响应面法优化菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的制备工艺

为确定快速粘度计(rapid visco analyzer,RVA)制备菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的最佳工艺条件,探讨椰子油添加量、复合时间、复合温度3个因素对菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的复合指数的影响。在此基础上,利用Box-Benhnken响应面法优化RVA制备菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的工艺条件。此外,对比了菠萝蜜淀粉和复合物的糊化特性、膨胀力和溶解性。结果表明,菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的最佳制备条件参数为:椰子油添加量为4%,复合时间为2.40 min,复合温度为90.70℃。在最佳条件下,菠萝蜜淀粉-椰子油复合物的复合指数理论值为24.64%,实际验证值为24.33%,拟合模型预测值与实际验证结果吻合。复合物的糊化温度、峰值黏度和谷值黏度高于原淀粉,而最终黏度和回生值有所下降,说明复合物的热稳定性提高;复合物的形成阻止了淀粉膨胀,导致膨胀力和溶解度相较原淀粉明显降低。

菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物的理化特性研究

淀粉与油脂热加工过程中会产生大量淀粉-脂质二元复合物,这会显著影响淀粉基产品的品质、保质期、物理化学特性等。菠萝蜜是新型小颗粒、直链淀粉含量高的热带特色淀粉资源。以木薯和玉米两种淀粉与菠萝蜜淀粉同为A型结晶的淀粉作参照,探究加热过程中菠萝蜜原淀粉与月桂酸形成复合物的复合指数、糊化特性、粒径分布、颗粒形貌和短程有序性。实验结果表明:与木薯淀粉和玉米淀粉相比,菠萝蜜淀粉表现出最高的直链淀粉含量,粒径分布更小更均一,最高的短程有序性,更规则且光滑的颗粒形貌,偏低的峰值黏度和相对结晶度。与木薯淀粉-月桂酸复合物和玉米淀粉-月桂酸复合物相比,菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物显示出最高的复合指数,较高的最终黏度和相对结晶度,粒径较小且表面光滑,偏低的峰值黏度和短程有序性。研究结果表明月桂酸的添加增强了菠萝蜜淀粉的抗剪切能力和热稳定性;改变了淀粉的颗粒形貌,使原来规则的半球形颗粒变成不规则块状,并增大了颗粒粒径;阻碍了淀粉重结晶,从而导致相对结晶度和短程有序性降低。这些研究结果可为热处理过程中菠萝蜜淀粉与油脂特别是脂肪酸相互作用的研究提供理论依据,为进一步开发利用热带特色淀粉资源提供技术支撑。

四种食品添加剂对菠萝蜜种子淀粉老化度与冻融稳定性的影响

研究氯化钠、蔗糖、柠檬酸、单甘酯4种食品添加剂对菠萝蜜种子淀粉老化度、冻融稳定性的影响,并与马铃薯淀粉作比较。结果表明:菠萝蜜种子淀粉的老化度在氯化钠、柠檬酸的存在下有所增加,蔗糖、单甘酯存在下则明显降低;该淀粉的冻融稳定性因氯化钠、蔗糖、单甘酯的添加而改善,因柠檬酸的添加而变差。这些性质的表现与马铃薯淀粉一致。

不同淀粉脱支酶对菠萝蜜种子淀粉分子结构的影响及糊化特性研究

采用普鲁兰酶和异淀粉酶制备脱支菠萝蜜种子淀粉(debranched jackfruit seed starch,DS)及脱支菠萝蜜种子支链淀粉(debranchedjackfruitseedamylopectin,DAP),旨在研究所得DS和DAP之间的差异。结果表明,DS具有较宽的分子量分布,而DAP具有较窄的分子量分布。普鲁兰酶水解α-1,6糖苷键更完全,所以普鲁兰酶DS和DAP平均分子量更低。普鲁兰酶水解较短侧链更有效,异淀粉酶则可水解外分支链。异淀粉酶DAP具有高比例B2链、B3链和长平均链长,导致其具有低的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度和回生值,但糊化温度高。因此,淀粉脱支酶的选择和直链/支链淀粉组成均能导致淀粉分子结构和糊化特性显著不同(p<0.05),可根据特定需要选择合适制备方法增强或抑制菠萝蜜种子淀粉固有性质或赋予其新的特定性质。

菠萝蜜种子淀粉制备香草兰微胶囊的工艺研究

以菠萝蜜种子淀粉为壁材,采用饱和水溶液法制备香草兰精油微胶囊,以包埋产率为指标,采用响应面分析法对微胶囊的包埋条件进行优化探讨。结果表明:5个单因素中,影响最显著的因素为壁芯材比例、包埋温度和包埋时间。响应面优化得到香草兰精油微胶囊的最佳工艺条件为壁芯材比例为7.5∶1;包埋时间72 min;包埋温度54℃,此条件下的包埋产率为(95.46±0.2)%,包埋率为(76.35±0.6)%,载油量为(27.73±0.3)%。试验证明,此条件结果与模型预测值相吻合,此工艺条件可为菠萝蜜种子淀粉包埋香草兰精油微胶囊工艺提供理论依据。

支链聚合度对菠萝蜜种子淀粉热力学特性的影响及老化动力学分析

为了探究支链聚合度对淀粉老化的影响,利用差示扫描量热仪结合Avrami方程,研究不同支链聚合度菠萝蜜种子淀粉(jackfruit seed starch,JFSS)凝胶后贮藏过程中的老化焓变和老化动力学。结果表明:支链聚合度降低,JFSS凝胶后老化过程形成更多趋于有序排列的结晶,老化速率从0.336增加到0.513,不同聚合度JFSS成核方式为瞬间成核;随贮藏时间的延长,JFSS老化度增大;支链聚合度与Avrami指数呈显著正相关(p <0.05);支链重均聚合度与凝胶化焓呈极显著负相关(p <0.01),数均聚合度凝胶化焓呈显著负相关(p <0.05);支链重均聚合度与贮藏0～7 d的老化焓变均呈现显著负相关(p <0.05)。支链聚合度是影响淀粉贮藏过程中老化特性的重要结构因素。

酶解菠萝蜜种子淀粉制备油脂模拟品的研究

以菠萝蜜种子淀粉为原料制备油脂模拟品,在单因素的基础上,采用响应面方法优化菠萝蜜种子淀粉油脂模拟品的制备工艺。结果表明,最佳制备工艺为:淀粉浓度为15.11%,酶用量为0.14%,酶解时间为17.10 min,酶解温度为50.10℃,在此工艺条件下制备的油脂模拟品的DE值为4.38;并确定了该油脂模拟品的糊化温度为80℃和糊化时间为10 min。

菠萝蜜种子淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂的制备

本文探讨了以菠萝蜜淀粉和丙烯酸单体为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵-亚硫酸钠为引发剂制备菠萝蜜种子淀粉基高吸水性树脂的条件,结果表明在引发剂质量比为过硫酸铵:亚硫酸钠=0.10g∶0.05g,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.014g,反应温度为75℃的条件下树脂吸水倍率最佳,为654.00g·g-1。

支链聚合度对菠萝蜜种子淀粉老化特性的影响

本研究以菠萝蜜种子淀粉(jackfruit seed starch,JFSS)为原材料,将其分离成直链淀粉和支链淀粉。将直链淀粉与五种不同支链聚合度的支链淀粉以1:1质量比进行混合,并进行糊化/老化处理,制备具有不同支链聚合度的老化JFSS(retrograded JFSS,RJFSS:M1’、M5’、M6’、M11’和BD’)。M1的支链聚合度最低,BD的支链聚合度最高。5种RJFSS样品显示出从致密到松散结构的显著变化。高脱水收缩形成致密结构,低脱水收缩相反。支链聚合度增加,5种RJFSS样品的Avrami指数和转变温度升高,重结晶速率、老化焓、老化度、相对结晶度、吸光度比降低。热力学特性、结晶结构和短程分子有序度的结果证实了不同支链聚合度RJFSS的老化特性。结果表明,支链聚合度是影响淀粉在贮藏过程中老化特性的重要结构因素。

菠萝蜜种子淀粉体外消化酶解动力学及血糖值分析

以菠萝蜜种子为原料提取淀粉,以木薯淀粉、大米淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉为参照,采用体外消化试验测定菠萝蜜种子淀粉的快速消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量,并进行酶解动力学实验。结果表明:菠萝蜜种子淀粉快速消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉的含量分别为4.50%、19.65%和75.85%,酶解速率为0.60 h^(-1),平衡浓度为36.93%,酶解指数为41.43,血糖指数为62.45,属于中等血糖食物;菠萝蜜种子淀粉消化性、平衡浓度、酶解指数与血糖指数均高于马铃薯淀粉,而低于其他三种淀粉,酶解速率比马铃薯淀粉、木薯淀粉快,比大米淀粉、玉米淀粉慢。

双螺杆挤压对菠萝蜜种子淀粉消化特性及血糖指数的影响

为探究双螺杆挤压对菠萝蜜种子淀粉(JFSS)的消化特性及血糖指数的影响,采用体外消化试验,考察了JFSS经挤压处理前后的消化性与消化动力学变化,并通过水解指数(HI)、血糖指数(GI),预测了菠萝蜜种子淀粉的餐后血糖水平(PPBS)。结果表明,双螺杆挤压增加了快速消化淀粉(RDS)与慢消化淀粉(SDS)含量,提高了平衡浓度(C∞)、酶解速率(k)、水解指数(HI)、血糖指数(GI)和淀粉消化率,显著降低了抗性淀粉含量(RS)(P<0.05)。在低水分含量下,增加螺杆转速与机筒温度,RDS含量由47.85%增加到58.91%,且k、C∞、HI、GI值也均呈现增加趋势,而SDS含量、RS含量呈降低趋势。螺杆挤压使菠萝蜜种子淀粉由致密结构转变为疏松多孔的多面体结构。

支链聚合度对菠萝蜜种子淀粉凝胶化特性的影响

采用5种菠萝蜜种子淀粉(jackfruit seed starch,JFSS)分离直链淀粉和支链淀粉,马来西亚1号(M1)直链淀粉分别和M1、马来西亚5号(M5)、马来西亚6号(M6)、马来西亚11号(M11)、本地品种(BD)的支链淀粉进行1∶1的混合,制备具有不同支链聚合度的凝胶化JFSS(gelatinized JFSS,GJFSS:M1’、M5’、M6’、M11’和BD’)。以颗粒形貌、冻融稳定性、热力学性质、糊化特性和短程分子有序度为考察指标,研究不同支链聚合度对JFSS凝胶化过程的影响。结果表明,BD的支链聚合度最高,其次是M11、M6、M5、M1的支链聚合度最低。5种GJFSS样品的微观结构明显从致密(M1’)变到疏松(BD’)。冻融稳定性结果与微观结构结果一致,高脱水收缩形成致密结构(M1’),低脱水收缩形成松散结构(BD’)。随着支链聚合度的增加,凝胶化焓、峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回生值和吸光度比降低,但转变温度和糊化温度升高。热力学性质、糊化特性和短程分子序列与微观结构和脱水收缩结果一致,支链聚合度是影响淀粉凝胶化特性的重要结构因素。

挤压改性对菠萝蜜种子淀粉精细结构的影响

以菠萝蜜种子为原料提取淀粉,利用双螺杆挤压机通过控制挤压操作参数对淀粉进行改性,并对挤出物进行分子量分布和链长分布实验。结果表明:挤压改性后的菠萝蜜种子淀粉对比原淀粉重均分子量和数均分子量均降低,平均回旋半径减少,链长分布中A链和B1链的比例变大,B2链和B3+链比例变小;随着机筒温度和螺杆转速的增加,重均分子量和数均分子量显著降低,A链比例显著增加,B1、B2和B3+链比例显著减少,表明挤压改性菠萝蜜种子淀粉精细结构受挤压操作参数影响显著。

支链聚合度对菠萝蜜支链淀粉与月桂酸复合物理化特性的影响

为探究支链聚合度对支链淀粉-脂肪酸复合物糊化特性的影响,对5种支链聚合度不同的菠萝蜜种子支链淀粉(Jackfruit seed amylopectin,JFSA)与月桂酸复合物(M1ZY、M2ZY、M3ZY、M4ZY和M5ZY)的理化特性进行了测定并分析了这五种复合物糊化特征参数、重均聚合度(DPw)和复合指数(CI)的相关性。结果表明:随着支链聚合度升高,形成的菠萝蜜种子支链淀粉-月桂酸复合物的复合指数显著增加(P<0.05),由23.27%(M1ZY)提高到35.95%(M5ZY);五种复合物的脱水收缩程度、水溶性与油溶性,以及膨胀度、溶解度值均明显增加;五种复合物的糊化特征参数值有显著差异,其峰值黏度(PV)、谷值黏度(TV)、最终黏度(FV)随支链聚合度聚合度的增加而升高,但崩解值(BkD)、回生值(StB)降低;Pearson相关分析表明,支链淀粉的DPw与复合物的TV、CI呈显著正相关(r=0.887,0.949,P<0.05)。支链聚合度是影响菠萝蜜种子支链淀粉-月桂酸复合物理化特性的重要因素。

菠萝蜜籽黑凉粉的研制

目的 研制菠萝蜜籽(jackfruit seed,JFS)黑凉粉。方法 以感官评分、质构参数和析水率为指标,考察凉草胶液(Mesona chinensis gum,MCG)、菠萝蜜籽淀粉(jackfruit seed starch,JFSS)、罗汉果提取液(mogrosides,M)的添加量对菠萝蜜籽黑凉粉品质的影响,然后对比不同淀粉种类及存放时间对JFSS黑凉粉感官评分和质构参数的影响。以凉粉的感官评分为纵坐标,各影响因素为横坐标进行线性拟合,比较各因素与感官评分的相关性。结果 当MCG、JFSS和M分别为60%、2.5%、5.00%左右时,JFSS黑凉粉的感官评分和质构特性较好,JFSS黑凉粉与豌豆、马铃薯和玉米淀粉制作的黑凉粉的感官评分和质构参数较相似,24 h内JFS黑凉粉的质构参数未发生明显的改变,感官评分与胶粘性相关性最大。结论 JFSS可以作为制作黑凉粉的淀粉原料,此研究对制作具有JFSS风味的新型凉粉制品具有一定理论指导作用。

挤压菠萝蜜种子淀粉与大宗淀粉体外消化

利用挤压机对谷物类淀粉菠萝蜜种子淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉和块茎类马铃薯淀粉进行改性,以改性后的大宗淀粉挤出物为对比,采用以快速消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量为目标的消化分析方法研究了不同种类挤压改性淀粉的消化特性,同时进行了体外消化动力学测试。结果表明:改性后的菠萝蜜种子淀粉的快速消化淀粉、慢消化淀粉、平衡浓度、酶解指数、血糖指数均高于改性马铃薯淀粉,而低于其他四种淀粉,抗性淀粉含量反之,酶解速率在改性大宗淀粉中较快。

菠萝蜜种子淀粉可生物降解复合膜的制备及性能

针对传统塑料制品难降解、污染环境等问题,选用环境友好、可降解菠萝蜜种子淀粉(JFss)、羧甲基纤维素钠(CMC)和海藻酸钠(SA)为原料,采用涂膜工艺制备了一种可生物降解复合膜。研究JFss的用量对复合膜力学性能、耐水性、水溶性、透湿性的影响及复合膜润湿性随着时间变化规律,并对复合膜进行土埋降解性测试。采用SEM、FITR、XRD和TGA对复合膜形貌、结构和热稳定性表征。结果表明,JFss的添加使复合膜拉伸强度提高35.8%,耐水性提高4.16%,水溶性提高7.8%,水蒸汽阻隔性提高153.7%,且具有良好的润湿性、保湿性和生物降解性。另外,复合膜中CMC、SA、JFss各组分形成分子间氢键,具有良好的相容性和热稳定性。本方法复合膜制备的原料廉价、制备简单,可大规模生产,在生物降解材料领域具有潜在的应用价值。

4种物理方法制备香草兰精油微胶囊的比较分析

本研究采用菠萝蜜种子淀粉作为壁材,利用饱和水溶液法(saturated water solution method,SWSM)、分子包埋法(paste method,PM)、超声波法(ultrasonic method,UM)、喷雾干燥法(spray-drying method,SDM)4种物理方法包埋香草兰精油,通过测定产率、包埋率、载油量、缓释性、贮藏稳定性等指标,对比分析4种物理方法包埋效果。结果表明:香草兰精油微胶囊产率在74.34%~92.06%,对应的包埋率范围为68.90%~74.49%,载油量为21.27%~26.71%。其中SDM的产率和包埋率最大,分别为92.06%和74.49%,PM产率和包埋率最小,分别为74.34%和68.90%。4种方法均能成功包埋香草兰精油,且色泽上无明显差异,微胶囊为均一球状。在粒径方面,SDM制备的香草兰精油微胶囊粒径最大,为600 nm左右,SWSM最小,为200 nm左右。SWSM制备的香草兰精油微胶囊贮存50 d后香兰素保留率为49.11%,贮存15 d后过氧化值为14.24 mmol/kg,说明缓释性、贮藏稳定性较其他3种香草兰精油微胶囊好。综合所有指标,对比其他3种方法,SWSM是香草兰精油微胶囊的最佳制备方法。