杂粮代餐粉的配方设计和工艺优化

以青稞、绿豆、黑豆、苦荞为原料,对双螺杆挤压膨化技术进行工艺优化,解决杂粮粉冲调结块、分层明显的缺点,得到溶解速度快、质地均匀、富有营养的杂粮粉。利用线性规划法(LP),科学设计出杂粮营养代餐粉配方。通过对物料水分、挤压温度和螺杆转速3个单因素以及Box-Behnken响应面实验设计,得到复合杂粮代餐粉的最佳双螺杆挤压工艺参数:螺杆转速162 r/min,挤压温度160℃,物料含水量18%,在此条件下得到的杂粮代餐粉离心沉淀率为(SR)76.54%,吸水性指数(WAI)为372.6%,水溶性(WSI)为16.8%,分散性(DI)为92.45%,润湿性(WP)为35.32 S,结块率(AR)为10.18%,冲调性能具有极大改善。通过扫描电镜和红外光谱对挤压膨化前后物料结构进行对比,发现挤压膨化使其冲调性改善的原因是挤压过程中高温、高压、高剪切力使淀粉糊化、蛋白变性,大分子物质剪切成较小分子。

玉米阿魏酸对高脂血症大鼠脂代谢和肝损伤的影响

目的:探究玉米阿魏酸对高脂血症大鼠脂代谢和肝损伤的影响,以期提升玉米皮的附加值,为玉米阿魏酸的保健功效提供理论依据和数据支持。方法:随机选取8只大鼠作为正常组,其余大鼠给予高脂饲料喂养建立高脂血症大鼠模型。将高脂血症大鼠随机分为阳性对照组、模型组和玉米阿魏酸高、中、低剂量组。灌胃42 d后,测定大鼠肝脏指数、血脂、抗氧化指标,观察肝脏切片。结果:与模型组相比,玉米阿魏酸使高脂血症大鼠体重增长率降低0.23%、肝脏指数降低0.14%、高脂血症大鼠总胆固醇(TC)降低25.45%、甘油三酯(TG)降低52%、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)降低48.28%、谷丙转氨酶(ALT)降低29.81%、谷草转氨酶(AST)降低16.63%、丙二醛(MDA)含量降低51.95%,超氧化物歧化酶(SOD)增加123.54%、谷胱甘肽过氧化物酶(GPH-Px)增加153.89%、过氧化氢酶(CAT)增加209.9%、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)增加56.76%;玉米阿魏酸减少了高脂血症大鼠肝脏组织中脂滴空泡,改善了高脂血症大鼠肝脏组织结构。结论:玉米阿魏酸可降低高脂血症大鼠体重、肝脏指数,改善血脂代谢,提高抗氧化性,减轻高血脂症对肝脏的损伤。

玉米皮中阿魏酸超声辅助碱醇提取及大孔树脂纯化工艺优化

为探究玉米皮中阿魏酸的提取、纯化工艺。以玉米皮为原料,采用超声辅助碱醇法提取玉米皮中阿魏酸,通过单因素实验和响应面优化试验,以粗提液中阿魏酸的含量为指标得出最佳提取工艺条件。进一步采用大孔吸附树脂法对玉米阿魏酸进行纯化,通过静态吸附方法选出适合树脂进行实验。在动态吸附方法中确定最佳上样量,在通过单因素实验和响应面优化试验,以回收率为指标得出最佳纯化工艺条件。结果表明,玉米皮中阿魏酸最佳提取工艺条件为:料液比1:12 g/mL,碱液质量浓度4%,碱醇比2:1,超声时间30 min,超声温度59℃,超声功率229 W,此条件下阿魏酸的提取量可达22.31 mg/g。阿魏酸纯化部分采用HPD-100型大孔吸附树脂,最佳上样量为6倍床体积,最佳纯化工艺条件为:上样浓度0.3 mg/mL,上样流速3 mL/min,乙醇质量浓度75%,洗脱流速1 mL/min。此条件下玉米皮阿魏酸的回收率可达95.17%,阿魏酸纯度为81.56%。本实验增加了玉米皮附加值,为玉米皮深加工和阿魏酸开发提供理论依据和数据支持。

杂豆膳食纤维对糖尿病大鼠的降血糖作用

目的:探讨不同剂量杂豆(芸豆、黑豆、绿豆(1∶1∶1,m/m))膳食纤维对糖尿病大鼠的降血糖效果。方法:糖尿病大鼠模型通过腹腔注射链脲佐菌素溶液(150 mg/kg)构建,建模成功后,连续灌胃给予杂豆膳食纤维42 d,测定各组大鼠体质量、空腹血糖值、胰腺/体质量和血清中肝糖原、胰岛素及糖化血清蛋白含量,并取胰脏组织制作苏木精-伊红染色病理学切片进行观察。结果:与模型组大鼠相比,除低剂量杂豆膳食纤维组外,其余各灌胃剂量组大鼠体质量均极显著升高(P<0.01);低剂量杂豆膳食纤维组较模型组空腹血糖值显著下降(P<0.05),中、高剂量杂豆膳食纤维组及格列本脲组大鼠空腹血糖值均较模型组极显著下降(P<0.01);各灌胃剂量组大鼠胰腺/体质量均较模型组大鼠不同程度升高,格列本脲组及中、高剂量杂豆膳食纤维组大鼠胰腺/体质量较模型组大鼠显著升高(P<0.05);各灌胃剂量组大鼠肝糖原及胰岛素含量均较模型组大鼠不同程度上升,糖化血清蛋白含量均不同程度下降,且通过胰腺组织病理学切片观察得知,各灌胃剂量组大鼠胰腺组织损伤程度明显减轻,胰岛细胞数目增多,且细胞水肿变形程度减轻。结论:杂豆膳食纤维可降低糖尿病模型大鼠的血糖含量且可改善糖尿病对大鼠胰腺的损伤情况。

芸豆芽菜多酚对D-半乳糖致小鼠机体氧化及肾脏损伤的修复作用

为探究芸豆芽菜多酚对D-半乳糖致小鼠机体氧化及肾脏损伤的修复作用,通过腹腔注射D-半乳糖溶液构建小鼠损伤模型,连续灌胃不同剂量(低、中、高分别为20、40、60 mg/(kg·d)芸豆芽菜多酚及抗坏血酸(VC)28 d后,测定小鼠体质量、肾脏脏器系数、血清谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)及血肌酐(creatinine,CR)含量,并取肾脏制作苏木精-伊红染色(hematoxylineosin staining,HE)病理学组织切片,观察小鼠肾脏损伤及灌胃给药后的恢复情况。结果发现,相较于模型对照组小鼠,除芸豆芽菜多酚低剂量组外,其他灌胃给药组小鼠体质量及肾脏系数均有所升高,但组间并无显著性差异(P>0.05);其他灌胃给药组小鼠血清GSH-Px活力显著上升(P<0.05),MDA含量显著下降(P<0.05);各灌胃给药组小鼠血清SOD活力均较模型对照组显著上升(P<0.05)。各灌胃给药组(除芸豆芽菜多酚低剂量组)小鼠肾脏功能指示指标BUN及CR含量均较模型对照组小鼠显著下降(P<0.05);肾脏HE病理学组织切片显示,模型对照组小鼠肾脏严重受损、肾小球及肾小球囊肿大并伴有间质渗血及炎性细胞浸润现象,灌胃给药后,各灌胃给药组小鼠肾脏肾小球及肾小球囊恢复正常形态,间质渗血及炎性细胞浸润现象减少。结合各灌胃给药组检测指标及HE病理学组织切片分析得知,芸豆芽菜多酚对小鼠机体氧化及肾脏损伤修复作用与剂量呈正相关。

芸豆酵素发酵过程中组分及抗氧化功能研究

以紫花芸豆为原料制备芸豆酵素,探究其发酵过程中pH、总酸、还原糖、可溶性固形物、总酚、黄酮含量的变化规律,并分析各成分与抗氧化活性参数(还原力、ABTS^(+)自由基清除率)的相关性。结果表明,芸豆酵素发酵过程中pH持续降低后趋于平缓趋势,总酸变化规律与之相反;还原糖含量由发酵初期小幅度上升至11.2 mg/mL,随之不断下降并于发酵48 h达到最低值3.55 mg/mL;可溶性固形物含量由17.07%持续降低至6.01%;总酚含量总体呈现上升趋势,仅在发酵32 h有所下降,并于发酵结束达到最大值367.92 mg/mL;黄酮含量呈现持续升高趋势并于发酵48 h达到92.24μg/mL后趋于稳定,芸豆酵素的抗氧化能力(还原力、ABTS^(+)自由基清除率)总体呈现持续增长趋势并于发酵后期达稳定状态,分别于发酵56 h时达到最大值(0.88μmol/L、88.12%)。功能成分与抗氧化能力参数相关性表明,总酚、黄酮与还原力和ABTS^(+)自由基清除能力具有显著的正相关性(P<0.05)。

紫花芸豆抗性淀粉对高脂血症大鼠肝脏及肠屏障损伤的修复作用

目的:探究不同剂量紫花芸豆抗性淀粉对高脂血症大鼠肝脏及肠屏障损伤的修复作用。方法:通过饲喂高脂血症饲料建立高脂血症大鼠模型,建模成功后,给模型大鼠灌胃不同剂量芸豆抗性淀粉6周,测定大鼠体质量、腹腔脂肪质量、肝脏指数、血脂水平、肝功能性酶活力、抗氧化指标水平、血清中二胺氧化酶质量浓度和D-乳酸浓度并观察大鼠肝脏及小肠黏膜组织病理切片。结果:模型组大鼠各项指标较空白组大鼠均存在极显著差异(P<0.01);与模型组大鼠相比,芸豆抗性淀粉低、中、高剂量组及辛伐他汀组大鼠体质量、肝脏指数及腹腔脂肪质量显著下降(P<0.05,P<0.01);各灌胃给药组大鼠血脂水平以及肝功能性酶活力均显著降低(P<0.05,P<0.01);灌胃组大鼠血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力均呈升高趋势,丙二醛浓度不同程度下降;除低剂量组大鼠外,中、高剂量组及阳性对照组大鼠血清二胺氧化酶质量浓度及D-乳酸浓度均极显著降低(P<0.01)。苏木精-伊红染色切片结果显示,芸豆抗性淀粉剂量组大鼠肝脏和小肠细胞结构清晰完整,炎性浸润现象减少。结论:芸豆抗性淀粉可在一定程度上改善高脂血症造成的大鼠肝脏及肠屏障损伤。

不同品种芸豆淀粉及其抗性淀粉结构和物化特性比较

探究不同品种芸豆淀粉、抗性淀粉的结构特征和理化性质。以不同品种芸豆为原料,分别采用碱法和压热酶解法制备芸豆淀粉及其抗性淀粉,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、RVA黏度仪等研究不同品种芸豆淀粉和抗性淀粉的分子结构及物化特性。结果表明:与原淀粉相比,抗性淀粉颗粒形貌及晶型结构改变;芸豆淀粉及抗性淀粉官能团和化学键组成相同。红芸豆淀粉糊化温度最低、最终黏度和回生值较高;与淀粉相比,各抗性淀粉糊化温度显著升高,糊黏度降低,芸豆淀粉及抗性淀粉的溶解度和膨胀度均与温度呈正相关,芸豆抗性淀粉的冻融稳定性降低。结论:不同品种芸豆淀粉分子结构特征相同,物化特性不同;压热酶解改变抗性淀粉颗粒形貌及晶型结构;不同品种芸豆抗性淀粉物化特性不同。

芸豆酵素复合发酵工艺优化及功能性分析

以紫花芸豆为实验原料,利用酵母菌、复合乳酸菌协同发酵并优化芸豆酵素工艺参数,采用扩散法考察其抑菌活性并分析体外抗氧化能力。结果表明:芸豆酵素最佳发酵工艺条件为糖添加量6%、初始pH 4.0、接种量3%、发酵温度32℃,此条件下发酵液超氧化物歧化酶(SOD)活力为215.12 U/mL。抗氧化实验表明芸豆酵素DPPH自由基清除率及羟自由基清除率随着发酵时间延长呈持续增长趋势,至发酵结束其清除率分别为90.57%和88.06%。高浓度芸豆酵素(320 mg/mL)对四种致病菌均有显著抑制效果,且对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)抑菌作用强于革兰氏阴性菌(沙门氏菌、志贺氏菌、大肠杆菌)。经此工艺条件制得的芸豆酵素色泽通透,具有较强抗氧化活性及抑菌能力。

乳中大肠杆菌O157:H7的荧光定量PCR检测方法的建立

利用荧光定量PCR技术,建立快速、有效的检测乳中大肠杆菌O157:H7的方法。根据大肠杆菌O157:H7的rfb E基因序列设计一对特异性引物,以大肠杆菌O157:H7的DNA为模板进行PCR扩增,将目的基因进行克隆和测序,利用提取的重组质粒进行荧光定量PCR标准曲线的制备,建立荧光定量PCR的检测方法,并进行了灵敏性和特异性检测。结果显示:建立的荧光定量PCR方法特异性强,且灵敏度可达10-6ng/u L,利用建立的方法可检测到乳中67.0 m L-1的大肠杆菌O157:H7。该方法能够使乳中大肠杆菌的检测更为快速,并且更加准确和灵敏。

乳中志贺氏菌的荧光定量PCR检测方法的建立

为了快速、有效的检测乳中的志贺氏菌,建立一种特异性强、灵敏度高的荧光定量PCR方法。根据GenBank公布的志贺氏菌ipaH基因的保守序列设计特异性引物,对提取的志贺氏菌DNA模板进行PCR扩增,对目的基因进行克隆和测序,然后利用荧光定量PCR方法,对志贺氏菌进行检测,确定其扩增条件。建立的方法特异性强,检测的灵敏度可达到10-6 ng/μL。利用建立的方法可检测乳中2.84 cfu/mL的志贺氏菌。该方法为快速、准确检测乳中的志贺氏菌提供了参考。

芸豆芽菜多酚对氧化损伤小鼠体内抗氧化及肝脏损伤修复作用

本实验探究了芸豆芽菜多酚对D-半乳糖造模的氧化损伤小鼠体内抗氧化及肝脏损伤修复作用。腹腔注射D-半乳糖溶液构建氧化损伤小鼠模型,经连续灌胃不同剂量(20、40、60 mg/(kg·d))芸豆芽菜多酚28 d后测定小鼠体质量、肝脏脏器系数、血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量并取肝脏制作苏木精-伊红染色切片,观察小鼠肝脏损伤及修复状况。与模型对照组小鼠比较,各灌胃给药组小鼠体质量及肝脏脏器系数无显著性差异(P>0.05),芸豆芽菜多酚中、高剂量组小鼠血清SOD、GSH-Px活力显著上升(P<0.05),MDA含量显著下降(P<0.05),肝脏功能指示指标ALT与AST活力显著下降(P<0.05),且综合肝组织病理学染色切片结果观察发现芸豆芽菜多酚可使肿胀的肝细胞恢复正常形态,并可减少胞间出血点及炎性细胞浸润现象,且作用效果与剂量呈正相关。

中国东北地区绿豆种质资源遗传多样性的SSR分析

为了解东北地区绿豆种质资源的多样性,本研究基于SSR荧光标记毛细管检测技术,利用15对多态性丰富的SSR引物对东北三省地区156份绿豆种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,15对SSR引物共检测到71个等位基因,平均等位基因数为4.7个,平均多态信息含量(PIC)为0.401。遗传相似系数变幅介于0.116~1.000之间,平均为0.542,大于0.5的相似系数占全部数据的73.69%。在遗传相似系数为0.478的阈值处可将参试个体分为5个组群,相同地理来源品种大多成簇分布。中国东北地区绿豆资源遗传多样性不够丰富,遗传基础狭窄,建议加强东北地区绿豆种质资源创新,拓宽遗传基础,丰富绿豆资源的遗传多样性。本研究结果为分析东北地区绿豆品种亲缘关系及新品选育提供了技术支持和理论依据。

大豆膳食纤维对糖尿病大鼠胰腺氧化损伤修复作用

研究了大豆膳食纤维对糖尿病大鼠胰腺氧化性损伤的修复效果。腹腔注射链脲佐菌素溶液(150 mg/kg)构建糖尿病大鼠模型,连续灌胃大豆膳食纤维42 d,测定各组大鼠体重、胰腺体比、血清中谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)及丙二醛(Malonic dialdehyde,MDA)含量,并取胰腺组织制作H&E染色病理学切片进行观察。与模型组大鼠相比,各灌胃组大鼠体重均较模型组均显著升高(P<0.05);各灌胃组大鼠胰腺体比均较模型组大鼠不同程度下降,中、高剂量组大鼠脏器比较模型组大鼠下降显著(P<0.05);除低剂量大豆膳食纤维组外,各灌胃组大鼠血清GSH-Px及SOD含量均较模型组大鼠不同程度上升(P<0.01),血清MDA含量均不同程度下降(P<0.01),且由胰腺组织切片观察得知,各灌胃组大鼠胰腺组织损伤程度明显减轻,胰岛细胞数目增多,且细胞水肿变形程度减轻。结果表明,大豆膳食纤维可有效降低并修复糖尿病对大鼠的氧化损伤程度。

芸豆酵素复合发酵工艺优化

利用乳酸菌和酵母菌复合菌系制备酵素,通过多菌种单因素试验优化发酵菌种条件并确定复合发酵接种顺序及发酵时间。结果表明:最优发酵方式为先接种酵母菌预发酵后再接种乳酸菌,最佳复合发酵条件为装瓶量30 mL(250 mL)、pH 5.0、接种0.20%酵母菌、30℃振荡培养24 h;再接种3.0%复合乳酸菌(植物乳杆菌嗜酸乳杆菌为1 1),37℃培养24 h;4℃低温静置发酵24 h,酵素产香。该条件得到的芸豆酵素上清液色泽通透呈黄色,气味清冽,活菌数显著增加,超氧化物歧化酶活力(SOD)达224.09 U/mL。

牛乳中沙门氏菌的荧光定量PCR检测方法的建立

为建立一种牛乳中沙门氏菌的荧光定量PCR快速检测方法,根据沙门氏菌invA基因序列和荧光定量PCR要求设计了合适的特异性引物,然后提取菌体DNA,对目的基因进行克隆,以重组质粒为模板进行荧光定量PCR扩增,绘制标准曲线,以沙门氏菌DNA为模板进行荧光定量PCR扩增,确定其扩增条件。结果表明,建立的方法特异性强,与志贺氏菌等致病菌无交叉反应,且方法的灵敏度高(为0.1 ng/L)。以掺入沙门氏菌的牛乳为样品,可检测到牛乳中44.2 mL^(-1)的沙门氏菌。该方法适用于快速、准确检测牛乳中的沙门氏菌,为实验室快速检测致病菌提供参考。

内蒙古地区绿豆品种遗传多样性SSR分析及DNA指纹图谱构建

目的:分析内蒙古地区绿豆品种的遗传多样性并构建其DNA指纹图谱,为探明绿豆种质资源遗传背景及真伪鉴定提供科学依据。方法:以内蒙古地区92份绿豆品种为模板,利用筛选得到的10对多态性丰富的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物对其进行遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建。结果:10对SSR引物共检测到58个等位基因,每对引物检测到3~10个不等;不同引物揭示的多态信息含量变幅介于0.371 4~0.773 7,平均为0.52。92份绿豆种质的遗传相似系数变幅介于0.033 4~1.000 0之间,平均为0.46。非加权组平均法聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.294 4时,可将92份绿豆种质分为两大类群。构建了92份绿豆品种的SSR指纹图谱及分子身份证,除个别品种外,大部分具有唯一性,可用于品种鉴定。结论:内蒙古地区绿豆种质资源的遗传多样性相对较丰富,但存在一定程度的近交现象,有待进一步加强引进基因资源,创新绿豆育种材料;构建绿豆SSR指纹图谱和分子身份证,对绿豆品种真伪鉴定、身份识别、溯源管理及原产地保护具有重要意义。

豆基杂粮米稀挤压膨化工艺优化

以豆渣为主要原料,复配杂粮及药食同源食材制备豆基杂粮米稀,以物料加水量、螺杆转速、Ⅲ区机筒温度为响应因素,糊化度为考察指标,在单因素试验的基础上,利用Design-Expert 8.0.6设计试验得到挤压膨化技术制备豆基杂粮米稀的最佳工艺条件。结果表明,在物料加水量12.5%、螺杆转速330 r/min、Ⅲ区机筒温度160℃的条件下,制备的豆基杂粮米稀具有较高的糊化度(91.47%),冲调时口感细腻、香味浓郁、不易结块。

超声处理对红豆蛋白理化性质及抗氧化功能的影响

本试验以脱脂红豆蛋白为原料,利用水解度、起泡性以及总抗氧化能力等指标研究不同超声功率及时间对红豆蛋白理化性质及抗氧化功能的影响规律。结果表明:在超声功率400 W处理20 min后,红豆蛋白的水解度与溶解度达到最大值,分别由3.39%增加至21.30%,46.77%增加至79.63%;乳化性及乳化稳定性显著增强(P<0.05),在超声功率400 W处理10 min后分别提高了78.62%、43.94%;与空白对照相比,当超声功率400 W处理10 min时红豆蛋白的起泡性最好,增加了70.31%,超声功率不变,时间延长至20 min时起泡稳定性最强,增加了11.15%;超声处理使红豆蛋白的游离巯基含量显著提高(P<0.05),二硫键含量显著降低(P<0.05);总抗氧化能力在超声功率160 W处理30 min时抗氧化能力最佳(681.20 U/mL),DPPH自由基清除能力与Fe离子还原能力在功率400 W、10 min时最佳,分别提高了78.23%、33.52%。超声处理能够明显改善红豆蛋白理化性质,提高其抗氧化能力。

黑龙江地区不同品种芸豆淀粉的物化特性研究

探明黑龙江垦区4种主产芸豆淀粉物化特性的差异性。采用碱液浸提法提取芸豆淀粉,同时利用傅里叶红外光谱仪、快速黏度分析仪等仪器测定4种芸豆淀粉物化特性。同一地区、不同品种芸豆淀粉的特征吸收峰相同;芸豆淀粉的溶解度和膨胀度均随温度升高而增加;4种芸豆淀粉均有较差的冻融稳定性,红芸豆淀粉的凝沉率相对较低,更易发生老化现象;不同品种芸豆淀粉的糊化温度不同,同一地区、不同品种芸豆淀粉糊化特性差异较为显著。总之,黑龙江垦区内不同品种芸豆淀粉的物化特性存在显著差异性。