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乳酸菌发酵改善鲜食玉米特性研究及应用

毛晨

乳酸菌发酵改善鲜食玉米特性研究及应用

毛晨1
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作者信息

  • 1. 吉林大学
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摘要

鲜食玉米是一种兼具水果和蔬菜食用品质的特殊玉米品类,其富含水溶性多糖,营养丰富,易于消化,味道鲜美。近年来鲜食玉米的生产和消费需求快速增长,然而目前鲜食玉米深加工产品较少,产品形态主要以鲜食、冷冻的玉米穗和玉米粒为主,相关科学研究和产品开发工作亟待开展。制约鲜食玉米面条开发的原因是其粉体粗糙、粘性低、不易形成面团,导致其较难加工形成面食制品。采用发酵改性技术可以在改善鲜食玉米加工特性的同时为玉米面条引入风味物质、提高耐贮藏性。本研究以鲜食玉米为原料探究其使用乳酸菌发酵的最佳发酵工艺条件;将发酵鲜食玉米的理化性质和微观结构进行了表征,明确发酵对鲜食玉米淀粉的成分、结构和热力学特性等性质的影响。最后,以发酵鲜食玉米为唯一原料,制作了一款玉米面条并对其质构特性、烹饪品质、贮藏特性和消化特性等进行了表征。为鲜食玉米深加工提供了参考。本文的主要研究内容如下: (1)鲜食玉米乳酸菌发酵的工艺条件优化研究 首先采用单因素试验和响应面设计试验优化乳酸菌发酵鲜食玉米工艺条件的流程,明确了乳酸菌发酵鲜食玉米的最佳发酵工艺条件为:发酵菌液浓度16.63%、发酵时间为73.15h、发酵温度为43.99℃、发酵液初始pH值为6.88。其次通过测定发酵前后鲜食玉米粉的质构特性对其品质提升效果进行检测,结果表明,鲜食玉米在乳酸菌发酵后,玉米粉的质构特性得到改善,其粘性、弹性、硬度和内聚性显著增强。 (2)乳酸菌发酵前后鲜食玉米的性质分析 采用表观分析对乳酸菌发酵鲜食玉米进行了色差和粒径的表征,结果表明,发酵后鲜食玉米粉体亮度增加、粉体颜色出现明显变化,粉体粒径减小且粒度分布范围更广。其次通过扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对乳酸菌发酵鲜食玉米进行了淀粉微观结构和晶体结构变化分析,结果发现,发酵后鲜食玉米淀粉颗粒形状出现变化、表面凹坑和裂隙增多,偏光十字数量增加且红外光谱吸收峰位置无明显变化,淀粉晶型未改变且结晶度增大。随后对发酵前后鲜食玉米粉的淀粉含量变化、持水力变化和谷蛋白溶胀能力(SIG)变化进行了检测,结果发现,发酵后样品直链淀粉含量减少,支链淀粉含量增加,总淀粉含量增加。发酵后淀粉持水能力下降、SIG指数下降。最后通过快速粘度分析法(RVA)和差式扫描量热法(DSC)对发酵前后的鲜食玉米粉进行了热力学性质分析,结果发现,发酵后玉米粉的糊化峰值温度降低、峰值粘度升高,淀粉的热稳定性增强。 (3)乳酸菌发酵鲜食玉米面条开发 采用乳酸菌发酵鲜食玉米为原料制作了鲜食玉米面条并对面条的烹饪特性(最佳蒸煮时间、吸水率、断条率、蒸煮损失率)进行了分析,结果表明发酵后面条质构特性提升,烹饪品质整体得到明显提高。其次采用高效液相色谱法(HPLC)对发酵鲜食玉米面条进行了黄曲霉毒素B1的检测。结果表明,发酵后玉米面条未检出黄曲霉毒素B1。随后,对发酵前后的玉米面条进行了贮藏品质检测,结果显示,乳酸菌发酵后玉米面条的抗菌能力得到提高,菌落含量超标时间得到延长。最后对发酵前后的玉米面条的体外消化特性进行检测并进行了感官评分。结果表明发酵后面条中快消化淀粉(RDS)、抗性淀粉(RS)含量减少,慢消化淀粉(SDS)含量显著增加,发酵后玉米面条感官评价得分较高。

关键词

鲜食玉米/发酵改性/玉米面条/乳酸菌/风味物质

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授予学位

硕士

学科专业

生物与医药

导师

庄红

学位年度

2024

学位授予单位

吉林大学

语种

中文

中图分类号

TS
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