动态高压微射流对淀粉结构特性和理化性质影响的研究进展

动态高压微射流技术作为一种食品大分子的有效物理改性方法,可显著改变淀粉颗粒大小,提高溶解度、消化率,减小结晶度、糊化焓以及黏度等性质。目前的研究大多关注动态高压微射流对淀粉表观特性和理化性质的影响,而没有将淀粉结构特性与理化性质的相关性构建起来,该文主要综述近年来动态高压微射流技术对淀粉结构、理化和消化特性的影响,总结了淀粉在动态高压微射流处理过程中结构特性与理化性质之间的潜在相关性,发现淀粉的溶解度与颗粒大小、糊化温度与分子链长短有关等。动态高压微射流技术是一种优于传统淀粉改性技术的新方法,可为具有特异性结构淀粉的定向制备及应用提供新思路。最后,针对现有研究的不足,展望了动态高压微射流技术改性淀粉的研究方向,以期为淀粉产品的开发提供一定的理论依据。     

高压微射流技术对红枣汁理化性质的影响

以红枣汁为研究对象,研究高压微射流对红枣汁理化性质的影响。将红枣汁分别采用不同压力（40、80、120、160、200 MPa）和不同处理次数（1、2、3、4 次）处理,分析高压微射流处理对红枣汁的ζ电位、平均粒径、色差、透光率、非酶褐变程度和可溶性固形物含量的影响。结果表明：在不同压力条件下的红枣汁的平均粒径、可溶性固形物、澄清度、非酶褐变程度和色差值有显著性差异（P＜0.05）,160 MPa条件下处理4 次的红枣汁平均粒径最小,是对照组平均粒径的16.8%;160 MPa条件下处理2 次的红枣汁透光率达到最佳,为77.6%;120 MPa条件下处理4 次的红枣汁可溶性固形物含量达到最高,较对照组增加了29.6%;160 MPa条件下处理1 次的红枣汁非酶褐变程度最低,与对照组之间差异性不显著性（P＞0.05）,160 MPa条件下处理1 次的红枣汁色差值L*最大。不同处理次数的红枣汁之间的电位有显著性差异（P＜0.05）。表明高压微射流可以改善红枣汁的理化性质,能够为消费者提供高质量的果汁。     

动态高压微射流对马铃薯直链淀粉性质和结构的影响

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。     

超声作用对食品中大分子物质的影响

超声波是频率为 2× 10 4 ～ 1×10 9Ｈｚ的声波 ,在食品工业中主要应用于以下三方面 :一是对食品进行无损检测 ,其频率一般介于 0 1～ 0 2ＭＨｚ ,能量低于 10 0ｍＷ /ｍ2 ,波长为 0 0 0 15～ 0 15ｃｍ ;二是利用超声波辅助萃取 ,超声波清洗 ,超声波促进食品加工 ,如超声波促进生物化学反应历程等 ;三是利用超声波破坏处理对象的组织和结构 ,如体系的均匀化 ,杀菌灭酶等处理过程 ,所用超声波频率一般约为 2 0～10 0ｋＨｚ ,能量可达到 10 4ｋＷ /ｍ2 ,波长为 3 0～ 7 5ｃｍ[1] 。因此 ,食品进行超声波处理将引起食品成分的物理和化学变…     

动态高压微射流技术对可溶性大豆多糖结构的影响

研究动态高压微射流技术(DHPM)处理对可溶性大豆多糖(SSPS)组分、相对分子质量、外观形态及单糖组成的影响。结果表明：经DEAE-Cellulose 离子交换从大豆粗糖中纯化得到SSPS-1 和SSPS-2 两个组分,高效凝胶渗透色谱(HPGPC)分析表明SSPS-1为含少量蛋白的杂多糖,SSPS-2为高结合蛋白含量的单一多糖;SSPS-1经DHPM处理后,相对分子质量由7.33 × 105 减少至5.11 × 105;电镜扫描观察其形貌由针状排列结构变成末端膨大呈球形的“火柴棒”状有序排列结构;气相色谱分析单糖组成表明：SSPS-1 主链中单糖L- 鼠李糖和D- 半乳糖醛酸的含量分别降低9.4%、17.1%,侧链部分的单糖L- 阿拉伯糖、D- 半乳糖、D- 岩藻糖、 甘露糖分别降低14.3%、26.3%、41.7%、60%,而D- 木糖、D- 葡萄糖、葡萄糖醛酸未检出。     

动态高压微射流技术对β-乳球蛋白微观结构的影响

采用动态高压微射流技术（DHPM）处理β-乳球蛋白,研究DHPM对β-乳球蛋白微观结构的影响。实验结果表明,未处理的β-乳球蛋白的微观结构表现为球体且分布紧凑。随着DHPM处理压力的逐渐增大,β-乳球蛋白分子被逐渐打散,大部分颗粒逐渐变细。然而仅有小部分β-乳球蛋白分子在经过100MPa和150MPa处理后,发生了部分团聚现象,分别形成不同聚集体的形貌结构。     

动态高压微射流处理对低酯果胶物化性质及其结构的影响

本文研究了动态高压微射流(DHPM)处理对薜荔籽低酯果胶物化性质及其结构的影响。采用不同压力(0~160 MPa)和次数(1~9次)对其进行处理,以分子量、特性粘度、粒径、还原糖含量、红外光谱、表观形貌等为评价指标,综合分析了DHPM处理对其分子结构和物化性质的影响。研究结果表明:随着DHMP处理压力和次数的增加,低酯果胶的特性粘度,分子量及粒径降低,还原糖含量升高,同时低酯果胶表观形貌由片状结构向丝状结构转变,表明低酯果胶在DHMP处理过程中发生了降解,其降解主要原因是DHMP机械力对糖苷键的断裂作用。经处理果胶和未处理果胶的红外图谱基本相似,但是在1744.8 cm-1处的C=O的吸收峰随着处理压力的增加而增大。甲氧基和双键含量测定实验表明DHPM处理不会导致低酯果胶发生去甲酯化和β-消除反应。     

动态高压微射流环境中豌豆白蛋白-绿原酸复合物的相互作用

通过对豌豆白蛋白以及豌豆白蛋白-绿原酸复合物粒度、Zeta电位、荧光光谱、红外光谱与疏水性、溶解性、乳化特性等指标的测定,探究动态高压微射流不同处理压力对豌豆白蛋白和复合物结构与功能特性的影响,以及二元体系中绿原酸对豌豆白蛋白影响的机制和效果。结果表明,豌豆白蛋白经过动态高压微射流处理后,粒径与Zeta电位值均呈先降低后增加趋势;改性后的豌豆白蛋白微观结构、二级结构与三级结构均发生变化;剪切力等作用的小粒径豌豆白蛋白溶解性显著提高了42.37%,可达到0.84 mg/mL(P<0.05),乳化特性也得到一定增强。动态高压微射流处理加工豌豆白蛋白-绿原酸复合物体系中,绿原酸改变了豌豆白蛋白色氨酸的微环境,使白蛋白结构发生显著变化。绿原酸使豌豆白蛋白表面疏水性显著增加（P<0.05）,溶解性显著降低（P<0.05）,并将豌豆白蛋白乳化活性提高。本研究阐释了动态高压微射流和绿原酸对豌豆白蛋白的影响作用,为豌豆白蛋白改性提供思路,为高值化蛋白产品的开发提供一定理论基础。     

动态高压微射流处理顺序对果胶-乳铁蛋白复合物结构及性质的影响

采用动态高压微射流（dynamic high pressure microfluidization,DHPM）分别以不同的处理顺序：DHPM预处理乳铁蛋白（lactoferrin,LF）后与果胶（pectin,P）混合（MLFP）、DHPM预处理果胶后与乳铁蛋白混合（MPLF）以及乳铁蛋白与果胶混合后再经DHPM处理（MLFP）,制备3 种乳铁蛋白-果胶复合物,探究DHPM的处理顺序对复合物结构及性质的影响。结果表明：DHPM处理使复合物的分散性增大,乳化性减小。且经DHPM处理后的3 种复合物中,MLFP的分散性和乳化性最强,而MLFP的分散性和乳化性最低,这与界面张力测定结果一致。经DHPM处理后复合物粒径也显著减小（P＜0.05）,且MPLF＜MLFP ＜MLFP＜空白对照组复合物。ζ-电位和荧光光谱结果表明,果胶和LF复合物主要通过两者间静电作用结合,且DHPM处理促进果胶与LF的相互作用。本研究为探讨食品组分在食品加工过程中的结构和性质变化提供一定的理论依据。     

苹果POD酶学性质及动态高压微射流对POD的影响

富士苹果榨汁提取POD酶液,以愈创木酚为底物研究POD的酶学性质.结果表明:富士苹果POD的米氏常数为129.09 mmol/L,最大反应速度为476.19 U/main,最适温度40℃,最适pH为5.0.采用动态高压微射流对富士苹果POD酶液进行处理,POD酶活发生钝化;增大处理压力、处理次数及提高进料温度均可降低POD活性.室温条件172.4 MPa处理1次和3次,富士苹果POD活性分别降低23.62%和42.14%;50℃、172.4 MPa 理1次,POD活性降低37.25%.     

动态超高压微射流预处理对香菇多糖得率的影响

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。     

动态超高压微射流均质对大豆分离蛋白起泡性、凝胶性的影响

采用动态超高压微射流均质机对大豆分离蛋白进行处理,研究了不同的压力对大豆分离蛋白起泡性、凝胶性的影响.结果表明动态超高压微射流处理能使大豆分离蛋白的起泡性、凝胶性得到改善,随着均质压力的逐渐增加,都有不同程度的提高,100ml的6%大豆分离蛋白经高速分散搅打后,泡沫高度可以达到180ml,16%的大豆分离蛋白凝胶强度可以达到0.08355kg.     

动态超高压微射流技术提取甘薯叶黄酮

研究动态超高压微射流处理热醇提取甘薯叶黄酮的最佳工艺。以黄酮得率为考察对象,在单因素试验基础上,通过正交试验研究动态超高压微射流处理压力、乙醇体积分数、提取温度、提取时间对甘薯叶黄酮得率的影响。结果表明：提取温度和动态超高压微射流处理压力对甘薯叶黄酮的得率影响显著;最佳工提取艺条件为动态超高压微射流处理压力100MPa、乙醇体积分数70%、提取温度75℃、提取时间120min,在此工艺条件下黄酮得率为5.75%。     

动态高压微射流对茎菠萝蛋白酶性质和构象的影响

以茎菠萝蛋白酶为原料,研究动态高压微射流(DHPM)对其活性、稳定性和构象的影响。结果显示：DHPM 对茎菠萝蛋白酶具有钝化作用,但活力并不随着压力的升高而降低。压力为60、80、100、120MPa 时,茎菠萝蛋白酶的相对酶活力分别是94%、93%、98% 及92%。DHPM 不同压力对茎菠萝蛋白酶的最适反应温度的影响不同,但对最适pH 值几乎没有影响。然而经DHPM 60、120MPa 处理后,茎菠萝蛋白酶在pH8.0 的稳定性显著增强。在pH8.0 保温40min 后,60、120MPa 处理的茎菠萝蛋白酶相对酶活力分别为85% 和82%,分别比未经处理的高14% 和11%。可见,DHPM 60、120MPa 处理极大地提高了茎菠萝蛋白酶在pH8.0 时的稳定性。此外,紫外光谱和荧光光谱的结果表明：DHPM 导致茎菠萝蛋白酶部分去折叠,分子中赖氨酸和色氨酸残基所处的微环境发生了变化;红外光谱结果显示：DHPM 处理后茎菠萝蛋白酶二级或三级结构发生了变化。     

动态高压微射流协同糖基化对β-乳球蛋白乳化性和结构的影响

采用动态高压微射流（dynamic high pressure microfluidization,DHPM）协同糖基化处理β-乳球蛋白,研究改性β-乳球蛋白乳化性、乳化稳定性和结构的变化。研究发现DHPM协同糖基化处理过程中β-乳球蛋白结构变化与其乳化性能可能存在关联;DHPM协同糖基化处理能显著提高β-乳球蛋白的乳化性和乳化稳定性。0、40、120 MPa糖基化处理后β-乳球蛋白的乳化活性指数（emulsifying activity index,EAI）分别为136.3、168.1、177.9 m2/g。0 MPa协同糖基化处理后β-乳球蛋白的乳化稳定指数（emulsifying stability index,ESI）为52.3 min;随着压强逐渐增加至40 MPa和120 MPa,协同糖基化处理后ESI值分别升高为56.4 min和59.0 min。通过表征分析β-乳球蛋白结构变化发现：不同压力DHPM协同糖基化处理后,β-乳球蛋白分子质量升高;巯基含量升高;表面疏水性降低;二级结构变化以及氨基酸三维空间构象暴露程度发生变化。这些变化说明β-乳球蛋白与低聚半乳糖发生共价交联时改变了蛋白质结构,造成β-乳球蛋白表面亲水基团的增加,从而导致其乳化性能显著提高。     

动态超高压微射流处理后膳食纤维对酸奶品质的影响

本实验主要研究了经动态超高压微射流处理后的膳食纤维对酸奶感官、质构及黏度特性的影响。实验结果表明,膳食纤维的处理压力及添加量的不同会使酸奶的品质发生变化。添加0.6%经动态超高压140MPa处理后的膳食纤维所制得的酸奶口感细腻、爽滑,无异味,质地均匀,乳清析出较少,且能有效提高酸奶凝胶的硬度,增加储运稳定性。