碾轧时间和频率对玉米淀粉机械力化学效应的影响

为了研究碾轧对玉米淀粉机械力化学效应的影响,该研究以玉米淀粉为原料,采用扫描电镜、偏光显微镜、激光共聚焦显微镜、X-射线衍射、傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、快速黏度分析仪等手段来研究碾轧处理时间和转速对样品的表面形貌、粒度分布、结晶结构、糊化特性和热特性等结构和性质的影响。结果表明,在频率为20 Hz条件下,碾轧处理3~9 h时,碾轧对淀粉结晶结构破坏作用较弱,主要是对颗粒的无定型区产生了破坏作用,破坏了无定型区的双螺旋结构,中央腔变大,孔道模糊。碾轧处理3~6 h时,淀粉颗粒形状发生不规则变化,粒径也发生了相应的变化,热焓值下降,而结晶度下降不显著。在碾轧处理9 h时,球状凸起变大,水溶指数、膨胀度、透光率、峰值黏度和热焓值都有所减小,而淀粉乳稳定性增强。碾轧处理12~24 h时,淀粉颗粒表面球状凸起变的不明显,淀粉颗粒结晶区内部双螺旋结构破坏,孔道增多变粗,粒径增大,热焓值下降。总之,频率为20 Hz时的碾轧处理对淀粉颗粒的无定形区、结晶区产生不同程度的机械力化学作用,导致玉米淀粉颗粒内部依次发生了受力、聚集和团聚效应。而频率为30 Hz时,由于剪切力更强,碾轧处理对淀粉结构和性质的影响更为显著。     

气流粉碎对玉米淀粉结构及理化性质的影响

为研究气流粉碎对玉米淀粉结构及理化性质的影响,该文以普通玉米淀粉为原料,通过流化床气流粉碎处理,采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、粒度分析仪、X-射线衍射仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪、快速黏度分析仪等分析手段研究经微细化处理前后玉米淀粉颗粒形貌、晶体结构、热力学特性、糊化特性、溶解度和膨胀度、冻融稳定性、持水能力等结构及性质的变化。结果表明,微细化处理后,淀粉颗粒形变的不规则,粒径明显减小,中位径(D50)由14.37μm减小到5.25μm,偏光十字减少,相对结晶度由33.43%降低至15.46%,淀粉颗粒结晶结构被破坏,由多晶态向无定形态转变,粉碎过程淀粉无新的基团产生;热焓值、糊化温度均降低,热糊稳定性好;溶解度、膨胀度均升高,持水能力增加,冻融稳定性好,产生较好的热糊稳定性和冷糊力学稳定性,该研究为玉米淀粉的深度加工与应用提供了理论依据及技术支撑。     

超声处理对糯米与非糯米淀粉结构和消化性的影响

为了探究超声处理对糯米和非糯米淀粉颗粒结构和功能特征的影响,改善稻米淀粉的品质,本试验以糯稻(Y26)、非糯稻(Y9)淀粉为材料,对其进行超声处理,分析处理后淀粉的结构热力学性质及消化特性。结果表明,与对照组相比,两种淀粉经超声处理后各性质变化趋势相似,淀粉颗粒表面产生凹陷、直链淀粉含量升高、结晶度下降、傅立叶变换红外光谱(FTIR)的1 047 cm^-1/1 022 cm^-1比值先增加后降低,弹性模量(G')降低,凝胶强度减弱,糊化终止温度与起始温度之差(Tc-To)减小,快速消化淀粉(RDS)和抗性淀粉(RS)含量增加,但两种淀粉的变化程度有一定差异。本研究初步奠定了生产中根据对淀粉性质的需求来确定合适超声处理条件的理论基础。     

电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉性质的影响研究

为探究不同剂量电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉颗粒结构和功能特征的影响,本研究以奉化芋艿淀粉为材料,对其进行电子束辐照预处理,分析处理前后改性淀粉的颗粒结构、热力学性质、溶胀特性、消化性和乳化性。结果表明,电子束辐照预处理显著改变了辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉酯的理化与功能特性。随着辐照剂量从2 kGy逐步增加至50 kGy,辛烯基琥珀酸改性淀粉(OSTS)颗粒屑状点逐渐增多、表面形成的皱痕和突起加深,并出现颗粒破裂;快消化淀粉(RDS)含量和水溶性指数不断增加,结晶度、缓慢消化淀粉(SDS)、糊化峰值温度(T_p)不断下降;直链淀粉含量和溶胀力呈现先增加后减少的趋势,糊化焓、抗性淀粉、乳化稳定性和FTIR光谱中1 047 cm^-1/1 022 cm^-1 峰强度呈现先降低后升高的趋势。本研究为采用电子束辐照预处理技术改善辛烯基琥珀酸改性淀粉的功能特性提供了一定的理论依据。     

超声场对马铃薯淀粉颗粒形貌与结晶结构的影响(简报)

为了深入了解超声场中食品组分结构的变化,采用偏光显微镜、X-射线衍射等现代仪器分析技术研究了超声场中马铃薯淀粉颗粒形貌和结晶结构的变化规律.结果表明:超声场中马铃薯淀粉颗粒形貌受到不同程度的破坏,随着超声波作用时间的延长,淀粉颗粒表面出现的蜂窝状凹陷,小孔的数量增加,部分淀粉颗粒变形甚至消失:偏光十字和X-射线衍射显示马铃薯淀粉的结晶结构没有变化,超声场主要作用在马铃薯淀粉的非结晶区.     

饲料限水糊化动力学及其颗粒结构特性的表征

饲料的糊化作为一种功能特性广泛存在于饲料的热加工中,水分、温度和时间是影响饲料糊化的重要工艺参数。为探究饲料在水热处理过程中的糊化动力学参数及饲料颗粒结构的内在变化,该研究基于均匀板加热法,将25%和30%水分的育肥猪配合饲料,分别在75、80、85、90和95℃温度下,进行0.5、1、3、5、7和10min加热时间的热处理,分析热处理后饲料样品的糊化程度、糊化动力学参数、结晶特性、双折射特性和微观形貌等理化性质。结果显示,水分是饲料糊化的第一限制性因素,25%和30%水分饲料的最大糊化度分别为0.320 6±0.016 2和0.668 8±0.015 0,饲料的糊化过程遵循非线性一级动力学模型,且在热处理时长达到3 min左右时,糊化度趋向糊化终端的渐进值;由Arrhenius公式回归得到的25%和30%水分饲料糊化活化能分别为11 356.58和52 705.59 J/mol,是限制水分条件下的"不完全糊化活化能"。具有不同双折射消失程度的颗粒共存于同一热处理样品体系中,淀粉颗粒双折射性的消失从颗粒中心开始,热处理样品微观结构的变化主要表现为颗粒中心无定形区的优先破坏,中心结构的破坏导致颗粒表面塌陷,并促进了存在于淀粉颗粒无定形区直链淀粉的浸出;经过热处理样品的结晶图谱由A型转变为V型;晶体结构的破坏和重组同时发生但程度不同,样品的相对结晶度表现为先降低,并在特征温度明显回升后再次下降。研究结果为饲料热加工中原料的相互作用及变化机制提供了基础数据,对饲料调质和膨化工艺的优化具有潜在的应用价值。     

高压均质-冷冻干燥技术制备大豆分离蛋白微粒及其功能特性

为了进一步改善大豆分离蛋白的分散性及功能性质,该研究以大豆分离蛋白为原料,通过对天然大豆分离蛋白进行高压高剪切处理并联合冷冻干燥技术,制备大豆分离蛋白微粒,考察压力(60～100 MPa)对大豆分离蛋白微粒尺寸、功能性质及结构特性的影响,探究其构效关系。结果表明:随着压力逐渐增加,大豆分离蛋白平均粒径大幅度减小,粒径分布曲线向左侧移动,与天然大豆分离蛋白相比,在100 MPa时大豆分离蛋白粒径减小了1 631%,粒径曲线分布较宽。在60～100MPa压力范围内随着压力的增加。与天然大豆分离蛋白相比,大豆分离蛋白微粒的分散性指数(Protein Dispersibility Index, PDI)和功能性质均显著提高(P0.05),其中在100 MPa时大豆蛋白质的溶解性提高了172.98%,乳化活性和乳化稳定性分别增加了约28.71%和77.82%,持油性增加了约123.76%,起泡性随时间的变化其泡沫高度也均有所提高。由扫描电镜图可以观察到,未经过高压均质的大豆分离蛋白粒子呈聚集状态,球状的表面向内凹陷,经过高压均质联合冷冻干燥处理后的大豆分离蛋白微粒呈现网络结构。在高压和高剪切力的作用下,大豆分离蛋白微粒的疏水基团大量暴露,表面疏水性随之增加,静电斥力增加,α-螺旋和β-转角向β-折叠和无规则卷曲结构的转化是蛋白质的溶解性等功能性质提高的主要原因。溶解性等功能性质的提高有利于大豆分离蛋白更好的应用于食品加工行业,进一步为蛋白的理化性质及结构优化提供新思路。     

温度-压力解耦条件下汽爆玉米秸秆物化作用及酶解效果

为研究温度-压力解耦条件下汽爆玉米秸秆物化作用及其酶解效果,分别采用不同蒸煮温度(453、471和485 K)和不同爆破压力(1.0、1.5和2.0 MPa)对玉米秸秆进行汽爆处理,测定并分析对其物理结构(微观形貌和多孔特性)、化学组成(组分含量、官能团结构和结晶程度)和热力学性质的影响.结果显示:随蒸煮温度增加,汽爆...     

超高压处理改善苦荞淀粉理化性质及益生菌群落

为研究超高压(ultra-high pressure,HHP)处理对苦荞淀粉理化性质及功能性的影响,该文以6个不同压力处理后的苦荞淀粉为材料,利用扫描电镜、X射线衍射仪等分析了其淀粉颗粒大小、晶体结构、溶解度、透光率、冻融稳定性等特性,并通过建立体外模型模拟人体消化以及肠道发酵过程,利用气相色谱质谱联用技术和平板计数法,对小鼠粪便发酵液短链脂肪酸(short chain fatty acid、SCFAs)含量及主要菌群进行了测定。试验结果表明:超高压处理后苦荞淀粉颗粒出现凹陷与粘连状态,并逐渐失去原有形态,但其结晶类型仍为典型的A型,其结晶度在200 MPa时达到最大值41.8%;溶解度和膨胀度均随着压力的增加呈先减小后增大的趋势,并且其透光率会下降,其中在200 MPa时,溶解度和膨胀度都达到了最低0.83%和171%,而冻融稳定性会有一定的改善。此外,超高压处理后苦荞淀粉使肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌的数量显著增加(P0.05),而大肠杆菌、肠球菌的生长受到显著抑制(P0.05)。同时,肠道内的pH值显著下降(P0.05),SCFAs中乙酸、丙酸、丁酸显著增加(P0.05),综上所述,超高压处理后苦荞可作为一种良好的天然改善肠道菌群的食物来源。     

藕淀粉的加工性能研究

该文从化学成分、淀粉颗粒大小、淀粉糊、热力学、淀粉颗粒形态和表面结构以及对酶水解耐受力等方面,对藕淀粉的加工性质进行了较为详尽的研究。结果表明,藕淀粉(重庆产)的水分含量为15.32%、蛋白质0.16%、脂肪0.07%、粗纤维0.02%、灰分0.54%、磷0.053%,其直链淀粉含量(30.61%)高于玉米淀粉的。藕淀粉的平均粒径为50.27 μm,而玉米淀粉的为38.97 μm。藕淀粉颗粒呈小圆形和椭圆形,但在某些淀粉颗粒一端有凹陷。淀粉的X-衍射图谱为B型,糊化温度为54.09℃,透明度为57.9%,淀粉糊达到最大黏度即呈现平缓的特征,黏度峰值远低于玉米淀粉糊的。该研究对实际生产中,提高藕淀粉得率和纯度以及应用具有指导意义。     

Morphologies and Thermal Properties of Hydroxypropylated High‐Amylose Corn Starch

High‐amylose (80%) corn starch was modified by hydroxypropylation with different molar substitution (MS). The unique microstructure of high‐amylose starch keeps its granules intact after hydroxypropylation. However, the microstructures and thermal properties strongly depend on the MS of hydroxypropylation. With increasing MS, the granule size was increased, which is partly due to disrupted granule structure, particularly in the amorphous region. Unlike normal starch, the modified high‐amylose corn starch showed a narrow gelatinization range measured by differential scanning calorimetry (DSC), which can be explained by destruction of amylose‐lipid complex. Internal microstructures and morphologies of hydroxypropylated starch were investigated using confocal laser scanning microscopy and to further explore the mechanism of chemical reaction and phase transitions.     

Effect of Lime on Gelatinization of Corn Flour and Starch

Analysis of swelling power, water retention capacity, and degree of gelatinization of corn flour cooked in water with and without lime indicated, over a concentration range of 0–1% (w/v), that at low concentrations, lime increases swelling and digestibility of starch granules. Measurement of starch solubility revealed an increase in the amount of starch dissolved by lime cooking. Swelling, retention, and gelatinization exhibited maxima at or near 0.2% (w/v) lime, and then decreased as lime concentration increased. Hot-stage polarized light microscopy and differential scanning calorimetry of isolated starch revealed increasing gelatinization temperatures with increasing lime concentrations. It is hypothesized that the high pH of the system causes starch hydroxyl groups to ionize, thereby creating binding sites for Ca⁺⁺/CaOH⁺ and producing Ca-starch crosslinks. It is also suggested that, at low lime levels (<0.4%, w/v), granule crystalline regions are disrupted and the granule matrix is stretched by exchange of protons for calcium ions; when the lime level surpasses 0.4% (w/v), the granule shell becomes stabilized by Ca⁺⁺-starch interactions, producing stronger, more rigid granules.     

甘薯淀粉性质与其粉丝品质的关系

为了弄清不同品种甘薯淀粉所制粉丝品质差异的原因,该研究通过对各种甘薯淀粉的理化性质、热力学特性、分子结构与甘薯粉丝品质的测定,并以绿豆淀粉做对照,对三者与其粉丝品质进行了相关性分析。结果表明：淀粉理化性质对粉丝品质影响较大,按相关系数大小依次是：膨润力＞溶解度＞表观直链淀粉含量＞蛋白质含量＞颗粒大小。回生对粉丝品质的影响远远大于糊化对其的影响。快速黏度分析参数与粉丝品质有显著的相关性,可作为预测其相应的粉丝品质的重要手段之一。淀粉分子结构对粉丝品质影响更大,按显著程度依次是：直链淀粉（A _m ）含量＞支链淀粉（A _P ）短链量＞A_P长链量＞A_m分支数＞A_P短链长度＞A_m链长＞A_P长链长度。     

Characteristics of taro (Colocasia esculenta) starches planted in different seasons and their relations to the molecular structure of starch

Physico-chemical properties and molecular structure of starches from three cultivars (Dog hoof, Mein, and KS01) of taro tubers planted in summer, winter, and spring were investigated. The effects of the planting season on the physico-chemical properties and the molecular structure of starch were determined, and the relations between the physico-chemical properties and the molecular structure of starch are discussed. Results indicate that taro starches from tubers planted in summer had the largest granule size, a low uniformity of gelatinization, and a high tendency to swell and collapse when heated in water. Taro starch planted in summer also showed an elasticity during gelatinization that was higher than that of starches planted in the other seasons. In addition to the planting season and the variety, rheological and pasting properties of taro starches studied are influenced not only by the amylose content but also by the chain-length distribution of amylopectin, whereas swelling power and solubility only depend on the amylose content of starch. Taro starch with relatively high amylose content, high short-to-long-chain ratio, and long average chain length of long-chain fraction of amylopectin displayed high elasticity and strong gel during heating.     

Functional Properties of Cross-Linked and Hydroxypropylated Waxy Hull-less Barley Starches

Waxy hull-less barley (HB) starches containing 0 or 5% amylose were cross-linked with phosphorus oxychloride and the cross-linked starches were hydroxypropylated with propylene oxide. For comparison, waxy corn and potato starches were similarly modified. For all starches, cross-linking inhibited granule swelling and prevented swollen granules from disintegration, resulting in dramatic improvement in pasting properties and tolerance to cooking shear and autoclaving. Cross-linked waxy HB starches were more tolerant to cold storage and cooking shear than cross-linked waxy corn starch. Hydroxypropylation of the cross-linked starches reduced granule crystallinity and gelatinization temperature, and improved granule swelling, paste clarity, and freeze-thaw stability. The double-modified waxy HB starches showed higher cold tolerance than similarly modified waxy corn and potato starches, as judged by freeze-thaw stability and clarity after cold storage. These results indicated that the cross-linked and double-modified waxy HB starches together may have a wide range of food applications. This study indicated that the behavior of granule swelling and disintegration of swollen granules played an important role in governing paste viscosity, clarity, and freeze-thaw stability of waxy HB starches.     

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄(M2)和地膜垄作(M1)覆盖栽培模式,以露地平播为对照(MO),采用扫描电镜、激光粒度仪、粘度分析仪,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉的颗粒形态、分布及糊化特性指标.结果表明,从块茎发育全程...     

高压微射流压力对大豆蛋白-大豆多糖体系功能性质的影响

为提升大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）的功能性质,该文引入大豆可溶性多糖（soybean soluble polysaccharides,SSPS）,构建大豆分离蛋白-大豆可溶性多糖体系（SPI-SSPS）,研究动态高压微射流（dynamic high-pressure microfluidization,DHPM）处理对SPI-SSPS功能特性的影响。分别采用0,60,100,140和180 MPa的 DHPM压力处理SPI-SSPS,探究不同压力对SPI-SSPS起泡特性、乳化特性、溶解性、粒度分布和表面疏水性的影响。结果表明,DHPM处理能提高SPI的溶解性和起泡特性,且SSPS的存在能显著提高DHPM对SPI功能性质的改善效果（P<0.05）。100和60 MPa的DHPM处理能使SPI-SSPS呈现较高的起泡能力和起泡稳定性,分别为未处理样品的1.2和2.4倍。140 MPa的DHPM处理使SPI-SSPS溶解性较强,为未处理样品的1.8倍。然而,DHPM处理会显著降低SPI-SSPS的乳化特性、粒径和表面疏水性（P<0.05）。随着处理压力的增加,SPI-SSPS的粒度和表面疏水性逐渐降低,在180MPa的DHPM处理下SPI-SSPS具有较小的粒径和较低的荧光强度。综上所述,DHPM结合SSPS改性技术可用于改善SPI的功能性质（如溶解性、起泡性）,促进SPI在食品工业的应用。该文的研究结果可为SPI的功能性质改性提供参考。     

不同淀粉糊化及凝胶特性与粉条品质的关系

为了研究粉条加工过程中原料淀粉的糊化及凝胶特性对粉条品质的影响,该文对绿豆、红薯、马铃薯、大米和玉米等5种原料淀粉的糊化凝胶特性及其粉条品质进行了测定,并对淀粉糊化凝胶特性与淀粉粉条品质之间的关系进行探讨。结果表明:5种淀粉原料所制的粉条中,绿豆粉条的品质是较好,其次就是马铃薯粉条和红薯粉条,大米粉条和玉米粉条的品质较差;淀粉的糊化特性与粉条品质之间具有显著相关性,按显著程度的大小(P值大小)依次是:峰值黏度谷值黏度衰减值回生值、最终黏度;淀粉凝胶的硬度、弹性、黏性和咀嚼性对粉条品质的影响较大,按显著程度的大小(P值大小)依次是:硬度黏性咀嚼性弹性。在粉条加工原料选择及粉条品质改善中可以考虑用谷值黏度、回生值以及淀粉凝胶特性特征值回复性、咀嚼性和黏性作为考核衡量指标。研究结果为粉条生产中原料选择及品质改善提供参考依据。