醒面对面团水分状态、微观形态和物性的影响研究

为研究醒面对冷冻面团品质的影响,本文研究了醒面过程中(0、30、60、90、120 min),面团水分分布的变化规律以及面团冷冻后冰晶分布、微观结构和蠕变恢复特性的变化。结果表明:随着醒面时间的延长,面团中可冻结水含量降低了0.96%;微观结构的结果表明,面团在冻结过程中形成的冰晶空隙和数量逐渐减小,冰晶分布越来越均匀;随着醒面时间从0 min延长至120 min,冷冻面团的平均空隙面积从22.65减小到11.80,空隙数目从10627.00减少到3346.00;随着醒面时间的延长,在蠕变阶段,冷冻面团的最大蠕变柔量Jmax显著增加(P<0.05),零剪切粘度η0显著降低(P<0.05);面团醒发120 min后,冷冻面团最大蠕变柔量Jmax降低了0.50×10^(-4)Pa^(-1),零剪切粘度η0降低了0.43×10^(5)Pa^(-1),这说明冷冻面团的硬度降低,面团的形状更容易保持;在恢复阶段,瞬时柔量J_(0)与黏弹性柔量J_(m)分别增加了1.26×10^(-4)和2.88×10^(-4)Pa^(-1),冷冻面团的恢复力增加。综上,醒面降低了面团中可冻结水的含量,提高了面团的持水力,减小了冷冻过程中冰晶对面团网络结构的破坏,从而提高了冷冻面团的品质。

小麦粉面团形成过程水分状态及其比例变化

为揭示小麦粉面团形成过程水分状态和比例、面团结构的变化,以及这种变化与粉质仪和拉伸仪表征的质量特性之间的关系;认识面团形成过程表征筋力强弱的物质基础和变化机理。选用中筋(宁春4号)和强筋(师栾02-1)小麦品种为试验材料,利用低场核磁共振技术测定粉质仪和面过程、拉伸仪醒发拉伸过程不同时间点面团水分状态和比例的变化;利用红外显微成像技术分析面团形成过程不同取样点蛋白质和淀粉的分布及结构变化。结果表明,面粉原料中主要为弱结合水。面粉在粉质仪加水搅拌形成面团后,水分状态和比例发生显著变化,面团中的水可以分为强结合水(T_(21))、弱结合水(T_(22))和自由水(T_(23))。面团搅拌形成过程中,中筋小麦品种宁春4号面团中的强结合水比例显著降低;师栾02-1的强结合水的弛豫时间在和面终点消失,弱结合水的弛豫时间显著延长,而自由水的比例显著增加(P<0.05)。强筋小麦粉强结合水的保持时间较长。拉伸过程加盐和不加盐对同一取样点、同一种水分状态之间的水分弛豫时间和比例无显著影响;宁春4号自由水的弛豫时间在加盐和不加盐处理时都显著缩短(P<0.05)。湿面筋含量高、筋力较强面团的蛋白质网络结构致密。粉质仪和面过程强结合水和弱结合水弛豫时间和比例的变化,与面筋含量和强度有关。该结论可为面制品加工过程和面工艺选择与优化等方面提供一定的理论参考。

蒸煮过程中稻米水分状态的质子核磁共振谱测定

对 3种稻米蒸煮过程中水分的状态进行了 1 H- NMR测定。结果表明 ,不同品种的原料稻米具有相近的弛豫特征。但在蒸煮过程中 ,纵弛豫时间会因品种的不同而呈现出显著的差异。分析结果认为 ,稻米中水分的存在状态有自由水、构造水和结合水等 3种形式。蒸煮过程中各种稻米水分状态的差异与谷粒中有机物的理化特性密切相关 ,并可能是导致米饭具有不同食味特性的重要原因。

水稻生长过程中籽粒水分状态和横向弛豫特性分析

【目的】基于低场核磁共振(LF-NMR)技术观察水稻抽穗到成熟过程中籽粒水分状态的变化,探讨淀粉、蛋白质的积累效应对前者的影响,为水稻品质形成规律提供数据参考。【方法】对抽穗后63 d内的"越光"有机稻间隔采样,测定籽粒的百粒重、硬度、水分含量、淀粉含量和蛋白质含量,比较水稻在抽穗后不同生长时期的整体品质变化,通过LF-NMR测定的横向弛豫参数定性和定量地分析籽粒中的水分动态,探讨水稻品质形成过程与水分状态的相关联系。【结果】在抽穗后7—14 d百粒重和淀粉含量增长速率最快,两者表现极显著正相关(P<0.01)。籽粒硬度分别与淀粉含量和蛋白质含量都极显著正相关(P<0.01),与水分含量极显著负相关(P<0.01)。水分含量在抽穗后7—56 d从57.16%呈指数型下降到22.39%。淀粉含量在抽穗后42 d内呈"S"型曲线增长至50.47 g/100 g湿基。蛋白质含量在抽穗后7—49 d线性地增长至峰值6.56 g/100 g湿基。总体而言,水稻籽粒在抽穗后49 d左右整体品质已经形成。LF-NMR反演图谱表明在抽穗后7 d内籽粒部分水分往高自由度方向移动。抽穗后7—21 d,反演曲线整体向左迁移,表征流动性最弱"结合水"的T2b峰出现,表征束缚水的T_(22)峰发生峰的分化现象。4种横向弛豫时间T_(2b)、T_(21)、T_(22)和T_(23)随生长时期而减小,水稻籽粒中的整体氢质子自由度在逐渐降低。抽穗后21 d左右,"结合水"的峰比例超过束缚水和自由水的峰比例总和。籽粒内的水分含量和横向弛豫参数(T_(2b)、T_(21)、T_(22)、T_(23)、A_(2b)、A_(22)和A_(23))都随生长时期极显著地变化(P<0.01),而且淀粉和蛋白质积累与前者变化具有极显著的相关性(P<0.01)。尤其是淀粉充实胚乳细胞,水分子被淀粉颗粒包围或与其中的亲水基团氢键作用,使得整体水分状态向"结合水"的方向迁移。基于对横向弛豫信号的主成分分析,发现抽穗后42 d内不同生长时期的籽粒水分状态差异显著,42 d后整体趋于稳定。【结论】水稻灌浆期间,籽粒内部水分状态与淀粉和蛋白质的积累显著相关;"结合水"的比例逐渐上升,束缚水和自由水的比例显著下降;利用LF-NMR技术可以有效分析抽穗后不同生长时期籽粒的整体水分动态变化。

乳化剂对冷冻面团水分状态和玻璃化转变温度的影响

乳化剂能通过改变面团中的水分状态来改变面团的玻璃化转变温度(Tg)和低温贮藏后的微观结构。利用低场核磁共振技术(LF-NMR)研究乳化剂对面团中水分状态的影响,并利用差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)研究乳化剂对面团的Tg和低温贮存后面团微观结构的影响。结果表明:乳化剂能不同程度地降低面团中自由水含量,当加入0.15%双乙酰酒石酸单(双)甘油酯(DATEM)时,面团中自由水含量相对空白面团减少了5.78%;乳化剂也改变了面团的Tg,空白面团的Tg为-31.3℃,当加入0.50%的单甘酯时,面团的Tg为-17.3℃,提高了14℃,而山梨醇酐单硬脂酸酯(SP60)和卵磷脂在本实验的添加量范围内,未能将面团的Tg显著提高;乳化剂能不同程度的改善低温贮藏后面团的微观结构,尤其是加入0.50%单甘酯或0.15%DATEM后,面团实现玻璃化贮存,其微观结构得到了很好的保护。

LF-NMR对稻谷干燥过程中水分状态变化的研究

采用低场核磁共振技术(LF-NMR)对稻谷干燥过程中水分状态的变化情况进行了追踪研究。结果表明:稻谷中所含的结合水最多,占80%以上,自由水和不易流动水很少,分别为8.6%和4.7%;在干燥过程中,随着干燥时间延长稻谷中的水结合得越来越紧密;稻谷中不同状态的水分之间存在着一定的相互转换与渗透;水泥地晾晒与篾席晾晒对稻谷中不同状态的水分分布影响不大。

正常性种子和顽拗性种子中水分状态的差异

用核磁共振法可检测出正常性种子和顽拗性种子脱水过程中水分状态变化显著不同，即正常性种子的自由水可完全失去，束缚水得以保留；而顽拗性种子中水分呈现均一状态，干燥时缓慢失去，看不出自由水和束缚水的区别．这两类种子中水分状态的差异可能与其代谢状态有关．

不同肥力水平农田生态系统SPAC水分状态及能量特征

通过对农田生态系统土壤 -植物 -大气连续体系 (SPAC)水分、温度等昼夜观测 ,确定温度是影响 SPAC水分能量的重要因素 ,土壤水势呈现温度正效应 ,植物、大气水势呈现温度负效应。温度与土壤 -植物间水势差 (ψS- P)和植物 -大气间水势差 (ψP- A)呈正相关。农田生态系统 SPAC水分热力学函数研究得出 ,不论高、低肥区 ,冬小麦在不同生长发育时期 ,水分的相对偏摩尔自由能 (ΔG)均为土壤 >植物 >大气 ;水分相对偏摩尔熵 (ΔS)、焓 (ΔH)均为大气 >植物 >土壤 ;冬小麦在拔节期和扬花期 ,土壤水 ΔG皆为高肥区 <低肥区 ;植物水分 ΔG拔节期为高肥区 >低肥区 ,扬花期相反为高肥区 <低肥区 ;两个生育期大气水分 ΔG均为高肥区 >低肥区。在拔节期土壤 -植物间水分的 ΔG差值 (ΔGS- P=ΔGS-ΔGP)、植物 -大气间水分ΔG差值 (ΔGP- A=ΔGP-ΔGA)均为高肥区 <低肥区 ,扬花期ΔGS- P为高肥区 >低肥区 ,而ΔGP- A为高肥区 <低肥区。

保水剂及冷风干燥对鱼糜溶胶水分状态的影响研究

目的:探讨保水剂及冷风干燥对鱼糜溶胶水分状态的影响。方法:将鱼糜中添加不同保水剂制成溶胶,经冷风干燥一定时间后进行高温处理,测量冷风干燥不同时间后水分含量、水分活度和水分状态的变化,通过5分法评分标准评定鱼糜溶胶高温处理后的凝胶特性。结果:随着冷风干燥时间的延长,空白组及添加保水剂组的鱼糜溶胶的水分含量均呈现下降趋势,添加保水剂组的水分含量降低速率均小于空白组;水分活度也呈现一定的下降趋势,添加保水剂可显著降低鱼糜溶胶的水分活度,弛豫时间T21和T22明显向低的弛豫时间方向迁移,鱼糜溶胶中的结合水和自由水含量随冷风干燥时间的延长均呈现上升趋势,而不易流动水呈现下降趋势,另外,鱼糜溶胶高温处理后的凝胶特性呈现上升的趋势。结论:降低水分含量可有效提高鱼糜溶胶高温处理后的凝胶特性,同时可通过添加保水剂改变水分活度和水分状态从而进一步提高鱼糜溶胶的高温处理热稳定性。

热压干燥过程中热压板温度对杨木水分状态的影响

【目的】对热压干燥过程中杨木锯材芯层温度和压力进行测试,探究热压板温度对热压干燥过程中杨木锯材芯层温度和压力等参数及水分状态的影响,为热压干燥机理研究提供依据。【方法】采用集成探针同步测量并记录热压干燥过程中杨木锯材芯层温度和压力,通过对杨木锯材芯层压力测量值与测量温度对应的饱和蒸汽压力值(压力理论值)进行对比分析,进而推测热压板温度对热压干燥过程中杨木锯材水分状态的影响。【结果】当热压板温度从120℃升高到140℃时,杨木锯材芯层压力峰值从146.4 k Pa增大到213.1 k Pa,相应温度峰值从102.8℃升高到123.7℃,温度和压力同时达到峰值,到达峰值时间从17.5 min缩短到11.6 min。当热压板温度为120和130℃时,含水率高于纤维饱和点的杨木锯材芯层水分为过压的未饱和水,热压干燥后杨木锯材芯层终含水率(48.55%和49.88%)高于纤维饱和点;当热压板温度升高到140℃时,杨木锯材芯层自由水受热汽化形成水蒸气,并随着蒸汽温度的升高由饱和状态转化为过热状态,热压干燥后杨木锯材芯层终含水率(27.70%)低于纤维饱和点。【结论】热压干燥过程中热压板温度越高,杨木锯材芯层温度和压力达到的峰值越高,峰值持续时间越短。热压干燥过程中含水率高于纤维饱和点的杨木锯材水分状态根据热压板温度不同,可为液态水(过压的未饱和水)、饱和水蒸气或过热蒸汽状态。

金属离子对豆腐凝胶模型水分状态的影响

采用大豆分离蛋白模拟传统豆腐的凝胶形成过程,研究了几种金属离子对豆腐凝胶模型水分状态的影响。结果表明:随着Na+、Mg2+浓度的增加,石膏凝固豆腐凝胶模型的溶涨率和平衡水含量均降低,而随着Ca2+浓度的增加,豆腐凝胶模型的溶涨率和平衡水含量升高。随着金属离子的加入,石膏凝固豆腐凝胶模型的可冻水含量下降。在非冻结水方面,随着Ca2+浓度的增大,Wnf值越来越大。但是Na+和Mg2+对凝胶中非冻结水含量影响情况相反。另外,金属离子的加入会缩短凝胶形成时间,说明金属离子促进豆腐凝胶的形成。这为进一步研究传统豆腐凝胶形成的机理和开发新型豆制品提供了理论依据。

保水缓释氮肥水分状态与吸持特征研究

保水肥料的水分有效性不但取决于保水肥料的吸水倍率,还取决于水分在保水肥料中的存在状态及吸持特征。首次用差示扫描量热仪(DSC)和水分特征曲线方法对实验合成的保水缓释氮肥水分状态及吸持特征进行了研究。发现保水缓释氮肥的自由水+束缚水含量随着平衡含水量增大而提高,保水缓释氮肥平衡含水量中94%以上为自由水+束缚水,其与普通水具有相同或相近的热力学性质,其相当于土壤重力水,毛管水和薄膜水之和,保水缓释氮肥所持水分90%以上是植物有效水。保水缓释氮肥的结合水占5%以下,其相当于土壤吸湿水,是植物难利用水。DSC测定的有效水(94%)和水分特征曲线测定的有效水(91%)十分接近,因此,DSC可作为评价吸水保水缓释肥料有效性快速方法。保水缓释肥料可增加土壤持水量,降低土壤水分蒸发,提高土壤保水和释水量。保水缓释氮肥合成过程中待聚液保温时间是一个重要工艺参数。

水分状态对鱼糜凝胶高温处理热稳定性的影响

探讨不同水分含量及状态对鱼糜凝胶高温处理热稳定性的影响。将鱼糜中添加不同保水剂制成凝胶,经冷风干燥一定时间后进行高温处理,测量冷风干燥不同时间后水分含量、水分活度和水分状态的变化,通过5分法评分标准评定高温处理后鱼糜凝胶的凝胶特性。结果表明:随着冷风干燥时间的延长,空白组及添加保水剂组的鱼糜凝胶的水分含量均呈现相同的下降趋势,水分活度也呈现一定的下降趋势,但下降幅度不尽相同,鱼糜凝胶中的不易流动水和自由水的含量均有一定程度的变化,另外,高温处理后鱼糜凝胶的凝胶特性呈现上升的趋势。说明降低水分含量可有效提高高温处理鱼糜凝胶的凝胶特性,同时可通过添加保水剂改变水分活度和水分状态从而进一步提高鱼糜凝胶的高温处理热稳定性。

储藏条件对生鲜湿面条水分状态及相关品质的影响

探讨了生鲜湿面条在储藏条件为常温(25℃)覆膜保鲜、冷藏(4℃)覆膜保鲜、冷藏(4℃)不覆膜保鲜下品质随储藏时间的变化。结果表明:水分、横向弛豫时间T2、酸度、质构、色泽等各指标之间具有显著相关性。面条水分随储藏时间的延长逐渐降低,冷藏储藏下降低的幅度较大;面条的弛豫时间T21及T22随储藏时间呈下降趋势;冷藏储藏面条酸度随储藏时间的延长而降低,其他两种储藏条件下,酸度则升高;色泽方面,面条白度均逐渐降低,其中冷藏储藏白度降低的幅度最小,常温储藏白度降低的幅度最大;质构方面,硬度随储藏时间延长而升高,弹性及内聚性随储藏时间延长而降低。

热风干燥过程中山药水分状态的变化研究

为了解山药的水分赋存状态的变化,以襄阳道地山药为材料,分别在60、70、80、90、100℃条件下进行热风干燥,采用低场核磁共振(LF-NMR)和差式量热扫描(DSC)技术,每隔15 min测定山药在热风干燥过程中的水分状态及迁移规律。结果表明,在60~90℃条件下,温度越高,干基含水率的降速越快。山药的T2弛豫图谱有3个较为明显的吸收峰,随干燥进程的延续,各峰面积均明显减少,其中自由水所在峰的面积降幅最大,表明干燥过程中自由水散失最多,而且自由水逐渐向半结合水和结合水迁移,冷冻峰和解冻峰也随之变小。但在100℃下干燥时,样品可能因表面板结导致干基含水率、低场核磁吸收峰升高,冷冻和解冻峰面积增加。因此,在实际干燥过程中,山药的热风干燥温度不宜高至100℃。

在蔗糖预培养诱导耐脱水性过程中黄皮胚轴的水分状态和可溶性蛋白含量的变化

逐步增加培养基的蔗糖浓度可提高黄皮胚轴的耐脱水性。用差示扫描量热仪(DSC)和SDS-PAGE方法探讨了黄皮胚轴在耐脱水性获得过程中的水分状态和可溶性蛋白的变化。DSC图谱显示,蔗糖预培养胚轴的升温图谱与对照不同,有比较明显的台阶式变化,有玻璃化形成的倾向;应用线性回归方程法或冰熔化热法计算黄皮胚轴的不可冻结水,发现蔗糖预培养胚轴的不可冻结水含量与对照胚轴无显著差异。蛋白分析表明,蔗糖预培养诱导黄皮胚轴中可溶性蛋白增加68%,其中尤以20kD蛋白的增幅最大。

不同水分状态下漂筏苔草无性株地上茎粗和节长的变化

采用自然湿地人工模拟的方法，研究了不同水分状态下三江平原沼泽湿地漂筏苔草（Carexpseu—docuraica）无性株地上茎粗和节间长度的变化。结果表明，漂筏苔草地上茎的茎粗随着土壤含水量和淹水深度的增加而增大，在5～9月份，不同水分状态下漂筏苔草茎粗的增幅为干旱状态（S1和S2）〈浅水状态（S3，S4和S5）〈深水状态（S6）；同株漂筏苔草地上茎粗变化为茎基部1～3节变化较大，中部较稳定一致，靠近生长点的1～3节又变细；一般茎基部1～2个节间（S6除外）和靠近顶端生长点1～2个节间较短，多数水分状态下从第3节以后的中部茎节间较长，且随着土壤含水量的增加和水位的加深而加长，其规律为S1〈S4〈S5〈S6（S6倒1节除外）。

粽子蒸煮过程水分状态变化的低场核磁共振研究

对3种粽子蒸煮过程中水分状态进行低场核磁共振测定,结果表明,在蒸煮过程中,粽子的熟化过程与水分状态的变化密切相关,用粽子水分状态来表征粽子熟化后的品质具有一定的可行性;蒸煮终了,与白米粽相比,豆沙粽、大肉粽与水分的结合能力偏弱,水分含量偏高,这种差异可能是导致这3种粽子不同质构特性以及影响贮藏期的重要因素。

花生种子耐脱水力的获得及与膜透性、水分状态的关系

用快速干燥后胚轴的萌芽率、相对生长速度及电解质渗漏率表示种子的耐脱水能力，研究了花生种子耐脱水力的消长模式．花生种子的耐脱水力在整个发育时期逐渐累积，与膜维持液晶态有关．耐脱水的果针入土后６５ｄ花生胚轴在含水量低于０．１ｇ／ｇ时水分呈结合状态并可形成玻璃化。

魔芋辐照接枝物凝胶的水分状态和结构分析

为研究辐照接枝制备的魔芋吸水材料性能,对材料的吸水倍数、速度、保水性进行了测定,并采用差示扫描量热仪(DSC)、透射电镜(TEM)技术表征材料凝胶态水分含量和形貌结构。结果表明,常温下材料吸自来水速度最大可达16g·g-1.min-1,60min时吸水倍数达400倍。吸水倍数受粒度、温度、离子浓度、离子类型的影响,并以离子类型影响较大。保水率受温度和时间的影响,充分吸胀后,自然条件下15 d可保持水分35%。结构分析表明,产物吸胀后有效水含量为99.617%,其凝胶形貌为大小不等的球状物连接,折叠缠绕,形成螺旋状立体结构,球的直径在20～50nm之间,而未接枝的魔芋为50～150nm大小不等的凝胶块组成均匀的网状体系。魔芋辐照接枝材料具有优良的吸水性能。