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低温等离子体技术在全谷物加工中的应用

谷物是人类最基本的膳食来源,对居民膳食营养健康起到了重要的作用。科学合理的谷物加工可以提高谷物和谷物制品的营养和消费量。全谷物是完整、碾碎、破碎或压片的颖果,基本组成包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮,各组成部分的相对比例与完整颖果一样。全谷物富含膳食纤维、维生素等多种植物化学素和微量元素,作为一个独特的 “营养素包”可以有效降低心血管疾病、II型糖尿病、肥胖和一些癌症的危险。然而,由于全谷物中的种皮和胚芽,使得其存在难加工、不易熟化、货架期短等问题,全谷物的外表皮中还可能会粘附或富集真菌及真菌毒素、农残等影响其食用安全。

等离子体是一种准中性电离气体,可通过体系中大量的带电粒子和活性粒子的作用实现对样品的加工,是近年来迅速发展起来的新型加工技术,已经广泛应用于微电子、材料加工、生物医疗器械和航天航空等领域。低温等离子作为一种非热加工技术用于全谷物领域,不仅可以缩短蒸煮时间、改善食用品质,又减少了表面的真菌毒素和农药残留,还可以降低产品的二次污染,是全谷物加工的一条具有实用意义的新途径。

低温等离子体技术凭借其构造设计多样化、无损、高效、成本低及环境友好等优点在全谷物加工及贮藏研究中具有重要的作用,不仅适用于表面净化,而且在去除生物毒素、改性淀粉、提高全谷物品质和活性功能、去除微量农药、种子萌发和延长货架期等方面具有良好的应用前景,这将会极大地提高全谷物的消费量。

然而,该技术目前仍存在一些弊端:(1)低温等离子体处理后的食品安全问题,这需要对低温等离子体加工的产品进行毒理学和过敏性的深入研究;(2) 淀粉修饰的难重现的问题,需要进一步探索淀粉修饰的重复性及修饰淀粉储藏期间品质的变化;(3)低温等离子体会加速脂肪氧化,最终会影响全谷物的风味,因此可以通过先灭酶后处理等方法实现对脂肪氧化的延缓或抑制。

低温等离子体技术在全谷物行业的应用仍处于初探阶段,尚未实现大规模的产业化,需要深入研究低温等离子作用于全谷物品质属性的机制及精准调控,这对低温等离子体在全谷物工业化加工具有指导意义,将会极大地促进低温等离子体在全谷物行业的发展进程。

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