生物处理改善大米和大米粉特性的研究进展

大米和大米粉是主食及无麸质食品生产的主要原料,其特性对最终产品的品质有重要影响。研究表明,对大米和大米粉进行适当的改性处理,可改善其特性并提升其所生产产品的质量。该文在查阅相关文献的基础上,概括了3类生物处理方法(微生物发酵、发芽、酶处理)对大米和大米粉主要成分、淀粉的糊化特性和热特性、营养安全特性以及加工特性影响的研究进展,并对利用生物处理方法改善大米和大米粉特性的研究进行了展望。该文对从原料学角度开发安全、可靠的大米和大米粉特性生物调控技术,推动大米制品品质提升有较好的参考价值。

不同地理标志大米的品质指标及挥发性化合物分析与评价

为研究不同地理标志大米的品质差异,本研究通过分析外观、营养、蒸煮食味等18个品质指标及挥发性化合物,对9种地理标志大米进行品质评价。利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术结合气味活性值,鉴定出大米的主要气味活性化合物为2-乙酰基-1-吡咯啉、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛、己醇、1-辛烯-3-醇、庚醇。基于多元统计分析,从东北和其他地理标志大米中筛选出了42个差异挥发性化合物,包括25个烃类和17个与香气相关的醇、酮、醛、酯类。相关性分析结果表明蛋白质与直链淀粉、食味值呈极显著负相关;直链淀粉与米粉的糊化特性呈显著相关;蛋白质与醛类呈极显著负相关、与烃类呈显著正相关。聚类分析将9种地理标志大米划分为3大类,第1类为东北的5种地理标志大米,品质特征为垩白粒率和蛋白质量分数低,直链淀粉质量分数高,糊化温度低,米饭硬而有弹性,挥发性化合物中醛类、醇类、酮类含量占比较高;第2类为原阳大米与小站稻,特点为糊化温度和直链淀粉质量分数适中,挥发性化合物总量最高(627.7μg/kg),且烃类含量最高(269.6μg/kg);第3类为南方的射阳和崇明大米,具有直链淀粉质量分数低,胶稠度大,糊化温度高,米饭软而黏的品质特征,其烃类含量适中(159.4μg/kg)。本研究较为系统地评价了9种地理标志大米中品质指标和挥发性化合物的差异,可为不同地理标志大米的品质评价提供数据基础。

高压射流协同pH循环处理对大米-豌豆复合蛋白功能性及结构的影响

为探究复合植物蛋白经高压射流磨与p H循环共同处理后的增溶作用,明晰其增溶机制,采用大米蛋白与豌豆蛋白作为原料,配制蛋白比例1:1,总蛋白浓度4%的混合蛋白溶液,并将混合液p H调整至12,在高压射流磨不同压力下进行处理,再将溶液pH调回中性后得到复合蛋白。采用氮溶解指数、粒径、荧光光谱、圆二色谱、分子量等手段表征本工艺过程中复合蛋白理化性质和结构的变化。结果表明,经高压射流磨协同pH循环处理4%的复合蛋白,复合蛋白氮溶解指数随着压力增大而提升,处理压力为120MPa时,氮溶解指数为92.67%±0.77%。扫描电镜与粒径结果显示,射流磨处理后的复合蛋白尺寸降低,比表面积增大。内源荧光光谱、表面疏水性、巯基二硫键、圆二色谱结果显示,两种蛋白之间产生了相互作用,形成了新的共架体,且复合蛋白随处理压力增大,表面疏水性由4025.33显著增大至7359.45(P<0.05),疏水区域增加、游离巯基含量由26.46±0.32μmol/g显著上升至最高32.66±0.35μmol/g(P<0.05),二硫键含量由9.86±0.42μmol/g显著下降至5.48±0.27μmol/g(P<0.05),α-螺旋实际含量(25.3%)高于理论值(21.83%),二级结构向更亲水的α-螺旋转变。此外,氨基酸分析显示复合蛋白的氨基酸配比均衡完整。经处理后的复合蛋白在高溶解性的基础上,乳化与起泡性能均明显优于大米蛋白与豌豆蛋白。本研究表明高压射流磨协同pH循环的处理方法能够有效改善复合蛋白的功能特性,为植物蛋白工业化增溶改性提供理论支撑。

中药营养液种植的生态大米对小鼠免疫及运动耐力的影响

通过注射环磷酰胺建立免疫低下小鼠模型,并进行小鼠力竭游泳试验,探究中药营养液种植的生态大米对小鼠免疫功能及运动耐力的影响。结果发现:与模型组比,生态大米可以显著或极显著提高小鼠的脾脏、胸腺系数,升高血清中免疫球蛋白IgG、IgM含量,降低炎症因子水平,升高钙、磷;同时,与空白对照组比,生态大米可以极显著延长小鼠游泳力竭时间,提高肝糖原和肌糖原储备,降低血清中乳酸(LA)、尿素氮(BUN)、丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)含量。说明生态大米在抗疲劳、增强机体免疫力和提高运动耐力方面具有一定的潜力。

长柄炭角菌大米发酵物中一个新的聚酮类化合物

研究长柄炭角菌Xylaria longipes大米发酵物化学成分及其生物活性。应用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、半制备型高效液相色谱等多种分离手段对长柄炭角菌大米发酵物乙酸乙酯部位进行化学成分研究,得到3个化合物,根据MS和NMR等波谱学方法确定其结构,分别为1-(3-ethyl-1,2,6-trihydroxycyclohexyl)-3-hydroxy-2-(methoxymethyl)propan-1-one(1)、(2 E,4 E)-6,8-dimethyldeca-2,4-dienoic acid(2)和(2 E,4 E)-8-methyldeca-2,4-dienoic acid(3)。化合物1为新的化合物,化合物2和3作为天然产物首次报道。三种抗细胞(角质细胞HaCaT、刀豆蛋白诱导的T淋巴细胞和脂多糖诱导的B淋巴细胞)增殖活性筛选结果显示,这些化合物均未表现出明显的生物作用。

HS-SPME-GC-MS与Heracles NEO超快速气相电子鼻分析不同新鲜度大米挥发性物质

基于目前大米新鲜度检测方法存在的准确率低、操作难度大、检测年限短等问题,该研究选用目前啤酒企业常用大米品种——空育131为研究对象,通过人为加速大米陈化,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)与Heracles NEO超快速气相电子鼻技术进行挥发性组分鉴定,并采用主成分分析(PCA)、层次聚类分析(HCA)和正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)进行多元统计分析。结果表明,采用HS-SPME-GC-MS从不同新鲜度大米样品中均检出30种挥发性化合物,包括烷烃、醇类、醛类、酮类等化合物。采用Heracles NEO超快速气相电子鼻均检出21种挥发性化合物,气味描述显示大米气味主要集中在草本味和果香味。PCA和OPLS-DA结果显示,不同样品之间相对独立,根据P<0.05且变量重要性投影(VIP)值>1,GC-MS筛选出2,3-庚二酮、辛醛等共10个差异性风味化合物,Heracles NEO超快速气相电子鼻筛选出乙烯基吡嗪、1-戊烯-3-醇等共7个差异性风味化合物。综上,GC-MS和Heracles NEO超快速气相电子鼻均可较好地分析不同新鲜度大米的气味特征并进行快速而准确的鉴别区分。

环糊精稳定Pickering乳液在无麸质大米面包中的应用

为研究环糊精(Cyclodextrin,CDs)稳定Pickering乳液对无麸质大米面包品质的影响,分别制备了α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)和γ-环糊精(γ-CD)稳定的玉米油Pickering乳液,并将其应用于无麸质大米面包中,对面包比容、质构、水分分布及老化热焓等指标进行了检测。结果表明,三种环糊精(CDs)稳定玉米油Pickering乳液均具有很好的稳定性,将其用在大米面包中,发现相比空白组,虽然CDs及CDs稳定乳液均能够增大面包比容、改善面包内部结构和质构特性,提高面包的保水性及延缓面包老化,但CDs稳定乳液的应用效果更为明显;三种环糊精中,α-CD对面包品质改善及抗老化效果最好,其次为γ-CD和β-CD。三种CDs稳定的Pickering乳液具有显著提升大米面包品质和延缓老化的作用。

“含山大米”产业现状和高质量发展对策

“含山大米”产业是安徽省含山县推进乡村产业振兴的重要举措,相继取得了国家农产品地理标志认证、地理标志证明商标、名特优新农产品等国字号荣誉。本文阐述了“含山大米”产业近年来的主要做法及存在的问题,从组建长期稳定的组织管理体系、构建科学规范的产业发展体系、健全高效协同的服务保障体系三个方面提出建议,以期推动“含山大米”产业高质高效可持续发展,提高市场竞争力。

大米中镉的常规检测方法优劣势的阐述与分析

镉污染是食品中大米污染最多的重金属元素,本文阐述了历年来大米中镉检测的不同方法优缺点及局限性,并阐述了每种方法检测限、线性范围、相对标准偏差。为提供高效、准确、快速的检测方法提供依据,为百姓舌尖上的食品安全解决问题。

年加工1000吨冬虫夏草复配3D大米生产项目

建设内容及规模:该项目总投资1亿元,新建厂房、仓库、3D大米生产线等及其他相关附属设施。生产技术及功效:利用优质大米、玉米、小麦为主要原料,通过浸泡、装入发酵罐、灭菌、冷却、接种、恒温培养、出罐、干燥等技术工艺流程将其培养成冬虫夏草大米。现利用创新的3D打印原理,将发酵的冬虫夏草大米进行低温超微粉碎,熟化,调和,然后借助主食芯片3D营养设备打印恢复成大米的形状。食用时只需加入等量的开水8min即成为可食用的大米饭。

微波处理对大米储藏过程中脂质变化的影响

为揭示微波处理前后大米储藏过程中脂类的变化规律,本实验对不同品种大米(津稻919、超北2号和稻花香2号)进行微波处理(850 W,50 s),并于不同条件下储藏3个月,评价其脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活力,脂肪酸值、过氧化值、羰基值、水分分布及挥发性成分的变化。结果表明:微波处理可以有效降低大米的水分活度,改变大米籽粒微观结构,灭活各脂肪酶。微波处理后储藏期间津稻919、超北2号和稻花香2号大米脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别平均下降了54.03%、71.11%、95.94%和46.04%。即使在37℃高温储藏90 d时,不同品种大米脂肪酸值、过氧化值和羰基值增加依然不明显,分别增加了0.716~1.436 mg/100 g、2.859~6.734 mmol/kg和3.697~5.308 mmol/kg。说明微波处理能有效钝化大米各脂肪酶活性,减少大米脂质水解氧化过程游离脂肪酸和氢过氧化物的产生,进而降低挥发性醛酮类物质的生成量,大大延缓大米储藏过程中的品质劣变。

大米淀粉晶体/非晶体结构耐热性研究

采用中红外(MIR)光谱及二维中红外(2D-MIR)光谱分别开展大米结构及其淀粉晶体/非晶体结构热变性研究。实验发现:大米的红外吸收模式主要包括:νOH-大米、νas CH2-大米、νs CH2-大米、νamide-Ⅰ-大米、νamide-Ⅱ-大米和νC-O-大米。随着测定温度升高(303~393 K),不同产地的大米淀粉晶体/非晶体结构对于热的敏感程度及变化快慢顺序均存在一定的差异性。进一步探究相关机理,认为不同大米淀粉晶体/非晶体结构耐热性存在一定差异性,因而进一步影响其口感。并拓展了MIR光谱及2D-MIR光谱技术在大米结构及其淀粉晶体/非晶体结构热变性的研究范围。

黑龙江大米质量安全追溯困境及对策

数字经济赋能黑龙江农业高质量发展,为黑龙江大米追溯带来技术和政策基础。从黑龙江大米追溯平台现状、农产品监管现状、消费者认知等方面,探索黑龙江大米质量安全追溯发展困境,并提出相应对策。

大米品种对婴幼儿米粉理化品质的影响

为探究更适宜婴幼儿米粉加工的原料及不同品种大米对米粉品质的影响,以10种优质稻(籼米和粳米各5种)为原料,经滚筒干燥加工成婴幼儿米粉,测定原料米及米粉的理化特性、米粉品质等指标,分析大米品种对婴幼儿米粉品质的影响。结果表明,不同样品的理化品质和微观结构存在显著差异,籼米和粳米加工成的婴幼儿米粉各有优缺点。经过滚筒干燥制备的不同米粉样品水分含量均比原料米下降30%以上,而总淀粉和直链淀粉含量均有所增加。所有米粉样品中RDS占比最大,其中籼米创宇9号和粳米圆粒9031加工的米粉RDS占比均达到82%以上,且RDS含量高的米粉,水溶性也较高。综合米粉热特性、糊化特性、流变特性、扫描电镜图像等理化品质,籼米创宇9号和粳米圆粒9031加工的婴幼儿米粉品质较好。

酶制剂对大米面包品质的改良作用研究

该试验以小麦粉和大米粉为主要原料制备大米面包,研究由葡萄糖氧化酶(glucose oxidase, GOD)、α-淀粉酶(α-amylase, AM)和脂肪酶(lipase, LIP)制备的复配酶制剂对大米面包品质的改良作用。以面包的质构特性、比容、高度、感官评分为评价指标,最终得到3种酶以GOD 25 mg/kg、AM 15 mg/kg、LIP 50 mg/kg复配时,大米面包的硬度和咀嚼性分别为88.71 g和93.12 g,与空白组比较分别减少了51.3%和55.2%;大米面包的弹性、比容、高度、感官评分分别为0.92、4.57 (mL/g)、6.02 cm和80分,与空白组比较分别增加了17.9%、27.3%、32.8%和11.1%。复配酶制剂对大米面包具有良好的改良效果。

基于深度学习的大米加工新鲜度分类方法

为提高大米加工新鲜度分类的精度和速度,提出一种基于深度学习的分类方法。方法以VGG19网络为基础分类网络,通过在该网络基础上引入SE注意力机制加强对重要通道特征的关注,并采用PReLU函数替换ReLU函数作激活函数,同时将网络的最后一层池化层替换为全局混合池化,并删除前两层全连接层,对VGG19网络进行了改进。最后,以大米新鲜度为研究对象,采用改进VGG19网络进行新鲜度分类,实现了大米新鲜度分类。仿真结果表明,改进VGG19网络实现了精确、快速地大米新鲜度分类,平均准确率、精确率、召回率和F 1值分别达到97.81%、97.63%、97.89%、97.56%,且具有较快的检测速度,测试时间为275 s,提高了大米加工新鲜度分类的精度和速度。

基于气相色谱法对大米中有机磷农药残留的测定效果分析

通过气象色谱仪建立了10种有机磷农药的标准曲线,得到气相色谱仪测量10种有机磷农药的检出限(Limit of detection,LODs)以及定量限(Limit of Quantitation,LOQs),选择大米样品进行10种农药残留的测定,分析测量的回收率以及精密度,旨在探讨气相色谱法(Gas Chromatography,GC)对大米中有机磷农药残留的测定效果。结果显示:应用气象色谱仪检测大米中10种有机磷农药,0.01~2.00μg/mL之间组分检测线性良好,最低检出限在0.01~0.02 mg/kg之间;定量限最低为0.03 mg/kg,最高为0.10 mg/kg;加标回收率最低为86.38%,最高为108.57%;精密度最低为1.94%,最高为4.79%。可见,GC法可简单、快速、准确、有效测定大米中常见的有机磷农药残留,值得推广应用。

藜麦蛋白对大米淀粉凝胶特性的影响

为改善大米淀粉凝胶的品质,以大米淀粉为原料,添加不同质量比例(0%,3%,6%,9%,12%)的藜麦蛋白,在加热条件下处理,形成复合凝胶。以糊化特性、流变特性、质构特性、水分分布、持水力、分子间相互作用力为指标,探究不同藜麦蛋白含量对复合凝胶特性的影响。结果表明,当藜麦蛋白的质量比例为12%时,复合凝胶的糊化温度由92.45 ℃上升至95.60 ℃,峰值黏度下降38.4%,藜麦蛋白的加入提高复合凝胶的热稳定性。与纯淀粉凝胶相比,复合凝胶的储能模量降低75.28%,硬度由595.68 g降低至164.89 g,藜麦蛋白破坏了凝胶网络结构。添加藜麦蛋白后,自由水的比例由95.38%提高到97.13%,且持水力由90.36%降低为76.21%,藜麦蛋白使凝胶网络与水结合的能力减弱。复合凝胶的相互作用力主要为氢键。研究为设计大米淀粉和蛋白质凝胶类食品提供新的思路。

基于图像处理的大米品质识别系统研究

针对大米加工中的品质智能化识别要求,提出了一种基于图像处理的大米品质识别系统。首先,采用面积法对大米外观进行完整性检测,从而将大米分为完整粒和碎米;其次,在完整粒划分的基础上,采用麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)参数,并对完整粒色调和垩白度进行识别,以区分完善粒、垩白粒和黄米粒,进而完成大米品质的识别。实验结果表明,采用面积法的大米大小分级法对米粒完整性划分的准确度达94.3%;在完整粒识别基础上,采用的SSA-SVM分类模型对大米图像色调的识别准确率达98.21%,相较于传统SVM分类提高了1.63个百分点,表现出良好的识别精度;将上述算法部署到识别软件中,可有效对大米品质进行识别划分。由此得出,以上识别方案可行,可用于大米品质加工。

玉米象侵害后的稻谷的加工精度对大米理化特性和食用品质的影响

为探究玉米象侵害后的稻谷的加工精度对大米理化特性和食用品质的影响以及加工精度对玉米象侵蚀的抑制程度,以玉米象侵害后的稻谷为研究对象,以未被侵害的稻谷为对照,将被侵害的稻谷分别加工为糙米、适碾大米和精碾大米后,用PE包装袋密封并在30℃、RH 75%条件下储藏30 d,储藏期间定期取样并对大米的脂肪酸值、丙二醛(MDA)含量、α-淀粉酶活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生化指标及其所制米饭的质构特性和蒸煮品质进行测定与分析。结果表明:随着储藏时间的延长,所有处理组大米样品的脂肪酸值、α-淀粉酶活性和MDA含量均呈上升趋势,POD活性和CAT活性均呈下降趋势;其对应米饭的食用品质逐渐下降,硬度上升,黏性与弹性下降;米饭蒸煮特性中吸水率和膨胀率上升,pH值与米汤固形物含量逐渐下降;与对照样加工的大米相比,虫蚀样加工得到的大米的品质劣变更加明显;随着大米加工精度的提高,样品的脂肪酸值、MDA含量以及酶活逐渐下降,且随着加工精度的提高品质劣变速度逐渐降低。玉米象对稻谷的侵害会造成大米储藏品质劣变加速,而稻谷的加工会碾磨掉部分虫卵,减缓玉米象侵害对大米储藏品质的影响,且随着加工精度的提高抑制效果增强。适碾与精碾对害虫的侵害均有抑制效果且对大米食用品质的影响并无显著性差异,适碾大米保留了部分皮层和糊粉层,因此储藏条件适宜时适碾大米可作为更优的储藏方式。