基于TA.XT型质构仪的小麦面坯(片)加工品质评价方法的研究

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为了更快速简便地将小麦面坯(片)进行品质在线测定和综合分类,满足工业化生产的实际需求,本研究以11种原小麦面粉和2种市售的小麦面粉为材料,采用谷物近红外分析方法对面粉的基本指标含量进行测定;运用粉质测定方法对面团的流变性进行测定;采用质构穿透的方法对面片的韧性和延展性进行了测定;采用质构剖面分析方法(texture profile analysis,简称TPA)对面坯、淀粉凝胶和面筋进行了测定。研究首先通过面片突破实验的测试,用小麦面片的韧性和延展性作为衡量指标,对小麦面粉的工艺进行确认。然后再利用相关分析和主成分-逐步回归分析寻求三种小麦粉品质测定方法之间的相关性,突出了质构测定的可实现性。最后运用聚类分析的手段,从两方面对所测定的面粉进行分类,对质构检测小麦面坯(片)的手段进行了评价。研究结果表明:(1)加水量、加盐量、揉面时间和醒面时间等因素对面片韧性和延展性都具有一定的影响。结合实际工业化生产需求,得出了各个单因素的最适工艺参数,即加水量50%(面粉干基)、加盐量2%、揉面时间为5min、醒面时间为10min。(2)谷物近红外检测、质构测定与粉质特性之间存在着一定的相关关系,粉质测定的吸水率与质构特性中的咀嚼性呈显著性相关,和质构特性中的粘着性、回复性,近红外测试中的水分含量、颗粒度、吸水率、沉降值的相关性呈极显著,相关系数r分别达到0.82、0.78、-0.68、0.88、0.80和-0.79;形成时间与质构检测中的粘性、近红外检测蛋白质含量呈显著性正相关,与沉降值呈显著性负相关,与质构中的粘着性、近红外检测的水分含量、颗粒度和吸水率呈极显著相关,相关系数r分别达到0.69、-0.73、0.79和0.72;稳定时间只与质构检测的延展性和粘着性呈显著性相关;弱化度与质构测定的粘性、延展性和粘着性呈负相关,其中与粘性的相关性极显著,相关系数r=-0.70;评价值与质构中的延展性、近红外检测中的水分含量、颗粒和吸水率显著性相关,其中评价值与水分含量呈负相关,除此之外,评价值与质构测试中的粘性、粘着性的相关性极显著,相关系数r分别为0.69和0.78。(3)逐步回归分析中,将小麦粉近红外成分含量测定和质构分析中得到的14项指标作为预测变量引入回归模型进行逐步回归分析,同时采用主成分分析消除预测变量间的多重共线性,构建了具有统计意义的吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和评价值的预测模型(P<0.0001),其中决定系数为0.997的吸水率模型使预测效果达到接近完美的水平。(4)TPA测定淀粉凝胶的弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性和回复性都与面坯的粘性有着显著或者极显著的关系。相关系数r分别达到-0.66、-0.61、-0.58、-0.67和-0.66。以上表明,面坯粘性和淀粉凝胶的弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性和回复性全部呈负相关,其中淀粉凝胶的咀嚼性、回复性和面坯的粘性呈极显著负相关。TPA测定的面筋质构特性和面坯质构特性大部分不存在相关性。仅有面筋的粘性和面团弹性、黏聚性呈负相关性,相关系数r分别为-0.56和-0.80。其中面团的黏聚性和面筋的粘性呈极显著负相关性。(5)通过以不同的质构指标为变量的面坯(片)聚类分析,得到了两组近似程度超过50%的不同分类组,证明了通过质构分析对面坯(片)品质的控制和分类是存在一定的可靠性的。但是由于样本量和实验误差的问题,实验还是存在一些有待解决的问题。
摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
第一章 文献综述第11-22页
    1.1 小麦第11页
    1.2 小麦面粉第11-13页
        1.2.1 蛋白质第12页
        1.2.2 淀粉第12-13页
    1.3 质构第13-18页
        1.3.1 质构仪第13页
        1.3.2 质构特性第13-17页
        1.3.3 质构特性在小麦及其制品品质评价中的应用第17-18页
    1.4 谷物近红外仪的应用研究进展第18-19页
    1.5 布拉本德粉质仪的应用研究进展第19-20页
        1.5.1 粉质仪的原理第19页
        1.5.2 粉质曲线的评价第19-20页
    1.6 存在的问题第20页
    1.7 本研究的主要内容及技术路线第20-22页
        1.7.1 研究内容第20-21页
        1.7.2 技术路线第21-22页
第二章 小麦面团的制备工艺优化第22-27页
    2.1 前言第22页
    2.2 材料和方法第22-23页
        2.2.1 材料和设备第22-23页
        2.2.2 实验方法第23页
        2.2.3 数据分析第23页
    2.3 结果分析第23-26页
        2.3.1 加水量对面团(片)质构的影响第23-24页
        2.3.2 加盐量对面团(片)质构的影响第24页
        2.3.3 揉面时间对面团(片)质构的影响第24-25页
        2.3.4 醒面时间对面团(片)质构的影响第25-26页
    2.4 讨论第26页
    2.5 结论第26-27页
第三章 质构、近红外检测与小麦粉质检测的回归分析第27-38页
    3.1 前言第27页
    3.2 材料与方法第27-28页
        3.2.1 材料第27页
        3.2.2 仪器与设备第27-28页
    3.3 方法第28页
        3.3.1 质构测定第28页
        3.3.2 粉质测定第28页
        3.3.3 近红外测定第28页
        3.3.4 数据分析第28页
    3.4 结果与分析第28-36页
        3.4.1 近红外检测、质构测定与粉质特性之间的相关性分析第28-33页
        3.4.2 14 个预测变量(自变量)的多重共线性诊断第33页
        3.4.3 主成分分析第33页
        3.4.4 近红外和质构仪检测指标对粉质特性的逐步回归分析第33-36页
    3.5 讨论第36-37页
    3.6 结论第37-38页
第四章 以质构指标为变量的聚类分析在小麦品质研究中的应用第38-46页
    4.1 引言第38页
    4.2 材料和方法第38-39页
        4.2.1 材料第38页
        4.2.2 仪器与设备第38页
        4.2.3 实验方法第38-39页
        4.2.4 数据处理第39页
    4.3 结果分析第39-45页
        4.3.1 淀粉凝胶质构特性、面筋质构特性和面团质构特性的相关性第39-40页
        4.3.2 面坯质构指标因子分析第40-41页
        4.3.3 淀粉凝胶、面筋质构指标因子分析第41-42页
        4.3.4 聚类分析第42-45页
    4.4 讨论第45页
    4.5 结论第45-46页
第五章 讨论与结论第46-49页
    5.1 讨论第46页
    5.2 结论第46-47页
    5.3 研究的创新点第47页
    5.4 问题与展望第47-49页
参考文献第49-55页
致谢第55-56页
作者简介第56页
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