微波辐射对玉米淀粉性质的影响Word格式.docx
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一、毕业实习情况概述
1.实习内容简介
本次实习地点为学校。
主要进行以下工作:
①论文题目的确定。
②文献资料的查找。
③实验方法的确定。
④实验的进行。
⑤实验数据的分析及实验方法的纠正。
⑥论文的撰写。
淀粉在我国的来源非常广泛,价格又非常便宜,是一种天然的多糖大分子,最主要的是它属于可再生大分子[1]。
玉米在世界粮食作物中占有很重要的地位,其产量跃居粮食种类第一名。
我国淀粉生产原料绝大部分是玉米,玉米淀粉广泛应用于工业中。
例如,玉米淀粉是生产粉丝、粉条、肉制品等的原料,可用于生产赖氨酸、味精、氨基酸、柠檬酸等。
淀粉在食品加工过程中转换为一种结构成分,加热其溶液可增稠和凝胶,然而,由于淀粉具有亲水性强且易老化的特点,而使淀粉在个别领域的发展受到一定局限[2]。
生产加工成品的食品质量与玉米淀粉的质量与性质息息相关,因此呈现不同性质的玉米淀粉对于食品的生产具有重要意义,因此有必要采取措施对玉米淀粉品质进行改善和改变。
微波具有高效节能等特殊的加热性质,它开始作为一种节时方便的加热能源广泛运用于食品领域[3]。
微波辐射处理玉米淀粉能够改善玉米淀粉容易糊化和老化的特性,使得玉米淀粉能够生产加工出更加理想的产品,拓宽玉米淀粉在食品领域中的应用。
在论文开题过程中,根据已进行的资料查新和实验室的实际情况,确定研究不同微波功率和700W下不同微波处理时间对淀粉膨润性质和热学性质的影响,为微波玉米淀粉的工业化生产提供理论依据。
主要内容为:
(1)以膨胀度,溶解度,持水力为指标,研究不同微波功率处理60S和700W下不同微波处理时间对玉米淀粉膨润性质的影响。
(2)以初始温度,峰值温度,最终温度,焓值为指标,研究不同微波功率处理60S和700W下不同微波处理时间对玉米淀粉热学性质的影响。
实验操作过程是实习内容的关键,经过查找文献及询问老师,确定了正确的实验步骤,使实验科学,可信度高。
得出实验结果之后,应用相关的统计知识进行结果分析,以获得正确的结论。
2.实习内容的要求和安排
2013年11月19日-22日完成立题申请表、任务书;
2013年11月23日-2013年12月12日完成开题报告;
2014年3月9日-15日进行中期检查,完成中期检查表;
5月28日-6月10日完成毕业实习报告、毕业实习鉴定表、毕
业论文(设计)
2014年6月5-17日完成毕业论文(设计)评阅教师评分表;
2014年6月18日-6月21日,进行毕业论文答辩
二、实习情况综合分析
1.试验方案的实施情况和实验结果
1.1试验方法
(1)样品水分含量的测定
参照GB5009.3-2010——《食品国家标准食品中水分的测定》的直接干燥法测定。
(2)样品制备
称取原淀粉,调节水分含量为30%后在不同微波功率下处理60S和700W微波功率下处理不同时间,放入烘箱中烘干研磨过100目筛后备用。
(3)玉米淀粉膨润性质测定
配制2%(w/w,干基计)的淀粉悬浊液于离心管里混匀,于55、75、95℃下水浴半小时,上下摇晃以防下部淀粉结块,影响糊化,冷却后以3000r/min离心20min,吸管吸取上清液放入平皿,将平皿与离心管放入105℃烘箱中烘干,参照参考文献[4]进行计算膨胀度、溶解度和持水力。
结果取2次试验的平均值。
(4)玉米淀粉热学性质测定
参照参考文献[5]的方法,配制淀粉与水的比例为1∶3的淀粉乳,称取30μg放入40μL的铝坩埚中,压盖后放入仪器内的样品座,用空的参比池做参比物,通氮气,扫描温度范围为30~100℃,扫描速率为10℃/min,氮气速率是50ml/min。
记录起始糊化温度(T0)、峰值温度(Tp)、终止糊化温度(Tc)和糊化焓(△H0)。
1.2实验结果
1.2.1微波处理对玉米淀粉膨润性质的影响
(1)700W下不同时间微波处理对玉米淀粉膨胀度的影响
图1700W下不同时间微波处理对玉米淀粉膨胀度的影响
Fig.1Effectof700Wmicrowavetreatmentatdifferenttimeontheswellingcapacityofcornstarch
由图1可以看出,与对照(原淀粉)相比,经过微波辐射30s的淀粉在55℃和95℃下的膨胀度都有所降低,75℃下的膨胀度变化不明显。
60s、90s及120s微波处理的淀粉相对于原淀粉膨胀度均下降。
淀粉颗粒的膨胀是开始于相对松散的无定形区,其次是靠近结晶区的无定形,最后是结晶区。
淀粉颗粒膨胀是先从相对松散的无定型区开始的,其次是靠近结晶区的无定型区,然后才是结晶区[6]。
淀粉颗粒内键结合程度取决于淀粉膨胀度和溶解度的大小[7]。
Morriso[8]研究表明,膨胀主要取决于支链淀粉特性,稀释剂的作用由直链淀粉来完成。
膨胀主要是支链淀粉的特性。
膨胀度降低可能是因为支链淀粉的数量随着微波处理时间延长与温度升高而减少[9]。
(2)不同功率微波处理60S对玉米淀粉膨胀度的影响
图2不同微波功率处理60S对玉米淀粉膨胀度的影响
Fig.2Effectofdifferentmicrowavepowertreatmentat60Sontheswellingcapacityofcornstarch
在55℃时,随着功率的增加,玉米淀粉的膨胀度呈逐渐减小的趋势。
在75℃时,膨胀度的变化不是很明显。
在95℃时,微波处理的淀粉的膨胀度都为下降趋势。
经微波辐射后,玉米淀粉的膨胀度有所下降,可能由于淀粉颗粒内部大分子链发生重排。
Lewandowicz等[10]的研究证明马铃薯淀粉和木薯淀粉经微波加热辐射后的淀粉的大分子链之间的结合力减弱,使膨胀度降低。
(3)700W下不同时间微波处理对玉米淀粉溶解度的影响
图3700W下不同时间微波处理对玉米淀粉溶解度的影响
Fig.3Effectof700Wmicrowavetreatmentatdifferenttimeonthesolubilityofcornstarch
由图3可知,当温度为55℃时,除120s外,溶解度均较原淀粉上升。
75℃时,微波处理的淀粉相对原淀粉来说,溶解度均下降,95℃时微波处理过的原淀粉依然是下降的趋势,随着温度的升高,同一种淀粉的溶解度明显升高。
溶解度反映的是淀粉与水分子之间的相互作用的大小,此结果可能是因为微波使淀粉内部结晶区内的淀粉分子发生重新排列,使得分子内连接发生在直链淀粉或直链淀粉和支链淀粉间[11]。
(4)不同功率微波处理60S对玉米淀粉溶解度的影响
图4不同微波功率处理60S对玉米淀粉溶解度的影响
Fig.4Effectofdifferentmicrowavepowertreatmentat60Sonthesolubilityofcornstarch
有图4可知,在55℃时,只有微波功率为462w处理的玉米淀粉的溶解度比未经微波处理的有所升高,其他功率都略有降低,趋势不明显。
在75℃时,微波功率462w处理的玉米淀粉的溶解度比原淀粉显著降低,而其中只有700w微波处理的玉米淀粉升高了其溶解度,其他功率都略有降低,趋势不明显。
在95℃时,微波处理的玉米淀粉的溶解度比未经微波处理的显著降低。
(5)700W下不同时间微波处理对玉米淀粉持水力的影响
图5700W下不同时间微波处理对玉米淀粉持水力的影响
Fig.5Effectof700Wmicrowavetreatmentatdifferenttimeonthewater-holdingpowerofcornstarch
由图5可以看出,与对照相比,55℃、75℃及95℃下,微波淀粉均较原淀粉来说,持水力降低,微波处理使得淀粉的持水力呈现下降的趋势,但随着温度的升高,淀粉的持水力也升高。
(6)不同功率微波处理60S对玉米淀粉持水力的影响
图6不同功率下微波处理60S对玉米淀粉的持水力的影响
Fig.6Effectofdifferentmicrowavepowertreatmentat60Sonthewater-holdingpowerofcornstarch
由图6可知,在55℃时,随微波处理功率的增加,玉米淀粉的持水力呈下降趋势。
在75℃时,只有微波功率为462w的玉米淀粉持水力增加,其他功率处理的淀粉的持水力都有所降低。
在95℃时,随微波处理功率的增加,玉米淀粉的持水力呈下降趋势。
Abraham等的报道也表明木薯淀粉经微波加热辐射后的持水力降低[12]。
1.2.2微波处理对玉米淀粉热学性质的影响
(1)不同功率下微波处理60S对玉米淀粉热学性质的影响
表1不同功率下微波处理60S对玉米淀粉热学性质的影响
Tab.1Effectofdifferentmicrowavepowertreatmentat60Sonthethermalpropertiesofcornstarch
微波功率(W)
T0
(℃)
TP
TC
TC—T0
ΔH
(J/g)
0(原淀粉)
67.23
72.04
76.90
9.67
13.06
280
67.43
72.475
78.35
16.28
11.085
462
66.815
71.74
76.925
15.205
11.505
595
66.875
71.85
76.895
15.015
9.485
700
66.455
71.465
76.49
15.045
11.14
T0代表起始温度、TP代表峰值温度、Tc为终止温度。
周围的无定型区控制淀粉的这三个温度。
如表1所示,微波处理的淀粉T0除280w外都比原淀粉的温度降低了。
T0的降低表明了淀粉内部最弱结晶体糊化温度的降低。
除280w外其他功率下微波处理过的淀粉TP都比原淀粉有所降低。
Tc呈先升高再减低的趋势,则表明280w和462w淀粉内部形成了更强的结晶,在595w时于原淀粉温度一致,而700w时则低于原淀粉,说明700W下的微波淀粉可以很好的溶解淀粉结晶。
经微波处理后的淀粉TC-T0都显著高于原淀粉4℃左右,反映了淀粉内部颗粒结晶体的异种化程度明显升高,表明在微波处理淀粉的过程中,直链淀粉与支链淀粉、直链淀粉与支链淀粉之间相互作用产生了稳定性不同的结晶体,并于原淀粉的结晶体不同。
经过微波处理后的淀粉ΔH均显著的低于原淀粉。
焓变是淀粉单位质量的吸热能力,经过微波处理后的淀粉ΔH的降低表明该淀粉结构松散,糊化所需能量较小,结晶度降低。
Gidley.M.J.[13]认为ΔH主要反映的不是晶体结构而是双螺旋结构的消失。
表明在微波处理淀粉的而过程中一些存在于无定形区和淀粉颗粒内部结晶区双螺旋结构遭到破坏。
(2)700W下不同时间微波处理对玉米淀粉热学性质的影响
表2.700W下不同时间微波处理对玉米淀粉热学性质的影响
Tab.2Effectof700Wmicrowavetreatmentatdifferenttimeonthethermalpropertiesofcornstarch
700W下处理时间(S)
Tp
Tc
Tc-T0
30
66.73
71.51
76.33
9.90
11.41
60
66.46
71.47
10.03
90
66.93
72.01
77.32
13.39
10.26
120
66.99
72.17
77.54
10.55
8.86
表2为相同功率700W下不同时间微波处理淀粉糊的转化温度和焓值,反映了微波处理后的淀粉起始温度峰值温度比原淀粉来说有所降低,但峰值温度和终止温度都随着淀粉微波辐射时间的延长慢慢回升。
淀粉的TC-T0反映淀粉内部颗粒分子之间的多样化,值越大多样化程度越高[14]。
糊化过程的ΔH反映了淀粉单位质量的吸热能力,即淀粉糊化所需的能量越高,其结晶度越高,结构越稳定,所需的糊化温度就越高,ΔH越大。
如表2所示,不同微波处理时间的淀粉相较原淀粉的ΔH呈明显下降趋势,随着处理时间的延长焓值下降。
1.3小结
(1)不同时间下膨胀度在55℃和95℃下降低,75℃时变化不明显。
不同功率下,55℃及95℃时,随功率增加,膨胀度减小,75℃时变化不明显。
(2)不同时间下,55℃溶解度先升高后降低,95℃先降低后升高,75℃变化不太明显。
不同功率下,55℃462W溶解度升高,75℃462W溶解度降低,700W溶解度升高,95℃时溶解度降低。
(3)不同时间下,55℃、75℃及95℃持水力均降低。
不同功率下,55℃及95℃时持水力下降,75℃时,462W持水力增加,其他功率持水力降低。
(4)不同时间下,T0降低,TP除120S外都降低。
TC先降低后升高,TC-T0显著升高,△H降低。
不同功率下,除280W外其他功率T0和TP都降低,TC-T0显著升高,△H降低。
2.实习中专业知识和技能的应用情况
实习主要内容为研究不同微波功率和700W下不同微波处理时间对淀粉膨润性质和热学性质的影响
在实习过程中,我发现自己还有很多的理论知识没有掌握牢固,对于某些仪器操作不熟练,这是我今后需要学习和加强的地方。
3.实习中存在的问题
(1)实际操作能力有待于提高
实验基本技能和实践能力在实际运行中不够熟练。
实验前的准备杂乱无序,丢三落四,需要在今后的学习工作中进一步提高。
DSC1型差示扫描量热仪的使用知识不足,经验欠缺,应进一步提高理论和实践能力的协调性。
(2)基础知识的准备和应用欠缺
文献查阅和运用能力不够,对研究的内容不能从全面的角度考虑,缺乏实验和所学知识的综合运用,基础知识的储备相对可以,但用到的内容不能够很好地有机结合和紧密地联系,不能够非常自如的应用到实践中去。
三、实习总结
在结束了本科期间的学习任务后,我们首次独立进行实验的设计与操作,应该说这个过程是极具挑战的。
在实验设计前,我们必须对国内外相关的研究进行查询,确定自己的研究内容具有一定的创新性。
此外,要借鉴文献中的实验方法,分析实验为什么是这样设计的,这样设计能达到什么目的,然后加以借鉴。
在实验操作过程中,要根据具体的实验问题,及时的改变自己的实验方案,而且要做到灵活。
实验操作不仅考察我们的食品专业的基本知识,还锻炼了我们统筹安排与执行的能力。
在实验进程中,可能会遇到各种问题。
有的是因为实验室硬件条件限制,可能不能达到理想的实验效果。
对于这种问题,需要修正实验方案,使实验方案的内容与实际条件相符。
但更多的是自己在操作中的问题。
比如,时间控制不好、温度达不到、转移料液不彻底等。
在实验过程中,因为要连续操作,所以要合理安排时间,这锻炼了我们思考问题的周密性,如果不能严格得考虑实验的每一个环节并加以控制,那么实验结果就无疑是失败的。
实习结束后最深切的心得就是,以前的专业课学习还是不够踏实,动手能力需要进一步提高;
社会经验不足,需要进一步提高。
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毕业实习鉴定表
姓名
***
专业班级
指导教师
实习地点
青岛农业大学食品学院
实习小结:
本次研究旨在通过研究不同微波功率和700W下不同微波处理时间对淀粉膨润性质和热学性质的影响。
在实习中,我基本完成了自己的任务。
在老师的帮助下,我独立设计了实验方案,掌握了实验操作技能,分析和解决问题的能力有所提高,锻炼了科研能力和运用知识解决实际问题的能力。
尽管在实验中遇到了很多问题,通过分析加以解决,及时调整实验方案使实验结果符合实验目的。
论文撰写期间我增强了文字组织和分析能力,学会了如何充分利用实验结果支撑结论。
本次实习的目的基本达到,我感到比较满意。
实习单位或指导教师意见:
日常表现成绩:
签字:
年月日
毕业实习成绩:
[实习报告成绩(60%)+日常表现成绩(40%)=毕业实习成绩
本表放在实习报告之前,同实习报告装订在一起。
毕业实习报告成绩评定表
学生姓名
指导教师评语及意见:
指导教师评阅成绩:
指导教师签字
总评成绩(以百分记):
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