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豌豆分离蛋白高水分挤压工艺参数优化及质构特性研究

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 143-155页

作者：孙翠霞王淑蕊臧一宇扶佳玲方亚鹏上海交通大学农业与生物学院上海200240

与低水分挤压蛋白组织化程度低,质地与口感差相比,高水分组织化植物蛋白具有类似动物肌肉的纤维状结构和口感,被誉为新一代素肉制品,是动物蛋白理想的替代品。以豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)为研究对象,采用双螺杆挤压技术制... 详细信息

与低水分挤压蛋白组织化程度低,质地与口感差相比,高水分组织化植物蛋白具有类似动物肌肉的纤维状结构和口感,被誉为新一代素肉制品,是动物蛋白理想的替代品。以豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)为研究对象,采用双螺杆挤压技术制备高水分组织化蛋白,探究工艺参数(水分含量、蒸煮温度、喂料速度、螺杆转速)对挤出物的宏观与微观结构、质构特性、感官特性的调控作用,同时通过正交试验结合主成分分析优化得到挤出物最接近动物肉的操作参数。研究结果表明:物料水分含量是改善PPI挤出物组织化度和质地的关键因素。水分含量增加提升了PPI挤出物的组织化度、色泽,显著降低产品的硬度、咀嚼性,水分过高(水分质量分数为65%)或者过低(水分质量分数为45%)的样品其纤维化结构较差;蒸煮温度在140~160℃时挤压的产品体现出较高的组织化度和较优的口感、表观和色泽;提高螺杆转速,组织化度先显著降低而后升高;喂料速度增加,挤出物硬度和咀嚼度先显著增加后降低,组织化度先降低后增加。通过正交试验结合主成分分析法,以牛小黄瓜条部位牛肉的质构参数为目标参数得到了优化的操作参数:水分质量分数为55%,蒸煮温度为160℃,螺杆转速为175 r/min,喂料速度为7 g/min。研究结果旨在为高水分组织化植物蛋白品质调控提供技术支撑。

关键词：豌豆分离蛋白高水分挤压参数优化质构纤维化结构

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米糠酸败机制及其稳定化研究进展

食品科学 2024年第13期45卷 335-344页

作者：陈晨敬璞王绣珊焦顺山上海交通大学农业与生物学院上海200240

米糠是稻谷加工过程中的一种副产物,营养价值极高;由于其在储藏过程中极易酸败变质,在食品工业应用中受到极大限制,目前主要用作动物饲料,附加值较低。脂肪酶和脂氧合酶的存在是导致米糠快速酸败的主要原因,此外,米糠中水分活度、微生... 详细信息

米糠是稻谷加工过程中的一种副产物,营养价值极高;由于其在储藏过程中极易酸败变质,在食品工业应用中受到极大限制,目前主要用作动物饲料,附加值较低。脂肪酶和脂氧合酶的存在是导致米糠快速酸败的主要原因,此外,米糠中水分活度、微生物以及酚类物质也对酸败变质反应有一定影响。对米糠进行钝酶稳定化处理是实现米糠高效增值利用的关键前提。本文综述了米糠的酸败机制、常见稳定化米糠的方法及其对米糠品质及营养特性的影响,旨在为米糠作为食品级原料的研发提供一定的借鉴和指导。

关键词：米糠脂肪酶脂氧合酶稳定化水分活度

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豆科植物特异SnRK1调控共生固氮的机制

科学通报 2024年第2期69卷 137-139页

作者：郭达刘鹏董江丽王涛中国农业大学生物学院北京100193

豆科植物和根瘤菌之间的共生固氮(symbiotic nitrogen fixation,SNF)是高度耗能的代谢过程,植物每获取1 g固定的氮(N2)需要消耗5.2~18.8 g的碳源[1].尽管这一行为互利于双方,但共生固氮的有效进行依赖于豆科植物持续的碳源供应[2].豆科... 详细信息

豆科植物和根瘤菌之间的共生固氮(symbiotic nitrogen fixation,SNF)是高度耗能的代谢过程,植物每获取1 g固定的氮(N2)需要消耗5.2~18.8 g的碳源[1].尽管这一行为互利于双方,但共生固氮的有效进行依赖于豆科植物持续的碳源供应[2].豆科新型能量感受器GmNAS1/GmNAP1的发现,为设计高效利用作物周围环境中的碳源、提高共生固氮能力提供了理论支撑[3].然而,豆科植物在缺氮时如何分配能量和碳源实现高耗能共生固氮的分子机制尚不清楚[4].豆科植物是否有独特的能量感受器参与这一过程是科学家们一直探究的问题.

关键词：豆科植物共生固氮周围环境 NAP1 感受器根瘤菌代谢过程高效利用

微粉化处理对射频稳定糙小米和小米糠形态及功能特性的影响

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食品工业科技 2024年第19期45卷 66-75页

作者：陈晨殷嘉乐王绣珊敬璞焦顺山上海交通大学农业与生物学院上海200240

糙小米和小米糠营养丰富,经稳定化处理后,易于贮运,然而口感不佳使其难以成为被大众接受的食品原料。微粉化可以改变物料的化学和功能特性,可能会提高糙小米和小米糠的质量,改善两者的口感。本文研究了微粉化对新鲜和射频稳定的糙小米... 详细信息

糙小米和小米糠营养丰富,经稳定化处理后,易于贮运,然而口感不佳使其难以成为被大众接受的食品原料。微粉化可以改变物料的化学和功能特性,可能会提高糙小米和小米糠的质量,改善两者的口感。本文研究了微粉化对新鲜和射频稳定的糙小米和小米糠的形态特性(粒径分布、微观结构和颜色)、功能特性(持油力、持水力、水溶性指数、吸水膨胀性和堆积密度)和多酚、黄酮消化释放性的影响。结果表明,微粉化处理有效减小了样品的粒径,增大了颗粒表面积,显著改善了粉体颜色,影响了样品的微观结构。微粉化处理还增大了糙小米和小米糠的堆积密度,当颗粒尺寸减小到通过150目筛时,新鲜和射频稳定的糙小米和小米糠的堆积密度分别增加13.68%、38.77%和22.50%、25.33%;微粉化减小了样品的持油力和持水力,两项指标随粒径的减小而连续下降。微粉化也提高了糙小米和小米糠抗氧化物质(游离多酚和游离黄酮)的释放性,在消化120 min时,150目新鲜糙小米粉末的肠内游离黄酮释放量比50目粉末增加了70.89%,胃内游离多酚释放量增加了12.22%。本研究表明微粉化可改善糙小米和小米糠的功能和营养特性,为开发糙小米和小米糠微粉化原辅料提供参考与指导。

关键词：糙小米小米糠微观结构功能特性体外模拟消化

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多糖类食品胶体的功能特性及其在食品加工中的应用研究进展

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食品科学 2024年第5期45卷 283-292页

作者：杨镕臧一宇吴鹏孙翠霞方亚鹏上海交通大学农业与生物学院上海200240

食品胶体是指食品中常见的多组分非均相分散体系,根据组分可划分为蛋白类胶体和多糖类胶体,通常具有增稠、乳化、悬浮、胶凝、黏合、持水、稳定、成膜等重要功能,并且广泛应用于食品加工业等众多领域。本文综述了食品胶体的概念、组成... 详细信息

食品胶体是指食品中常见的多组分非均相分散体系,根据组分可划分为蛋白类胶体和多糖类胶体,通常具有增稠、乳化、悬浮、胶凝、黏合、持水、稳定、成膜等重要功能,并且广泛应用于食品加工业等众多领域。本文综述了食品胶体的概念、组成、基本分类,重点阐述了典型的多糖胶体(卡拉胶、琼脂、海藻酸钠、阿拉伯胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、黄原胶、结冷胶以及可得然胶)的功能特性,包括流变学特性、凝胶性、稳定性、复配性等;总结了海藻类、植物类、微生物类多糖胶体在食品加工业中的应用现状并展望其发展前景,为进一步开发和利用多糖类食品胶体提供理论依据和实践应用基础。

关键词：食品胶体多糖凝胶特性功能特性食品加工

热风辅助射频烘烤处理对扁桃仁抗氧化性及微生物安全性的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：王绣珊徐圆融敬璞焦顺山上海交通大学农业与生物学院

相较于传统烘烤方式，热风辅助射频(hot air-assisted radio frequency， HA-RF)技术用于坚果烘烤展现出巨大的优势。为探究HA-RF烘烤处理对扁桃仁抗氧化性以及微生物安全性的影响，该研究使用3种烘烤强度处理扁桃仁：HA-RF1(目标温度1... 详细信息

相较于传统烘烤方式，热风辅助射频(hot air-assisted radio frequency， HA-RF)技术用于坚果烘烤展现出巨大的优势。为探究HA-RF烘烤处理对扁桃仁抗氧化性以及微生物安全性的影响，该研究使用3种烘烤强度处理扁桃仁：HA-RF1(目标温度130 ℃，加热时间11 min，保持时间4 min)、HA-RF2(目标温度155 ℃，加热时间15 min)和HA-RF3(目标温度155 ℃，加热时间15 min，保持时间19 min)，测定处理前后的色度和抗氧化性，并检测粪肠球菌(沙门氏菌替代菌)数量。结果表明，HA-RF烘烤后，扁桃仁的ABTS阳离子自由基清除能力提高，Fe3+还原能力增强，整体抗氧化性得到提升。扁桃仁初始水分活度(aw)为0.65时，传统热风烘烤(155 ℃，20 min)仅能将粪肠球菌减少2 lg CFU/g左右，而HA-RF1可减少4 lg CFU/g以上，HA-RF3对粪肠球菌杀灭效果最好，可以降低7 lg CFU/g左右。综合分析可得，HA-RF烘烤可以提升扁桃仁的抗氧化性，有效减少粪肠球菌的数量，达到巴氏杀菌效果，比传统HA烘烤更能保证扁桃仁的微生物安全，为HA-RF在扁桃仁中的应用提供了指导。

关键词：射频烘烤抗氧化性粪肠球菌致病菌

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五种鲜切蔬菜冷藏过程中的微生物多样性

食品与发酵工业 2024年

作者：范梦豪朱盼盼苏炳棋高浩洋张建华上海交通大学农业与生物学院

微生物腐败是影响鲜切蔬菜货架期的重要因素之一，研究其腐败过程中的微生物多样性和主要腐败菌，可针对性地开发有效的抑菌技术，延长货架期。该文探究真空包装和普通包装对菠菜、上海青、芹菜、西兰花和细香葱这5种蔬菜4 ℃冷藏过程... 详细信息

微生物腐败是影响鲜切蔬菜货架期的重要因素之一，研究其腐败过程中的微生物多样性和主要腐败菌，可针对性地开发有效的抑菌技术，延长货架期。该文探究真空包装和普通包装对菠菜、上海青、芹菜、西兰花和细香葱这5种蔬菜4 ℃冷藏过程中菌落总数和微生物多样性的影响，并对主要腐败菌进行分离、鉴定。结果表明，真空包装可以有效抑制菌落总数的增长，贮藏8～15 d后，两种包装蔬菜的细菌多样性均增加。5种普通包装蔬菜中优势细菌为假单胞菌属、黄杆菌属、黄假单胞菌属和杜擀氏菌属；在5种真空包装蔬菜中优势细菌存在较大差异，但乳球菌属、拉恩氏属和魏斯氏属均存在。不同品种蔬菜携带的主要真菌丰度差异较大，其中，链格孢霉属和线黑粉酵母属等是导致腐烂变质的常见微生物。5种普通包装蔬菜的主要腐败细菌均为革兰氏阴性菌，而真空包装中主要为拉乌尔菌属、假单胞菌属和芽孢杆菌属，且主要腐败细菌大多并非腐败蔬菜中的优势菌。通过研究初步明确了5种蔬菜冷藏期间的微生物菌群结构和主要腐败菌，为鲜切蔬菜保鲜技术的开发提供参考。

关键词：鲜切蔬菜微生物多样性腐败菌冷藏包装方式

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甜樱桃品种（系）果实性状的评价与研究

植物遗传资源学报 2024年

作者：张馨予纠松涛徐岩吕正鑫刘瑞娥王世平张才喜上海交通大学农业与生物学院

为促进甜樱桃优良新品种的选育，促进种质资源保护和利用，采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法，对35份甜樱桃品种（系）果实的12项外观品质和4项内在品质指标进行综合评价和研究。结果表明，研究中占比最高的果形为扁圆形、... 详细信息

为促进甜樱桃优良新品种的选育，促进种质资源保护和利用，采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法，对35份甜樱桃品种（系）果实的12项外观品质和4项内在品质指标进行综合评价和研究。结果表明，研究中占比最高的果形为扁圆形、缝合线形状为平型、果顶形状为凹型，这3个描述性性状的辛普森指数分别为0.700、0.561和0.573，多样性较丰富。13个数值型性状中，可食用率的变异系数最小（3.35%），畸形果率的变异系数最大（95.00%），果柄分离力（30.82%）、固酸比（27.59%）、果肉重（26.65%）和鲜核重（26.03%）的变异系数也较大，说明这些性状具有较大的遗传多样性。单果重与果肉重、可食用率呈极显著正相关；固酸比与pH值呈极显著正相关，与可滴定酸含量呈极显著负相关。聚类分析将甜樱桃品种（系）按照果实品质性状分成4个组群，其中A组可滴定酸含量平均值最低，可食用率平均值最高；B组果柄粗度和硬度平均值均最高，可溶性固形物含量和pH值平均值均最低；C组只有1个品种，即黑珍珠，其单果重、畸形果率均最大，果柄分离力最小；D组可溶性固形物含量、pH平均值均最大，畸形果率、可食用率平均值均最小。基于上述分析结果表明，雷吉纳、交大54号和罗亚理综合得分较高，可作为甜樱桃育种的优良亲本。

关键词：甜樱桃果实生物学特性统计分析

不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 207-215页

作者：蔡战磊张贤滨韩雪艳谢君张红丹华南农业大学生物质工程研究院广州510642

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)... 详细信息

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)、AlCl_(3)、CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)、CaCl_(2)、NaCl、LiCl、Na_(2)CO_(3)对蔗渣进行乙醇/水预处理,并对预处理后样品进行酶解,探究不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响和规律,并进一步通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)对蔗渣原料和预处理后的固体进行表征,探究金属盐强化乙醇/水预处理后蔗渣表面形貌与结构变化对酶解效率的影响,分析作用机理。结果表明:与原料甘蔗渣相比,不同金属盐强化乙醇/水预处理后样品中葡聚糖的质量分数从45.5%增加到77.2%,预处理后样品酶解48h后的葡萄糖得率也由51.14%增加到最高93.08%。其中,三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))对蔗渣酶解效率的提升最为显著,这可归因于三价金属盐强化乙醇/水预处理可以更加有效的去除蔗渣中的半纤维素和木质素,增加酶对纤维素的可及性。后续表征分析也表明经过三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))强化乙醇/水预处理后的样品比经过二价金属盐(CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)和CaCl_(2))和一价金属盐(NaCl、LiCl和Na_(2)CO_(3))强化乙醇/水预处理表面结构破坏更为彻底,结晶度相对增加最大,木素和半纤维素去除率最多,热稳定性也相对最高。该研究结果将为后续木质纤维素生物质的高效转化与利用提供参考。

关键词：生物质盐蔗渣乙醇/水预处理酶水解葡萄糖