食品科技 全面开拓产业发展新局面——“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”重点专项着力解决产业技术关键

正经过数个"五年计划"的持续支持和不断积累,我国在食品加工高新技术研发方面取得了长足进步,已将一大批高新技术应用于食品生产实际过程中。但当前我国食品产业仍存在食品科学基础研究相对薄弱、食品加工与装备研发滞后、中华传统与民族特色食品工业化刚刚起步等不足和问题。"十三五"国家重点研发计划"现代食品加工及粮食收储运技术与装备"重点专项立足食品产业发展的重大科技需求,以现代食品加工"连续化、标准化、安全化、工业化"产业特点和食品装备自动高效、节能降耗、安全卫生、综合利用为目标,为食品产业可持续发展提供有力的科技支撑。     

依托省部级重点实验室的研究生培养思路探索

结合省部级重点实验室多年来在培养研究生过程中的实践与体会,从日常管理、技能培训、内部制度建设等方面阐述分析了省部级重点实验室在创新研究生培养思路中的探索尝试。     

利用小麦麦麸制备阿魏酸工艺条件的初步研究

[目的]研究通过酶法和碱提取方法利用小麦麦麸制备阿魏酸的工艺条件。[方法]用酶对小麦麦麸进行预处理,去除淀粉、蛋白质和糖类物质,用氢氧化钠提取阿魏酸,麦麸与碱液的比例为1∶20,通过正交试验分别确定酶法处理干燥小麦麦麸和碱液提取阿魏酸的最优工艺条件。[结果]用酶法预处理干燥小麦麦麸的最优工艺条件是:耐高温α-淀粉酶、蛋白酶和糖化酶的加酶量分别为2 000、1 398和50 000 U/g麦麸;用碱法从经酶预处理的麦麸中提取阿魏酸的最佳工艺条件是:氢氧化钠浓度为1.5%,提取温度为85℃,提取时间4h,同时在氢氧化钠中加入0.5%的KBH4,可有效增加阿魏酸的在提取液中的保留量,阿魏酸得率可达9.414%~10.937%。[结论]该研究为提高小麦麦麸的利用率和附加值提供科学依据。     

瑞氏木霉中β-葡萄糖苷酶基因功能研究进展

瑞氏木霉(Trichoderma reesei)是研究纤维素降解的主要模式生物,具有很强的分泌纤维素酶的能力,但诱导纤维素酶基因转录表达的信号分子是什么,整个纤维素酶系的表达是如何被调控的等问题至今仍没有得到明确和合理的答案。初步的研究结果显示β-葡萄糖苷酶在纤维素酶诱导过程中具有重要作用。瑞氏木霉基因组序列测定结果表明,其胞内外存在7种β-葡萄糖苷酶。针对瑞氏木霉中β-葡萄糖苷酶的分类、结构特点、转录差异及其在纤维素酶快速诱导过程中的功能进行了综述和分析。     

基于E-NOSE与SPME-GC/MS技术分析温湿度动态变化过程中稻谷的挥发性成分

【目的】明确稻谷在温湿度动态变化过程中挥发性物质的组成和差异,找出与稻谷品质密切相关的特征性挥发物,为更好地安全运输稻谷提供参考。【方法】根据粮食实际运输条件对稻谷进行实验室动态温湿度模拟试验,稻谷样品以14%、16%、18%、20%、22%五种不同梯度的初始水分含量进行为期2个月的动态低温、中温和高温(分别是10℃左右波动、20℃左右波动和30℃左右波动,湿度均在80%左右波动)模拟试验,应用顶空固相微萃取-气质联用分析(SPME-GC/MS)和电子鼻技术(E-NOSE)对温湿度动态条件下不同初始水分含量和时间的稻谷每15 d进行挥发性成分检测,结合主成分分析法(PCA)对其检测结果进行分析。【结果】在不同试验温度条件下,不同水分含量稻谷在不同时间的特性雷达图均有不同变化,在15 d时,同一水分不同温度稻谷的响应值差异最大,而随着模拟试验时间的延长,14%—18%水分稻谷样品在不同温度条件下差异减小;电子鼻主成分分析能明显区别不同水分含量、不同温度、不同时间的稻谷样品。在低温、中温和高温试验条件下,稻谷的挥发性物质(含烃类、苯环类、醛类、酮类、醇醚类、酸酯类和杂环类等化合物)分别检测出275种、262种、215种,而原样品中仅有46种,其中烷烃类物质在低温条件下差异较大,中温、高温次之;烯炔烃类、苯环类、醇醚类、杂环类挥发性物质随温度上升而差异越大;醛类、酮类、酸酯类挥发性物质在中温时差异最大,低温低水分稻谷中烷烃类特征性挥发物质随时间延长由直链烷烃转变为环烷烃;试验后期烯炔烃特征物质主要为含氧或环状物质;苯环类物质2,6-二叔丁基对甲酚、辛基酚、肉桂腈是新鲜稻谷中的特征性挥发性物质,随着稻谷品质劣变,苯环类特征物质多为含甲氧基或者萘环物质;醇醚类、醛类、酮类特征性物质多为2-甲基-1-十六醇、苄醇、癸醛、胡椒酮等具有果香味或者刺激性特殊气味的物质;在低温或试验早期的稻谷酸酯类挥发性物质多为氨茴酸甲酯、水杨酸甲酯、二氢猕猴桃内酯等具有香甜味物质,试验后期酸酯类特征物质出现肉豆蔻酸、癸酸等无味或有刺激性气味的物质;杂环类特征性物质多为呋喃、喹啉等具有特殊味道的物质。【结论】电子鼻能快速、有效地对不同水分含量、温度的样品进行区分,各类挥发性物质种类和含量受水分含量、温度等条件影响较大。低水分含量(14%—16%)稻谷样品在30 d以内有利于控制挥发性成分变化,高水分含量(20%—22%)加快稻谷中挥发性成分变化。     

温湿度动态变化过程中不同含水量稻谷的储运特性

【目的】中国是稻谷产销大国,稻谷安全储运至关重要。通过实验室模拟动态温湿度条件,研究动态储运条件下稻谷的品质变化和水分迁移规律,为优化稻谷安全储运条件提供参考。【方法】本研究通过动态温湿度的实验模拟,采用14%、16%、18%、20%、22%等5种不同水分稻谷进行3个月低温（10℃左右波动）、中温（20℃左右波动）和高温（30℃左右波动）的动态储运,观测微生物生长、质构品质、脂肪酸值和低场核磁共振数据的变化,阐明温度和水分对稻谷储运特性的影响。【结果】细菌总数随着储运时间延长而增加,不同温度和不同水分含量稻谷细菌总数的增加趋势不同;细菌总数随着温度的增加而增加。霉菌数量随着储运时间延长呈升高趋势,在中、高温下,稻谷霉菌数量显著增加,而且温度越高,霉菌数量上升趋势越明显;初始水分14%和16%的稻谷在低温、中温、高温3个动态模拟条件下,霉菌发生都处于较低水平;初始水分含量18%以上稻谷在中温和高温动态模拟储运15 d时霉菌发生显著高于水分含量为14%和16%的稻谷。稻谷蒸煮硬度和弹性随着储运时间延长逐渐上升,初始水分含量越大硬度上升越快（P＜0.01）,储运过程中硬度与稻谷中的初始水分含量显著负相关,初始水分含量越高,硬度值越小,稻谷质地越好;初始水分含量对稻谷弹性影响显著（P＜0.01）;黏着性则随着储运时间的延长呈下降趋势,温度和水分对黏着性均有显著影响（P＜0.05）。脂肪酸值与初始水分含量呈正相关（P＜0.01）,稻谷初始水分含量越高,脂肪酸值增加越明显;温度对高水分稻谷脂肪酸值影响尤为明显,温度越高,脂肪酸值上升越快。低场核磁信号总量（T_2w）随储运时间的增加而减小,T_2w信号总量与水分含量呈极显著的线性正相关（P＜0.01）。核磁共振图像显示,稻谷储运15 d时,水分主要集中在表皮层和糊粉层;储运30 d后,表层水分损失,水分分布更为均匀。【结论】水分含量14%或16%的稻谷短期（15或30 d）储运可以提高稻谷主要质构品质;温湿度动态变化（中温和低温）的长时间储运过程中稻谷初始水分应限定在16%及以下。     

戊二醛改性壳聚糖的制备及其对雌激素吸附性能研究

以乙酸乙酯作为致孔剂,戊二醛作为改性剂,制备了改性壳聚糖微球,并对合成条件以及吸附性能进行了研究。结果表明:壳聚糖、乙酸乙酯、50%戊二醛为30:1:3条件下制得的改性壳聚糖微球吸附效果最佳;改性壳聚糖对雌二醇、此三醇和己烯雌酚均具有良好的吸附性能和较快的吸附速度,而对雌三醇的吸附性能最强。     

60Co-γ辐照处理对低温储藏糙米品质及微结构的影响

【目的】中国是稻谷消费大国,稻谷储藏关系国家安全和社会稳定。辐照处理在食品储藏加工领域广泛应用。本研究欲通过分析60Co-γ辐照处理后糙米在1年的储藏过程中蒸煮品质和质构品质的变化,阐明60Co-γ辐照处理对储藏糙米品质的影响机理,为确定适用于糙米储藏的γ辐照剂量水平参数和技术方法提供理论依据。【方法】晚粳稻谷收获后,经去壳处理制成糙米,装入塑料薄膜样品袋,用辐照剂量分别为0.2、0.5、1.0和2.0 kGy的60Co-γ射线进行辐照。在测量初始指标后,恒温(15±0.5℃)储藏的1年期中,每3个月进行一次品质测定：用直链淀粉仪测定直链淀粉含量,用RNA黏度测定仪测定糊化参数,用物性测定仪测定米饭的质构品质,用扫描电镜观察辐照糙米淀粉颗粒的微观结构。【结果】①糙米糊化峰值黏度随储藏时间延长而增加,不同辐照剂量处理后糊化峰值黏度增加趋势不同,热浆黏度和崩解值随储藏时间延长而增加;60Co-γ辐照降低了储藏糙米蒸煮时糊化峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、回升值及崩解值,糊化温度随辐照剂量增加而升高,糊化温度高糙米耐蒸煮,其蒸煮品质越高,各糊化品质中以辐照对糙米的糊化消减值和最终黏度影响最大,0.2 kGy就能显著提高糙米的冷糊稳定性（P＜0.05）、改善蒸煮品质,最终黏度的变化趋势与消减值类似。②直链淀粉含量随储藏时间延长呈升高趋势,60Co-γ辐照后糙米直链淀粉含量上升;对低表观直链淀粉含量的大米,硬度与直链淀粉含量相关性不明显（P＞0.05）。③糙米在1年储藏期内,蒸煮硬度随储藏时间呈上升趋势,而辐照后糙米蒸煮硬度降低,0.5 kGy及以上剂量（1.0和2.0 kGy）的蒸煮糙米的硬度与未辐照糙米相比差异达显著水平（P＜0.05）;辐照处理可以达到延缓黏着性下降的效果,所以,0.5 kGy的辐照就可改善储藏糙米的蒸煮品质。④辐照处理对淀粉颗粒的结构和形态有修饰作用,淀粉颗粒间空间变大,糙米在蒸煮时可渗入更多水分,进而可以改善蒸煮品质。【结论】60Co-γ辐照处理可改变糙米淀粉颗粒形态和结构,0.5 kGy以上且不超过2.0 kGy的辐照剂量可改善储藏糙米的蒸煮品质和质构品质。