基本信息
- 项目名称：
- 方便米饭酶法抗回生研究技术
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验旨在运用多酶法协同改良方便米饭制作工艺，增强方便米饭抗回生能力，从而提高方便米饭品质，最终达到提高方便米饭市场竞争力的目的。实验分别运用α-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶处理方便米饭，选取酶浓度、酶作用时间、酶作用温度3个因素进行单因素实验，比较不同酶的实验效果，筛选出β-淀粉酶、纤维素酶进行进一步实验，并进行了两种酶最佳抗回生配比的研究。
- 详细介绍：
- 本实验通过对干燥方便米饭酶法抗回生技术的研究得出，β-淀粉酶（0.3 g/L）对于方便米饭的复水率有提高，提高率为3 %，其最佳用量是0.10mL / g大米，最佳作用温度是50 ℃，最佳作用时间是60 min。纤维素酶（0.3 g/L）对于方便米饭的复水率也有提高，提高率为1 %，其最佳用量是0.08mL / g大米，最佳作用温度是35 ℃，最佳作用时间是80 min。纤维素酶与β-淀粉酶配比在1:4（v/v）时，最佳配比作用温度是70 ℃，最佳作用时间是60 min时方便米饭的复水率最高。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品撰写目的： 本实验充分利用现代生物技术—酶制剂，改善大米的糊化特性与复水率等物性，提高人体对其营养素的消化吸收能力，间接地提高方便米饭的营养价值，为生产高品质干燥型方便米饭奠定技术支持。 作品基本思路： 本作品实验分别运用多种酶处理方便米饭，选取酶浓度、作用时间、作用温度3个因素进行单因素实验，比较不同酶的实验效果，筛选出两种酶进行进一步实验，并进行最佳抗回生配比的研究。
科学性、先进性及独特之处
- 作品的科学性： 回生是引起方便米饭品质降低，导致当前方便米饭消费者接受程度降低的主要原因。故科学合理的方便米饭加工工艺以防止成品米饭老化，是生产该类产品的关键。 先进性和独特之处： 与当前国内外已有技术比较，我们率先引入了多酶法协同防止米饭回生的技术。在作品中，我们掌握了修饰米粒组织结构从而提高米粒复水性的关键工艺与参数，显著减缓方便米饭回生结速率，产品各项指标优于市场同类产品。
应用价值和现实意义
- 作品的实际应用价值： 国内外已有理论研究表明有些酶具有抑制米饭回生的作用，本作品引入多酶法协同作用，经研究所得产品各项指标优于市场同类产品。 作品的现实意义： 目前，方便米饭市场正处于新兴状态，运用酶法改善方便米饭品质，将使这种适合亚洲人口味的方便食品赢得广阔的市场。并且，方便米饭不经油炸的制作工艺，符合现代人追求健康的消费理念，未来将可能取代方便面成为最受消费者欢迎的方便食品。
学术论文摘要
- 本实验旨在运用酶法改良方便米饭制作工艺，增强方便米饭抗回生能力，从而提高方便米饭品质，最终达到提高方便米饭市场竞争力的目的。实验分别运用α-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶处理方便米饭，选取酶浓度、酶作用时间、酶作用温度3个因素进行单因素实验，比较不同酶的实验效果，筛选出β-淀粉酶、纤维素酶进行进一步实验，并进行了两种酶最佳抗回生配比的研究。结果表明：β-淀粉酶和纤维素酶对方便米饭抗回生效果较好，纤维素酶与β-淀粉酶配比在1:4（v/v）时，方便米饭的复水率最高。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 本实验通过对干燥方便米饭酶法抗回生技术的研究得出，纤维素酶与β-淀粉酶配比在1:4（v/v）时，最佳配比作用温度是70 ℃，最佳作用时间是60 min时方便米饭的复水率最高。
参考文献
- 主要参考文献： [1] 康东方, 何锦风, 王锡昌. 我国方便米饭的生产现状和研究前景[J]. 粮食加工, 007, 32(1) : 40 - 42. [2]Champagne T，Lyon G．Effects of post harvest processing Oiltexture P profile analysis of cooked rice[J]．Cereal Chemistry，1998，75(2)：181～186． [3]juliana B O．Asian perspective on rice sensory quality[J]．Cereal Foods World，2001，12(46)：531～535． [4]李长河, 张照云. 试述方便米饭的发展现状与前景[J].现代化农业, 2004 (11) : 38 - 39. [5]张茂祥. 黑米方便米饭的开发[J]. 安徽农业科学,2006, 34 (3) : 565 - 566. [6]佟月英. 干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响[J]. 农业机械学报, 2003, 34 (2) : 54 - 57. [7] 康东方, 何锦风, 王锡昌. 探讨干燥方法对方便米饭品质的影响[J]. 现代食品科技, 2007, 23 (1) : 50 - 53. [8] Sinelli N，Benedetti S，Bottega G，et al．Evaluation of the optimal cooking time of rice by using FT-NIR speetroseopy and all electronic nose[J]．Journal of Cereal Science，2006，44(3)：137～143． [9]Tomlinson K，Manful J T，Larwer P，et a1．Urban consumerpreferences and sensory evaluation of locally produced andimported rice in west Africa[J]．Food Quality and Preference，2005，14(16)：79~89．
同类课题研究水平概述
- 国内外研究现状： 1）淀粉回生机理研究进展 方便米饭在干燥过程中极易发生淀粉的老化，老化淀粉晶体强度比生淀粉低，比熟淀粉高，不易消化，使食品的质构与消化性劣化，降低产品的食用品质。米制品老化的主要原因是淀粉的老化结晶，其中，支链淀粉的外侧支链首先形成双螺旋结构，再由此为基本单位叠加形成晶粒，并导致淀粉颗粒刚性的增加及宏观体系力学性能向脆硬方向的转化。回生的过程就是随着分子重新排列的进行，淀粉糊化后的胶体结构被破坏，吸水能力下降，水分析出。回生的结果就是水分散失，淀粉链重新由无定形态变为晶体，淀粉分子侧链与侧链之间相互靠近，发生分子之间的相互作用，链条之间相互约束，相互限制自由空间变小，柔韧性、摆动能力消失，强度增加，此时食品变干变硬，食用品质大副下降。研究中发现，回生的淀粉很难再次糊化。 2）淀粉抗回生研究进展 将淀粉类食物的储存温度控制在60℃以上或－7℃以下，淀粉类食物不容易发生老化。另外，当淀粉类食物的水分含量在70％以上或在10％以下时。可有效延缓其老化。 在淀粉质食品生产中添加淀粉酶、脂肪酶等酶制剂能起到抗老化的作用。α－淀粉酶能将面粉中的损伤淀粉连续不断地水解成小分子糊精和可溶性淀粉，这些小分子糊精阻止了淀粉与面筋蛋白中的麦谷蛋白之间的相互作用，从而起到延缓淀粉老化的作用。 3）抑制方便米饭回生技术研究现状 当前干燥型方便米饭抗回生的技术主要包括原料选择、生产工艺优化以及使用包括乳化剂、磷酸盐等在内各类食品添加剂。 在生产工艺方面，浸泡目的是米粒充分吸水，蒸煮时易于糊化。蒸煮是米粒吸水糊化成为米饭的过程，米饭的糊化度要达到90％上，糊化程度不够，方便米饭复水性差；糊化过度，使米饭粘连，复水时造成有的米粒不能充分复水，此外还使成品米饭碎米率增加等。干燥的目的是使米饭水分含量达到10％以下，迅速固定米饭α化状态，防止米饭老化；迅速蒸发水分，使米粒内部形成致密微小孔洞，使米饭能充分复水。在热风干燥、微波干燥、微波热风干燥及真空冷冻干燥等方法中, 热风干燥和微波干燥的效果较差, 而微波热风干燥的效果要优于前两种, 特点是复水快、干燥时间短。真空冷冻干燥是方便米饭脱水最佳的方法。 总上，利用组合酶对纯淀粉溶液进行抗回生的报道已有，且效果十分明显，但没有查阅到利用酶进行方便米饭抗回生的技术研究。
