基于果蔬原料的食品3D打印技术及其应用

作为新兴数字化生产技术,3D打印技术已在许多领域中被广泛应用。其在食品领域中的应用可满足人们对食品定制化、个性化营养和数字化营养的需求,能进一步简化食品供应链体系,拓宽食材来源。水果和蔬菜富含多种营养素,是人类饮食的重要组成部分。相对于面团、巧克力、肉糜等食材,水果和蔬菜具有含水量高、难成形、易褐变的特点,因此很难实现直接3D打印。为了更好地了解水果和蔬菜在食品3D打印领域的应用情况,本文从食品3D打印的原料特性要求、果蔬原料特性以及3D打印果蔬材料的加工技术等方面进行了综述,并对其发展趋势作出展望。     

黑果腺肋花楸花色苷与果胶的结合作用对其稳定性的影响

采用超滤离心法确定对花色苷与果胶结合的影响因素以及结合的最优条件,利用高效液相色谱法分析最优条件下花色苷与果胶的结合情况,最后将结合样品溶液与花色苷溶液进行稳定性和抗氧化活性的对比分析。结果表明:pH值和花色苷与果胶添加比例对结合效果影响较大,Ca2+的存在会对结合产生负面影响,而Mg2+和糖类物质的添加对结合率无显著影响。结合最优条件为:pH 3、花色苷与果胶添加比例1∶2。羟基数量较多或糖基为L(+)构型的花色苷更容易与果胶结合;果胶的加入使在热环境和胃肠道环境中的花色苷稳定性增强;但相较于花色苷溶液,结合后的样品溶液的羟自由基清除能力、2,2’-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除能力和Fe3+还原能力都有一定程度的减弱,但仍具有一定的抗氧化效力。     

五味子多糖超声波提取条件的研究

在单因素实验的基础上,利用响应曲面法(response surface methodology,RSM),通过中心组合设计,对超声波前处理提取五味子多糖的工艺参数进行优化分析研究。选择处理时间、处理温度和超声功率作为优化因素,研究了各因素对五味子多糖得率的影响。通过分析得到多糖的提取优化条件:处理时间70min,处理温度30℃;超声功率300W。在这个条件下,五味子多糖的提取率为16.729%±0.248%,与热水浸提法相比,提取率提高了50%。     

曲面响应法优化设计抗性淀粉膨化工艺的研究

在单因素实验的基础上,利用曲面响应法中心组合设计,对抗性淀粉膨化工艺进行了优化设计。选择原料的水分含量,模头温度以及螺杆转速为优化因素,研究了在不同水平上的因素对抗性淀粉含量的影响。通过响应面分析得到抗性淀粉膨化的最佳工艺参数:物料的水分含量7.5%、螺杆转速592r/min、模头温度150℃,在此条件下,膨化产品中抗性淀粉含量为17.945%±0.523%,与模型高度拟合。     

辽宁主栽蓝莓品种加工适应性的研究

以10 种蓝莓品种果实为实验材料,对其理化和营养指标进行测定分析。结果表明：不同蓝莓品种间的单果质量、密度、硬度等物理指标有一定差异;不同蓝莓品种间的出汁率、总酸、糖酸比、VC、粗蛋白和花色苷的差异较大。伯克利的出汁率最大（78.47%）,杜克的出汁率最小（44.75%）。不同蓝莓品种间糖酸比范围为11.01～51.75,可溶性固形物、电导率、pH值和总酚含量差别较小,可溶性固形物含量范围为8.9%～13.3%。不同蓝莓品种间的过氧化物酶活性和多酚氧化酶活性有较大差异。通过聚类分析以及感官评定初步评价,杜克、日出为鲜食的优良品种;伯克利、北陆1和北青为适宜果汁果酒加工的优良品种;圣云、北陆3为适合加工果酱的优良品种。     

不同品种蓝莓品质特性及聚类分析

通过对山东省14 个主栽蓝莓品种的感官品质、营养品质、加工品质等指标进行测定,并采用聚类分析法评价蓝莓品种的综合品质,从而筛选出品质较佳的蓝莓品种。结果表明：不同品种蓝莓品质存在差异,以抗氧化物质含量、出汁率、固酸比差异较大。品种‘L5’花色苷含量最高（617.46 mg/100 g）且固酸比最大（47.78%）;‘蓝塔1’出汁率最高（78.43%）;‘蓝塔2’总糖含量最高（10.75%）。14 个品种可聚为5 类,第1类为‘37-1’、‘奥尼尔’、‘北陆’和‘B’;第2类为‘埃利奥特1’、‘布尔吉塔’、‘蓝丰’及‘蓝塔1’;第3类包括‘埃利奥特2’、‘杜克’和‘Z’;‘H34’和‘蓝塔2’聚为第4类;‘L5’为第5类。经分析初步评价,第2类为适宜加工果汁果酒的优良品种;第3类为适宜贮藏的蓝莓品种;第4类为适宜鲜食的优良品种;第5类为加工果酱、果脯的优良品种。     

蓝莓多酚稳定性及热降解动力学研究

植物多酚是一类广泛存在于植物体内的具有多元酚结构的次生代谢物,因其较强的抗氧化活性而具有促进健康的作用。蓝莓中的多酚不仅含量高,而且种类丰富,是多酚的良好来源。通过测定蓝莓多酚在pH值、温度、光照、防腐剂、糖类、氧化剂和还原剂等加工条件下保存率的变化,对蓝莓多酚的稳定性进行研究,分析蓝莓多酚热降解的动力学和热力学。结果表明,pH值、温度、光照、防腐剂、糖类(30%,40%,50%)和氧化剂对蓝莓多酚的稳定性和抗氧化活性影响较大,还原剂对蓝莓多酚的影响较小。由此蓝莓多酚产品应该在避光条件下低温保存,且加工过程中不宜加入氧化剂。蓝莓多酚热降解分析结果表明,蓝莓多酚热降解符合一级动力学反应和Arrhenius模型,且随着温度升高而增加,反应的活化能为48.99 k J/mol,焓变为正值,表明蓝莓多酚热降解是吸热过程。吉布斯自由能为正值,表明蓝莓多酚热降解过程不是自发反应。熵变为负值,说明过渡态的结构自由度低于反应物。     

魔芋胶对蓝莓凝胶体系3D打印特性的影响

采用质构分析、流变特性测试、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等技术,探究魔芋胶对蓝莓果浆凝胶体系3D打印特性的影响。结果表明,魔芋胶对蓝莓凝胶体系的3D打印效果、质构特性、流变特性及微观结构均有明显影响。蓝莓果浆、果胶、魔芋胶、蔗糖的质量分别为22.5（体积为20 mL,固形物质量分数为11.89%）、4、2、1 g时,获得的凝胶体系具有较好的3D打印效果,打印的样品还原度较高。本研究可以为利用3D打印技术开发食品提供技术参考,为数字化食品设计和营养控制提供解决方案。     

响应曲面法优化五味子多糖的提取工艺

在单因素试验的基础上,利用响应曲面法的中心组合设计,对五味子多糖提取工艺参数进行优化分析。选择料液比、提取温度和提取时间作为优化因素,研究各因素的不同水平对五味子多糖得率的影响。通过响应面分析得到多糖提取的最优条件：料液比1:40(m/V),提取温度90.3℃,提取时间5h。在此条件下,五味子多糖的提取率为(10.994 ± 0.332)%,与模型高度拟合。