:碱浸法提取黑米淀粉的工艺优化。通过单因素实验研究碱液浓度、料液比、提取时间对黑米淀粉提取率的影响,并在此基础上进行响应面优化实验,确定黑米淀粉的最佳提取工艺条件为:NaOH浓度0.42%,料液比为1:4.5(g/mL),提取时间4h,黑米淀粉的提取率为76.98%。黑米淀粉与大米淀粉理化性质的对比研究。黑米淀粉的直链淀粉含量为118.00±0.19%;淀粉颗粒形貌为不规则的多角形结构,黑米淀粉的平均粒径为4.39±0.11μm;黑米淀粉的透明度小于粳米淀粉和糯米淀粉,在较高温度下黑米淀粉的溶解度和膨润力高于粳米淀粉;黑米淀粉的热焓特性与籼米淀粉相近,但热焓值较小,热稳定性较差;黑米淀粉凝胶的硬度、咀嚼性大于粳米淀粉和糯米淀粉,表现出较好的口感,但黏性较差;黑米淀粉的快消化淀粉(RDS)含量较高,慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)含量较少,抗消化性较差,属于高RDS含量淀粉。湿热处理(HMT)前后黑米淀粉理化性质的差异。HMT处理后黑米淀粉的透明度、溶解性、膨润力和RDS含量随初始水分含量的增加而减少,且都小于原淀粉;直链淀粉、SDS和RS含量较原淀粉增加,热焓值加大,热稳定性提高。当水分含量为25%时,HMT处理后淀粉的RDS含量达到最低值66.04±0.91%,同时SDS和RS的含量达到最高,抗消化性得到加强,改性后的黑米淀粉不易造成血糖的强烈波动,有利于高血压、糖尿病等人群的食用。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS235.1
【部分图文】：

图２－１?ＮａＯＨ浓度对黑米淀粉提取率的影响??Ｆｉｇ．２－１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＮａＯＨ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｂｌａｃｋ?ｒｉｃｅ?ｓｔａｒｃｈ??不同浓度的ＮａＯＨ对黑米淀粉的提取情况如图２－１所示，目前碱浸法是工业上最常??用的提取淀粉的方法，碱液的浓度一般设置在０．２％？０．６％［７（）］。显著性分析表明不同浓??度的ＮａＯＨ对黑米淀粉的提取率有显著影响（Ｐ＜０．０５）。当ＮａＯＨ浓度为０．４％时，黑米??淀粉的提取率达到最高，其最高值为７４．８９±０．２５％，提取效果明显高于其它浓度条件下??提取的黑米淀粉。淀粉中８０％的是碱溶性蛋白，天然状态下，蛋白质紧密的包裹在淀粉??颗粒的周围，普通的方法难以将其分开，结果表明ＮａＯＨ溶液能够破坏蛋白质和淀粉的??紧密结构，同时碱液破坏蛋白质间的氢键，一些极性基团发生一定程度上的解离，促使??蛋白质表面带有相同电荷，增加蛋白质的溶解，利于淀粉与蛋白的脱离［７１１。当碱液浓度??为０．４％时

图２－２不同的料液比对提取率的影响??Ｆｉｇ．２－２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒａｔｉｏｓ?ｏｆ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｔｏ?ｌｉｑｕｉｄ?ｏｎ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅ??由图２－２可知，不同的料液比对黑米淀粉的提取情况有很大影响，经方差分析，不??同的料液比对黑米淀粉的提取率存在显著性差异（Ｐ＜〇．〇５）。当料液比从１：２增加到１：４??时，黑米淀粉的提取率逐渐上升并且达到最高值７４．５３±０．４６％，但随着料液比的继续增??力口，黑米淀粉的提取率呈现下降趋势。这可能是因为碱液的用量偏少时，黑米淀粉无法??充分的与碱液接触，淀粉蛋白质的分离效果不佳；但碱液用量偏大时，在磨浆过程中，??淀粉颗粒不能够进一步的缩小，蛋白质不能从淀粉内部溶解出来，进而影响了黑米淀粉??的提取率，因此碱浸法提取黑米淀粉的料液比应在１：４附近。??１７??

图２－３不同的浸提时间对提取率的影响??Ｆｉｇ．２－３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｅａｃｈｉｎｇ?ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｂｌａｃｋ?ｒｉｃｅ?ｓｔａｒｃｈ??提取时间对黑米淀粉提取率的影响情况见图２－３，当提取时间为２？５ｈ时，黑米淀粉??的提取率存在显著性差异（Ｐ＜〇．〇５），提取时间为５ｈ和６ｈ时，黑米淀粉的提取率不存??在显著性差异（Ｐ＞０．０５）。提取时间从２ｈ增加到４ｈ时，黑米淀粉的提取率明显升高，??但４ｈ之后，提取率增加缓慢，２ｈ、４ｈ、６ｈ时黑米淀粉的提取率分别为６６．２７±０．２０°／〇、??７２．４３±０．３１％、７３．９４±０．２３％，提取时间从２ｈ到４ｈ黑米淀粉的提取率增加了?６．１６％，提??取时间从４ｈ到６ｈ黑米淀粉的提取率仅仅増加了?１．５１％，且５ｈ之后，提取率几乎不变，??由于浸提时间的增加，ＮａＯＨ溶液破坏了黑米淀粉的结构，不利于黑米淀粉和蛋白质的??分离，进而延缓了黑米淀粉提取率的增加，因此从提取效率和时间成本出发，碱浸法提??取黑米淀粉的时间应该选在４ｈ左右。??２．４．５响应面法的结果分析??２．４．５．１复合实验设计??在设计响应面的实验时
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本文编号：2869965