玉米中的过敏原及物理加工对食品致敏性的影响研究进展

随着食用玉米的人群越来越广泛,玉米过敏问题日渐凸显。对玉米过敏的有效防御被人们所重视,加工通过改变过敏原的蛋白结构可以使过敏原致敏性降低。其中食品加工对过敏原致敏性的研究主要集中在热处理方面;然而各种非热方法,如微波、超高压等食品加工新技术,在降低食品的致敏性方面也有广阔的应用前景。相比来说非热方法通常是有利的,它们能够保留在热处理过程中经常改变的感官特性,如营养成分和风味。本文综述了玉米过敏原研究现状,总结了玉米中的过敏原,描述了对食物进行热处理和非热处理在改变食物过敏原反应性方面的作用,并且提出多种加工方式联合使用来降低玉米过敏原致敏性的未来研究方向,为玉米过敏的防御提供参考。

蜜环菌对玉米加工副产物中玉米赤霉烯酮降解效果

以蜜环菌Am⁃07⁃22为发酵菌株,以玉米皮和玉米黄粉为主要研究对象,以玉米赤霉烯酮的降解率为指标,考察不同发酵时间、发酵温度、料液比、接种量对玉米皮和玉米黄粉中玉米赤霉烯酮降解率的影响,并研究蜜环菌Am⁃07⁃22对玉米皮和玉米黄粉不同比例混合物的毒素降解效果及产物中蛋白质和多糖的含量变化。结果表明:蜜环菌降解玉米皮中玉米赤霉烯酮的最佳条件为发酵温度27℃、料液比1∶1.5(g/mL)、接种量10%,玉米赤霉烯酮的降解率为93.63%,蜜环菌降解玉米黄粉中玉米赤霉烯酮的最佳条件为发酵温度27℃、料液比1∶2(g/mL)、接种量12.5%,玉米赤霉烯酮的降解率为96.60%。蜜环菌Am⁃07⁃22固态发酵不同质量比的玉米皮、玉米黄粉(1∶1、1∶2、2∶1)中玉米赤霉烯酮的降解率分别为95.93%、96.62%和96.97%,质量比为2∶1的玉米皮、玉米黄粉中蛋白质和多糖含量提高,分别提高91%和52%。蜜环菌Am⁃07⁃22不仅对玉米加工副产物中玉米赤霉烯酮有良好的降解效果,同时提高产物中蛋白质和多糖含量。

浅谈玉米深加工

玉米在世界粮食生产中占有非常重要的地位,我国玉米深加工业发展迅速,已成为玉米产业的主要发展方向。本文从玉米淀粉、玉米淀粉糖、玉米蛋白粉和酒精等几个玉米深加工产品方面介绍了国内外玉米深加工行业格局,分析了我国玉米深加工业存在的问题,提出发展玉米深加工的对策。

生物聚合物聚-3-羟基丁酸酯的酶法提取纯化研究

通过酶解法从嗜盐菌发酵液中获得高纯度、高分子质量的聚-3-羟基丁酸酯(PHB),分别采用高温处理与胞壁酸酶酶解2种方法对嗜盐菌细胞进行破壁,再通过中碱性蛋白酶进一步酶解纯化。结果表明,121℃下高温处理可有效实现嗜盐菌细胞破壁,但高温环境使PHB分子质量降低了30%~40%;在50℃、pH 6条件下添加0.3%胞壁酸酶酶解60 min破壁效果最好,且分子质量可维持在10%以内;在70℃、pH 10条件下添加0.045%中碱性蛋白酶酶解60 min纯化效果最好,所得PHB纯度可达97%以上。最后与市售PHB进行对比,确认了所得PHB的化学结构及热性能。酶的特异性水解保证了PHB结构不受破坏,胞壁酸酶-中碱性蛋白酶结合酶解法可以得到高纯度、高分子质量的PHB,无需其他化学试剂辅助。

羊肚菌液体深层发酵工艺优化的研究

利用期望函数将菌丝体干重、胞内多糖、蛋白质及甘露醇含量综合为期望值Da,并以此作为实验的评价指标。应用Plackett-Burman设计对影响羊肚菌发酵罐液体培养条件的因素进行筛选,所选取的8个因素为发酵培养基初始p H、转速、发酵温度、接种量、通气量、发酵时间、种龄以及装液量。在得到装液量、接种量和初始p H为显著影响因素后,利用Box-Behnken设计深入优化。通过SAS Version 8.02软件对实验结果进行响应面回归分析,利用Matlab2012a软件对实验结果进行神经网络结合遗传算法分析,通过比较各模型Da预测值,即神经网络结合遗传算法分析结果,从而获得羊肚菌5L发酵罐液体培养最佳条件:初始p H6.83,转速200r/min,发酵时间4.5d,发酵温度26℃,接种量3%,种龄3d,通气量200L/h,装液量3.22L/5L。模型预测期望值0.5220,验证值0.4987,模型具有良好的拟合度及预测能力。

溶剂法浸提玉米纤维油的工艺研究

以脱淀粉玉米纤维为原料,采用溶剂法浸提玉米纤维油。以纤维油提取率为指标,在单因素试验的基础上,以正己烷为浸提溶剂,选取料液比、浸提时间、浸提温度为影响因素。通过正交试验优化玉米纤维油浸提工艺。结果表明玉米纤维油的最佳浸提工艺为:提取溶剂为正己烷,料液比为1∶16(g/m L),浸提时间为60 min,温度40℃,此时玉米纤维油的提取率为82.58%。

玉米赤霉烯酮的毒性及脱毒研究进展

玉米赤霉烯酮是由某些真菌产生的次级代谢产物,在受污染的玉米等谷物和饲料中广泛存在,对人和动物具有很强的危害性。本文总结了玉米赤霉烯酮的毒性和危害,主要包括生殖发育毒性、致癌性、免疫毒性以及肝肾毒性。同时总结了玉米赤霉烯酮的脱毒方法,主要包括物理法、化学法和生物法。分析了玉米赤霉烯酮在当前研究中存在的问题和发展趋势。

蒸煮法脱除玉米纤维残留淀粉的工艺研究

以单因素试验和正交试验对蒸煮法脱除玉米纤维残留淀粉的工艺进行优化,确定脱淀粉的最佳温度、时间、料水比。结果表明:脱淀粉最佳条件为将玉米纤维加水至料水比1∶17(g/m L),于120℃下蒸煮2 h,淀粉脱除率为89.06%。

玉米籽粒后熟品质性状主成分分析与综合评价

为科学评价玉米在后熟阶段籽粒的生理特征和营养品质,对郑单958(Zd958)和先玉335(Xy335)两个品种玉米籽粒在后熟过程中的14个生理生化和品质性状指标,包括水分含量与状态、呼吸速率、可溶性糖含量、α-淀粉酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、己糖激酶活性、异柠檬酸脱氢酶活性、脂肪酸值、淀粉含量、千粒质量和快消化淀粉含量变化进行分析与综合评价。结果表明,玉米籽粒在后熟过程中的品质性状变化存在显著差异(P<0.05)。运用主成分分析法对玉米籽粒后熟品质性状进行综合评价,提取出不耐储因子、产量因子和消化特征因子3个主成分。3个主成分的贡献率分别为53.436%、18.466%和12.857%,累计贡献率为84.759%。根据综合分析F值变化规律,可以对玉米的后熟品质与后熟时间进行判定。新收获玉米Zd958和Xy335的后熟时间分别为50、30d。本研究结果可以为新玉米后熟品质的判定及玉米的加工利用提供参考。

混菌固态培养生产玉米皮发酵饲料工艺条件的研究

研究以玉米皮和玉米浆为主要原料,添加一定量的黑曲霉菌渣和石膏,利用酿酒酵母、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌混合益生菌进行固态培养生产发酵饲料。采用单因素试验和正交试验,以活菌数、粗蛋白含量和pH值为指标,考察装料量、初始pH值、含水量和接种量对饲料发酵的影响。结果显示,优化得出固态培养的工艺条件为装料量70%、初始pH值5.8、含水量55%、接种量12%。在该条件下,发酵5 d后,总活菌数为9.6×10;CFU/g,是发酵前的100倍,粗蛋白含量达21.2%,比发酵前增长14.3%,pH值4.8。玉米的表面结构在发酵过程中被破坏。该工艺为玉米深加工废弃物资源化利用提供新方法。

酸解法提取脱淀粉玉米纤维中半纤维素的研究

通过单因素试验和正交试验对酸解法提取脱淀粉玉米纤维中半纤维素的工艺进行优化,确定酸解的最佳酸浓度、时间、温度和料液比。结果表明:半纤维素提取的最佳条件为酸解温度110℃,时间2 h,酸浓度0.5%,料液比为1∶12.5(g/m L),在此条件下半纤维素的提取率达94.45%。

基于光谱法研究油酸对面筋蛋白与芦丁相互作用的影响

为探究油酸对面筋蛋白与芦丁相互作用机制的影响,通过紫外吸收光谱、荧光猝灭光谱、同步荧光光谱以及三维荧光光谱对猝灭类型,结合常数、结合位点数、结合力类型及结合距离进行测定。结果表明:油酸能够改变面筋蛋白周围的微环境,降低芦丁对面筋蛋白的荧光猝灭率;芦丁对面筋蛋白的猝灭方式为动静结合猝灭,以静态猝灭为主,油酸不改变芦丁对面筋蛋白的猝灭方式;油酸能够降低芦丁与面筋蛋白的结合常数和结合位点,降低芦丁与面筋蛋白的结合力,改变面筋蛋白与芦丁的相互作用力;油酸能与面筋蛋白-芦丁复合体系产生新的复合物,通过协同作用与非竞争结合,使面筋蛋白的蛋白结构发生变化,抑制面筋蛋白与芦丁的结合。从分子层面揭示了油酸对面筋蛋白与芦丁相互作用机制的影响,为实现食品功能性质的调控提供理论依据。

玉米毛油中玉米赤霉烯酮脱除技术研究

以玉米赤霉烯酮含量高的玉米胚芽及玉米毛油为原料,以玉米赤霉烯酮含量及脱除率为实验验证指标,研究碱液处理玉米胚芽原料后ZEN的的脱除效果,利用物理吸附剂蒙脱石脱除玉米毛油中的玉米赤霉烯酮。实验结果表明:用pH9~10的碱液处理玉米油原料玉米胚芽时,玉米油中的赤霉烯酮能够从201.6μg/kg降到79.6μg/kg,采用蒙脱石吸附添加量在0.6%时,玉米油中的赤霉烯酮能够从213.4μg/kg降到47.5μg/kg并且对有效降低了玉米油的酸价,不影响玉米油的过氧化值和风味。两种工艺都能有效脱除赤霉烯酮,其中蒙脱石吸咐工艺相对简单,在工业化应用中前景广阔。

不同磷酸盐对高水分挤压前后蛋白流变特性的影响研究

为探究不同磷酸盐对物料在高水分挤压过程中流变行为的影响,进而分析物料中大分子的变性以及结构重新形成的机理,本研究以大豆分离蛋白、谷朊粉、小麦淀粉为原料,考察3种磷酸盐(NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4))对高水分挤压原料流变学特性以及产品冻干粉流变学特性和粒径的影响。结果显示:3种磷酸盐都提高了原料粉在室温下(25℃)的流动性,其中NaH_(2)PO_(4)提高了样品G′、G″,Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4)反之。3种磷酸盐都降低了冻干粉在室温下的G′、G″、表观黏度,并减弱了剪切稀化效应,其中Na_(3)PO_(4)大幅提高了样品tanδ值。在温度扫描中,磷酸盐降低了原料粉和冻干粉在受热凝胶化后的结构强度,其中Na_(3)PO_(4)提高了样品在降温阶段的流动性,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。相应的,Na_(3)PO_(4)使样品的粒径曲线右移,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。添加磷酸盐能显著影响物料在挤压过程中的流动行为,从而改变挤压产品品质。

工程大肠杆菌异源表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的诱导工艺研究

以异源表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose 3-epimerase,缩写为DPEase)的工程大肠杆菌为出发菌株,在5L发酵罐培养的基础上,系统研究了大肠杆菌异源表达DPEase酶的诱导工艺。通过依次考察诱导时间点、诱导温度、诱导pH和诱导剂用量对工程大肠杆菌生长和DPEase酶活(单位时间内的转化率)的影响,综合考虑能耗和发酵周期,确定相应的最佳控制点,系统优化诱导条件。结果表明:指数生长期进行诱导,诱导前培养温度由37℃降至25℃、pH恒定7.0、IPTG诱导剂添加终浓度为0.5 mmol/L,可以理想平衡菌体生长和蛋白酶表达,反应30 min的DPEase酶平衡转化率达到28%左右,达到已公开报道的平均水平,为后续的生物转化工艺摸索提供原料供应。

以玉米浆为主要氮源的PHA发酵工艺研究及优化

生物发酵法是一种高效的聚羟基脂肪酸酯(PHA)合成方式。玉米浆(CSL)是重要且广泛的淀粉工业副产物,其成本低廉且富含多种营养物质。将玉米浆应用至嗜盐底盘菌株盐单胞菌的PHA发酵当中,既可以高效地利用这一优质营养源,也可以降低一部分PHA发酵成本。实验采用玉米浆作为培养基的主要氮源,使用离心的方法来去除培养基底物中容易残留的杂质。通过测定发酵液中盐单胞菌的生物量和PHA积累量发现并判断出由离心导致的营养要素缺失以及影响发酵水平的重要成分。实验证明该菌可以利用玉米浆中的有机氮源作为营养物质。由离心导致的氮源损失影响生物量的情况,在移除尿素不参与离心处理后得到改善。此外在培养基中增加10%的磷酸盐用量,增加了细胞膜的韧性,有利于更高容量的PHA进行积累,稳定了发酵中后期的生物量与PHA质量分数。经过优化后,发酵周期由48 h减少至44 h,终点菌体干重可以达到86 g·L^(-1)、PHA质量分数可达84%,PHA积累量达到72.24 g·L^(-1)。

高水分组织化植物蛋白的拆丝工艺优化及其力学指标相关性研究

为了探索组织蛋白的品质评价方法与反映纤维强弱的力学指标,采用食品搅拌机对高水分组织化植物蛋白进行拆丝处理。首先借助单因素试验探究食品搅拌机的拆丝时间、刀具转速和刀刃宽度对高水分组织化植物蛋白纤维断裂强度的影响;在此基础上,利用响应面试验优化高水分组织化植物蛋白的拆丝工艺;使用优化后的拆丝工艺对不同淀粉含量的高水分组织化植物蛋白进行拆丝,测量其纤维断裂强度、拉伸特性、组织化度和质构特性等力学指标,并进行相关性分析。试验结果表明:当拆丝时间为240 s、刀具转速为10500 r/min、刀刃宽度为30 mm(搓粉模头)时,拆丝效果最好,纤维最为纤细,此时纤维断裂强度为0.70 N,与预测值0.70 N一致;相关性分析表明纤维断裂强度与拉伸特性、组织化度和质构特性都呈极显著负相关。优化后的拆丝工艺具有普适性,且纤维断裂强度作为一种力学指标可以表示高水分组织化植物蛋白纤维的强弱。

微波间歇干燥对玉米籽粒中淀粉理化特性的影响

为提高玉米干燥的速率,明确微波间歇干燥对玉米中淀粉的影响,以"吉农玉719"为研究对象,对比自然干燥和不同微波功率密度条件下微波间歇干燥对玉米中淀粉加工和结构特性的影响。结果表明:与自然干燥的玉米相比,玉米经微波干燥,其淀粉的性质发生明显变化,微波功率密度在0.9~3.6 W/g范围内,玉米淀粉的峰值黏度和溶解度均呈先升高后降低的趋势,当微波功率密度为1.8 W/g时,淀粉的峰值黏度最高,溶解度最高。静态流变学结果表明:玉米经自然干燥和微波干燥,其淀粉凝胶均为假塑性流体。动态流变学结果表明:微波功率密度在0.9~1.8 W/g范围,微波作用可明显改善玉米淀粉凝胶的黏弹性,当微波功率密度为1.8 W/g时,淀粉凝胶的黏弹性最好;当微波功率密度高于1.8 W/g时,玉米淀粉凝胶的硬度显著增加;玉米经微波干燥,其淀粉的膨胀度、热焓值和有序度均降低,粒径增加。结论:在微波功率密度1.8 W/g、微波时间2 min、缓苏时间4 min条件下干燥得到的玉米淀粉特性最佳。

复合酶法改性淀粉的研究进展

酶法改性特异性强、反应副产物和副反应少,酶分子可以通过改变淀粉分子的结构或直链淀粉含量、链长、分支数量等,使其物化特性发生改变。淀粉酶种类不同,作用于淀粉分子的作用效果也不同,该文重点综述几种常见的淀粉酶作用于淀粉分子改变其结构、淀粉分子链长或直链淀粉/支链淀粉比值,进而对其结构、理化性质产生的影响,讨论几种淀粉酶复合改性淀粉的作用机理及改性淀粉在工业上的应用,以期为研究复合酶改性淀粉提供理论参考。

酵母菌与乳酸菌协同发酵对玉米面糊理化性质及其发糕品质的影响

为探讨酵母菌与乳酸菌协同发酵对玉米面糊理化特性及其发糕品质的影响,本研究采用快速黏度分析仪、流变仪、差示扫描量热仪、低场强核磁共振仪、傅里叶变换红外光谱仪、物性测定仪等技术手段,探究发酵过程中面糊的理化性质并对面糊结构进行表征。结果表明,随着发酵时间的延长,与酵母菌发酵面糊和乳酸菌发酵面糊相比,酵母菌和乳酸菌协同发酵面糊产气、持气能力较高;协同发酵后面糊峰值黏度呈下降的趋势,发酵90 min时峰值黏度降低了11.66%,糊化焓、淀粉分子短程有序度呈上升的趋势,弹性和强结合水含量呈先升高后降低的趋势。协同发酵50 min时面糊弹性最大,损耗角正切值最小,结构最稳定;此时发糕比容最大,硬度和胶着性最低,内聚性和回复性最高。本实验结果可为玉米主食化产业提供可靠的技术依据。