黑豆因具有多種營養(yǎng)物質(zhì)和植物活性成分,被廣泛開發(fā)成多種產(chǎn)品,但由于其種皮較厚、質(zhì)地堅硬,蒸煮過程不易熟化。因此在蒸煮前對黑豆進行適當(dāng)預(yù)處理,對黑豆大米共煮同熟至關(guān)重要。本文以黑豆為研究對象利用低場核磁共振分析技術(shù)（LF-NMR）對浸泡過程中黑豆內(nèi)部水分分布以及氫質(zhì)子弛豫時間進行分析;采用不同方式浸泡黑豆研究其對浸泡的影響,并通過Fick擴散模型和Peleg模型研究其對黑豆吸水特性的影響;利用響應(yīng)面優(yōu)化黑豆預(yù)熟化工藝,檢測預(yù)熟化前后營養(yǎng)成分以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變。研究內(nèi)容如下:首先通過LF-NMR研究黑豆浸泡水分分布及質(zhì)子遷移變化。黑豆吸水速率因溫度不同而有較大差距,但最終飽和含水率相似。在研究質(zhì)子流動性過程中,發(fā)現(xiàn)種子內(nèi)部主要存在3種質(zhì)子團T21、T22和T23,延長浸泡時間和提高浸泡溫度均可使弛豫曲線向右偏移,浸泡溫度越高質(zhì)子流動性越強。研究3種質(zhì)子團所占比例,發(fā)現(xiàn)M₂₁、M₂₃均隨著浸泡時間的延長而降低,M₂₂從約1%提高到90%,表明浸泡增加的水分主要為自由水。不同浸泡溫度弛豫時間對比發(fā)現(xiàn)高溫可以使得氫質(zhì)子弛豫時間在較短... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

低場核磁共Fig.1-1Schematicdiagramo沿B1方向定向排布

2材料與方法9313ldwdlwSm3mSmAGm21r2-1圖2-1黑豆尺寸示意圖Fig.2-1Schematicofdimensionsofablackbean2.3.2黑豆浸泡實驗用去離子水清洗黑豆將其表面雜質(zhì)去除，然后迅速用吸水紙將黑豆表面水擦凈。浸泡條件根據(jù)Wardhani等的方法作出一些修改[84]。將黑豆以1：5（w/w）的比例在不同溫度（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）下浸泡不同時間（10min、20min、30min、60min、120min、180min、360min）。浸泡后將樣品表面水分擦凈，然后準備進一步測量。2.3.3黑豆T2弛豫時間測定使用LF-NMR進行質(zhì)子弛豫時間測量，以觀察不同浸泡條件下氫質(zhì)子的遷移。浸泡樣品后用吸水紙擦干，擦凈后將樣品快速放入樣品瓶中（約5g），以防止樣品水分蒸發(fā)，未處理的樣品直接放入樣品瓶中。使用前將瓶子密封，并在室溫下平衡放置20分鐘。使用CPMG脈沖序列測量樣品的橫向弛豫時間（T2）。將樣品置于RF線圈的中心，并通過FID信號調(diào)節(jié)共振中心頻率，然后進行CPMG脈沖序列掃描實驗。CPMG檢測參數(shù)為P1=8μs（90°脈沖寬度），P2=15.52μs（180°脈沖寬度），SW=100kHz（采樣頻率），TW=2500（重復(fù)采樣等待時間），NECH=5000（回波個數(shù)）。弛豫時間測量是在最佳工作溫度25℃下進行。2.3.4黑豆核磁成像分析不同的浸泡條件下的樣品擦凈后，將單個黑豆顆粒放入25mm的核磁管中進行測試。核磁共振圖像（MRI）通過多層自旋回波（SE）序列實現(xiàn)成像。多層自旋回波序列質(zhì)子密度成像實驗的具體參數(shù)如下：切片厚度為2mm，重復(fù)時間TR=500ms，回波時間TE=20ms，重復(fù)采樣次數(shù)NS=256次。成像區(qū)域選擇橫截面和縱截面兩個方向，通過偽彩軟件將獲得的質(zhì)子密度加權(quán)圖像轉(zhuǎn)換為彩色圖片。lwd

埽?首用芏燃尤ㄍ枷裨攪�。涸湽帜[幽誆浚?庵首硬喚鍪芩?腫擁撓跋歟??受油分子的影響。質(zhì)子密度加權(quán)圖像的亮度可能歸因于高的水分和油含量。但是，黑豆浸泡過程中的油含量幾乎沒有變化，因此水分含量的變化是導(dǎo)致質(zhì)子密度加權(quán)圖像變亮的主要因素。故可通過觀察質(zhì)子密度加權(quán)圖像的灰度值來反應(yīng)樣品的水分含量的變化。MRI將質(zhì)子密度加權(quán)圖像生成為灰度圖像，無法清晰顯示種子內(nèi)部水分分布。故采用核磁軟件將圖像轉(zhuǎn)換為偽彩圖，紅色區(qū)域表示高的氫質(zhì)子信號量，綠色區(qū)域表示低氫質(zhì)子信號量，可直觀地表示樣品的內(nèi)部水分分布。圖3-4顯示了黑豆連續(xù)浸泡過程種子內(nèi)部水分分布情況�？梢钥闯鑫唇�(jīng)處理的樣品圖像幾乎均成綠色，這表明未經(jīng)處理的樣品游離水成分很少。與未處理樣品相比，浸泡后樣品顏色變化明顯。通過對不同浸泡條件黑豆進行連續(xù)偽彩色圖像分析，發(fā)現(xiàn)短時間浸泡時，只有子葉環(huán)境層具有較高的水分含量。有研究表明，豆科植物種皮對水分的吸收非常明顯，并且可以延遲水分滲入種子[97]。隨著浸泡時間的延長，質(zhì)子密度加權(quán)圖像上的紅色區(qū)域增多，水逐漸滲入子葉內(nèi)部，在子葉中形成水梯度。比較不同浸泡溫度發(fā)現(xiàn)，浸泡溫度越高，種子水分滲透速度越快，水分進入種子內(nèi)部時間越短。Zhu等[66]和Mikac等[98]研究了種子浸泡過程中水的滲透途徑或水的分布，并得到了類似的結(jié)果。Zhu等[66]研究表明，隨著浸泡時間和浸泡溫度的增加，更多的水分進入水稻籽粒內(nèi)部，使內(nèi)部水分分布更加均勻，這與本小節(jié)的發(fā)現(xiàn)是一致的。Mikac等[98]采用MRI研究了大豆浸泡過程內(nèi)部水分分布，發(fā)現(xiàn)水分子通過間隙進入大豆并在種皮下遷移，首先是胚軸發(fā)生水合作用，然后與子葉水合。Horigane等[99]研究稻米浸泡過程中的水分滲透途徑時，發(fā)現(xiàn)水逐漸從胚乳滲透到內(nèi)部。本研究發(fā)現(xiàn)水分

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本文編號：3099935