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渤海大学马涛团队

马涛,男,1962年5月生,博士,教授,博士生导师。现任渤海大学粮油科学与技术研究所所长,粮油方向学科带头人,主要研究方向为粮油深加工及其贮藏保鲜技术。先后主持国家农业成果转化项目、国家星火计划、教育部留学回国基金、辽宁省农业攻关项目等各级课题16项,取得国际先进水平科技成果8项,授权国家发明专利6项,获辽宁省科技进步奖等各级奖项15项,主编学术专著、教材14部,公开发表学术论文百余篇,培养硕士、博士研究生66名。渤海大学粮油科学与技术研究所以辽宁省(尤其是辽西地区)特色优势粮油资源——东北大米、辽西杂粮、大扁杏、大豆、玉米、红花籽等为主要研究对象,重点研究其储藏和精深加工技术、植物蛋白工程、大豆源食品大分子生物材料的开发与应用等。

团队现有成员8人,其中教授4人、讲师4人、实验师1人,具博士学位6人。近年来团队成员承担国家自然科学基金项目、国家科技部科技人员服务企业行动项目、科技部国家农业成果转化资金项目、辽宁省科技厅农业科技攻关项目、辽宁省教育厅高校重点实验室计划项目、辽宁省优秀人才支持计划项目、辽宁省农业领域青年科技创新人才培养计划项目等粮油贮藏加工领域国家、省部级课题20余项。团队研究成果“挤压技术与装备及其产业化”于2009年获教育部科技进步二等奖;“米糠深加工高效增值综合利用产业化”于2008年获辽宁省科技进步三等奖;“糙米食品加工关键技术及其产品开发”于2010年获沈阳市政府科技进步二等奖;“高粱深加工技术集成 及其产业化”于2011年获沈阳市政府科技进步三等奖;“花生精深加工技术与产品”获2009年锦州市科技进步奖一等奖;“全谷物杂粮米加工技术及产业化”获2015年锦州市科技进步一等奖。申请发明专利20余项(授权10项);发表论文150余篇,其中SCI收录20余篇。

项目名称:全谷物方便食品加工产业化关键技术

应用领域:食品加工(农产品贮藏加工)

1.具有国际先进水平的省级成果3项:《糙米食品加工关键技术及其产品开发》、《全谷物食品加工关键技术及产业化开发》、《全谷物杂粮米加工技术及产业化》。

2.发明专利8项(其中已授权专利4项):采用脉冲强光制备发芽糙米的方法(ZL201110054727.4);一种复合发酵剂的制备方法及应用(ZL201210585827.4 );一种富含益生菌的发酵饲料的制备方法(ZL200810064297.2);一种杂粮发酵软煎饼及其制备方法(ZL201410038173.2);包装盒(糙米糊)(ZL201430048548.4);美国受理发明专利1项(受理号US61/923741);实质性审查发明专利2项:一种搅拌型糙米发酵饮品的制备方法(申请号:201410038172.8)),一种抗疲劳、抗痴呆和帮助疾病恢复的食品或保健品(申请号:201510229747.9)。

3.实施成果转化企业,获批国家农业成果转化项目2项,国家中小企业科技创新基金2项,省农业攻关项目2项;沈阳市科技进步奖二等奖1项,锦州市科技进步奖一等奖1项,本溪市科技进步奖二等奖1项,中国产学研促进会创新成果奖1项,国际发明展览会金奖1项;获准建设“全谷物食品开发省级企业技术中心”;“营养糙米糊系列产品”被授予辽宁省名特优新产品;企业获批“国家高新技术企业”。

4.以项目为依托,在成果转化企业建立渤海大学食品科学与工程专业本科教育教学实习基地和研究生工作站;截至2016年6月,培养研究生6名,本科生21名,企业骨干8名;公开发表学术论文22篇;国家级出版社出版学术专著6部;开发新产品10个,已投入上市产品8个;制定企业产品标准8项。

技术指标:

1、采用挤压技术生产即食营养糙米糊系列产品的开发,主要集成技术包括:

(1)以糙米为代表的全谷物杂粮挤压膨化技术

糙米等全谷物含有较多的粗纤维,吸水膨胀性及蒸煮性差,内含的植酸及其盐,影响矿物质的吸收和利用。通过挤压膨化技术可以改善糙米食用品质和营养价值,提高功能性。

(2)糙米糊品质控制技术

1)发芽糙米与糙米相比,生理活性成分更多,含量更丰富。尤其GABA是糙米中的24倍。发芽糙米为原料的产品食用品质和营养价值、功能性进一步提升。

2)提高了膨化糙米粉的冲调分散性。针对挤压膨化糙米粉及高粱米粉的冲调分散性差,易结块现象,通过添加乳化剂并进行复配,提高其分散性,发现麦芽糊精添加量为15%,蔗糖酯添加量为0.15%,单甘脂添加量为0.55%,膨化糙米粉及高粱米粉粗细度为80目,可以显著提高膨化糙米粉及高粱米粉冲调分散性。

3)保证了糙米粉的冲调稳定性,以沉淀率为指标,测得挤压膨化糙米粉及高粱米粉的K值分别为0.0010、0.0012,SR值分别为34.27%、38.45%,其冲调稳定性明显高于添加或不添加复配稳定剂的蒸煮、焙炒糙米粉及高粱米粉。

4)对挤压膨化糙米粉的抗氧化性进行了评价。采用油脂自动氧化分析仪和添加抗氧化剂对挤压膨化糙米粉及高粱米粉贮藏稳定性进行研究。研究结果表明当TBHQ、PG、柠檬酸的添加量分别为0.013%、0.001%、0.007%时抗氧化效果最好,保质期可达到12个月以上。

(3)糙米发芽工艺优化及富集γ-氨基丁酸的研究

选取发芽温度、发芽时间、氯化钙溶液浓度3个因素利用minitab软件进行Box-Behnken设计及响应面分析,以发芽糙米的γ-氨基丁酸含量为考察指标,对糙米发芽条件进行优化,最终确定糙米发芽的最佳条件;通过添加营养液促进糙米发芽过程富集γ-氨基丁酸,并采用响应面方法确定了其最佳培养条件。

2、东北发酵煎饼品质控制关键技术——复合发酵剂的生产及其产业化开发

从自然发酵的面糊中分离出植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、酿酒酵母菌等菌种,通过菌种的复配和添加量两方面的控制,使有益微生物成为优势菌种,避免杂菌的生长;优势菌种进行生长代谢,促进发酵面食中醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、萜类等风味物质产生,使其口味更加丰富,提高了发酵面食的品质;采用多种酵母菌和乳酸菌复合发酵剂与单一菌种发酵剂相比能够产生更多的风味物质,制作的面食风味与传统发酵面食更加接近;使用该复合发酵剂制作的面食能有效防止杂菌污染,保障面食的卫生、提高面食的质量、缩短生产周期,生产过程可控,为实现工业化生产奠定基础。

3、基于益生菌发酵技术开发的全谷物发芽糙米饮品

以发芽糙米和豆类为原料,采用湿法超微粉碎,将原料粉碎至细度200目以下的糙米-豆类浆液,能够将糙米和豆类中的大分子变成小分子物质,有利于人体的吸收和利用,并且原料颗粒的细化也有利于微生物的发酵,使其充分发酵,缩短发酵时间,提高发酵产物含量,使产品的口感更加细腻,营养更加丰富。采用植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李唐乳杆菌和干酪乳杆菌四种益生菌复配的进行纯植物发酵,风味更加独特,营养成分更加丰富,该复合菌种具有分解蛋白质、脂肪的功能,有利于氨基酸和脂肪酸的吸收,并具有降低胆固醇、调节血脂、控制体重的保健功效,适合在以糙米和豆类为原料的发酵饮品中生长,产酸能力强,能使糙米和豆类形成稳定的凝乳结构,制得的产品为均质可倾倒的浓厚半流体,长期饮用具有维持肠道微生物平衡、提高机体免疫力的作用。

4、应用糙米表面膜孔裂技术提高发芽糙米炊煮和适口性,实现副产物高值化利用

对现有的糙米发芽技术进行了改良,通过多裂孔膜发芽技术最大限度的保留糙米含有丰富营养物质的糊粉层,减少功能性成分的损失;在发芽过程中引入了脉冲强光技术,有效控制了发芽过程中微生物等品控不利因素的干扰,大幅促进了γ-氨基丁酸等活性成分的含量,为后续制备功能食品奠定良好的基础。项目关键技术包括:

(1)多裂孔膜发芽糙米生产技术;

(2)结合脉冲强光制备发芽糙米、提高成品品质的研究;

(3)糙米发芽废液营养活性成分提取、制备、结构鉴定及功能性验证研究。

5、全谷物杂粮人造米挤压系统工艺参数优化与品质提升

(1)对产品的转化有直接影响的挤压变量(产品温度、平均滞留时间、能量输入)与操作参数(机筒温度、螺转转速、进料速度、物料湿度)相关联,然后再将挤压变量与产品品质参数联系起来,通过改变过程控制参数来改变机筒内物料热力学相关参数,控制产品生产品质。

(2)卵磷脂调控挤压加工谷物米质构关键技术研究

采用构建的Avrami回生动力学数值模型和反应卵磷脂调控加工谷物米品质特性的挤压数值相应模型,确定合适的加工参数组合和卵磷脂添加量,解决挤压加工谷物米食味品质源头性关键科技问题,进一步提升谷物米营养品质。

(3)流化床薄层干燥与微波数控烘干燥对产品品质影响研究

为了使挤出后的杂粮米保持粒形完整,进一步优化其干燥工艺方法和条件,以保证杂粮米感官品质。利用流化床薄层干燥和微波数控烘干燥相结合,确定最佳干燥条件。结果表明:流化床干燥的较佳条什为:风温40~50℃,风速1.5~2.5 m/s,料层厚度12 mm,干燥时间为控制在2.0~2.5min,微波数控干燥的较佳条件为:微波功率12KW,料带速度1.5 m/min,料层厚度0.5 mm,干燥时间约为9 min。

创新内容:

1、以糙米为代表的全谷物方便食品开发,实现谷物全价值利用:仅脱去稻谷外壳,将稻米全粒利用率提高到80%,而国内一般大米生产企业只能达到70%左右,既达到节能减排降低生产成本,提高了产品市场竞争力,又保全了稻谷所有的营养,提高了产品出品率。

2、将多裂孔膜技术与脉冲强光技术结合应用于糙米发芽过程中,有效提升发芽糙米成品品质,实现技术集成创新。

3、复合发酵剂在煎饼生产应用、益生菌发酵糙米露,实现过程和品质可控,实现了谷物杂粮食品形态创新,为发酵食品安全生产标准化和工业化奠定基础。

4、首次将全谷物食品概念引入到杂粮米的生产加工中,对杂粮米内在品质提升和发展全谷物食品具重要意义。

5、对双螺杆挤压机生产全谷物杂粮米挤压系统工艺参数进行优化,使产品塑化成形稳定,成品率提高。

6、挤压、微波和流化床薄层干燥新技术联合应用,突出技术集成创新。

7、以卵磷脂调控和改善挤压加工谷物米品质特性较为系统的支撑理论和研究方法具有创新性,对积极开展加工谷物米尤其是全谷物杂粮米产品的开发具有促进作用。

成熟程度:技术成果具备产业化开发,部分技术成果所形成的产品已进入产业化开发阶段。

市场前景:

近年来,大量的流行病学研究证实增加全谷物的摄入与Ⅱ型糖尿病及心脑血管疾病等代谢综合征的危险呈负相关。许多国家及卫生组织均在膳食指南中倡导增加全谷物的摄入,把全谷物作为健康膳食的重要组成部分。中国居民膳食指南中也明确提出每人每天至少摄入50g以上全谷物;国家食品工业“十二五”发展规划也将全谷物食品列为重点发展方向。全谷物方便食品的研制与开发,使健康食品惠及百姓成为可能。全谷物食品在满足国民营养需求和身体健康以及实现粮食资源高效利用的同时,能够有效平衡膳食,增强抵御疾病的能力,减少患病风险,起到降低卫生费用、提高健康水平的双重作用。大农业、大健康、大网络、大金融,吹响了新时代全谷物食品发展的号角。全谷物富含膳食纤维、多种维生素和人体所必需的微量元素,还包括抗氧化成分等各种保健作用的生理活性物质。全谷物食品减少了营养成分流失,节约资源和降低能耗,有效提高粮食资源的利用率和增值效益,并增强人体免疫力和抵抗疾病能力,大幅度降低医疗费用;糙米含有稻谷所具有的全部组分与营养成分,以糙米为主原料的全谷物营养系列即食糙米糊作为冲调类食品中的全新产品广泛应用于主食(早餐)食品和保健食品行业,产品面对大众消费群体,市场空间大。全谷物方便食品是全新品类,具有地域资源优势,通过先进加工技术,使产品具有排他性和特异性;随着人们保健意识不断增强和对杂粮类产品的深入科学研究,加工技术水品的提高,其产品市场发展空间巨大,市场竞争优势明显。

投资规模:按技术水平和产品种类、生产规模等不同。以年产1000吨营养糙米糊为例,完整设备生产线需要投入80-100万元。

合作方式:面议。

 

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