JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

2024年39卷第4期

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食品加工与技术
超声微波协同提升贡柑片热风干燥效率的研究
肖更生, 沈乔眉, 林可为, 王锋, 刘东杰, 马路凯
2024, 39(4): 1-8. doi: 10.12187/2024.04.001
摘要:
借助动力学、热力学等方法,研究不同热风干燥温度下贡柑片在干燥过程中的干燥规律、动力学模型、水分迁移、热力学参数等,解析超声微波协同预处理对热风干燥贡柑片干燥效率的影响。结果表明:贡柑片的干燥过程遵循Two term exponential模型,干燥速率与干燥温度有关,且当干燥温度为80 ℃时,干燥速率最快;超声微波协同预处理可有效缩短贡柑片的干燥时间(缩短了0.5~1.5 h),并显著降低其水分扩散的活化能(降低了1.620 kJ/mol);同一热风干燥温度下,超声微波协同预处理组的ΔH、ΔS和ΔG均低于对照组;超声微波协同预处理可提高贡柑片的水分扩散有效系数(4.333×10-7~8.967×10-7),使其表面形成更多孔道。因此,超声微波协同预处理可有效提高贡柑片的热风干燥效率。
山茱萸山药复合袋泡茶配方优化及挥发性风味成分分析
杨菊花, 张宇佳, 唐碧华, 李常学, 余东梅, 田韦韦, 刘俐, 华桦
2024, 39(4): 9-16. doi: 10.12187/2024.04.002
摘要:
以山茱萸、山药为原料,乌龙茶粉、蜜桃粉、芒果粉为辅料制作山茱萸山药复合袋泡茶,以多糖含量和感官评分为考查指标,通过单因素试验结合正交试验对配方进行优化,并采用溶剂萃取(二氯甲烷萃取)法提取茶汤中的挥发性风味成分,利用电子鼻技术结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对挥发性风味成分进行分析。结果表明:山茱萸山药复合袋泡茶的最佳配方为山茱萸粉添加量12 g、山药粉添加量30 g、乌龙茶粉添加量10 g、芒果粉添加量14 g和蜜桃粉添加量14 g,在该条件下,产品的多糖含量为(1.25±0.74) mg/3 g,感官评分为(83.83±4.56) 分,综合评分为91.91 分,且茶包外形完整,冲泡后不溃散,茶汤口感细腻、酸甜,澄清透亮无沉淀,气味清香;茶汤中主要含有硫化物、芳香成分、氮氧化合物等风味物质,共鉴定出53 种挥发性风味成分,包括烷烃类化合物40种、酯类化合物4种、醇类化合物2种、醛类化合物2种、酮类化合物2种和其他类化合物3种,其中烷烃类、酯类、醇类、醛类和酮类化合物为其典型的香气成分。
哈密瓜幼瓜佐餐小菜护绿和保脆工艺研究
李娇, 吕芳娥, 杨梦娇, 林子沁, 李丹丹, 姜瑜倩, 李喜宏
2024, 39(4): 17-25. doi: 10.12187/2024.04.003
摘要:
针对哈密瓜幼瓜佐餐小菜在加工过程中易出现褐变、软化等问题,以哈密瓜幼瓜为原料,通过单因素试验结合正交试验对NaHCO3漂烫条件、护绿剂(柠檬酸、D-异抗坏血酸钠和植酸)和保脆剂(CaCl2、乳酸钙和海藻酸钠)配方进行优化,并对哈密瓜幼瓜佐餐小菜的Δa*、PPO活性、POD活性、硬度等进行分析。结果表明:最佳漂烫条件为NaHCO3质量分数0.08%、漂烫时间60 s;最佳护绿剂和保脆剂配方为柠檬酸质量分数0.3%、D-异抗坏血酸钠质量分数0.4%、植酸质量分数0.3%、CaCl2质量分数0.4%、乳酸钙质量分数0.6%和海藻酸钠质量分数0.3%。在此配方下浸泡20 min,哈密瓜幼瓜佐餐小菜的Δa*为0.93,硬度为5 188.75 g,PPO活性为11.35 U/g,POD活性为8.49 U/g,感官评分为89.19分,且该佐餐小菜色泽均匀,爽脆可口,品质较佳。经过30 d贮藏,哈密瓜幼瓜佐餐小菜的感官评分维持在84~89分,具有较好的贮藏稳定性和市场推广潜力。
粮油加工
麦麸预处理技术应用于全麦粉及其制品品质改良的研究进展
韩静, 陈鹏, 孙冰华, 王晓曦, 马森
2024, 39(4): 26-33. doi: 10.12187/2024.04.004
摘要:
麦麸的存在易导致全麦粉及其制品的口感、稳定性等欠佳。基于麦麸预处理技术可有效改善全麦粉及其制品的品质特性,对常见的麦麸预处理技术进行综述,分析其对全麦粉加工性能、营养特性和贮藏稳定性的影响,并探讨这些技术在改善全麦制品(如馒头、油条、面包和面条)食用品质方面的应用。认为,粉碎处理(石磨、辊磨、超微磨等)可增加营养物质的生物可及性,降低植酸等抗营养物质的含量,但不会改变其化学组成;热处理(干热处理、湿热处理和过热蒸汽处理)和挤压处理虽能使麦麸中高活性内源酶失活,进而延长其贮藏期,但会导致酚类物质降解、脂肪酸热氧化及色泽暗淡;生物处理(酶解和发酵)能增加可溶性膳食纤维含量,改善全麦粉的加工特性和营养特性,但不能满足高纤维面制品的多样化需求。未来应进一步优化麦麸预处理技术的工艺参数,联合单一预处理技术的优点,以市场需求和工业化生产为导向,精准调控联合处理的方式和顺序,提升全麦粉及其制品的品质特性,并为麦麸预处理技术的调控机制研究提供参考。
水热处理温度对玉米淀粉-绿原酸复合物结构及消化性能的影响
唐艳红, 李书鋆, 张义平, 曹煜婕, 曾钰琪, 姜晓冰
2024, 39(4): 34-41. doi: 10.12187/2024.04.005
摘要:
分别在不同水热处理温度(60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃)下制备玉米淀粉-绿原酸复合物,并通过其绿原酸含量、复合指数(CI)、晶体结构、体外消化性能等 探究水热处理温度对玉米淀粉-绿原酸复合物结构及消化性能的影响。结果表明:随着水热处理温度的升高,玉米淀粉-绿原酸复合物中的CI逐渐由4.27%增加至10.65%,绿原酸含量先增加后减少,80 ℃下制备的玉米淀粉-绿原酸复合物所结合的绿原酸含量最多(6.13 mg/g),而过多的绿原酸虽能促进玉米淀粉双螺旋的形成,但会阻碍玉米淀粉重新形成有序的晶体结构;玉米淀粉-绿原酸复合物结构随水热处理温度升高而发生的变化会导致其糊化稳定性升高和抗消化性能增强,抗消化淀粉(RS)含量由20.49%增加到30.69%。因此,通过控制水热处理温度,可调节玉米淀粉与绿原酸之间的相互作用,进而调控玉米淀粉的消化性能。
高糊化度苦荞全粉对鲜湿面条品质的影响
郭学艺, 董桂梅, 申瑞玲, 李云龙
2024, 39(4): 42-49,88. doi: 10.12187/2024.04.006
摘要:
以苦荞全粉和高糊化度苦荞全粉为原料,制备对应面团,并以这两种全粉和高筋小麦粉为原料制备混合粉和鲜湿面条,研究两种全粉的粉质特性和对应面团的质构特性,以及高糊化度苦荞全粉添加量对混合粉糊化特性、鲜湿面条蒸煮特性等品质特性的影响。结果表明:高糊化度苦荞全粉的吸水率、形成时间和粉质指数分别为(110.54±0.24)%、(11.48±0.14) min和109.00±2.15,与苦荞全粉相比,吸水率增加,形成时间和稳定时间均延长,弱化度降低,粉质指数升高;随着水添加量的增加,两种全粉所制备面团的硬度和黏聚性整体均降低,当苦荞全粉水添加量为55%、高糊化度苦荞全粉水添加量为65%时,二者所制备面团具有较好的质构特性;随着高糊化度苦荞全粉添加量的增加,混合粉的峰值黏度、谷值黏度、衰减值、最终黏度和回生值均显著降低,峰值时间逐渐缩短,当高糊化度苦荞全粉添加量为15%时,苦荞淀粉与小麦淀粉发生交联形成的网状结构连续且致密,鲜湿面条的断条率为(10.11±0.15)%,蒸煮损失率为(9.27±0.35)%,硬度、弹性和咀嚼性适中,水分分布均匀,感官综合评分较高。
烟草化学
麦芽酚碳酸酯的合成及其裂解行为分析
庞登红, 白冰, 祝浩, 罗诚浩, 柯炜昌, 张璟, 黄龙, 毛多斌
2024, 39(4): 50-56. doi: 10.12187/2024.04.007
摘要:
为开发适用于加热卷烟的麦芽酚潜香化合物,将不同种类的醇与麦芽酚通过缩合反应合成7种麦芽酚碳酸酯。利用核磁共振和高分辨质谱技术对产物结构进行确认,并通过热重分析和在线热裂解-气相色谱-质谱联用分析技术考查7种麦芽酚碳酸酯的裂解行为。结果表明:在优化的合成条件下,7种麦芽酚碳酸酯产率范围为83.0%~94.3%;合成的麦芽酚碳酸酯的热失重过程主要存在直接挥发和裂解两种模式;麦芽酚碳酸酯在加热时均可裂解生成麦芽酚,其裂解能力与原料醇的类型密切相关,其中麦芽酚叔丁醇碳酸酯和麦芽酚苯甲醇碳酸酯最易发生裂解,在200 ℃的较低温度下便可迅速裂解并释放麦芽酚,与加热卷烟烟丝受热温度相适应,相比之下,麦芽酚仲醇碳酸酯的裂解能力较弱,而麦芽酚伯醇碳酸酯则难以在低温条件下发生裂解。
二元共晶糖醇颗粒的制备及其作为降温材料在传统卷烟中的应用
李凯, 刘雯, 徐建荣, 黄朝章, 王道铨, 王夺
2024, 39(4): 57-63. doi: 10.12187/2024.04.008
摘要:
为拓宽传统卷烟用降温材料的筛选范围,利用木糖醇和赤藓糖醇的二元相图计算糖醇共晶点温度,通过熔融法制备木糖醇与赤藓糖醇二元共晶糖醇颗粒,将其作为降温材料应用于传统卷烟中,并评价其吸热降温效果。结果表明:二元共晶糖醇共晶点处的木糖醇与赤藓糖醇物质的量之比为7.6∶2.4,命名为木7.62.4共晶糖醇颗粒,共晶点温度约为89 ℃;该共晶糖醇颗粒的制备过程中未发生化学反应,其形貌特征与木糖醇颗粒相似,表面较为光滑,将其应用于中短支卷烟时,较空白卷烟的主流烟气温度降低了6.8 ℃;木糖醇颗粒可有效截留主流烟气中的水分,所添加二元共晶糖醇颗粒中的木糖醇含量越多,卷烟出口处所捕集到的水分越少;二元共晶糖醇颗粒可截留部分主流烟气中的焦油,其中木7.62.4共晶糖醇颗粒卷烟出口端捕集到的焦油量最少,但二元共晶糖醇颗粒对主流烟气中的烟碱含量和CO含量均未产生明显影响;添加木7.62.4共晶糖醇颗粒的卷烟其烟气的甜感有所提升,但吸阻略有增加,且卷烟的烟气热感有所下降,感官品质整体评价最高。
国产雪茄烟叶原料感官品质评价方法的建立与应用
吕晋雄, 安鸿汋, 刘路路, 李天笑, 周权威, 杨振, 李东亮
2024, 39(4): 64-71,79. doi: 10.12187/2024.04.009
摘要:
为准确描述不同雪茄烟叶原料的品质差异,建立了一种国产雪茄烟叶原料感官品质评价方法。该方法的评价内容包括风格特征、杂气、品质特性和整体评价4个部分,其中主要采用层次分析法、专家咨询法计算和修正品质特性评价指标(香气特性、烟气特性、余味特性、燃烧特性)的权重,计算品质特性加权综合评分并对6种雪茄烟叶原料进行评价。结果表明:对于茄芯烟叶,香气特性、烟气特性、余味特性、燃烧特性权重依次为0.50、0.15、0.20、0.15;对于茄衣烟叶,香气特性、烟气特性、余味特性、燃烧特性权重则依次为0.10、0.15、0.20、0.55,加权后品质特性综合评分与专家综合评价结果一致。6种雪茄烟叶样品的风格特征均较显著,楚雪26的浓度较浓,其余样品的浓度中等,海南1号和海研103的主体香韵均有蜜甜香,楚雪14和楚雪26均有坚果香,德雪4号和川雪2号均有咖啡香。所选样品中有3种略有蛋白质杂气,茄芯品种中楚雪14的品质特性表现最好,茄衣品种中楚雪26的品质特性表现最好。该方法可全面准确地描述不同品种雪茄烟叶原料的感官品质差异,可为雪茄烟叶原料的开发应用、雪茄配方设计与维护等提供参考。
基于感官品质与常规化学成分的加热卷烟用烟叶原料评价
刘兴乐, 杨俊鹏, 张敦铁, 王昊, 高颂, 闫铁军, 庄虎, 刘磊
2024, 39(4): 72-79. doi: 10.12187/2024.04.010
摘要:
为提升加热卷烟产品品质及稳定性,提出一种基于感官品质与常规化学成分的加热卷烟用烟叶原料评价方法。首先计算烟叶原料与基准样品感官品质的相似度,其次采用灰色关联法分析烟叶原料常规化学成分与感官品质的关联关系,再次基于隶属度模糊综合评判评价烟叶原料的适宜性,最后通过重复性实验和分类实验验证该方法的一致性和准确性。结果表明:总氮、烟碱与感官评价各指标的关联度相对较大,两糖差与感官评价各指标的关联度相对较低,可将总氮、烟碱作为加热卷烟烟叶原料评价时的主要关注指标;该评价方法可将22种烟叶原料样品划分为加热卷烟导向型烟叶模块、辅助型烟叶模块和主体型烟叶模块,且其一致性较好、分类较准确,能够应用于配方设计及维护。
基于低场核磁共振的烤烟烟叶石油醚提取物含量检测方法
付光明, 韦凤杰, 常剑波, 贾保顺, 李致新, 来苗, 杨晓朋, 姬小明
2024, 39(4): 80-88. doi: 10.12187/2024.04.011
摘要:
针对当前传统索氏提取法在烤烟烟叶石油醚提取物含量检测上存在的检测速度慢、操作繁琐、溶剂污染等问题,采用低场核磁共振法检测烟叶中石油醚提取物含量,优化烘干时间、样品质量、回波时间、重复扫描次数等参数,验证最优参数下检测方法的重复性和精密度,并与传统索氏提取法的检测结果进行对比。结果表明:将过40目筛的3.0 g烟叶粉末置于80 ℃烘干4 h,在回波时间0.25 ms和重复扫描次数8次的条件下进行石油醚提取物含量检测,检测结果良好,标准曲线R2达到0.999 81,重复性的相对标准差为1.45%~2.99%,日内、日间精密度分别为2.61%、1.10%。低场核磁共振法与索氏提取法的石油醚提取物含量检测结果间的相关系数达0.998 55,绝对误差为0.02%~0.35%,相对误差为0.26%~3.69%。相较于传统索氏提取法,低场核磁共振方法简单、快速、准确,且无溶剂污染,适用于大批量烟叶石油醚提取物的准确定量。
烟草生物技术
白酒大曲中产香微生物筛选及提升再造烟叶品质研究
武士杰, 付秋娟, 信琪, 于晓梅, 杜咏梅, 张鹏, 刘洪斌, 高丽伟
2024, 39(4): 89-96,117. doi: 10.12187/2024.04.012
摘要:
针对再造烟叶香气质较差的问题,从广西特香型白酒大曲中筛选能够利用再造烟叶萃取液中营养物质发酵产香的微生物,结合形态学及分子生物学方法对产香效果最佳的微生物进行菌株鉴定及发酵条件优化,利用GC-MS技术测定其产香的物质基础,并将其添加于再造烟叶中进行感官评价。结果表明:筛选出的Y-1菌株对再造烟叶萃取液中可溶性糖和蛋白质的利用能力最强,对萃取液的香气改善效果最佳;经鉴定,Y-1菌株为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),其在25 ℃、pH值为 5、体积分数为80%的再造烟叶萃取液中发酵24 h后,能够显著提升萃取液中酯类、酮类、醇类和酸类等挥发性香气物质的含量,提升幅度分别达2.31倍、0.66倍、12.15倍和2.74倍,且萃取液中新增16种挥发性香气物质;Y-1菌株发酵萃取液添加于再造烟叶后,能显著增强其果香、甜香感及香气层次感,提升其吸味品质。
云产雪茄烟叶微生物群落、游离氨基酸及挥发性风味物质特征分析
王海清, 郭东锋, 丁乃红, 张明珠, 时雅琪, 吴学凤, 穆冬冬, 李兴江
2024, 39(4): 97-108. doi: 10.12187/2024.04.013
摘要:
为探究云南产区(以下简称“云产”)雪茄烟叶的品质差异,采用高通量测序和代谢组学技术等对云产雪茄烟叶的微生物群落结构、游离氨基酸和挥发性风味物质进行测定,通过O2PLS分析和相关性分析系统性地揭示产地微生物与烟叶风味品质之间的关系,并确定烟叶中的功能微生物和协同作用类群。结果表明:云产雪茄烟叶微生物群落结构存在产地差异,其中优势细菌主要为AerococcusStaphylococcusCorynebacterium,优势真菌主要为AspergillusCladosporiumAlternaria;雪茄烟叶中共检测出17种游离氨基酸,氨基酸含量整体表现为Asp含量最高,Met含量最低,味觉活性值较高的Asp和Glu对其呈味具有较大贡献,临沧云雪2号和普洱云雪2号雪茄烟叶游离氨基酸呈味特征较为突出;雪茄烟叶中共检测出65种挥发性风味物质,主要以酮类物质为主,甲基庚烯酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮、癸醛、二氢猕猴桃内酯等16种差异风味物质对云产雪茄烟叶的风味形成具有重要作用,普洱2号的整体风味特征更加突出;SphingomonasStaphylococcusPseudomonasOceanobacillus之间的协同作用对烟叶的风味形成具有重要贡献,而Penicillium相对丰度与烟叶品质呈负相关。
烟草工艺
卷烟制造过程梗签分离工艺及装备研究进展
唐习书, 田德兴, 方瑞萍, 普云伟, 杨露, 王仕宏, 马加平, 资文华
2024, 39(4): 109-117. doi: 10.12187/2024.04.014
摘要:
针对卷烟中过多梗签会损害其物理属性并影响吸食体验的问题,对卷烟制造过程主要梗签分离工艺和装备进行了综述,认为:卷烟制造过程中梗签分离集中在制丝和卷包两个关键工段,分离工艺主要有风选、振筛及复合工艺,其中风选为梗签分离的主流工艺。通过装备改进和参数优化能提高梗签风选分离效率,但烟丝损耗与纯净度间的平衡关系仍面临挑战;振筛易受筛网阻塞和清洁等问题影响,但将其与风选等工艺进行结合的复合工艺逐渐受到重视;光选识别与风选相结合的复合工艺为卷烟工业带来更为精准和智能的梗签分离解决方案,但目前尚未在实际生产线得到广泛应用。未来,可加强风选技术的研发,并将其与振筛、光选识别等技术进行深入、系统的融合,以提高梗签分离效率和烟丝回收利用率,并实现卷烟产品品质与物料消耗的平衡发展。
基于PPF投影算法和高光谱技术的卷烟牌号识别模型
朱亚昆, 梅吉帆, 郭文孟, 苏子淇, 李嘉康, 徐大勇, 堵劲松, 李辉
2024, 39(4): 118-126. doi: 10.12187/2024.04.015
摘要:
针对卷烟成分复杂、牌号识别难度大的问题,提出了一种基于PPF投影算法和高光谱技术的卷烟牌号识别模型。首先,采用PPF投影算法对原始光谱及经多元散射校正(MSC)、一阶微分(1stD)、二阶微分(2ndD)处理后的数据进行光谱相似度表征;然后,通过连续投影算法(SPA)和遗传算法(GA)进行特征波长选取,以利于后续分类性能的提升;最后,分别采用支持向量机(SVM)、极限梯度提升(XGBoost)算法建立牌号识别模型,并进行性能评价。结果表明:在高光谱技术结合PPF投影算法中,2ndD为最佳波段处理方法,能够显著增强光谱可分性;基于2ndD-SPA-SVM建立的识别模型为最佳模型,训练集、测试集的总体分类精度(OA)分别为94.58%、92.50%;不同牌号卷烟配方烟丝的叶丝和膨胀丝占比差异越大,类别之间的相似度越小,识别准确率越高。该模型可为不同牌号的卷烟提供一种新的高效快速、准确无损的分类判别方法,为高光谱技术在卷烟品牌维护、叶组配方设计等中的应用提供参考。