超高压处理对高直链和蜡质玉米淀粉复配体系的影响研究

不同直链/支链淀粉复配以及非热加工处理是改变淀粉理化性质的有效手段。为探讨超高压处理对高直链玉米淀粉和蜡质玉米淀粉复配体系的影响,该文以不同比例复配淀粉为研究对象,研究了超高压(600 MPa/30 min)处理前后其理化性质和结构变化。结果显示,随着蜡质玉米淀粉比例的增加,复配淀粉溶解度、黏度、假塑性增加;超高压处理使复配淀粉储能模量和损耗模量增加;超高压处理后高直链淀粉与蜡质淀粉复配比例为0∶5和2∶3时,其糊化温度分别降低了15.82℃和17.62℃;超高压处理后复配淀粉的相对结晶度、短程有序性降低,其中蜡质玉米淀粉颗粒破损严重,但高直链玉米淀粉颗粒较完整;体外消化结果表明超高压处理降低抗消化淀粉含量,显著提升了慢消化淀粉含量。因此,将不同直链淀粉含量的玉米淀粉复配并加以超高压处理,可作为一种淀粉物理改性的方式,其在淀粉基凝胶领域具有较高应用价值。

直链淀粉含量对玉米淀粉-茶多酚乳液凝胶稳定性质的影响

将不同直链含量的玉米淀粉分别与茶多酚(tea polyphenols,TP)进行共热反应,制备玉米淀粉-TP凝胶,并将其用于稳定食品级乳液凝胶。通过检测不同直链含量的玉米淀粉-TP凝胶及其稳定的乳液凝胶的微观结构、流变学特性和乳化性能,探究直链淀粉含量对玉米淀粉-TP凝胶稳定的乳液凝胶性质的影响。结果发现,不同直链含量的玉米淀粉凝胶中TP的保留量不同,致使玉米淀粉-TP凝胶的微观结构不同。随着直链淀粉含量减少,玉米淀粉-TP凝胶稳定乳液凝胶中的油滴尺寸减小,乳液凝胶的黏度和黏弹性增加,说明乳液凝胶中形成了网络结构。通过冷冻电子显微镜观察发现,随着直链淀粉含量减少,乳液凝胶中形成了结构紧密的网络基质。这些凝胶网络基质附着在油滴周围,阻碍油滴聚结,从而保持乳液凝胶长期稳定。本研究为食品工业开发淀粉基乳液凝胶以及生物活性成分递送载体提供了一定的理论依据。

感应电场对普鲁兰酶解玉米淀粉结构性能和体外消化的影响

以玉米淀粉为研究对象,探讨磁感应电场对普鲁兰酶水解淀粉结构性能和体外消化的影响。结果显示,经过酶解和感应电场的处理,改性后玉米淀粉颗粒出现大量孔洞,偏光十字模糊,结晶区1 047 cm-1/1 022 cm-1升高,1 022 cm-1/995 cm-1降低,相对结晶度随着感应电压的增加而增加。直链淀粉相对含量呈现先上升后下降的趋势,当感应电压为125 V时,直链淀粉相对含量高达98.61%。溶解度和膨胀度随着施加感应电压的增强先降低再增加,硬度和内聚力呈先增加后减少的趋势。原玉米淀粉和处理淀粉的黏性随剪切速率增加而迅速减少。储存模量和损耗模量与直链淀粉的含量有一定关系。当感应电压为125 V时抗性淀粉相对含量高达62.46%。体外消化水解率和血糖指数呈现先减少后增加的趋势。本研究可为感应电场在改性淀粉的生产和开发方面提供理论参考。

脱支玉米淀粉-壳聚糖复合物的制备及结构表征

为了探究脱支处理对玉米淀粉-壳聚糖复合物理化性质和流变特性的影响,以玉米淀粉(MS)为原料,用普鲁兰酶酶解脱支,将脱支淀粉(DBS)与壳聚糖(CS)溶液混合制备脱支玉米淀粉-壳聚糖复合物(DBS-CS),测定复合物的微观结构、粒径分布、结晶结构、分子短程有序结构、流变学特性。结果表明:脱支玉米淀粉-壳聚糖复合物的颗粒表面附着壳聚糖越多,颗粒间的结合力越紧密且复合物的平均粒径越大,热稳定性提高。脱支后的DBS和DBS-CS的结晶度降低,结晶结构由A型转变为B型。红外光谱和核磁共振氢谱表明淀粉与壳聚糖能够形成复合物且脱支后的玉米淀粉与壳聚糖复合效果更好。脱支淀粉-壳聚糖复合物具有典型的弱凝胶动态流变行为和假塑性剪切变稀行为。本研究结果为获得一种新型绿色的复合改性淀粉提供了理论依据。

高直链玉米淀粉棕榈酸芦丁复合物的制备及性质

以玉米淀粉为原料,以棕榈酸和芦丁为客体制备淀粉复合物,利用XRD、IR及DSC对淀粉棕榈酸及淀粉棕榈酸芦丁复合物进行结构表征。结果表明:形成的淀粉棕榈酸及淀粉棕榈酸芦丁复合物均为V型结晶结构,且随着直链淀粉含量和棕榈酸用量的增加淀粉棕榈酸复合物结晶度及V型复合物比例增大,芦丁的添加影响棕榈酸在淀粉中的存在形态,三者相互作用导致淀粉的结晶性降低,抑制淀粉老化。

玉米淀粉渣——猪饲料中玉米、豆粕的优选替代原料

玉米淀粉渣是玉米生产柠檬酸的副产物,较高的有效能值、蛋白质含量及良好的适口性与产品外观色泽决定了其成为玉米、豆粕减量替代的优质非常规饲料原料。玉米生产柠檬酸的产业带主要集中在北方,尤其是山东,四川饲料业届并不十分了解该原料的生产工艺及营养特性,加之在已发表文献中该原料的名称常与玉米生产淀粉的副产物及玉米柠檬酸渣、乳酸渣、柠檬酸糟等混淆或关联,同一名称甚至可指不同的玉米深加工副产品。鉴于此,笔者对近年来玉米淀粉渣副产物的名称、来源、组成、生产工艺及营养成分作一浅述,以便饲料产业届能充分挖掘这一优质饲料资源的营养特性,将其用作配合饲料中玉米、豆粕减量的替代原料,而且不影响动物生产性能。

氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊壳的制备与表征

目的:采用改性淀粉与明胶共混制备胶囊壳,降低胶囊壳制备成本。方法:以玉米原淀粉为原料,采用15%用量的过氧化氢氧化制备氧化玉米淀粉,与明胶共混,分别通过流延法和浸渍法制备了氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊膜和胶囊壳,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。结果:当氧化玉米淀粉与明胶质量比为5∶5,制备的氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊壳的干燥失重在13.0%~15.0%,在蒸馏水和模拟人工胃液中的崩解时限在10 min以内,脆碎度不超过5粒。结论:采用氧化玉米淀粉与明胶共混制备的复合胶囊壳性能符合《中国药典》(2020)要求。

聚乳酸改性糯玉米淀粉的制备及表征

以糯玉米淀粉为原料、异辛酸亚锡为催化剂,在丙交酯熔融体系中制备了聚乳酸改性糯玉米淀粉。建立了聚乳酸改性糯玉米淀粉取代度的^(1)HNMR测试方法,以取代度为响应值,反应时间、反应温度、丙交酯添加量为考察因素,通过单因素和响应面实验优化了聚乳酸改性糯玉米淀粉的合成工艺,得到最优工艺为:反应时间12.46 h,反应温度111.75℃,丙交酯添加量为淀粉质量的258%,预测最大取代度为0.0253,通过实际操作条件调整后实际取代度为0.0238。对最优条件下制备的聚乳酸改性淀粉进行了系列表征,证实聚乳酸改性糯玉米淀粉的颗粒结构没有被完全破坏,晶型、相对分子质量等性能优于溶剂法传统技术制备的聚乳酸改性糯玉米淀粉。

生产加工过程食用玉米淀粉基因降解情况

含有转基因成分的玉米在生产加工过程中核酸成分受到不同程度破坏,增加出口过程中转基因成分检验难度。针对转基因食用玉米淀粉在加工过程中主要环节进行样本收集,使用荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)对加工过程中样品内、外源基因不同扩增片段进行定量研究。研究发现,浸泡后的浆料湿磨及精磨分离阶段的样品DNA降解严重。随着检测转基因成分方法的不断创新和提高及数字PCR在检测领域的开发和应用,利用数字PCR方法检验痕量转基因成分,不仅可以定性检测,并且可以对转基因成分含量进行定量检测。

玉米淀粉对冷冻米线冻融品质的影响

[目的]改善米线速冻后断条率较高、浑汤严重等问题。[方法]研究了添加20%玉米淀粉对冻融循环过程中冷冻米线蒸煮品质、质构特性、感官品质、可冻结水含量、水分分布和表面微观结构的影响。[结果]添加玉米淀粉能显著提升冷冻米线冻融循环过程中的蒸煮品质,其中冻融4次后蒸煮损失和断条率分别下降了42.31%和36.97%,米汤中溶出的直链淀粉和蛋白质含量也有明显下降。加入玉米淀粉后,冷冻米线的硬度和咀嚼性分别上升了22.97%和26.57%,并且感官总评分上升了13.04%。同时,玉米淀粉的加入抑制了深层结合水向弱结合水的迁移,降低了可冻结水的含量,从而减轻了冰晶对冷冻米线的机械损伤,使其表面更加光滑致密。[结论]添加20%玉米淀粉可以提高冷冻米线的蒸煮品质和质构特性,并延缓其品质劣变趋势,同时抑制了内部水分流动性的增加,减少冰晶的生成,从而改善冷冻米线的冻融品质。

OSA改性高直链玉米淀粉复合疏水膜的制备及性能研究

选用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对高直链玉米淀粉(HACS)进行酯化处理,制备了3种不同改性程度的OSA淀粉(OS⁃3、OS⁃6、OS⁃9)。以3种OSA淀粉为原料,明胶为复配大分子,制备了3种OSA改性高直链玉米淀粉复合膜(OS⁃3/GEL、OS⁃6/GEL、OS⁃9/GEL),考察了复合膜的透光性、水溶性、吸湿性、水蒸气透过率及表面疏水性。结果表明,相比原淀粉复合膜,OSA改性高直链玉米淀粉复合膜各项性能均得到改善。其中OS⁃6/GEL的性能表现最佳,透光率达到87.72%,水溶性下降了24.5%,吸湿性下降了29.6%,水蒸气透过率下降了30.35%,表面最大静态接触角达到124.6°,动态接触角在3 min后仍达到100°以上;OSA改性降低了原淀粉的结晶度,提高了成膜组分间的相容性;OSA基团的引入使得淀粉与明胶分子中羟基作用减弱,二者间产生更为强烈的氢键作用。OSA改性改善了原淀粉复合膜的疏水性能,适量OSA基团引入制备得到的OS⁃6/GEL性能最佳,成膜表现出优异的疏水性能。

高直链玉米淀粉与面筋蛋白比例对复合面条加工适应性的影响

为探究高直链玉米淀粉(HAMS)、面筋蛋白和燕麦麸皮粉用于面条产品的加工适应性,将燕麦麸皮粉与不同比例(2∶2、3∶2、4∶2、5∶2)的HAMS与面筋蛋白混合并制备复合面条,分析其面团热机械学特性、面团动态流变学特性、面条食用品质和面条微观结构等。结果表明,随着HAMS比例增加,复合面团的吸水率显著降低(P<0.05),面团形成时间和稳定时间缩短;储能模量和损耗模量增加,损耗角正切(Tanδ)降低且均小于1,蠕变恢复率先增加后降低。随着HAMS比例增加,复合面条L值增加,a值和b值降低,蒸煮吸水率和蒸煮损失率降低,蒸煮后硬度、弹性和咀嚼性降低。扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)结果显示,当HAMS与面筋蛋白比例超过4∶2时,HAMS颗粒能够更均匀地嵌在面筋网络中,使面筋网络形成更致密的结构,进而提升面条加工特性。本研究为功能性复合面条加工提供了新思路。

多酚对莲藕淀粉和玉米淀粉理化和消化特性的影响

为探究多酚对莲藕淀粉和玉米淀粉性质的影响,将莲藕淀粉、玉米淀粉分别与藕节汁、儿茶素以及没食子儿茶素混合制备了淀粉多酚复合物。通过X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、快速黏度分析仪(RVA)和差示扫描量热仪(DSC)对复合物的物理化学性质进行了表征,同时使用体外消化模型评估了消化率。结果显示,莲藕淀粉和玉米淀粉对儿茶素的吸附量为4.22 mg/g和3.79 mg/g。多酚降低了淀粉的整体黏度,其中,儿茶素对玉米淀粉的峰值黏度影响最为显著,降低了14.61%,且显著提高玉米淀粉颗粒的稳定性。FT-IR、XRD结果表明,在2种淀粉的老化过程中,藕节汁多酚可以显著降低其结晶度,并抑制2种淀粉的回生。莲藕淀粉和玉米淀粉的水解率均低于其淀粉-多酚复合物的水解率,其中儿茶素使莲藕淀粉的抗性淀粉质量分数增加了5.6%,藕节汁多酚使玉米淀粉的抗性淀粉质量分数增加了7.7%。

聚乳酸改性糯玉米淀粉酶解产物的结构解析

该文通过考察不同淀粉酶对聚乳酸改性糯玉米淀粉还原糖含量的影响,得到最优组合酶解方法:异淀粉酶酶解10 h+普鲁兰酶酶解10 h+α-淀粉酶酶解10 h+β-淀粉酶酶解12 h。将组合酶解产物以环己烷提取,核磁共振氢谱结果表明,含有乳酸基团的碳水化合物能被有效提取富集,且与未取代的碳水化合物实现分离;质谱分析证明,聚乳酸改性糯玉米淀粉主要由乳酸酯和二聚乳酸酯所构成。该研究探索建立了有效的分离和解析方法,促进了对淀粉酯精细结构的科学认识。

制备工艺对高直链玉米淀粉—硬脂酸复合物性质的影响

[目的]优化高抗性淀粉(RS)含量的淀粉—脂质复合物制备工艺,探究工艺参数对复合物抗消化性的影响。[方法]采用单因素试验和正交设计研究了高直链玉米淀粉(HA)预处理及其与硬脂酸(SA)络合过程中温度和时间参数对复合物RS含量的影响,分析最优工艺制备的HA-SA复合物的理化性质、抗消化性及水合特性。[结果]在糊化温区继续升高预处理温度、延长预处理时间、络合温度高于75℃均导致RS含量显著降低(P<0.05);HA-SA复合物最优制备工艺为:HA经85℃的退火温度预处理12 h后,在75℃与SA络合90 min;所制备的HA-SA具有V型晶体特征、完整的淀粉颗粒,为Ⅰ型淀粉—脂质复合物;与HA相比,其热稳定性、抗消化性显著升高,但膨胀力显著降低(P<0.05)。[结论]退火温度预处理和适宜的络合温度有利于HA-SA中RS组分的形成;预处理过程中加热强度的增加使淀粉过度糊化,阻碍了直链淀粉与脂质的络合,络合过程中过高的温度也导致复合物中RS组分的解离,使RS含量降低;退火预处理使HA保留了完整的颗粒结构,是HA-SA抗消化性高的原因之一。

热诱导玉米淀粉模拟面团流变学、热力学和结构特性的变化

为探讨不同结构玉米淀粉(高直链、普通和蜡质玉米淀粉)对面团加工品质的影响,测定了玉米淀粉模拟面团的流变学特性、热特性、微观结构以及面筋蛋白的物化特性等指标。结果表明:高直链玉米淀粉模拟面团的粘弹性显著高于普通/蜡质玉米淀粉模拟面团,这归因于其不易糊化和高度填充的特性。蜡质玉米淀粉通过竞争吸水显著抑制了面筋蛋白的热聚集,导致热处理后面团呈现较为松散的结构。分子量分布和分子间相互作用的结果也证实,蜡质玉米淀粉主要通过抑制二硫键的交联来阻碍高分子量面筋蛋白的形成,从而导致面筋蛋白从刚性的α-螺旋向无序的β-转角结构转变。研究结果有助于深入理解淀粉-面筋蛋白的互作机制,为通过调控淀粉结构特性来改善面制品加工品质提供参考。

超声波结合酶解对玉米淀粉多层级结构及其吸附性能的影响

为了探索一种有效改善玉米淀粉颗粒吸附性能的处理方法,采用低于淀粉糊化温度的不同温度(0、25、45、65℃)超声波预处理结合α-淀粉酶改性玉米淀粉。结果表明,超声预处理可使淀粉颗粒表面粗糙且出现凹槽;超声预处理后淀粉样品的摩尔质量、相对结晶度以及短程分子有序度显著降低(P<0.05);与单一酶处理相比,超声结合酶处理后淀粉样品的比表面积和总孔容积更大,进而使其吸附性能增强;且随着超声预处理温度从0℃升至65℃,超声结合酶处理后淀粉颗粒的吸水率和吸油率分别从114.71%和142.16%提高至144.77%和189.70%。因此,低于淀粉糊化温度的高温超声波结合α-淀粉酶法可作为制备绿色、高效淀粉基吸附剂的有效方法。本研究结果将有助于更好地理解超声波促进淀粉酶解的机理,并为开发高效淀粉基吸附剂提供理论依据。

不同种玉米淀粉在杜仲精油中的应用研究

为创新杜仲精油的给药途径,本实验以生物法制备的玉米淀粉为基础,通过酶法制备多孔淀粉和醇法制备V型结晶淀粉,再分别与杜仲精油复合制备杜仲粉末精油,对比研究了不同种玉米淀粉在杜仲精油中的应用情况。结果显示,多孔玉米淀粉与杜仲精油的复合指数为44%,明显高于其他2种玉米淀粉;结晶性质表明所有的粉末精油都在20.5°的2θ处出现新的吸收峰,说明了复合形成了新的V型结构,其中多孔玉米淀粉粉末精油的强度较其他2种粉末精油更强;热力学性质中的焓值增加也说明了复合物形成了新的化学结构,其中多孔玉米淀粉粉末精油的焓值是最高的;红外扫描中出现新的特征峰进一步证实了玉米淀粉粉末精油产生了新的化学键,其中多孔玉米淀粉粉末精油显示出最强的吸收峰。

刺梨渣中脂肪酸与玉米淀粉包合工艺及在染料吸附中的应用

以刺梨酒厂残渣为原料,对其进行脂肪酸提取纯化后,利用Zabar法制备玉米淀粉-脂肪酸包合物,以吸收率为指标,采用响应面法对包合工艺条件进行优化。实验结果表明,经过纯化,脂肪酸中亚油酸和亚麻酸的含量由74.70%提高到99.06%。包合的最佳工艺条件为:玉米淀粉∶脂肪酸投料比为8.2∶1,包合时间83.6 min,包合温度51.8℃,在此工艺条件下吸附率为94.27%,因素影响次序为包合温度>包合时间>投料比。IR、SEM对包合物表征结果显示包合物已经形成。

水热处理温度对玉米淀粉-绿原酸复合物结构及消化性能的影响

分别在不同水热处理温度(60℃、70℃、80℃和90℃)下制备玉米淀粉-绿原酸复合物,并通过其绿原酸含量、复合指数(CI)、晶体结构、体外消化性能等探究水热处理温度对玉米淀粉-绿原酸复合物结构及消化性能的影响。结果表明:随着水热处理温度的升高,玉米淀粉-绿原酸复合物中的CI逐渐由4.27%增加至10.65%,绿原酸含量先增加后减少,80℃下制备的玉米淀粉-绿原酸复合物所结合的绿原酸含量最多(6.13 mg/g),而过多的绿原酸虽能促进玉米淀粉双螺旋的形成,但会阻碍玉米淀粉重新形成有序的晶体结构;玉米淀粉-绿原酸复合物结构随水热处理温度升高而发生的变化会导致其糊化稳定性升高和抗消化性能增强,抗消化淀粉(RS)含量由20.49%增加到30.69%。因此,通过控制水热处理温度,可调节玉米淀粉与绿原酸之间的相互作用,进而调控玉米淀粉的消化性能。