挤压膨化对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性及挥发性物质的影响

【目的】通过研究金针菇-发芽糙米复配粉的淀粉、蛋白质和挥发性物质在挤压前后的变化,探讨挤压膨化工艺对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性和风味的改善影响,为膨化产品的消化特性及风味分析提供参考。【方法】将金针菇-发芽糙米复配粉原料进行挤压膨化加工,利用扫描电镜、聚丙烯酰胺凝胶电泳、红外光谱以及体外消化等方法对淀粉和蛋白质的颗粒微观结构、蛋白质分子量和二级结构、淀粉和蛋白质的消化率等进行分析,探讨挤压膨化对金针菇-发芽糙米膨化产品消化特性的影响,并通过气相色谱-质谱联用法对风味成分进行对比分析。【结果】金针菇-发芽糙米复配粉原料经挤压膨化后,产品中淀粉颗粒由典型的大米颗粒外貌变为无规则形状,淀粉含量降低8.26%,还原糖和可溶性糖含量分别上升了1.35倍和18.45%,淀粉体外消化率提高30.68%。而金针菇-发芽糙米膨化产品中蛋白质颗粒也由膨化前的棱角圆滑的多面体型变为无规则形状,蛋白质含量降低1.00%,蛋白质体外消化率提高25.57%。金针菇-发芽糙米复配粉挤压膨化前,蛋白质分子量主要分布在50、36、33、22、19和13 kD左右,经过挤压膨化后,蛋白质分子量50 k D左右的谱带消失,而分子量36 k D以下的蛋白质谱带没有明显变化。金针菇-发芽糙米膨化前后及发芽糙米膨化产品蛋白质光谱整体相似,但在1 645 cm~(-1)和1 544 cm~(-1)处的吸收峰强度差别较大。与膨化前物料相比,金针菇-发芽糙米膨化产品中醛类、醇类、吡嗪类分别增加了18.93%、44.17%、77.64%,酮类物质增加了1.56倍。发芽糙米原料中含量较高的醛类和醇类物质经过挤压加工后均呈现降低趋势,而在金针菇-发芽糙米复配粉原料中这些物质经挤压加工后均表现出升高趋势,说明添加金针菇对膨化产品风味有增强作用。【结论】挤压膨化可提高金针菇-发芽糙米膨化产品的消化特性,并且添加金针菇能够丰富和增强膨化产品的风味。     

金针菇复配发芽糙米挤压膨化工艺及产品品质特性

【目的】研究挤压操作参数对金针菇复配发芽糙米膨化产品营养品质、理化性质以及挥发性风味物质变化的影响,优化金针菇复配发芽糙米挤压膨化的工艺条件,为复合型功能休闲食品的开发及质量评价提供理论依据。【方法】金针菇与发芽糙米的复配粉经过双螺杆挤压膨化机在不同的物料含水量、挤压膨化温度、螺杆转速的条件下挤压得到复合型膨化产品,分析挤压操作参数对产品γ-氨基丁酸（GABA）含量、可溶性膳食纤维（SDF）含量、可溶性蛋白质含量和径向膨化率变化的影响,对比分析金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品的氨基酸含量的变化以及挤压膨化产品的硬度、容积密度、吸水性指数、水溶性指数、色差等理化特性的变化,并利用电子鼻对最终产品的挥发性风味物质进行对比分析。【结果】金针菇复配发芽糙米膨化产品的品质特性随挤压操作参数的改变而变化,其中,GABA含量随物料含水量的增加呈先降低后升高的趋势,随膨化温度的升高而显著降低,随螺杆转速的增大先升高后降低;SDF和可溶性蛋白含量随物料含水量、膨化温度和螺杆转速的升高呈先升高后降低的趋势;径向膨化率随物料含水量、膨化温度的升高而降低,随螺杆转速的增加呈先升高后降低的趋势。根据单因素试验确定金针菇复配发芽糙米挤压膨化的最优工艺为物料含水量17%、挤压膨化温度140℃、螺杆转速150 r/min,此时产品中GABA含量为（210.44±0.39）mg·kg^-1,SDF含量为（0.735±0.028）g·100 g^-1,可溶性蛋白含量为（1.23±0.01）mg·g^-1,径向膨化率为2.67±0.02。与膨化前物料和未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比,金针菇复配发芽糙米膨化产品的氨基酸总量分别增加了1.7%和2.9%,必需氨基酸总量与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比增加了2.8%,其中精氨酸和赖氨酸的含量分别增加了6.6%和5.7%,表明添加金针菇能显著提高发芽糙米膨化产品中氨基酸的含量。金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比,径向膨化率、糊化度、水溶性指数和L*值显著降低,a*、b*和△E值显著升高,表明金针菇复配发芽糙米膨化产品的褐变程度较大。电子鼻分析表明,金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品的挥发性风味物质存在显著差异,通过电子鼻分析可以准确快速的反映不同样品的整体风味轮廓。【结论】经挤压膨化优化工艺,金针菇复配发芽糙米产品营养全面、口感良好、风味独特,挤压膨化技术可作为提高发芽糙米营养品质、改善口感风味的有效技术手段。     

糙米粉对小麦面团流变学及饼干品质特性的影响

【目的】研究糙米粉对小麦面团热机械学和动态流变学特性及对饼干品质感官特性的影响,为进一步应用糙米开发食品新产品提供依据。【方法】利用混合实验仪、动态流变仪和扫描电子显微镜分析糙米粉替代对于小麦面团热机械学、动态流变学特性和面团微观结构的影响,并结合饼干的烘焙制作分析糙米粉替代对饼干物理特性及感官品质的影响。【结果】混合实验仪结果表明糙米粉的添加造成了面团吸水率的提高;面团的形成时间、稳定时间则随着糙米粉的添加呈下降趋势,并且蛋白质弱化度不断提高。糙米粉的加入稀释了面粉中的面筋蛋白,破坏了面团的连续性,不易形成稳定的网状结构,从而导致面团形成时间和稳定时间下降,并且面团在机械力和加热的双重作用下蛋白质的弱化度不断增加。随着糙米粉替代比的升高,淀粉糊化温度降低,糊化后的峰值扭力、谷值扭力均下降,且淀粉回生的回生扭力（MSB）同样随着糙米粉替代比的增加而降低,主要由于淀粉分解程度增加而导致老化速度变慢;动态流变研究结果显示,添加糙米粉后,面团体系仍然为黏弹性体系;储能模量（G’）和损耗模量（G”）随糙米粉替代量的升高而升高,损耗角正切值tanδ则随着糙米粉的添加而呈降低的趋势,表明了混合体系中分子交联的程度有所增加,弹性比例增大;扫描电镜观察结果显示,添加10%的糙米粉的面团表面变得松散,且开始出现小的裂缝,淀粉球分布变得不均匀,可以观察到不规则形状的米淀粉颗粒,淀粉颗粒与面团表面的附着性明显降低;随着糙米粉替代比继续增加,面团表面裂纹褶皱明显增多加深,并且可以观察到大量的纤维素暴露在其表面,淀粉颗粒分布在其间。烘焙饼干的物理及感官特性研究结果显示,随着糙米粉的添加,饼干的宽度和膨胀比增加,厚度和硬度降低。饼干的硬度、口感、色泽、风味、质构及综合评分等指标均呈降低的趋势,尤其是色泽和风味降低的趋势更加明显,表明由于糠皮部分的存在,糙米糠层中高含量的纤维素及其复合物使糙米加工食品的口感依然较差,此外糠的不愉快气味及其较暗的色泽也使得糙米加工食品的色泽风味难以被接受。【结论】糙米粉的添加使面团更赋有弹性,但不利于面团的稳定性,糙米中糠层的不愉快气味及其较暗的色泽仍然是影响糙米加工食品接受度的关键因素。     

高粱蛋白的碱法提取工艺及营养价值评价

采用碱提酸沉法提取高粱谷蛋白,研究了NaOH浓度、液料比、提取温度和提取时间4个因素对高粱蛋白提取率的影响,通过正交试验优化得到高粱谷蛋白的最佳提取条件为NaOH浓度0.15%,液料比14:1（mL·g^-1）,温度40℃,提取时间1.5 h,此条件下蛋白质提取率为21.57%,最终得到的蛋白质纯度为85.47%。对该蛋白质进行氨基酸组成分析以及营养价值评价,结果表明,该蛋白质必需氨基酸与总氨基酸的比值（E/T）37.25%,营养价值良好。凝胶电泳表明所提取高粱蛋白主要条带集中在43.0 kDa,为高粱谷蛋白。     

挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽及其稳定性

【目的】 利用挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽,为提高高粱蛋白资源的利用效率提供参考。【方法】 以高粱粉为原料,先经挤压处理,再经淀粉酶酶解,最后通过碱性蛋白酶酶解,获得高粱蛋白ACE抑制肽。研究物料水分、挤压温度和淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制活性的影响,并探讨高粱蛋白ACE抑制肽的稳定性。【结果】 随着物料水分含量和挤压温度的增加,挤压过程中单位机械能耗（SME）逐渐降低。在挤压环境下,高粱中淀粉和蛋白质的相互结合变得松散,淀粉-蛋白质包埋体系被破坏;同时高粱中球形蛋白质体被打破,提高所获得高粱蛋白的酶敏感性,在碱性蛋白酶的作用下生成更多具有抑制活性的短肽。挤压过程中物料水分含量和挤压温度以及α-淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率有显著影响。随着物料水分的增加,蛋白质分子的聚合程度下降,使得高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当物料水分增加至19%后,挤压过程对蛋白质周围的淀粉分子的破坏作用降低,水解度和ACE抑制率的上升趋势趋于平缓;当挤压温度从120℃增加至180℃时,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏加剧,同时蛋白质的空间结构在高温作用下的变性程度加大,高粱蛋白酶解液的水解度由7.42%增加至11.06%,同时高粱蛋白ACE抑制肽的抑制率也由46.57%增加至53.41%;挤压后高粱粉经α-淀粉酶处理,进一步去除包裹在蛋白质周围的淀粉,发现随着α-淀粉酶活力的增加,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏程度加剧,为制备高粱蛋白ACE抑制肽提供更多原料,导致高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当α-淀粉酶活力增加至2.0 U·g ^-1时,淀粉酶与淀粉结合达到饱和状态,水解度和ACE抑制率趋于稳定。高粱蛋白ACE抑制肽经温度和酸碱处理后,ACE抑制活性在68.1%—71.31%,保持了良好的抑制活性;高粱蛋白ACE抑制肽在体外经胃肠道酶系消化酶解后,ACE抑制活性均高于73%,依然保持了较强的ACE抑制活性,说明挤压协同酶法制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有长期保存有效性,同时能够在胃肠道消化后保持生物活性。 【结论】 采用挤压协同酶法可以显著提高高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制肽的活性,同时制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有良好的稳定性,为拓宽高粱的利用和制备功能性食品配料提供了一条新途径。     

不同粒色藜麦挤压面条品质特性分析

为了探究不同粒色藜麦挤压面条品质特性的差异及机理,该研究对比分析了不同粒色藜麦粉的基础组分、糊化特性、挤压面条微观结构、蒸煮品质、活性成分及淀粉体外消化特性的差异。结果表明：白藜麦粉中淀粉含量最高,糊化后峰值黏度、最终黏度和回生值也最高。红、黑藜麦粉及挤压面条中的多酚、黄酮含量及抗氧化活性显著高于白藜麦粉和挤压面条。挤压后,淀粉结晶度均下降,白藜麦面条中淀粉的结晶度最高。红（2.25 min）、黑藜麦（2.75 min）面条的蒸煮时间短,但蒸煮品质显著低于白藜麦面条（P < 0.05）。扫描电镜显示白藜麦面条淀粉凝胶网络结构更加连续致密,导致其淀粉水解率和预计升糖指数显著低于红、黑藜麦面条（P < 0.05）。该研究为高品质藜麦面条的生产加工提供理论和技术参考。     

外源蛋白添加对全麦面团特性和面包品质的影响

【目的】研究两种外源蛋白添加对全麦面团混合特性、流变学特性和微观结构及对全麦面包品质的影响,为进一步利用外源蛋白提升全麦食品品质及其新产品的开发提供依据。【方法】利用混合实验仪、动态流变仪和扫描电子显微镜分析外源蛋白(蛋清粉(EW)和酪蛋白酸钠(SC))添加对全麦面团热机械学、动态流变学和微观结构的影响,结合全麦面包的制作分析其对面包比容和质构特性的影响。【结果】随着(EW)添加量的增加,全麦面团吸水率降低,形成时间和稳定时间增加,加热过程中全麦面团的峰值黏度和回生值升高。全麦面团的弹性模量(G’)和黏性模量(G")持续降低,损耗角正切值(tanδ)持续上升。面团微观结构得到有效改善,内部孔洞显著减少,面团结构连续均匀,很好地弥补了麸皮对面团的破坏;全麦面包的比容增大,面包的内瓤结构疏松柔软。全麦面包的硬度下降,咀嚼度降低,弹性、黏聚性和回复性变化不显著。随SC添加量的增加,全麦面团的吸水率和蛋白弱化度增加,形成时间和稳定时间先增加后降低,加热过程中,全麦面团的峰值黏度随SC添加量增加而降低,回生值变化趋势相反;当SC添加量大于1%时,全麦面团的G’和G"上升;面团微观结构逐渐变得致密...     

蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品品质特性

【目的】优化5种谷物杂粮粉的混合比例并添加蛹虫草制成蛹虫草复配谷物杂粮粉,采用双螺杆挤压工艺制成蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品,并研究蛹虫草对膨化产品品质特性的影响,为开发营养全面和功能互补型的食用菌复合谷物杂粮产品提供技术支撑。【方法】采用线性规划功能优化5种谷物杂粮的营养配方,对比分析谷物杂粮和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的蛋白质、脂肪、矿物质、膳食纤维、硬度、色差和氨基酸含量等品质特性的变化,利用电子鼻从宏观角度检测谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的气味差异,并在宏观评价的基础上,结合GC-MS对两种产品的挥发性成分进行具体分析鉴定。【结果】蛹虫草粉和谷物杂粮粉按照1﹕10的质量比混合,其中谷物杂粮粉的配比为:大米粉60%、黄豆粉5%、薏米粉10%、红豆粉10%、糯米粉15%,添加蛹虫草的谷物杂粮膨化产品的热量、碳水化合物含量显著降低(P0.05),蛋白质、灰分、钾、钙、钠等矿物质含量显著上升。与谷物杂粮膨化产品相比,蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的硬度显著上升,脆度显著下降,粘度、弹性和咀嚼性没有显著性差异,而L*值显著降低,a*值、b*值、△E值和必需氨基酸总量(TEAA)显著升高;蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的总必需氨基酸和总氨基酸的比值(TEAA/TAA)、总必需氨基酸和非必需氨基酸的比值(TEAA/NEAA)、氨基酸比值系数分(SRC)、必需氨基酸指数分别达到40%、60%、0.54、1.08,符合FAO/WHO标准模式,表明添加蛹虫草不仅对膨化产品的感官特性具有显著影响,而且能改善谷物杂粮膨化产品的营养价值。电子鼻对谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的气味有较好的响应,可以显著区分两种产品的气味特征;GC-MS结果表明添加蛹虫草前后的谷物杂粮膨化产品的挥发性物质分别为27种和31种,其中酯类、咔唑类、醚类、炔烃类、吡咯类和帕罗昔丁这六类物质是蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品中特有的挥发性成分,主要是异氰酸丙酯,1,2:7,8-二苯并咔唑,二乙二醇乙醚,5-甲基-1-己炔和N-甲基吡咯;对蛹虫草挥发性气味贡献最大的是2-戊基呋喃、3-辛烯-2-酮、十二烷和十三烷。【结论】挤压蛹虫草复配谷物杂粮粉而获得的膨化产品较传统粮食加工制品在质构、营养和风味等品质特性方面有了显著地改善,以谷物杂粮为载体的新型复合产品可弥补传统膨化食品在口感、保健功能、氨基酸含量和组成方面的缺陷。     

氧化对肌原纤维蛋白热诱导凝胶质构特性及保水性的影响

【目的】研究氧化对肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP)凝胶质构和保水性的影响,探讨凝胶特性随蛋白质氧化程度变化的根本原因,为MP凝胶特性控制和鸡肉制品的质量控制提供理论依据。【方法】活鸡屠宰,取鸡胸肉提取MP。利用质构仪研究在脂肪氧化酶-亚油酸体系中蛋白质氧化对MP凝胶质构的影响;用高速离心机测定凝胶保水性;用拉曼光谱法测定I760和I850/I830表示MP凝胶的疏水作用力和氢键,Zeta电位法测定电位值代表静电斥力;通过总巯基含量的变化反应二硫键的变化;通过扫描电镜观察凝胶的超微结构;通过氨基酸分析仪研究氧化对MP氨基酸含量的影响。【结果】在脂肪氧化酶-亚油酸-MP体系中,随着亚油酸浓度增加,MP中羰基含量逐步增加,氧化程度逐渐增高。亚油酸含量从0增加到2 mmol·L~(-1)时,凝胶硬度和保水性均逐渐增加到最大值,而后随亚油酸浓度增加均逐渐下降;凝胶弹性在低氧化程度下略有增加,但随着氧化程度继续增加而逐渐降低;亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶结构致密,多孔且孔径均一。高度氧化的MP凝胶孔径变大,空隙增多,胶束不均匀。随着氧化程度升高,拉曼光谱的I760在2 mmol·L~(-1)处达到最大值,表明疏水相互作用力在此处达到最大。Ser,Glu和Cys 3种氨基酸残基能够形成MP分子内氢键,这3种氨基酸含量随着氧化程度的升高而降低,同时拉曼光谱的I850/I830随氧化程度的升高而增加,最终大于1.25,表明MP分子间的氢键随着氧化程度的升高而减少。解离后带负电荷的Glu含量随氧化程度升高而降低,导致Zeta电位绝对值下降,表明静电相互作用随氧化程度增加而减弱。Cys的巯基在凝胶形成过程中能够形成二硫键,其含量随氧化程度的升高而降低,导致总巯基含量同向变化,表明氧化过程中二硫键生成。疏水性氨基酸(Ala,Met,Val,Leu,Ile和Phe)的总量随氧化程度升高而变化,在亚油酸为2 mmol·L~(-1)处达到最大值,这为疏水作用力在2 mmol·L~(-1)处达到最大值提供了证据。主成分分析表明疏水相互作用对脂质酶氧化体系下MP凝胶特性起决定性作用。【结论】适度氧化有助于改善MP凝胶的特性,在脂肪氧化酶-亚油酸体系中,亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶的硬度和保水性都获得最大值。其原因为氧化作用改变MP的组成和疏水作用力,在亚油酸2 mmol·L~(-1)时,MP分子中疏水性氨基酸总量最高,疏水作用力最大,形成的凝胶微观结构均匀致密,因此MP凝胶的质构和保水性均获得最大值。     

超声波对肌原纤维蛋白热诱导凝胶化学作用力与保水性的影响

【目的】研究超声波对肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性的影响,并探讨化学作用力与保水性之间的内在联系。【方法】取活AA鸡屠宰,提取肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP),用不同超声时间处理MP并制成热诱导凝胶,运用凝胶中总巯基含量的变化来反应二硫键的形成;凝胶的表面疏水性S0和Zeta电位值来表征疏水作用力和静电斥力;用拉曼光谱的I850/I830比值大小反映凝胶氢键的变化;凝胶保水性用高速离心机测定。【结果】超声波处理0—6 min时,MP凝胶的总巯基含量随时间的增加而减少,活性巯基含量显著增加;处理6—15 min时,MP凝胶的总巯基以及活性巯基均随时间延长而显著减少,而对MP原料进行同样处理时,处理时间在0—6 min内,MP总巯基和活性巯基变化趋势与MP凝胶相同;超过9 min后,活性巯基和总巯基没有显著变化,且二者含量逐渐接近。表明短时间超声波处理促进了MP分子内部巯基转变成二硫键,长时间超声波处理和加热成胶的共同作用促进了活性巯基转变成二硫键。MP凝胶的表面疏水性先随超声时间延长从1 194.1显著上升到1 489.5(6 min),随后逐渐降至1 230.8,表明超声波产生的空穴效应能够使MP分子内部疏水基团暴露到分子表面,但超过6 min后,增加的蛋白表面疏水性又被包裹在凝胶网络中。MP凝胶的Zeta电位绝对值随超声时间的增加从6.03显著增加到7.68(P0.05),超过6 min后显著减少,表明超声波处理使MP分子逐渐展开,蛋白质分子间静电作用增强,但过度展开后对其形成凝胶的静电作用力不利。适度的超声时间(0—6 min)使MP凝胶的归一化强度I850/I830比值从0.9805增加至1.023(P0.05),表明MP与水分子形成的"蛋白-水分子"氢键增多,6 min过后比值减少,蛋白与水分子之间的氢键减弱;超声波处理0—6 min后的MP凝胶保水性从47.5899%快速升至72.9855%(6 min)(P0.05),之后随时间延长,凝胶的保水性减少至44.356%。相关性分析结果表明,保水性与总巯基的相关性不大(P0.05),与活性巯基显著相关(P0.05),与表面疏水性、电位绝对值和氢键都极显著相关(P0.01)。【结论】超声波显著影响肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性;疏水作用力、静电斥力和氢键是决定保水性的主要作用力,而二硫键次之;超声波处理时间为6 min时为最优条件,在此条件下,凝胶的疏水作用力、氢键和静电斥力均达到最大,致使凝胶网络结构均匀致密,能最大限度的保留水分。