甘薯渣发酵及其他应用研究进展

我国每年甘薯产量约为5 200万t。在甘薯淀粉的加工过程中会产生大量甘薯渣，这些甘薯渣常被作为廉价的动物饲料或直接丢弃，造成资源浪费和严重的环境污染。甘薯渣中含有较为丰富的淀粉、果胶、纤维素等成分。通过微生物发酵或改性等方法可实现甘薯渣的高值化利用，对提升甘薯经济价值、改善甘薯产业结构和减少环境污染具有重大意义。该文综述了目前国内外关于甘薯渣在生物发酵、食品加工、废水处理、能源制备等领域的研究进展。着重介绍了甘薯渣发酵生产各种产品的最新进展，并对存在的问题与未来的发展进行了分析与展望，有望为相关的研究人员提供一定的参考和借鉴。     

甘薯渣粉对小麦粉面团物化特性及面包品质的影响

为了研究甘薯渣粉对小麦粉加工特性的影响,分析添加不同比例(0~15%)的甘薯渣粉对小麦粉的粉质特性、面团延伸特性、面包质构的影响,同时还比较了甘薯渣粉和小麦粉的基本成分。结果表明,甘薯渣粉膳食纤维含量是小麦粉的6倍多。含不同比例甘薯渣粉的混合粉在吸水量、形成时间、稳定时间方面存在显著差异(p<0.05),面团拉伸距离、拉伸面积差异不显著(p>0.05),拉伸最大力存在显著差异(p<0.05)。在面包品质方面,添加甘薯渣粉造成面包硬度增加,当添加量为0~9%时,硬度差异不显著(p>0.05),当大于9%时差异显著(p<0.05)。面包的亮度、pH则随着甘薯渣粉比例的增加呈降低的趋势。感官分析结果显示甘薯渣粉替代比例为0~9%时面包感官评分较高。     

甘薯渣粉对馒头品质的影响及品质改良方法

将甘薯渣添加到小麦粉中,研究甘薯渣粉添加量对馒头品质的影响,并对甘薯渣混合粉馒头的品质进行改良。结果表明:随着甘薯渣粉的添加,甘薯渣混合粉馒头的质量体积和亮度呈现降低的趋势,其质构特性指标中硬度、咀嚼性均显著增加,弹性、黏聚性显著降低。以混合粉质量200 g为基准,当甘薯渣添加量为6%时,甘薯渣混合粉馒头感官评分最高,为(83.4±0.76)。添加固态油脂可对混合粉馒头品质进行改良,结果表明添加固态油脂后甘薯渣混合粉馒头的质量体积、质构特性及感官评分等指标均有明显的改善。以混合粉质量200 g为基准,当固态油脂添加量为3%时,甘薯渣混合粉馒头的质量体积最大,为(2.72±0.02) m L/g,且感官评分最高,为(91.80±0.13)。     

新型甘薯薯渣粉制备工艺优化研究

为改善甘薯薯渣粉的品质,以甘薯薯渣为原料,采用四元二次正交旋转设计研究甘薯薯渣粉碎细度、Na_2S_2O_4浓度、干燥温度、洞道干燥装置载量4个因素对甘薯薯渣粉白度及含水率综合评分的影响,用DPS 7.05软件分析得到回归方程。研究结果表明,新型甘薯薯渣粉最佳工艺条件为:粉碎细度60目、Na_2S_2O_4浓度0.9%、干燥温度80℃、载量64.5%。在此工艺条件下,新型甘薯薯渣粉的白度为75.10%,含水率为2.027%,综合评分达到99.84,持水力为35.60 g/g,持油力为7.77 g/g,溶胀力达119.00 mL/g,优化甘薯薯渣粉部分理化和功能性品质特性得到提高,其白度和持油力性能显著改善,适合应用到油炸食品、松饼、面包制品等食品领域。     

甘薯渣去除淀粉工艺研究

甘薯渣中淀粉的存在严重影响了提取果胶的纯度,因此,开发和利用薯渣中的果胶资源,必须除去甘著渣中的淀粉甘著渣中淀粉去除的最佳工艺为固液比为1∶15,甘薯渣醪液pH6.0,经高温α-淀粉酶在90℃酶解30min;然后调整pH至4.5,依次加入糖化酶、普鲁兰酶,在60℃保温酶解180min,淀粉转化率较高,达到94.22％±3.43％.根据电镜图片可知,去除淀粉效果较好.因此,甘薯渣可以采用高温α-淀粉酶、糖化酶和普鲁兰酶复合酶制剂去除淀粉.研究对甘薯果胶开发中去除甘薯渣中淀粉的工艺具有理论及实践意义.     

响应面试验优化甘薯渣流化床干燥工艺

甘薯渣在传统干燥时,易发生黏结、结块的现象,为了改善这种状态,本研究以甘薯渣为原料,采用Box-Behnken优化试验研究流化床甘薯渣单位面积加载量、床层温度、空气流量3个因素对甘薯渣干燥时间和甘薯渣粒度综合评分的影响,并对流化床干燥甘薯渣的工艺条件进行了优化。结果表明:对流化床干燥甘薯渣综合评分的影响大小顺序为单位面积加载量空气流量床层温度,从回归模型中得到最佳工艺参数为单位面积加载量5 264 g/m~2、空气流量52.73 m~3/h、床层温度51.33℃,此条件下综合评分预测值为0.790,验证实验结果预测精度为93.60%。与传统干燥方式相比,干燥时间缩短,流化床干燥制得的样品20目过筛率82.3%,堆积密度为0.446g/mL,密度明显提高25.8%;硬度485.382 g,且硬度明显减小;扫描电镜中颗粒内部空隙增大,样品松散,可减小粉碎成本。本研究结果为工业化干燥、延长保存时间及其深加工生产提供理论依据。     

汽爆甘薯渣对小麦粉中淀粉理化特性及面包品质的影响

为研究汽爆甘薯渣对小麦粉中淀粉理化特性及面包品质的影响,将汽爆甘薯渣添加至小麦粉中,研究混合粉中淀粉的破损度、溶解度、膨润力、相对黏度、凝沉性及其面包制品的品质特性。结果表明,淀粉破损度和蓝值在汽爆甘薯渣添加量为6%时与未添加相比有显著性差异(P0.05);汽爆甘薯渣添加量为10%时,混合粉中淀粉的溶解度和膨润力均达到最大值,分别为(7.69±0.04)%和(3.53±0.08)%。混合粉中淀粉的相对黏度随汽爆甘薯渣添加量的增加而降低。随着汽爆甘薯渣添加量的增加,混合粉中淀粉的凝沉性增加。根据质构分析和感官评定结果综合分析,当小麦粉中添加8%的汽爆甘薯渣时,混合粉面包的品质最佳。     

甘薯渣高值化发酵转化利用研究进展

我国甘薯种植面积和产量均居世界首位。甘薯主要用于生产淀粉及其制品,在此过程中产生的薯渣大部分被直接丢弃,资源浪费和环境污染严重。甘薯渣富含淀粉、膳食纤维、蛋白质等物质,通过微生物发酵可将其转化为膳食纤维、乙醇、单细胞蛋白等高附加值产品,对实现甘薯渣高值化利用、减少环境污染、丰富甘薯加工产品种类等具有重要意义。本文综述了国内外关于 甘薯渣发酵及高值化利用的研究进展,并对其存在的问题及未来发展趋势等进行了总结与展望,旨在为甘薯渣发酵及高值化利用提供理论依据。     

超声波辅助酶法制备甘薯渣膳食纤维工艺研究

甘薯渣是甘薯提取淀粉的副产物。以甘薯渣为原料提取膳食纤维,可以实现甘薯渣的综合利用,提高经济效益。本研究采用超声波辅助酶法制备甘薯渣膳食纤维。在单因素试验的基础上,选定超声时间、α-淀粉酶用量、蛋白酶用量和糖化酶用量4个因素为响应变量,总膳食纤维得率为响应值,进行响应面优化试验。确定最优工艺条件为:超声时间11.55 min,α-淀粉酶用量1.47 m L,胰蛋白酶用量0.43 m L,糖化酶用量5.52 m L,在此条件下,甘薯渣膳食纤维理论得率为37.22%,验证实际得率为37.19%,与理论得率相对误差为0.03%。这说明响应面优化后的工艺对于甘薯渣的膳食纤维提取具有一定的实践指导意义。     

甘薯渣多糖的提取工艺优化、结构鉴定及其功能活性研究

本研究采用超声波辅助热水浸提法提取甘薯渣粗多糖,经单因素实验和响应面优化提取工艺参数,并通过酶法脱蛋白、H2O2法脱色和Superose 1210/300 GL凝胶柱对多糖进行分离纯化,得到甘薯渣多糖.采用紫外光谱法、红外光谱法和高效液相色谱法对甘薯渣多糖进行结构鉴定,在此基础上进一步对甘薯渣多糖进行抗氧化活性测定以及...     

三种不同改性方法对甘薯渣不溶性膳食纤维改性效果的研究

该研究采用胶体磨湿法粉碎法、超声波辅助酸法、纤维素酶法3种方法处理甘薯渣不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),比较改性前后IDF粒径分布、微观形态,并测定分析其理化性质。结果表明,与未改性甘薯渣IDF相比,3种改性方法改性之后,甘薯渣IDF的粒径、分散指数显著降低(P<0.01),持油力、持水力存在显著差异(P<0.01),吸附亚硝酸盐及胆固醇能力都有不同程度的提升。整体而言,这3种改性方法对甘薯渣IDF改性都有效果,并且胶体磨湿法粉碎法改性对甘薯渣IDF的持油力、持水力、吸附亚硝酸盐及胆固醇能力效果最好。甘薯渣改性的IDF可作为功能性成分应用于多种食品。     

干燥方式对甘薯渣干燥特性及品质的影响

研究了冷冻干燥、热风干燥和红外干燥3种处理方式对甘薯渣干燥特性的影响。在此基础上,比较了3种干燥处理方式对甘薯渣干燥产品品质的影响。结果表明,不同干燥方式的甘薯渣干燥特性存在差别;冷冻干燥产品的感官品质、持水力、持油力与溶胀性最佳;红外干燥产品阳离子交换能力最强,但其粗纤维、粗脂肪、还原糖含量最低。     

薯渣酿酒工艺及技术

<正>我国薯区普遍习惯用鲜甘薯加工淀粉、粉条,其中,粉渣占鲜薯总重的60%左右.由于过去粉渣未充分利用,常造成大量霉烂.本文通过研究试验,介绍了用甘薯粉渣酿制白酒和黄酒的工艺流程的技术要点.     

纳米甘薯渣纤维素的添加对玉米淀粉可食性膜性能的影响

以水蒸气透过性、吸湿性、溶解性、抗拉强度和断裂伸长率为指标,研究纳米甘薯渣纤维素对玉米淀粉可食性膜性能的影响。结果表明:随着添加的纳米甘薯渣纤维素质量浓度的增大,玉米淀粉可食性膜的水蒸气透过性、吸湿性、溶解性和断裂伸长率逐渐减小,而抗拉强度逐渐增大。当纳米甘薯渣纤维素的质量浓度为0.4g/100mL时,膜的水蒸气透过率最小;当纳米甘薯渣纤维素的质量浓度为0.5g/100mL时,膜的吸湿性、溶解性和断裂伸长率最小,而抗拉强度最大。提示纳米甘薯渣纤维素的添加能有效改善膜的性能。     

甘薯渣果胶的提取及其对米酒稳定性的影响

采用盐酸提取甘薯渣中的果胶物质,并研究其作为稳定剂对米酒稳定性的影响。结果表明:酸法提取甘薯渣果胶的最佳提取条件:pH2.0,提取温度90℃,提取时间1.5h,此条件下果胶提取率为10.19%。同时研究表明,甘薯渣果胶用量对米酒稳定性的影响较大,确定果胶稳定剂最适用量0.15%。     

黑曲霉发酵提取甘薯渣中水不溶性膳食纤维的工艺研究

以甘薯渣为原料,对黑曲霉发酵提取水不溶性膳食纤维(IDF)的工艺进行研究,考察了发酵时间、料液比及接种量对IDF得率的影响。研究结果表明:最佳甘薯渣水不溶性膳食纤维的提取条件为发酵时间120 h、料液比1:40、接种量6%,在此条件下IDF得率为24.39%,所制得的甘薯渣膳食纤维素的持水力和膨胀力分别为4.33 g/g、3.57 mL/g。     

蒸汽爆破甘薯渣粉对小麦粉粉质及饼干品质特性的影响

研究蒸汽爆破甘薯渣粉对小麦粉粉质及混合粉制作饼干品质特性的影响。将蒸汽爆破甘薯渣粉添加到小麦粉中,测定不同比例蒸汽爆破甘薯渣粉与小麦粉混合后的沉淀指数、糊化特性、粉质特性以及混合粉饼干质构性质。结果表明：小麦粉中添加不同量的蒸汽爆破甘薯渣粉后,小麦混合粉的沉淀指数、峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度和反弹值均降低;蒸汽爆破甘薯渣粉添加到小麦粉中,面筋蛋白被稀释,吸水能力随可溶性膳食纤维质量分数的增加而增加,而面团的形成时间和稳定时间缩短,弱化度升高,粉质质量指数降低;混合粉焙烤出的饼干质构特性发生变化。根据饼干的质构特性和感官评定结果,在低筋面粉中添加质量分数6%的蒸汽爆破甘薯渣粉时,混合粉制作的饼干品质最佳。     

甘薯纤维提取工艺及应用研究

对利用甘薯渣提取纤维的工艺以及甘薯纤维的理化特性进行研究.结果表明:采用甘薯渣制糖残渣提取纤维为适宜工艺.对甘薯纤维理化特性的测定表明,甘薯纤维是一种优良的食物纤维.甘薯纤维在焙烤食品生产的应用结果表明,为保证产品的质量,其添加量不能过多,在面包和蛋糕中的添加量分别不能超过7%和6%.     

紫甘薯渣紫色素的微波提取及精制工艺研究

以新鲜紫甘薯渣为原料,采用微波萃取法对其紫色素的提取工艺进行了研究。分析了提取溶剂、料液比、提取温度、提取时间及微波功率等因素对紫甘薯渣紫色素提取效果的影响,在单因素实验基础上利用L9(34)正交实验得到紫甘薯渣紫色素的最佳提取工艺为:提取溶剂pH2盐酸水溶液,料液比1∶5(g/mL),提取温度70℃,提取时间5min,微波功率600W。采用树脂法对色素进行精制,在供试的14种树脂中,大孔树脂AB-8的精制效果最好;通过静态吸附、解吸实验以及动态吸附实验,确定AB-8大孔吸附树脂精制紫甘薯渣紫色素的工艺条件为:紫甘薯渣紫色素吸光度0.5~0.7、吸附时间1h、色素pH2~3、温度30℃左右、上样流速1mL/min,洗脱液95%乙醇,经上述条件精制紫甘薯渣紫色素色价(524nm)为41.3。     

化学修饰甘薯渣对碱性品红的吸附特性

以废弃甘薯渣为原料,经化学修饰处理得到了改性甘薯废渣生物吸附剂,并将用于对水溶液中印染物质碱性品红的吸附。针对改性甘薯渣加入量、粒径、碱性品红溶液初始浓度、溶液pH、吸附温度、吸附时间各因素对吸附率的影响进行实验,对影响显著的碱性品红初始浓度、改性甘薯渣加入量、吸附时间采用二次正交旋转组合设计优化,得碱性品红初始浓度200mg/L、改性甘薯渣加入量0.8 g、吸附时间140 min时模拟预测最大吸附率97.66%,同条件下实测97.38%,二者吻合。吸附平衡试验表明甘薯渣吸附剂对碱性品红吸附符合Langmuir和Frundlich模型,其最大吸附量为37.17mg/g。吸附动力学可用准二级动力学方程描述。BET及SEM表征分析可知改性甘薯渣优化后表面疏松多孔,且褶皱增多,有利于吸附过程进行。经FT-IR与EDS得知,羟基(-OH)、羧基(-COOH)在吸附过程中起到主要作用。