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《东北农业大学》 2016年
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不同小麦品种冷冻面条在加工及贮藏过程中品质变化机理

潘治利  
【摘要】:近年来,随着人民生活水平的提高,生活节奏的加快,对于方便、营养、健康的食品需求越来越高。冷冻面条是将面条进行熟化,在其处于最佳食用状态下,进行迅速冷却,使其保持较好的食用状态,而后进入低温冷链进行保藏,保持了较好的食用品质,是一种新型速冻主食。因其需要经过熟化、速冻、贮藏等复杂工艺,在原料特性的选择、生产过程的能耗、贮藏期间的品质变化机理等方面需要进行深入研究。本文采用质构仪、差式扫描量热仪、快速粘度分析仪、电镜、傅里叶变换红外光谱、核磁共振等分析手段对其机理进行了探讨。选择了30种原料小麦,进行磨粉后,测定其基本理化指标、粉质特性、糊化特性等,结合冷冻面条的品质指标,采用主成分分析、聚类分析等方法,综合进行研究,得到冷冻面条对于原料粉的相关要求。而后从能耗、品质角度对生产工艺及改良剂进行了优化,最后分析了冻藏期间冷冻面条的品质变化规律及机理。所得研究结果如下:(1)分析了冷冻面条的TPA硬度、剪切强度、拉断力与RVA特性、粉质特性、拉伸特性中各项指标的相关性。TPA硬度与小麦粉的湿面筋含量、拉伸特性中的最大拉伸比例呈极显著正相关(P0.01),与粉质特性中的拉伸曲线面积、拉伸特性中的拉伸阻力和延伸度呈显著正相关(P0.05),与拉伸特性中的最大拉伸阻力、糊化温度呈极显著负相关(P0.01),与RVA特性中的峰值粘度、低估粘度、最终粘度呈显著负相关(P0.05)。剪切强度与湿面筋含量、RVA中的粉质吸水率、粉质特性中的面团形成时间、拉伸曲线面积,拉伸特性中的拉伸阻力、延伸度、拉伸比例和最大拉伸比例呈极显著正相关(P0.01),与蛋白质含量、粉质特性中的粉质质量指数呈显著正相关(P0.05),与总淀粉含量、RVA特性中的最终粘度、回生值,拉伸特性中的最大拉伸阻力呈极显著负相关(P0.01),与RVA中的峰值粘度、最低粘度呈显著负相关(P0.05)。拉断力与蛋白质含量、湿面筋含量、直链淀粉含量、RVA中粉质吸水率、粉质特性中的面团形成时间、弱化度、粉质质量指数、拉伸曲线面积,拉伸特性中的拉伸阻力、延伸度、拉伸比例、最大拉伸比例呈极显著正相关(P0.01),与总淀粉含量、RVA中的峰值粘度、最低粘度、最终粘度、回生值、最大拉伸阻力极显著负相关(P0.01)。(2)采用主成分分析法,对影响因素进行了简化,根据方差贡献率提取出可以反映原变量84.023%信息的5个因子,其中其中因子1支配的指标主要包括:粉质曲线稳定时间、面团形成时间、弱化度、粉质质量指数、拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例、最大拉伸比例;因子2支配的指标主要包括:淀粉、峰值粘度、最终粘度、低估粘度、回生值、峰值时间;因子3支配的指标主要包括:蛋白质、湿面筋、延伸度;因子4支配的指标主要包括:淀粉、稀懈值、峰值时间和粉质吸水率;因子5支配的指标主要包括:直链淀粉、糊化温度。建立了TPA硬度、剪切强度、拉断力的多元线性回归模型;而后基于主成分分析提取的5个因子,以其得分矩阵为解释变量,对品种做了聚类分析,得出结论,其中曲线稳定时间长,粉质质量指数大,拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例、最大拉伸比例和面团形成时间数值较大,并且峰值粘度、最低粘度、最终粘度、回生值较小的品种,也即粉质拉伸特性较高、淀粉糊化特性较低的小麦粉比较适合制作冷冻面条,第四类的小麦品种较其他三类适于制作冷冻面条。(3)从能耗角度出发,以质构、感官评价为依据,从白度、糊化特性、水分存在状态等方面进行分析,在保温条件下,冷冻面条能够继续熟化,可有效减少能源消耗;-40℃条件下进行冻结的品质优于-30℃条件下冻结,且差异性显著;对现有冷冻面条的生产工艺进行了优化,得到了节能加工工艺:煮制3 min,保温处理4 min,冻结温度-40℃,冻结时间20 min,在色泽、适口性、光滑性、食味、表观状态等方面差异性不显著,只在韧性、粘性方面存在差异,可节能22.4%,在保证品质的条件下,达到了节能的目的。(4)研究了聚丙烯酸钠、黄原胶、海藻酸钠三种亲水胶体对能耗和面条品质的影响。三种亲水胶体能够显著的降低糊化温度(P0.05),减少能耗,同时能够使质构得到改善(P0.05),其中黄原胶效果最好,而对于玻璃态转化温度影响不显著(P0.05),以糊化温度、感官评分为依据,得到亲水胶体的最佳组合聚丙烯酸钠0.13%,黄原胶0.86%,海藻酸钠0.18%。(5)研究了贮藏期间,冷冻面条的品质变化,随着时间的延长,白度、蒸煮特性、质构特性、感官评分下降,可冻结水含量、干耗率增加。分析了冻藏及冻融期间面筋网络结构以及醇溶蛋白的粒径及二级结构变化,随着贮藏时间的延长,冻融次数的增加,可冻结水含量的增大,易使得较大冰晶的生成,面筋网络结构逐渐遭到破坏,醇溶蛋白的粒径逐渐减小,二级结构中α-螺旋、β-折叠、分子集聚β-折叠、反向平行β-折叠和β-转角均发生了改变,醇溶蛋白发生了延展解离,由有序转向无序,且冻融影响更大。
【关键词】:冷冻面条 速冻 贮藏 小麦品种 节能
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS213.24
【目录】:
  • 摘要10-12
  • Abstract12-15
  • 1 前言15-27
  • 1.1 冷冻面条15-18
  • 1.1.1 小麦粉组分对产品品质的影响15-17
  • 1.1.2 不同品种小麦粉对产品品质的影响17-18
  • 1.2 冷冻面条加工过程中品质变化18-23
  • 1.2.1 加工工艺对产品品质的影响19-20
  • 1.2.2 品质改良剂对产品品质的影响20-23
  • 1.3 冷冻面条贮藏期间品质变化23-24
  • 1.4 研究目的和意义24-25
  • 1.5 主要研究内容及技术路线25-27
  • 1.5.1 主要研究内容25-26
  • 1.5.2 研究路线26-27
  • 2 材料与方法27-40
  • 2.1 试验仪器和试剂27-28
  • 2.1.1 主要试验仪器27
  • 2.1.2 主要试剂27-28
  • 2.1.3 主要原料28
  • 2.2 试验方法28-39
  • 2.2.1 冷冻熟制面条的制备28-29
  • 2.2.2 不同品种小麦对于冷冻面条品质的影响29-33
  • 2.2.3 节能加工工艺的研究33-35
  • 2.2.4 不同品类亲水胶体对于能耗及产品品质的影响35-37
  • 2.2.5 贮藏期间品质变化机理分析37-39
  • 2.3 数据统计分析39-40
  • 3 结果与分析40-83
  • 3.1 不同品种小麦粉对于冷冻面条品质的影响40-50
  • 3.1.1 小麦粉理化指标统计分析40-42
  • 3.1.2 相关性分析42-44
  • 3.1.3 小麦粉品质指标主成分提取44-46
  • 3.1.4 多元线性回归分析46-48
  • 3.1.5 聚类分析48-50
  • 3.2 节能加工工艺的研究50-59
  • 3.2.1 熟化工艺对冷冻熟制面条白度的影响50-51
  • 3.2.2 熟化工艺对冷冻熟制面条物性指标的影响51-52
  • 3.2.3 熟化保温时间对冷冻熟制面条糊化度的影响52-54
  • 3.2.4 冻结工艺对冷冻熟制面条白度的影响54
  • 3.2.5 冻结工艺对冷冻熟制面条物性指标的影响54-57
  • 3.2.6 冻结工艺对冷冻面条中水分状态的影响57-58
  • 3.2.7 节能效果分析58-59
  • 3.3 不同品类亲水胶体对于能耗及产品品质的影响59-66
  • 3.3.1 不同品类亲水胶体对糊化温度的影响59-60
  • 3.3.2 最佳熟化时间与糊化温度的相关性分析60-61
  • 3.3.3 不同品类亲水胶体对产品玻璃态转化温度的影响61
  • 3.3.4 不同品类亲水胶体对产品物性指标的影响61-62
  • 3.3.5 不同品类亲水胶体对产品微观结构的影响62-63
  • 3.3.6 不同品类亲水胶体配方的优化63-66
  • 3.4 贮藏期间品质变化机理分析66-83
  • 3.4.1 贮藏期间色泽的变化66-67
  • 3.4.2 贮藏期间物性指标的变化67-68
  • 3.4.3 贮藏期间蒸煮特性的变化68-69
  • 3.4.4 贮藏期间干耗率的变化69-70
  • 3.4.5 贮藏期间可冻结水含量的变化70-71
  • 3.4.6 微观结构的变化71-80
  • 3.4.7 贮藏期间粒径的变化80-81
  • 3.4.8 醇溶蛋白二级结构变化81-83
  • 4 讨论83-87
  • 4.1 原料品种组分的差异对于产品品质的影响83-84
  • 4.1.1 原料小麦的选择83-84
  • 4.1.2 分析方法的选择84
  • 4.2 节能加工工艺方面84-86
  • 4.2.1 加工工艺方面85
  • 4.2.2 品质改良剂方面85
  • 4.2.3 品质与能耗的关系85-86
  • 4.3 贮藏期间的品质变化方面86-87
  • 5 结论87-89
  • 5.1 主要结论87-88
  • 5.2 本研究的创新之处88-89
  • 致谢89-90
  • 参考文献90-101
  • 附录101-108
  • 攻读博士学位期间发表的学术论文108

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