挤压重组米食用品质研究进展

挤压重组米因其丰富的营养价值及特殊的功能作用而被越来越多的人接受,然而,人们也普遍认为挤压重组米食用品质不如天然大米。本文综述了目前常见的3种挤压重组米(营养强化型重组米、低GI重组米和挤压型方便米饭)的研究现状,从重组米原辅材料、挤压工艺和蒸煮条件等多角度系统性阐述挤压重组米食用品质的影响因素,并探讨了淀粉、脂质和蛋白质等组分对重组米食用品质的影响,以期为挤压重组米食用品质的改善提供参考。

籼粳杂交稻变温-缓苏干燥工艺优化及蛋白结构研究

为提升稻谷干燥品质,本实验以籼粳杂交稻为对象,通过爆腰率、整精米率、能耗、干燥时间进行评价,结合单因素、响应面分析优化干燥工艺;同时采用差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术手段,探究了变温-缓苏干燥对籼粳杂交稻蛋白结构及热特性的影响。结果显示:变温-缓苏干燥(变温区间30~60℃)在升温温度5℃、风速1 m/s、缓苏比0.6条件下可使稻谷始终保持在玻璃态,干燥后的爆腰率和整精米率比恒温组(60℃)分别降低79.89%和提高39.54%。在此条件下稻谷蛋白质发生极性减弱、分子间聚集现象,提高了蛋白质热稳定性,α-螺旋含量由16.21%提升至17.64%;扫描电镜结果表明,变温-缓苏干燥未对蛋白质表面结构造成明显影响。实验探究并验证了杂交稻谷变温-缓苏干燥机制,为杂交稻谷高品质干燥研究提供了理论和实践参考。

基于稻谷加温加湿技术的γ-氨基丁酸富化

目的:提高糙米品质。方法:以γ-氨基丁酸(GABA)含量和谷氨酸脱羧酶活性作为指标,研究富化条件对GABA含量的影响;基于最优参数,通过分析富化过程中籽粒各部位GABA含量,揭示其迁移规律;最后分析该法对糙米品质的影响,并与浸泡法对比。结果:原料水分含量14.5%,富化温度65℃,最终水分含量20%,富化时间5 h时,GABA含量最高。富化过程中,GABA主要在糠层生成,在生成的同时向内部迁移,各碾减率的糙米GABA含量均在5 h达到峰值,但迁移率在4 h后趋于稳定,胚乳部分的GABA迁移率最高可达87.1%。与浸泡法相比,加温加湿法富化的糙米偏黄,爆腰率较低,米饭更柔软。结论:加温加湿法优于浸泡法,可用于制备高GABA含量的糙米和精米。

不同炒制时间对燕麦挥发性风味物质形成的影响

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对不同炒制时间的燕麦挥发性风味物质进行测定分析,初步建立脂肪氧化程度与燕麦风味物质形成的关联性。结果表明:在整个炒制过程中,燕麦中烃类、醛类、醇类物质的含量随炒制时间的增加呈先增加后减少的趋势,而吡嗪类物质含量在炒制25 min后显著增加。聚类分析结果表明,炒制前期(≤15 min)与炒制中后期(≥25 min)的燕麦风味区分明显。相对香气活度值、主成分分析表明,炒制前期的特征风味物质以醛类为主,包括癸醛、(E)-2-壬烯醛、壬醛、苯甲醛等,呈果香、甜香、花香、弱油脂香;而炒制中后期的特征风味物质以吡嗪类、醛类为主,呈焦香味、果香味。炒制初期燕麦中不饱和脂肪酸质量分数由84.41%降至81.72%,炒制中后期脂质氧化产物逐渐增多、氧化程度逐渐加深,茴香胺值从0.73升高到4.49后开始降低,硫代巴比妥酸值从0.023 mg/kg升高到0.039 mg/kg后保持不变,炒制前中期(<35 min)脂肪氧化程度与醛类等重要风味物质的含量呈正相关。

高水分小麦热风干燥后品质的变化

目的:研究干燥工艺对高水分小麦品质的影响。方法:从外观品质、营养品质、加工品质3个维度探究不同干燥工艺下小麦品质变化规律。选取色泽、湿面筋含量、干燥速率3个指标作为响应值,结合响应面分析方法预测高水分小麦的最佳干燥工艺。结果:干燥温度是主要的影响因素。随着干燥温度的升高,小麦色泽加深,粗蛋白含量和湿面筋含量下降,面团的吸水率、形成时间及稳定时间上升,弱化度下降,粉质指数上升,小麦表皮由凸起的小矩形变为凹陷的小坑状,内部淀粉颗粒由光滑的圆形或椭圆形变为粗糙的不规则状。高水分小麦的最佳干燥工艺条件为干燥温度45℃,风速0.94 m/s,缓苏时间30.4 min,此时色泽L*值为58.811、湿面筋含量为27.292%,干燥速率为8.146×10^(-2)%/min,综合评分为0.613。结论:热风干燥工艺的优化在保证干燥效率的基础上一定程度改善了小麦干燥后的品质。

射频联合热风加热对玉米籽粒中黄曲霉毒素B1降解及玉米品质的影响

为研究射频-热风联合处理玉米中的黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)降解效果,分析不同初始水分质量分数(19.05%、22.25%、25.55%)、射频加热温度(55、65、75、85℃)和加热持续时间(10、15、20、25 min)对玉米籽粒中AFB1降解效果及玉米品质的影响。结果表明:射频-热风联合处理可有效降解AFB1,在高水分含量下,加热温度和时间一定,初始水分含量越高,AFB1残留量越高;初始水分含量一定,随温度增加和时间延长,AFB1残留量随之减少,且加热持续时间对降解效果的影响大于加热温度;射频-热风联合处理玉米籽粒过程中,对其品质有一定影响,随温度升高和时间延长,与对照组相比,蛋白质、脂肪含量无显著差异(P>0.05),黏度系数显著降低(P<0.05);低场核磁共振分析表明,射频加热过程中水分迁移效果明显,且水分迁移特性与玉米的糊化特性、蛋白质、脂肪含量显著相关(P<0.05)。

不同乳酸菌发酵燕麦浆的营养特性和风味品质分析

采用乳酸菌对燕麦进行生物加工,是改善燕麦风味、提升功能价值的新方法。但目前缺乏燕麦适配性发酵菌株,且未明确发酵燕麦的品质特征。该文评价了20株乳酸菌的性能,优选2株性能优良的植物乳杆菌,采用纯菌发酵及与牛乳发酵菌株嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组合的混菌发酵模式,对燕麦浆进行发酵,对比不同菌种组合发酵对燕麦浆理化指标和风味品质的影响。结果表明,植物乳杆菌普遍表现出较高的生长量、产酸性能及淀粉酶活性,且植物乳杆菌的淀粉酶活性均在7.69 U/mL以上。发酵燕麦浆活菌数均增加至10^(9)CFU/mL以上;发酵显著降低了燕麦浆中的还原糖,积累了有机酸,促进了多酚和黄酮的释放,提高了燕麦浆的抗氧化性;发酵增加了燕麦浆的持水力,产生了大量挥发性物质。植物乳杆菌有利于提高植物化学素含量和抗氧化性;添加嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的组中呈奶油香气的3-羟基-2-丁酮含量更高;植物乳杆菌F-嗜热链球菌L1-保加利亚乳杆菌L4组的感官品质、抗氧化性及风味品质最佳,是适宜发酵燕麦浆的菌种组合,具有更大的研究开发价值。

浸泡与发芽对蒸谷米镉含量的影响

目的:探讨稻谷发芽与糙米发芽两种发芽方式对蒸谷米镉含量的影响,并对工艺条件进行优化,为降低蒸谷米的镉含量提供技术参考。方法:以湘早籼24号稻谷为试验材料,设置浸泡不发芽、浸泡发芽、浸泡发芽+二次浸泡3种处理方式,分析比较浸泡、发芽与二次浸泡对稻谷发芽和糙米发芽的蒸谷米镉含量的影响,并对柠檬酸浓度、浸泡时间、浸泡温度进行单因素及正交试验优化,选出最佳蒸谷米降镉工艺条件。结果:糙米发芽的蒸谷米镉含量降低效果优于稻谷发芽,糙米发芽的二次浸泡工艺优化后,得到最佳工艺组合为柠檬酸浓度0.15 mol/L,浸泡时间24 h,浸泡温度35℃。结论:发芽可以降低镉与蛋白的结合能力,二次浸泡后镉含量显著下降,与稻谷发芽处理相比,糙米发芽工艺的蒸谷米镉含量更低,经过二次浸泡条件优化,在最佳工艺组合条件下镉降低率为56.34%。

酶解辅助挤压膨化技术在谷物加工中的研究进展

挤压膨化技术集送料、混合、熟制、杀菌、成型、干燥于一体,具有连续、高效、环保等优点,在谷物加工中得到了良好的推广应用。其产品在糊化程度、可消化性、生物利用率及储藏稳定性等方面优于烘焙、蒸煮等传统加工技术,但仍然存在糊粉类食品不易冲调、热敏性营养及活性成分损失以及过度褐变等问题。酶反应可降解谷物原料中的淀粉、蛋白质、纤维素等大分子物质,有助于缩短挤压膨化加工时间,进一步提高营养活性成分的保留率,提高淀粉、蛋白质的生物利用率,同时缓解大分子导致的不易冲调分散,改善产品的营养感官品质。文章综述了谷物加工中常用的酶制剂种类及其作用、酶解与挤压膨化联用的3种方式,分析了该技术对谷物食品理化、营养和感官品质的影响,并对该技术进行了展望,以期为酶解辅助挤压膨化技术的发展及其在谷物加工中的应用提供参考。

山药片红外联合热风干燥热质传递收缩模拟与品质

为了准确揭示山药片红外联合热风干燥传热传质机理,在考虑山药片收缩变形特性的基础上,通过有限元软件COMSOL6.1建立了“温度场-湿度场”多场耦合的山药片红外联合热风干燥传热传质模型。模拟研究基于山药片在不同温度(50、60、70℃)下收缩变形的传热传质,并通过试验进行验证。分析不同温度对山药片品质(色差、复水比、多糖和尿囊素含量)的影响。结果表明:(1)山药片体积比随干燥温度的升高而增加,在干燥温度分别为50、60、70℃时,其值分别为34.55%、37.23%、39.04%。(2)在干燥温度为50、60、70℃时,红外联合热风干燥收缩模型可准确预测山药片干燥过程中干燥温度和含水率,其决定系数R^(2)分别为0.973、0.976、0.981和0.983、0.984、0.974。(3)山药片外部温度升高,表面水分开始蒸发,形成水分梯度。随着干燥的继续,红外热量在山药片内部不断积累,导致内部温度升高,水分向外扩散,进而减小了内外水分梯度。随着干燥温度的升高,增加了山药片温度和湿度梯度,促进了热量和质量的传递,提高了水分迁移的速率。(4)在60℃时,干燥品质最优,其色差为7.49、复水比为2.65 kg/kg、多糖含量为24.17 mg/g、尿囊素含量为2.66μg/g。该模型为其他物料在红外联合热风干燥技术的模拟研究提供有益借鉴。

纳秒脉冲等离子体处理玉米中单端孢霉烯族毒素的风险-受益评估

评估纳秒脉冲等离子体处理玉米中单端孢霉烯族毒素(trichothecenes,TCT)的风险与受益,是制定食品安全相关政策的重要依据。文中采用纳秒脉冲等离子体放电对玉米中的TCT进行不同时间的减毒处理,计算玉米中TCT降解率与脂肪酸消减率;并参考BRAFO模型,对等离子体处理后玉米中TCT与脂肪酸进行定性的风险-受益评估。结果表明,纳秒脉冲等离子体处理能显著降低玉米中的TCT含量,随处理时间的延长,TCT降解率逐渐升高,处理10minT-2毒素、HT-2毒素、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)可降解39.5%、34.9%、69.67%、54.62%。虽然经等离子体减毒处理后的玉米中各类脂肪酸含量有所降低,但结合我国居民日常膳食中经玉米摄入的各类脂肪酸含量以及居民膳食脂肪酸推荐量分析可得,等离子体处理对玉米中各类脂肪酸含量影响极低,其影响低于膳食营养素参考摄入量的0.05%。因此脂肪酸含量变化值及其变化可能带来的健康影响可以忽略。这表明纳秒脉冲等离子体处理能显著减少玉米中的TCT含量,将有效降低TCT对人群的健康风险,受益明显大于风险。

不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响

为探究不同煮制水样水质对小米粥理化性质和感官品质的影响,本研究以晋谷21号小米为研究对象,选取8种类型(超纯水、自来水及市售纯净水、矿物质水、天然泉水、天然矿泉水、苏打水、含气矿泉水)共14个水样作为煮制用水,分析了不同水样煮沸前后及其煮制小米粥后的pH值、电导率、矿质元素的变化以及对小米粥色泽、黏度、氨基酸、糖类等的影响。结果表明,各水样煮沸后pH值、电导率有上升趋势且与小米粥的pH值、电导率呈极显著正相关,相关系数(r)分别为0.95和0.87;煮沸水样中Ca^(2+)、Mg^(2+)含量与小米粥的色差a^(*)值呈显著正相关,相关系数(r)分别为0.542和0.538。经电导率过高的水样煮制的小米粥感官品质和色泽较差,同时水样pH值过高也会导致小米粥明亮度下降。各水样主要通过水质离子影响小米粥的理化成分,不同水样对小米粥色泽、黏度及氨基酸成分均有一定影响,其中Na^(+)会增加小米粥的总糖含量,提高甜味,促进组氨酸含量增加;水样中Ca^(2+)、Mg^(2+)含量较高会导致小米粥色泽偏暗。结合感官评分,中性且含有适量矿物质离子的水煮制的小米粥品质较好。本研究结果可为日常生活中小米粥煮制以及企业相关小米粥产品用水的选择提供一定参考意义。

黑米全粉凝胶制备工艺优化及其质构特性

以黑籼粘米和黑粳粘米为原料,通过单因素试验及正交试验,探索黑米全粉凝胶的工艺条件,利用感官评价及质构仪测定凝胶的硬度、弹性、黏性、内聚性、咀嚼性及感官评分。结果表明,黑籼粘米全粉制备凝胶的较优工艺条件为米浆浓度40%、煮制温度100℃、煮制时间10 min;黑粳粘米全粉制备凝胶的较优工艺条件为米浆浓度35%、煮制温度100℃、煮制时间30 min。该工艺制得凝胶产品软硬适中、米香味浓郁、可塑性较强、适用于米糕生产;两种黑米全粉凝胶质构(硬度、胶黏性、弹性)指标综合效果的影响大小依次为米浆浓度>煮制温度>煮制时间。

藜麦水溶蛋白的提取工艺优化及其酶解多肽抗氧化活性研究

目的优化复合酶协同超声辅助法提取藜麦水溶蛋白的工艺,探讨7种商业蛋白酶对藜麦多肽的抗氧化活性的影响。方法采用Box-Behnken响应面法,对超声辅助糖化酶-纤维素酶复合酶法提取藜麦水溶蛋白的工艺进行优化。使用碱性蛋白酶、菠萝蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶制备藜麦多肽,通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)法和2,2’-联氮二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)ammonium salt,ABTS]法对其抗氧化活性进行探究。结果通过响应面模型对复合酶超声辅助提取条件进行优化,得到最佳提取条件为:总加酶量400 U/g、pH 5.0、时间60 min。在此条件下,藜麦水溶蛋白的提取率为75.09 mg/g。藜麦水溶蛋白在木瓜蛋白酶酶解4 h获得的藜麦多肽抗氧化活性最佳,DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率分别为79.64%和76.14%。结论采用响应面法优化复合酶辅助超声法提取藜麦蛋白的工艺优化方法可行;藜麦蛋白水解物具有较好的抗氧化活性,为藜麦作为功能食品深入开发提供依据。

不同软糙米储藏过程中的品质变化

为探讨高温储藏对软糙米品质的影响,以5种软糙米(云南软米、隆香糯1号、南粳9108、南粳46和天隆软3号)为试验材料,在37℃储藏180 d,对软糙米储藏过程中理化指标进行测定。结果表明,随着储藏时间延长5种软糙米的水分含量逐渐下降,脂肪酸和直链淀粉含量呈上升趋势,食味值下降;储藏过程中,色差a*、b*值呈现上升趋势,L*值呈现下降趋势;质构特性结果表明米饭的硬度逐渐增大,而黏附性逐渐减小。储藏结束时,聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明高分子量的蛋白含量减少,低分子量的蛋白含量增多;电子鼻结果表明软糙米含有较多的硫化物和长链烷烃等物质;微观结构结果表明储藏后淀粉颗粒形态不规则,表面粗糙。对上述指标进行综合分析发现,南粳9108和南粳46具有较好的耐储性。

热处理对萌芽藜麦粉特性及血糖生成指数的影响

为改善萌芽藜麦生粉的特性,探讨不同热处理方式(炒制、挤压膨化、热风)对萌芽藜麦粉的色度、溶解性、糊化特性、糊化度、动态流变及其体外血糖生成指数的影响。结果表明,热处理萌芽藜麦粉的亮度值较萌芽藜麦生粉显著降低(P<0.05),炒制粉、挤压膨化粉和热风处理粉的色差值分别为4.1、17.0和8.0;热处理粉的水溶性指数、峰值黏度、回生值较萌芽藜麦生粉显著提高(P<0.05),而衰减值、吸水性指数则显著降低;3种热处理粉中,挤压膨化粉的水溶性指数、黏度值、衰减值和回生值显著低于炒制粉和热风处理粉,但其糊化度最高,达到84.0%;萌芽藜麦生粉及热处理粉均表现为弱凝胶特性。挤压膨化萌芽藜麦粉的体外血糖生成指数(50.78)显著低于生粉(52.11)、热风处理粉(52.21)、炒制粉(52.92)。挤压膨化处理可有效提高萌芽藜麦粉的糊化度,降低产品的黏度和血糖指数,是开发具有良好加工特性与消化特性萌芽藜麦粉的适宜热处理方法。

超声波处理对发芽糜子品质及抗氧化活性的影响

为研究超声波处理对发芽糜子品质及抗氧化活性的影响,以‘榆黍1号’(糯性)带壳糜子为研究对象,利用超声波(40 kHz,96 W)处理糜子15 min,置于35℃催芽24 h后测定发芽糜子的色值、还原糖含量、游离氨基酸含量、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、总酚含量、总黄酮含量等品质指标、酶活性和抗氧化活性。结果表明,糜子发芽后,L^(*)值升高,a^(*)值和b^(*)值下降;还原糖含量上升;GABA含量上升;游离氨基酸含量增加;酶活性增强;抗氧化能力增强。与普通发芽组相比,超声波处理发芽组的糜子GABA含量升高了18.00%,还原糖含量升高了15.38%,黄酮含量上升了30.85%,酶活性和抗氧化活性得到进一步提升。综上,超声波辅助加工能在一定程度上改善发芽糜子的品质特性及抗氧化活性。

荞麦乳酸菌发酵工艺优化及挥发性物质分析

为了提高荞麦利用率,以甜荞麦粉为原料,通过单因素实验和响应面实验对荞麦发酵工艺进行优化,并采用气质联用技术对发酵前后的挥发性物质进行分析。结果表明,最佳发酵条件为发酵时间36 h、发酵温度42℃、菌种接种量3%、植物乳杆菌HH-LP56和嗜热链球菌HH-ST08菌种体积比1∶1,在此条件下荞麦发酵液总黄酮含量为(44.603±0.219)mg/100 g,发酵液呈淡黄色,具有特殊的粮食香味。发酵后荞麦发酵液的挥发性物质中酯类、醇类、烷类、酸类含量升高,烯类和酮类含量下降。说明乳酸菌发酵不仅可以提高荞麦利用率,还可以丰富荞麦的风味,为荞麦食品的研究提供了参考。

不同水质蒸煮对米饭品质的影响

使用不同水质(自来水、纯水、天然矿泉水)对大米进行蒸煮,测定并表征不同水质蒸煮对米饭外观及质构特性、糊化特性、风味特性、感官特性的影响。结果表明,从米饭外观及质构特性上分析,使用天然矿泉水和纯水蒸煮在黏度、平衡、外观评分上显著高于使用自来水蒸煮;从大米粉糊化特性上分析,使用纯水组大米粉糊化温度更低,而使用自来水和天然矿泉水组的大米粉凝胶体系有着低的回生值和高的最终黏度;由米饭风味物质主成分分析得出整体风味得分为自来水>纯水>天然矿泉水;从米饭感官特性上分析,使用自来水和纯水蒸煮有着较好的风味,而使用纯水和天然矿泉水蒸煮有着较好的颜色和黏性;综合而言,使用纯水蒸煮得到的米饭有着较好的综合品质。

不同发酵时间对沙米甜醅营养、感官品质及其酚类物质抗氧化活性的影响

为促进沙米作为食品原料的开发利用,以其为材料进行甜醅制作,探究不同发酵时间对沙米甜醅营养、食用品质及其酚类物质抗氧化活性的影响。结果表明,不超过12 h的短时发酵处理对沙米成分没有显著性(P>0.05)影响;处理时间大于12 h后,沙米甜醅的总酸、还原糖含量随处理时间延长显著增大(P<0.05),两者均在48 h后出现下降趋势,而游离氨基酸、总酚含量及其DPPH清除率一直呈现显著(P<0.05)升高趋势;36 h及以上的发酵处理可使沙米淀粉中抗性淀粉含量相比对照显著(P<0.05)增大,快速消化淀粉显著(P<0.05)降低;发酵处理使得沙米色泽偏红偏黄,饱和度增高;感官评价表明发酵48 h的沙米甜醅食用品质最佳。