食品介电性质的研究进展

食品的介电性质是与微波和射频处理相关的最重要的物理参数。本文综述了介电性质在食品领域中的研究概况、预测模型和测定方法,并对存在的问题进行分析。

水分等典型影响因素对微波场下米蛋白-淀粉复配体系自由基生成及贮藏稳定性的干预

水分广泛存在于物料中,且水分子作为极性分子在微波场中有着极强的响应。结合大米中重要组分米蛋白与米淀粉,本研究从模拟米粉组分的角度出发,配制不同水分含量的米蛋白-淀粉复配体系,考察微波处理条件及复配比例对体系加热过程中自由基生成及贮藏稳定性的影响。采用电子顺磁共振技术获得微波致自由基的信号谱图。研究发现水分含量高的体系自由基含量下降,说明水分对自由基有一定的猝灭作用。对比微波场下不同比例的米蛋白-淀粉复配体系自由基的生成情况发现,米蛋白产生的自由基多于米淀粉,且二者生成的自由基之间无抑制作用。复配体系在贮存期内经微波加热后产生大量自由基,自由基信号强度先逐渐增强,而后随贮藏时间的延长缓慢且持续下降。

微波处理淀粉自由基的生长和衰减

研究在微波加热方式下大米淀粉自由基的生长以及储存过程中的衰减。运用电子顺磁共振的检测手段和图谱拟合软件,对微波处理淀粉的自由基相对数量和结构进行分析。结果表明:微波处理淀粉产生在室温下能够较长时间存在的自由基;淀粉在微波处理后会产生以碳为中心的自由基;在1 600 W(160 W/g)功率下自由基数量的增长速率大于800 W(80 W/g)功率下的增长;在停止微波处理后,自由基信号在衰减之前有一段短时间的增长期;实验从微波处理淀粉中分离出3种自由基成分,主要成分为以葡萄糖环C1为中心的自由基。

乳酸菌协同小麦胚芽油发酵对黑曲霉生长活性的影响

本文通过初筛和复筛考察不同乳酸菌的抗真菌活性,并将小麦胚芽油添加入乳酸菌培养液中进行发酵,旨在明确乳酸菌协同小麦胚芽油发酵对抗黑曲霉活性的影响。研究表明,小麦胚芽油不具有抑制黑曲霉生长的能力,而乳杆菌LF5发酵液抑菌率随着小麦胚芽油浓度的升高明显提升,且该现象具有菌株特异性。通过加热、中和pH、添加蛋白酶及过氧化氢酶发现,乳酸菌协同发酵上清液中的抗真菌活性物质主要由有机酸以及部分具有良好热稳定性的非蛋白类组分组成。此外,采用乳杆菌LF5协同小麦胚芽油发酵制备面包,在第5 d发现肉眼可见霉菌,与空白组(第2~3 d)相较具有显著抑制黑曲霉生长活性的作用,为乳酸菌在发酵米面食品中的应用提供了新的方向。

马铃薯变性淀粉在食品应用中的研究进展

通过介绍几种代表性的马铃薯变性淀粉及主要特性,阐述其在果蔬、肉制品、发酵面制品和非发酵面制品中的应用,并展望马铃薯变性淀粉的发展前景。

冷冻生胚油条的关键工艺研究

以不同湿面筋含量的面粉为原料制备生胚油条。以油条的比容和感官评分为评价指标,通过对影响生胚油条品质的原料配比、复配膨松剂添加量及速冻条件的差异进行单因素试验,优化其最佳关键工艺条件。结果表明,最佳工艺条件为高低筋粉配比7∶3,膨松剂添加量4%,松弛时间4 h,冷藏松弛16 h,速冻温度-35℃。在此条件下制备的生胚油条冻藏30 d后仍具有良好的膨胀性。

方便米饭微波复热过程温度分布的尺寸效应

为了更好的将微波加热技术应用于食品的复热过程,解决受热过程"冷点"的出现,该文运用微波工作站和光纤探针在线监测的方法,结合轴线分析与温度变化系数计算,综合考察了尺寸效应对冷藏方便米饭微波复热过程中温度分布的影响。结果表明:在相同半径下,随高度/直径比(L/D)的增加,米饭内部高温点由中心向周围转移;在L/D≤0.75时,半径增大导致高温点向几何中心区域集中;在0.75≤L/D≤1.25时,半径增大温度热点向边角和表面转移。基于标准偏差的温度变化系数(COV)分析温度均匀性,得出微波加热均匀性最好的圆柱型米饭为半径4cm、高度4cm。通过对微波复热米饭过程的温度场进行数值模拟,发现预测与试验结果具有较高的匹配度,决定系数R2在0.990～0.999。

低场核磁共振技术研究超高压处理对乳化肠质构和水分分布的影响

目的:通过对高压结合热处理的乳化肠质构及其复合热凝胶体系中水分子状态分布的相关性研究,从水分子弛豫特性变化的角度揭示高压处理改善乳化肠质构特性的原因。方法:以低温乳化香肠为实验材料,研究不同压力处理组乳化肠的硬度和剪切功、水分子T2弛豫特性以及各指标之间的相关性。结果:与未高压组相比,随着压力增大,高压乳化肠硬度先增加后减小,而剪切功持续减小;低场核磁工作(NMR)T2弛豫测定结果表明高压处理对凝胶体系中不易流动水(T23)的影响最大,随着作用压力增大该状态水分子不仅含量增加,而且与肌原纤维蛋白的结合程度增强(p<0.05);相关性分析显示,香肠硬度与T22和T23的峰面积百分数显著相关,而剪切功与T21、T22和T23的弛豫时间显著相关。结论:超高压处理可以显著影响乳化肠硬度,降低剪切功,且硬度与弛豫峰面积百分数显著相关,剪切功与弛豫时间显著相关。

无铝中式油条配料开发及其面团流变学性质研究

采用葡萄糖酸-δ-内酯(GdL)、碳酸氢钠、硬脂酸单甘酯、磷酸二氢钙复配代替明矾配方制作无铝油条。对油条产品进行感官评定和相关理化指标测定,考察新配方对面团流变学性质的作用机理。结果表明:最佳新配方为葡萄糖酸-δ-内酯1.0 g、碳酸氢钠4.5 g、硬脂酸单甘酯2.0 g、磷酸二氢钙0.8 g,新配方对面团物性的影响与明矾配方一致,该配方可以完全代替"矾碱盐"配方。

大米淀粉制备工艺对其糊化特性和粒度分布的影响

以籼米和粳米为原料,大米淀粉糊化特性和粒度分布作为评价手段,比较了碱法、中性蛋白酶法、碱性蛋白酶法(pH=8、pH=10)4种制备大米淀粉的工艺。结果表明,碱法制备的大米淀粉蛋白质残存率显著低于酶法,而3种酶法蛋白质去除率一致,但碱法部分破坏了淀粉颗粒的天然结构;经RVA糊化曲线分析,采用碱性蛋白酶法(反应条件pH=10)、中性蛋白酶法得到的籼米淀粉以及采用中性蛋白酶法得到的粳米淀粉能较好地保持天然淀粉的糊化特性;通过粒径分布检测,确定采用中性蛋白酶法处理粳米能制备得到粒径分布均匀的大米淀粉。综合各个评价指标,以粳米为原料,采用中性蛋白酶法可得到淀粉破坏小、粒径分布均匀、蛋白质残留率低的大米淀粉。

乳酸菌代谢γ-谷氨酰二肽及其对馒头滋味特性的影响

采用不同乳酸菌发酵酸面团,分析比较其γ-谷氨酰二肽合成能力,旨在明确乳酸菌的种间水平差异以及其对馒头滋味特性的影响。研究表明,乳酸菌合成γ-谷氨酰二肽存在底物选择性,不同乳酸菌均优先选择谷氨酸和异亮氨酸作为底物,用于分别合成γ-谷氨酰谷氨酸和γ-谷氨酰异亮氨酸,且不同乳酸菌合成γ-谷氨酰二肽存在显著种间差异性。通过电子舌分析不同乳酸菌发酵制得馒头产品滋味特性可知,γ-谷氨酰二肽与产品咸味强度的提升有直接联系,这也为低钠发酵食品的开发提供了重要理论依据和新的研究方向。

基于多元统计分析方法建立北方馒头品质评价体系

以17种市售北方馒头为研究对象,基于多元统计分析方法研究其物性指标和感官评价指标间的相互关系,进而建立了适用于北方馒头的品质评价体系。通过对原料的物性指标进行系统聚类分析发现,当相似系数为0.90时,硬度、咀嚼度、胶着性可归为一类,故选用硬度代替咀嚼度与胶着性。通过偏最小二乘法分析与相关性分析,研究了北方馒头物性指标和感官评价指标间的相互关系,结果表明硬度、弹性、比容、径高比及色差L值可作为北方馒头品质评价体系中的关键物性指标,并利用主成分分析方法得到以关键物性指标为基础的综合得分公式Z=0.115X_1+0.452X_2+0.391X_3+0.421X_4+0.017X_5(X_1:硬度; X_2:弹性; X_3:比容; X_4:径高比; X_5:L;),用于北方馒头的物性品质的评价。此外,选取了10种市售北方馒头进行验证,可知该品质评价体系与感官评价体系的结果基本一致,进而说明基于多元统计学方法的北方馒头品质评价体系具有良好的可行性。

远红外油炸对鸡肉品质的影响

主要研究了远红外辅助油炸和普通热传导式油炸两种方式对鸡肉油炸品质的影响。实验选用新鲜市售鸡胸肉,油炸温度为(165±2)℃,考察其在70～110s油炸时间段内色泽、质构、中心温度、水分含量、含油量和失重率的变化规律。结果表明:除鸡肉的硬度值外,不同的油炸方式和油炸时间对鸡肉各项测定指标均影响显著(P<0.05)。以普通热传导式油炸为对照,远红外油炸的鸡肉明度(L*)降低,红度(a*)和黄度(b*)增加;硬度值变化不显著,弹性值略有增加;内部的温度上升均匀、波动小;最高含油量降低33%,最大失重率降低10.21%。因此,远红外油炸促进了鸡肉色泽的变化,使内部受热均匀,降低了含油量,减少油炸损失,对油炸品质的提高起到积极作用。

物理场新技术在鱼糜制品加工中的应用

传统鱼糜制品的加工多采用蒸煮和煎烤等方式,存在加工精度较低、处理时间较长、营养损失较多等问题,且加工品种单一,不能满足日益提高的消费需求。新型物理场加工技术以其明确的优势,可以较好地保持鱼糜制品的固有营养成分、风味和色泽,实现对产品品质的提升和绿色加工,是开发优质鱼糜制品的新思路。本文针对超声、超高压、欧姆加热、挤压和微波等物理场新技术在鱼糜制品加工中的应用进行综述,旨在为鱼糜制品的进一步研究和推广提供参考,促进水产品加工业的全面发展。

颗粒状态对米饭微波复热过程温度分布的影响

为了研究和开发不同颗粒状态的方便米饭,运用微波工作站和光纤探针在线监测的方法,以碎米、完整大米加工的不同厚度/半径比(L/R)圆柱型尺寸的米饭作为研究对象,综合考察物料颗粒状态对米饭微波复热过程中温度分布规律以及各位置点微波吸收功率规律的影响。结果表明,两类米饭的温度变化规律基本一致:随样品L/R的增加,高温区域从米饭内部逐渐向样品上下表面转移。大米颗粒状态可以较为明显地影响米饭温度分布的对称性。完整的颗粒状态在L/R<1.5时,会使微波功率在米饭内部产生更强的中心聚集吸收效果;在L/R≥1.5时,其会引起米饭复热时边角温度过高。

微波蒸煮对米粉品质的影响

考察不同微波功率对浸泡与未浸泡两种预处理米粉品质的影响,通过失重率、碘蓝值、酶解力、质构特性的检测,优化微波蒸煮条件,为微波即食米粉的开发提供理论依据。实验结果表明浸泡过程对米粉的蒸煮品质影响较小;米粉的失重率、硬度和粘结性随着微波功率的提高而增加,回弹性和酶解力受微波功率影响较小;600W微波功率蒸煮的米粉碘蓝值最高。

米饭热物性和介电特性研究

设计一种含加热丝的稳压电路,并结合在线测温的方法测定样品的导热系数。采用程序控温的方法,研究温度对米饭热物性和介电特性的影响,并进行相关性分析。结果表明:温度对米饭的比热和介电损耗影响显著,而对导热系数和介电常数影响较小;米饭比热随温度升高呈指数上升,当温度到达15℃以后,比热不再随温度变化(cp=2.930kJ/(kg·℃));用温度的二次多项式可以很好的反映米饭介电损耗的变化规律(R2=0.998)。穿透深度是介电性质的函数,与温度呈正相关。

油炸糯米团糕的研制及其微波复热条件研究

为了研究可微波油炸糯米团糕的加工工艺,以产品的硬度、弹性、感官评定值为主要指标,采用单因素和正交实验进行工艺优化。结果表明可微波油炸糯米团糕的最佳工艺条件为:糯米粉∶低筋粉=3∶2;水的添加量为面粉总量的40%,温度为100℃;食用油添加量为面粉总量的8%;月桂酸单甘酯的添加量为面粉总量的0.26%;月桂酸蔗糖酯的添加量为面粉总量的0.26%;耐高温α-淀粉酶的添加量为50U/100g;且最佳复热条件为900W微波下40s。本实验得出的工艺参数合理可行,使油炸糯米团糕的产品品质和耐冻藏性有了显著提高,且微波复热后的产品品质基本达到油炸复热的效果,为油炸糯米糕团的工业化生产提供了一定的技术参考。

采用红外光谱法研究改性蛋白对小麦面浆糊化的影响

钙结合11S蛋白作为可微波预油炸脆性剂已有研究,为探讨钙结合11S蛋白的增脆机理,文中运用红外光谱法考察钙结合11S蛋白在面食品糊化过程中对体系产生的影响。采用全反射傅立叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)结合二阶导数峰位拟合处理,表明预混阶段改性蛋白的添加明显增加体系蛋白质的水合特征。糊化阶段改性蛋白的添加使预混体系中蛋白的高水平水合降至同一水平,且相较空白多降低体系淀粉结晶度10%以上。由此说明钙结合蛋白能有效提高体系对水的二次分配能力,使糊化后淀粉重结晶能力下降,体系趋于稳定。

微波辅助技术在大分子蛋白质研究中的应用

微波技术作为一种高效的物理方法,具有广泛的应用价值,近年来已成为国内外研究的热点。介绍了微波对蛋白质的作用机制,并围绕微波在蛋白质研究过程中的生物化学分析、多肽制备、有机合成和酶催化反应中的辅助应用进行了综述,为该领域的进一步研究及应用提供理论基础。