粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究_余瑞鑫 投稿:田硳硴

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgr.iSc.i2009,37(31):15407-15409责任编辑󰀁庆瑢󰀁责任校对󰀁张士敏 粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究 余瑞鑫,顾振宇,韩剑众󰀁 * (浙江工商大学食品与生物工程…

如快何速练性出腹感? 肌1 .动运前一要花几分定做钟身。 暖 2.切 勿躁急肌,肉训中,动练作是缓越确慢,实效就果明显越,动且作确实比促做完匆的来效。 有 3 .体肪脂多的人一定先要做肺运动心如慢跑、游泳,骑、踏车等脚每个星。期要四至五次的做心肺动…

湖北省物价局关于城乡居民生活用电一户一表报装收费标准的通知 文号:鄂价能交[2003]267号 | 发布日期:2003-10-23 各市、州、省直管市及神农架林区物价局,省电力公司,恩施州电力总公司: 为了规范和统一我省城乡居民生活用电“一户一表”报…

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgr.iSc.i2009,37(31):15407-15409责任编辑󰀁庆瑢󰀁责任校对󰀁张士敏

粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究

余瑞鑫,顾振宇,韩剑众󰀁

*

(浙江工商大学食品与生物工程学院,浙江杭州310035)

摘要󰀁对3种粽子蒸煮过程中水分状态进行低场核磁共振测定,结果表明,在蒸煮过程中,粽子的熟化过程与水分状态的变化密切相关,用粽子水分状态来表征粽子熟化后的品质具有一定的可行性;蒸煮终了,与白米粽相比,豆沙粽、大肉粽与水分的结合能力偏弱,水分含量偏高,这种差异可能是导致这3种粽子不同质构特性以及影响贮藏期的重要因素。关键词󰀁粽子;低场核磁共振;水分状态

中图分类号󰀁TS205󰀁󰀁文献标识码󰀁A󰀁󰀁文章编号󰀁0517-6611(2009)31-15407-03

ResearchontheChangeofMoistureStateinZongziduringCookingProcessbyLF󰀁NMRYURui󰀁xinetal󰀁(FoodScienceandBiotechonlogyInstituteofZhejiangGongshangUniversity,Hangzhou,Zhejiang310035)Abstract󰀁StateofmoistureinthreekindsofZongziwasmeasuredbyLF󰀁NMR.TheresultsshowedthattheripeningprocessofZongziwasclose󰀁lyrelatedtothechangeofmoisturestateduringcookingprocess,anditwasfeasibletousethemoisturestateasthecharacterizationofZongzi󰀁squalityafterripening;Aftercooking,comparedwithBamiizong,DoushazongandDarouzonghadweakerwater󰀁bindingcapacity,higherwatercon󰀁tents,suchdifferencesmaylargelyaffectZongzi󰀁stexturepropertiesandtheirshelflifeduringstorageprocess.Keywords󰀁Zongz;iLF󰀁NMR;Moisturestate

󰀁󰀁粽子的蒸煮过程是一个水分与热量的传递过程。在热力与压力的作用下,伴随淀粉的糊化,粽子水分含量及水

[1]

取平均值,使用Excel软件处理结果。水分含量的测定采用GB5497󰀁85105󰀁恒重法。2󰀁结果与分析

利用低场核磁共振对粽子蒸煮过程中横向弛豫时间T2

的测定,结果表明,由于有粽叶的包裹以及糯米淀粉束缚水的能力较强,粽子中米粒的横向弛豫时间T2分布在一个比较小的范围内,为了便于区分和理解,将T2<10ms的部分定义为T21,指的是结合程度最强的那部分结合水的横向弛豫时间;10ms60ms的定义为T23,指的是以游离状态存在的自由水的横向弛豫时间,弛豫时间T2的大小代表水分流动性的强弱,水分结合得越紧密弛豫时间越短,质子密度代表相应水分的信号强度。2.1󰀁蒸煮过程中粽子水分含量的变化󰀁伴随着蒸煮过程中温度的不断升高,粽子表面米粒中水分的含量也在随时发生着变化,如图1所示,3种粽子在50󰀁之前水分含量的变化基本一致,在50󰀁之后,3种粽子的含水量变化有明显的不同,白米粽的水分含量急速上升,在80󰀁后基本保持不变;豆沙粽一开始缓慢上升,在80~90󰀁水分含量急速上升,之后保持不变;大肉粽在50~70󰀁变化不大,在70~90󰀁有快速上升的趋势,90󰀁保持不变,蒸煮终了,豆沙粽和大肉粽的含水量略高于白米粽。

分与有机物结合的程度也在随时发生着变化。水分作为粽子的重要组成成分,其在粽子中的含量、分布和存在状态的差异会对粽子的风味、质构以及保藏性等产生显著影响。因此,要提高粽子的品质,有关水分的研究是一个非常重要的方面。通常,关于食品中水分的研究往往集中在含量、活度等,但这些特性并不能真实地反映大多数食品中水分存在的状态,用来评估引起食品腐败变质和各种生化反应、微生物繁殖的的动力控制过程有一定的局限性。低场核磁共振技术可以通过氢质子核磁共振谱中弛豫时间的测定,以快速无损检测的方式来描述水分子的运动情况及其存在的状态,可以反映食品中水分的分布和结合情况,因此,低场核磁共振技术进行水分状态的研究近年来引起越来越多学者的关注。笔者利用低场核磁共振测定粽子在蒸煮过程中水分状态的变化,期望为粽子品质形成机理等提供相关依据。1󰀁材料与方法

1.1󰀁材料󰀁试验所用白米粽、豆沙粽、大肉粽(预包裹生粽)由浙江五芳斋实业股份有限公司提供。

1.2󰀁主要仪器󰀁核磁共振成像分析仪,上海纽迈电子科技有限公司。

1.3󰀁方法󰀁模拟五芳斋粽子的蒸煮过程,蒸煮温度分别设置50、60、70、80、90、100󰀁,温度达100󰀁后加压至0.1MPa,分别保持10、20、30min,分别取样,以备NMR测定之用。

利用CPMG脉冲序列测量样品的横向弛豫时间(T2),取0.6g粽子表面的米粒,置于磁场中心位置的射频线圈的中心,利用FID信号调节共振中心频率,然后进行CPMG脉冲序列扫描试验。试验参数为采样点数TD=32768,重复扫描个数NS=32,弛豫衰减时间DO=1s。扫描试验结束后,利用T2Fit软件拟合出T2值。试验重复2次,每次取3个点,

基金项目󰀁浙江省科技计划重大专项(2006C12114)。

作者简介󰀁余瑞鑫(1984-),男,江西吉安人,硕士研究生,研究方向:

食品质量与安全。*通讯作者。

收稿日期󰀁2009󰀁06󰀁29

[3][2]

图1󰀁蒸煮过程中水分的变化过程

Fig.1󰀁Changeofmoisturecontentduringthecookingprocess

15408󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁安徽农业科学󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2009年

2.2󰀁蒸煮过程中粽子水分状态的变化󰀁当粽子在水中加热的温度逐渐升高时,水分子通过粽叶由淀粉的孔隙进入淀粉粒的非晶质部分,与游离的亲水基发生结合,此时淀粉颗粒通过氢键结合部分水分子而分散,因此,T21及其质子密度都有明显的上升趋势,表明淀粉粒由于水分子的进入结合力度有所下降,结合水成分有所增加。试验蒸煮温度上升到60󰀁时,白米粽的T21由1.53ms上升到3.69ms,豆沙粽由1.64ms上升到2.70ms,大肉粽也由1.64ms上升到3.18ms。

水温继续上升,达到开始糊化温度时,淀粉颗粒的周边迅速伸长,大量吸水,淀粉分子间的氢键破坏,从无定形区扩展到有秩序的辐射状胶束组织区,结晶区氢键开始裂解,分子结构开始发生伸展,其后颗粒继续扩展至巨大的膨胀性网状结构,淀粉中晶体态和非晶体态的淀粉分子间的氢键断

[5]

裂,淀粉分子分散在水中形成亲水性胶体溶液,淀粉与水分的结合力度会进一步地减弱,结合水向构造水转化,因此,T21及其质子密度有一个明显的回落过程,而T22及其质子密度急剧上升,如图2~5所示。在蒸煮过程中,3种粽子的横向弛豫时间T21呈现显著地差异,在开始阶段,白米粽T21上升的趋势要比豆沙粽、大肉粽更明显,到了70󰀁,白米粽T21就出现明显的回落过程,而此时豆沙粽和大肉粽的T21还在上升阶段,到80󰀁时才出现回落,这与粽子中的配料密切相关,白米粽里面全部是大米,而豆沙粽和大肉粽配料中含有大量的脂肪、糖和盐等,随着蒸煮温度的升高,配料中的物质会逐渐进入到大米里面,这些大分子物质改变了淀粉液体系中水的分布,对大米的糊化产生很大的影响,糖能一定程度上抑制大米淀粉颗粒溶胀,而脂肪酸能与糯米中少量的直链淀粉形成螺旋包合物,也可抑制大米的糊化及膨润。从3种粽子的T21变化趋势中也可以得出豆沙粽和大肉粽比白米粽更难糊化。大米糊化后,继续加热膨胀到极限的淀粉颗粒开始破碎支解,最终生成胶状分散物,此时粽子大米的粘度升至最高值,构造水的活性进一步提高,在90󰀁后,3种粽子的横向弛豫时间T22都有上升的趋势(图4)

[6]

[4]

图3󰀁蒸煮过程中T21质子密度的变化趋势

Fig.3󰀁ChangetrendofT21protondensityinthecookingprocess

图4󰀁粽子在蒸煮过程中T22的变化趋势

Fig.4󰀁

ChangetrendofT22duringthecookingprocess

图5󰀁蒸煮过程中T22质子密度的变化趋势

Fig.5󰀁ChangetrendofT22protondensityduringthecooking

process

分活度,3种状态的水分同时存在,结合水的含量虽然有所增加,但它在整个粽子水分中所占的比例逐渐下降,构造水和自由水的比例越来越高;当水温达到开始糊化温度时,由于

图2󰀁蒸煮过程中T21的变化趋势

Fig.2󰀁ChangetrendofT21duringthecookingprocess

淀粉分子间的氢键断裂,大量分子分散在水中,淀粉结合水

分子的能力进一步减弱,自由水的活度也由于少量淀粉的溶出而变弱,自由水和部分结合水逐渐转化成构造水;糊化终了,粽子含有约3/4的构造水和1/4的结合水,各种状态的水分与有机物的结合具有趋于一致的倾向。

2.3󰀁加压对粽子水分状态的影响󰀁加压前粽子表面的大米已基本糊化完成,故对粽子结合水的影响较小,加压对粽子,,󰀁󰀁生粽经过加热逐步熟化的过程中,大米中的水分含量一直都处于上升的趋势,而淀粉和水的结合力度以及相应水分含量的变化显得更为复杂,如图6所示。在白米粽没煮之前,大米与水分子的结合能力非常好,几乎全部是结合水;随着温度的升高,淀粉受热展开,吸收大量的水分,粽叶外面进

,

󰀁37卷31期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁余瑞鑫等󰀁粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究15409

图6󰀁白米粽糊化过程中水分状态的变化

Fig.6󰀁Changeofmoisturestateduringthecookingprocessof

Baimizong

和大肉粽配料中的主要物质已经进入到大米中,影响最大的是糖、盐和脂肪,糖和盐在大米体系中有均一化作用,改变体系的渗透压,使得更多的水分进入到大米里面转化成构造水,而脂肪与直链淀粉形成的螺旋包合物对热稳定,在水中加热到100󰀁也不会被破坏,加压有利于破坏这种包合物的结构,从而使之前少量没糊化的淀粉得以糊化,因此,加压能在一定程度上提高豆沙粽和大肉粽构造水的活度,如图7、8所示,加压能明显提高粽子T22值及其质子密度,与白米粽相比,

豆沙粽和大肉粽的变化更显著。

图8󰀁加压过程中T22质子密度的变化趋势

Fig.8󰀁ChangetrendofT22protondensityduringthepressing

process

这种差异可能是导致这3种粽子不同质构特性以及影响贮藏期的重要因素,它们之间的关系有待进一步研究。

3󰀁结论

(1)在蒸煮过程中,粽子的熟化过程与粽子水分状态的变化密切相关,因此,通过低场核磁共振研究粽子水分的状态来表征粽子熟化后的品质具有一定的可行性。

(2)豆沙粽和大肉粽的熟化温度明显要比白米粽高,这与配料中的主要物质糖、盐和脂肪等对大米糊化的影响有关。

󰀁󰀁(3)加压能明显提高豆沙粽和大肉粽构造水的活性,而对白米粽的影响较小。

󰀁󰀁(4)蒸煮终了,与白米粽相比,豆沙粽、大肉粽与水分的结合能力偏弱,水分含量偏高,这种差异可能是导致这3种粽子不同质构特性以及影响贮藏期的重要因素。参考文献

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图7󰀁加压过程中T22的变化趋势

Fig.7󰀁ChangetrendofT22duringthepressingprocess

󰀁󰀁虽然加压有利于更多的水分进入到粽子中,可以改善粽子的口感特性,但过度加压不但会影响到粽子的外形,而且构造水活性的提高也会给粽子的贮藏期带来负面的影响,

因此,在粽子的生产过程中,选择恰当的压力以及保压时间是保证粽子品质的一个重要环节。保压30min后,

豆沙粽和大肉粽的横向弛豫时间T22及其质子密度都比白米粽的高,

(上接第15406页)参考文献

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安徽农业科学,JournalofAnhuiAgr.iSc.i2009,37(31):15407-15409责任编辑󰀁庆瑢󰀁责任校对󰀁张士敏 粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究 余瑞鑫,顾振宇,韩剑众󰀁 * (浙江工商大学食品与生物工程…

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