挤压豆渣中可溶性膳食纤维制备工艺的优化

为了获得碱法制备挤压豆渣中可溶性膳食纤维的最适工艺参数,以液固比、温度、时间和碱浓度为试验因子,以可溶性膳食纤维产率为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验。结果表明：4个因素对可溶性膳食纤维产率的影响大小依次为碱浓度＞液固比＞温度＞时间。通过典型性分析得出可溶性膳食纤维最适制备条件为：液固比26∶1、温度89℃、时间68 min、碱浓度1.12%。在此条件下,可溶性膳食纤维产率的预测值为33.96%,验证试验所得可溶性膳食纤维产率为34.12%。回归方程的预测值和试验值差异不显著,所得回归模型拟合情况良好,达到设计要求。在本试验优化的条件下,以经挤压豆渣为原料制备的可溶性膳食纤维产率（34.12%）显著高于以未经挤压豆渣为原料的产率（13.51%）。     

玉米粉制备生物质石墨烯与结构表征

针对目前石墨烯价格昂贵的缺点,该研究用高温炭化和氧化还原法以玉米粉为原料制备了生物质石墨烯.通过X射线光电子能谱对生物质石墨烯的组成元素进行分析,通过拉曼光谱、X射线衍射、原子力显微镜和透射电镜分析其结构和形貌.结果显示,生物质石墨烯的碳质量分数达95.1％;在衍射角为23.1°的(002)晶面处具有石墨烯的衍射峰,与...     

玉米挤压淀粉酶法改性制膜的工艺优化

为了提高可降解性玉米淀粉膜的力学性能,并获得玉米挤压淀粉酶法改性制膜的最适工艺参数,该研究以普鲁兰酶为酶制剂来改善玉米挤压淀粉膜,以酶作用温度、pH值、酶添加量、酶解时间及玉米挤压淀粉浓度为试验因子,膜的抗拉强度为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验。结果表明：5个因素对酶改性挤压淀粉膜抗拉强度的影响大小依次为玉米挤压淀粉浓度＞酶添加量＞酶解时间＞pH值＞酶作用温度;最佳酶解制膜工艺条件为：酶作用温度46.57℃,pH值4.44,酶添加量6.63 u/g,酶解时间9.31 h,玉米挤压淀粉浓度7.00%,在此条件下,膜抗拉强度的预测值为24.3654 MPa,验证试验所得膜抗拉强度为24.2539 MPa,比未改性膜的抗拉强度提高了338.01%。回归方程的预测值和试验值差异不显著,所得回归模型拟合情况良好,达到设计要求。膜的抗拉强度与酶解挤压淀粉中直链淀粉含量之间存在极显著正相关关系,相关系数为0.863。     

挤压制备高直链玉米淀粉脂工艺优化及结构功能特性

为提高淀粉-脂质复合物制备效率,拓宽其在低血糖指数食品中的应用,以高直链玉米淀粉和胡麻油为原料,双螺杆挤压为核心制备技术,复合指数为评价指标,采用单因素和正交优化试验获取最佳制备工艺条件,并对复合物结构及特性进行测定分析。结果表明,优化工艺参数为胡麻油与淀粉质量比0.24、喂料水分40%、机筒温度125 °C、螺杆转速150 r/min,在此条件下复合物的复合指数为85.63%。通过傅里叶红外光谱及形态学观察,表明胡麻油与淀粉分子发生结合,说明双螺杆挤压制备淀粉脂是可行的;挤压淀粉-脂质复合物表现较强的热稳定性、抗消化特性和较低的黏弹性。根据以上结果可知挤压处理促进淀粉与脂质分子的有效复合,进而改变淀粉分子的结构及理化特性, 研究结果可为淀粉-脂质复合物在低血糖指数食品中的应用提供参考。     

南极磷虾等径滚轴挤压剥壳工艺优化

该文采用响应面分析法对南极磷虾滚轴挤压剥壳工艺参数进行优化,以剥壳得肉率为试验指标,以滚轴转速、滚轴间隙、旋转圈数为自变量,在单因素试验的基础上进行响应面分析。获得最佳工艺条件为：滚轴转速1.6 r/s、滚轴间隙0.5 mm、旋转圈数1.7 r,预测的得肉率为36.44%,此参数条件下的实测平均得肉率为35.17%。在最佳工艺参数下,试验放置时间与剥壳得肉率的关系,结果表明：随着放置时间的增加,剥壳得肉率逐渐降低;手工剥壳得肉率从35.29%降至29.73%,机器剥壳得肉率从34.71%降至21.08%。机器剥壳得肉率较手工剥壳相对较低,且降幅更为明显。研究结果可为南极磷虾剥壳装备的研制提供参考。     

挤压膨化预处理工艺优化提高大豆蛋白粉品质

该文对大豆挤压膨化预处理工艺进行研究,制得优质膨化大豆蛋白粉。以大豆为原料,研究利用挤压膨化机对经破碎及调质的大豆进行处理,替代部分预处理工序,再经榨油机榨出部分油脂制得膨化大豆蛋白粉的方法。试验通过单因素和响应面优化试验研究挤压膨化大豆含水率、膨化温度、螺杆转速和模孔孔径对大豆脲酶活性的影响,结果表明:当调质含水率为9.0%、膨化温度160℃、螺杆转速270 r/min及模孔孔径18 mm时膨化后大豆脲酶活性为0.021 U/g,同时经透射电镜显示膨化后大豆中的脂肪外露明显,经榨油机压榨再经粉碎制得膨化大豆蛋白粉,豆粉中脂肪质量分数7.1%,氮溶解指数(nitrogen solubility index,NSI)80.5%,实现了通过挤压膨化替代软化、轧坯、蒸炒工艺,简化了生产工序。     

食品挤压技术装备及工艺机理研究进展

以营养、低能耗、快捷为特点的新型食品挤压技术如超临界流体挤压(supercritical fluid extrusion)、双阶或多级挤压、挤压机与3D打印机等设备联用、智能化控制模拟技术受到关注。该文梳理了食品挤压技术装备发展概况;比较了普通低水分和高水分挤压、超临界CO2挤压、双阶或多级挤压以及挤压-3D打印联用等工艺技术的特点;总结了食品挤压能量输入与蛋白构象变化关系机理。结果认为:1)通过改进挤压设备材料和结构及与中近红外设备、流变仪、拉曼光谱仪等设备联用,提高其通用性、可视性和智能性,实现挤压过程全程监控,是今后挤压设备研发的方向。2)控制挤压过程中能量输入方式或大小,是挤压工艺研究要解决的主要问题,也是挤压工艺放大生产的关键点。3)建立挤压能量输入方式或大小、物料组分结构变化及产品品质形成研究体系,研究结果为实现挤压过程中能量输入精准调控提供参考。     

速冻薯条制备工艺优化

采用三因子二次正交旋转组合设计，建立速冻薯条加工工艺中的干燥温度、干燥时间和预油炸时间对薯条的颜色、含水率和含油率影响的二次多项式响应曲面模型。参试因子对薯条的颜色、含水率和含油率影响显著(p<0.05)，利用期望函数途径同时对薯条的颜色、含水率和含油率的响应曲面模型进行模拟预测，获得优化的工艺条件：108～110℃热空气干燥11～12 min，180℃预油炸38 s。薯条经速冻和油炸(180℃，2 min)后，色差值为3.99～4.45，含水率为37.50%～38.50%，含油率为14.34%～14.85%，各响应变量同时达到商品薯条的指标值。     

对虾对辊挤压式剥壳工艺参数及预处理条件优化

为了确定较优的南美白对虾剥壳工艺参数,该文应用对辊挤压式剥壳装置对南美白对虾进行了剥壳试验。试验选取分级后长度为110~130 mm,第1节厚度为10~13 mm,质量为8~13 g的南美白对虾为试验对象,以剥壳率、虾仁完好率为试验指标,以辊径组合、开背长度和对辊间隙为主要影响因子,在单因素试验的基础上再进行正交试验研究。运用综合平衡法获得最佳参数为:辊径组合为100 mm/80 mm、对虾开背长度为6节、对辊间隙为1.0 mm,此参数条件下实测平均剥壳率为100%,虾仁完好率为60%。将对虾进行冷冻预处理后,在最佳参数下进行剥壳试验,分析冷冻温度和冷冻时间对剥壳率及虾仁完好率的影响,结果表明:经过在-30℃、10 min的条件下预处理后的对虾,其实测平均剥壳率为100%,虾仁完好率为95%。研究结果可为对虾剥壳设备的研制提供技术依据。     

小米挤压膨化加工营养方便粥的工艺研究

通过氨基酸分析评价，了解本项目主料小米氨基酸品质，利用双螺杆挤压膨化机熟化，并采用调整膨化物料含水率、膨化喂料量，再结合乳化剂的使用和添加玉米等技术措施，改进小米的膨化效果。采用正交试验，设计产品配方。结果表明，选用小米为主料，其蛋白质基本符合模式标准，优于大米、小麦、玉米等多种谷物。控制上述4种膨化辅助条件，解决了小米膨化的难题，而且蛋白质、淀粉等大分子物质部分降解更有利于吸收。经正交试验选择出主料与多种辅料的最佳组合，使产品蛋白质含量和蛋白质质量大幅度提高，达到了全价蛋白质的营养水平，维生素、矿物质等多种营养元素含量也显著提高，营养很丰富。同时由于多种辅料的配合，产品的调溶性、复水性、口感等感官质量高，而且产品中富含了各种辅料所含的多种保健成分。     

细微玉米粉的低温酶解

为了开发玉米粉低温酶解新工艺,采用双酶法对粒度不同的市售玉米粉(中位粒径273.6 μm)和细微玉米粉(中位粒径17.1 μm)进行液化、糖化处理,调查了30～70℃范围内的液化温度对液化速度和葡萄糖收率的影响。试验结果表明,市售玉米粉在40～70℃的温度范围内,细微玉米粉在30～70℃的温度范围内,液化速率常数与温度的关系可用Arrhenius方程式表示。细微粉碎使液化反应活化能从市售玉米粉的4.63×10⁴ J/mol降低到2.15×10⁴ J/mol。40℃时,细微玉米粉的液化速度大约是市售玉米粉的2.5倍。液化温度对细微玉米粉的葡萄糖收率没有显著影响。细微玉米粉的葡萄糖收率可达95.4%,大大高于市售玉米粉的79.2%。由此可见,通过细微粉碎可以降低玉米粉的液化温度,同时提高液化速度和葡萄糖收率。     

挤压法生产淀粉糖浆副产物酶解条件

为实现低值蛋白质资源玉米渣的高质化利用,采用2709碱性蛋白酶,水解挤压法生产淀粉糖浆的副产物玉米渣,确定水解工艺条件.并对水解液中的肽分子质量分布状况及氨基酸组成进行了分析.结果表明,按照本研究工艺路线,采用2709碱性蛋白酶能够较为彻底地水解目标副产物中的蛋白质,水解液中分子质量小于10000 u的水解物大于总量的94.8%,并且绝大部分水解物在二肽、三肽分子质量范围内分布,水解液中含有能够满足人体生理机能需要的多种氨基酸.     

减少玉米粗淀粉挤出物中抗性淀粉的工艺参数优化

为减少玉米粗淀粉经过挤压蒸煮后,在室温下冷却而产生的抗性淀粉Ⅲ,以降低其对挤出物制备糖化液葡萄糖当量值的影响,需要对挤压参数进行优化选择。该文以玉米粗淀粉为原料,采用五因素五水平二次正交旋转组合试验设计,研究挤压参数对挤出物中抗性淀粉Ⅲ质量分数的影响,得出产生抗性淀粉Ⅲ质量分数最小的挤压条件为：套筒温度60.0℃,原料含水率27.0%,模孔直径11.0 mm,螺杆转速200.0 r/min,轴头间隙10.0 mm,抗性淀粉Ⅲ质量分数可降低到1.48%。     

基于量纲分析的函数理论建立挤压脱胚玉米生产淀粉糖浆的糖化液过滤问题的经验公式

该文应用基于量纲分析的函数理论和蒋亦元修正的G.Murphy定理,扩大试验范围,减少试验次数,研究脱胚玉米挤压系统参数,对挤压脱胚玉米生产淀粉糖浆的糖化液滤速、DE值的影响规律。解决用脱胚玉米挤压膨化物生产淀粉糖浆难于糖化过滤的问题,为在实际生产中使用挤压膨化脱胚玉米生产淀粉糖浆提供参考。     

乙醇水溶液提取玉米胚芽油的工艺优化

为了解决水酶法提取玉米胚芽油生产成本高、提取时间长的缺点,该文采用乙醇水溶液作为提取剂提取玉米胚芽油。通过对粒径、料液比、温度、乙醇体积分数、p H值和时间等条件对油在油相、水相和渣相中分布的研究发现,物料粒径和乙醇体积分数对提高清油得率具有显著(P0.05)的影响,而提取时间对清油得率的影响最小(P0.05)。在单因素试验的基础上通过正交试验,得出乙醇水溶液提取玉米胚芽油的最佳工艺参数为:物料细粉4次(此时粒径为49.18μm)、料液比1∶7 g/m L、温度70℃、乙醇体积分数30%、p H值9.0、提取时间2 h。在该条件下,清油的得率为94.05%±0.32%,水相含油量为3.49%±0.77%,渣相含油量为2.55%±0.82%。分析乙醇水溶液提取的玉米胚芽毛油酸价、过氧化值和含水率等指标发现,该毛油的质量优于国标规定的玉米原油,并且和压榨一级成品油指标接近,只需要经过简单精炼就可以达到食用油要求。研究结果为乙醇水溶液工业化生产玉米胚芽油提供参考。     

高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙工艺优化

为了提高鱼骨钙的提取效果,利用高压脉冲电场从淡水鱼骨中辅助提取鱼骨钙制备高钙鱼骨水解液。单因素试验和二次通用旋转组合设计试验表明,脉冲数、电场强度、柠檬酸与苹果酸比对鱼骨钙的提取率影响显著;建立鱼骨钙提取率与各影响因子间关系的回归数学模型;确定了高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的最佳工艺参数为电场强度为25kV/cm、脉冲数为8个、柠檬酸与苹果酸的质量比为1:1g/g、酸料比为1:1g/g、水料比为12:1mL/g,此时处理4g鱼骨粉所得的鱼骨水解液中钙提取率达84.2%。与超声波辅助提取鱼骨钙对比试验表明,高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的得率较超声波辅助提取提高了17%,且其耗时短。该研究可为高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙深入研究及其高钙鱼骨口服液的研制提供借鉴参考。     

螺杆挤压连续汽爆玉米秸秆的稀酸水解效果

对采用螺杆挤压连续汽爆方法处理的玉米秸秆进行酸水解,探讨稀硫酸和稀盐酸在酸浓度、反应时间、反应温度及固液比等因素对经过处理的玉米秸秆水解效果的影响。结果表明：在硫酸水解正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为：原料类型、固液比、水解温度、酸浓度和水解时间。其优化条件为：硫酸浓度3%,水解温度110℃,水解时间60 min,固液比1︰15,此时120℃下汽爆10 min的原料的水解效果最好,还原糖得率可达39.7%。在盐酸水解的正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为：水解温度、原料类型、水解时间、酸浓度和固液比。在最优条件下,即采用120℃下汽爆6 min的原料,在盐酸浓度为3%,水解温度 110℃,水解时间60 min,固液比1︰20的条件下进行水解,还原糖得率为42.0%。结果表明,螺杆挤压连续汽爆方法能有效提高玉米秸秆在稀酸条件下的水解能力。     

玉米高通量自动考种装置设计与试验

考种是玉米育种的重要环节,针对现有考种方法分别进行玉米果穗或玉米籽粒考种参数测量,难以满足玉米商业化育种过程大量样本自动考种需求的现状,该文设计了一种玉米高通量自动考种装置,主要包括玉米果穗考种单元、自动脱粒单元、玉米籽粒考种单元、后处理单元及系统控制单元,可实现玉米果穗考种、自动脱粒、籽粒考种、籽粒提升、籽粒封装、标签打印等全过程的自动化.依据设计方案进行原理样机试制及试验,结果表明:该装置可实现玉米穗质量、果穗长宽、穗行数、行粒数、秃尖区域、籽粒厚度、籽粒长、籽粒宽、穗粒数等考种参数的实时测量,且对果穗长、宽的平均测量精度分别为99.13％,99.25％、对籽粒数量的平均测量精度为99.39％.样机对单个玉米考种时耗时约为27.2 s,连续考种作业时处理速度达4穗/min.该研究为玉米高通量自动考种装备的实现提供了参考.     

玉米秸秆皮单板层积材制备工艺优化

为将组分分离后的完整玉米秸秆皮用于人造板生产,该文以去除表皮层后的完整玉米秸秆皮为原料,以异氰酸酯胶为胶黏剂进行了玉米秸秆皮层积材的制备试验,并分析取样高度、施胶量、热压温度、热压时间等工艺条件对玉米秸秆皮层积材物理力学性能的影响。结果表明,利用穗位部及根部位置玉米秸秆皮制备的板材的性能,除内结合强度较小外,其他性能优于穗位部以上位置玉米秸秆皮制备的板材(P0.01);随着施胶量的增大,静曲强度、弹性模量、内结合强度等力学性能显著增大(P0.01),其吸水厚度膨胀率和吸水率都呈减小趋势;在热压温度为150℃、热压时间为6 min时,玉米秸秆皮层积材的力学性能较好,但随着热压时间的增大,其吸水厚度膨胀率和吸水率都增大。在取样高度为玉米秸秆的根部、施胶量为12%、热压温度为150℃、热压时间为6 min最优工艺试验条件下,玉米秸秆皮层积材达到了GB/T20241-2006《单板层积材》、LY/T1611-2003《地板基材用纤维板》的使用要求。该研究为玉米秸秆皮材料化利用及其制板工艺优化提供了理论基础与技术依据。