纯种发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响

利用自然发酵液中对淀粉老化特性起主要作用的菌种发酵,研究发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响。采用0.2 g/100 m L的NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究不同菌种发酵后对小米淀粉颗粒特性、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果表明:发酵未改变淀粉的偏光十字;植物乳杆菌、戊糖片球菌和屎肠球菌发酵后小米淀粉表面被侵蚀,酿酒酵母及芽孢菌发酵后淀粉颗粒表面侵蚀迹象变重,孔道加深且数量增多;酿酒酵母及芽孢菌发酵后小米淀粉官能团区的峰位未变,但特征峰强度减弱,植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后小米淀粉指纹区图谱部分消失;植物乳杆菌发酵后Ⅰ区、Ⅱ区的重均、数均分子质量较小米淀粉降低。戊糖片球菌、屎肠球菌、酿酒酵母发酵后Ⅰ区的重均分子质量升高,数均分子质量降低,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。芽孢菌发酵后Ⅰ区的数均分子质量略有升高,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后淀粉的糊化温度、回生值及最终黏度降低,热焓值升高。酿酒酵母发酵后糊化温度及回生值降低,最终黏度及热焓值升高。发酵使淀粉的分子结构、支链淀粉及直链淀粉分子发生改变,短期抗老化性能提高。     

酵母菌发酵对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

研究自然发酵及其优势菌(酵母菌)对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响,为剖析不同菌属在小米自然发酵中的改性机理及发酵对小米淀粉性质的影响奠定理论基础。采用0.2 g/100 m L的Na OH提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子量、糊化及老化特性的影响。结果如下:酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;酵母菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子量为1.5×10~4~5.9×10~5g/mol~(-1),自然发酵分子量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol~(-1)间,酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降1.07℃,热焓值较上升0.78J·g~(-1);回生值较自然发酵下降471 m Pa·s。自然发酵的优势菌(酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。     

生物发酵处理对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

采用0.2 g/100 m L NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌(乳酸菌、酵母菌)发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果如下:乳酸菌、酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;乳酸菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵增加1.49%而酵母菌发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,乳酸菌、酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子质量为1.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,自然发酵分子质量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol,乳酸菌发酵分子质量为1.6×10~4~5.3×10~5 g/mol,酵母菌发酵分子质量为1.6×10~4~4.7×10~5 g/mol,乳酸菌、酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;乳酸菌、酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降0.84℃和1.13℃,热焓值上升1.00 J/g和0.78 J/g;二者的回生值较自然发酵分别下降743、471 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。     

高粱自然发酵对淀粉分子结构及老化性质的影响

为明确自然发酵对高粱淀粉分子结构及老化性质的影响,将高粱进行自然发酵,利用碱提法提取高粱淀粉,研究发酵过程中淀粉颗粒表面形态、官能团、淀粉分子质量、链长分布的变化对淀粉老化性质的影响。结果表明：自然发酵后高粱淀粉颗粒表面有一定的侵蚀痕迹;发酵处理未生成新的化学基团,各官能团的峰位保持不变;发酵后淀粉的重均分子质量降低,低分子质量淀粉由74.2%增加到78.5%,同时高分子质量淀粉含量由5.4%降低至2.5%;支链淀粉的短支链百分含量降低1.8%～3.89%,长支链百分含量增加2.01%;发酵后淀粉的峰值黏度及回生值增加,其中回生值增加466?mPa·s,使发酵后的高粱淀粉更易形成凝沉,研究结果为自然发酵高粱技术调控及老化淀粉食品加工提供理论基础与数据支持。     

自然发酵对小米淀粉分子结构及凝胶特性的影响

研究自然发酵对小米淀粉凝胶特性及分子结构的影响,旨在为发酵小米淀粉改性机理的研究提供理论基础,为实现机械化、产业化生产发酵小米制品提供科学依据。采用内蒙古黄金苗小米自然发酵144 h,研究发酵对小米淀粉分子结构的影响,分析小米淀粉凝胶特性的变化,结果:自然发酵使小米淀粉的颗粒表面遭到侵蚀,但发酵未改变淀粉的A型结晶;发酵后淀粉的基团峰位未发生变化,但峰强减弱;发酵后Ⅰ区(支链淀粉)、Ⅱ区(直链淀粉)的重均分子质量降低,数均分子质量升高,未发酵小米淀粉的重均分子质量为2.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,发酵后小米淀粉重均分子质量为2.2×10~4~5.4×10~5 g/mol。发酵后小米淀粉的回生值、最终黏度较未发酵小米淀粉降低425、470 m Pa·s;糊化温度、热焓值分别上升1.62℃、7.05 J/g;发酵后淀粉凝胶的硬度降低60.735 g,弹性降低0.707,且发酵96 h后,淀粉的凝胶特性基本趋于平稳。自然发酵后小米淀粉的分子结构发生变化,淀粉的凝胶特性改变,更适宜生产利用淀粉抗老化特性制得的产品。     

淀粉分子结构及其发酵特性的研究进展

综述了近年来国内外关于淀粉分子结构以及发酵对淀粉理化性质影响的研究进展,以期为淀粉质原料的开发利用、淀粉产业发展提供参考。     

酵母菌与乳酸菌发酵对小米淀粉粘度的影响

自然发酵受环境和微生物的影响大,难实现发酵产品的大规模生产。故研究自然发酵优势菌对小米淀粉的影响很有必要。选取内蒙古赤峰生产的黄金苗小米为原料,利用自然发酵纯化的酵母菌与乳酸菌为菌种进行纯种发酵96 h,并且与自然发酵后的小米淀粉比较,分析淀粉的粘度、衰减值和回生值的变化。采用0.2 g/100 m L的Na OH溶液提取3 h的方法来提取发酵后小米中的淀粉,并对其发酵液中固形物的含量、p H、淀粉的粘度特性、偏光十字进行测定。结果表明,三种发酵方法所得的发酵液中总固形物的含量都增加;较自然发酵相比,发酵前24 h乳酸菌和酵母菌发酵液中的p H下降迅速,之后变化缓慢;淀粉粘度特性表明,乳酸菌和酵母菌发酵终止时,其粘度的起始温度、衰减值、回生值较自然发酵相比都下降,峰值粘度较自然发酵相比都上升,乳酸菌发酵和酵母菌发酵的最终粘度与自然发酵相比有所增加,偏光十字显示无论是自然发酵酵母菌发酵还是乳酸菌发酵,发酵后的淀粉颗粒仍具有偏光十字,说明发酵未改变淀粉的结晶结构。      

自然发酵小米菌株的筛选及发酵特性研究

为了探究发酵对小米淀粉消化特性的影响,从小米自然发酵液中分离纯化出四株不同菌株,经体外模拟消化实验以淀粉消化率为指标筛选出乳酸片球菌为优势发酵菌种,通过对发酵方式、菌液接种量、发酵温度和发酵时间进行优化得出最佳发酵条件为纯种发酵,每15 g小米接种2 mL菌液,在40℃发酵72 h,在此条件下小米中抗性淀粉显著增加,为67.90%,远高于同等条件自然发酵的28.71%。     

自然发酵优势菌对小米淀粉物化性质的影响

小米自然发酵过程难控制,研究自然发酵液分离并鉴定出的优势菌(乳酸菌、酵母菌)对发酵小米淀粉物化性质的影响,可更好地剖析小米自然发酵的机理,为掌握并控制自然发酵提供理论依据。采用质量浓度为0.2 g/100 mL的NaOH溶液提取发酵后小米淀粉,并测定自然发酵、乳酸菌和酵母菌发酵小米淀粉溶解度、膨润度、透明度、热特性、黏度特性。结果表明,随发酵时间的延长,3种发酵方式所得小米淀粉的溶解度、膨润度和透明度均降低,且乳酸菌和酵母菌发酵小米淀粉的透明度较自然发酵下降1.4%和1.0%;乳酸菌和酵母菌发酵96 h时糊化温度较自然发酵下降1.84℃和1.13℃,峰值温度较自然发酵下降1.04℃和0.43℃;终止温度降低3.69℃和2.85℃;热焓值较自然发酵相比上升1.00 J/g和0.78 J/g;而乳酸菌和酵母菌的衰减值、回生值较自然发酵分别下降978 mPa·s和400 mPa·s、743 mPa·s和471 mPa·s,峰值黏度较自然发酵相比上升185 mPa·s和103 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉发生改性,且发酵后的物化性质较自然发酵发生显著变化。     

黑龙江省主栽小米淀粉特性分析

为研究黑龙江省主栽小米淀粉的特性,利用冰箱反复冻融法、紫外分光光度等方法,对6种小米淀粉的功能性质进行了测定及分析。结果表明:吨谷1号淀粉的溶解度、膨胀度和透明度最高,分别为10.36%±0.06%、18.24%±0.27%和3.58±0.23。朝新谷8号淀粉的凝沉性最高,冻融稳定性最差。直链淀粉含量与溶解度、膨胀度、冻融稳定性和透明度呈负相关;与凝沉性呈正相关。支链淀粉含量与溶解度、膨胀度和凝沉性呈正相关,与冻融稳定性呈负相关。淀粉的支直比与溶解度、膨胀度、冻融稳定性和透明度呈正相关,与凝沉性呈负相关。本研究为小米及其淀粉的深加工利用提供参考。     

Effect of various types of fermentation on in vitro protein and starch digestibility of differently processed pearl millet

Pearl millet (Pennisetum typhoideum) grains were fermented with Lactobacilli and yeast alone, in combination and with natural flora at 30 °C for 48 h after giving various processing treatments viz, fine and coarse grinding, soaking, debranning, dry heat treatment, germination and autoclaving after adding of water. Fermentation was carried out with Lactobacillus acidophilus and Rhodotorula isolated from naturally fermented pearl millet and Lactobacillus acidophilus, Candida utilis and natural fermentation using freshly ground pearl millet flour as inoculum. All the processing treatments except coarse grinding improved the protein and starch digestibility. Autoclaving enhanced the digestibilities of processed samples which was further improved by different types of fermentation, the maximum being in case of germinated and naturally fermented pearl millet. A combination of Lactobacilli and yeast was more effective in increasing the protein as well as starch digestibility as compared to pure culture fermentation.     

Effect of fermentation on biochemical and sensory characteristics of millet flour supplemented with whey protein

Pearl millet like other cereals shows qualitative and quantitative deficiency in protein. The main objective of this study was to obtain the food of high nutritive value with high protein content and biological value by supplementing pearl millet, with whey protein. Two levels of whey protein were considered (20% and 25% protein content). Supplemented samples and control were fermented in the presence of starter for 14 h according to the traditional method utilised in Sudan. The pH, crude protein, in vitro protein digestibility (IVPD) and protein fractions of the fermented and supplemented pearl millet were determined at 2‐ h intervals. Supplementation of whey protein resulted in significant increase in protein content compared to the control, i.e. 14.8%, 23.9% and 28.7% for Ashana control (AC), Ashana plus whey protein (20% protein content) (AW₁) and Ashana plus whey protein (25% protein content) (AW₂), respectively. Fermentation was found to cause a highly significant (P ≤ 0.05) improvement in IVPD for AC, AW₁ and AW_2. The major protein fraction in the whey protein supplemented doughs was the globulin. This would indicate an improvement in the nutritional quality of pearl millet. Sensory evaluation revealed higher acceptability for whey protein supplemented formulas compared to control.     

浸泡温度及米水比例对小米淀粉糊化特性的影响

采用RVA(快速黏度分析仪)方法,对浸泡温度、米水比例对金谷米和金苗米淀粉的RVA特性的影响进行分析研究.结果表明:不同品种、不同浸泡温度、不同米水比例对小米淀粉的糊化温度有显著性影响,当浸泡温度高于60 ℃时,小米淀粉的RVA特性发生明显变化,最适的浸泡温度是20～40 ℃,最适米水比例为1:5(W:V).     

麦芽糖单酯的结构和浓度对淀粉糊化和老化特性的影响

以商品糖酯P1570为对照,运用快速黏度分析仪(RVA)探讨麦芽糖单酯结构和浓度对淀粉糊化和老化性能的影响.结果表明,淀粉悬浮液中添加麦芽糖单酯后,淀粉悬浮液的糊化温度显著升高(P<0.05),峰值黏度时间延长,即麦芽糖单酯可提高淀粉糊的热稳定性.麦芽糖单酯浓度为0.09%(w/w)时,麦芽糖单酯一淀粉复合物的稳定性最高,长链脂肪酸麦芽糖单酯可更有效地延缓淀粉糊的老化.     

小麦粉破损淀粉含量对面团发酵性能的影响

以中、高筋小麦粉为研究对象,分析破损淀粉含量对面团流变发酵特性和馒头品质的影响。结果表明,随着破损淀粉含量增加,面团流变发酵性能、馒头比容、亮度及感官评分均先上升后降低;中、高筋小麦粉破损淀粉含量分别为25.11,25.60时,面团发酵高度、总产气量和持气率最大;制作的馒头比容、亮度大,感官评分最高,外形挺立、表面光滑、内部结构均匀细密、口感好。因此,中、高筋小麦粉破损淀粉含量分别为21.65~25.11,23.56~25.60时,馒头品质较好。     

添加剂对糜子淀粉糊性质的影响

以榆糜3号为材料,采用碱提法制备淀粉,研究了蔗糖、碳酸钠和明矾对糜子淀粉糊冻融稳定性、凝沉性和糊化特性的影响。结果表明,3种添加剂均改善了糜子淀粉糊的冻融稳定性和凝沉性,其中明矾对糜子淀粉糊的冻融稳定性和凝沉性影响极显著,与对照相比分别提高了40.7%和78.8%;蔗糖的存在使糜子淀粉糊的黏度增加,成胶能力和抗老化能力减弱;碳酸钠、明矾的存在均使糜子淀粉糊的成胶能力和抗老化能力增强。     

抗性淀粉分子结构特征研究

利用高效排阻色谱、紫外扫描、红外扫描等方法对玉米、小麦、马铃薯等不同来源抗性淀粉的分子结构特征进行了研究.结果表明:来自不同原料的抗性淀粉的聚合度类似,抗性淀粉的分子量分布不受淀粉种类的影响;抗性淀粉的聚合度小于直链淀粉的聚合度,且分子量分布比较集中;抗性淀粉形成过程中,其分子结构特征没有变化.