黑木耳全粉性质研究及其与κ-卡拉胶对黑米凝胶特性的影响

作     者：董越 

作者单位：江西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖建辉

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：黑木耳全粉 κ-卡拉胶 黑米 冻融循环 凝胶特性 

摘      要：随着人们健康意识的提高,功能性食品的未来可期。黑木耳和黑米作为公认的保健食材,在市场上却鲜有相关的精深加工产品,鉴于κ-卡拉胶具有良好的凝胶特性,若将其进行复配开发应用于保健食品加工领域,将有拓展黑木耳与黑米的加工生产与利用价值。因此本论文在研究黑木耳全粉流变学特性的基础上,研究κ-卡拉胶对黑木耳凝胶冻融稳定性的影响;其次研究黑木耳全粉与κ-卡拉胶分别对黑米凝胶影响,并探究其复配物在冻融循环条件下对黑米凝胶的影响;最后将黑木耳全粉与κ-卡拉胶应用于黑米发糕的制备,研究其品质。具体研究结果如下:1、随着黑木耳全粉质量分数与蔗糖添加量的增加,黑木耳全粉悬浮液的动态黏弹性和剪切黏度逐渐增大;在热处理时间5-30min的实验范围内,随着热处理时间的增加,其动态黏弹性和剪切黏度降低;与单独的黑木耳全粉悬浮液相比,3种盐对降低其动态黏弹性和剪切黏度的影响是:氯化钙氯化钾氯化钠;在p H3～9范围内,随着p H升高,其动态黏弹性和剪切黏度呈现先升高后降低的趋势;与单独的黑木耳全粉悬浮液相比,3种亲水胶体均能提高其动态黏弹性和剪切黏度。2、在1～7次冻融循环下,随着κ-卡拉胶添加量的增加,黑木耳凝胶的贮能模量显著提高。此外,TPA结果显示κ-卡拉胶提高了不同冻融循环次数下的黑木耳凝胶的硬度、弹性及内聚性,说明κ-卡拉胶可以减缓黑木耳凝胶因冻融循环引起的不良物性变化。LF-NMR和FT-IR结果显示,添加κ-卡拉胶可以降低黑木耳凝胶中的冷冻水量,提高持水能力,表明添加κ-卡拉胶可以使黑木耳凝胶的弛豫时间缩短,氢键增强。DSC和XRD结果显示,添加κ-卡拉胶的黑木耳凝胶增加更多晶体,峰强更高,说明κ-卡拉胶改善了黑木耳凝胶的冻融稳定性。扫描电镜结果显示添加κ-卡拉胶使黑木耳凝胶形成了更均匀有序的蜂窝状孔洞,这有助于减少冻融循环过程的凝胶结构损耗。3、糊化和动态黏弹性特性测定结果显示,黑木耳全粉和κ-卡拉胶可以显著提高黑米凝胶的糊化粘度并促进冷却过程中黑米的凝胶化。此外,LF-NMR及TPA测定结果发现黑木耳全粉和κ-卡拉胶会抑制黑米凝胶内水分流动,并且使黑米凝胶的硬度及弹性显著增大。DSC、XRD及FT-IR测定结果显示,添加黑木耳全粉的黑米凝胶糊化焓从3.01J/g增加到5.94J/g,添加κ-卡拉胶的黑米凝胶的羟基伸缩振动峰从3390 cm降低到3374 cm,说明黑木耳全粉和κ-卡拉胶可提高黑米凝胶结构的稳定性。此外结合扫描电镜的结果,也进一步解释了两者对改善黑米凝胶结构效果的机制,证实添加黑木耳全粉和κ-卡拉胶可以使黑米凝胶形成更加有序的凝胶网络结构。4、动态黏弹性特性测定结果显示,在1～7次冻融循环下,相比于纯黑米凝胶,添加了黑木耳全粉/κ-卡拉胶的黑米凝胶贮能模量显著提高,结合TPA的结果,证明黑木耳全粉/κ-卡拉胶在冻融循环过程中增强了黑米凝胶稳定性。通过XRD和FT-IR的结果发现,黑木耳全粉/κ-卡拉胶-黑米的结晶区显著增加。通过LF-NMR指标发现,核磁共振弛豫时间T显著降低,表明黑木耳全粉/κ-卡拉胶抑制和阻碍了水在黑米凝胶中流动,同时,黑木耳全粉/κ-卡拉胶-黑米可以得到更小、更致密的多孔且结构稳定的黑米凝胶网络结构,说明黑木耳全粉/κ-卡拉胶可改善黑米凝胶的冻融稳定性。5、通过TPA测定黑木耳全粉、κ-卡拉胶、黑木耳全粉/κ-卡拉胶对黑米发糕品质的影响,结果显示黑木耳全粉、κ-卡拉胶、黑木耳全粉/κ-卡拉胶能一定程度上增加黑米发糕的弹性和内聚性。其中,添加黑木耳全粉/κ-卡拉胶制得的黑米发糕的效果最佳,说明黑木耳全粉和κ-卡拉胶对黑米发糕的凝胶特性具有一定的改善效果,且两者复配体系对黑米发糕的凝胶特性的改善效果最佳。通过比容与内部纹理结构来表征黑木耳全粉/κ-卡拉胶对黑米发糕品质的影响,结果显示黑木耳全粉/κ-卡拉胶显著增大了黑米发糕的比容、孔隙率和气孔密度,降低了黑米发糕的气孔均面积。LF-NMR结果显示添加黑木耳全粉/κ-卡拉胶会降低黑米发糕自由水的含量,抑制了水分的流动,变得更耐储存,说明黑木耳全粉/κ-卡拉胶对黑米发糕的品质具有一定的改善作用。