米糠稳定化效果的研究及储存期预测模型的建立

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米糠是在糙米精碾环节中产生的副产物,富集了稻米约80%的营养,是一种极具开发潜力的谷物资源。然而由于米糠富含油脂和活性较高的脂肪酶导致其极易酸败变质,储存期极短,抑制米糠脂肪酶活性、提高米糠储存过程中油脂的稳定性,即米糠的稳定化是米糠资源开发利用的首要前提。本文选取酶法和微波法进行研究,选择稳定效果显著同时对米糠品质损伤小的工艺并进行优化,同时建立米糠有效储存期动力学模型,为米糠的储存和开发利用提供理论指导,主要研究内容及结果如下:1、采用菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶分别作用于米糠,水解其中的脂肪酶使其失活以稳定米糠。实验结果显示,添加蛋白酶的五组米糠样品的脂肪酶活力未见明显降低,加速储存试验中五组米糠样品的酸价与对照组没有显著差别,表明以上五种生物酶对米糠稳定化没有显著作用。2、从优化微波稳定米糠工艺的角度出发,考察米糠水分含量对微波稳定米糠效果的影响。研究发现,微波对米糠稳定化确有显著效果,而提高米糠水分含量对微波稳定化处理有明显的增效作用,通过单因素和响应面分析得出微波稳定米糠影响因素大小依次为:米糠水分含量>微波功率>微波时间;调节米糠原料水分含量并联合微波作用的稳定优化水平组合为米糠水分含量23%,微波功率795W、微波处理时间115 s。在此条件下,米糠脂肪酶残余活力理论值和实际值分别为18.46%和18.67%,实测值与理论值相差1.14%,显示高拟合度;经长期储存对比试验结果表明,调节米糠原料水分并联合微波作用的稳定化处理工艺可使米糠储存期延长达到原料米糠储存时长的3.4倍和仅微波处理米糠的1.5倍。由此证实,基于水分调节的微波处理对米糠稳定有显著效果。3、在米糠储存过程中,气味和滋味的感官评分变化最大,是米糠感官品质的决定因素,以米糠滋气味达到难以接受、不愿食用作为食用米糠的储存终点,测定此时米糠的酸价作为米糠储藏终点的理化指标值,经试验,确定酸价23mg/g作为米糠储存终点指标值。4、经加速储存试验并应用Arrhenius理论,获得了原料米糠和微波稳定米糠的氧化速率方程分别为k 原料=1670.20 exp(-3184.9/T)和k稳定化=577.96exp(-3282.7/T),经调节原料水分并联合微波稳定化处理后的米糠氧化速率可降至原料米糠的近1/3,因而可以较显著地延缓米糠油脂氧化。5、原料米糠的储存期模型为:(?),微波稳定米糠储存期预测模型为:(?),储存期预测模型能够较精确预测微波稳定化处理米糠在不同储存温度下的储存时间,为稳定米糠后续的生产开发提供理论支持。
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