基于豆渣微细化处理对米糕品质的影响

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米糕的结构主要依赖于大米淀粉形成的凝胶网络结构,与面制品不同,大米为原料的糕点因缺少面筋蛋白难以形成类似小麦面包的疏松多孔的结构,往往通过添加乳化剂、胶凝剂、多糖等增大其比容并产生多孔的空间网络状结构。其次,米糕的主要成分大米淀粉属于快消化淀粉,食用后易导致餐后血糖的迅速升高。而豆渣作为一种天然多糖纤维,具有预防肥胖症、糖尿病、心血管疾病等多种保健功能,并在食品加工过程中表现出具有天然乳化剂的特性,其自身的持水持油性、膨胀力等亦能有效地调节食物基质结构。因此,本文欲通过微细化处理(超细粉碎和高压均质)豆渣并将其添加到传统米糕加工中以期能得到质构更佳,预测血糖指数(p GI)更低的米糕。并进一步洞察了豆渣添加量及豆渣粒度对米糕质构特性、淀粉多尺度结构、淀粉消化率及风味特征的影响。主要研究内容及结论如下:(1)探究了基于石磨微细化处理的7%,14%,21%豆渣添加量对米浆粘度、发酵持气性,米糕质构特性,米糕淀粉消化率及淀粉多尺度结构的影响。结果表明豆渣提高了米糕的弹性和粘度,降低了硬度、内聚性性和咀嚼性。添加豆渣显著提高了米糕的直链淀粉含量、慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)含量,采用一级动力学模型C=C∞(1-e-kt)模拟淀粉消化过程得到米糕的p GI由79.14降至74.17~68.91。SEM结果表明,添加7%的豆渣有利于米糕中淀粉-凝胶多孔网络结构的形成,而添加21%的豆渣会则米糕使表面粗糙,增加米糕的基质密度以降低米糕比容。XRD和FTIR结果表明,适量的豆渣(14%)有助于淀粉有序结晶结构的形成,而过量的豆渣(21%)则降低淀粉的有序结晶结构比例。对淀粉多尺度结构的研究揭示了豆渣会影响淀粉-凝胶分子链的聚集和重排,进而影响大米淀粉凝胶的不同尺度的结构,导致SDS和RS的增多,并通过蛋白质、膳食纤维的物理屏障和有序晶体结构协同抑制酶的活性以调节体外淀粉消化率和p GI。(2)将经超微粉碎和高压均质两种微细化处理方式分别得到的中粒度豆渣、小粒度豆渣添加到米糕中,探究中粒度豆渣和小粒度豆渣对比未经处理的大粒度豆渣对米浆粘度、发酵持气性,米糕质构特性,米糕淀粉消化率及淀粉多尺度结构的影响。结果表明,豆渣粒径越小,与米浆混合液的粘度越高。经微细化处理豆渣的两组米糕比容显著(P<0.05)增大,在三组米糕中,豆渣粒度越小,米糕硬度、粘性、内聚性、咀嚼性越小,弹性反之。对于米糕消化特性的探究,结果表明超微粉碎的中粒度豆渣增加了米糕的体外淀粉消化率,表现为RDS含量的增加,通过一级动力学模型C=C∞(1-e-kt)拟合得到动力学常数(k)和p GI增加;而经高压均质处理的小粒度豆渣显著降低了米糕的淀粉消化率,表现为RDS含量降低,SDS、RS和直链淀粉含量显著增多,以及动力学常数(k)和p GI的降低。表明高压均质的小粒度豆渣与米浆形成稳定均匀的乳状液,并与水分子间通过增强的作用力而提高粘度、稳定米糕质构,淀粉结晶区比例的增加与物理团聚表面积的增大协同作用降低淀粉消化率。(3)采用电子鼻技术和HS-SPME-GC-MS并结合ROAV分析法,对7%,14%,21%豆渣添加量的米糕的挥发性成分进行检测,分别检测出44,50,49种挥发性成分,均高于对照组(41种)挥发性成分。结果表明添加豆渣显著增加了米糕中醇类,芳香化合物及少量酯类挥发性成分,这些挥发性成分共同赋予米糕独特的豆香味、水果香味以及青草味。通过ROAV分析,得到了在不同豆渣添加量下挥发性风味成分对米糕的贡献程度及呈味表现,结果表明添加豆渣后,正己醛取代乙醇成为米糕最主要的关键挥发性化合物,其赋予米糕油脂香味,水果香及清香味。
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