年产1000吨小麦膳食纤维固体饮料加工厂生产设计开题报告

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1. 研究目的与意义

小麦是世界三大农作物之一，全世界约有1/3的人口以小麦作为主要粮食,小麦能为人类提供蛋白质总量的20%,总热量的18.6%和食物总量的11%,超过其他的任何作物。在人类食物来源中有着无可替代的作用。

随着时代的进步,全谷食品已经被人们广泛的认可。利用整粮粒加工成的食品中含有膳食纤维、维生素、矿物质和有益脂类等成分,不仅能够改善肠道,而且对多种现代疾病,如肥胖、心脑血管疾病和癌症等有积极地预防作用。据研究表明，小麦中对生理健康有益的植物营养素主要集中在糊粉层中。

小麦籽粒为不带内外稃的颖果，粒形为卵圆或椭圆，顶端生有茸毛，背面隆起，背面基部有一尖起的胚;腹部较平，中间有一道凹陷的沟叫腹沟。籽粒横断面呈心脏形或三角形。麦粒平均长约8mm,质量约35mg,麦粒大小随栽培品种及其在麦穗上的位置不同而呈现较大的差异。麦粒背面(有胚的一面)呈圆形，腹面(与胚相对的一面)有一条纵向腹沟，腹沟几乎和整个麦粒一样长，深度接近麦粒中心。两颊可能互相接触，这样就会掩盖腹沟的深度。腹沟不仅对制粉者从胚乳中分离麸皮以得到高的出粉率造成了困难，而且也为微生物和灰尘提供了潜藏的场所。

2. 国内外研究现状分析

高温胁迫是许多国家小麦生产面临的主要问题之一,在美国和澳大利亚每年因此而减产10%~15%。千旱则是中国小麦生产中频繁发生的最主要自然灾害,成为影响优质专用小麦生产的主要生态因子上。高温和干早可单独发生,亦可交互发生，如中国黄、淮、海流域小麦花后常遇干热风天气(高温低湿引起),造成小麦减产10%~20%。关于灌浆过程中阶段性高温或干旱对小麦生理及产量和品质的影响，前人已有所研究。Keeling等和Rijven认为,小麦生长后期在极高温度胁迫下灌浆速度减慢主要是由于抑制了淀粉合成相关酶的活性,尤其是可溶性淀粉合成酶活性!Altenbach等认为,高温胁迫下籽粒淀粉含量低的原因在于淀粉积累提前结束,缩短了达到最大籽粒干重的时间,而并不是淀粉合成酶被抑制。Guedira和Paulsen通过设置不同地上/地下温度条件,发现高温不仅缩短同化时间,而且降低淀粉含量及其相关合成酶活性少。刘萍等研究认为,温度从25℃升高到30℃时有利于籽粒总淀粉积累,超过30℃的高温导致总淀粉含量下降，其中以花后25~27d高温胁迫的影响最大具。李永庚等比较了25℃/35℃(昼/夜)与20℃/30℃温度条件下小麦产量和品质性状的变化，结果表明前期高温使淀粉膨胀势和峰值粘度显著增加，中期和后期高温使其下降。许振柱等认为干旱降低籽粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量和淀粉直/支比;水分胁迫导致籽粒中糖和淀粉含量显著下降，主要与SSS.GBSS和ADPG-PPase活性下降有关。

3. 研究的基本内容与计划

利用环境扫描电子显微镜观察小麦籽粒细胞壁糊粉层的性状；核磁共振波谱法 是一种现代仪器分析方法。1945年，F.Bloch和E.M.Purcell 各自领导的科研组几乎同时发现了核磁共振现象。NMR 技术最初只应用于物理科学领域，随着超导技术、计算机技术和脉冲傅立叶变换波谱仪的迅速发展，核磁共振已成为当今鉴定有机化合物结构和研究化学动力学等的极为重要的方法，其功能及应用领域正在逐渐扩大卫引。核磁共振技术在食品科学领域中的研究应用始于20 世纪70 年代初期，该技术利用某些带有磁性的原子核在外加直流磁场作用下吸收能量，产生原子核能级间的跃迁，通过纵向驰豫、横向驰豫、自旋回波和自由感应衰减等参数可以研究高分子结构和性质。为研究小麦籽粒在浸泡过程中的水分变化情况，应用核磁共振无损、非侵入的技术优势，根据弛豫时间呈现的多组份特征，通过弛豫谱分析水稻种子不同相态水分的变化和流动过程，确定弛豫谱峰值总面积与小麦籽粒吸水率的回归方程；

水分是小麦与面粉的重要物理指标之一,在加工、储藏、收购、食用等方面具有重要的作用。可以用电烘箱法、真空干燥法、远红外加热干燥法、微波干燥法、近红外线光谱测定法、电阻法、电容法、核磁共振法、卡尔费林法、声学法、摩擦阻力法、蒸馏法这些方法测定小麦籽粒中的水分。

4. 研究创新点

利用核磁共振技术弥补了一系列传统检测方法的缺陷：国际中，食品中脂肪含量的测定常采用索氏抽提法，改测定方法耗时较长，操作复杂，且精确度低；蛋白质的测定通常利用经典的凯氏定氮法，这种方法不可以测出物质中所有价态的氮含量；卡尔费休法对于测定水分最为专一，属于碘量法，此法虽然应用范围较广，但对于固体样品必须事先粉碎均匀，操作也比较复杂，容易出现误差。