基于淀粉原料的食品3D打印研究进展

三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多的关注。淀粉是人类饮食尤其是以植物性饮食为主的东方饮食结构的重要组成部分。淀粉特殊的理化性质包括流变特性、水合特性和凝胶性质等,使其在流出喷嘴和打印成型方面具备天然优势,进而在食品3D打印中具有巨大的应用潜力。本文从淀粉3D打印中常用的打印设备类型、常见淀粉原料的打印工艺、淀粉材料理化性质与其打印性能的关联、淀粉改性对其3D打印产品的品质改善、淀粉3D打印产品的后处理以及打印对淀粉结构的影响等方面,综述了基于淀粉原料的食品3D打印研究进展,并展望了相关领域的发展前景和趋势。

高糊化度苦荞全粉对鲜湿面条品质的影响

以苦荞全粉和高糊化度苦荞全粉为原料,制备对应面团,并以这两种全粉和高筋小麦粉为原料制备混合粉和鲜湿面条,研究两种全粉的粉质特性和对应面团的质构特性,以及高糊化度苦荞全粉添加量对混合粉糊化特性、鲜湿面条蒸煮特性等品质特性的影响。结果表明:高糊化度苦荞全粉的吸水率、形成时间和粉质指数分别为(110.54±0.24)%、(11.48±0.14)min和109.00±2.15,与苦荞全粉相比,吸水率增加,形成时间和稳定时间均延长,弱化度降低,粉质指数升高;随着水添加量的增加,两种全粉所制备面团的硬度和黏聚性整体均降低,当苦荞全粉水添加量为55%、高糊化度苦荞全粉水添加量为65%时,二者所制备面团具有较好的质构特性;随着高糊化度苦荞全粉添加量的增加,混合粉的峰值黏度、谷值黏度、衰减值、最终黏度和回生值均显著降低,峰值时间逐渐缩短,当高糊化度苦荞全粉添加量为15%时,苦荞淀粉与小麦淀粉发生交联形成的网状结构连续且致密,鲜湿面条的断条率为(10.11±0.15)%,蒸煮损失率为(9.27±0.35)%,硬度、弹性和咀嚼性适中,水分分布均匀,感官综合评分较高。

营养型抗老化荞麦碗托的研发

在传统碗托制备工艺基础上,添加抗老化剂(燕麦β-葡聚糖、中链脂肪酸和谷朊粉)制备营养型抗老化荞麦碗托。在单因素试验基础上,通过正交试验优化得到荞麦碗托基础制备工艺为食盐添加量0.35%(以荞麦粉质量计)、蒸制时间25 min、料液比1∶2(g/mL);在单一抗老化剂最佳添加量的基础上,通过响应面试验确定复合抗老化剂的最佳配方,即以荞麦粉质量为基准,燕麦β-葡聚糖添加量2.1%、中链脂肪酸添加量0.38%、谷朊粉添加量4.1%。质构分析结果表明,添加复合抗老化剂的荞麦碗托硬度下降12.2%,弹性上升68.9%,老化48 h后仍显示良好的口感,抗老化效果明显。

麸皮面粉面团的粉质和拉伸特性

为了探讨麸皮对小麦面粉品质的影响,将微粉碎后的燕麦麸细粉、小麦麸细粉与小麦粉按混料配方均匀设计制备麸皮面粉,用粉质仪和拉伸仪测定了麸皮面粉的面团流变学特性,并对麸皮面粉各组分含量与流变学参数间的相关性进行分析。结果表明,随着麸皮含量的增加,麸皮面粉面团的吸水率增大,形成时间变化不大,稳定时间不断减少;弱化度和粉质指数在不同样品变化较大,以样品3粉质特性(即小麦粉88.5%,燕麦麸细粉10.20%,小麦麸1.39%)最优;相同醒发时间下,随着麸皮总含量的增加,面团的拉伸曲线面积、延伸度、拉伸阻力及最大拉伸阻力均呈下降趋势;拉伸参数均随醒发时间而呈上升趋势。与面团粉质特性相关性最显著的是小麦粉含量,其次是小麦麸和燕麦麸细粉含量;小麦粉含量与拉伸特性呈显著正相关,与燕麦麸含量呈显著负相关,与小麦麸含量的相关性不显著。这些研究表明麸皮添加比例能够显著影响面团的流变学特性。

藜麦的营养成分、健康促进作用及其在食品工业中的应用

藜麦(Chenopodium quinoa)是一种营养丰富的假谷物,具有多种保健作用,被誉为"超级谷物"。藜麦突出的营养保健作用成为国内外学者关注的热点。详细综述了藜麦的宏量营养素、微量营养素和植物化学物质的组成特点;抗氧化、抗癌、降糖降脂、抗炎抗菌等多种健康促进作用;藜麦在食品工业中的应用前景,目的是为我国藜麦的全面利用以及相关产品研发提供科学依据。

燕麦β-葡聚糖调节肠道菌群与降脂减肥作用的研究进展

近年来,超重和肥胖已成为许多国家突出的健康问题,其导致的一系列代谢类疾病死亡率远高于其他疾病。越来越多的证据表明,肥胖的发生与肠道菌群的组成密切相关。燕麦β-葡聚糖不仅具有显著的降血脂作用和减肥功效,还可以作为益生元调节机体肠道菌群结构。本文从肠道菌群与肥胖的相关研究、燕麦β-葡聚糖降脂减肥和益生元作用等方面综述了燕麦β-葡聚糖调节肠道菌群及其减肥降脂作用之间相关性的研究现状。

高粱淀粉的研究进展

高粱是一种重要的杂粮作物,由于食用口感差,不易消化,主要用于酿酒、制糖及饲料。近年来,随着高粱品种的优化与改良,高粱的营养价值进一步改善,其应用价值也得到逐步的提高,但我国对高粱的营养和加工研究很少。淀粉是高粱的主要组分,国外对高粱淀粉的理化特性、改性以及加工利用已有较多研究,本文综述了高粱淀粉的组成特点,提取方法及其影响因素,高粱淀粉的膨胀性、凝胶性、淀粉改性等功能特性,并介绍了高粱淀粉的消化性,在食品工业中的应用以及今后的发展趋势。为指导国内高粱作物的品种选育和合理加工利用提供一定的参考。

苦荞粉对小鼠肠道菌群的影响

为了探索苦荞粉对小鼠肠道菌群的影响,给予小鼠不同剂量的苦荞粉,35d后考察其对小鼠结肠中大肠杆菌、乳酸杆菌以及双歧杆菌的影响;并取小鼠空肠组织,研究苦荞粉对小鼠肠道组织形态的影响。结果表明,与对照组相比,苦荞粉的灌胃剂量大于3.250g/(kg.d)时,小鼠肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌数量均显著增加,同时大肠杆菌的数量显著下降(P<0.05)。灌胃苦荞粉改变了小鼠空肠组织结构形态。研究证实苦荞粉可以作为益生元。

燕麦β-葡聚糖对高胆固醇血症大鼠血脂和生长的影响

研究燕麦β-葡聚糖对实验性高胆固醇血脂大鼠的血脂及生长的影响。58只雄性SD大鼠随机分为基础组(n=10)和模型组(n=40),分别饲喂基础饲料和高脂饲料,饲养3周后,将造模成功的高胆固醇血症大鼠随机分为高脂对照组、添加燕麦β-葡聚糖低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组10只,分别饲喂含0、6、12、24 gβ-葡聚糖/kg的高脂饲料6周。在实验的2、4和6周末测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG,6周末测定)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C);实验结束时对各组大鼠称重并计算平均采食量。结果表明:给与不同剂量β-葡聚糖能够极显著降低大鼠空腹血浆TC、LDL-C水平(P<0.01),而对HDL-C、TG无显著影响,并具有明显剂量和时间依赖性;饲料中添加β-葡聚糖后大鼠体重和采食量均有所下降,这表明燕麦β-葡聚糖能够促进脂代谢,具有降胆固醇作用。

燕麦β-葡聚糖对高脂血症大鼠空腹和餐后脂代谢的影响

研究了燕麦β-葡聚糖对高脂血症大鼠空腹和餐后脂代谢的影响。58只雄性SD大鼠随机分为基础组(n=10)和模型组(n=40),分别饲喂基础饲料和高脂饲料,饲养3w后,将造模成功的高血脂症大鼠随机分为高脂对照组、添加燕麦β-葡聚糖低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组10只,分别饲喂含0、6、12、24gβ-葡聚糖/kg的高脂饲料6w。于实验期末,分别测定大鼠空腹(禁食12h)和餐后(禁食16h后再强饲5g饲料后2h)血浆TC、TG、LDL-C、HDL-C、ApoAI和ApoB的含量以及肝脏脂质变化。结果表明:不同剂量β-葡聚糖都极显著降低空腹血浆TC、LDL-C和ApoB水平,而对HDL-C、TG和ApoAl无显著影响;β-葡聚糖可以改善餐后血脂分布,降低肝脏脂质含量,不同剂量之间具有一定的差异性。

燕麦β-葡聚糖对小鼠结肠菌群及其功能的影响

目的:研究燕麦β-葡聚糖对小鼠结肠菌群及其功能的影响。方法:体重23～25g的健康昆明种小鼠126只,分成7组,每组18只,实验组(1～6组)分别以高低剂量0.5g和0.25g/(㎏bw·d)灌胃给予燕麦β-葡聚糖OG2600、OG340和OG5,对照组给予相同体积的生理盐水,灌胃期28d。分别于实验14、28和35d(停止灌胃后1w)分析各组小鼠结肠双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌的变化;并在实验28d用气相色谱法测定小鼠结肠中短链脂肪酸的含量;用流式细胞仪分析结肠粘膜上皮细胞变化。结果:与对照组比,随着灌胃时间的延长,各实验组均可使小鼠肠道和粪便中的双歧杆菌和乳酸杆菌增殖,使大肠杆菌数量减少,作用效果与分子大小和剂量有关;第2、4、6组小鼠结肠内容物的乙酸、丙酸、丁酸的量显著高于对照组(P<0.05);第6组细胞增殖指数和对照组有显著差异(P<0.05)。结论:燕麦β-葡聚糖具有调节小鼠肠道菌群的作用;在体内容易发酵产生较高比例的短链脂肪酸,能促进结肠粘膜上皮细胞的增殖。

燕麦胶的乳化性和起泡性研究

以裸燕麦麸皮为原料,提取得到富含β-葡聚糖的燕麦胶。研究了燕麦胶的乳化性和起泡性,结果显示,燕麦胶具有一定的乳化性和起泡性能,其乳化性和起泡性及其乳化和起泡稳定性与浓度、温度和pH值有关。燕麦胶还具有较低的表面张力和界面张力,随着浓度的增加表面张力和界面张力下降。燕麦胶的黏性和界面张力是影响乳化性和起泡性的主要因素。这些特性都表明了燕麦胶在食品中的潜在应用价值。

几种杂粮粉面团流变学特性的研究

在研究小米粉对面团流变学特性影响的基础上,用燕麦粉、苦荞粉、高粱粉分别与小米粉复配成35%的杂粮粉添加到小麦粉中,用粉质仪和拉伸仪研究分析燕麦粉、苦荞粉、高粱粉分别与小米粉复配的混合面团的流变学特性。结果表明:与添加35%小米粉单一杂粮粉的面团粉质特性相比较,燕麦和小米复配粉、苦荞和小米复配粉、高粱和小米复配粉的混合面团的吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数均更高,综合粉质特性五项指标得出:添加燕麦和小米、苦荞和小米、高粱和小米复配粉的混合面团的粉质特性要比单一添加小米粉好。与添加小米粉单一杂粮粉的面团的拉伸参数比较,苦荞小米复配粉的拉伸特性更好,燕麦小米复配粉的拉伸特性较差,而高粱粉添加量达到20%以上,拉伸特性很差,无法进行拉伸实验。建议制作杂粮面制品时,应根据产品需求及混和粉流变学特性选择合适的杂粮和添加量进行复配。

微粉碎对燕麦麸皮营养成分及物理特性的影响

以燕麦麸皮为原料，研究了微粉碎对麸皮营养成分及物理特性的影响。结果表明微粉碎可以提高燕麦麸皮总膳食纤维含量，但对麸皮蛋白质、脂肪、水分及灰分含量影响不大；微粉碎还可以改善燕麦麸皮的物理特性，在粒度为250～125μm时燕麦麸皮持水力最强；在180～150μm时麸皮膨胀力最大；在150～125μm时麸皮水溶性最佳。

谷物β-葡聚糖的提取方法、化学结构及功能性质研究进展

谷物β-葡聚糖是一类存在于燕麦、大麦和小麦等细胞壁的重要生物活性多糖。本文综述了谷物β-葡聚糖的提取、结构特性以及溶液性质、凝胶性质及热学性质等的研究进展。

微粉碎对小麦麸皮营养组分和特性的影响

以小麦麸皮为原料,研究微粉碎对小麦麸皮粒度、营养成分含量、物理特性的影响。结果表明,经微粉碎处理制得的小麦麸细粉粒度范围为104～124μm。微粉碎可提高小麦麸粉蛋白质、脂肪、水溶性膳食纤维(SDF)和可溶性β-葡聚糖(SOG)含量,降低总膳食纤维(TDF)和戊聚糖含量;可改善麸粉的物理特性,使水溶性提高、持水力和膨胀力降低。经微粉碎的小麦麸皮粒度小、功能成分丰富多样、能量低,在食品加工中具有广阔的应用前景。

底泥高磷浓度提高了喜旱莲子草的入侵性

植物通过改变自身的形态和生态生理特征对多变的环境因素做出响应,这种表型可塑性能增强外来物种的入侵能力。该文研究了入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)对底泥磷浓度、植株密度以及二者间交互作用的可塑性响应,探讨可塑性是否能使其获得更高的入侵能力。结果表明:低密度×底泥高磷浓度处理条件下的叶重、茎重、总重、叶数、分枝数和茎长等明显高于低、中磷浓度处理;高密度×底泥高磷浓度条件下的叶数、茎长和比茎长的值最大;植株的含磷量随底泥磷浓度的升高显著增加,说明喜旱莲子草响应底泥磷浓度变化时改变了自身的形态与生态生理性状。泥底含磷量对叶重比、叶数、茎长、茎磷含量、叶磷含量和植株总含磷量的影响都达到显著水平(p<0.05);植株密度对茎重、比茎长、叶磷含量和植株总磷含量的影响达到显著水平(p<0.05)。与入侵能力相关的叶重比、叶数、茎长在底泥高磷浓度处理中显著增加,说明底泥的高磷浓度增强了喜旱莲子草的入侵能力。

燕麦β-葡聚糖对小鼠肠道菌群的影响

目的:研究了两个不同分子量的燕麦β-葡聚糖对小鼠肠道菌群的影响。方法:选用90只昆明种小鼠,随机分成五组(对照组和1～4四个实验组),每组18只;实验1、2组灌胃给予分子量2.6×106的燕麦β-葡聚糖0.25g/kg·d和0.5g/kg·d,实验3、4组给予分子量为3.7×105的燕麦β-葡聚糖的相应剂量,对照组给予等体积生理盐水,灌胃期28d。分别于实验的第14d、第28d和停止灌胃后一周(35d)分析各组小鼠结肠、盲肠、直肠和粪便菌群变化,并在实验结束时观察各组小鼠体重。结果表明:和对照组相比,随着灌胃时间的延长,各实验组均可使小鼠肠道和粪便中的双歧杆菌和乳酸杆菌增值,使大肠杆菌数量减少(p<0.05),相同剂量不同分子量组间差异不大(p>0.05),同一分子量高低剂量组有差异(p<0.05),灌胃28d可使实验组动物体重有所下降。说明燕麦β-葡聚糖具有调节小鼠肠道菌群的作用。

燕麦β-葡聚糖生理功能研究进展

综述燕麦β-葡聚糖在降血脂、调节血糖、促进肠道益生菌增值及预防结肠癌、免疫调节等方面的功能。