真空调质对小麦籽粒水分迁移和品质的影响及控制机理研究

Wheat tempering (also called conditioning) is the key of wheat processing and decided section, the tempering is a physical process and chemical process, the qualitative results will directly affect the machining efficiency and quality of flour, conventional and tempering method is easy to cause microorganism growth , vacuum conditioning can greatly shorten the tempering time. Studied in this paper on the condition of vacuum tempered wheat as the research object, using XPS, SEM, fluorescence tracking, MRI, HPLC, RVA, TPA method, discusses the grain moisture distribution and moisture migration patterns under different tempering conditions, exploration the effect of endosperm cell wall AX on moisture migration velocity, find the influence of surface chemical composition analysis of flour particles and flour on dough rheological properties of wheat gluten, starch, food production, establishing vacuum tempering condition - moisture migration - moisture distribution - endosperm fracture mode - flour surface chemical composition - flour quality relationship model, deeply reveal the effect and mechanism of vacuum tempering on water migration in wheat kernel and flour quality. This study is helpful to improve the scientific understanding and awareness of moisture migration pathway in wheat tempering process and wheat endosperm fracture mode, and also found the theoretical basis for the application of vacuum wheat tempering technology.

小麦调质（也称润麦）是小麦加工的关键和决定环节，调质既是物理过程又是化学过程，调质的效果将直接影响加工的效率和面粉质量，常规的调质因时间长易造成微生物滋生，真空调质可大大缩短调质时间。本研究拟以真空条件下的调质小麦为研究对象，采用XPS、SKCS、MRI、SEM、HPLC、RVA、TPA等方法，探讨小麦籽粒在不同调质条件下的水分分布和水分迁移规律，探索胚乳细胞壁AX组成对水分迁移速度的影响，分析面粉颗粒的表面化学成分和面粉的面筋蛋白特性、面团流变学特性、淀粉粘度特性、食品制作特性以确定胚乳断裂方式对面粉品质的影响，建立真空调质-水分迁移-水分分布-胚乳断裂方式-面粉表面化学组成-面粉品质的影响关系模型，深度揭示真空调质对小麦籽粒水分迁移及面粉品质的影响机理。本研究结果对于增进对小麦调质过程的水分迁移途径、小麦胚乳在加工时的断裂方式的科学理解和认识，为小麦真空调质技术的应用奠定理论基础。

本课题针对目前小麦调质时间长造成磨粉效率低，易产生微生物污染的现状，研究了真空调质对小麦籽粒水分分布和制粉的影响。利用核磁共振技术探明小麦籽粒在真空下调质时的水分迁移和水分分布规律。研究探索了调质时间、真空度等因素对不同品质小麦调质过程水分迁移速度的影响规律及真空条件对调质过程中水分迁移速度的影响作用。探索了调质效果影响小麦胚乳破碎方式和面粉表面化学组成进而影响面粉品质的机理。其结果如下：.1.研究发现了小麦籽粒在调质过程中，结合水、束缚水和自由水的重新分布规律。当加水量一定时，结合水、束缚水随着调质的进行不断增加并在一定时间达到峰值，而自由水却不断减少；而在调质时间一定时，随着加水量的增加，结合水和束缚水的含量同样也不断增加直至峰值，而自由水的含量也呈线性增加。软麦和硬麦表现了相同的趋势但变化幅度有所不同。从数据角度证实了利用核磁共振的质子信号能够精确指示小麦调质过程中的水分分布。.2.研究发现了真空润麦能够大大加快小麦调质的速度，使小麦籽粒中的结合水快速达到峰值状态，完成调质。在不同的水分分布条件下，制粉时出粉率和面粉的灰分都有一定程度的变化。通过真空调质参数的调控可以改善小麦籽粒的水分分布，提高调质效果，从而提高制粉的效率和质量。同时由于调质时间缩短，真空调质在一定程度上阻碍了微生物的繁衍，对小麦制粉的食品安全具有积极的价值，为真空调质的应用奠定了理论基础.3. 通过X射线光电子能谱分析的对小麦粉颗粒表面化学组成分析研究表明：具有不同表面化学组成的小麦粉颗粒其具有不同的面粉品质。因此基于调质效果变化的小麦在制粉后可能产生具有不同表面化学特性的面粉颗粒，真空调质对小麦籽粒水分分布和调质效果带来的改善能够对小麦的制粉品质带来积极的影响。研究从侧面证实了小麦真空调质的价值，为小麦真空调质在小麦制粉行业的应用奠定了理论基础。