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我国米糠资源丰富,但由于其不饱和脂肪酸含量丰富、内源酶活性高,导致其货架期很短,米糠快速酸败变质的特性严重阻碍了这一宝贵可食用资源的深度开发与利用。微波辐射具有穿透性强、加热时间短、加热均匀、对营养物质破坏少等优点。现有研究表明,米糠微波稳定化效果优于传统热处理,但是现有研究一般采用家用微波炉作为试验仪器,而关于米糠连续式微波在线稳定化技术研究报道较少。为此,论文在建立米糠脂肪酶(LA)与脂肪氧化酶(LOX)的快速测定方法基础上,采用自主研发的连续式微波稳定化装备,研究米糠在线微波钝化酶工艺及微波辐射对其品质的影响,为微波稳定化技术的工业化应用提供理论依据。论文主要研究内容与结果如下:
(1)建立了一种快速测定米糠中LA活力的铜皂比色法。其酶活测定条件为:首先将米糠部分脱脂并低温烘干,随后调节其水分活度至0.8,每克米糠加入0.75mL橄榄油,45℃下催化反应2h后提取生成的游离脂肪酸,最后以铜皂比色法测定游离脂肪酸含量。
(2)建立了一种改良的快速测定米糠中LOX活力的紫外光谱法,并研究了米糠LOX部分酶学性质。其LOX活力测定条件:反应缓冲体系组成为2.0mL0.05M磷酸盐缓冲溶液(pH7.5),200μL底物溶液中亚油酸的浓度为2.53mM、吐温-20的浓度为0.08%(w/v);检测波长234nm,温度为25~35℃。米糠LOX最适pH为7.5,最适温度35℃;粗酶液添加量在10~40μL范围内,酶促反应速率与粗酶液添加量成正比,△OD234/min=0.001V-0.0026(R2=0.9996);米糠LOX酶促反应最大速率Vmax=0.136△A/min。
(3)采用改进设计的微波稳定化装备,研究并优化微波在线钝化米糠LA的工艺,并评估了米糠的微波稳定化效果。设定米糠的在线处理量为20kg/h左右,优化的微波钝化LA的处理条件为:微波功率4kW、处理时间13min、风量80m3/h;微波处理后,米糠LA活力为对照组的34.47%。在15~25℃下贮藏60天后,其酸价仅上升6.67%,微波处理有效提高了米糠的贮藏稳定性。
(4)采用扫描电镜与气相色谱仪等,分析了微波辐射对米糠的微观结构和脂肪酸组成的影响;同时研究了微波辐射对米糠贮藏品质的影响。结果表明,微波辐射后,米糠微观上呈熔融状,分析为微波辐射使米糠中油脂、蛋白质及淀粉之间原有的空间结构发生了一定的改变;微波处理的米糠与未处理前相比具有相同的脂肪酸组成。加速贮藏期内米糠LA活力呈下降趋势,LA未发生吸湿复性;研究中PE封口袋和真空包装在抑制酸价上升方面无显著差异。