超声波和环氧丙烷改性马铃薯全粉的制备与性能研究

为开发优良马铃薯全粉资源,本试验利用超声波和环氧丙烷分别处理马铃薯全粉,采用扫描电镜、差示量热扫描、傅里叶变换红外光谱和X-射线衍射等方法,探究改性全粉在加工性能、热力学和结构性质等方面的差异。结果表明,与未改性马铃薯全粉(PF)相比,超声波改性马铃薯全粉(UF)和羟丙基马铃薯全粉(HF)的溶解度分别显著提高至18.33%和17.33%,析水力均显著降低至0.28%,透明度显著提高至76.90%和90.14%,碘蓝值(8.10和6.61)也显著下降(P <0.05)。3种马铃薯全粉衍射峰峰形相似,反应主要发生在无定型区,电镜扫描表明,较PF而言,UF和HF碎片和絮状形态消失,均出现了明显的黏结现象。综上所述,2种改性处理均提高了马铃薯全粉的结晶度、溶解度、冻融稳定性、透明度和热稳定性,且降低了全粉的碘蓝值,在一定程度上提高了马铃薯全粉的加工品质。本研究为马铃薯全粉的开发利用提供了理论依据。     

柚子皮基可食性膜的制备及性能研究

为了促进果蔬加工副产物的高附加值利用,以柚子皮干粉为材料,海藻酸钠为增稠剂,甘油为增塑剂,采用流延法制备了柚子皮基可食性膜,分析柚子皮干粉质量分数、海藻酸钠、甘油质量分数对柚子皮基膜力学性能、阻湿性能和透光率等的影响,并对柚子皮基膜的制备配方进行优化。结果表明,柚子皮基膜的最佳制备配方为:柚子皮干粉质量分数3%、海藻酸钠质量分数0.15%(以柚子皮粉浆料质量为基础,下同)、甘油质量分数0.5%,此配方制备的柚子皮基膜外观平滑、颜色淡黄,具有较好的综合性能,其拉伸强度为17.53±0.35 MPa,断裂伸长率为19.46%±0.43%,水蒸气透过系数为(2.327±0.128)×10^-12g·cm^-1·s^-1·Pa^-1,透光率为63.2%±0.15%。本研究结果为柚子皮基可食性膜在食品包装等领域的应用提供了理论参考。     

高温杀菌对预浸泡豆杆货架期品质变化的影响

为研究高温杀菌对预浸泡豆杆产品在货架期内品质变化的影响,本试验对经过105℃、15 min和110℃、10 min 2个杀菌条件处理的预浸泡豆杆在货架期内的主要微生物、感官和理化指标的变化情况及相关性进行了分析。结果表明,随着储存时间的延长,2个杀菌条件处理的预浸泡豆杆的菌落总数、硬度和咀嚼性均显著增加(P<0.05),水分含量、pH值、感官评分和亮度L^*值均显著降低(P<0.05),蛋白质含量、脂肪含量和弹性变化不显著(P>0.05)。对2个杀菌条件下的各项指标进行相关性分析,其结果与各指标在货架期内的变化趋势基本一致,预浸泡豆杆的表观指标和内部理化指标存在显著的相关性,并确定感官品质和色泽是储存过程中影响预浸泡豆杆品质的关键指标。本研究证实经110℃、10 min杀菌处理的预浸泡豆杆在货架期内能更好地保留预浸泡豆杆的品质。该研究结果为预浸泡豆杆货架期内产品品质的稳定和货架期的延长等问题提供了理论依据。     

乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱工艺优化及其风味成分分析

为优化乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱工艺条件,并分析发酵对其风味物质的影响,在单因素试验基础上,分别采用正交试验法和均匀试验法对乳酸菌发酵和果酱浓缩条件进行优化,采用离子色谱法测定果酱有机酸的组成与含量,顶空固相微萃取-气相色谱-串联质谱法分析果酱风味物质成分。结果表明,果酱最佳发酵条件为:乳酸菌接种量1×10~5CFU/ml,蔗糖添加量8.00%,脱脂乳粉添加量5.00%,37℃发酵20 h。最佳浓缩条件为:初始pH值3.8,蔗糖添加量28.90%,增稠剂(低甲氧基果胶∶黄原胶=1.0∶1.0)添加量0.50%,氯化钙添加量0.04%。所得果酱呈明亮的紫红色,稳定性和口感良好,有桑葚果香和发酵特有的气味和芳香。与未发酵果酱相比,乳酸菌发酵提高了果酱中乳酸含量、乙酸含量和柠檬酸含量,发酵果酱产生的挥发性物质比未发酵果酱多8种,包括5种酯类,2种烯类和1种脂肪酸。乳酸菌发酵可显著增加桑葚复合果酱中的有机酸和香气成分,可以用来加工风味独特的新型乳酸菌发酵低糖桑葚复合果酱。     

生香酵母发酵桑葚低糖复合果酱工艺优化及风味、抗氧化活性变化分析

为改善低糖桑葚复合果酱风味,以异常威克汉姆酵母为发酵菌株,在单因素试验基础上,以模糊数学感官综合得分结合苯乙醇含量指标,采用正交试验优化复合果浆发酵条件,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法结合ROAV法分析发酵果酱加工过程中挥发性风味成分变化,并比较发酵果酱与非发酵果酱基本指标、有机酸、抗氧化成分及体外抗氧化活性。结果表明:生香酵母发酵复合果浆最佳条件为:接种量1×10~5CFU/ml、发酵温度28℃、发酵时间20 h、蔗糖添加量4%,所制备的发酵果酱糖度36.02%,可溶性固形物40.15%,p H3.32,感官综合评分86.82,苯乙醇含量为2.83μg/g。挥发性物质分析结果表明,真空浓缩导致风味物质成分损失,通过生香酵母发酵使复合果浆原料增加了苯乙烯、芳樟醇、苯乙醇和辛酸乙酯等香气化合物,最终发酵果酱保留了萜品烯、苯乙醇和辛酸乙酯等7种酯类香气成分,赋予果酱更加浓郁的果香和花香气味。生香酵母发酵提高了乳酸、甲酸、乙酸含量,增加了酸度,口感较非发酵果酱更加醇厚协调,改善了复合果酱风味。生香酵母发酵对样品总酚、总黄酮和VC等抗氧化成分含量及DPPH·清除能力和总还原力均无显著影响,能够保留更多花青素,并提高了果酱·OH自由基清除率。     

紫色马铃薯全粉加工的汁液腥味物质成分及酶解脱腥效果

【目的】明确冻融分离法制备紫色马铃薯全粉汁液副产物腥味物质成分,及其酶解脱腥效果。【方法】采用顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用法结合气味活度值法,分析加工中间样品、汁液副产物及γ-淀粉酶酶解汁液的挥发性物质组成变化。【结果】冻融分离法制备紫色马铃薯全粉过程中样品风味及其挥发性物质成分组成变化明显。从生鲜薯片、熟化薯片、解冻薯泥、分离汁液和酶解分离汁液中分别鉴定出16种(醛类和醇类为主)、27种(醛类、醇类和酚类为主)、18种(醛类和帖烯类为主)、33种(醇类和酚类为主)和39种(醛类、醇类、酮类和酚类为主)挥发性物质。来源于生鲜薯片中的1-辛烯-3-醇是形成汁液土腥味的关键物质,熟化阶段形成的顺-3-壬烯-1-醇和吲哚分别是汁液酸腐气味和刺激性气味的主要成分。γ-淀粉酶酶解处理可有效消除汁液中的3种致腥成分,同时新生成苯乙醛、壬醛、癸醛、月桂醛、大马士酮、香芹酚等关键性呈香物质,以及吡嗪类、噻唑类杂环芳香气成分。【结论】γ-淀粉酶酶解处理可有效脱除紫色马铃薯汁液腥味。     

利用马铃薯全粉加工废水培养解淀粉芽胞杆菌产抗菌脂肽条件优化

为实现马铃薯全粉加工废水资源高值化利用，以马铃薯全粉加工废水为基础培养基，采用Plackett-Burman设计和Box-Behnken响应面设计，对解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens PC2利用马铃薯全粉加工废水发酵产抗菌脂肽的培养基进行优化。结果表明，马铃薯全粉加工废水蛋白质、游离氨基酸、游离淀粉和还原糖含量分别为16.0、2.11、0.18和1.29 mg/mL，钾、钙和镁含量分别为1.07、0.05和0.10 mg/mL，铁、锌、锰和铜含量分别为7.10、2.34、0.25和0.09 μg/mL。蔗糖、谷氨酸钠和硫酸铵是影响菌株PC2发酵抗菌脂肽的3个主要因素。菌株PC2以马铃薯全粉废水为基础培养基无抗菌脂肽产生，采用响应面法优化获得了产抗菌脂肽的最佳培养基配方为：蔗糖30.2 g，谷氨酸钠3.96 g，硫酸铵6.0 g，马铃薯全粉加工废水1000 mL，所得抗菌脂肽粗提物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为21.74 mm。采用单因素试验结合响应面法，获得最适发酵条件为：接种量6.0%，装液量50 mL/250 mL，初始pH 6.8，发酵温度31℃，摇床转速170 r/min，发酵时间35 h。获得的抗菌脂肽粗提物抑菌圈直径可达22.81 mm，较优化前增加了1.08 mm，发酵液活菌数由优化前的2.6×10⁸ CFU/mL提高至3.2×10¹⁰ CFU/mL。试验结果为马铃薯全粉加工废水资源化利用奠定了基础。     

响应面法优化麦麸酯酶提取工艺

为提高小麦加工副产物麦麸的利用率,从中提取植物酯酶,并优化麦麸酯酶的提取工艺,本研究以NaNO_3-磷酸缓冲液为溶剂对麦麸酯酶进行水浴静置提取,在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken试验,进一步研究了NaNO_3浓度、提取时间、提取温度3个因素的交互作用对麦麸酯酶活力的影响。最终确定麦麸酯酶的最佳提取工艺为NaNO_3浓度0.15moL·L~(-1)、提取温度35℃、提取时间60min,此条件下单位酶活的预测值为23 338U·mL~(-1),验证值为23 018.7U·mL~(-1),达到预测值的98.63%。综上所述,此优化条件能够较好地从麦麸中提取植物酯酶,并保持较高的酶活性。     

麦麸酯酶的分离纯化及酶学性质研究

为了能更好地将麦麸酯酶用于检测食品中的农药残留,采用硫酸铵分段沉淀、透析、SephadexG-200凝胶层析、超滤浓缩等方法对麦麸中提取的酯酶粗液进行了分离和纯化,并对其酶学性质进行了研究。结果表明,得到的麦麸酯酶比活力为289.14U·mg~(-1),回收率为47.7%,纯化倍数为16.17。麦麸酯酶的分子量约为26.0kDa,最大紫外吸收峰为224nm和280nm,最适反应温度为30℃,稳定范围为25~40℃;最适pH为8.0,pH稳定范围为4.0~8.0。Cu~(2+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Al~(3+)、柠檬酸钠、四硼酸钠均对麦麸酯酶有抑制作用,而Fe~(2+)、Mn~(2+)、柠檬酸、硫酸铝钾对该酶有促进作用;以α-乙酸萘酯为底物的动力学参数K_m和V_(max)值分别为0.85mg·mL~(-1)和0.93mg·mL~(-1)·min~(-1)。4℃时,麦麸酯酶半衰期为10.4d,而25℃时,酯酶半衰期为8.6d。本研究结果对麦麸酯酶的应用具有一定参考价值。