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大米平衡含水率对生化特性的影响研究.doc

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大米 平衡 含水率 生化 特性 影响 研究
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本科生毕业论文(设计)中文题目 大米平衡含水率对生化特性的影响研究 英文题目 Research on Effect of Equilibrium Moisture Content on Physical and Chemical Properties of Rice 学生姓名 牛飞飞 班级 450904 学号 45090415 学 院 生物与农业工程学院 专 业 食品科学与工程专业 指导教师 王 昕 职称 教授 目 录目 录摘 要 .........................................................................................................I第 1 章 绪 论 .............................................................................................11.1 选题背景 ................................................................................................................11.1.1 问题的提出 ......................................................................................................11.1.2 研究现状 ..........................................................................................................21.2 研究的目的和意义 ................................................................................................51.3 本课题的研究内容 ................................................................................................5第 2 章 不同平衡含水率大米样品制备 ...................................................62.1 试验原理 ................................................................................................................62.2 材料和方法 ............................................................................................................62.2.1 试验材料 ...........................................................................................................62.2.2 试验试剂及仪器 ...............................................................................................72.3 结果分析与讨论 .....................................................................................................8本章小结 .....................................................................................................................10第 3 章 不同平衡含水率大米的糖类和游离氨基酸含量测定 .............113.1 材料与方法 ...........................................................................................................113.1.1 试验材料 ........................................................................................................113.1.2 试验试剂及仪器 .............................................................................................113.1.3 试验方法 ........................................................................................................123.2 分析和讨论 ..........................................................................................................133.2.1 总糖和还原糖 .................................................................................................143.2.2 游离氨基酸 .....................................................................................................153.2.3 果胶酸 .............................................................................................................15吉林大学学士学位毕业论文II本章小结 .....................................................................................................................16第 4 章 不同平衡含水率大米的蛋白质含量的测定 .............................174.1 材料与方法 ..........................................................................................................174.1.1 试验材料 .........................................................................................................174.1.2 试验仪器 .........................................................................................................174.2 测定原理 ...............................................................................................................174.3 测定步骤 ..............................................................................................................184.3.1 仪器校准 ........................................................................................................184.3.2 准确称样 .........................................................................................................184.3.3 测定计算 .........................................................................................................184.4 结果与讨论 ..........................................................................................................18本章小结 .....................................................................................................................19第 5 章 不同平衡含水率大米的游离脂肪酸和油酸含量的测定 .........215.1 材料与方法 ..........................................................................................................215.1.1 试验材料 .........................................................................................................215.1.2 试验仪器与试剂 .............................................................................................215.1.3 试验方法 .........................................................................................................225.2 结果与讨论、 ......................................................................................................24本章小结 .....................................................................................................................25第 6 章 结论与展望 .................................................................................276.1 结论 .......................................................................................................................276.2 展望 .......................................................................................................................28致 谢 ...................................................................................................29参考文献 ...................................................................................................30摘要I摘 要21 世纪,全球人口不断增长,耕地面积却逐年减少。粮食问题显得尤为突出,作为人类生存的重要物质之一,其品质的好坏关系着国泰民安。随着生活水平的逐步提高,人们对食品品质的要求越来越高,这对粮食部门的储存、运输、销售等环节提出了严峻的考验。水分是大米的重要营养素,关系到大米安全储运流通。全国每年由于霉变、虫害和鼠害造成的粮食损失约为总产的 3%,折合 150 亿kg。其中,霉烂粮食达 75 亿 kg,按人均每年 250kg 口粮计算,相当于 6000 万人一年的口粮。因此,目前迫切需要发现大米陈化的本质原因,确保大米的安全储藏并保持其原有的风味、新鲜的品质和良好的口感。本研究选取了有代表性的 3 种稻米品种,粳米吉林双辽、籼米成都籼米、糯米成都乐优,制备不同平衡含水率的大米,并分析比较不同含水率稻米的总糖、还原糖、游离氨基酸、果胶酸、蛋白质、油酸及游离脂肪酸含量变化,寻求水分与稻米品质变化的规律,以期为大米安全流通提供技术支撑。试验结果表明:大米的品种不同,总糖、还原糖、游离氨基酸、果胶酸随水分含量变化的规律不同,但在安全水分范围内各指标均处于较好水平,能保证大米的食味品质和储藏稳定性。平衡含水率对大米蛋白质含量影响不大,糯米的蛋白质含量最高,其次是籼米,粳米的蛋白质含量最低。大米脂肪酸含量随含水率的增高而增大,品质劣变严重,不同品种的大米油酸含量随含水量的变化规律不同。 关键词: 平衡含水率 大米 生化指标吉林大学学士学位毕业论文IIABSTRACTThe 21st century, the global population is growing, but decreasing arable land . Food problem is particularly prominent, as one of the important material of human existence , the quality is good or bad relationship with peace and prosperity . With the gradual improvement of living standards , people are increasingly demanding high quality food , which is the food sector storage, transportation, marketing and other aspects poses a severe test. Water is an essential nutrient for rice , rice safe storage and transportation related to the circulation . Country every year due to mildew, insect and rodent infestation caused by the loss of grain is about 3% of total production , equivalent to 15 billion kg. Among them, the rotten food reached 7.5 billion kg, 250kg rations per capita annually , equivalent to 60 million people a year rations . Therefore, there is an urgent need to discover the nature of aging causes the rice to ensure the safe storage of rice and maintain its original flavor , fresh quality and good taste.This study selected a representative of the three kinds of rice varieties , rice Shuangliao , Chengdu indica indica rice , glutinous rice, Chengdu, excellent music , prepare different equilibrium moisture content of the rice, and the analysis and comparison of different rice moisture content of total sugar , reducing sugar , free amino acids, pectin acid , protein, and free fatty acid content in oleic acid , moisture and grain quality seeking changes in the law in order to secure liquidity for the rice to provide technical support .The results showed that: different varieties of rice , total sugar, reducing sugar , amino acid, pectin acid variation of moisture content with different, but within the scope of the safe moisture indicators are in a better level , to ensure the quality and taste of rice storage stability . Equilibrium moisture content has little effect on the protein content of rice , glutinous rice, the protein content of the highest , followed by Indica, Japonica minimum protein content . Fatty acid content of rice increased with increasing 摘 要IIImoisture content , quality deterioration severe oleic acid content of different varieties of rice with different moisture content variation .Keywords: Equilibrium Moisture Content; Rice; Physical and Chemical Properties第 1 章 绪 论1第 1 章 绪 论1.1 选题背景1.1.1 问题的提出我国是农业大国同时也是人口大国,用占世界 7%的土地来哺育着 22%的人口 [1],稻谷作为我国的第一大粮食作物,全国有 2/3 以上的人以食用大米为主。据统计,我国 2009 年稻谷播种面积达 2962.7 万公顷,总产 19510.3 万吨 [2]。预计到 2020 年可以达到 20700 万 t。由于稻谷生产的季节性和消费的连续性,为了满足人们常年的需要,必须对稻谷进行储藏,我国稻谷的生产区和储备区大部分分布在长江以南,气候特点是冬季短,夏季长且酷暑,终年高温,适宜微生物及害虫的生长繁殖,粮食品质极易发生劣变 [3]。大米作为我国的主要粮食,由于在加工时去掉了内、外稃及皮层,使胚乳直接裸露在外,所以在储藏中更易遭受外界不良环境的影响 [4]。据统计,我国每年农作物霉烂损失占作物总产量的 3%[5]左右,其重要原因是水分含量控制不当。储藏过程中,在环境条件及内部因素的作用下,粮食的食用、营养品质等都会发生不同程度的变化,影响稻谷的经济价值。而粮食在储藏过程中的稳定性,储藏品质变化的速度和方式都与粮食的含水量有密切的关系。为确保粮食储藏安全,我国南方绝大多数粮食仓储企业按照《粮油储藏技术规范》有关规定,将粮食水分控制在规定的安全水分之下,但我国的粮食安全水分的制定标准缺乏理论依据,多依靠照搬国外数据制定,不一定完全适合我国粮食品种的特征。而且,随着粮食市场竞争日益激烈,粮食贸易利润越来越低,水分含量降低带来的利润损失是粮食企业不愿承受的,但水分含量过高或过低带来的粮食品质裂变很可能带来更大的损失。研究水分含量的变化对粮食品质的影响规律对降低粮食损失、保证粮食贸易利润和为国家粮食的安全储藏提供理论依据都有重要意义。稻米主要有粳米、籼米和糯米三大类型。我国生产的大米中籼米占大部分。稻米的品质与其化学成分含量和糊化等理化特性有很大关系 [6]。模拟粮食储藏条件,研究不同的温湿度条件下的稻米理化特性的变化,从本质上分析大米品质变化的原因,确保大米的安全储藏是迫切需要研究的课题。吉林大学学士学位毕业论文21.1.2 研究现状1.1.2.1 平衡水分研究现状平衡水分是指粮食暴露于特定环境中,经过一段时间的最终含水量 [7],粮食水分的主要影响因素是温度和空气相对湿度。在低温潮湿的条件下,干燥的稻谷会吸湿回潮,称吸附。在较高温度和较低湿度的条件下,潮湿粮食内部的水分会逐渐向外散失,称解吸。吸湿过程占优势时,粮食水分增高;解吸过程占优势时,粮食水分降低;环境温度和空气相对湿度条件保持不变时,经过一段时间后,粮食水分含量就基本稳定,达到平衡水分。平衡水分与谷物所处环境的相对湿度、温度及本身的品种类型与成熟度等因素有关,在研究谷物干燥特征和设计干燥设备时,谷物的平衡水分决定了在一定的干燥条件下谷物所能达到的最终水分,还直接影响谷物的干燥速度。采用热力学原理分析粮食水分吸着等温线,能够提供干燥脱水过程的能量需求、粮粒表面微结构和物理现象、水分特性及吸着动力学参数等信息。稻谷与小麦相比,更难以储藏,因此就不同种类、结构成分和内在成分对稻谷的平衡水分的影响,报道较多。稻谷的蛋白质含量对平衡水分含量影响不显著,但是淀粉的组成及含量是影响稻谷吸附与解吸等温线的主要因素 [8]。糯稻的淀粉几乎全是支链淀粉,粳稻的支链淀粉与直链淀粉的比率大于籼稻,支链淀粉的吸湿性大于直链淀粉的吸湿性。从米的质地结构来看,粳米和籼米的结构致密,米粒横切面呈半透明的角质状态,米质硬而脆,对自由水的束缚能力较强;糯米的淀粉结构疏松,空隙较大,米粒横切面不透明,呈蜡质,米质较疏松,对自由水的束缚能力较弱。稻谷由稻壳和糙米组成,稻壳的主要成分是纤维素和 SiO2,壳内壁附着一层内表皮;糙米由果皮、种皮、外胚乳、胚乳和胚组成,其中果皮与种皮、外胚乳、糊粉层称为糠层,糠层的脂类含量达 13%~22%,亲水性差。白米的主要成分胚乳含有 90%以上的淀粉,亲水性最强。稻谷的各组分中稻壳的含水量最低,亲水性最小,糠层的含水量较高。Lu 和 Siebenmorgen[9]利用有限元分析法,也证实稻谷中稻壳的平衡水分含量最低,糠层的较高,白米的最高。大米含水率的高低关系到产品的货架寿命、保质期及食用品质。在粮油储藏学中,将在一定的温度范围内,可使粮食出于安全储藏状态所对应的水分数值,称作粮食的“安全水分” [10]。国外对粮食安全水分的研究起步较早,早在二十世纪初,日本就开始研究粮食量与储藏时间的关系,我国在粮食储藏温度、湿度与品质关系方面研究起步较晚。GB 1354-2009 《 大米》规定籼米、籼糯米的水分
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