挤出过程中板栗全粉-瓜尔胶-阿魏酸复合体系的加工特性变化

板栗产品的营养与品质可由板栗全粉的加工及消化特性决定,该研究提出利用挤出处理协同常见食品添加剂瓜尔胶及阿魏酸对板栗全粉进行改性,对其冻融稳定性、吸水性、吸油性、流变学特性以及体外消化特性进行了系统探究。结果显示,挤出协同瓜尔胶提高了板栗全粉的冻融稳定性、吸水性及水溶性,降低了吸油性、起糊温度,增大了崩解值并可调控其糊稳定性。在流变性质方面,挤出协同瓜尔胶作用有助于提高板栗全粉储藏过程中的凝胶刚性,但随着其添加量的增加凝胶刚性减弱。而进一步向体系中引入阿魏酸会增大峰值黏度、起糊温度、崩解值,但对板栗全粉的冻融稳定性、吸水性、水溶性、吸油性影响较小。同时挤出协同3 wt.%瓜尔胶及3 wt.%阿魏酸可使板栗全粉的抗消化组分增加27.00%~32.10%。研究结果表明挤出协同瓜尔胶及阿魏酸处理可有效改变板栗全粉的加工特性,可为新型板栗食品的创制提供基础数据。

三种不同EPA/DHA组成鱼油乳液的体外消化特性比较

探究不同二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid,EPA)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)组成比例的鱼油乳液的体外消化特性。制备不同EPA/DHA(5.13、2.45、1.34)比例的O/W鱼油乳液,对消化过程中粒径、ζ-电位、微观结构及小肠阶段脂肪酸的释放行为进行研究。结果表明,不同EPA/DHA比例的鱼油乳液在消化过程中的变化趋势相似,同时各乳液消化特性有所区别。具体而言,三种初始乳液均具有较高的稳定性,电荷性介于-40.02 mV和-43.77 mV,粒径主要分布于0.1~1.0μm之间。经口腔与胃阶段消化后,各体系电荷绝对值显著降低(P<0.05),乳滴中心脂质暴露,粒径呈多峰分布且主要集中于10~100μm区间。小肠阶段各组乳液粒径显著降低至8~13μm(P<0.05),游离脂肪酸(Free Fatty Acids,FFA)相对释放结果表明,EPA/DHA=5.13组乳液(103.21%)>EPA/DHA=2.45组乳液(73.54%)>EPA/DHA=1.34组乳液(62.51%),EPA与DHA相对水平是影响三种鱼油乳液消化的重要因素。该研究可为富含EPA与DHA的海洋脂类膳食摄入及鱼油递送系统的开发设计提供一定参考。

壳聚糖对氧化淀粉凝胶热挤压3D打印成型性的影响

氧化淀粉凝胶材料因其具有亲水性和电荷性、易反应与组装等优势,成为近年来食品及生物医药等领域研究和应用的热点材料,但其作为热挤压3D打印凝胶材料时却存在打印成型性较差及凝胶强度较低等缺陷。本研究提出利用壳聚糖与氧化淀粉分子间的非共价及化学交联作用对其进行调控,探究不同壳聚糖添加量对氧化淀粉凝胶材料的流变性能、打印成型性和凝胶强度的影响。结果表明:壳聚糖与氧化淀粉糊特性依然呈现典型的剪切稀化特征,随着壳聚糖添加量增加(0.5%~2%),氧化淀粉-壳聚糖凝胶体系中存在氢键及静电吸引等非共价相互作用导致黏度增大,触变性先提升后下降,流动应力(τ_(f))先减小后增大、屈服应力(τ_(y))先增大后减小。相比于氧化淀粉凝胶,氧化淀粉-壳聚糖凝胶均具有良好的打印成型性,尤其是当壳聚糖添加量为1%时,复合凝胶触变性最好,流动应力(τ_(f))最小、屈服应力(τ_(y))最大,因此打印成型性与打印精度最佳。此外,由于壳聚糖与氧化淀粉的非共价相互作用以及希夫碱化学交联作用,使得氧化淀粉凝胶网络结构更加致密,稳定性提升,凝胶强度显著增大,且随壳聚糖添加量增加变化趋势愈加明显。本研究结果可为氧化淀粉凝胶材料的性能改善及适合热挤压3D打印加工需求的氧化淀粉-壳聚糖凝胶材料设计与应用提供理论依据和技术支撑。

湿热-蒸煮处理对板栗淀粉-多酚复合物消化和回生性能的影响

该研究利用湿热-蒸煮处理制备板栗淀粉-多酚复合物,系统考察了在湿热-蒸煮处理条件下,多酚复合作用对板栗淀粉消化及回生性能的影响规律。结果显示,湿热处理可以显著提高板栗淀粉的抗消化性能,但会促进板栗淀粉的回生性能。而湿热-蒸煮处理过程中,多酚(绿原酸/咖啡酸)的添加能进一步提高淀粉的抗消化性能(抗消化成分含量:淀粉-绿原酸复合物6.77%;淀粉-咖啡酸复合物7.61%);同时在回生过程中多酚可以有效抑制淀粉长程有序结晶和聚集态结构的形成,从而降低板栗淀粉的回生(抗回生率:淀粉-绿原酸复合物16.25%;淀粉-咖啡酸复合物22.99%)。其中相对于绿原酸,咖啡酸对板栗淀粉的抗消化性能及抑制其回生的效果更为显著。此外,相对于高水分含量(90%)体系,60%水分含量蒸煮处理后的所有板栗淀粉-多酚复合物的抗消化性能和抗回生程度均更高。研究结果将为获得更长货架期的新型高品质板栗淀粉基营养健康食品提供基础数据及理论支撑。

棕榈硬脂颗粒结晶结构及其稳定的Pickering乳液稳定性之间的关系分析

固体脂质颗粒(solid lipid particles,SLPs)的结晶结构变化会直接影响其稳定的Pickering乳液稳定性,棕榈硬脂(palm stearin,PS)作为理想的SLPs原材料,其结晶结构变化对Pickering乳液的影响机制尚不清楚。采用0.5%~5%的吐温40(Tween 40,T40)和酪蛋白酸钠(sodium caseinate,SC)制备具有不同结晶结构(大小、晶型、形态)的PS基SLPs(T40-PS-SLPs和SC-PS-SLPs),并成功构建由其稳定的O/W型Pickering乳液,考察PS基固体脂质颗粒(solid lipid particles,SLPs)结晶结构与其制备的O/W型Pickering乳液稳定性之间的关系。结果表明:T40-PS-SLPs粒径介于124.1~370.1 nm,颗粒形态大多为板条状,晶型大多以β’型晶体为主;SC-PS-SLPs的粒径介于309.7~346.2 nm,为β’型不规则球形颗粒。经超声处理后,T40-PS-SLPs和SC-PS-SLPs均可包裹10%玉米油形成稳定的O/W型Pickering乳液,T40-PS-SLPs制备的乳液液滴平均粒径介于0.76~2.23μm,其中脂质晶体以β型为主,而SC-PS-SLPs制备的乳液液滴平均粒径介于0.81~1.27μm,其中脂质晶体以β’型为主,并发现在Pickering乳液制备过程中,T40-PS-SLPs晶型会发生从亚稳态β’型向稳定β型的转变,而SC-PS-SLPs在形成乳液过程中晶体晶型无明显变化。经过60 d贮藏稳定性实验发现当SLPs中T40和SC添加量大于1.0%时,T40-PS-SLPs和SCPS-SLPs制备的Pickering乳液均呈现至少30 d贮藏稳定性,整体来说由较小粒径的β’型为主不规则板条状T40-PSSLPs所制备的乳液表现出更好的贮藏稳定性。本研究明确了PS基SLPs结晶结构对其Pickering乳液稳定性的影响,为脂质基固体颗粒稳定的O/W型Pickering乳液的开发提供了一定的数据依据。

单甘酯添加量对油脂凝胶物理性质与晶体结构的影响

为探讨不同单甘酯添加量对油脂凝胶物理性质和晶体结构的影响,采用质构仪、流变仪、低场脉冲核磁共振仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等研究油脂凝胶的流变行为、固体脂肪含量、热力学特征以及晶体形态等,发现单甘酯含量的变化能够改变体系内的晶体数目与类型,从而引起表观物理性能的改变.通过对体系强度、硬度以及晶型的分析,发现在80℃、单甘酯添加量为12%时制备的油脂凝胶具有较好的结构性能,且能满足实际生产应用要求.

不同糊化度淀粉材料结构演变对其热挤压3D打印成型性的影响

食品3D打印是一种具有重要应用前景的新型食品加工技术,也是食品科学领域的研究热点。文中在通过控制淀粉糊化获得不同糊化度淀粉凝胶材料的基础上,利用现代结构分析技术探究了控制糊化体系中大米、小麦和马铃薯淀粉材料多尺度结构的演变行为,以及结构演变对3D打印成型性的影响。结果表明:随着糊化度从30%升高到70%,淀粉颗粒的层状结构逐渐破坏,纳米聚集体排列紧密度显著下降,相对结晶度不断降低,双螺旋和单螺旋结构的含量显著减少,无定形结构的比例显著增加;同时,随着淀粉糊化度的升高,3D打印的出丝线宽呈现先减小后增大的趋势,而打印层数呈现先增大后减小的趋势;当大米、小麦和马铃薯淀粉材料的糊化度分别为50%、40%和30%时,能获得理想的打印成型性。文中结果为淀粉类凝胶材料、淀粉类食品的精准设计与品质调控提供了数据基础。

双酶法制备富含多酚的荞麦浓缩蛋白及体外消化研究

开发一种双酶结合膜分离的方法制备富含多酚的荞麦浓缩蛋白,系统比较了双酶法与传统碱溶酸沉法、盐提法在蛋白质及多酚的含量和回收率、溶解性等方面的差异;并结合SDS-PAGE、氮释放量、胶束多酚释放量等,考察了荞麦浓缩蛋白的模拟体外消化。结果表明:相对于碱溶酸沉法和盐提法,双酶法制备荞麦蛋白不仅具有较高的蛋白质质量分数(49.07%)和最高的蛋白回收率(57.93%),而且多酚质量分数(11.35%)显著高于碱溶酸沉法(3.65%)和盐提法(2.67%),回收率更高达70.89%,多酚多以结合态与蛋白共存;体外消化试验后,3种残渣蛋白SDS-PAGE分析结果相似,分子质量大于14.4 ku的组分全部裂解;此外,双酶法制备的荞麦蛋白氮释放量相对较低(43.30%),而胶束的多酚释放量高达2.05%,是良好的抗消化蛋白。

干热处理对青稞淀粉多尺度结构和理化性质的影响

采用扫描电子显微镜、粒径分析、小角X射线散射、X射线衍射和凝胶渗透色谱等方法研究不同碱性条件下干热处理前后青稞淀粉多尺度结构和理化性质的变化。结果表明,随着pH值的升高,干热处理降低了淀粉糊的黏度和回生值,但提高了淀粉糊稳定性,这是由淀粉有序化程度和结晶度的增加以及淀粉分子断链后的重排引起的。此外,干热处理后淀粉的慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)和抗消化淀粉(resistant starch,RS)含量增加。当淀粉分子断链后其分子摩尔质量低于2×10^7g/mol时,淀粉的螺旋结构含量增加,结晶度提高,结晶片层更加有序,促进了SDS和RS的形成。研究结果为干热处理加工技术调控青稞淀粉及淀粉基食品的消化性能提供了理论支撑和基础数据。

单硬脂酸甘油酯对棕榈硬脂固体脂肪含量及硬度的影响

食品工业中通常利用乳化剂调控塑型脂肪的物理性质及加工性能,其中,单硬脂酸甘油酯(GMS)是应用较为广泛的乳化剂。通过考察质量分数1%,2%,4%的GMS对棕榈硬脂在不同温度下的固体脂肪含量(SFC)、硬度及微观结构的影响,发现:棕榈硬脂及其与质量分数1%,2%,4%的GMS混合物的SFC和硬度随着温度的升高而降低。GMS的添加量对棕榈硬脂SFC的影响在较高温度(21.1~33.3℃)下更显著,当GMS添加量高于1%时,棕榈硬脂的SFC随GMS质量分数的增加而增加。而在15~30℃时,4%GMS的棕榈硬脂的硬度显著高于其它质量分数,且结晶颗粒细小,结晶网络结构致密。结果表明,在温度高于30℃时,添加GMS可以增加棕榈硬脂的SFC及硬度,且减小其结晶颗粒粒度,赋予更为致密的结构,这对棕榈硬脂基塑性脂肪在温度较高季节的储运及品质改善提供了理论依据。

茶多酚、抹茶对鲜湿米粉储藏过程中老化行为与消化性能影响的研究

探究了茶多酚、抹茶对挤出型鲜湿米粉在180 d储藏期内老化行为和消化性能的影响。结果显示,添加茶多酚与抹茶均能显著降低鲜湿米粉的硬度,抑制老化程度。在室温环境中,茶多酚在储藏前期(0~60 d)抑制鲜湿米粉老化的效果较为显著,而抹茶在储藏中后期(90~180 d)的效果较好;在4℃冷藏环境中茶多酚与抹茶的老化抑制效果受到限制,不同种类鲜湿米粉老化程度接近。与对照鲜湿米粉相比,添加茶多酚与抹茶均能提高鲜湿米粉的慢消化成分(slowly digestible components,SDC)和抗消化成分(resistant components,RC),其中茶多酚的效果更为显著。在室温和4℃储藏过程,茶多酚与抹茶对鲜湿米粉中RC含量增加起到了显著的作用,为营养健康鲜湿米粉的创制提供了基础数据。

食用油脂与加热方式对小麦淀粉结构和体外消化性的影响

研究了常用食用油脂和加热方式对小麦淀粉结构和体外消化性的影响.首先将黄油、棕榈油、大豆油等食用油与小麦淀粉按1∶5的比例(质量比)共混,然后对其分别进行恒定高温和持续升温两种热处理,制备淀粉-脂质复合物,并测定了复合物的脂质含量、颗粒形貌、结晶结构、热力学性质及体外消化性.结果表明:淀粉与脂质复合后,结合脂质含量显著增加,其结晶结构由A型转变为A+V型,其中棕榈油更易与小麦淀粉形成稳定的复合物;与恒定高温相比,持续升温热处理形成的复合物更稳定,且复合物的慢消化淀粉(SDS)及抗性淀粉(RS)含量均显著增加;恒定高温热处理后,小麦淀粉-大豆油复合物的SDS含量最高,为15.8%;持续升温热处理后,小麦淀粉-棕榈油复合物的SDS含量最高,达16.4%.

高压均质对大米淀粉分子结构及体外消化性能的影响

为了明晰不同高压均质条件对大米淀粉分子结构与消化性能的影响,本研究通过凝胶渗透色谱-多角度激光光散射技术、核磁共振技术和碘比色法考察了均质处理前后大米淀粉分子结构的变化,以及利用体外模拟法比较了高压均质前后大米淀粉的消化性能。研究表明,随着均质压力和均质次数的增加,大米淀粉平均分子量和均方旋转半径均减小,分子量主要分布从5×10^6~1×10^7 g/mol和>1×10^7 g/mol的大分子区域移向1×10^6~5×10^6 g/mol和<5×10^5 g/mol的较小分子区域,表明淀粉分子链发生断裂和降解。α-1,6糖苷键的比例下降说明淀粉分子的支叉结构也受到破坏,直链淀粉含量增加。另外,由于均质过程中直链淀粉与适宜分子量大小的淀粉分子之间易发生重聚集而形成有序的结构域,有利于大米淀粉抗消化性能提高。本研究结果将为利用高压均质技术调控淀粉及淀粉类食品的消化性能和营养功能提供了依据和基础数据。

基于模糊二元对比决策的青稞发糕感官评定体系的建立

为了建立适用于青稞发糕的感官评定体系,本文基于模糊二元对比决策,通过咨询调查的方法,先后确定了青稞发糕感官评定体系的优选指标及其优先级和权重。根据调查统计的结果,青稞发糕感官评定的优选指标分别为:表皮光滑度、瓤孔均匀度、香气、滋味、硬度、弹性、黏性、咀嚼性;通过模糊优先级排序法确定了8项优选指标的优先级顺序为:香气、滋味、硬度、弹性、黏性、瓤孔均匀度、咀嚼性和表皮光滑度;并确定了各项优选指标的权重分别为21%、16%、15%、14%、12%、10%、9%、3%。在此基础上,根据评价指标反馈确定了各项优选指标的评语论域集以及感官评定方法,最终建立了青稞发糕的感官评定表。该研究为青稞发糕的感官品质评价分析以及产业化推广提供了基础数据以及理论支持。

复合改良剂对小麦面团特性及馒头品质的改善作用

为了改善小麦面团的加工特性和馒头品质,选取硬脂酰乳酸钠(SSL)、L-抗坏血酸、β-葡聚糖酶三种改良剂进行复配优化试验。首先以小麦面团特性和馒头品质为评价指标,进行单因素试验,结果发现三种改良剂的添加均对小麦面团特性或馒头品质有显著影响。在此基础上,以硬度为响应值,进行三因素三水平的响应面试验,确定了复合改良剂的最佳配方:SSL添加量0.16%、L-抗坏血酸添加量160 mg/kg、β-葡聚糖酶添加量80 mg/kg。添加复合改良剂后馒头硬度为875.58 g,下降了38.4%;比容为3.01 mL/g,增大了12.7%,优于单一乳化剂对馒头的改善效果。此外,复合改良剂亦改善了小麦面团的流变、拉伸等加工特性,并且增强了小麦面团的持水性,表明其具有减慢产品老化速率,延长货架期的潜力。

湿热处理环境下咖啡酸/绿原酸对板栗淀粉消化和回生性能的影响

作为种植面积和产量居世界前列的我国特色经济林果实,板栗是重要的休闲食品和食品辅料之一,深受消费者青睐。但板栗中淀粉含量较高,经加工后快消化淀粉含量显著升高,容易导致人体血糖紊乱,进而增加2型糖尿病和肥胖等慢性代谢性疾病的患病风险;此外,板栗在储藏过程中存在板栗淀粉易回生的问题,影响了板栗食品的加工品质。有鉴于此,为提高板栗制品的营养功能和加工品质,采用湿热处理协同多酚复合改性板栗淀粉,利用现代分析仪器研究咖啡酸/绿原酸结构对板栗淀粉-多酚复合物多尺度结构以及消化、回生性能的影响。结果表明:在湿热处理过程中添加咖啡酸/绿原酸会显著降低板栗淀粉的消化性能,板栗淀粉、湿热处理板栗淀粉、湿热处理板栗淀粉-绿原酸复合物、湿热处理板栗淀粉-咖啡酸复合物的抗酶解成分含量分别为15.53%、17.77%、19.72%、22.73%;相比于绿原酸,分子体积更小的咖啡酸更易与板栗淀粉形成短程有序结构及V型结晶等抗酶解结构域;低温储藏7 d会促使湿热处理板栗淀粉及其多酚复合物发生回生,回生过程中淀粉分子链会聚集重排形成更多、更有序的短程有序结构和结晶结构,但总体回生现象不明显。相对于湿热处理板栗淀粉,多酚化合物的加入会阻碍淀粉分子形成长程有序结晶结构,继而抑制淀粉颗粒的回生性能,提高其储藏稳定性。其中相对于绿原酸,咖啡酸的添加使板栗淀粉同时具有良好的抗消化和抗回生性能,可为创制高品质及营养健康的板栗淀粉类食品提供新途径和技术支撑。

板栗淀粉的提取工艺优化及其性质分析

该研究以提高板栗淀粉提取率为设计目标,筛选了三种提取方法并对提取参数进行响应面优化获得最佳提取工艺,进一步利用该工艺对不同品种板栗淀粉进行提取并对其性质进行了比较分析研究。结果表明,酶法(碱性蛋白酶)较表面活性剂法和碱法两种提取方法能更高效地提取板栗淀粉,且最佳提取工艺条件分别为酶解时间100 min,酶用量0.22%,酶解温度43℃,获得的最佳理论提取率和实际提取率分别为96.73%和96.61%,且淀粉纯度可高达99.28%。对三个品种板栗淀粉的性质进行比较结果表明,东岳早丰的溶解度(2.13%)最大,膨胀度(11.52%)最小而大峰的溶解度(0.67%)最小但是膨胀度(13.44%)最大。在相同的冻融次数下,大峰的冻融稳定性(67.33%)最差,而油榛和东岳早丰的稳定性一致(64.52%和64.23%)且较好。东岳早丰、大峰和油榛三种板栗淀粉的抗消化淀粉(RS)分别为60.88%、74.44%和60.70%,其中大峰抗消化淀粉含量最高。该研究可为板栗淀粉的高值化应用提供基础数据和理论依据。

五种制油工艺对花生油风味物质种类的影响

为了探究不同制油工艺对花生油风味物质种类的影响。通过顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)检测市售的古法、冷榨和热榨花生油与自制的未烘烤和烘烤水酶法花生油的挥发性风味物质,对比分析不同制备工艺对其挥发性风味物质的影响。结果表明:古法、冷榨、热榨、未烘烤水酶法和烘烤水酶法测得的花生油的挥发性物质种类分别为41、39、41、56和56种,水酶法制备的花生油挥发性风味物质种类最多。根据各种物质相对含量分析,发现醛类物质在五种花生油中种类及相对含量均较高,对其风味的影响均较大;醇类物质主要存在于冷榨和未烘烤水酶法制备的花生油;吡嗪类和含苯环类物质主要存在于古法、热榨和烘烤水酶法制备的花生油中,对其风味有较大贡献;酯类物质主要对古法压榨和未烘烤水酶法制备的花生油风味有一定的影响;酸类物质在热榨和烘烤水酶法制备的花生油占比较高,对其风味影响较大;酮类、醚类、烷烃类、烯烃和炔烃类物质占比较小,并且呈味阈值高,对五种花生油的风味贡献均较低。

添加湿热和干热处理的青稞粉对面条性质的影响

利用扫描电子显微镜、质构分析仪等研究了热改性前后青稞粉与含不同比例中筋小麦粉的复配体系对面条品质的影响,初步探讨了谷朊粉对青稞面条品质的改良效果。结果表明:湿热处理青稞粉和干热处理青稞粉的抗消化淀粉质量分数分别达到了39.17%和34.08%,远高于原青稞粉(21.95%)。采用与中筋小麦粉复配的方法,当面条中小麦粉添加量从30%增加至70%时,能提高3种青稞面条显微结构的致密性,降低断条率,提高烹煮性能和质构性能,从而有效改善青稞面条和热改性青稞面条的品质。进一步利用谷朊粉进行品质改良,制得青稞粉添加量为50%以及谷朊粉添加量为5%的面条,其烹煮性能和质构性能与普通小麦面条相媲美,展示出湿热改性和干热改性青稞粉在面条中应用的可行性。研究结果为高品质营养健康青稞面条的开发提供理论依据和基础数据。

单棕榈酸山梨糖醇酯对塑型脂肪热性质及机械性能的影响

本研究以棕榈硬脂为基料油,添加1.0%、2.0%、4.0%(质量比)的单棕榈酸山梨糖醇酯(SMP),考察不同浓度SMP的加入对混合油脂固体脂肪含量和热力学性质的影响,并模拟起酥油工业制备过程,考察不同SMP添加量对模型起酥油的质构及流变特性的影响,为工业生产中提高产品品质提供指导。结果表明:SMP的加入起到了稳定混合油脂晶体结构的作用,随着温度升高及SMP浓度的增加,稳定晶体结构的作用越显著,当温度达到33.3℃时,加入4%SMP的混合油脂比棕榈硬脂的固体脂肪含量提高了1.65%。在降温过程中,SMP的加入缩短了混合油脂的结晶诱导时间,1%、2%、4%SMP的加入均可使棕榈硬脂的结晶起始温度提高约5℃。加入2%、4%SMP的模型起酥油样品的质构特性及流变特性变化基本一致,加入2%SMP的模型起酥油硬度和弹性模量比未加入SMP的模型起酥油分别提高了30%和15%。从产品品质及生产成本考虑,加入2%SMP即缩短结晶诱导时间,又有效提高了产品性能。