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食品加工對(duì)小麥制品的影響范文

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食品加工對(duì)小麥制品的影響

《糧油食品科技雜志》2014年第三期

1材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1實(shí)驗(yàn)材料赤霉病麥樣品采自2012年安徽省一塊嚴(yán)重發(fā)病的麥田,為硬質(zhì)小麥,7月份收獲后室溫放置。

1.1.2試劑與儀器甲醇(色譜純):北京迪科馬科技有限公司;聚乙二醇(分析純,MW=8000):北京博奧拓達(dá)科技有限公司;脫氧雪腐鐮刀菌烯醇免疫親和層析柱:北京中檢維康技術(shù)有限公司;脫氧雪腐鐮刀菌烯醇標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%):美國(guó)Sigma-Aldrich公司;安琪高活性干酵母、鹽、糖粉、砂糖、葡萄糖、起酥油、脂肪酶、抗壞血酸、小蘇打:市售;麥芽粉:實(shí)驗(yàn)室自制。1260型高效液相色譜儀:美國(guó)安捷倫公司;XBP(L)C18色譜柱(長(zhǎng)150mm,內(nèi)徑4.6mm,粒度5μm):博納艾杰爾;3-30k型超低溫高速離心機(jī):德國(guó)Sigma公司;CD1型實(shí)驗(yàn)?zāi)?法國(guó)肖邦公司;JO92型針式和面機(jī)、JO94型旋轉(zhuǎn)烤爐:美國(guó)NationalMFG公司;JXFD型醒發(fā)箱:北京東方孚德公司;209型OHTAKE實(shí)驗(yàn)面條制作機(jī):日本大竹公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1赤霉病率的計(jì)算按照GB5491—1985[12]和GB/T22504.1—2008[13]方法,獨(dú)立扦樣10次,每次10g,對(duì)樣品中的赤霉病率進(jìn)行計(jì)算[4],計(jì)算公式:赤霉病/%=(W1/W)×100(W1為赤霉病小麥重,g;W為試樣重,g)。

1.2.2DON含量檢測(cè)參照GB/T23503—2009[14]方法。

1.2.3小麥制粉采用AACC26—20[15]方法,根據(jù)籽粒硬度和水分磨麥制粉。

1.2.4食品制作方法

1.2.4.1饅頭制作方法按照GB/T20571—2006[16]制作饅頭樣品,蒸制結(jié)束后取適量饅頭制品封入自封袋,置于-20℃冰箱內(nèi)冷凍待測(cè)。

1.2.4.2面包制作方法準(zhǔn)確稱取配料(見表1)備用,和面時(shí)加入適量水?dāng)嚢?。將和好的面團(tuán)輥壓排氣后置于醒發(fā)箱(度為38±1℃,相對(duì)濕度為85%)中發(fā)酵20min。取發(fā)酵好的面團(tuán)輥壓成型后,放到醒發(fā)箱(溫度38±1℃,相對(duì)濕度85%)中醒發(fā)40min;醒發(fā)結(jié)束,立即入爐,在215℃下烘烤20min后取出,于室溫下冷卻,取適量面包制品封入自封袋,置于-20℃冰箱內(nèi)冷凍待測(cè)。

1.2.4.3面條制作方法稱取適量小麥粉(水分含量13.5%),加水量可視樣品具體情況作適當(dāng)調(diào)整。在和面機(jī)中攪拌成碎面團(tuán),輥壓成面片,置于室溫下熟化30min;將熟化后的面片輥壓至標(biāo)準(zhǔn)厚度,切成細(xì)長(zhǎng)面條束;取100g放入1000mL沸水的蒸鍋中煮6min至面條芯的白色生粉剛剛消失,立即撈出放入500mL的冰水中約30s(參照LS/T3202—1993[17]方法,做了適當(dāng)修改),取適量煮制后的面條制品封入自封袋,置于-20℃冰箱內(nèi)冷凍待測(cè)。

1.2.4.4曲奇制作方法準(zhǔn)確稱取配料(見表2)備用,按照AACCMeth-od10—50D[18]的方法制作曲奇,取適量烘焙后的曲奇制品封入自封袋,置于-20℃冰箱內(nèi)冷凍待測(cè)。

1.2.5小麥籽粒、研磨后各組分及面制品中水份的檢測(cè)籽粒和研磨后各組分的水分含量按GB/T5497—1985[19]方法測(cè)定;面制品水分含量按GB/T5009.3—2010[20]方法測(cè)定。

1.2.6統(tǒng)計(jì)分析所有樣品DON含量的測(cè)定均基于干物質(zhì)計(jì)算,數(shù)據(jù)表示為3次測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差,采用DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件與EXCEL軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2結(jié)果與分析

2.1DON標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立按1.2.2中的標(biāo)準(zhǔn)方法,將100μg/mL的DON標(biāo)準(zhǔn)品溶液稀釋成0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作液,建立DON的標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,DON標(biāo)準(zhǔn)曲線符合線性方程,y=47.529x-0.7108,相關(guān)系數(shù)R2=0.9999,最低檢出限為500μg/kg,適用于定量分析。

2.2赤霉病小麥籽粒清理及研磨后DON含量變化

2.2.1赤霉病麥籽粒清理后DON含量的變化根據(jù)GB/T22504.1—2008[13],對(duì)樣品進(jìn)行分類挑揀,并分別檢測(cè)其DON含量,結(jié)果見表3。其中,原始樣品為未經(jīng)過任何處理的小麥籽粒;赤霉病粒為嚴(yán)重感染的籽粒,表現(xiàn)為明顯皺縮、呆白,表面有明顯粉紅色霉?fàn)钗锏淖蚜?赤霉病粒+病斑粒為除了赤霉病粒以外,還包括因赤霉病侵染形成的病斑粒,表現(xiàn)為籽粒表面有明顯紅色和黑色病斑,刀切和手指按壓組織松散易碎、疏松的籽粒;未感染籽粒為原始樣品剔除赤霉病粒和病斑粒的剩余部分;原始樣品-赤霉病粒為原始樣品籽粒中剔除赤霉病粒的樣品。通過抽樣檢驗(yàn)計(jì)算,原始樣品中赤霉病粒和病斑粒占51.94%(表3)。原始樣品DON含量為13852.2μg/kg,超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(1000μg/kg)13.9倍;未感染籽粒的DON含量最低為1847.0μg/kg,超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.8倍;赤霉病粒DON含量最高為19085.9μg/kg,超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)19.1倍,而赤霉病粒+病斑粒與原始樣品-赤霉病粒分別是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的17.1倍和7.4倍。未感染籽粒和原始樣品-赤霉病粒分別比原始樣品降低了86.7%和46.5%,赤霉病粒的DON含量分別比原始樣品、赤霉病粒+病斑粒高出37.8%和11.7%。DON含量檢測(cè)結(jié)果表明,經(jīng)挑揀過的小麥樣品中DON含量同原始樣品相比顯著降低(P<0.05),且挑揀程度越高,DON毒素含量降低越多;不同感官性狀麥粒中DON含量具有顯著差異,如赤霉病粒為明顯皺縮、呆白,表面有粉紅色霉?fàn)钗锏淖蚜?,其毒素含量要高于原始樣品和赤霉病?病斑粒。因此,對(duì)赤霉病麥的挑揀再除掉赤霉病籽粒,可以有效去除大部分的DON,但是不能夠徹底清除DON。此結(jié)果與ScudamoreKA、YoungJC、SeitzLM[21-23]所做的清除小麥中含DON的病毒籽粒結(jié)論大致相似,但本實(shí)驗(yàn)中的清除效率較高,這可能與本實(shí)驗(yàn)為人工挑揀,赤霉病麥粒和病斑粒的被識(shí)別度高于機(jī)械分選有關(guān)。

2.2.2赤霉病麥樣品研磨后DON含量的檢測(cè)以原始樣品和原始樣品-赤霉病粒為樣品,分別進(jìn)行潤(rùn)麥、磨粉,原始樣品-赤霉病粒出粉率為54.1%,高于出粉率為41.3%的原始樣品。收集磨粉后各組分(小麥粉、細(xì)麩、大麩)進(jìn)行DON毒素含量的檢測(cè),結(jié)果如表4和表5,可以看出,原始樣品和原始樣品—赤霉病粒小麥粉中的DON含量比籽粒分別降低5.3%和78.7%。原始樣品小麥粉中DON含量降低的幅度小于原始樣品—赤霉病粒,原因主要在于感染程度嚴(yán)重的籽粒疏松易碎,出粉率低,在研磨過程中易混入小麥粉里,而原始樣品-赤霉病粒在清揀過程中挑除這些籽粒,使剩余污染較輕的籽粒在研磨過程中不受影響,原始樣品中則含有這些籽粒,最終導(dǎo)致小麥粉中DON含量顯著高于原始樣品-赤霉病粒,并且出粉率低于原始樣品-赤霉病粒。磨粉后的原始樣品各組分(大麩、細(xì)麩、小麥粉)DON含量相對(duì)變化幅度不如原始樣品-赤霉病粒明顯,這是由于赤霉病粒里的DON主要集中在皮層,而原始樣品中感染程度嚴(yán)重的赤霉病粒的皮層結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,潤(rùn)麥過程中不易與胚乳分離,磨粉時(shí)混入細(xì)麩和小麥粉中造成的。實(shí)驗(yàn)表明研磨制粉可以降低小麥粉中的DON濃度,且DON在小麥籽粒中的含量從外到內(nèi)逐層遞減。

2.3面制品中的DON含量的變化

2.3.1饅頭中的DON含量的變化原始樣品和原始樣品-赤霉病粒的小麥粉制做饅頭中DON檢測(cè)結(jié)果顯示(圖2、3),原始樣品和原始樣品-赤霉病粒饅頭中DON含量與小麥粉中相比分別降低9.3%和22.9%。原始樣品中的DON含量從小麥粉到饅頭降低了1222.9μg/kg;原始樣品-赤霉病粒中的DON含量從小麥粉到饅頭降低了362.6μg/kg,說(shuō)明隨著小麥粉中DON含量的升高,其相應(yīng)饅頭制品中的DON減少的量增加,但是降低的程度卻變小。

2.3.2面包中DON含量的變化用原始樣品和原始樣品-赤霉病粒的小麥粉制做面包,其中DON含量如圖4、圖5??梢钥闯觯c原始樣品面包相比,小麥粉DON濃度無(wú)顯著差異(P>0.05),略增加2.8%;原始樣品-赤霉病粒面包相對(duì)小麥粉DON濃度顯著降低24.7%。SeitzLM等[23]通過將DON含量不同(在0.22~5.8μg/kg之間)的美國(guó)硬紅冬麥在215℃下烘烤24min制成面包,DON含量<1600μg/kg的樣品處理后含量降低,DON>1600μg/kg的樣品處理后含量反而增加,這與本實(shí)驗(yàn)制作面包后DON含量的變化相似。

2.3.3面條中DON含量的變化用原始樣品和原始樣品-赤霉病粒的小麥粉制作面條,并檢測(cè)煮面后DON含量,結(jié)果如圖6、圖7,可以看出,原始樣品和原始樣品-赤霉病粒面條中的DON濃度相對(duì)于小麥粉,分別降低35.9%和44.8%。經(jīng)煮制后的面條中DON含量的降低幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)蒸制后的饅頭,這可能與DON溶于水有關(guān)。Nowicki等[24]通過將DON含量為12500μg/kg的加拿大紅春麥面粉分別制作成中國(guó)式面條和日本式面條,面條中的DON含量比小麥粉分別降低了49%和40%,本研究結(jié)果與其相一致。

2.3.4曲奇中DON含量的變化用原始樣品和原始樣品-赤霉病粒的小麥粉制作曲奇,檢測(cè)烘焙后DON含量,如圖8、圖9,結(jié)果表明,原始樣品和原始樣品-赤霉病粒曲奇餅中的DON含量相對(duì)于小麥粉,分別降低56.2%和67.1%。與同樣進(jìn)行烘焙過程的面包相比,曲奇烘焙后DON降低顯著,這可能是因?yàn)榍娉尚秃穸戎挥屑s7mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于面包,在烘焙過程中樣品內(nèi)外均能受到同樣的高溫焙烤而導(dǎo)致的。

3結(jié)論

對(duì)赤霉病籽粒比例(感染程度)不同的小麥樣品的DON含量測(cè)定結(jié)果表明,隨著赤霉病粒比例的降低,DON毒素含量顯著下降。原始樣品和剔除呆白粒的樣品(原始樣品-赤霉病粒)磨粉后,原始樣品-赤霉病粒的小麥粉中DON含量比籽粒中減少的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原始樣品,說(shuō)明對(duì)于赤霉病感染的小麥,剔除赤霉病粒對(duì)減少磨粉后可食用部分的真菌毒素是有效的。用原始樣品和原始樣品-赤霉病粒小麥粉制作的4種面制品(饅頭、面包、面條、曲奇),檢測(cè)結(jié)果表明,煮制加工的面條中DON含量下降的幅度比蒸制的饅頭大,而同樣經(jīng)過烘焙過程的曲奇和面包,面包中DON含量降低的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲奇。用免疫層析凈化—高效液相色譜法對(duì)赤霉病小麥從清理、研磨到加工成制品的整個(gè)過程中的DON毒素進(jìn)行檢測(cè),尤其是對(duì)中西方食品中DON毒素解程度的對(duì)比,為進(jìn)一步探究食品加工中真菌毒素降解機(jī)制提供依據(jù)。

作者:李娜段曉亮唐朝暉沈晗孫輝單位:山西大學(xué)生物工程學(xué)院國(guó)家糧食局科學(xué)研究院山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院

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