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《华中农业大学》 2001年
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稻米淀粉特性与老化机理研究

赵思明  
【摘要】: 以籼稻、粳稻和糯稻为原料,采用激光光散射、差示量热扫描、x-衍射及凝胶色谱等方法,对不同类型稻米淀粉及其级分的物化特性、分子结构、糊化特性、老化机理,以及稻米食品的加工机制和老化进行了研究。结果如下: 1.稻米淀粉的级分及分子结构 稻米淀粉有2~3个主要级分。籼稻和粳稻有3个主要级分,即直链淀粉(Am)、中间级分(Im)和支淀粉(Ap)。籼稻Am和Ap的重均分子量分别为0.44×10~6g/mol和47.15×10~6g/mol。粳稻Am和Ap的重均分子量分别为1.618×10~6g/mol和66.10×10~6g/mol。糯稻有2个主要级分,即Ap和Im,其Ap的重均分子量为234.90×10~6g/mol。 Ap共有5~6级分支。其中主链上有4~6个分支,各分支上分别有1~2个分支。以糯稻的分支度较大,支链的聚合度较小。 籼稻和粳稻直链淀粉在DMSO溶液中均为半柔性单螺旋结构。支链淀粉的构象与其分子量、分支度、外链长和淀粉浓度有关。糯稻支链淀粉的分子量和分支度较大、外链较短,在DMSO溶液中,极低浓度的支链淀粉呈外链卷缩的刚性球,稍高浓度时为外链伸展并有胶体网络结构的柔性球体;籼稻和粳稻支链淀粉的分子量和分支度较小、外链较长,在DMSO溶液中分子的刚性较大,呈星形形状。 2.淀粉的物化特性和糊化机理 籼稻、粳稻和糯稻淀粉的颗粒特性相似,粒形为多面体。三种稻米在组成上以直链淀粉含量的差异较大。籼稻的糊化温度最高,在自然水分下加热的晶体熔解所需热量最低,凝胶稠度、特征粘度最小,碘兰值最大。糯稻的糊化温度最低,在自然水分下加热的晶体熔解所需热量最高,凝胶稠度、特性粘度最大,碘兰值最小。稻米淀粉级分的理化特性有较大差异,稻米来源对淀粉级分的理化特性也有影响。 天然淀粉在过量水分下的糊化机理为,①淀粉颗粒膨胀;②晶体崩解;③Am从淀粉颗粒中脱出,形成Am胶体溶液的连续相和Ap团块的分散相(有胶体网络)。糊化的本质是晶体的崩解,形成淀粉糊。 在有限水分下的糊化机理为,①淀粉颗粒有限膨胀;②淀粉晶体崩解;③Am脱出淀粉颗粒,分散环绕在Ap团块周围,形成由Am组成的粘流区和由Ap组成的粘弹区的两“微区”。糊化的本质是晶体的崩解,糊化后淀粉形成粘弹体。 糊化使淀粉产生级分的分离或部分分离。 3.淀粉的老化机理 淀粉糊在存放过程中,Ap团块凝聚,Am和Ap胶体网络发展;Am和Ap相互作用,使老化加剧;淀粉分子的刚性上升。老化的结果是淀粉糊的沉淀增加,产生相分离。 天然淀粉胶在存放过程中,Am和Ap在两“微区”内独立老化;粘流区内的Am和粘弹区内的Ap团块的外链形成结晶,胶体网络发展,玻璃化温度上升,分子刚性上升;在两“微区”的边缘,Am和Ap相互作用,使老化程度减弱。 三种类型稻米中,以籼稻的老化速度较快,老化程度较高,其次依次为粳稻和糯稻。 4.稻米食品的加工和老化 籼型稻米较适于加工卷粉、米线等口感要求滑爽、韧性高的食品;粳型稻米适于加工方便米饭等口感要求柔软、粘弹性好的食品;糯型稻米适于加工口感要求粘稠的食品。 方便米饭的加工中淀粉经历了糊化、脱水定形和再结晶的过程。起始玻璃化温度升高是方便米饭老化的主要原因。用淀粉糊化的“级分分离”和淀粉老化的“微区”模型可以较好的解释方便米饭的老化现象。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TS23

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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5 见习记者 白俐;高原的“墨绿藏袍”[N];粮油市场报;2010年
6 白云水;别小看了土豆[N];中国医药报;2005年
7 张震涛 肖颖;专家警告素食要注意多样性[N];中国食品质量报;2001年
8 何计国;糖尿病病人的伙食[N];中国医药报;2004年
9 高山峰;定襄农民去海南种田[N];忻州日报;2009年
10 本报记者 韩冬 整理 通讯员 郑明享;拥抱科技的春天[N];常德日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵思明;稻米淀粉特性与老化机理研究[D];华中农业大学;2001年
2 耿九光;沥青老化机理及再生技术研究[D];长安大学;2009年
3 庞凌;沥青紫外光老化特性研究[D];武汉理工大学;2008年
4 杨丽君;变压器油纸绝缘老化特征量与寿命评估方法研究[D];重庆大学;2009年
5 丁苏华;建筑密封材料的老化试验与耐久性研究[D];郑州大学;2006年
6 刘景;啤酒风味老化评价及机理的研究[D];江南大学;2008年
7 谢新华;稻米淀粉物性研究[D];西北农林科技大学;2007年
8 张海艳;不同类型玉米淀粉形成特性及酶学机理研究[D];山东农业大学;2006年
9 佟来生;变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究[D];西南交通大学;2006年
10 吴殿星;标记辅助选择改良稻米淀粉品质[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜成启;大中型泵站老化模糊层次综合评估体系研究[D];扬州大学;2005年
2 高岩磊;环氧树脂粘合剂环境行为与老化机理研究[D];北京化工大学;2006年
3 肖琰;天然橡胶硫化胶的热氧老化研究[D];西北工业大学;2006年
4 韩江国;废橡胶粉改性沥青的抗老化性能研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 张艳萍;碳纤维环氧树脂复合材料的失效行为与机理研究[D];北京化工大学;2007年
6 周静洁;人工老化真丝纤维的结构与性能研究[D];苏州大学;2007年
7 刘若望;高分子电阻型薄膜湿度传感器——元件构造、老化机理、感湿机理探讨[D];浙江大学;2002年
8 冯运;电力变压器油纸绝缘老化特性及机理研究[D];重庆大学;2007年
9 曹丽;基于FOCAS的汽油车用催化转化器老化试验研究[D];安徽农业大学;2008年
10 郭小霞;变频调速牵引电机绝缘局部放电行为及影响机理的研究[D];西南交通大学;2009年
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