感应电场在食品加工中的应用

感应电场(IEF)技术,一种在食品领域的新型电场加工技术.本文以现有的电场加工存在的问题为研究背景,分析发展IEF技术的必要性;简要阐述IEF技术的基本原理,并推导相关应用公式.同时综述IEF技术在微生物灭活及酶钝化、多糖改性、天然产物提取和其它处理方面的应用,在食品领域的最新研究进展以及现阶段存在的问题,展望今后的研...     

非热加工技术对淀粉结构特性影响的研究进展

非热加工技术具有“绿色、安全、高效”等优点而被广泛应用于淀粉的改性。经非热加工技术改性后,淀粉颗粒形态、颗粒晶型、颗粒结晶度以及颗粒螺旋结构等结构特性的改变对其糊化特性、老化特性、溶解性、消化率等功能特性均产生相应的影响,而功能特性的改变可进一步扩大淀粉的实际应用范围。本文以球磨、脉冲电场、高压、超声波、辐照、等离子体6 种非热加工技术为主,综述非热加工技术改性淀粉结构的原理,指出非热加工技术对淀粉颗粒结构影响的重要性以及不同层次结构的改变对相应功能特性的相关影响,并对非热加工技术在淀粉深加工领域的应用提出展望。     

超声改性对淀粉理化性质的影响及在食品中的应用研究进展

淀粉是人类饮食中重要的能量来源之一，也是食品工业中重要的原材料。天然淀粉易受外界环境影响，如温度、pH、剪切力等，加工不稳定，限制了淀粉在食品领域中的应用。因此，需要对淀粉进行改性以提高淀粉的功能性，淀粉常采用物理、化学和酶法改性。近年来，消费者对绿色健康食品的需求增大，研究者正在寻找一种安全、环保、高效的方法。超声改性淀粉具有绿色环保、处理简单、高效安全等优点，是一种很有潜力的物理改性方法，近年来成为了研究热点。采用超声改性淀粉的实验研究很多，但关于超声改性对淀粉影响的相关性综述较少，因此，本文综述了近年来有关超声改性淀粉的研究进展，主要阐述超声改性机理及超声对淀粉颗粒结构、糊化特性、流变特性、透明度的影响，讨论了超声与其它方法复合改性对淀粉理化性质的影响，对其在食品中的应用进展进行综述，为拓展改性淀粉深加工在食品领域中的应用提供理论依据。     

淀粉湿热处理改性效果强化研究进展

湿热处理是一种物理改性方式,因操作简便、安全高效,目前被广泛应用在淀粉的改性当中,但传统湿热处理存在处理时间长、处理效果不足等问题。因此,采取一定方式强化淀粉湿热处理的改性效率和效果具有重要的实际意义。本文系统梳理总结了反复湿热处理、物理强化、化学强化、酶强化以及其他强化对淀粉多尺度结构和理化特性的影响及具体强化机理,为研究开发有效的淀粉湿热处理的强化方法提供一定的参考。     

多级连续感应电场对玉米淀粉酸解的研究

为实现非接触式的电场淀粉处理，利用多级连续感应电场辅助玉米淀粉酸解。该方法可加快玉米淀粉酸解速率，且随着串联电场腔体级数的增加，介质中的还原糖含量和电导率增大，其中16级电场处理后还原糖含量达到1.154 g/L,电导率相比对照增加了49.62%。处理后玉米淀粉的溶解度明显提高，膨胀力略有减小，糊化峰值温度升高，糊化焓值呈现波动变化，最高达到14.66 J/g。对玉米淀粉的结构测定显示，酸解后的玉米淀粉化学组成和晶型没有改变，但是相对结晶度和1 045/1 018值增大，其中相对结晶度最大达到30.23%。扫描电镜结果显示，颗粒表面出现了孔洞、破裂，并且电场级数越大，破损越严重。淀粉性质的变化可能是酸解反应和电场非热效应对淀粉颗粒表面的损害造成的。该研究有望为新型电场加工技术在淀粉改性中的应用提供重要依据。     

木薯淀粉基膜材料的研究进展

木薯淀粉具有较好的延展性、黏度、渗透力等优点，利用木薯淀粉的可降解性、成膜性等特点生产可降解的天然聚合物膜材料具有较好的可行性。目前，木薯淀粉基膜材料的相关研究主要集中在生物可降解膜、抗菌膜、pH值指示膜、缓释膜等领域。而木薯淀粉基膜材料的热稳定性与机械性能较传统热塑性材料差，所以探究强化改性及工艺技术将是研究重点。本文综述了木薯淀粉基膜材料的制备方法、强化改性及应用，并展望未来发展趋势。     

小麦淀粉改性技术及应用研究进展

小麦淀粉是小麦中含量最高的成分，约占籽粒干重的75%，但天然小麦淀粉耐热、耐剪切、耐酸能力差，且易老化回生，在很大程度上影响小麦淀粉功能性能及小麦产品的产品品质，因此小麦淀粉改性技术受到了广泛关注。淀粉颗粒形态及结构的改变会影响其糊化特性、老化特性、水溶性、消化率等功能特性，功能特性的改变可进一步扩大淀粉的应用范围。本文主要论述了小麦淀粉主要改性方法（物理改性、化学改性、酶法改性及复合改性）的改性机制及改性后淀粉性质的变化，并总结了改性小麦淀粉的相关制品以及改性小麦淀粉在不同领域中的应用, 以期为改性小麦淀粉在食品及工业的应用提供参考。     

物理场预处理对淀粉改性及其多尺度结构的影响研究进展

文章综述了超声波场、微波场以及电场等新型物理场在淀粉改性中的应用以及淀粉多尺度结构变化,并对改性淀粉的未来绿色安全生产的方向进行了展望。指出电子束辐射在淀粉干法改性中具有重要的应用潜力,探究辐射淀粉多尺度结构影响规律及其作用机制,有利于助推改性淀粉的绿色、智能制造。     

发酵技术在淀粉改性上的应用

通过发酵技术处理淀粉,安全无污染,且加工工艺简单,产品的理化性质得到明显的改善,发酵技术在淀粉改性上的应用将会是淀粉非化学改性研究的一个重要领域。该文综述了发酵技术对淀粉理化特性(颗粒形态、糊化特性、老化特性和分子结构)的影响、淀粉发酵改性的机理以及发酵改性淀粉应用等方面的研究进展,旨在为发酵改性淀粉的进一步研究和应用提供参考依据。     

脉冲电场协同酶解提高多孔淀粉制备效率及吸油率

以蜡质玉米淀粉为原料,采用脉冲电场(PEF)协同酶解制备多孔淀粉,探究其对多孔淀粉制备效率及吸油率的影响。结果表明:通过PEF改性后,淀粉水解率达到24.28%时所需的酶解时间缩短一半;在相同加酶量的条件下,通过PEF改性后,淀粉水解率为23.11%,较原淀粉显著提高,表明通过PEF改性可降低加酶量;在酶解6 h和加酶量为0.8×10~(-2) mL/g淀粉干基的条件下,经PEF改性协同酶解制备的多孔淀粉水解率为23.11%、吸油率为145.11%、比表面积为1.25 m~2/g,总孔容为4.31 cm~2/g×10~(-3),原淀粉酶解制备的多孔淀粉上述指标分别为18.38%、119.47%、1.16 m~2/g,4.15 cm~2/g×10~(-3),表明通过PEF改性提高酶解淀粉的水解率、吸油率、比表面积和总孔容。扫描电镜结果显示,PEF改性可使淀粉表面产生凹槽状结构;激光共聚焦显微镜观察显示,PEF改性提高了淀粉颗粒对淀粉酶的敏感性;热力学性质测试结果显示,PEF改性多孔淀粉的焓值低于原淀粉,表明PEF改性破坏了淀粉颗粒内部分致密的结晶区。本项研究揭示了PEF改性对淀粉颗粒及其酶解制备多孔淀粉的构效关系,为高效制备多孔淀粉提供了一个新思路,并拓展了PEF可应用的领域。     

Modifications of starch by electric field based techniques

BackgroundNative starches have limited applications and are commonly modified for desired properties. There has been increasing demand for physically and non-chemically modified starches from the market as consumers prefer “natural and healthy” food products. Among various physical means, electric field based techniques have been gaining a research focus for starch modifications during the last few years. Another trend is to produce modified starches using cleaner process. Electric fields of certain conditions can facilitate the “cleaner production” of food and industrial ingredients.Scope and approachThis mini-review summarises the modifications of starches from different botanical sources by the electric field based techniques. The techniques are based on pulsed electric field, induced electric field, moderate electric field, and ohmic heating. Physicochemical properties, granular and molecular structures, applications of starch as affected by the electric field based modifications are reviewed. Structure-function relationships of starch as affected by the electric fields are discussed. Impact of electric fields on food systems rich in starch (e.g., flour) is also reviewed. Research gaps to better utilize these techniques for starch modifications are suggested.Key findings and conclusionsDifferent electric field based methods greatly modify the starch physicochemical properties to different extents. Factors affecting the outcomes of the modifications include the starch type and concentrations, electrical conductivity, and electric field type, strength, and duration. Starch modification processes such as hydrolysis and substitutions can be efficiently optimized by applying electric fields. The functionalities of food systems rich in starch can also be modified by these techniques. It becomes evident that electric field based techniques have potential to be used in starch modifications to create a range of functionalities and to help meet the ever-rising market of clean label ingredients.     

电场处理对大米淀粉理化性质的影响

利用脉冲电场对大米淀粉进行预处理,研究不同电场强度和不同有效处理时间对淀粉颗粒结构特征和理化性质的影响。通过扫描电镜(SEM)发现,淀粉颗粒表面受电场影响遭到破坏。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)表征结果表明脉冲电场处理大米淀粉不会引入新的官能团,在本实验条件下也不会改变淀粉的晶型结构,是一种物理改性的处理手段。经脉冲电场处理后,大米淀粉糊的透明度由6.2%提高到32.4%,冻融析水率由58.31%降低到22.53%,此外凝沉性和冻融稳定性均有所改善。     

淀粉颗粒形貌表征研究进展

淀粉是一种非常重要的营养物质,同时也是重要的工业原料。在淀粉应用研究中,淀粉的加工及改性一直是研究的热点。近些年,人们对淀粉改性后结构及性能进行了深入的研究,发现淀粉改性对其颗粒形貌有明显影响,导致其性能有一定程度改变。因此,对淀粉改性前后颗粒形貌的表征尤为关键。本文概述了目前淀粉颗粒形貌的表征方法,并对其进行了比较,有助于大家正确选择合适的表征方法。     

微波辐射下淀粉的响应机制及研究现状

淀粉作为绿色可再生生物资源,具有广阔的研究价值和应用前景,但天然淀粉结构及性能方面存在的缺陷 限制了其推广应用。因此,采用各种方法对天然淀粉进行改性已成为科技工作者的研究热点。化学法和酶法是淀粉 改性的主要方法,但都存在反应速率低、污染环境或反应过程复杂等问题。本文介绍了一种新的淀粉改性技术—— 微波处理,较全面地综述了微波处理淀粉的作用机制和微波处理对淀粉结构（颗粒形态、晶体结构和化学键）、理 化性质（溶解度、溶胀能力、糊化特性、热学性能、消化特性等）及安全特性等的影响,并对微波技术在淀粉改性 及淀粉质食品中的研究现状进行了分析与展望。     

湿热处理技术对淀粉理化特性影响的研究进展

随着人们对变性淀粉需求量的增加,湿热处理技术成为了变性淀粉研究的热点之一。湿热处理是用于生产变性淀粉的一种物理手段,不带来任何化学试剂残留,属于环境友好型新技术。湿热处理可以改变淀粉的形态、结晶性、热学性质、淀粉胶性质,增加缓慢消化淀粉和抗性淀粉含量。为了促进湿热处理技术的研究、应用以及使人们对该技术有一个全面而清晰的认识,综述了湿热处理对淀粉理化性质和功能特性的影响,以及湿热处理淀粉在工业中的应用与发展前景。     

机械力效应及其在淀粉改性中的应用研究进展

机械力化学作为一门专门研究物体在机械力作用下发生物理化学变化的交叉学科，已成为化学领域的研究热点之一，且在材料合成和食品加工等领域得到了广泛研究。本文首先简要介绍了机械力化学的发展历史及产生机理，然后对其在材料合成中的应用研究进展进行了综述，最后重点分析了淀粉改性中机械力对淀粉的颗粒结构、晶体结构和分子结构的影响及其对淀粉功能特性的影响。在未来研究中应加强对机械力化学的产生机理及其对材料精细结构和淀粉的颗粒、晶体和分子结构的影响研究。     

超声波技术在淀粉改性中应用

超声波技术是一种常用物理场加工处理方法,目前超声波技术用于淀粉改性成为新型变性淀粉研究热点。该文介绍超声波改性淀粉作用机制及对淀粉糊性质、淀粉颗粒形态、淀粉结构、反应性能和其它性质影响,认为超声波技术是一种对淀粉进行改性并提高其功能特性的最具潜力和发展前途新技术。