重结晶过程中淀粉与米饭中典型风味物质相互作用研究
发布时间：2021-12-17 02:36
常温方便米饭是快速经济时代备受消费者青睐的一类主食产品,具有常温储存、易于携带、食用方便等优势。然而常温方便米饭产品因长时间储藏且储藏温度较高,导致其极易发生诸如典型风味物质损失、脂类氧化水解产生不良风味等风味劣变的问题,制约其工业化发展,因此增加典型风味物质保留、减缓挥发,是延缓其风味劣变的关键。淀粉是大米的主要组分,糊化的淀粉在长期储存的条件下会发生分子有序化重排的结晶行为（即重结晶行为）,并具有与配体物质例如风味物质复合的能力。然而目前淀粉重结晶行为与米饭风味物质之间的相互作用机制尚不明确。基于此,本文以研究大米淀粉与米饭中风味物质复合物的形成规律为切入点,系统研究淀粉重结晶成核、晶粒堆砌生长过程以及重结晶晶体与风味分子的相互作用,并基于淀粉重结晶调控的理论基础,开发风味保持度高的常温方便米饭产品。发现了直链淀粉具有与米饭中典型风味物质形成复合物的能力,并就相关风味物质的缓释行为进行研究。首先筛选出分属于不同种类的五种风味物质作为米饭中典型风味物质的代表,分别为2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）、己醛（HEX）、1-辛烯-3-醇（OCT）、γ-癸内酯（DEC）、2,3-丁二酮（B...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
文献报道的水稻品种中挥发性风味物质的种类[1]
成分，影响了方便米饭的风味和可接受性，但这种影响因大米品种差异而有所不同，因此需要根据实际情况对不同品种的大米风味成分的变化及感官特性进行更系统的分析[30]。在储藏阶段，影响方便米饭风味的因素主要包括脂类氧化产物的积累以及组分分子如淀粉、蛋白质等大分子和风味分子的迁移。为减缓常温方便米饭中的脂质氧化，可采用致密性更好的包装材料。目前研究已知有些风味分子可与淀粉等大分子相互作用，进而影响分子的迁移。而针对大米体系，关于淀粉等大分子增加风味物质保留、减缓释放的研究较少，机制尚不明确。图1-2通过感官和/或仪器分析加工处理条件对米饭风味劣变的影响Fig.1-2Effectsofprocessingconditionsoncookedriceflavordeterioration,measuredbysensoryand/orinstrumentsanalysis1.2淀粉概述淀粉几乎存在于所有绿色植物中，在根、茎、叶以及果实等部位均有分布，是植物碳水化合物的主要贮藏形式，同时也是自然界最主要的天然高聚物之一。不同于纤维素和几丁质等高分子物质，淀粉可被人体水解酶分解，因此成为人类营养中最重要的能量来源。此外，淀粉作为一种绿色可再生能源，是易于获取且廉价的加工原料，在食品工业中应用广泛[31]。淀粉是具有多尺度结构的高分子聚合物，可分为分子结构（支链淀粉和直链淀粉链）（0.1~1nm）、无定形和结晶片层（~9nm）、Blocklets（20~50nm）、生长环（120~500
江南大学博士学位论文4nm）、和颗粒（2~100μm）等五个层次[32]，其层次结构模型如图1-3所示。图1-3淀粉颗粒的层次结构模型[33]Fig.1-3Cartoonsforahierarchicalstructuremodelofnativestarchgranule[33]1.2.1淀粉分子结构无论何种来源的淀粉，均主要由直链淀粉和支链淀粉两种大分子组成，分子表达式可简写为(C6H10O5)n。受植物来源、品种和种植时的气候、土壤条件等因素的影响，天然淀粉中直链淀粉和支链淀粉的组成差异较大，如普通大米淀粉直链淀粉含量在8%~37%之间，而糯米中直链淀粉含量仅为0%~2%[34,35]。1.2.1.1直链淀粉直链淀粉是由α-D吡喃葡萄糖通过α-（1，4）糖苷键连接而成的几乎呈线性的高分子聚合物多糖[35]（图1-4）。目前也有研究表明，直链淀粉并非完全呈线性，分子中亦存在极少量以α-（1，6）糖苷键连接的分支，约占糖苷键总量的1%左右[36,37]。直链淀粉的分子量一般在105~106之间，聚合度约为300~5000[36,38]。研究认为直链淀粉分散在淀粉颗粒内部，主要参与淀粉颗粒内无定形区的形成。直链淀粉在溶液中可因环境差异而展现诸多构象形态。糊化的直链淀粉分子在温度较高时以无规卷曲的形态存在于溶液中，但该构象属于不稳定状态，随环境温度冷却，可在氢键、范德华力等次级键的作用下自发形成双螺旋结构，或因溶液中存在配体物质而形成单螺旋的构象。直链淀粉的双螺旋呈左手螺旋结构，由两条平行的分子链构成，
本文编号：3539254
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
文献报道的水稻品种中挥发性风味物质的种类[1]
成分，影响了方便米饭的风味和可接受性，但这种影响因大米品种差异而有所不同，因此需要根据实际情况对不同品种的大米风味成分的变化及感官特性进行更系统的分析[30]。在储藏阶段，影响方便米饭风味的因素主要包括脂类氧化产物的积累以及组分分子如淀粉、蛋白质等大分子和风味分子的迁移。为减缓常温方便米饭中的脂质氧化，可采用致密性更好的包装材料。目前研究已知有些风味分子可与淀粉等大分子相互作用，进而影响分子的迁移。而针对大米体系，关于淀粉等大分子增加风味物质保留、减缓释放的研究较少，机制尚不明确。图1-2通过感官和/或仪器分析加工处理条件对米饭风味劣变的影响Fig.1-2Effectsofprocessingconditionsoncookedriceflavordeterioration,measuredbysensoryand/orinstrumentsanalysis1.2淀粉概述淀粉几乎存在于所有绿色植物中，在根、茎、叶以及果实等部位均有分布，是植物碳水化合物的主要贮藏形式，同时也是自然界最主要的天然高聚物之一。不同于纤维素和几丁质等高分子物质，淀粉可被人体水解酶分解，因此成为人类营养中最重要的能量来源。此外，淀粉作为一种绿色可再生能源，是易于获取且廉价的加工原料，在食品工业中应用广泛[31]。淀粉是具有多尺度结构的高分子聚合物，可分为分子结构（支链淀粉和直链淀粉链）（0.1~1nm）、无定形和结晶片层（~9nm）、Blocklets（20~50nm）、生长环（120~500
江南大学博士学位论文4nm）、和颗粒（2~100μm）等五个层次[32]，其层次结构模型如图1-3所示。图1-3淀粉颗粒的层次结构模型[33]Fig.1-3Cartoonsforahierarchicalstructuremodelofnativestarchgranule[33]1.2.1淀粉分子结构无论何种来源的淀粉，均主要由直链淀粉和支链淀粉两种大分子组成，分子表达式可简写为(C6H10O5)n。受植物来源、品种和种植时的气候、土壤条件等因素的影响，天然淀粉中直链淀粉和支链淀粉的组成差异较大，如普通大米淀粉直链淀粉含量在8%~37%之间，而糯米中直链淀粉含量仅为0%~2%[34,35]。1.2.1.1直链淀粉直链淀粉是由α-D吡喃葡萄糖通过α-（1，4）糖苷键连接而成的几乎呈线性的高分子聚合物多糖[35]（图1-4）。目前也有研究表明，直链淀粉并非完全呈线性，分子中亦存在极少量以α-（1，6）糖苷键连接的分支，约占糖苷键总量的1%左右[36,37]。直链淀粉的分子量一般在105~106之间，聚合度约为300~5000[36,38]。研究认为直链淀粉分散在淀粉颗粒内部，主要参与淀粉颗粒内无定形区的形成。直链淀粉在溶液中可因环境差异而展现诸多构象形态。糊化的直链淀粉分子在温度较高时以无规卷曲的形态存在于溶液中，但该构象属于不稳定状态，随环境温度冷却，可在氢键、范德华力等次级键的作用下自发形成双螺旋结构，或因溶液中存在配体物质而形成单螺旋的构象。直链淀粉的双螺旋呈左手螺旋结构，由两条平行的分子链构成，
本文编号：3539254
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