核磁共振及成像技術在饅頭加工與儲藏過程中的研究.pdf

1、水分對于饅頭的品質(zhì)、口感及流變學特性等均會產(chǎn)生重要的影響，而面團的制作實際是一個水合的過程，其好壞直接關系到最終產(chǎn)品饅頭的質(zhì)量。目前，對于饅頭的加工過程和品質(zhì)變化機理的研究已有很多，但還沒有能夠從分子水平上加以闡述。本研究是采用新的分析手段，嘗試從分子水平上探討水分在面團制作和饅頭儲藏等過程中的作用。 核磁共振(NuclearMagneticResonance，NMR)和磁共振成像(MagneticResonanceImagin

2、g，MRI)技術是一種新型的非破壞的分析檢測手段，能夠直觀連續(xù)地檢測食品中水分的空間分布和遷移變化，可用來研究食品在不同加工過程，如冷凍、干燥、膠凝、浸泡和儲藏等過程中的物理、化學性質(zhì)的變化。本研究利用核磁共振及磁共振成像技術研究饅頭的加工、儲藏以及冷凍饅頭的復熱過程的質(zhì)構變化，為提高饅頭的品質(zhì)及儲藏期的延長提供科學依據(jù)。文中首先研究了面粉的吸水量以及水分和蔗糖對面團分子流動性的影響，接著研究了面團加工過程的兩個關鍵工序：攪拌和發(fā)酵。然

3、后，利用NMR技術研究了饅頭在室溫下儲藏過程中水分的遷移變化。最后，利用MRI技術研究冷凍饅頭微波復熱過程水分的變化遷移情況。利用NMR和MRI技術重點探討?zhàn)z頭加工過程、貯藏過程和冷凍復熱過程對其品質(zhì)的影響。 面粉水合形成面團的過程受各種因素的影響，比如面粉的化學組成、添加劑以及攪拌方式等等。利用NMR技術從水分流動性和結合能力的角度研究不同面筋含量面粉的吸水量。實驗發(fā)現(xiàn)，加水量為40％～55％的這段區(qū)域是面筋含量(濕基)為25

4、.4％、30.4％和35.8％的三種面粉的吸水旺期，期間面團的自由水含量迅速增加，而結合水含量趨于穩(wěn)定。實驗表明，面團中添加一定量的蔗糖能夠提高面團的橫向弛豫時間(TransverseRelaxationTimeforMxy，T2)，且不會改變面團T2隨含水量的增加而呈指數(shù)遞增的趨勢，這說明蔗糖的存在增強了面團體系中水分的流動性，減弱了水分與蛋白質(zhì)等大分子的結合趨勢，提高了面團中水分的利用率，從而改善面團的流變性。 根據(jù)面團T2

5、與攪拌時間曲線，我們將面團的攪拌過程分為三個階段：混合初始階段、面筋網(wǎng)絡形成與完善階段、面筋網(wǎng)絡破壞階段。NMR和MRI實驗的結果說明利用NMR和MRI技術研究面團的攪拌過程是可行的。采用濕面筋含量為25.4％面粉加工的饅頭面團的適宜攪拌時間為15min～25min。當然，在實際生產(chǎn)中，還是需要結合原料、產(chǎn)品需求、工藝條件、所使用攪拌設備等實際情況調(diào)整面團的攪拌時間。 面團T2與發(fā)酵時間曲線表明酵母添加量和發(fā)酵時間對面團的T21

6、和T22影響不大，對T23的影響則相對大很多，說明酵母的添加量和發(fā)酵時間對面團中自由水的影響要大于對結合水的影響。面團自由水表現(xiàn)出來的弛豫時間T23與發(fā)酵時間曲線在整個發(fā)酵期內(nèi)呈波浪形變化。酵母添加量越多，面團的T23越大。MRI實驗表明1.5％酵母的面團，在發(fā)酵過程中因酵母產(chǎn)氣速度過快導致面團內(nèi)部氣孔分布很不均勻，面筋網(wǎng)絡結構斷裂。相比較而言，0.5％酵母和1.0％酵母的面團發(fā)酵過程產(chǎn)氣速度比較平穩(wěn)，整個過程面團的質(zhì)子氣泡區(qū)域的分布比

7、較均勻，更適合用來加工饅頭面團。 利用NMR技術和質(zhì)構分析法研究饅頭在儲藏過程中硬度與弛豫性質(zhì)的變化。保鮮袋包裝組饅頭硬度變化緩慢，NMR性質(zhì)相對穩(wěn)定。直接儲藏組饅頭芯和表層的硬度在整個儲藏期內(nèi)均迅速增加，其中表層硬度在第7h開始發(fā)生急劇增加現(xiàn)象，而芯部硬度在第10h才開始產(chǎn)生急劇增加現(xiàn)象，這說明饅頭芯的老化變硬比表層老化變硬滯后。從流變學的觀點看硬度增加是饅頭老化的重要標志。通過對饅頭的硬度和NMR參數(shù)之間進行相關分析，發(fā)現(xiàn)它

8、們之間具有顯著相關性(P＜0.01)，儲藏期間饅頭的硬度指標與其水分存在狀態(tài)的變化密切相關，說明了水分遷移運動是導致饅頭老化的重要原因。 利用MRI技術研究冷凍饅頭微波復熱的過程水分的遷移變化。饅頭在受熱過程中水分的損失直接影響?zhàn)z頭的品質(zhì)。通過比較兩種復熱方式(微波蒸碗不加水復熱和加水復熱)對饅頭含水量的影響，我們得到加水復熱對饅頭的含水量有一定補償作用，而且饅頭MRI圖像上水分分布相對更均勻。采用加水高功率復熱是比較理想的復熱