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典型工艺对亚麻籽植物乳食用品质的影响

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典型工艺对亚麻籽植物乳食用品质的影响

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  • 1. 中国农业科学院
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摘要

亚麻籽是人体所必需n-3系列多不饱和脂肪酸的重要来源,并且由于它本身富含的亚麻木酚素、α-亚麻酸、亚麻籽多糖等重要营养物质已被广泛应用于功能食品中,具有极高的营养价值;但亚麻籽加工在我国目前仍以油用为主,富含多重营养素亚麻籽饼粕被用作饲料,未能实现其全价、高值化利用,以亚麻籽全籽为原料制备植物乳是实现其低碳、绿色、高值化加工的有效途径。但以亚麻籽制备植物乳时存在着较多的加工难题与壁垒:生亚麻籽自身含有生氰糖苷、抗VB6等抗营养因子;亚麻籽的种皮坚韧,外表覆盖胶质、纤维细胞等坚固致密保护层,严重限制内源蛋白质、脂肪等营养素溶出,亚麻籽全籽植物乳营养功能特性不明等,是亟待解决的科学问题。根据前期调研可知,使用微波熟制工艺和胶体磨磨浆工艺有望解决上述问题。因此,本论文通过优化微波熟制工艺、胶体磨磨浆工艺制备亚麻籽植物乳,并对其营养成分、形态学、氧化指标、营养品质进行检测探究,为亚麻籽植物乳产品的创制研发提供理论依据。主要的研究结果如下: 1、建立了高固形物含量、高蛋白质含量亚麻籽植物乳的制备工艺 以干法脱胶亚麻籽(胶含量5%)为原料,以总固形物含量和蛋白质含量为导向,对其微波熟制工艺、浸泡工艺和提浆工艺进行单因素优化探究,并选择胶体磨循环研磨时间、提浆料液比、浸泡液NaHCO3浓度、提浆溶液pH进行四因素、三水平正交实验筛选出两种最优制备工艺。结果表明,在胶体磨循环研磨时间为12min,提浆料液比为1∶5,浸泡液NaHCO3浓度为0.5%,提浆溶液pH为6.5时,制备出G1亚麻籽植物乳所含总固形物含量为6.27g/100mL,蛋白质含量为1.709g/100g;在胶体磨循环研磨时间为12min,提浆料液比为1∶5,浸泡液NaHCO3浓度为0.25%,提浆溶液pH为8.19时,制备出G2亚麻籽植物乳所含蛋白质含量最高为1.835g/100mL、总固形物含量为6.23g/100mL。 2、剖析了所制备亚麻籽植物乳的营养成分与理化性质 基于上述选出的两种最优制备工艺,对其营养成分、形态学、氧化指标进行检测分析。结果表明:亚麻籽植物乳含有丰富的营养素,其中G1亚麻籽植物乳木酚素含量为808.21mg/100mL、α-亚麻酸含量为1.667g/100mL;G2亚麻籽植物乳木酚素含量为688.56mg/100mL、α-亚麻酸含量为2.003g/100mL。进一步采用粒径、电位、多重光散射、流变特性、冷冻电镜、透射电子显微镜、激光共聚焦等多重手段表征乳液形态学和微观结构,结果表明G1亚麻籽植物乳粒径大小为1.37μm,ζ-电位值为-32.89mV,TSI值为0.57,酸价为0.876mgKOH/g,过氧化值为1.058mmol/kg,初级氧化产物为0.006mmol/kg,次级氧化产物为0.438mmol/kg;G2亚麻籽植物乳的粒径大小为1.41μm,ζ-电位值为-37.93mV,TSI值为0.45,酸价为0.897mgKOH/g,过氧化值为1.885mmol/kg,初级氧化产物为0.004mmol/kg,次级氧化产物为0.357mmol/kg。结合流变数据和激光共聚焦可知,G1和G2植物乳油滴分布均匀,并且其本身含有亚麻籽胶,具有较高的粘度,较为稳定。氧化指标检测结果表明所制备的亚麻籽植物乳具有良好的氧化稳定性。 3、初步探究了亚麻籽植物乳体外模拟消化产物的营养品质 基于以上研究,对两种亚麻籽植物乳进行体外消化模拟实验和细胞抗炎实验,采用INFOGEST体外消化模拟模型探究消化过程中植物乳粒径大小及分布、电荷特性、微观结构和游离脂肪酸释放量的变化。实验结果表明,在消化过程中,植物乳的粒径大小及粒径分布、电荷特性与微观结构均会受到口腔、胃、小肠消化液中的酶和无机盐等影响,并且破坏了乳液的界面结构。在口腔消化过程中,G1植物乳粒径从10.86μm上升到50.63μm,电位从-33.05mV上升到-15.22mV,G2植物乳粒径从21.33μm上升到35.13μm,电位从-38.28mV上升到-20.45mV;在胃消化过程中,G1植物乳粒径从10.86μm上升到33.83μm,电位从-33.05mV上升到-2.07mV,G2植物乳从21.33μm上升到44.77μm,电位从-38.28mV上升到-2.52mV;在小肠消化过程中,G1植物乳粒径从10.86μm上升到39.83μm,G2植物乳粒径从21.33μm上升到47.17μm,电位基本保持不变。两种亚麻籽植物乳的游离脂肪酸释放量分别为71.08%、79.58%。使用小肠消化后的胶束液进行细胞抗炎实验,结果表明,加入G1亚麻籽植物乳进行干预后,NO分泌量从57μM下降到了33μM,TNF-α的含量从251ng/L下降到了110ng/L,降低了1倍,IL-1β的含量从12ng/L下降到了9.5ng/L,IL-6的含量从908ng/L下降到了523ng/L,降低了近1倍,ROS由186%下降到了129%;加入G2亚麻籽植物乳进行干预后,NO分泌量从57μM下降到了28μM,降低了1倍,TNF-α的含量从251ng/L下降到了62ng/L,降低了3倍,IL-1β的含量从12ng/L下降到了9.7ng/L,IL-6的含量从908ng/L下降到了240ng/L,降低了近3倍,ROS由186%下降到了118%。对于炎症因子有很强的抑制作用,推测其可以调节免疫细胞,协同刺激APC和T细胞活化并促进B细胞增殖和分泌抗体。

关键词

植物乳/亚麻籽/制备工艺/理化性质/营养品质

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授予学位

硕士

学科专业

食品加工与安全

导师

邓乾春

学位年度

2022

学位授予单位

中国农业科学院

语种

中文

中图分类号

TS
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