甘薯渣高效利用的研究现状与进展

甘薯渣作为甘薯淀粉加工过程中的主要副产物,其主要成分为残留淀粉、膳食纤维等。随着甘薯淀粉加工产业的集聚化发展,薯渣高效综合利用的问题也成为了行业持续发展的难题。现有处理方式无法对甘薯渣进行高效利用,不仅造成资源浪费,还严重污染环境。通过概述甘薯渣的组成与组分,重点阐述甘薯渣在动物饲料、膳食纤维、果胶、食用菌培养基、燃料乙醇和其他利用方面的研究应用现状。针对甘薯渣原料的预处理能力、功能性成分提取及其特医食品的研究与应用、高效处理甘薯渣专用设备研发和高附加值精深产品开发4个方面存在的问题进行论述,并提出科学可行的建议。最后就如何更好地利用甘薯渣进行展望和总结,以期为甘薯渣的高效综合利用提供必要的理论依据。

甘薯淀粉加工废水处理技术的现状与进展

甘薯淀粉加工废水中富含蛋白质、多糖、脂肪及无机盐等多种物质,有机物浓度高、pH值低、处理难度大是甘薯淀粉及其制品规模聚集效益发展的瓶颈所在。通过介绍甘薯淀粉加工废水来源及其水质特点,并详细阐述处理甘薯淀粉加工废水常见的生物技术、物理化学技术、资源回收技术及组合技术的研究应用现状。总结如何低耗高效地处理甘薯淀粉加工废水,以期为促进甘薯淀粉及其制品行业的长足发展提供切实可行的理论依据。

菌酶协同发酵对玉米蛋白粉消化率的影响研究

研究旨在优化菌酶协同发酵玉米蛋白粉工艺条件,从而提高玉米蛋白粉的消化性。该研究是在酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶最优条件作用下,以玉米蛋白粉水溶性蛋白质含量为指标,通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件。并对菌酶协同发酵玉米蛋白粉产物的游离巯基含量、二硫键含量、表面疏水性、氨基酸和体外消化率等理化特性进行测定分析。结果表明,最佳发酵条件:乳酸菌发酵料液比1∶4(g∶mL),接种量0.3%,发酵温度39℃,发酵时间24 h。协同发酵处理后,亲水氨基酸含量从32.19 mg/g升高至35.25 mg/g,游离巯基含量由65.43μmol/g升高至88.42μmol/g,体外消化率由60.15%升高至80.42%。综上,菌酶协同发酵可显著增加玉米蛋白粉的体外消化率,具有良好的应用前景。

pH循环法从玉米蛋白粉制备蛋白纳米颗粒的研究及其表征

采用pH循环法直接从玉米蛋白粉(CGM)制备蛋白纳米颗粒(CNPs),对其制备工艺进行了优化,对其性质进行了表征,并与利用玉米醇溶蛋白在相同条件下制备的纳米颗粒(ZNPs)进行了比较。结果表明,利用pH循环法可以成功从CGM中制备CNPs,且其最优条件为碱溶pH 13.0、碱溶温度60℃、碱提料液比1∶25、回调pH 7.0,在此条件下CNPs的得率相对于CGM中的蛋白质质量分数达到了69.20%。与ZNPs相比,CNPs具有相近的粒径(282.37 nm)且也携带负电荷,但是原子力显微镜观察结果表明其聚集程度更低;CNPs的疏水性氨基酸质量分数稍低(50.05%),但是α-螺旋和无规则卷曲的含量稍高。另外,CNPs的持水力和润湿性均显著优于ZNPs,且其接触角仅为45.5°,并表现出了更好的Pickering乳液稳定能力。因此,CGM可取代玉米醇溶蛋白作为pH循环法制备蛋白纳米颗粒的原料,这一过程工艺简单、成本较低,对于丰富CGM的综合利用途径、推动玉米蛋白纳米颗粒在食品工业中的应用具有重要意义。

鲜湿甘薯渣水分相态分布测定及其束水机制分析

为探究鲜湿甘薯渣的束水机理,以10种不同品种鲜湿甘薯渣为研究对象,采用低场核磁共振仪测定鲜湿甘薯渣中水分的相态分布,分析甘薯渣各相态水分与主要有机非水组分之间的相关性,再结合酶解实验进行因果关系验证。结果表明:10种鲜湿甘薯渣中存在3~4种相态的水分,分别命名为组成水(T_(21),0.658~2.310 ms)、固定化水(T_(22),7.055~21.550 ms)、滞化水(T_(23),377.410~705.480 ms)和自由流动水(T_(24),705.480~3764.936 ms);鲜湿甘薯渣中滞化水含量最高,平均占比93.59%,固定化水含量次之,平均占比5.15%,组成水和自由流动水含量较少,分别占比0.85%、0.41%;鲜湿甘薯渣中主要相态水分滞化水与果胶、膳食纤维和不溶性膳食纤维含量呈显著正相关;鲜湿薯渣经果胶酶水解后可排出水量显著增加,而经纤维素酶、半纤维素酶和木质素过氧化物酶酶解后的薯渣可排出水量无明显变化;扫描电子显微镜观察到大部分淀粉颗粒被包裹或束缚于细胞壁碎片中。此研究可为甘薯渣高效脱水技术的开发提供理论依据。

玉米肽亚铁螯合物的结构特性及稳定性

以玉米肽和氯化亚铁为原料制备玉米肽亚铁螯合物,既能提高玉米肽的利用率,还能为开发铁补剂提供一条新思路。通过紫外光谱和热重分析检测玉米肽亚铁螯合物的结构特性和热稳定性,用分子对接技术对鉴定出的玉米肽段和亚铁离子的结合位点进行模拟,并在不同温度、不同pH值和不同体外消化方式条件下观察玉米肽亚铁螯合物的稳定性。结果表明:紫外吸收峰产生变化,螯合前后特征吸收峰由274.99 nm处移到了275.01 nm,玉米肽和玉米肽亚铁螯合物是两种不同的物质;热重分析显示螯合物和肽的残留率分别为34.94%和18.74%,玉米肽亚铁螯合物的热稳定性相较玉米肽显著提高;FSAASYPDLIDALP、LQQRQQLLNPL和Fe2+的结合能分别为-50.50和-48.61 kJ/mol,提供配位点的是Asp8(天冬氨酸)的氨基,还有Pro7(脯氨酸)、Ser5(丝氨酸)、Tyr6(酪氨酸)、Leu7(亮氨酸)等和亚铁离子形成了疏水作用力;不同温度作用下相对分子质量都集中在1000 u以下,小肽更易螯合和吸收,在pH为中性时较酸碱条件下更稳定。

氢氧化钙处理鲜马铃薯渣干燥动力学研究

目的探讨氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]处理鲜马铃薯渣的干燥效率及其干燥动力学。方法研究干燥温度(30、40、50、60℃)、相对湿度(13%、33%、54%、75%)和载物量(10、30、50、70 g)对Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣的干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响,并建立干燥动力学模型,将干燥特性曲线进行非线性拟合。结果Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣主要为降速干燥,干燥温度越高,相对湿度越低,载物量越少,鲜马铃薯渣的干燥速率越快,水分有效扩散系数为2.48554×10^(-11)~13.15592×10^(-11)m^(2)/s,干燥活化能为12.06kJ/mol。Logarithmic为Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣拟合程度最好的干燥动力学模型。结论经Ca(OH)_(2)处理的鲜马铃薯渣较容易干燥,Logarithmic模型可以较好描述其水分变化规律,为描述和预测Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣干燥过程中的水分变化规律提供了依据。

马铃薯渣的开发价值及应用前景分析

本文总结分析了马铃薯渣的营养价值、加工技术及产品开发,阐述了其开发利用与环境保护之间的关系,并探讨了其开发前景及有待提升的方面,为实现资源高效利用、绿色可持续发展和环境保护提供参考。马铃薯渣含有丰富的纤维、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分,通过利用先进的加工技术,其可以转化为高价值产品,如饲料、生物燃料和生物降解塑料等。这不仅减少了资源浪费,减轻了对环境的污染,而且有助于循环经济的发展。然而,马铃薯渣的高效利用面临着一些挑战,包括技术限制、市场约束和安全性等,通过采用创新技术和策略,可以将马铃薯残渣从废物转化为宝贵的资源,实现农业废弃物资源化利用和环境保护。

嗜酸乳杆菌与枯草芽孢杆菌协同发酵玉米淀粉糖渣

通过微生物发酵可以改善风味,并消除营养抑制因子,从而实现玉米淀粉糖渣的高价值利用。该文采用嗜酸乳杆菌单菌固态发酵糖渣,乳杆菌活菌数为5.24×10^(8)CFU/g,进一步利用枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌协同发酵,嗜酸乳杆菌活菌数提升到1.50×10^(9)CFU/g,是单菌发酵的2.86倍。对双菌固态发酵工艺进行优化,在种子液接种量为7.8%,含水量为72%,初始pH为7.26时嗜酸乳杆菌活菌数达到5.05×10^(9)CFU/g,是优化前的3.37倍,对双菌发酵和单菌发酵产物进行组分、风味、口味等指标进行分析检测,结果表明发酵可以提升营养价值,同时还可以降低植酸含量并提高抗氧化能力。双菌发酵可获得更高的益生菌活菌数,并减少异味,增加类似坚果和脂肪的香气,改善口感。

微晶纤维素的特征分析及其在提升面包品质中的应用

选取了5个厂家生产的微晶纤维素(MCC),利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射仪等方法分析其特征,并将其按质量分数1.0%、2.0%、3.0%,4.0%,5.0%分别添加在面粉中制作成样品面包,对比MCC提升面包品质的效果.结果表明:①不同厂家生产的MCC微观形貌及特征相似.②添加MCC面包的感官评价和微观结构随着MCC添加量发生变化,面包中MCC的质量分数为3.0%时为最佳.

聚乙烯亚胺及橙皮粉改性淀粉膜的制备及性能分析

为了改善淀粉膜的拉伸性能,以淀粉、橙皮粉及聚乙烯亚胺为主要原料,通过物理交联和化学交联的方法制备出橙皮粉/淀粉(orange peel powder/starch,OS)膜、聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)交联改性的橙皮粉/淀粉(polyethyleneimine-orange peel powder/starch,PEI-OS)膜,并对淀粉溶液黏度、淀粉膜热稳定性及拉伸性能进行测试表征。结果表明,橙皮粉和聚乙烯亚胺显著改善了淀粉膜的热稳定性和拉伸性能。与淀粉膜相比,淀粉与橙皮粉的质量比为10∶4时,可以将OS膜的拉伸强度提高4.2%;淀粉、橙皮粉及聚乙烯亚胺的质量比为10∶4∶10时,可以将PEI-OS膜的拉伸强度提高189.6%。

控制酶解小麦面筋蛋白的研究

系统地研究了酶水解小麦面筋蛋白的最佳工艺条件,采用SDS—PAGE分析了酶解前后小麦面筋蛋白的变化,并对流变学特性进行了分析测定。结果表明,酶解最佳条件为:底物浓度10％,酶浓度0.05％,水解时间1h,pH7.0,温度35℃。

超微粉碎对甘薯膳食纤维成分及物化特性影响

为明晰超微粉碎对甘薯膳食纤维成分及物化特性影响,从而拓展其在食品工业中的应用,甘薯渣经筛法制备膳食纤维再进行超微粉碎处理,以大豆膳食纤维为对照,比较不同膳食纤维成分及物化特性指标。结果表明:与大豆膳食纤维相比,甘薯膳食纤维中可溶性膳食纤维、果胶、糖醛酸含量,持水性、吸水膨胀性、葡萄糖吸收能力和α-淀粉酶抑制能力显著高于大豆膳食纤维(P<0.05)。甘薯膳食纤维经超微粉碎后,可溶性膳食纤维、果胶含量上升,淀粉、纤维素含量下降,蛋白、灰分等含量无明显变化;各项物化特性指标均显著上升(P<0.05)。大豆膳食纤维、甘薯膳食纤维及超微粉碎后甘薯膳食纤维粒径分别为34.59、24.43、18.27μm,扫描电镜下,膳食纤维呈片状多孔结构。

酵母菌发酵玉米皮酸水解液制备结晶L-阿拉伯糖的研究

玉米皮是玉米淀粉工业的主要副产品,含有大量的阿拉伯木聚糖。本文研究了酵母菌发酵玉米皮酸水解液制备结晶L-阿拉伯糖的方法。玉米皮经稀硫酸水解后得到了以L-阿拉伯糖、木糖和葡萄糖为主要成分的水解液,碳酸钙中和后直接利用酵母菌WYS15-3发酵特异性除去糖液中的木糖和葡萄糖,再通过活性炭脱色、离子交换树脂脱离子、浓缩结晶等步骤,得到了L-阿拉伯糖晶体,得率为9．6%(以玉米皮干基计)。该法简单易行,适用于以玉米皮为原料工业化制各L-阿拉伯糖。

马铃薯膳食纤维的表征及物性分析

采用黏度法测定马铃薯膳食纤维的平均相对分子质量和聚合度,并对其红外谱图表征进行分析;对马铃薯膳食纤维的持油力、持水力和膨胀力等物性进行测定。结果表明:马铃薯膳食纤维的平均相对分子质量为170333,聚合度为1051;马铃薯膳食纤维具有C=O键、C-H键、COOR和游离的.O-H等糖类的特征吸收峰,单糖中有吡喃环结构,可溶性膳食纤维中具有糖醛酸和羧酸二聚体;持油力为1.90g/g,持水力为7.00g/g,膨胀力为7.37mL/g,物性优于未经功能化处理的玉米皮及大豆皮纤维。

纤维素酶法制备马铃薯渣可溶性膳食纤维的理化及功能性质

采用纤维素酶处理湿马铃薯渣,制备可溶性膳食纤维(C-SDF),对其理化性质及功能性质进行研究。通过分析它的单糖组成、傅里叶红外光谱图和分子质量分布,确定C-SDF的主要组成成分为果胶和β-葡聚糖。理化及功能性质研究表明:C-SDF具有相对较的高分子质量和黏度,其葡萄糖延迟扩散能力、α-淀粉酶活力抑制力、胆酸钠的吸附能力和胰脂肪酶活力抑制力均高于马铃薯渣膳食纤维(PDF)和市售可溶性膳食纤维(S-SDF)。

酒精糟液烘干废气治理工艺实践

以玉米为原料生产酒精,副产品酒糟一般作为饲料原料加以利用,酒糟在烘干过程产生的二次废气是企业恶臭污染物的主要来源。主要恶臭特征是酸臭味,它是酒精发酵过程中在少量产酸杂菌的作用下,产生的低碳链有机酸和水解氨基酸所致,本工艺利用酸碱中和的原理,通过对原生产线改进,采取两级洗涤、碱液中和、负压蒸发降温、捕集除雾等方法,可有效降低废气恶臭污染物排放浓度,实现了废气的达标排放,同时洗涤水经负压蒸发系统释放热量,实现余热的二次利用。

木聚糖酶法制备水溶性玉米膳食纤维的工艺研究

利用木聚糖酶对脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶预处理后的玉米种皮进行酶解,制备水溶性膳食纤维,并对所得膳食纤维进行气相色谱分析。木聚糖酶酶解最佳工艺条件为:酶解时间40min、加酶量1．0ml/g、酶解温度45℃、pH4．8;酶法得到的可溶性膳食纤维的成分主要有木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖。

紫色马铃薯全粉加工的汁液腥味物质成分及酶解脱腥效果

[目的]明确冻融分离法制备紫色马铃薯全粉汁液副产物腥味物质成分,及其酶解脱腥效果。[方法]采用顶空固相微萃取气相色谱质谱联用法结合气味活度值法,分析加工中间样品、汁液副产物及γ淀粉酶酶解汁液的挥发性物质组成变化。[结果]冻融分离法制备紫色马铃薯全粉过程中样品风味及其挥发性物质成分组成变化明显。从生鲜薯片、熟化薯片、解冻薯泥、分离汁液和酶解分离汁液中分别鉴定出16种(醛类和醇类为主)、27种(醛类、醇类和酚类为主)、18种(醛类和帖烯类为主)、33种(醇类和酚类为主)和39种(醛类、醇类、酮类和酚类为主)挥发性物质。来源于生鲜薯片中的1辛烯3醇是形成汁液土腥味的关键物质,熟化阶段形成的顺3壬烯1醇和吲哚分别是汁液酸腐气味和刺激性气味的主要成分。γ淀粉酶酶解处理可有效消除汁液中的3种致腥成分,同时新生成苯乙醛、壬醛、癸醛、月桂醛、大马士酮、香芹酚等关键性呈香物质,以及吡嗪类、噻唑类杂环芳香气成分。[结论]γ淀粉酶酶解处理可有效脱除紫色马铃薯汁液腥味。

酶解玉米蛋白粉制备抗氧化肽

以玉米蛋白粉为原料,2709碱性蛋白酶为水解酶,采用正交实验设计优化水解条件,用NBT法和D2-脱氧核糖法测定水解所得玉米肽的抗氧化活性。结果表明,制备玉米抗氧化肽的最佳酶解条件为:pH9.5,E/S=10%,时间4h,温度55℃,该条件下制备的玉米抗氧化肽对O2-·和·OH有很强的清除作用,清除率分别为54.42%和82.31%。