纯种发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响

利用自然发酵液中对淀粉老化特性起主要作用的菌种发酵,研究发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响。采用0.2 g/100 m L的NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究不同菌种发酵后对小米淀粉颗粒特性、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果表明:发酵未改变淀粉的偏光十字;植物乳杆菌、戊糖片球菌和屎肠球菌发酵后小米淀粉表面被侵蚀,酿酒酵母及芽孢菌发酵后淀粉颗粒表面侵蚀迹象变重,孔道加深且数量增多;酿酒酵母及芽孢菌发酵后小米淀粉官能团区的峰位未变,但特征峰强度减弱,植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后小米淀粉指纹区图谱部分消失;植物乳杆菌发酵后Ⅰ区、Ⅱ区的重均、数均分子质量较小米淀粉降低。戊糖片球菌、屎肠球菌、酿酒酵母发酵后Ⅰ区的重均分子质量升高,数均分子质量降低,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。芽孢菌发酵后Ⅰ区的数均分子质量略有升高,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后淀粉的糊化温度、回生值及最终黏度降低,热焓值升高。酿酒酵母发酵后糊化温度及回生值降低,最终黏度及热焓值升高。发酵使淀粉的分子结构、支链淀粉及直链淀粉分子发生改变,短期抗老化性能提高。

酶法改性提取黑豆皮可溶性膳食纤维及性质的研究

以黑豆皮为实验原料,采用酶法对其进行改性,以提高可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的提取率,并利用响应面法优化酶法改性黑豆皮中可溶性膳食纤维的提取工艺条件。结果表明:提取的最优工艺为:酶(纤维素酶∶半纤维素酶=1∶2)的添加量为5%,p H值为4.6,温度为50℃,时间为3 h。SDF的提取率为14.90%。经验证实验得其接近理论值。研究发现改性后黑豆皮SDF的持水力和膨胀力分别提高3.71%,10.97%。通过扫描电镜图表明,改性后黑豆皮SDF较原始SDF的表面光滑,蜂窝状小孔较少,结构较分散,颗粒大小形状不一。本研究为黑豆皮高膳食纤维食品的开发及黑豆皮综合利用提供理论依据。

生物发酵处理对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

采用0.2 g/100 m L NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌(乳酸菌、酵母菌)发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果如下:乳酸菌、酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;乳酸菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵增加1.49%而酵母菌发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,乳酸菌、酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子质量为1.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,自然发酵分子质量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol,乳酸菌发酵分子质量为1.6×10~4~5.3×10~5 g/mol,酵母菌发酵分子质量为1.6×10~4~4.7×10~5 g/mol,乳酸菌、酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;乳酸菌、酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降0.84℃和1.13℃,热焓值上升1.00 J/g和0.78 J/g;二者的回生值较自然发酵分别下降743、471 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。

自然发酵对小米淀粉分子结构及凝胶特性的影响

研究自然发酵对小米淀粉凝胶特性及分子结构的影响,旨在为发酵小米淀粉改性机理的研究提供理论基础,为实现机械化、产业化生产发酵小米制品提供科学依据。采用内蒙古黄金苗小米自然发酵144 h,研究发酵对小米淀粉分子结构的影响,分析小米淀粉凝胶特性的变化,结果:自然发酵使小米淀粉的颗粒表面遭到侵蚀,但发酵未改变淀粉的A型结晶;发酵后淀粉的基团峰位未发生变化,但峰强减弱;发酵后Ⅰ区(支链淀粉)、Ⅱ区(直链淀粉)的重均分子质量降低,数均分子质量升高,未发酵小米淀粉的重均分子质量为2.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,发酵后小米淀粉重均分子质量为2.2×10~4~5.4×10~5 g/mol。发酵后小米淀粉的回生值、最终黏度较未发酵小米淀粉降低425、470 m Pa·s;糊化温度、热焓值分别上升1.62℃、7.05 J/g;发酵后淀粉凝胶的硬度降低60.735 g,弹性降低0.707,且发酵96 h后,淀粉的凝胶特性基本趋于平稳。自然发酵后小米淀粉的分子结构发生变化,淀粉的凝胶特性改变,更适宜生产利用淀粉抗老化特性制得的产品。

超声-微波协同酶法改性小米糠膳食纤维及工艺优化

为提高小米糠水溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的得率,本实验以小米糠为材料,对其进行气爆预处理,利用超声-微波协同酶法对气爆预处理小米糠进行改性,分别研究酶添加量、温度、pH、微波功率对小米糠SDF含量的影响,根据单因素实验结果设计Box-Behnken实验,采用响应面法优化改性小米糠SDF的工艺条件。结果表明:气爆条件设定为压力1.0 MPa、时间90 s,最优工艺参数为酶添加量5.85%,温度56℃,pH4.64,微波功率451 W,在此条件下改性小米糠SDF含量为13.117%,比未经改性小米糠SDF含量高出了10.96%。

自然发酵优势菌对小米淀粉物化性质的影响

小米自然发酵过程难控制,研究自然发酵液分离并鉴定出的优势菌(乳酸菌、酵母菌)对发酵小米淀粉物化性质的影响,可更好地剖析小米自然发酵的机理,为掌握并控制自然发酵提供理论依据。采用质量浓度为0.2 g/100 mL的NaOH溶液提取发酵后小米淀粉,并测定自然发酵、乳酸菌和酵母菌发酵小米淀粉溶解度、膨润度、透明度、热特性、黏度特性。结果表明,随发酵时间的延长,3种发酵方式所得小米淀粉的溶解度、膨润度和透明度均降低,且乳酸菌和酵母菌发酵小米淀粉的透明度较自然发酵下降1.4%和1.0%;乳酸菌和酵母菌发酵96 h时糊化温度较自然发酵下降1.84℃和1.13℃,峰值温度较自然发酵下降1.04℃和0.43℃;终止温度降低3.69℃和2.85℃;热焓值较自然发酵相比上升1.00 J/g和0.78 J/g;而乳酸菌和酵母菌的衰减值、回生值较自然发酵分别下降978 mPa·s和400 mPa·s、743 mPa·s和471 mPa·s,峰值黏度较自然发酵相比上升185 mPa·s和103 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉发生改性,且发酵后的物化性质较自然发酵发生显著变化。

硫酸降解玉米秸秆的结构及酸解液中还原糖组成成分测定

将玉米秸秆进行微波-超声波酸处理、高温酸处理,并将处理前后的秸秆通过扫描电镜分析、X-射线衍射分析和红外光谱分析,比较两种处理条件下秸秆的显微结构、结晶度及化学基团的变化。并将酸解液进行离子色谱检测,分析酸解液中还原糖组成成分。了解秸秆结构变化过程及最终生成产物。结果表明:微波-超声波处理过的玉米秸秆表面结构较高温酸处理的更加疏松;X-射线衍射结果表明,未处理的原料、微波-超声波酸处理的原料及高温酸处理的原料结晶度分别为31.09%、37.17%及35.01%,且纤维素晶型无变化;微波-超声波酸解液中:阿拉伯糖含量为1.75%,半乳糖含量为0.44%,葡萄糖含量为15.65%,木糖含量为7.98%,果糖含量为15.34%。高温酸解液中:阿拉伯糖含量为2.56%,半乳糖含量为0.79%,葡萄糖含量为20.23%,木糖含量为14.13%。此研究为了解酸降解秸秆结构变化过程、最终生成产物及工业化生产酸降解玉米秸秆生产还原糖提供数据支持。

响应面试验优化蒸汽爆破酸解制备玉米皮渣还原糖工艺及水解程度分析

为提高湿法加工玉米淀粉产生的副产物玉米皮渣中还原糖的得率,以玉米皮渣为原料,研究蒸汽爆破处理原料、酸水解法制备还原糖的最优工艺条件,对硫酸体积分数、水解时间、水解温度和料液比4个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,以还原糖含量为指标值,采用响应面分析法确定降解的最优工艺参数,通过离子色谱法分析水解产物的组分。结果表明:最优工艺参数为硫酸体积分数1.66%、水解时间1.5 h、水解温度120℃、料液比1∶10(g/m L),此条件下还原糖含量为54.61%,比未经蒸汽爆破处理的降解液中还原糖含量高出9.58%。降解液经离子色谱分析后发现主要含3种还原糖,分别为D-葡萄糖19.34?mg/m L、D-木糖16.01?mg/m L、L-阿拉伯糖10.37?mg/m L。同时对降解剩余物进行分析后发现,与原料相比蒸汽爆破酸解剩余物的纤维结构较疏松,裂解程度大,表面有孔洞和裂痕,说明蒸汽爆破酸解处理对纤维素、半纤维素及木质素的溶解力较强。这与两者降解液中还原糖含量结果相一致。

强化发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响

利用自然发酵液中对淀粉老化特性起主要作用的菌种(乳酸菌:戊糖片球菌、植物乳杆菌、屎肠球菌,酵母菌:酿酒酵母,芽孢菌)强化发酵,研究强化发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响,为剖析自然发酵对淀粉老化特性的改性机理提供理论基础及数据支持,为开发发酵小米新途径、生产小米发酵剂提供依据。采用0.2 g/100 m L的Na OH提取发酵后的小米淀粉,研究强化发酵对小米淀粉颗粒特性、红外光谱、分子量及老化特性的影响。结果如下:发酵并未改变淀粉的偏光十字;自然发酵后小米淀粉表面被侵蚀,强化发酵后淀粉颗粒表面侵蚀迹象变重,孔道加深且数量增多;自然发酵后小米淀粉官能团区的峰位未变,强化发酵小米淀粉指纹区图谱部分消失,且自然发酵及强化发酵小米淀粉的特征峰强度减弱;强化发酵后I区的重均、数均分子量升高,而自然发酵重均、数均分子量略有降低,但II区二者的重均、数均分子量均降低;自然发酵及强化发酵后淀粉的回生值及最终黏度降低。发酵使淀粉的分子结构发生改变,短期抗老化性能提高。

几种不同提取方法对燕麦总多酚含量的影响

本文运用紫外-分光光度计法评价几种不同的提取方法对燕麦总多酚含量的影响,通过单因素和正交实验得到传统溶剂法提取燕麦总多酚的最佳工艺条件。其中传统溶剂法提取燕麦总多酚的最佳工艺条件为:乙醇体积分数55%,料液比1∶50 g/m L,水浴温度55℃,浸提时间2 h,燕麦总多酚含量为0.99 mg/g;超声波处理提取燕麦总多酚的最佳工艺条件为:超声波功率500 W,超声时间30 min,温度55℃,燕麦总多酚含量为1.32 mg/g;微波处理提取燕麦总多酚的最佳工艺条件为:微波功率500 W,微波时间7.5 min,温度55℃,燕麦总多酚含量为1.80 mg/g;超声波-微波处理提取燕麦总多酚的最佳工艺条件为:超声波-微波功率500 W,超声波-微波协同处理时间2.5 min,温度55℃,燕麦总多酚含量为2.02 mg/g。其中超声波-微波协同处理提取燕麦总多酚用时最短,得到的含量最高,可以选取该工艺为后续的实验提供科学依据。

烘烤处理对燕麦总多酚含量的影响

本文运用紫外-分光光度计法评价烘烤处理对燕麦总多酚含量变化的影响。通过单因素实验和响应面实验确定了烘烤处理对燕麦总多酚的最佳提取工艺为烤制时间25 min,烤制温度105℃,浸泡时间26 min。在此条件下燕麦总多酚的含量为1.73 mg/g,与未经处理得到的燕麦总多酚含量2.17 mg/g相比,总多酚含量并没有大程度的减少。结果表明烘烤工艺对总多酚含量保留量较高,为进一步热加工处理进行了铺垫。

乳酸菌强化发酵对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

目的研究自然发酵的优势菌-乳酸菌对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响,为分析不同菌属在小米自然发酵中的改性机理及发酵对小米淀粉性质的影响奠定基础。方法采用0.2 g/100 ml的Na OH提取发酵后的小米淀粉,检测乳酸菌发酵后对小米淀粉颗粒结构、结晶度、官能团、分子量、糊化及老化特性的影响。结果乳酸菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻。乳酸菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵增加1.49%。发酵未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,乳酸菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失。未发酵小米淀粉重均分子量(Mw)在1.5×10~4~5.9×10~5 g/mol之间,自然发酵小米淀粉Mw在2.1×10~4~5.4×10~5g/mol之间,乳酸菌发酵小米淀粉Mw在1.6×10~4~5.3×10~5 g/mol之间,乳酸菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少,而中间及短支链淀粉的比例相对增加。乳酸菌发酵96 h,与自然发酵相比,糊化温度下降0.84℃,热焓值增加1.00 J/g,回生值下降743 m Pa·s。结论自然发酵的优势菌-乳酸菌可使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。

发酵处理对小米粉物化特性的影响

目的探讨自然发酵筛选的优势菌种对小米粉物化特性的影响,为分析自然发酵小米粉的品质及开发小米发酵新途径提供参考。方法按照小米与水1∶1.2 g/ml的比例加入蒸馏水,30℃下自然发酵96 h后,从发酵液中筛选出优势菌种(乳酸菌和酵母菌),扩大培养后,分别在最适温度(乳酸菌37℃,酵母菌28℃)下培养96 h进行发酵,并制备发酵小米粉。扫描电镜观察不同发酵小米粉的颗粒特性;X-射线粉末衍射仪测定其结晶度;RVA4500型快速黏度分析仪测定其黏度;TA.XT Express质构仪测定其淀粉凝胶的质构特性;并利用DSC1型差示扫描量热仪分析其热特性。结果 3种发酵所得小米粉均有明显的淀粉颗粒,而小米原粉则无,且乳酸菌、酵母菌发酵小米淀粉的受损程度高于自然发酵;发酵未使小米淀粉的晶型改变,依然为A型,但乳酸菌、酵母菌发酵小米粉的结晶度较自然发酵增加了3.04%和1.58%;发酵96 h时,乳酸菌、酵母菌发酵的热焓值分别较自然发酵上升2.32和1.27 J/g,峰值黏度降低179和180 m Pa·s,衰减值下降102和349 mPa·s,回生值下降229和50 mPa·s;乳酸菌、酵母菌发酵小米粉的凝胶硬度较自然发酵分别降低34.95和28.45 g,胶着性分别下降25.75和33.203 g。结论自然发酵中乳酸菌、酵母菌对小米粉品质起主要作用。

小米自然发酵菌株的鉴定及发酵菌株特性分析

目的自然发酵筛选对小米改性起主要作用的菌种,并对发酵菌株的特性进行分析。方法用培养基筛选小米自然发酵液中主要菌种,分离纯化后,进行菌株生理生化鉴定、26S r DNA、16S r DNA序列测定,菌株纯培养后的p H、微生物菌落数曲线绘制,发酵菌株有机酸含量检测,并对不同菌株的产酸、产胞外淀粉酶的能力进行检测。结果从自然发酵液中筛选出的菌种主要为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、芽孢菌(Bacillus)。植物乳杆菌在发酵12 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H迅速下降;戊糖片球菌及屎肠球菌在发酵24 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H迅速下降,培养40 h时戊糖片球菌的p H明显低于二者;酿酒酵母及芽孢菌在发酵36 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H略有下降。相同时间内,戊糖片球菌的产酸能力>植物乳杆菌>屎肠球菌,而酿酒酵母和芽孢杆菌不具产酸能力;戊糖片球菌有较强的产酒石酸及乳酸的能力,植物乳杆菌具有产酒石酸及乳酸的能力,但弱于戊糖片球菌,而屎肠球菌有较强的产乳酸的能力;植物乳杆菌、戊糖片球菌、屎肠球菌、酿酒酵母不能产胞外淀粉酶,而芽孢杆菌具有较强的淀粉降解能力。结论确定了自然发酵小米中的主要菌种,为研究自然发酵小米淀粉老化特性等奠定了基础。