低氧联合酸胁迫红小豆/绿豆萌发富集GABA及富含GABA芽豆复配米饭的工艺优化

为了研究低氧联合酸胁迫对红小豆和绿豆GABA富集的作用,采用单因素对萌发时间、萌发温度、低氧时间和L-谷氨酸浓度进行考察,在确定高GABA芽豆的胁迫条件基础上,将富含GABA红小豆、绿豆与大米进行复配,利用D-混料设计优化芽豆米饭配方工艺。结果显示,低氧联合酸胁迫对红小豆、绿豆富集GABA有积极促进作用,在萌发时间48 h、萌发温度40℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL条件下,萌发红小豆中GABA高达158.32±3.24 mg/100 g。绿豆胁迫条件为萌发时间24 h、萌发温度35℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL时,其中GABA含量最高为141.57±4.35 mg/100 g。在此基础上,通过D-混料设计优化确定了复配芽豆米饭的最佳配方为:大米76%、萌发绿豆11%、萌发红小豆13%,此条件下,芽豆米饭GABA含量为23.73±1.03 mg/100 g,感官评分均值为88.76±2.47,制得的芽豆米饭口感、色泽、香味均在可接受范围内,且积累了GABA活性成分,提升了芽豆米饭的营养及功能特性,为进一步开发杂粮复配米饭提供理论参考。

基于UPLC-QTOF-MS解析苦荞黄酮组成及药理学网络分析

为优化苦荞黄酮提取工艺并明确其具体成分结构和含量及药理作用,本研究以四川省凉山彝族自治州甘洛县优质苦荞为研究对象,对超声提取苦荞黄酮工艺进行了优化,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)对主要黄酮成分进行结构鉴定,并采用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪对鉴定到的黄酮进行准确定量,同时利用中药系统药理学(TCMSP)系统分析其网络药理学特性。结果表明,超声辅助乙醇提取苦荞黄酮的最优条件为乙醇浓度90%(V/V)、超声功率140 W、超声温度70℃、超声时间60 min、提取溶剂与苦荞原料比50∶1(mL·g^(-1)),该条件下,提取液中共鉴定到黄酮16种,其中芦丁、表儿茶素和儿茶素含量分别达到115.81、72.99和23.08μg·mL^(-1)。这16种黄酮在防治心血管疾病、慢性炎症性疾病上具有重要作用。本研究可为苦荞精深加工综合利用尤其是功能性苦荞产品开发利用奠定基础。

微波技术在食品和农产品加工中应用研究进展

微波加热技术具有速度快、可控性高等特点,在食品和农产品的热加工过程中具有较强的应用潜力。该文在分析微波加热原理的基础上,从技术应用、设备研制和仿真研究等方面介绍微波加热应用现状,如在农产品干燥、杀菌、萃取和膨化等方面进行深入研究和应用。指出微波加热在机理解析、工艺局限性、加热不均匀性和能量利用低等问题,尤其是微波场对物料内极性成分作用机制的研究深度、微波加热时在物料内温度和水分分布的不均匀性规律定量表征等方面,严重影响产品质量稳定性和能量充分利用。从揭示微波在加热腔体内传递和物料内吸收的机理,提高微波加热均匀性和改善加工质量,以及研制智能化工业用微波加工设备等方面,指出微波加热技术在食品和农产品加工中应用热点研究方向。针对微波加热技术在农产品和食品加工中科学问题、技术需求和设备现状,为发挥技术优势、拓展应用领域,该文提出微波加热理论研究与技术应用的发展趋势,以期提高微波热加工技术工业化应用适用性、保证产品质量和能量利用率。

谷氨酰胺转氨酶对板栗粉面团理化特性的影响

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量的变化加以解释,最后通过扫描电子显微镜观察板栗面团的微观结构。结果表明:TG的添加可以增强板栗面团的黏度、硬度、弹性、咀嚼性和回复性,与空白对照相比,添加量为2.7 U/g时,其最终黏度增加6.8 cP、硬度增加7.55 g、弹性增加0.38、咀嚼性增加33.62 g、回复性增加0.118,板栗面团内部的结构更加稳定;随着TG添加量的增加,板栗面团的弹性模量和黏性模量均增加,综合黏弹性上升,抗外界形变能力增强,面团稳定性及加工性能随之提高;板栗面团游离巯基的含量随TG添加量的增加而减少,添加量为2.7 U/g与未添加时的相比,游离巯基含量减少了0.16 mmol/g。但TG添加量过多会导致蛋白过度交联,淀粉粒被迫外露,面团整体的稳定性降低。综上,当TG添加量为2.7 U/g时,改善板栗面团的理化特性效果达到最佳。

QuEChERS-UPLC-MS/MS法检测粮食中的黄曲霉毒素

构建QuEChERS-超高压液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)检测粮食中6种黄曲霉毒素(B1、B2、G1、G2、M1、M2)的方法。样品经过乙腈-0.1%甲酸溶液(84∶16)提取后,经N-丙基乙二胺(PSA)净化,以0.1%甲酸-乙腈作为流动相,采用UPLC-MS/MS在多反应检测模式下进行测定,外标法定量。结果显示:6种毒素标准曲线相关系数均大于0.99,线性良好,加标回收率为80.83%~117.5%,相对标准偏差(RSD)为1.53%~15.59%。在不同粮食基质中,6种黄曲霉毒素的基质效应为0.81~1.12。该方法的准确度和精确度符合相关标准要求,具有前处理技术简单、净化效果好、精确度高等优势,适合小麦、大米、玉米、绿豆和红豆样品中6种黄曲霉毒素的定量分析。

复合助剂对低温喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响

为保证低温喷雾干燥后蓝靛果粉品质,采用黄金分割法研究复合助剂(麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白)对喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响,分析低温进风温度(50~90℃)对蓝靛果粉花青素保留率、集粉率和含水率的影响规律。结果表明,在麦芽糊精、β-环糊精的质量比例为85.4%、14.6%时,集粉率高达37.96%;随进料溶液中麦芽糊精质量比例增加,蓝靛果粉玻璃化转变温度、水溶性指数、堆积密度、亮度L^(*)值、红度a^(*)值和色差值ΔE呈增加趋势,含水率、花青素含量和黄度b^(*)值呈下降趋势;在麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白质量比例为72.9%、12.5%、14.6%时,集粉率达到最高(40.11%);随料液中乳清蛋白质量比例增加,蓝靛果粉含水率、花青素含量呈上升趋势,其玻璃化转变温度、水溶性指数、亮度L^(*)值、红度a^(*)值、黄度b^(*)值和色差值ΔE等指标呈下降趋势;复合助剂显著提高蓝靛果粉集粉率(P<0.05),对其中的花青素起到较强保护作用,其含水率、水溶性指数、堆积密度等理化指标均接近于最优水平。低温喷雾干燥研究发现,随进风温度上升,集粉率和含水率呈负相关,在进风温度90℃时,集粉率最高的配方中可实现较高花青素保留率(89.94%)。低频核磁共振波谱以及质子密度图像信息分析表明,加入的助剂与蓝靛果果汁中水分通过氢键、静电结合力和疏水作用等分子间作用力,形成稳定性高水合物、增强液滴聚结抵抗力,提高料液玻璃态转换温度,从而实现高集粉率和高花青素保留率的蓝靛果果粉低温喷雾干燥;红外光谱分析表明,复合助剂可在蓝靛果果粉中形成分子间氢键,并对花青素等活性物质进行固定包埋保护。研究结果可为蓝靛果粉喷雾干燥加工生产提供理论支撑和参考依据。

抹茶对贮藏期间薏仁米脂质氧化的影响

目的:利用天然物质抹茶延长薏仁米货架期。方法:以新鲜薏仁米为原料,经过不同剂量抹茶茶粉处理,测定贮藏期间薏仁米的水分含量、脂肪酸值、过氧化值、丙二醛含量等各项指标及菌落总数和脂质氧化关键酶的变化。结果:经不同剂量抹茶茶粉处理均会抑制薏仁米贮藏期间脂肪酸值、过氧化值、丙二醛含量以及脂肪酶和脂肪氧化酶活性的上升,减少水分的消耗及微生物的生长繁殖。抹茶对薏仁米的保藏效果存在一定程度的剂量依赖性,但添加质量分数为0.05%和0.08%的抹茶茶粉处理的保藏效果差异较小。贮藏4个月后,与自封袋组相比,添加质量分数为0.05%的抹茶茶粉处理组中薏仁米的脂肪酸值、过氧化值和丙二醛含量分别降低了31.60%,30.77%,44.83%,脂肪酶和脂肪氧化酶活性分别降低了23.05%,28.74%,且游离脂肪酸组成和含量与新鲜薏仁米更相似。结论:抹茶能有效抑制薏仁米贮藏期间脂质氧化,延长其货架期。

基于EDEM的核桃壳仁混合物振动筛分级工艺优化

为提高核桃壳仁混合物的分级效果,对现有核桃壳仁混合物分级设备进行三维实体建模,利用EDEM软件模拟核桃壳仁混合物的分级过程,以筛面上物料的运动速度、质量以及各等级颗粒在统计区域的数量为指标,以振幅、振动频率、振动方向角、筛面倾角为考察因素,对振动筛分级工艺进行优化。结果表明:在振动频率12 Hz、振幅5 mm、振动方向角45°、筛面倾角4°的工艺参数组合下,各等级核桃壳仁的透筛率最高,分级效果最好。

杂粮粉对面团特性及烤饼品质的影响

为了探究不同杂粮粉对面团特性和产品品质的影响,将谷子、玉米、白芸豆3种杂粮粉按不同比例添加到面粉中,研究其对面团粉质-拉伸特性及烤饼质构、色差、感官评价、活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明:3种杂粮粉的添加使面团的吸水率和粉质指数下降,面团强度降低;饼的硬度、胶黏性、咀嚼性上升。谷子粉的添加使饼的L(亮度)显著下降,玉米粉的添加使饼的b(黄蓝色度)显著升高,白芸豆粉的添加对饼的色差影响不大。随着3种杂粮粉的添加,饼的感官评分先上升后下降;饼的多酚、黄酮含量逐渐增加;DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、铁离子还原能力均逐渐增加,玉米饼的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和铁离子还原能力均较高,谷子饼的ABTS自由基清除率最高;随着白芸豆粉的添加,饼的羟自由基清除率下降。相关性分析表明,杂粮粉添加量与烤饼多酚、黄酮含量和抗氧化能力之间存在良好的线性关系(P<0.05)。3种杂粮粉的添加有利于提高烤饼的品质。

基于微波透射法的谷物粉相对介电常数检测装置设计

针对谷物属性的快速测量需求,设计了一种小型化的谷物粉相对介电常数快速检测装置。创新性地提出了一种双外差混频结构,并基于自由空间法建立了微波相移量与谷物粉相对介电常数的关系。通过对米粉、大麦粉和糯米粉在4.5 GHz~11.5 GHz频率范围内进行测量,计算出相对介电常数,采用随机森林算法进行种类鉴别。实验结果表明,相对介电常数平均相对误差不超过3.5%,样品预测正确率为96.7%,检测装置具有良好的可重复性和实用性。

响应面法优化藜麦萌发工艺条件研究

以藜麦为原料,先通过单因素实验研究发芽过程中γ-氨基丁酸、多酚、黄酮含量变化,并在此基础上进一步利用三水平三因素响应面法优化了藜麦种子浸泡温度、浸泡时间和发芽时间,以最大限度地提高藜麦中γ-氨基丁酸、多酚、黄酮的含量。结果表明:藜麦发芽的优化条件为浸泡温度25℃、浸泡时间2 h、发芽时间46 h;在此条件下藜麦中GABA含量为0.944 mg/g,多酚含量为3.70 mg/g,黄酮含量为2.14 mg/g,与未发芽条件下的相比显著提升。藜麦发芽后营养价值大大提高,其中多酚、黄酮、γ-氨基丁酸(GABA)含量提高最显著。本研究为藜麦芽菜的开发利用提供支持。

QuEChERS-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定玉米中7种有机磷农药

采用烘干玉米粉碎制样,优化了QuEChERS提取玉米中有机磷农药的方法,实现了经济快速提取玉米中有机磷农药残留,并建立了气相色谱-三重四极杆串联质谱对样品中有机磷农药进行定性定量检测。结果表明:7种有机磷农药的检出限(LOD)为0.03~0.49μg/kg,定量限(LOQ)为0.08~1.62μg/kg;方法精密度即相对标准偏差(RSD)为2.2%~16.7%,回收率为63.8%~122.3%。该方法具有简洁快速、回收率高、灵敏度高、抗基质干扰能力强的特点,适用于大批量玉米类作物中有机磷农药的痕量分析检测。

杂粮食品加工现状及市场前景

杂粮通常指除了大米、小麦、玉米等主粮之外的其他谷豆类食物。杂粮能够为人体提供膳食纤维、维生素、矿物质和蛋白质等多种必需营养素,具有调节血糖、降血脂、预防癌症、促进肠道健康、提高免疫力等功效。其主要加工方式有粉类加工、粒类加工、片类加工、预熟加工和发酵加工,不同的加工方式工艺流程、市场需求和产业发展各不相同。杂粮食品发展前景广阔,这得益于健康饮食的趋势、健康零食的流行、餐饮市场的需求、农村市场的拓展以及科技创新的推动。

基于稻谷原粮品质的米饭和米粉食用品质快速判别

稻谷的陈化度对其食用品质有直接影响,稻谷加工时对陈化度要求因其最终食用方式而异。为确定适宜米饭和米粉加工用的稻谷关联性指标和阈值区间,建立快速判别米饭和米粉食用品质的方法,将稻谷加速陈化储藏,对不同陈化程度稻谷的原粮指标及其加工成大米和米粉的食用品质指标进行测定,采用主成分分析、聚类分析和逐步回归法对测得的数据进行处理与分析,最后将关联性指标结合酸碱指示剂法中溶液的亮度值(L)、红度值(a)和黄度值(b),通过图像处理软件还原颜色,制作基于稻谷原粮品质的米饭和米粉食用品质快速判别比色卡。结果表明:米饭综合评分(Y)与脂肪酸含量(X)的回归方程为Y=7.729-0.236X,可通过米饭综合评分将其品质分为优、中、差3个水平,其综合评分范围分别为Y≥2.361、-1.039≤Y<2.361和Y<-1.039,对应脂肪酸含量为X≤23 mg/100 g、23 mg/100 g<X≤37 mg/100 g和X>37 mg/100 g;米粉综合评分与脂肪酸含量的回归方程为Y=-17.030+1.021X-0.015X2,可通过米粉的综合评分将其品质分为优、中、差3个水平,其综合评分范围分别为Y≥0.244、-1.589≤Y<0.244和Y<-1.589,对应的脂肪酸含量为31 mg/100 g≤X≤37 mg/100 g、37 mg/100 g<X≤45 mg/100 g和X>45 mg/100 g。基于脂肪酸含量的比色卡可直接判断稻谷适宜的食用方式,为稻谷原粮的加工提供依据和指导。

基于机器视觉的谷物品种识别研究进展

品种纯度是谷物种子重要的质量指标,种子质量安全直接关乎国家粮食安全。国标规定的品种纯度鉴定采用形态鉴定法和苯酚染色法,鉴定结果受制于检验人员的经验且耗时较长。近年来,机器视觉技术和机器学习、深度学习算法发展迅速,在谷物品种识别和纯度、净度检测中取得了较大进展。主要从图像采集、图像预处理以及机器学习、深度学习技术在谷物品种识别领域的应用等方面进行归纳,分析了目前取得的研究成果以及存在的问题,对该领域未来研究重点进行了展望。

藜麦与黑大麦复合谷物发酵富集多酚和黄酮工艺优化及其生物有效性研究

为有效富集藜麦和黑大麦中多酚和黄酮的含量并提高其生物有效性。本研究以多酚和黄酮为响应值,在单因素实验的基础上,通过响应面试验优化植物乳杆菌发酵藜麦和黑大麦复合谷物的工艺条件;通过体外模拟胃肠消化实验,明确复合谷物发酵对酚类物质的释放、生物有效性及抗氧化活性的影响。结果表明,藜麦-黑大麦复合谷物发酵富集多酚和黄酮的最优工艺条件为:原料比(藜麦:黑大麦)1:2.4(g/g)、料液比1:8.9(g/mL)、接种量2.0%、发酵时间36.7 h,发酵温度30℃。在该条件下,复合发酵谷物组中多酚和黄酮的含量分别为364.90和264.36 mg/100 g,显著高于未发酵复合谷物以及单独发酵藜麦或黑大麦组(P<0.05);体外模拟胃肠消化实验结果表明,发酵复合谷物中游离酚和总酚释放量、总抗氧化活性和羟基自由基清除活性较未发酵谷物和单一谷物发酵组显著增加(P<0.05);抗氧化活性与游离酚和总酚含量均呈显著正相关(P<0.05)。本研究表明,复合发酵藜麦和黑大麦较单一谷物发酵更有利于多酚和黄酮的富集,可在一定程度上改善发酵谷物中酚类物质的生物有效性,并提高谷物的抗氧化活性。

快速样品前处理技术-超高效液相色谱串联质谱法测定粮谷中7种真菌毒素

QuEChER是一种快速样品前处理技术(quick、easy、cheap、effective、rugged和safe, QuEChER),本文构建QuEChERS-超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法检测粮谷中7种真菌毒素残留的方法。样品经过乙腈-水-甲酸(体积比为84?15.5?0.5)溶液提取,提取液采用N-丙基乙二胺(PSA)净化,UPLC-MS/MS法分析检测。结果表明:质量浓度为0.15~250μg/L时,7种真菌毒素线性关系良好,相关系数(R~2)大于0.99,方法检出限为0.02~13.22μg/L,定量限为0.08~39.55μg/L,小麦中7种毒素平均加标回收率为82.44%~103.12%,RSD小于10%;利用该方法检测大米、豆类和花生等多种粮谷作物中7种真菌毒素的加标回收率均大于82%。该方法简单快速、灵敏度和准确度高,能满足粮谷中7种毒素的分析。

米糠酚类物质对高脂诱导的小鼠糖代谢异常及氧化应激的改善作用

目的:研究不同剂量的米糠酚类物质(RBPE)对高脂诱导的小鼠糖代谢及氧化应激水平的影响,为揭示米糠改善糖代谢作用提供理论依据。方法:选用6周龄的C57BL/6J小鼠适应性饲养1周后,随机分为4组,包括正常组、高脂组、RBPE低剂量组(200 mg/kg,HF+LP组)和高剂量组(400 mg/kg,HF+HP组),实验共16周,测定脏器指数、脂肪细胞形态、糖代谢指标和氧化应激相关指标。结果:RBPE可以剂量依赖地降低小鼠肝脏、附睾脂肪和肾周脂肪的脏体比,降低高脂小鼠空腹血糖水平,改善高脂引起的糖耐量受损(P<0.05):与高脂组相比,HF+LP、HF+HP组小鼠肝脏的脏体比分别降低15.75%和39.61%,附睾脂肪的脏体比分别降低23.03%和39.83%,肾周脂肪的脏体比分别降低43.68%和56.83%,空腹血糖水平分别降低14.06%和20.21%,糖耐量曲线下面积分别降低19.06%和23.81%。进一步研究显示,低、高剂量的RBPE可显著降低高脂小鼠血清和肝脏组织MDA的含量并提高SOD活力,与高脂组相比,HF+HP组小鼠血清和肝脏MDA含量分别降低了48.93%和38.68%,SOD活力分别提高了80.44%和67.05%;并提高了高脂诱导小鼠肝脏过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)等抗氧化酶的活力及抗氧化物谷胱甘肽(GSH)的含量(P<0.05),与高脂组相比,HF+HP组小鼠肝脏CAT、GSH-px活力及GSH含量分别提高了48.49%,31.67%,123.90%。结论:米糠酚类物质可以改善高脂诱导的小鼠糖代谢紊乱,其机制可能与改善机体氧化应激反应有关。

微生物固态发酵麦麸的营养品质及其资源化利用的研究进展

麦麸作为小麦加工的主要副产物,年产量超2000万t,其营养丰富,具有很高的应用潜力。但麦麸中存在植酸等抗营养素以及含量较高的不溶性膳食纤维,影响了麦麸生物活性物质的释放,导致其资源化综合利用受到一定限制。因此麦麸的改性处理成为研究热点,其中微生物发酵由于其高效、低成本、无污染等特点受到较高的关注。微生物固态发酵能够通过改善麦麸膳食纤维结构、降低抗营养因子水平、促进生物活性物质的释放、提高抗氧化能力来提高麦麸的营养品质和应用价值。该文综述了微生物发酵对麦麸生物活性物质释放、营养品质改善以及在全麦食品品质改善和饲料加工中动物生长性能、肠道健康、免疫调节等方面资源化利用的研究进展,以期为提高麦麸的综合利用率及附加值提供参考。

不同种植方式大米中碳氮同位素比率与矿质元素特征及加工影响

为探究不同种植方式大米稳定同位素特征指标与矿质元素差异,该研究利用元素分析-同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪分析,研究有机、绿色和常规种植方式下糙米与精米δ^(13)C、δ^(15)N与11种矿质元素变化。结果表明,精米δ^(13)C、δ^(15)N分布分别为-27.7‰~-26.9‰和3.7‰~4.9‰,糙米δ^(13)C、δ^(15)N分布分别为-27.8‰~-26.9‰和3.4‰~4.7‰。精米δ^(13)C在有机和绿色栽培下差异显著,δ^(15)N在绿色与常规栽培下差异显著,Na、Mg、K、Mo元素存在显著性差异;糙米δ^(13)C和δ^(15)N在各栽培条件下均无显著差异,K、Mn元素存在显著性差异。糙米加工成精米后,有机大米中矿质元素减少42%,绿色大米矿质元素损失40%,常规大米矿质元素下降54%。精米比糙米可以更好地反映稳定同位素特征,常规栽培下糙米矿质元素含量最高,绿色栽培下精米矿质元素含量最高。不同种植方式和加工制备影响大米中δ^(13)C、δ^(15)N、矿质元素含量,该研究为科学评价大米中矿质元素含量和指导消费提供科学依据。