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。     

荞麦淀粉的真菌淀粉酶酶解动力学研究

为掌握真菌α-淀粉酶对荞麦淀粉的酶解特性,该文研究了不同底物浓度、酶浓度、pH值及温度对水解反应速率的影响,运用米氏方程对水解动力学过程进行描述和拟合,用Lineweaver-Burk和Wilkinson统计法求解动力学参数。结果表明,真菌α-淀粉酶对荞麦淀粉的水解反应初期遵循一级反应规律,可用米氏方程对水解动力学过程进行描述和拟合,在酶浓度为0.5 U/mL、pH值5.5、温度为55℃时米氏常数K_m为5.470 mg/mL,最大反应速率V_m为1.587 mg/(mL·min)。确立的包括底物浓度、酶浓度、水解温度在内的荞麦淀粉酶水解动力学模型,在303.15～333.15 K的温度范围内适用。     

挤压-酶解大豆蛋白结构与特性关系及其乳液乳化活性评价

以低温冷榨豆粕粉为原料,研究挤压-酶解处理对大豆蛋白酶解物蛋白结构及其乳液界面特性的影响,并探究酶解物乳液对蛋液稳定性的改善作用。结果表明,经挤压预处理的大豆蛋白酶解物柔性和表面疏水性随着酶解时间的延长呈现先增加后减少的变化趋势,在酶解30 min时分别达到最大值0.40和44.96;挤压大豆蛋白酶解物的二级结构由有序向无序状态转变,表现为β-转角和无规则卷曲的含量增加,β-折叠和α-螺旋的含量减少。挤压大豆蛋白酶解物乳液的储能模量G''和损耗模量G''及界面肽含量均随着酶解程度的增强呈现先增大后减小的趋势,乳化活性和乳化稳定性也在酶解30 min时分别达到最佳值28.45 m²/g和61.05 min。挤压大豆蛋白酶解物乳液与蛋液以3:3质量比混合时,采用多重光散射分析乳液的稳定性,其不稳定性系数（thermal instability index,TSI）较小,乳液体系呈现较好稳定性,表明挤压大豆蛋白酶解物乳液可以有效改善蛋液的稳定性。该研究为大豆蛋白酶解物在乳化食品领域中应用提供理论基础。     

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。     

壳聚糖酶生产菌的产酶工艺条件研究

壳聚糖是自然界中唯一一种带阳离子的能生物降解的高分子材料，已广泛应用于农业、医药、食品等领域。其降解产物甲壳低聚糖具有比壳聚糖更好的溶解性和生理活性，采用酶法降解具有反应条件易于控制、产物安全性高和环境污染少等独特的优越性，因此，筛选壳聚糖降解酶的方法和条件有重要意义。对壳聚糖酶生产菌所产壳聚糖酶的培养条件进行了初步研究，并对测定壳聚糖酶酶活力的DNS法进行了研究。结果表明，DNS法的最大吸收波长在495 nm。该实验所用菌种产壳聚糖酶的培养条件以培养时间为60 h，初始pH值为5.0，装液量为50 mL     

酶解薯类淀粉适用于电镜观察其颗粒表面及内部结构

为了同步研究淀粉颗粒表面小体和壳层结构,用α-淀粉酶、β-淀粉酶和普鲁兰酶,在室温下单一或复合酶解马铃薯、红薯、木薯淀粉颗粒,用扫描电子显微镜观察酶解颗粒并进行性质测试。研究结果表明,单一酶作用时,只有α-淀粉酶可使3种薯类淀粉显露颗粒表面小体(直径29～73 nm)和壳层结构(厚度150～400 nm);马铃薯淀粉的酶解率(1.1%)远低于其他2种淀粉的(14.1%、16.3%)。马铃薯淀粉表面小体的排列较紧密、壳层结构较致密,决定了其具有较强的抗酶解性和较大的峰值黏度(即膨胀能力)。复合酶作用时,α-淀粉酶复合与其单一作用的效果类似。因此单一α-淀粉酶有限酶解法可以作为淀粉颗粒表面小体和壳层结构的研究方法,酶解条件为:酶浓度80 U/mL,室温下酶解12 h。该研究结果为淀粉类产品在实际加工过程中的品质控制提供了理论基础。     

低温挤压添加酶制剂的玉米粗淀粉的糖化过程试验研究

为了缩短生产玉米糖浆的玉米粗淀粉的糖化时间,改进其糖化过程。通过实验室试验,研究了添加酶制剂的玉米粗淀粉的挤压-液化系统诸参数(套筒温度、玉米粗淀粉含水率、螺杆转速、挤压时耐高温α-淀粉酶添加量、液化时耐高温α-淀粉酶添加量),对糖液的主要考察指标(糖液的DE值、出品率和过滤速度)的影响规律。研究表明,在本研究的较优系统参数下,糖化12 h糖液的DE值、过滤速度和淀粉出品率分别为95.5%～96.3%、163.2～177.3 L/(m²·s)和94.2%～94.4%。比传统玉米淀粉糖化时间缩短约18 h。     

响应面法优化碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件

本文研究了以碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件。采用响应面分析法,以虾籽酶解后氨基酸态氮含量为响应值,对碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件酶解温度、酶解时间和初始pH值进行优化。结果表明:采用三因素三水平的响应面法,建立了氨基酸态氮含量与酶解条件的回归方程:Y(g·100mL-1)=0.47+0.036X1+0.017X2+0.029X3-2.500×10-3X1X2-0.010X1X3+0.023X2X3-0.036X12-0.023X22-0.026X32;在分析各因素显著性及其交互作用的基础上,得出虾籽酶解的适宜工艺条件为:酶解温度53℃,酶解时间4.7 h,初始pH值7.9,此时氨基氮含量为0.51±0.02 g·100 mL-1,与模型的预测值相近;虾籽酶解后天冬氨酸和谷氨酸含量超过呈味阈值,其中谷氨酸含量增加最多,由0.06 g·100 g-1增加到1.96 g·100 g-1,显著提高了虾籽酶解液的鲜味。     

挤压膨化工艺参数对玉米淀粉出酒率的影响

合理的原料预处理工艺可以提高玉米淀粉出酒率,该文用单螺杆挤压膨化机对脱胚玉米进行挤压膨化,以模孔直径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和酵母添加量作为因素,以挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率为考察指标,采用5因素5水平(1/2实施)进行二次正交旋转组合试验设计,探讨了挤压膨化工艺参数和酵母添加量对挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率的影响规律,得到了优化的工艺参数:模孔直径为12mm,套筒温度140℃,物料含水率19%,螺杆转速200r?min-1,在酵母添加量为0.4%时,玉米淀粉出酒率可以达到55.81%。     

低温挤出-多酶协同降解脱胚玉米中淀粉的机理

为了改变目前挤出酶解谷物淀粉仅添加一种酶制剂(α-淀粉酶),只能降解淀粉的α-1,4糖苷键,不能降解支链淀粉的α-1,6糖苷键,限制淀粉转化成葡萄糖的收率进一步提高的现状,该文应用低温(≤80℃)挤出-多酶(α-淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶)协同降解技术,制备挤出过程中物料的石蜡显微制片,观察脱胚玉米经低温挤出-多酶协同降解处理后,细胞壁、细胞中的淀粉颗粒和蛋白质颗粒的分布状况以及淀粉含量、糊化度、可溶性糖含量的变化。结果表明:在挤出过程中,淀粉发生糊化和降解,表观淀粉质量分数减少,从81.50%减少到74.40%,可溶性糖质量分数增加,从1.07%增加到2.26%,挤出过程中加入酶制剂后这种变化更加明显。添加单一α-淀粉酶表观淀粉质量分数从79.72%减少到69.16%,可溶性糖质量分数从6.54%增加到7.90%。添加α-淀粉酶和糖化酶表观淀粉质量分数从81.42%减少到72.45%,可溶性糖质量分数从11.65%增加到14.71%。添加α-淀粉酶和普鲁兰酶表观淀粉质量分数从81.31%减少到70.31%,可溶性糖质量分数从6.74%增加到8.29%。添加α-淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶3种酶时淀粉质量分数从81.06%减少到69.05%,可溶性糖质量分数从11.25%增加到16.35%。因此,3种酶(α-淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶)协同作用对淀粉降解以及可溶性糖含量的增加作用效果最好。显微切片的分析结果表明:添加3种酶制剂(α-淀粉酶+糖化酶+普鲁兰酶)的切片,细胞结构中淀粉颗粒被降解破坏的程度大于添加1种(耐高温α-淀粉酶)、2种(α-淀粉酶+糖化酶,或者α-淀粉酶+普鲁兰酶)酶制剂的细胞结构中淀粉颗粒被降解破坏的程度。低温挤出-多酶协同降解后,脱胚玉米挤出物的总淀粉含量降低、可溶性糖含量增加,糊化度增加。试验表明:添加3种酶制剂协同降解脱胚玉米中淀粉的作用效果优于添加1种酶制剂或2种酶制剂的淀粉降解效果,为进一步提高淀粉转化成葡萄糖的收率提供科学依据。     

挤压玉米粉制备高麦芽糖浆工艺优化

为缩短超高麦芽糖浆的生产周期、节约能源,该文系统地研究了挤压玉米粉作预处理后生产高麦芽糖浆的工艺,分析了机筒温度、螺杆转速、模孔直径及物料水分与麦芽糖含量、糖浆收率的关系。结果表明:挤压工艺的因素排序为机筒温度>物料含水率>螺杆转速>模孔直径;最佳挤压条件为:59℃、23%、200r/min、6mm,液化10min,糖化8h,经高效液相色谱分析,所制备的糖浆中麦芽糖质量分数为69.19%,糖浆收率可达100.62%,研究结果可为工业化生产麦芽糖提供数据参考。     

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%。     

挤压体系中可得然胶对小麦淀粉回生特性和冻融稳定性的影响

小麦淀粉的回生现象和较差的冻融稳定性是限制面制品加工的重要原因。为探索一种有效抑制小麦淀粉回生及改善其冻融稳定性的方法,该文研究了挤压体系中不同质量分数的可得然胶对小麦淀粉回生特性和冻融稳定性的影响,利用差示扫描量热仪、X-射线衍射和傅里叶红外光谱等技术表征了可得然胶-小麦淀粉复合物的分子结构,并结合化学试剂处理、质构仪和扫描电镜探讨了可得然胶与小麦淀粉的结合机制。结果表明：随着可得然胶浓度的增加,可得然胶-小麦淀粉复合物的回生值和析水率先降低后增加;与挤压小麦淀粉相比,添加质量分数0.6%的可得然胶能够显著提高小麦淀粉的糊化温度,并降低小麦淀粉的相对结晶度、短程有序性和碘结合力,抑制了直链淀粉的重结晶;挤压体系中可得然胶与小麦淀粉主要通过氢键和弱的静电相互作用结合,使小麦淀粉的结构更加致密,从而抑制小麦淀粉的回生并改善其冻融稳定性,该研究可为开发抗回生和低析水率的挤压小麦淀粉基食品提供参考。     

马铃薯交联淀粉醋酸酯的制备工艺及特性

马铃薯原淀粉在水相体系、碱性条件下与醋酸酐作用，生成马铃薯淀粉醋酸酯，然后与交联剂进行交联反应，得到马铃薯交联淀粉醋酸酯。通过改变反应温度、反应时间、pH值和交联剂用量等条件，得出制取马铃薯交联淀粉醋酸酯的最佳工艺条件：反应温度35℃，pH值11，反应时间2 h，交联剂用量2%。所制取的马铃薯交联淀粉醋酸酯较原淀粉在糊液黏度的稳定性、抗老化性、抗分离性等方面均有较大的改善。     

大米直链淀粉分子量分布及分子旋转半径的研究

为了从大米淀粉中有效的分离出直链淀粉，建立直链淀粉分子量的分析方法，从而得出确切的大米直链淀粉分子结构方面的信息，通过使用流变仪控制大米淀粉的升温糊化过程，用浸出法在不同温度下分离出大米直链淀粉，利用高效液相分子排阻色谱(HPSEC)与多角度光散射仪(MALLS)及折光检测器(RI)连用系统，分析了大米直链淀粉的分子量分布和分子旋转半径。得到不同品种的大米淀粉中分离出的直链淀粉的重均分子量范围为3.29×10⁵～2.75×10⁶。研究表明，90℃以上高温不利于用浸出法从直链淀粉含量低的大米淀粉中分离直链淀粉，当温度低于90℃而高于糊化温度时，各个温度下均可用浸出法分离出直链淀粉，得到的直链淀粉具有十分相似的分子量分布、重均分子量和分子旋转半径。该方法是一种简便、快速的分离大米直链淀粉，并测定其分子量的方法，具有较高的准确性。