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动态高压微射流技术对直链淀粉性质和结构的影响

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动态高压微射流技术对直链淀粉性质和结构的影响

作者：尹月斌南昌大学

学位级别：硕士

淀粉是自然界最丰富的可再生资源之一,主要由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉是工业重要原料,已被广泛用于食品、医药、纺织、造纸、降解塑料等多个领域。但直链淀粉易发生凝沉,糊化难,抗剪切力强,这在某种程度上限制其加工应用,故可... 详细信息

淀粉是自然界最丰富的可再生资源之一,主要由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉是工业重要原料,已被广泛用于食品、医药、纺织、造纸、降解塑料等多个领域。但直链淀粉易发生凝沉,糊化难,抗剪切力强,这在某种程度上限制其加工应用,故可采用一定方法对直链淀粉进行改性,使其性能得到改善,应用领域更广阔。而动态高压微射流技术是一种有效的物理改性手段,已被广泛应用于食品大分子改性中,因此本论文主要研究了动态高压微射流处理对直链淀粉理化性质、颗粒结构及分子结构的变化,并对各性质变化与结构变化间的相关性进行了分析,为DHPM技术在淀粉改性领域的应用提供一定理论参考。主要结论如下： (1)采用正丁醇-异戊醇混合液从玉米淀粉、马铃薯淀粉溶液中沉淀出直链淀粉,经饱和正丁醇反复结晶数次得到较纯的直链淀粉组分,再用直链淀粉一碘复合物比色法测定了玉米直链淀粉、马铃薯直链淀粉的含量分别为90.5%和85.3%,复合物最大吸收波长分别为625nm和635nm,碘蓝值分别为0.915和0.823,这表明自制的直链淀粉己达到一定纯度。 (2)采用紫外可见分光光度计、差示扫描量热仪、快速粘度仪、质构仪等研究了玉米直链淀粉和马铃薯直链淀粉经动态高压微射流不同压力处理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)后其溶解度、膨润力、透明度、凝沉性、热特性、冻融稳定性、糊化特性、质构等理化性质的变化规律。随着DHPM处理压力的增大,玉米直链淀粉溶解度先增大后减小,膨润力增大,但增加缓慢;马铃薯直链淀粉溶解度和膨润力随压力增大先升高后降低,在160MPa为最大。玉米直链淀粉热力学参数(To、 Tc、△H)逐渐降低,马铃薯直链淀粉热力学性质无明显变化。玉米直链淀粉糊的峰值粘度、最低粘度、最终粘度、回生值和起始糊化温度降低;马铃薯直链淀粉峰值粘度和最低粘度减小,最终粘度和回生值增大。玉米直链淀粉透明度有所增加但不明显,马铃薯直链淀粉透明度随压力增大先增加后减小。玉米直链淀粉糊易发生析水凝沉,放置6h后就达到凝沉稳定,DHPM处理可抑制其凝沉;马铃薯直链淀粉凝沉速度较慢,放置18h达到凝沉稳定,DHPM处理对其凝沉性无显著规律。两种直链淀粉冻融稳定性的变化都不明显。玉米直链淀粉凝胶弹性先增加后减小,在160MPa达到最大,硬度、胶着性与咀嚼性变化不大,粘性有所增大;马铃薯直链淀粉凝胶粘性减小,凝胶硬度、弹性、内聚性、胶着性和咀嚼性都呈现先增加后降低的趋势,且都在120MPa达到最大值。 (3)采用环境扫描电镜(ESEM)、原子力显微镜(AFM)、粒度仪、傅里叶红外、X-射线衍射、高效凝胶渗透色谱(HPGPC)等研究比较动态高压微射流不同压力处理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)对玉米直链淀粉和马铃薯直链淀粉颗粒形貌、大小、分子基团、结晶性、分子量等结构的影响规律。处理后的冻干样品外观形态观察显示为絮状;扫描电镜显示经处理后的直链淀粉颗粒结构被破坏,有团聚现象;原子力图像显示经200MPa处理后的直链淀粉空间结构发生变化,高度减小;X-射线衍射和红外光谱分析显示颗粒结晶结构受到破坏,结晶度随压力增大而减小,但变化趋势缓慢;随着压力增大,粒径先减小后增大;经200MPa处理后,玉米直链淀粉和马铃薯直链淀粉的重均分子量Mw分别从1.77×106g/mol和2.40×106g/mol减小为1.59×106g/mol和2.15×106g/mol,表明DHPM处理对其产生了一定降解。 (4)研究了DHPM处理后的直链淀粉理化特性与结构参数的相关性,得出直链淀粉热力学参数(To、AH)、糊化性质(峰值粘度、回生值)、透明度、沉降积、析水率、质构性质(硬度、内聚性)及颗粒结晶度之间存在显著相关关系。

关键词：动态高压微射流直链淀粉性质结构相关性

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鱼油纳米脂质体的制备及其性质测定

食品与发酵工业 2013年第2期39卷 50-55页

作者：涂宗财张朋王辉尹月斌满泽洲南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047 江西师范大学生命科学学院江西南昌330022

采用响应面法优化乙醇注入-动态高压微射流法制备鱼油纳米脂质体的工艺,并对其理化性质进行了初步测定。结果表明:制备鱼油纳米脂质体的最佳工艺为:磷脂浓度29 mg/mL,m(磷脂)∶m(鱼油)∶m(胆固醇)∶m(吐温-80)=10∶2∶2.5∶1,微射流压力... 详细信息

采用响应面法优化乙醇注入-动态高压微射流法制备鱼油纳米脂质体的工艺,并对其理化性质进行了初步测定。结果表明:制备鱼油纳米脂质体的最佳工艺为:磷脂浓度29 mg/mL,m(磷脂)∶m(鱼油)∶m(胆固醇)∶m(吐温-80)=10∶2∶2.5∶1,微射流压力150 MPa,微射流处理次数2次。在此条件下脂质体的包封率为76.9%,平均粒径128.1 nm,Zeta电位-20.11 mV。乙醇注入-动态高压微射流法制备的鱼油纳米脂质体粒径小且分布均匀(多分散指数0.258),具有较高的包封率和稳定性。

关键词：鱼油纳米脂质体乙醇注入-动态高压微射流法包封率粒径

动态高压微射流对马铃薯直链淀粉性质和结构的影响

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食品与发酵工业 2014年第3期40卷 46-51页

作者：涂宗财余莉尹月斌黄小琴叶云花江西师范大学生命科学学院江西南昌330022 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047

采用动态高压微射流(DHPM)对马铃薯直链淀粉进行处理,研究了不同处理压力(80、120、160、200MPa)对直链淀粉理化性质及结构的影响。结果表明:经DHPM处理后,马铃薯直链淀粉溶解度、膨润力、透明度随压力增加先增大后减小,在160 MPa处理... 详细信息

采用动态高压微射流(DHPM)对马铃薯直链淀粉进行处理,研究了不同处理压力(80、120、160、200MPa)对直链淀粉理化性质及结构的影响。结果表明:经DHPM处理后,马铃薯直链淀粉溶解度、膨润力、透明度随压力增加先增大后减小,在160 MPa处理时达到最大,而其冻融稳定性的变化无显著规律;马铃薯直链淀粉凝胶硬度、弹性、内聚性、胶着性和咀嚼性随压力增加均呈现先增加后降低的变化趋势,且均在120 MPa达到最大值,而凝胶黏性随着处理压力的增大逐渐减小;粒度分析表明,直链淀粉的平均粒径随着处理压力的增大呈现先减小后增大趋势,经80 MPa处理后平均粒径最小;原子力显微镜(AFM)观察显示经过200 MPa处理的马铃薯淀粉的微观结构发生改变,3D高度减小,平均分子质量减小,分子质量分布更加均匀。

关键词：马铃薯直链淀粉动态高压微射流性质结构

发酵与动态高压微射流对豆渣膳食纤维理化特性的影响

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高压物理学报 2014年第1期28卷 113-119页

作者：涂宗财陈丽莉王辉尹月斌阮传英张兰柳军凯张璆南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047 江西师范大学生命科学学院江西南昌330022

采用乳酸菌发酵结合动态高压微射流(Dynamic High Pressure Microfluidization,DHPM)技术,对豆渣进行改性,探讨其对膳食纤维组成、水化性质、持油力、胆汁酸结合能力及阳离子交换能力的影响。结果表明:乳酸菌发酵和DHPM均可有效提高豆... 详细信息

采用乳酸菌发酵结合动态高压微射流(Dynamic High Pressure Microfluidization,DHPM)技术,对豆渣进行改性,探讨其对膳食纤维组成、水化性质、持油力、胆汁酸结合能力及阳离子交换能力的影响。结果表明:乳酸菌发酵和DHPM均可有效提高豆渣中可溶性膳食纤维的含量,并降低不可溶性膳食纤维的含量,使可溶性与不可溶性膳食纤维含量的比值最大达到1∶2.6;乳酸菌发酵和DHPM能明显改善膳食纤维的水化性质和持油力,但对阳离子交换能力的影响不显著;乳酸菌发酵使豆渣膳食纤维结合胆汁酸的能力下降,而DHPM则使之升高。乳酸菌发酵和DHPM可以作为提高膳食纤维生理功能的有效途径。

关键词：动态高压微射流发酵豆渣膳食纤维理化性质

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气相色谱测定不同工艺提取的大蒜油成分

食品安全导刊 2017年第2X期 82-83页

作者：尹月斌李诒光江中药业股份有限公司

采用气相色谱比较了不同提取工艺的大蒜油成分差异，结果表明采用压榨工艺得到的大蒜油中所含成分种类较少，乙醇浸提得到的大蒜油中所含成分含量较低，超临界提取的大蒜油含硫化物种类多且含量较高，说明超临界工艺更有利于提取大蒜油... 详细信息

采用气相色谱比较了不同提取工艺的大蒜油成分差异，结果表明采用压榨工艺得到的大蒜油中所含成分种类较少，乙醇浸提得到的大蒜油中所含成分含量较低，超临界提取的大蒜油含硫化物种类多且含量较高，说明超临界工艺更有利于提取大蒜油中含硫化物成分。

关键词：提取工艺气相色谱大蒜油成分超临界提取测定含硫化物压榨工艺

动态超高压微射流预处理对香菇多糖得率的影响

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食品科学 2010年第24期31卷 62-65页

作者：姜颖涂宗财陈媛王强李志尹月斌南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047

为拓展动态超高压微射流均质技术的应用,采用该技术对香菇子实体进行预处理,在单因素试验的基础上进行正交试验预处理条件优化,通过实验组和对照组的对比分析,研究此预处理方法对香菇多糖得率的影响。结果表明:动态超高压微射流在140MP... 详细信息

为拓展动态超高压微射流均质技术的应用,采用该技术对香菇子实体进行预处理,在单因素试验的基础上进行正交试验预处理条件优化,通过实验组和对照组的对比分析,研究此预处理方法对香菇多糖得率的影响。结果表明:动态超高压微射流在140MPa、料液比1:60(g/mL)条件下多糖得率达到最高值6.755%。与对照组相比,实验组香菇多糖提取效率改善显著。

关键词：动态超高压微射流香菇多糖预处理提取

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白栎淀粉的特性

食品科学 2013年第1期34卷 57-60页

作者：尹月斌涂宗财王辉张朋张露寇玉黄小琴南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047 江西师范大学生命科学学院江西南昌330022

采用X射线衍射仪、粒度仪、差示扫描量热仪(DSC)、分光光度计、质构仪等对白栎淀粉的结构及性质进行研究,并与玉米淀粉进行比较。结果表明:白栎淀粉颗粒粒径较小,平均粒径为3.15μm,结晶结构属A型,直链淀粉含量18.90%,糊化温度为72.3～8... 详细信息

采用X射线衍射仪、粒度仪、差示扫描量热仪(DSC)、分光光度计、质构仪等对白栎淀粉的结构及性质进行研究,并与玉米淀粉进行比较。结果表明:白栎淀粉颗粒粒径较小,平均粒径为3.15μm,结晶结构属A型,直链淀粉含量18.90%,糊化温度为72.3～84.7℃;白栎淀粉溶解性和膨润力高于玉米淀粉;白栎淀粉糊具有透明度低、凝沉性大、冻融稳定性差、黏度小、酶解率较高的特点;质构分析表明白栎淀粉糊凝胶强度较大,质地和口感较好。

关键词：白栎淀粉性质结晶结构质构

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超声波辅助提取玫瑰茄花青素的工艺优化

食品研究与开发 2011年第10期32卷 1-4页

作者：涂宗财尹月斌姜颖陈丽莉毛沅文南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047

研究玫瑰茄花青素超声波辅助提取最佳工艺条件,采用pH示差法对花青素含量进行测定。在单因素试验基础上通过正交试验确定最佳提取工艺条件为固液比1∶25(g/mL),提取温度50℃,提取时间20 min,超声波功率80 W。在此最佳工艺条件下,花青素... 详细信息

研究玫瑰茄花青素超声波辅助提取最佳工艺条件,采用pH示差法对花青素含量进行测定。在单因素试验基础上通过正交试验确定最佳提取工艺条件为固液比1∶25(g/mL),提取温度50℃,提取时间20 min,超声波功率80 W。在此最佳工艺条件下,花青素得率为0.566%。与传统浸提方法相比,得率提高了14.3%,且缩短了提取时间。

关键词：玫瑰茄超声波花青素提取 pH示差法

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草鱼鱼油钾法提取及其脂肪酸组成分析

南昌大学学报（理科版） 2012年第4期36卷 367-372页

作者：涂宗财张朋王辉叶云花满泽洲尹月斌南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047 江西师范大学科技园江西南昌330022

采用响应面法优化钾法提取草鱼加工废弃物中鱼油的工艺,并运用气相色谱对其脂肪酸组成进行分析。在单因素实验的基础上,选择pH、水解时间、水解温度、盐用量作为实验因素,利用Box-Benhnken设计和响应面分析法,通过回归分析确定最佳提取... 详细信息

采用响应面法优化钾法提取草鱼加工废弃物中鱼油的工艺,并运用气相色谱对其脂肪酸组成进行分析。在单因素实验的基础上,选择pH、水解时间、水解温度、盐用量作为实验因素,利用Box-Benhnken设计和响应面分析法,通过回归分析确定最佳提取工艺为:pH 9.2,水解时间43min,水解温度58℃,盐用量9.5%,在此工艺条件下鱼油提取率达58.61%。气相色谱分析结果表明,草鱼鱼油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量分别为22.63%-26.07%、45.09%-47.93%、25.99%-31.32%。

关键词：草鱼加工废弃物鱼油响应面法钾法提取脂肪酸