基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物

为探究全脂牛羊乳粉在储存过程中风味物质的变化,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物进行分析。研究表明,全脂牛乳粉和全脂羊乳粉中分别鉴定出56、63种挥发性物质,主要为酸类、醇类、羰基类、酯类、芳香族类、杂环类等挥发性化合物。通过主成分分析和聚类热图分析,在全脂牛羊乳粉中筛选出10种显著性差异挥发性化合物,全脂牛乳粉在储存过程中丁酸相对含量降低,2-壬酮、1-氯戊烷相对含量升高;全脂羊乳粉中壬醛、辛酸、丙酸、丁羟甲苯相对含量降低,苯甲醛、2-庚酮、烯丙基正丙酯相对含量升高。

基于残差网络模型的速溶全脂奶粉分散性与堆积密度检测方法

针对传统的奶粉品质国际标准检测方法中存在的主观性和滞后性等问题,本研究提出了一种基于残差网络(residual network,ResNet)的奶粉分散性和堆积密度的快速分类检测方法。在本研究中,使用的数据集包括499张在10倍光学显微镜下拍摄的速溶全脂奶粉颗粒微观分布图像,这些图像来自10个不同的样本组。首先,按照国际标准方法检测这10组样本的分散性和堆积密度,进而基于测试结果划分不同的分散性和堆积密度级别。随后,利用这些微观图像对ResNet模型进行训练,以实现对不同样本的有效分类。最终,通过分类结果预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度。此外,本研究还对比了ResNet、EfficientNetV2和SwinTransformer等不同深度学习模型的预测效果。结果表明,基于ResNet152的深度学习模型在预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度方面表现最佳,其在测试集上的准确率分别达到97.50%、98.75%和95.00%。这些深度学习模型在奶粉品质检测中的出色性能不仅证明了该方法能够实时、准确地预测奶粉的分散性和堆积密度,同时也为奶粉品质的在线检测提供了新的技术途径。

基于图像分析技术的全脂奶粉品质软测量模型构建

针对传统奶粉品质检测方法的主观性和滞后性问题,该研究利用奶粉的加工条件和颗粒形态构建了一个基于图像分析技术和人工智能算法的奶粉品质软测量模型,用于准确、实时地预测速溶全脂奶粉的分散性和溶解性这2个重要品质性能。利用显微数码摄像头和图像处理技术,获取了奶粉颗粒的形态参数。同时,利用重采样技术解决了奶粉工厂原始数据集中的数据不平衡问题。根据实验获取的奶粉颗粒形态参数和奶粉工厂提供的奶粉生产时的加工条件数据,选用偏最小二乘模型和人工神经网络模型构建了速溶全脂奶粉分散性和溶解性的软测量模型,并利用原始数据验证了所构建模型的准确性。结果表明,用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的偏最小二乘模型的Q^(2)和R^(2)分别为Q^(2)=0.72,R^(2)=0.94和Q^(2)=0.85,R^(2)=0.95,而用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的人工神经网络模型的R^(2)分别为0.97和0.96。模型的良好性能证明,这些模型可以准确、实时地预测奶粉的分散性和溶解性,并为奶粉品质的在线检测提供了新的方法。

冷冻浓缩乳和全脂乳粉的营养成分对比分析

为比较冷冻浓缩乳与全脂乳粉营养成分的差异,对免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)、乳铁蛋白、维生素及代谢组学变化进行测定。结果表明:冷冻浓缩乳组IgA、IgG、乳铁蛋白、B族维生素、VA、VD和VC含量显著高于全脂乳粉组;分析非靶向代谢组学数据发现,冷冻浓缩乳组与全脂乳粉组的主要差异物被注释到氨基酸代谢合成、肽类代谢合成和碳水化合物代谢合成的多条关键通路中,主要是异亮氨酸、左旋水苏碱、脯氨酰-酪氨酸、肌酸、D-脯氨酸、L-谷氨酸、L-精氨酸、不对称二甲基精氨酸、L-哌可酸、L-组氨酸、N-甲基-L-谷氨酸等氨基酸和小肽类物质和麦芽四糖、海藻糖、D-麦芽糖、异麦芽糖等碳水化合物类代谢物,它们的相对表达量在冷冻浓缩乳组显著高于全脂乳粉组(P<0.05)。本研究结果表明,冷冻浓缩乳在营养成分上显著优于全脂乳粉。

牛奶红薯全粉窝窝头的配方及制作工艺研究

窝窝头是日常生活中常见的面食产品,传统的窝窝头存在口感偏硬、易掉渣等缺点。为解决这些问题,在传统窝窝头的配方中添加了牛奶,即以红薯全粉和面粉为原料,以牛奶替换配方中的部分水制作红薯全粉窝窝头。通过感官评价和质构特性检测,在单因素试验结果的基础上,通过正交试验优化工艺及配方,并综合评价牛奶红薯全粉窝窝头的品质。结果表明,牛奶红薯全粉窝窝头的最佳制作工艺及配方为:红薯全粉125 g,小麦粉125 g,水150 g,酵母2 g,牛奶98 g,白糖15 g,发酵时间40 min。在此条件下制作的牛奶红薯全粉窝窝头的感官评分为91.3分,其口感绵软,弹性适中,品质最佳。通过研制牛奶红薯全粉窝窝头,改善了窝窝头的品质,丰富了窝窝头的种类。

山药南瓜复合乳饮料的工艺研究

以山药、南瓜和全脂奶粉为原料,通过单因素实验和正交试验设计的方法,研究了山药南瓜复合乳饮料的加工工艺和最佳配方。本实验进行了南瓜浆的打浆时间,山药浆的打浆时间,南瓜浆与山药浆的比例,混合原浆与全脂牛奶的比例,复合稳定剂(黄原胶∶羧甲基纤维素钠=1∶1)的添加量,白砂糖的添加量的单因素实验,并在此基础上选择南瓜浆与山药浆的比例,混合原浆与全脂牛奶的比例,复合稳定剂的添加量,白砂糖的添加量进行了正交试验,得到了在南瓜浆与山药浆的比例为3∶1,混合原浆与全脂牛奶的比例为1∶1,复合稳定剂的添加量为0.125%,白砂糖的添加量为4%时,山药南瓜复合乳饮料具有南瓜、山药和牛奶的香味,质地均匀,没有分层现象,口感细腻润滑。其可溶性固形物为13.0%,蛋白质含量为2.39g/100g,菌落总数为8.9×10^(3)CFU/mL。本实验研发的一款新型复合乳饮料,符合大多数人的口味,口感好,味道佳,蛋白质含量高。

基于包装内顶空氧气浓度变化的奶粉货架期预测

目的:通过包装顶空氧气浓度变化确定全脂奶粉耗氧量,进而预测包装奶粉货架期。方法:利用相对耗氧率表征全脂奶粉氧化特性,分析多个氧化指标确定奶粉耗氧量阈值;综合包装材料氧气渗透性与奶粉氧化特性表征顶空氧气浓度变化,建立奶粉耗氧总量模型预测奶粉货架期;结合45℃下聚对苯二甲酸乙二脂/聚乙烯袋装全脂奶粉加速氧化实验进行模型验证。结果:全脂奶粉耗氧量阈值为0.04147 mg/g,加速氧化贮藏期间包装顶空氧气体积分数实验数据和模型预测数据规律一致,实验货架期和理论预测货架期的相对偏差为6.06%。结论:可通过包装顶空氧气体积分数变化来预测全脂奶粉包装货架期。

水分活度对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪稳定性的影响

采用加速氧化的方法研究水分活度对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪稳定性的影响。通过测定全脂羊奶粉的酸值、过氧化值、硫代巴比妥酸值(TBA)、颜色等指标评价全脂羊奶粉贮藏期间的氧化状况。结果表明,水分活度为0.32的全脂羊奶粉贮藏期间酸值、TBA值显著高于水分活度为0.11和0.23的全脂羊奶粉(p<0.05),且水分活度为0.32的全脂羊奶粉过氧化值变化速率较快(p<0.05),且褐变严重。因此,降低全脂羊奶粉的水分活度可以提高其贮藏稳定性。

抹茶奶茶加工工艺研究

抹茶奶茶以超微茶粉,全脂奶粉,白砂糖,植脂末为主要原料配制而成,通过正交试验,研究其生产配方,结果表明其最佳配比为:抹茶0.65%,全脂奶粉7%,植脂末1%,环状糊精0.8%,海藻酸钠0.06%,CMC-Na0.04%,单甘脂0.12%,白砂糖5%,异V_C钠0.25%(均为质量分数)。此配比减少了抹茶营养成分的缺失和奶液与茶的分层现象,所得产品是一款风味独特,经济,简便的一种茶饮料。

充氮包装对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪氧化稳定性的影响

采用加速氧化的方法研究充氮包装对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪氧化稳定性的影响。通过测定全脂羊奶粉的酸值、过氧化值、硫代巴比妥酸值(TBA)、色度值等指标评价全脂羊奶粉贮藏期间脂肪的分解氧化状况。结果表明:充氮包装的全脂羊奶粉贮藏期间酸值、TBA值和色度值变化趋势较慢,分别于第6周后、第3周后、第7周后显著低于普通包装的全脂羊奶粉(p<0.05);充氮包装的全脂羊奶粉的过氧化值于第7周达到最高值13.54mmol/kg脂肪,变化速率显著小于普通包装的全脂羊奶粉(p<0.01)。说明充氮包装可延缓酸值、过氧化值、TBA值和色度值的变化速率,显著提高全脂羊奶粉脂肪的氧化稳定性。

全脂乳粉和脱脂乳粉在1kHz～10MHz下的介电特征研究

分别研究了各4种不同品种的全脂乳粉和脱脂乳粉在1kHz～10MHz波段的介电特性。结果发现:随着频率的增加,全脂乳粉和脱脂乳粉的ξ'和ξ″值呈单调递减趋势;全脂乳粉的ξ'和ξ″值都高于脱脂乳粉,相同类型乳粉各品种间的ξ'和ξ″差异不大;全脂乳粉的ξ″值在103～105Hz频率段减小趋势明显,且ξ″值的对数与频率的对数成线性反比关系,而脱脂乳粉无此规律;全脂乳粉和脱脂乳粉的穿透深度Dp随频率的提高而减小,两类乳粉的介电特性差异可能与它们各自的脂肪和乳糖含量有关。

检测乳粉中克罗诺杆菌属穆汀斯克罗诺杆菌的双抗夹心ELISA方法的研究

获得了抗穆汀斯克罗诺杆菌的多克隆抗体,抗体只对穆汀斯克罗诺杆菌菌株有特异性识别,而对非穆汀斯克罗诺杆菌无交叉反应。利用所得到的抗体,建立了一种双抗夹心ELISA检测方法,该方法对纯培养穆汀斯克罗诺杆菌菌液检出限为105cfu/mL;经过17h增菌,全脂乳粉染菌样品中的穆汀斯克罗诺杆菌的检出限为0.1cfu/g。该方法为快速检测乳粉中穆汀斯克罗诺杆菌的污染奠定了基础。

全脂奶粉的脂肪氧化动力学研究

[目的]研究全脂奶粉在不同贮存温度下的脂肪氧化行为。[方法]选用硫代巴比妥酸值(TBA值)为评价指标,考察了温度和时间对全脂奶粉脂肪氧化的影响,并分别对脂肪氧化程度和脂肪氧化速率进行了动力学分析。[结果]当保存温度在30～40℃时,脂肪氧化随时间的变化符合一级反应动力学;当温度为50℃时,脂肪氧化随时间的变化同时符合一级和零级反应动力学,但是零级反应动力学更准确。全脂奶粉脂肪氧化一级反应动力学的活化能Ea为29.81 kJ/mol。[结论]利用脂肪氧化速率随温度变化的动力学模型,可以预测30～50℃任意温度下的全脂奶粉脂肪氧化速率常数。

大豆乳清蛋白乳饮料的研制

对大豆乳清蛋白乳饮料的加工工艺进行研究。通过正交试验确定最佳配方及工艺条件:在总蛋白含量≥1.5%的标准下,大豆乳清蛋白添加量为0.7%、白砂糖8%、柠檬酸0.3%、复合稳定剂0.2%。

牛奶粉上火机理研究

以添加了20%全脂奶粉的全价饲料为原料,研究了全脂奶粉对SD大鼠免疫器官指数、血液生化与血细胞指标及血清细胞因子的影响,探讨了饮食牛奶粉的上火机理。结果表明,在丙二醛、尿素氮质量分数及中间细胞数与中性粒细胞数上,全脂奶粉组均显著高于对照组;在超氧化物歧化酶质量分数及白细胞数与淋巴细胞数上,全脂奶粉组雄性大鼠显著高于对照组;在血清碱性磷酸酶质量分数上,全脂奶粉组显著低于对照组;在脾指数、胸腺指数、总蛋白、白蛋白、血糖、总胆固醇、天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、Na+-K+-ATP酶、红细胞数、血红蛋白、粒细胞百分比及白细胞介素-2等质量分数上,组间差异均不显著。提示肠道黏膜细胞与牛奶成分相作用可导致局部微炎症。

全脂牛乳粉中糖基化酪蛋白分析

研究全脂牛乳粉中糖基化酪蛋白,探讨其酶解特性。重点考察了不同pH、酸及提取方法对酪蛋白提取质量百分数的影响,并通过SDS-PAGE电泳分析酪蛋白,高碘酸—希夫碱染色法及莫氏试验鉴定糖基化酪蛋白,木瓜蛋白酶水解酪蛋白,测定其氨基酸含量。结果表明,pH 4.6时提取酪蛋白的质量百分数显著高于其他组(P<0.05);质量百分数为2%的乙酸(pH 3.58)提取酪蛋白的质量百分数为(40.45±0.66)%,显著高于其他组(P<0.05);鞣酸提取酪蛋白的质量百分数为(46.13±0.46)%,显著高于其他方法(P<0.05);酪蛋白SDS-PAGE电泳结果表明,不同酸、不同方法提取的酪蛋白均有3条带,其分子量均分别为34,24,60ku;高碘酸—希夫碱染色结果表明,分子量为34,24ku的酪蛋白是糖基化酪蛋白;莫氏试验结果表明,乳粉酪蛋白中存在糖基化酪蛋白;酶解结果表明,乳粉酪蛋白经木瓜蛋白酶水解后游离氨基酸含量显著高于鲜乳酪蛋白(P<0.05)。说明全脂牛乳粉中有糖基化酪蛋白,其分子量分别为34,24ku,易于水解。

不同乳营养成分和固形物含量对酸奶发酵的影响

通过不同乳营养成分比例、乳固体含量以及菌种量对酸奶发酵的影响情况进行研究,为指导酸奶和乳酸菌饮料生产提供了依据。结果表明,在一定范围内,乳固体质量分数、乳糖质量分数、DVS菌种量与发酵产酸成线性关系;而蛋白质和乳脂肪对产酸的影响较小。

奶粉加速破坏性实验中质量参数的确定

在35℃和45℃的恒湿贮存条件下,考察了全脂和脱脂奶粉的脂肪氧化以及参与美拉德反应的蛋白质变性情况。全脂奶粉由于脂肪含量高,45℃下的硫代巴比妥酸反应物(TBARS)在10d以后便开始递增,明显早于30d才变化的反映美拉德反应的荧光强度,说明首先导致全脂奶粉品质变化的原因是脂肪氧化。在35℃和45℃下,脱脂奶粉荧光强度的增加都先于全脂奶粉,并且增加的幅度都很大,通过运用SDS-PAGE对蛋白质结构进行分析对照,荧光强度可以实时反映蛋白质的变性程度。

贮藏温度对全脂羊奶粉品质稳定性的影响

本文主要研究了贮藏温度(5、25和35℃)对全脂羊奶粉品质稳定性的影响。通过测定全脂羊奶粉的酸值(AV)、过氧化值(POV值)、硫代巴比妥酸值(TBA值)、溶解度、色值等指标反应贮藏期间品质的变化。结果表明,贮藏在35℃的全脂羊奶粉贮藏期间酸值、过氧化值、TBA值变化速率较快,分别于第4个月后、第2个月后、第3个月后显著高于贮藏在5℃和25℃的全脂羊奶粉(p<0.05);所有样品的溶解度和色值变化规律相似,但差异不显著(p>0.05)。因此降低贮藏温度可提高全脂羊奶粉品质稳定性。

膳食因素对茶多酚抗氧化活性的影响

研究了奶粉和甜味剂等物质对茶多酚体外抗氧化活性的影响,重点测定了对2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基和邻二氮菲体系中羟自由基的清除作用,结果表明:奶粉和甜味剂均会降低茶多酚对ABTS和·OH的清除作用。在ABTS体系,脱脂奶粉(70mg/mL)、全脂奶粉(70mg/mL)可使茶多酚的抑制效果分别下降53.00%和63.05%,蔗糖10%和阿斯巴甜10%使茶多酚抗氧化效果分别下降了58.59%和53.83%;针对·OH,脱脂奶粉(70mg/mL)、全脂奶粉(70mg/mL)、阿斯巴甜10%、蔗糖10%使茶多酚抗氧化效果分别下降了36.39%、24.17%、30.07%和30.77%。