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。     

超微粉碎对甘薯膳食纤维成分及物化特性影响

为明晰超微粉碎对甘薯膳食纤维成分及物化特性影响,从而拓展其在食品工业中的应用,甘薯渣经筛法制备膳食纤维再进行超微粉碎处理,以大豆膳食纤维为对照,比较不同膳食纤维成分及物化特性指标。结果表明:与大豆膳食纤维相比,甘薯膳食纤维中可溶性膳食纤维、果胶、糖醛酸含量,持水性、吸水膨胀性、葡萄糖吸收能力和α-淀粉酶抑制能力显著高于大豆膳食纤维(P0.05)。甘薯膳食纤维经超微粉碎后,可溶性膳食纤维、果胶含量上升,淀粉、纤维素含量下降,蛋白、灰分等含量无明显变化;各项物化特性指标均显著上升(P0.05)。大豆膳食纤维、甘薯膳食纤维及超微粉碎后甘薯膳食纤维粒径分别为34.59、24.43、18.27μm,扫描电镜下,膳食纤维呈片状多孔结构。     

采用药用真菌液态发酵甘薯渣获得膳食纤维的发酵工艺研究

对以甘薯渣为原料,采用药用真菌液态发酵甘薯渣制取膳食纤维的工艺进行了研究,优化了发酵培养基,并在发酵罐水平进行了放大实验。研究结果表明,在摇床水平,采用甘薯渣9%,麸皮0·8%的培养基,发酵4d后发酵液中的膳食纤维含量可达到29·63g/L;而在10L发酵罐中,相同的培养条件下,发酵4d后发酵液中的膳食纤维含量可达到25·81g/L,其中不溶性膳食纤维10·01g/L,可溶性膳食纤维15·80g/L。采用优化条件,膳食纤维产量得到较大提高,并且改善了膳食纤维中可溶膳食纤维与不溶膳食纤维的比例。     

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。     

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。     

灵芝菌发酵紫甘薯渣获得可溶性膳食纤维的工艺优化

通过单因素和正交实验,优化了以灵芝菌发酵紫甘薯渣生产可溶性膳食纤维的发酵培养基和培养条件,并且进行了发酵罐放大实验。在摇瓶水平,采用紫甘薯渣4 g,豆渣1 g,料液75 mL,pH 6.0,接种量16%,甘蔗渣2%,KH2PO40.1%、MgSO4·7H2O 0.05%、VB10.005%,发酵4天,可溶性膳食纤维达到15.89 g/L。相同条件下,15 L发酵罐中,通气量200 L/h,转速为50 r/min,装液量65%,可溶性膳食纤维达到14.73 g/L。采用优化工艺,发酵前紫甘薯渣中可溶性膳食纤维含量提高了10.92 g/L。     

响应面法优化甘薯酒精发酵醪渣膳食纤维提取工艺

以新鲜甘薯酒精发酵醪渣为原料,采用单因素试验和Box-Behnken响应面设计法对酶法制备膳食纤维的提
取工艺进行优化。结果表明：酶法提取新鲜甘薯酒精发酵醪渣膳食纤维的最佳工艺条件是反应体系pH 8.0、温度
55 ℃、碱性蛋白酶添加量0.45%、反应时间3 h、液料比9.5∶1。在此条件下,膳食纤维的得率为31.38%,蛋白去除
率为85.92%。膳食纤维成分分析表明,总膳食纤维含量为58.74%,主要以不溶性膳食纤维为主。     

筛法提取甘薯膳食纤维的工艺研究

以提取淀粉后的薯渣为原料,研究了筛法去除淀粉,提取甘薯膳食纤维的工艺。通过正交实验确定最佳筛分提取条件为:料液比为1∶60,筛分时间为20min,筛分频率为3.75Hz,溶液pH为7。在此条件下制得的甘薯膳食纤维的总膳食纤维含量为81.25%+0.28%,且明显提高了可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维的比例。     

不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分及感官特性的影响

选用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum,Lp）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus,Lb）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus,St）、戊糖片球菌（Pediococcus pentosus,Pp）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei,Lc）及商业Lp（SZ）分别对甘薯淀粉加工浆液进行发酵,比较不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分（蛋白质、灰分、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、总膳食纤维、总酸、总糖、乳酸、短链脂肪酸、总酚、游离氨基酸）及感官特性（电子鼻、电子舌、气相色谱-质谱、感官评价）的影响。结果表明：6 种乳酸菌发酵后,浆液中蛋白质、糖类、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维及总膳食纤维含量显著下降;不同乳酸菌均表现出良好的发酵性能,发酵后浆液pH值从6.62下降到3.67～3.88,总酸质量浓度由0.29 g/100 mL提高至2.69～3.67 g/100 mL,且乳酸及短链脂肪酸含量显著上升;Lb和Lc发酵显著提高了浆液中总酚含量,分别提升了18.44%和17.78%;在发酵液中共检出16 种游离氨基酸,其中必需游离氨基酸含量显著上升;气相色谱-质谱结果表明,乳酸菌发酵可有效提升甘薯淀粉加工浆液中风味物质的种类和含量,改善其风味和口感,其中Pp、St和SZ发酵浆液的总体感官品质最好。上述研究结果可为乳酸菌发酵应用于甘薯淀粉加工浆液制备饮料的研发奠定理论支撑。     

从甘薯渣发酵醪液中制备的膳食纤维的物化特性研究

以甘薯渣酒精发酵后的醪液为原料,采用物理筛分法制备膳食纤维。测定酒精发酵醪液制备的膳食纤维(AFDF)的化学组成成分、显微结构、色泽、粒度、吸水膨胀性、持水性和持油性,并分别与甘薯膳食纤维(SPDF)、大豆膳食纤维(SDF)和燕麦膳食纤维(ODF)进行比较。结果表明:AFDF纯度最高,为82.46%,其显微结构为多孔状,粒径在1～60μm范围内,具有较好的吸水膨胀性(13.26mL/g)、持水性(11.84g/g)和持油性(1.85g/g),因而是一种潜在可利用的膳食纤维资源。     

醋糟资源化利用研究进展

醋糟是固态食醋酿造过程的下脚料,呈酸性且含有纤维、蛋白、脂肪、无机盐等成分,随意堆放不仅会造成环境污染,同时也是对资源的浪费。因此,如何实现醋糟的资源化利用是食醋酿造行业面临的突出问题。国内外研究者开发出了许多醋糟资源化利用技术,包括饲料化、肥料化、基质化、能源化等。该文系统阐述了醋糟资源综合利用方向,并对其进一步利用前景进行了展望,为醋糟深入研究提供参考。     

葛根渣功能产品固态发酵菌株的筛选

提取淀粉后的葛根渣中富含葛根异黄酮和膳食纤维,但没有得到充分的利用,研究旨在从10株食药用真菌中筛选获得1株高效菌株,以通过葛根渣固态发酵获得功能产品。研究发现,在所选择的10株食药用真菌中,菌株DS1和EN2通过发酵葛根渣可实现发酵物中膳食纤维含量的提升,并具备形成产品的良好品质,其中菌株DS1在发酵葛根渣后也大幅提升了葛根渣中异黄酮的相对含量。发酵结束,菌株DS1发酵物中膳食纤维含量提升了8.8%,而葛根异黄酮含量提升了30.3%,为优选的葛根渣固态发酵获取功能产品的菌株。     

红薯膳食纤维饮品的生产

红薯渣为红薯淀粉加工过程中的副产物。利用食用菌生物降解与转化红薯渣形成发酵液,以此发酵液为主要原料,经过均质、调配等工艺,制成浅黄白色、黏度适中、状态均匀的膳食纤维饮品,可以作为日常膳食纤维的补充。     

玉米浆中抗营养因子和有毒物质的脱除及其资源化应用

玉米浆是玉米淀粉生产过程中产生的副产物,产量大,营养丰富,含有大量的氨基酸、B族维生素和促生长因子,在发酵工程、饲料添加剂和医药等领域发挥了重要作用。由于玉米浆中亚硫酸根离子残留、真菌毒素污染和渗透压高等问题,严重限制了其在各领域中的应用,造成大量浪费,带来环境污染和经济损失。综述了玉米浆所含抗营养因子、植酸和亚硫酸盐的脱除、真菌毒素的污染与控制及玉米浆的资源化利用,如在单细胞蛋白、氨基酸发酵、生物肥料等方面的应用最新进展,旨在为玉米浆的综合利用提供思路。     

Spent residue from cumin – a potential source of dietary fiber

Cumin has total dietary fiber content (TDF) of 59.0%, insoluble dietary fiber (IDF) of 48.5%, and soluble dietary fiber (SDF) of 10.5%, while the spent residue from cumin (after oil and oleoresin extraction) was found to contain 62.1% TDF, 51.7% IDF and 10.4% SDF. The spent residue also contained 7.7% starch and 5% bound fat. Particle size analysis showed a direct effect on the hydration properties of the fiber. The spent residue exhibited 3.3 g/g water holding capacity, 4.0 g/g water retention capacity and 4.47 ml/g swelling capacity. Scanning electron microscopy revealed spherical starch granules embedded within cell wall material, which upon differential sedimentation gave differently sized starch granules (5.8 μm). Upon defatting the spent residue showed typically a ‘honey comb’ structure, almost devoid of starch granules. Thus, the spent residue from cumin, not having much commercial value at present, can be a rich source of useful dietary fiber and can find food applications. It can be an effective way of utilizing industrial waste from the point of view of environmental pollution from the residues of spice processing industries.     

新鲜马铃薯渣同时制备膳食纤维和蛋白的研究

马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中产生的一种主要成分是水、细胞碎片和残余淀粉颗粒的副产物,含有大量的淀粉和膳食纤维以及少量蛋白质,实际上是一种宝贵的资源。本文采用α-淀粉酶和糖化酶处理马铃薯渣,分离出的液态部分再经发酵培养出可供食用的蛋白质,固体部分经漂白、改性后成为膳食纤维,薯渣得到全利用。设计了工艺流程,对酶的选择和工艺条件作了优化。测定了产物蛋白质和膳食纤维的理化指标。     

新鲜马铃薯渣的高效利用

马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中产生的副产物,含有大量的淀粉和膳食纤维以及少量蛋白质,是一种宝贵的资源。文中采用α-淀粉酶和糖化酶处理马铃薯渣,分离出的液态部分再经发酵培养出可供食用的蛋白质,固体部分经漂白、改性后成为膳食纤维,薯渣得到全利用。设计了工艺流程,对酶的选择和工艺条件作了优化。测定了产物蛋白质和膳食纤维的理化指标。     

安卡红曲霉As 3.4811液态发酵制备膳食纤维的特性研究

为提高农产品废渣利用价值,通过安卡红曲霉（Monascus anka）As 3.4811液态发酵豆渣、麦麸和梨渣制备膳食纤维。采用扫描电镜、X-衍射光谱、红外光谱、紫外-可见光谱及高效液相色谱（HPLC）等,对安卡红曲霉As 3.4811发酵豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维进行结构表征、特性分析及橘霉素含量检测。结果表明,安卡红曲霉As 3.4811发酵后,豆渣、麦麸和梨渣不溶性膳食纤维的基质被破坏,使其内部结构暴露出来,纤维结晶度降低;豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维分子内氢键断裂,寡糖含量增加;豆渣和梨渣中的红曲色素主要有橙色素,而麦麸中的红曲色素主要含有黄色素;红曲霉种子液、豆渣、麦麸和梨渣发酵液中橘霉素含量分别为9.8 μg/L、9.4 μg/L、8.8 μg/L和9.0 μg/L。因此,安卡红曲霉As 3.4811液态发酵可以改善豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维结构及其特性。     

茶渣的挤压膨化改性

采用挤压膨化对茶渣进行改性,以产品容重为指标,并结合产品中可溶性蛋白和可溶性膳食纤维的变化来优化工艺,改善茶渣口感,为茶渣的综合利用提供一种的技术方法.最佳挤压工艺条件为:挤压温度145℃,喂料速度27 r/min,螺杆转速259 r/min,水分含量为14％,当物料配方采用10％的茶渣粉与90％的谷物淀粉混合时,所得产品容重较小,即膨化度较大,产品有较好的酥脆性,同时又保留了茶香味,且产品中可溶性膳食纤维和可溶性蛋白含量分别增加10.11％和15.56％.     

大米蛋白资源开发利用现状

大米蛋白具有低过敏、易消化的特点,是公认的优质膳食蛋白,主要源自大米淀粉、淀粉糖浆的加工副产物。文中重点介绍了大米蛋白的主要性质、改性方法及其在食品领域的开发利用现状。经酶法改性后,大米蛋白可以加工成为速溶大米蛋白粉和大米肽等高价值食品,其中大米肽具有抗氧化、提高免疫力、治疗糖尿病等多种保健功能。高纯度大米肽的高效制备、分离纯化及其相关技术研究是大米蛋白未来发展的主要趋势。