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基于高通量测序解析老面发酵对小米面团的微生物多样性及功能的影响

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中国粮油学报 2024年

作者：刘俊利赵巍张爱霞李朋亮任素芬刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所

采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后（SD：发酵0 h；SF：发酵2 h）的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明，SF组和SD组相比，微生物多样性显著降低，丰度存在明显差异，表明发酵过程中存在微生物群落的演替；两组样品... 详细信息

采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后（SD：发酵0 h；SF：发酵2 h）的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明，SF组和SD组相比，微生物多样性显著降低，丰度存在明显差异，表明发酵过程中存在微生物群落的演替；两组样品中优势菌属组成相似，细菌的优势菌属为乳杆菌属和片球菌属，真菌的优势菌属为酵母菌属。KEGG分析表明，代谢是细菌的主要生理活动，主要包括全局和概述图谱、碳水化合物代谢、氨基酸代谢；氧化产能、物质转换、有机物代谢是真菌的主要功能。研究结果可为老面发酵小米馒头的风味形成和品质改善提供参考。

关键词：老面发酵高通量测序微生物多样性功能预测

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杏仁油的功能特性、提取和微胶囊化研究综述

食品工业科技 2024年第5期45卷 384-392页

作者：陈莉纯生庆海刘敬科贾艳菊赵巍李朋亮张爱霞河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051

杏仁油营养丰富,是一种功能性食用油,同时具有很高的药用价值。本文在介绍杏仁油抗氧化、降血糖和预防心血管疾病等多种功能特性的基础上,对国内外杏仁油的提取和微胶囊化制备技术进行综述和展望。通过对杏仁油机械压榨法、溶剂萃取法... 详细信息

杏仁油营养丰富,是一种功能性食用油,同时具有很高的药用价值。本文在介绍杏仁油抗氧化、降血糖和预防心血管疾病等多种功能特性的基础上,对国内外杏仁油的提取和微胶囊化制备技术进行综述和展望。通过对杏仁油机械压榨法、溶剂萃取法、水萃取法等多种不同提取方法比较,以及喷雾干燥法、复合凝聚法、挤压法和冷冻干燥法等微胶囊化制备技术进行分析,明确不同技术方法的优缺点,以期为稳定杏仁油的制备及其合理利用提供理论参考,建立一种方便、快捷、高效、安全的杏仁油产业化生产和制备技术。

关键词：杏仁油功能特性提取方法微胶囊化

湿热处理对杂豆馒头淀粉消化特性及风味品质的影响

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食品安全质量检测学报 2024年第8期15卷 66-74页

作者：李少辉张柳张爱霞赵巍李朋亮刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所石家庄050051 河北经贸大学生物科学与工程学院石家庄050061

目的研究湿热处理对杂豆馒头消化特性及风味品质的影响。方法选取湿热处理豌豆、红豆、白芸豆3种杂豆制作杂豆馒头,对湿热杂豆馒头的色度、比容、感官评分等进行评价,通过固相微萃取-气相色谱-质谱法(solid phase microextraction-gas c... 详细信息

目的研究湿热处理对杂豆馒头消化特性及风味品质的影响。方法选取湿热处理豌豆、红豆、白芸豆3种杂豆制作杂豆馒头,对湿热杂豆馒头的色度、比容、感官评分等进行评价,通过固相微萃取-气相色谱-质谱法(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)分析湿热粉杂豆馒头挥发性风味物质变化规律,并对馒头进行体外淀粉消化实验。结果湿热处理杂豆粉的添加降低了馒头的比容,改变了馒头的色度。对豌豆馒头和白芸豆馒头感官评分没有影响,但可显著提高红豆馒头的感官评分(P<0.05)。SPME-GC-MS从湿热杂豆馒头中共检出47种挥发性成分,主要为醛类、醇类、酯类、酮类、芳香族类、烷烃类及杂环类。淀粉体外消化特性表明3种杂豆馒头的抗性淀粉含量显著高于小麦馒头,淀粉水解率低于小麦馒头。结论湿热处理可使杂豆馒头风味品质改善,使红豆馒头和白芸豆馒头抗性淀粉含量提高和淀粉水解率降低,但对豌豆馒头没有影响。研究结果为淀粉基杂豆营养健康食品的加工提供数据支撑。

关键词：湿热处理杂豆馒头理化性质风味体外消化特性

热处理对谷物粉物化性质及淀粉体外消化性的影响

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中国食品学报 2022年第9期22卷 170-177页

作者：生庆海龙金利李朋亮赵巍张爱霞刘敬科河北经贸大学生物科学与工程学院石家庄050071 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所石家庄050050 河北省农林科学院谷子研究所国家谷子改良中心河北省杂粮研究实验室石家庄050035

为了研究热处理对谷物粉物化性质和淀粉体外消化性的影响,测定燕麦、小米和玉米3种谷物粉经蒸汽和烘烤热处理前、后糊化特性、膨胀势、吸水性和不同淀粉组成含量的变化。结果表明:热处理使燕麦粉的糊化温度显著降低、小米粉和玉米粉显... 详细信息

为了研究热处理对谷物粉物化性质和淀粉体外消化性的影响,测定燕麦、小米和玉米3种谷物粉经蒸汽和烘烤热处理前、后糊化特性、膨胀势、吸水性和不同淀粉组成含量的变化。结果表明:热处理使燕麦粉的糊化温度显著降低、小米粉和玉米粉显著升高(P<0.05),燕麦粉和小米粉的回生值显著升高、玉米粉显著降低(P<0.05),玉米粉峰值黏度和崩解值显著降低(P<0.05)、燕麦粉和小米粉的变化不同;蒸汽和烘烤处理使燕麦粉膨胀势分别降低32%和12%,吸水性指数升高20%以上,但是小米粉和玉米粉变化较小;热处理使3种谷物粉水溶性指数降低28%~55%;热处理使3种谷物粉中快消化淀粉含量降低10%~20%,慢消化淀粉含量升高3%~30%,抗性淀粉含量升高20%,尤其热处理对燕麦淀粉组成含量影响最大。扫描电镜观察燕麦、小米和玉米淀粉颗粒直径分别为5,10,15μm,经热处理后淀粉发生团聚和黏结现象,尤其燕麦淀粉团聚和黏结程度最大。结论:适当的预热处理可以改变谷物粉的物化特性,进而改善其加工性能。热处理改变了谷物淀粉的构成,减缓了淀粉的消化性,提高了其功能特性。

关键词：热处理谷物粉物化特性消化特性

湿热处理对杂豆粉营养品质及面团物化特性的影响

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食品科学 2023年

作者：李少辉张柳生庆海张爱霞赵巍李朋亮刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北经贸大学生物科学与工程学院

采用湿热处理研究不同杂豆粉抗氧化及营养特性及面团性质的影响。结果表明随着湿热时间的增加，红豆和豌豆的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势，分别在0.5 h和1 h时达到最大。而白芸豆总酚、黄酮含量增加趋势，在8 h... 详细信息

采用湿热处理研究不同杂豆粉抗氧化及营养特性及面团性质的影响。结果表明随着湿热时间的增加，红豆和豌豆的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势，分别在0.5 h和1 h时达到最大。而白芸豆总酚、黄酮含量增加趋势，在8 h最大。湿热处理对ABTS＋自由基清除率和DPPH自由基清除率趋势与总酚、黄酮含量。三种杂豆粉的脂肪酸主要种类分别为棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、顺-11-二十碳一烯酸和油酸。湿热处理2 h及以上，对白芸豆中油酸、亚油酸和顺-11-二十碳一烯酸含量有显著影响。湿热后红豆和白芸豆粉中游离氨基酸的参与美拉德反应，含量显著下降，而豌豆中更多结合态的氨基酸游离含量升高。扫描电镜微观结构显示随着湿热时间越长，蛋白质变性和部分淀粉发生了糊化，出现孔洞粘附等等现象。淀粉的重结晶使得豆粉的峰值黏度，谷值黏度回生值下降，抗剪切力变差。面团水分分布结果显示，湿热后红豆的弛豫时间T21、T22增加，红豆粉成团性优于其他。湿热使混合豆粉热机械性的蛋白弱化度增强，抑制了淀粉的回生，降低了老化度，有益于产品品质提升。

关键词：湿热处理杂豆营养品质糊化特性水分分布热机械学特性

不同粒径小米粉对面团流变特性及馒头质构特性的影响

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食品科学 2022年第16期43卷 98-106页

作者：李少辉生庆海赵巍宋佳宁李朋亮张爱霞刘敬科河北省农林科学院谷子研究所国家谷子改良中心河北省杂粮研究实验室河北石家庄050035 河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050071

为研究小米粉添加对面团流变特性和馒头制品质构特性的影响,分别选取不同粒径的粳性和糯性小米粉,利用损伤淀粉测定仪、快速黏度分析仪等对不同小米粉的损伤淀粉含量和糊化特性进行分析,通过流变仪测定小米面团的流变学特性,结合扫描电... 详细信息

为研究小米粉添加对面团流变特性和馒头制品质构特性的影响,分别选取不同粒径的粳性和糯性小米粉,利用损伤淀粉测定仪、快速黏度分析仪等对不同小米粉的损伤淀粉含量和糊化特性进行分析,通过流变仪测定小米面团的流变学特性,结合扫描电镜观察小米面团微观结构变化,并利用质构仪测定小米馒头的质构特性。结果表明:随着小米粉粒径的减小,多数品种小米粉(除冀谷39和汇华金米)损伤淀粉的碘吸收率增加;受直支比的影响,相同目数下,粳性小米粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回生值较糯性小米粉大。流变学研究表明,除汇华金米和冀谷39,储能模量与损耗模量随角频率增加总体上升。扫描电镜观察发现小米粉的添加使面团结构更加松散。小米粉的添加会对馒头质构性质中硬度、咀嚼性和弹性等有一定程度的负面影响。主成分分析表明馒头咀嚼性、损伤淀粉、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值和回生值可作为区分粳糯品种和馒头品质特征的指标。

关键词：粒径损伤淀粉流变特性小米馒头质构特性

糙小米发芽过程中挥发性成分与脂肪酸的内在关系

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中国食品学报 2023年第3期23卷 121-129页

作者：李朋亮夏茂林赵巍张爱霞刘松雁丁玉琴刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所石家庄050051 中南林业科技大学长沙410004 石家庄畜产品、饲料、兽药质量检测中心石家庄050011

糙小米发芽会促进功能成分和营养成分的增加,同时也会导致特殊气味的产生,严重影响其品质。为了调控和改善发芽糙小米的品质,需探明这些气味成分的来源。对“冀谷39”和“冀创一号”2个糙小米品种进行24 h的发芽处理,利用顶空固相微萃... 详细信息

糙小米发芽会促进功能成分和营养成分的增加,同时也会导致特殊气味的产生,严重影响其品质。为了调控和改善发芽糙小米的品质,需探明这些气味成分的来源。对“冀谷39”和“冀创一号”2个糙小米品种进行24 h的发芽处理,利用顶空固相微萃取结合气-质谱联用技术分析挥发性成分的变化,结果表明:5种醛类、2种酮类、2种酯类等成分主要在发芽12 h后形成,而10种烷烃、4种烯烃类主要形成于发芽0~12 h。这些挥发性成分主要形成于脂肪酸的酶促氧化时,软质酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸在糙小米发芽过程中先增加后降低,模拟试验显示油酸经酶促氧化形成壬醛和癸醛,亚油酸经酶促氧化形成3-辛烯-2-酮和(E)-2-辛烯醛,而亚麻酸经酶促氧化形成十二烷和壬醛。

关键词：糙小米发芽挥发性成分脂肪酸前体物质

乳酸菌发酵杂粮面包品质改善和降糖机理研究进展

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食品工业科技 2022年第24期43卷 1-10页

作者：安江刘敬科生庆海赵巍李朋亮贾艳菊张爱霞刘晶河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051

杂粮面包因其营养丰富,血糖生成指数较低受到人们的欢迎。由于杂粮的添加降低了面包的品质,通过乳酸菌发酵不仅使杂粮面包的品质得到提高,而且增强了杂粮面包的血糖调节功效。本文在阐述乳酸菌和酵母菌共生关系基础上,综述了乳酸菌发酵... 详细信息

杂粮面包因其营养丰富,血糖生成指数较低受到人们的欢迎。由于杂粮的添加降低了面包的品质,通过乳酸菌发酵不仅使杂粮面包的品质得到提高,而且增强了杂粮面包的血糖调节功效。本文在阐述乳酸菌和酵母菌共生关系基础上,综述了乳酸菌发酵对杂粮面包的比容、感官品质、营养、风味和贮藏稳定性等品质的改善效果,通过分析乳酸菌代谢与杂粮中活性成分的互作关系,探讨乳酸菌发酵杂粮面包的降糖机理,包括调节肠道菌群,增强机体免疫;提高抗氧化能力,促进胰岛素分泌;抑制消化酶活性,影响糖代谢通路三方面。本研究的目的是为杂粮面包产业的快速发展和糖尿病患者食品的研发提供参考。

关键词：杂粮乳酸菌面包品质降糖机理

SDE-GC-MS结合OPLS-DA分析不同生态区谷子品种香气特征

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中国农业科学 2023年第13期56卷 2586-2596页

作者：李少辉赵巍刘松雁李朋亮张爱霞刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所石家庄市畜产品和兽药饲料质量检测中心

【背景】我国谷子产地分为4个地区，包括东北平原地区、华北平原地区、内蒙古高原地区和西北地区，谷子区域试验旨在筛选具有良好遗传性状的种质资源。但是，良好的生长遗传性状和米粒外观表型未必具有良好的烹饪品质和香气特征，特别... 详细信息

【背景】我国谷子产地分为4个地区，包括东北平原地区、华北平原地区、内蒙古高原地区和西北地区，谷子区域试验旨在筛选具有良好遗传性状的种质资源。但是，良好的生长遗传性状和米粒外观表型未必具有良好的烹饪品质和香气特征，特别是香气特征在很大程度上影响了其生产和下游产业。蒸馏萃取（simultaneous distillation extraction,SDE）是一种预处理手段，可模拟煮粥的过程，适合于谷子的香气分析。【目的】明确不同生态区谷子种质资源香气特征，推动感官导向型育种-加工产业实践。【方法】采用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱联用法（simultaneous distillation extraction-gas chromatography-mass spectrometry,SDE-GC-MS）结合香气活性值法（odor activity value,OAV），分析我国华北、东北、西北和内蒙古4个生态区谷物香气成分差异。【结果】SDE-GC-MS分析结果表明4个生态区12个谷子品种共检测出81种挥发性物质，包括醛类25种，醇类6种，酚类4种，酮类11种，碳氢11种，含苯衍生物13种，酸类4种，其他7种。对比检测结果发现，不同地区中挥发性物质的种类基本相似，但各成分相对含量有所不同。对37种挥发性成分特征进行了香气描述，并结合香气活性值确定了12个谷子品种有23个OAV>1的有贡献的香气化合物。通过正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA）建立谷子区试的有效判别模型，将12个谷子品种划分为3类，筛选出18种VIP(variable importance in projection)大于1的化合物：2,4-癸二烯醛、(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、2-(2-丙烯基)-呋喃、己醛、2-戊基呋喃、2-乙酰基噻唑、庚醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3,5-辛二烯-2-酮、(E)-3-壬烯-2-酮、苯甲醛、十四酸、2-戊基呋喃、(Z)-2-庚烯醛、庚醇、2-甲氧基-苯酚、乙基苯、十六酸甲酯，可用于区分不同样品之间的差异。【结论】SDE-GC-MS结合OAV鉴定分析了我国不同生态区谷子风味成分及关键香气特征化合物，OPLS-DA模型筛选了区分不同样品及生态区谷子风味差异的18种VIP化合物，研究结果为了解我国不同地区种植谷子风味特征的差异，以及以此为基础开展风味导向型谷子品种选育与种植加工提供了数据参考。

关键词：同时蒸馏萃取谷子香气活性值生态区正交偏最小二乘判别