超声波处理对糙米水分扩散特性的影响及作用机理研究

China is the world's largest rice producer and consumer countries. Brown rice because of rich in nutrients,has become one of the important choices for the consumers,but not acceptable by most consumers because of the poor taste and longer time to be fully cooked, which seriously constrained the rapid, health development of brown rice industry.However, the moisture diffusion property is the key point of edible quality of brown rice.Therefore, the objectives of this study is to determine the mechanism of moisture diffusion behavior and set the water diffusion model of ultrasonic treated brown rice. The microstructure of brown rice surface is observed in order to study the change of moisture diffusion characteristics in rice bran and endosperm. As well as the rheological properties, thermodynamic character and crystal character, is also investigated. Hopefully, provide basic data and theoretical foundation to the development of China's brown rice industry.

我国是世界最大的稻谷生产和消费国。糙米营养丰富，已成为消费者追求饮食健康、保证全面营养的重要选择之一。但是糙米蒸煮时间长、口感风味不佳等因素严重制约了我国糙米产业的健康、快速发展。糙米皮层和胚乳层的水分扩散特性，是糙米品质改良的关键因素之一，对糙米食用品质产生深远的影响。鉴于此，本项目拟以超声波处理为主要手段，重点研究糙米处理过程中表层微观结构的变化及其对糙米皮层、胚乳层水分扩散特性的影响；结合处理前后糙米淀粉流变学特性、热力学特性和晶体特性的变化，构建糙米水分扩散动力学模型；探明超声波处理对糙米水分扩散特性的影响及其作用机理，以期对我国食用糙米产业的快速发展提供新的基础数据和理论支持。

我国是世界最大的稻谷生产和消费国。糙米营养丰富，已成为消费者追求饮食健康、保证全面营养的重要选择之一。由于糙米蒸煮时间长、口感风味不佳等因素严重制约了我国糙米产业的健康、快速发展。因此，本项目以超声波处理为主要手段，优化建立了超声波处理糙米最佳工艺条件，研究了糙米处理过程中表层微观结构的变化及其对糙米皮层、胚乳层水分扩散特性的影响；解析了处理前后糙米淀粉流变学特性、热力学特性和晶体特性的变化，构建了糙米水分扩散动力学模型；探明了超声波处理对糙米水分扩散特性的影响及其作用机理，项目研究为糙米加工处理提供了一种新的思路，具有广阔的应用前景。主要点取得了以下研究结果：.（1）利用探头式超声波流体装置处理糙米，评价了不同条件下探头式超声波装置对糙米最适蒸煮时间的影响。结果表明：控温条件下超声波处理糙米的振幅为8、终点温度50℃，则糙米的最适蒸煮时间为25 min。控温超声波处理法对糙米的化学成分和营养品质损失小，且在外观、颜色、气味、硬度、粘度和接受度等方面更易于接受，以控温超声波处理可以实现糙米的高品质快速蒸煮。.（2）评价了槽式超声波处理对糙米品质特性及食味的影响，结果表明：超声波处理使糙米饭的持水率增加了30-53%，体积膨胀率增加了30%，且对糙米粒的白度指数和透光率影响较小，说明超声波处理保持了糙米样品较完整的皮层结构。同时，超声波处理对糙米的化学组成没有显著影响，且可以降低糙米的硬度，提高糙米的弹性和咀嚼度,而对其粘附性和粘聚性影响不大。超声波处理的糙米样品其感官评价总分均高于未处理的糙米。.（3）超声波处理对糙米吸水特性影响及机理研究结果表明：超声波处理糙米过程中主要作用在糙米的皮层，同时也对糙米淀粉的黏度特性、热力学特性和晶体特性产生了一定的影响，这些变化提高了糙米对水分的吸收速率；利用Peleg方程很好地模拟了糙米在60℃以下的水分吸收过程，模型回归系数R2≥0.996，水分扩散的测量值与预测值没有显著差异（R＜5%）。