小麦淀粉/谷朊粉体系的水分迁移特性研究
发布时间：2022-01-18 22:37
干燥降低面制品的含水率,延长其货架期。小麦淀粉和谷朊粉是面制品的主要组成成分,其与水分结合能力影响面制品的干燥特性。水分从面制品迁移至外界环境是自由水逐渐降低的过程。水分迁移速率与内外水势差呈正比,内外水势差可用样品水分活度和环境相对湿度的差值表征。过快的失水速率会引起面制品快速收缩,产生不均衡的应力,使面制品形变,甚至结构破坏,如扭曲和表面龟裂等。研究以宁春4号品种的小麦籽粒为原料,分离提取淀粉和谷朊粉,按照不同比例复配混合,制备粉样、家用面条机挤出样（简称挤出样）和双螺杆挤压样（简称挤压样）。在研究淀粉/谷朊粉粉样和挤出样吸湿解吸湿特性的基础上,研究了水分活度（aw）与相对湿度（RH）差值（aw-RH）对挤压样失水速率和形变特征的影响。旨在为调控面制品的水分迁移和形变提供理论依据。结果显示:1.淀粉的吸湿和解吸湿速率分别为2.6×10-6（g/g）/s和2.1×10-6（g/g）/s,谷朊粉的吸湿和解吸湿速率分别为3.2×10-6（g/g）/s和1.2×10-6<...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AqualabVSA水分吸附仪Fig2-1AqualabVSAmoisturesorptionanalyser
中国农业科学院硕士学位论文第二章不同配比淀粉/谷朊粉粉样和挤出样的吸湿解吸特性102.2.3试验方法（1）小麦淀粉/谷朊粉成形样的准备挤出样品使用家用面条机的同一摸头制备。面条机的主要结构如图2-2A所示。基于预实验的结果，各粉样能够形成光滑的挤出样的水分含量分别为35%，36%，37%，38%，40%。将粉样和水分别倒入搅拌室，选择程序2开始挤压制样，程序2包括8分钟的搅拌混合和7分钟的挤出。样品在挤出后立即用液氮冷冻，然后将样品移至冻干机中在0.037兆帕的压力下冻72小时，冻干后挤出样的照片如图2-2B所示。Aa.100%淀粉b.75%淀粉c.50%淀粉d.25%淀粉e.0%淀粉B图2-2面条机的主要结构图（2-2A），和不同配比小麦淀粉/谷朊粉挤出样的冻干后照片（2-2B）Fig.2-2Mainstructureofthenoodlemachine(2-2A),andextruded-lyophilizedsamples(2-2B)（2）密度的测定采用重量法制备不同水分活度下的不同配比的样品（MRADetal.,2012）。称取30-40g的挤出样在培养皿中，将培养皿置于干燥器的上层，下层分别放置过饱和的氯化锂、氯化镁、溴化钠和氯化钠溶液，它们分别可以形成0.113、0.328、0.576、0.753的相对湿度环境。样品在干燥器中进行平衡，每天称重，直到重量变化小于0.01g时，测定样品的密度。
中国农业科学院硕士学位论文第三章水分活度与相对湿度差对复配挤压样失水速率的影响24图3-1不同相对湿度时100%淀粉挤压样的水分活度、水分含量和失水速率曲线A:(aw-RH)由32.7%变至5.5%,B:(aw-RH)由22.0%变至23.0%,C:(aw-RH)由25.0%变至41.0%Fig.3-1aw,watercontentandwaterlossratecurveof100%starchextrudatesatdifferentRHA:(aw-RH)from32.7%to5.5%,B:(aw-RH)from22.0%to23.0%,C:(aw-RH)from25.0%to41.0%当设置不同的环境相对湿度（RH）时，100%淀粉挤压样的水分活度（aw）、水分含量和失水速率曲线分别如图3-1所示。图3-1A所示为相对湿度65%，保持不变。由于样品不断失水，其水分活度逐渐降低，样品水分活度与环境的相对湿度的差值（aw-RH）逐渐由32.7%降低至5.5%，简称为[(aw-RH)33%-->6%]。图3-1B所示为相对湿度逐渐由75.7%降低至53.4%，保持与样品水分活度降低速率基本一致。样品水分活度与相对湿度差值（aw-RH）由22.0%变化到23.0%，基本不变，简称为[(aw-RH)22%-->23%]。图3-1C所示为相对湿度降低幅度高于样品水分活度降低幅度，理论上，（aw-RH）将逐渐增加，但由于（aw-RH）增加后，失水速率增加，水分活度降低的速率也增加，将减少（aw-RH）。如果要保持（aw-RH）以恒定的速率增加，要求相对湿度以更大的非线性的降低速率变化，实际操作上比较困难，故（aw-RH）由25.0%逐渐增加至41.0%，但增幅为非线性的，简称为[(aw-RH)25%-->41%]。当样品水分活度与相对湿度差值（aw-RH）为逐渐降低[(aw-RH)33%-->6%]、基本不变[(aw-RH)23%-->22%]和逐渐增加[(aw-RH)25%-->40%]时，100%淀粉挤压样水分含量从36%降低到16%所用的时间分别为260、228和214min。基本不变[(aw-RH)23%-->22%]和逐渐增加[(aw-RH)25%-->40%]所需的时间短于逐
【参考文献】：
期刊论文
[1]白鬼笔热风干燥特性与干燥动力学模型[J]. 康超,王芳,杨玲,林静,向准,张林. 江苏农业科学. 2018(13)
[2]挂面干燥过程水分迁移规律研究[J]. 魏益民,王振华,于晓磊,武亮,王杰,张波,张影全,李明. 中国食品学报. 2017(12)
[3]基于绝对水势图的储粮通风作业管理初探[J]. 吴文福,陈思羽,韩峰,张亚秋,张忠杰,吴子丹. 中国粮油学报. 2017(11)
[4]面条干燥过程的湿热传递机理研究进展[J]. 王振华,张波,张影全,魏益民. 农业工程学报. 2016(13)
[5]基于水势理论的花生真空干燥特性分析[J]. 武洪博,陈君若. 机械制造. 2016(06)
[6]粤式杏仁饼干燥动力学及其品质变化[J]. 阮征,洪漫兴,胡怀宇,梁兰兰,李汴生. 食品与发酵工业. 2015(12)
[7]圣女果分段式变温变湿热风干燥特性[J]. 王庆惠,李忠新,杨劲松,谢龙,张世湘,高振江. 农业工程学报. 2014(03)
[8]粮食热风干燥系统 评价理论研究[J]. 李长友. 农业工程学报. 2012(12)
[9]仪器分析在实验室面包评价中的应用[J]. 孙彩玲,田纪春,张永祥. 实验技术与管理. 2011(10)
[10]挂面水分烘干工艺关键控制点分析[J]. 闫爱萍. 广西质量监督导报. 2011(09)
硕士论文
[1]高温高湿干燥工艺对挂面产品质量影响研究[D]. 惠滢.西北农林科技大学 2018
[2]挂面干燥过程水分状态及运动规律研究[D]. 于晓磊.中国农业科学院 2017
[3]麦麸可溶性与不溶性膳食纤维对面条品质的影响[D]. 周玉瑾.河南农业大学 2015
[4]高水分玉米热风真空组合干燥特性的研究[D]. 杨春晖.吉林大学 2012
本文编号：3595722
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AqualabVSA水分吸附仪Fig2-1AqualabVSAmoisturesorptionanalyser
中国农业科学院硕士学位论文第二章不同配比淀粉/谷朊粉粉样和挤出样的吸湿解吸特性102.2.3试验方法（1）小麦淀粉/谷朊粉成形样的准备挤出样品使用家用面条机的同一摸头制备。面条机的主要结构如图2-2A所示。基于预实验的结果，各粉样能够形成光滑的挤出样的水分含量分别为35%，36%，37%，38%，40%。将粉样和水分别倒入搅拌室，选择程序2开始挤压制样，程序2包括8分钟的搅拌混合和7分钟的挤出。样品在挤出后立即用液氮冷冻，然后将样品移至冻干机中在0.037兆帕的压力下冻72小时，冻干后挤出样的照片如图2-2B所示。Aa.100%淀粉b.75%淀粉c.50%淀粉d.25%淀粉e.0%淀粉B图2-2面条机的主要结构图（2-2A），和不同配比小麦淀粉/谷朊粉挤出样的冻干后照片（2-2B）Fig.2-2Mainstructureofthenoodlemachine(2-2A),andextruded-lyophilizedsamples(2-2B)（2）密度的测定采用重量法制备不同水分活度下的不同配比的样品（MRADetal.,2012）。称取30-40g的挤出样在培养皿中，将培养皿置于干燥器的上层，下层分别放置过饱和的氯化锂、氯化镁、溴化钠和氯化钠溶液，它们分别可以形成0.113、0.328、0.576、0.753的相对湿度环境。样品在干燥器中进行平衡，每天称重，直到重量变化小于0.01g时，测定样品的密度。
中国农业科学院硕士学位论文第三章水分活度与相对湿度差对复配挤压样失水速率的影响24图3-1不同相对湿度时100%淀粉挤压样的水分活度、水分含量和失水速率曲线A:(aw-RH)由32.7%变至5.5%,B:(aw-RH)由22.0%变至23.0%,C:(aw-RH)由25.0%变至41.0%Fig.3-1aw,watercontentandwaterlossratecurveof100%starchextrudatesatdifferentRHA:(aw-RH)from32.7%to5.5%,B:(aw-RH)from22.0%to23.0%,C:(aw-RH)from25.0%to41.0%当设置不同的环境相对湿度（RH）时，100%淀粉挤压样的水分活度（aw）、水分含量和失水速率曲线分别如图3-1所示。图3-1A所示为相对湿度65%，保持不变。由于样品不断失水，其水分活度逐渐降低，样品水分活度与环境的相对湿度的差值（aw-RH）逐渐由32.7%降低至5.5%，简称为[(aw-RH)33%-->6%]。图3-1B所示为相对湿度逐渐由75.7%降低至53.4%，保持与样品水分活度降低速率基本一致。样品水分活度与相对湿度差值（aw-RH）由22.0%变化到23.0%，基本不变，简称为[(aw-RH)22%-->23%]。图3-1C所示为相对湿度降低幅度高于样品水分活度降低幅度，理论上，（aw-RH）将逐渐增加，但由于（aw-RH）增加后，失水速率增加，水分活度降低的速率也增加，将减少（aw-RH）。如果要保持（aw-RH）以恒定的速率增加，要求相对湿度以更大的非线性的降低速率变化，实际操作上比较困难，故（aw-RH）由25.0%逐渐增加至41.0%，但增幅为非线性的，简称为[(aw-RH)25%-->41%]。当样品水分活度与相对湿度差值（aw-RH）为逐渐降低[(aw-RH)33%-->6%]、基本不变[(aw-RH)23%-->22%]和逐渐增加[(aw-RH)25%-->40%]时，100%淀粉挤压样水分含量从36%降低到16%所用的时间分别为260、228和214min。基本不变[(aw-RH)23%-->22%]和逐渐增加[(aw-RH)25%-->40%]所需的时间短于逐
【参考文献】：
期刊论文
[1]白鬼笔热风干燥特性与干燥动力学模型[J]. 康超,王芳,杨玲,林静,向准,张林. 江苏农业科学. 2018(13)
[2]挂面干燥过程水分迁移规律研究[J]. 魏益民,王振华,于晓磊,武亮,王杰,张波,张影全,李明. 中国食品学报. 2017(12)
[3]基于绝对水势图的储粮通风作业管理初探[J]. 吴文福,陈思羽,韩峰,张亚秋,张忠杰,吴子丹. 中国粮油学报. 2017(11)
[4]面条干燥过程的湿热传递机理研究进展[J]. 王振华,张波,张影全,魏益民. 农业工程学报. 2016(13)
[5]基于水势理论的花生真空干燥特性分析[J]. 武洪博,陈君若. 机械制造. 2016(06)
[6]粤式杏仁饼干燥动力学及其品质变化[J]. 阮征,洪漫兴,胡怀宇,梁兰兰,李汴生. 食品与发酵工业. 2015(12)
[7]圣女果分段式变温变湿热风干燥特性[J]. 王庆惠,李忠新,杨劲松,谢龙,张世湘,高振江. 农业工程学报. 2014(03)
[8]粮食热风干燥系统 评价理论研究[J]. 李长友. 农业工程学报. 2012(12)
[9]仪器分析在实验室面包评价中的应用[J]. 孙彩玲,田纪春,张永祥. 实验技术与管理. 2011(10)
[10]挂面水分烘干工艺关键控制点分析[J]. 闫爱萍. 广西质量监督导报. 2011(09)
硕士论文
[1]高温高湿干燥工艺对挂面产品质量影响研究[D]. 惠滢.西北农林科技大学 2018
[2]挂面干燥过程水分状态及运动规律研究[D]. 于晓磊.中国农业科学院 2017
[3]麦麸可溶性与不溶性膳食纤维对面条品质的影响[D]. 周玉瑾.河南农业大学 2015
[4]高水分玉米热风真空组合干燥特性的研究[D]. 杨春晖.吉林大学 2012
本文编号：3595722
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