挤压膨化对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性及挥发性物质的影响

【目的】通过研究金针菇-发芽糙米复配粉的淀粉、蛋白质和挥发性物质在挤压前后的变化,探讨挤压膨化工艺对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性和风味的改善影响,为膨化产品的消化特性及风味分析提供参考。【方法】将金针菇-发芽糙米复配粉原料进行挤压膨化加工,利用扫描电镜、聚丙烯酰胺凝胶电泳、红外光谱以及体外消化等方法对淀粉和蛋白质的颗粒微观结构、蛋白质分子量和二级结构、淀粉和蛋白质的消化率等进行分析,探讨挤压膨化对金针菇-发芽糙米膨化产品消化特性的影响,并通过气相色谱-质谱联用法对风味成分进行对比分析。【结果】金针菇-发芽糙米复配粉原料经挤压膨化后,产品中淀粉颗粒由典型的大米颗粒外貌变为无规则形状,淀粉含量降低8.26%,还原糖和可溶性糖含量分别上升了1.35倍和18.45%,淀粉体外消化率提高30.68%。而金针菇-发芽糙米膨化产品中蛋白质颗粒也由膨化前的棱角圆滑的多面体型变为无规则形状,蛋白质含量降低1.00%,蛋白质体外消化率提高25.57%。金针菇-发芽糙米复配粉挤压膨化前,蛋白质分子量主要分布在50、36、33、22、19和13 kD左右,经过挤压膨化后,蛋白质分子量50 k D左右的谱带消失,而分子量36 k D以下的蛋白质谱带没有明显变化。金针菇-发芽糙米膨化前后及发芽糙米膨化产品蛋白质光谱整体相似,但在1 645 cm~(-1)和1 544 cm~(-1)处的吸收峰强度差别较大。与膨化前物料相比,金针菇-发芽糙米膨化产品中醛类、醇类、吡嗪类分别增加了18.93%、44.17%、77.64%,酮类物质增加了1.56倍。发芽糙米原料中含量较高的醛类和醇类物质经过挤压加工后均呈现降低趋势,而在金针菇-发芽糙米复配粉原料中这些物质经挤压加工后均表现出升高趋势,说明添加金针菇对膨化产品风味有增强作用。【结论】挤压膨化可提高金针菇-发芽糙米膨化产品的消化特性,并且添加金针菇能够丰富和增强膨化产品的风味。     

发芽及挤压膨化对糙米挥发性风味物质的影响

【目的】通过分析糙米经发芽和挤压膨化前后挥发性风味化合物的变化,探讨发芽及挤压膨化处理对糙米挥发性风味化合物的影响效应,为评价和提升糙米挥发性风味提供参考。【方法】以糙米及其经发芽、挤压膨化和发芽-挤压膨化处理的样品为试材,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）的分析方法,通过NIST14质谱数据库比对以及保留指数（RI）分析对挥发性风味化合物进行鉴定,以内标法测定其含量,通过气相色谱-嗅闻法（GC-O）明确糙米样品气味活性化合物构成谱,分析其整体风味轮廓,评价糙米样品的挥发性风味特征。【结果】共鉴定出挥发性风味化合物28种,主要为醛类、醇类、萜烯类、酯类、杂环及芳香烃化合物。糙米经挤压膨化,醛类、杂环及芳香烃等化合物含量显著增加,醇类和萜烯类含量显著减少,新检出酯类物质;糙米经发芽处理,醇类含量有所增加,醛类、萜烯类、杂环及芳香烃化合物含量减少,未检出酯类物质;发芽糙米经挤压膨化,醛类、萜烯类、杂环及芳香烃化合物含量增加,醇类化合物的含量减少,新检出酯类物质,且发芽糙米经挤压膨化后,醛类、萜烯类、酯类和杂环化合物含量显著高于糙米。主成分分析结果表明,庚醛、壬醛、苯甲醛、D-柠檬烯、甲苯和2-乙酰-1-吡咯啉等化合物含量增加与挤压膨化处理密切相关,2-乙基-1-己醇和3-甲基丁醇含量增加与发芽处理密切相关,乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基硫醚和吡啶含量增加与发芽-挤压膨化处理密切相关。GC-O结果表明,共检出19种气味活性化合物,其中气味强度值（OIV）≥3的为己醛、庚醛、正己醇、1-辛烯-3-醇、2-乙酰-1-吡咯啉和对二甲苯。风味轮廓分析表明,糙米中蜡质气味强度最高,青草及坚果气味次之,花香及果香气味较弱。糙米经挤压膨化,坚果、青草和果香气味强度明显增加,蜡质气味强度明显减弱;糙米经发芽处理,蜡质、坚果、青草和花香气味强度均降低,果香气味强度不变;发芽糙米经挤压膨化,坚果、蜡质、青草和果香气味强度均显著增加。【结论】发芽处理对糙米中醇类的形成有一定促进作用,而其他挥发性化合物含量均有不同程度降低,导致整体风味强度下降;但糙米在发芽过程中通过生化作用可能产生了挥发性风味前体物质,从而促进发芽糙米经挤压膨化形成更多的挥发性风味化合物。挤压膨化处理对糙米及发芽糙米中醛类、萜烯类、酯类、杂环及芳香烃等挥发性化合物的形成有明显促进作用,且发芽糙米挤压膨化后挥发性风味化合物的含量增加显著高于糙米,整体风味强度均上升,其中坚果和果香气味强度显著增加。     

铁观音茶渣可溶性膳食纤维提取工艺的优化

为茶渣的开发利用提供参考，以铁观音茶渣为原料，可溶性膳食纤维（SDF）溶出量为检测指标，采用挤压膨化进行改性处理，探讨挤压温度、物料水分、螺杆转速对铁观音茶渣SDF提取的影响，并在单因素试验基础上采用二次回归旋转正交组合试验设计进一步优化，以获取最佳工艺条件。结果表明：铁观音茶渣SDF提取的最佳工艺为挤压温度67℃、物料水分含量43%、螺杆转速16 Hz，该条件下，铁观音茶渣的SDF溶出量为5.93%；同改性后的铁观音茶渣持油力和持水力分别为3.02 g/g和5.59 g/g。     

杂粮膨化营养粉制备工艺优化及其消化特性研究

以混合杂粮粉(蚕豆粉∶荞麦粉∶魔芋精粉质量比10∶9∶1)为原料制备杂粮膨化营养粉,以可溶性膳食纤维(SDF)为指标,结合单因素试验和响应面试验优化了制备工艺,并通过体外胃肠道模型研究了产品的消化特性。结果表明,杂粮膨化营养粉制备的最佳参数组合为:物料含水量16%,Ⅲ区挤压温度142℃,螺杆转速146 r/min,在该条件下,产品中SDF含量达到(18.13±0.15)%。扫描电子显微镜结果显示,原料粉体颗粒发生了有效膨胀,原有的致密结构受到破坏。挤压膨化营养粉的碳水化合物水解指数,估计血糖生成指数和估计血糖负荷指数等均显著低于杂粮原料粉,并且达到了低血糖生成指数产品标准。     

挤压膨化对蓝莓果渣中可溶性膳食纤维的影响研究

本研究探讨了挤压膨化技术对蓝莓果渣中可溶性膳食纤维(SDF)含量的影响。在单因素实验基础上利用Design Expert 8.0进行Box-Behnken实验设计,设计了4因素3水平的响应面分析实验。结果表明,获得高可溶性膳食纤维含量的最佳挤压工艺参数为:物料含水量30%、喂料速度21 Hz、螺杆转速156 r/min、机筒温度112℃。与挤压膨化前蓝莓果渣样品相比,采用最佳挤压参数处理后的蓝莓果渣,其可溶性膳食纤维含量提高了38.52%,提高了蓝莓果渣的开发利用价值。     

铁观音茶渣可溶性膳食纤维提取工艺的优化

为茶渣的开发利用提供参考,以铁观音茶渣为原料,可溶性膳食纤维(SDF)溶出量为检测指标,采用挤压膨化进行改性处理,探讨挤压温度、物料水分、螺杆转速对铁观音茶渣SDF提取效果的影响,并在单因素试验基础上采用二次回归旋转正交组合试验设计进一步优化,以获取最佳工艺条件。结果表明:铁观音茶渣SDF提取的最佳工艺为挤压温度67℃、物料水分含量43%、螺杆转速16Hz;最佳工艺条件下,铁观音茶渣的SDF溶出量为5.93%,改性后的铁观音茶渣持油力和持水力分别为3.02g/g和5.59g/g。     

发芽-挤压-淀粉酶协同处理对速食糙米粉品质特性的影响

【目的】探讨发芽-挤压膨化-高温α-淀粉酶协同处理对速食糙米粉的冲调性、流动性、色度、风味和淀粉消化性能等品质特性的影响,为高品质速食糙米食品的加工提供理论依据。【方法】糙米经发芽处理后采用高温α-淀粉酶辅助挤压膨化协同处理（Extrusion-Germinated Brown Rice-Enzyme,EGBRE）,以糙米发芽直接挤压膨化处理（Extrusion-Germinated Brown Rice,EGBR）、糙米不发芽分别采用高温α-淀粉酶辅助挤压膨化协同处理（Extrusion-Brown Rice-Enzyme,EBRE）和直接挤压膨化处理（Extrusion-Brown Rice,EBR）3种方式作为对照,分别比较分析糙米粉的水溶性指数、吸水性指数、冲调结块率、分散时间、粘度以及其色度、挥发性物质、淀粉消化性能等品质特性,并进行整体感官评分。【结果】高温α-淀粉酶处理能显著提高糙米粉的溶解性,其中,EGBRE较EGBR水溶性指数提高2.11倍,EBRE较EBR水溶性指数提高2.55倍;而发芽处理对糙米粉的溶解性影响不显著。高温α-淀粉酶处理能显著降低糙米粉冲调后的粘度,其中,EGBRE较EGBR粘度下降60.0%,EBRE较EBR粘度下降31.3%;而发芽处理对糙米糊粘度影响不明显。高温α淀粉酶处理还能显著增加糙米粉中挥发性物质总量,而发芽处理能降低其脂质氧化产物的含量。发芽、挤压膨化和高温α-淀粉酶三者协同处理能显著降低糙米粉的冲调结块率、缩短分散时间,其中,EGBRE较EGBR、EBRE和EBR的冲调结块率分别下降55.4%、74.8%和84.0%,分散时间分别缩短27.2%、17.3%和52.5%。同时,发芽-挤压-淀粉酶协同处理能显著影响糙米粉的休止角,改善粉体流动性能,但会适当提高粉体的色度。此外,发芽-挤压膨化-高温α-淀粉酶协同处理较直接挤压膨化处理,糙米粉中快消化淀粉比例显著提高,抗性淀粉比例显著降低。【结论】发芽-挤压-淀粉酶协同处理可以显著改善速食糙米粉的品质特征与冲调性,降低结块率,缩短分散时间,降低冲调粘度,提高淀粉的消化性能,适当增加挥发性风味物质含量。     

挤压膨化对玉米秸秆中粗纤维含量的影响

通过五因素五水平正交旋转组合试验,研究了挤压膨化系统参数(套筒温度、螺杆转速、螺杆末端至模板内表面的距离、模孔间隙和物料含水率)对挤压膨化后的玉米秸秆粗纤维含量的影响规律。结果表明,挤压系统参数对粗纤维含量都有不同程度的影响,其中螺杆转速和物料的含水率对粗纤维的影响显著。通过分析得出粗纤维含量在25%～28%的综合工艺措施:模孔间隙!为4 mm、δ段长度为12 mm、套筒温度为140℃、螺杆转速为65r.min-1、含水率为32%,为生产中应用膨化秸秆做饲料提供参考。     

香鱼配合饲料挤压加工工艺优化研究

为了生产出低污染、高转化率的环保型香鱼沉性挤压饲料,以沉性香鱼配合挤压饲料膨化度、近似密度和水中稳定性为重要特性指标,采用单因素和正交试验研究了物料含水率、螺杆转速和螺杆温度对其挤压工艺和饲料特性的影响.结果表明:物料含水率、螺杆转速和螺杆中、后部温度均影响饲料膨化度、近似密度和水中稳定性,正交方差分析显示,螺杆后部温度对近似密度有显著影响.通过单因素和正交试验确定香鱼配合饲料挤压工艺条件为:物料含水率30％、螺杆转速90 r/min、螺杆后部温度90℃,此条件下挤压饲料产品的近似密度最大,水中稳定性也较好,能很好地满足香鱼的摄食要求.     

加工条件对低能高纤食品理化特性的影响

以麦麸、豆渣、麦胚为主要原料,利用响应面分析,研究挤压温度、螺杆转速、物料湿度及粒度对低能高纤食品产品理化特性的影响。结果表明,产品的硬度随着挤压温度增加而增加,随着物料湿度及粒度的增大而降低;产品的持水性随着挤压温度及物料湿度的增加先增大后减小,且在150℃左右时达到最大值,随着物料粒度的增大而增大;螺杆转速对硬度及持水性的影响较小;产品的水溶性蛋白含量与挤压温度、螺杆转速、物料湿度及粒度均成抛物线关系。     

蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品品质特性

【目的】优化5种谷物杂粮粉的混合比例并添加蛹虫草制成蛹虫草复配谷物杂粮粉,采用双螺杆挤压工艺制成蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品,并研究蛹虫草对膨化产品品质特性的影响,为开发营养全面和功能互补型的食用菌复合谷物杂粮产品提供技术支撑。【方法】采用线性规划功能优化5种谷物杂粮的营养配方,对比分析谷物杂粮和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的蛋白质、脂肪、矿物质、膳食纤维、硬度、色差和氨基酸含量等品质特性的变化,利用电子鼻从宏观角度检测谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的气味差异,并在宏观评价的基础上,结合GC-MS对两种产品的挥发性成分进行具体分析鉴定。【结果】蛹虫草粉和谷物杂粮粉按照1﹕10的质量比混合,其中谷物杂粮粉的配比为:大米粉60%、黄豆粉5%、薏米粉10%、红豆粉10%、糯米粉15%,添加蛹虫草的谷物杂粮膨化产品的热量、碳水化合物含量显著降低(P0.05),蛋白质、灰分、钾、钙、钠等矿物质含量显著上升。与谷物杂粮膨化产品相比,蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的硬度显著上升,脆度显著下降,粘度、弹性和咀嚼性没有显著性差异,而L*值显著降低,a*值、b*值、△E值和必需氨基酸总量(TEAA)显著升高;蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的总必需氨基酸和总氨基酸的比值(TEAA/TAA)、总必需氨基酸和非必需氨基酸的比值(TEAA/NEAA)、氨基酸比值系数分(SRC)、必需氨基酸指数分别达到40%、60%、0.54、1.08,符合FAO/WHO标准模式,表明添加蛹虫草不仅对膨化产品的感官特性具有显著影响,而且能改善谷物杂粮膨化产品的营养价值。电子鼻对谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的气味有较好的响应,可以显著区分两种产品的气味特征;GC-MS结果表明添加蛹虫草前后的谷物杂粮膨化产品的挥发性物质分别为27种和31种,其中酯类、咔唑类、醚类、炔烃类、吡咯类和帕罗昔丁这六类物质是蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品中特有的挥发性成分,主要是异氰酸丙酯,1,2:7,8-二苯并咔唑,二乙二醇乙醚,5-甲基-1-己炔和N-甲基吡咯;对蛹虫草挥发性气味贡献最大的是2-戊基呋喃、3-辛烯-2-酮、十二烷和十三烷。【结论】挤压蛹虫草复配谷物杂粮粉而获得的膨化产品较传统粮食加工制品在质构、营养和风味等品质特性方面有了显著地改善,以谷物杂粮为载体的新型复合产品可弥补传统膨化食品在口感、保健功能、氨基酸含量和组成方面的缺陷。     

纳米包装材料对金针菇的保鲜作用

 【目的】制备1种含纳米Ag、纳米TiO2和纳米凹凸棒土的食品包装纳米材料,以金针菇为研究对象,研究纳米包装材料对金针菇保鲜品质的影响。【方法】采用扫描电镜对包装材料进行表征,并检测其物理特性。分析金针菇在贮藏过程中感官质量、生理指标和营养指标的变化规律。【结果】纳米粒子能均匀分布在制备的包装材料中,与普通材料比,食品包装纳米材料的物理性能增强;金针菇在4℃条件下贮藏15 d,纳米包装金针菇的失重率、腐烂指数、相对电导率和褐变度与对照的相比分别下降了43.14%、97.13%、29.77%和12.68%,可溶性固形物、游离氨基酸和可溶性蛋白质保留量分别达7.05%、32.00 mg/100 g和5.85 mg?g-1,显著高于对照的6.00%、20.42 mg/100 g和3.75 mg?g-1;【结论】纳米材料显著保持了金针菇在贮藏过程中的感官品质和营养成分,维持了较低的膜透性和氧化程度,从而延缓了金针菇的劣变。     

高温胁迫下糙米短期储藏气味指纹图谱变化规律的动态分析

【目的】探讨高温胁迫下短期储藏时间内糙米气味指纹图谱变化规律性,为糙米品质劣变的快速检测提供参考。【方法】以17.0%水分含量的新鲜糙米随机等分成6组进行储藏,采用顶空进样方式,分别结合气相色谱质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）和气相离子迁移谱技术（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）,对高温储藏环境（40℃、相对湿度70%）中0、5、10、15、20和25 d的糙米挥发性化学成分及GC-IMS指纹图谱进行对比分析,并结合动态主成分和统计学方法进行数据分析。【结果】GC-MS定量分析表明,在新鲜糙米顶空气体成分中共检测出42种挥发性成分（GC-MS匹配度>85%）,主要由醛类、醇类、烃类组成,含量占比超过85%。高温短期储藏15 d后,正己醛含量从初始的（81.09±0.53）μg·kg^-1显著上升至（185.18±15.71）μg·kg^-1,储藏25 d时,又急剧下降至（12.89±0.72）μg·kg^-1（P<0.01）。部分物质如苯甲醇、1-辛烯-3-醇、苯乙烯等在储藏过程中被检出。结合GC-IMS方法,乙酸丙酯对应的气味挥发性色谱分离离子迁移信号随储藏时间延长而逐渐降低,可以作为糙米高温储藏期的重要标识物质。动态主成分降维处理后表明,基于GC-IMS气味指纹图谱可以区分不同储藏时间的糙米样品。与GC-MS相比,GC-IMS在糙米挥发性醇类、酮类等挥发性物质定性识别方面优势较为明显。【结论】GC-MS和GC-IMS技术结合气味指纹图谱的主成分分析可以对高温胁迫下短期储藏糙米的挥发特性进行有效的定性与定量分析,为高温环境下不同储藏阶段糙米样品的准确区分和糙米储藏新鲜度的判定提供技术参考。     

花生蛋白高水分挤压组织化过程中的化学键变化

 【目的】从挤压产品微观结构、化学键变化和蛋白质酰化改性等方面，探讨花生蛋白高水分挤压组织化结构的形成机理。【方法】采用扫描电子显微镜观察挤压产品的微观结构，利用物性测定仪分析挤压产品的质构特性，用化学分析方法对蛋白质中的总巯基和二硫键含量进行分析，采用琥珀酰化的方法对花生蛋白进行酰化处理。【结果】蛋白质溶解度试验结果显示，随挤压温度的升高，花生蛋白的溶解度迅速降低，在含2%SDS和2%SDS+2%2-ME缓冲液中的溶解度显著增加，最高达76.89%（140℃），说明挤压产品中以非共价键结合的蛋白质含量显著增加。随挤压温度的增加，二硫键含量在140～150℃范围内呈缓慢下降趋势，在155℃时显著降低。花生蛋白质酰化后，挤压产品的硬度、咀嚼度和组织化度等显著降低，相应的微观结构也显示出显著的变化。【结论】在花生蛋白高水分挤压组织化过程中，疏水作用和氢键起主要作用，其次是二硫键。在挤压过程中，花生蛋白分子内原有的二硫键含量降低，可能发生了部分断裂，高温会加速该反应的进行。酰化改性明显干扰了蛋白质分子间的相互作用，不利于挤压产品良好组织化结构的形成。     

热塑挤压操作参数对低值水产蛋白组织化制品物理特性的影响

以北太平洋鱿鱼加工废弃的边角料为原料,采用双螺杆挤压技术,利用响应面分析方法研究了主要操作参数物料含水量、机筒温度和螺杆转速对鱿鱼蛋白挤出物的水分含量和堆积密度的影响,分别建立挤出物水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,物料含水量对挤出物水分含量的影响非常明显,两者呈现正相关关系,物料含水量和机筒温度的交互作用对挤出物的水分含量和堆积密度的影响均呈显著性;水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是0.952和0.819,拟合的统计模型具有较高的可信度。     

热塑挤压操作参数对低值水产蛋白组织化制品物理特性的影响

以北太平洋鱿鱼加工废弃的边角料为原料,采用双螺杆挤压技术,利用响应面分析方法研究了主要操作参数物料含水量、机筒温度和螺杆转速对鱿鱼蛋白挤出物的水分含量和堆积密度的影响,分别建立挤出物水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,物料含水量对挤出物水分含量的影响非常明显,两者呈现正相关关系,物料含水量和机筒温度的交互作用对挤出物的水分含量和堆积密度的影响均呈显著性;水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是0.952和0.819,拟合的统计模型具有较高的可信度。     

小麦品种品质与挤压膨化产品理化特性的关系

【目的】分析不同品种小麦品质与挤压膨化产品理化特性之间的关系,探讨适合生产挤压膨化食品的小麦品质特性。【方法】16个小麦品种经实验型双螺杆挤压机在相同参数条件下挤压得到膨化型小麦粉产品,分析小麦品种品质、挤压膨化产品理化特性以及二者之间的相关关系。【结果】不同品种小麦的品质特性和相应挤压膨化产品的理化特性之间均有较大差异;挤压膨化产品的色差与千粒重、面粉白度、弱化度,吸水性指数与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、形成时间,水溶性指数与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、拉伸长度,糊化度与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量之间均存在显著负相关关系;色差与籽粒硬度、降落数值,吸水性指数与容重,水溶性指数与面筋指数、5cm拉伸阻力,产品硬度与籽粒硬度、面粉白度均存在显著正相关关系;所选的16个小麦品种中,泰农18、济麦22、青丰1号、青农2号、烟农23和鲁麦21更适合制作挤压膨化食品。【结论】小麦品质指标中千粒重、容重、籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面筋指数、降落数值、形成时间、弱化度、拉伸长度和5 cm拉伸阻力对挤压膨化产品的理化特性均有显著影响,具有高千粒重、容重、面筋指数、弱化度、5 cm拉伸阻力和低籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、降落数值、形成时间和拉伸长度的小麦品种或原料较适合生产挤压膨化食品。