欧姆加热、微波加热和红外加热对黑米（Karuppu Kavuni）蒸煮后稻米的物理化学性质、形态结构、热性能、晶体特性及挥发性成分的影响

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Effect of ohmic heating, microwave and infrared heating on physicochemical, morphological, thermal, crystalline and volatile profile of parboiled paddy of black rice (Karuppu Kavuni)

本研究对比了ohmic加热、微波、红外线与传统蒸煮对原产彩色稻米‘Karuppu kavuni’的蒸煮效果，发现ohmic加热能最显著减少淀粉溶出（p<0.05），改善质构硬度（1327.2g），并保留更多挥发性成分（84.78% carboxylic acids），其结晶结构（XRD）和质构分析（SEM）均支持该结论。

　　

摘要

一种本土的有色水稻品种Karuppu kavuni通过探索新的热处理方法（包括欧姆加热（OH）、微波（MW）和红外（IR）加热）进行了预煮处理，并与传统的蒸煮方法进行了比较。欧姆加热是在12 V/cm的电压下持续5分钟进行的，而微波和红外加热则是在1.2 kW的功率下持续10分钟。通过评估预煮前的原始大米颗粒、煮熟后的大米以及烹饪过程来研究这些方法的效果。分析了其晶体结构、形态特征、理化性质、热性能、质地特性以及挥发性成分。原始的Karuppu kavuni表现出较高的淀粉流失率（20.08%）、更强的回生倾向、较高的凝胶硬度（4.7厘米）以及较高的糊化温度（79.55°C）（p < 0.05）。经过处理的样品（蒸煮 > 欧姆加热 > 微波 > 红外加热）显示出淀粉含量和凝胶硬度的显著降低（p < 0.05）。在这些方法中，欧姆加热对大米的影响最为显著。欧姆加热还导致煮熟后的Karuppu kavuni大米硬度增加（1327.2克）。XRD分析证实，欧姆加热处理后的大米具有更有序的淀粉结构，表现为A型晶体结构，结晶度指数为0.3681。FTIR分析显示了由于回生作用导致的淀粉改性。扫描电子显微镜（SEM）观察到，在糊化和回生过程中，淀粉中的直链淀粉和支链淀粉形成了聚集和塌陷的网络。这些处理方式导致多面体结构的不均匀展开和重新排列，最终使淀粉晶体分解。气相色谱-质谱（GC-MS）对挥发性成分的分析表明，欧姆加热比微波和红外加热更能保持米粒的细胞完整性，释放的挥发性物质较少，其中含有84.78%的羧酸。这表明欧姆加热是一种适用于大规模商业化预煮稻谷的实际方法。