方便米粉的水分吸附和热力学特性

为了给方便米粉的加工和贮藏过程提供理论指导,根据吸附原理,在环境温度分别为15、25℃和35℃时,采用静态称量法研究方便米粉的吸附等温线。采用7个常见的非线性回归方程对吸附实验进行拟合,以决定系数、平均相对偏差和标准估计误差为评价指标,确定最佳拟合模型及其参数,探讨方便米粉水分吸附过程中净等量吸附热、微分吸附熵和焓熵互补等热力学性质的变化。结果表明,方便米粉的水分吸附特性属于II型等温线,Peleg和GAB模型都适合描述方便米粉的水分吸附特性。用GAB模型拟合得到的单分子层水分含量X0在15、25℃和35℃下分别为9.23%、8.34%和7.65%(干基)。在水分吸附过程中,方便米粉的净等量吸附热和微分吸附熵都会随着平衡水分含量的升高而明显下降;同时,存在焓熵补偿现象;根据实验结果绘制净等量吸附热与微分吸附熵的关系图,计算获得方便米粉的吸附过程属于焓驱动和自发过程。本研究对方便米粉贮藏条件选择和进一步评估不同贮藏条件下方便米粉的贮藏期具有指导作用。

不同类型大米吸着等温线差异性研究

对11个大米样品（5个粳米、2个籼米、4个糯米），采用静态称重法测定了水分吸附和解吸等温线数据，温度分别为10、20、25、30、35℃，相对湿度范围11.3％-96％，并分别采用修正Chung—Pfost方程（MCPE）拟合等温线。在10—35℃范围内，拟合的粳米、籼米及糯米每个温度水分吸着等温线依次降低。粳米与糯米之间吸附等温线差异显著大于粳米与籼米之间吸附等温线差异，籼米与糯米之间吸湿性相似，粳米与籼米解吸等温线之间差异不显著，但是粳米与糯米解吸等温线之间在10～30℃范围、低相对湿度下存在差异。Mixolab分析仪适量加水实验显示，粳米米粉的吸水率大于籼米和糯米。粳米、籼米、糯米米粉团的蛋白质网络强度（C2）依次减少，但是米粉团淀粉糊化（C3）、糊化淀粉粒的物理溃败（C4）和淀粉回生（C5）减少次序是籼米、粳米和糯米。与籼米比较，糯米米粉团具有弱的蛋白网络、低的淀粉糊化粘度值、低的糊化淀粉粒物理溃败和淀粉回生值，这些物理化学特性不降低其米粉吸水率。

大米安全水分和吸着等热计算

对静态称重法测定的5个大米样品吸着等温线数据,分别采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)、CAE、修正Chung-Pfost(MCPE)、修正Guggenhein-Anderson-de Boer(MGAB)、修正Henderson、修正Oswin及Strohman-Yoerger 7个方程进行拟合,MCPE被判定为大米最佳吸着等温线方程。以M=f(hr,t)形式表达的平均解吸等温线方程MCPE的3个参数C1、C2及C3各是492.539、39.846及0.176,在RH 70%下,对应的101、5、202、5、303、5℃条件下大米样品平均解吸值,分别是15.88%、15.49%、15.13%、14.80%、14.50%及14.21%。3个粳米(方正香米、东北普通米、松花江米)在25℃的安全水分是14.92%～15.39%,低于15.5%;2个籼米(泰国香米和江苏米)安全水分则是13.88%～14.43%,低于14.5%,与GB 1354—2009大米限量水分一致。大米吸着等热在含水率<20%干基条件下,随着米粒含水率增加而快速减少,在高于20%干基含水率则随含水率增加而缓慢减少。在含水率<22.5%干基条件下,较低温度下的大米吸附等热与解吸等热均高于较高温度;大米解吸等热高于吸附等热,但是随着含水率增加则差异减少。