白酒作为中国传统蒸馏酒的典范,承载着数千年的酿造智慧与文化积淀。研究表明,适度饮用白酒在生理健康、精神健康和社会健康层面呈现多重积极效应。在生理健康层面,白酒中含有多种健康活性因子,与中医食药养生理论相结合,可开发新型养生酒,拓展健康产业的边界;在精神健康方面,适度饮用白酒能带来一定的积极影响,包括提升情绪愉悦感、缓解焦虑情绪以及改善睡眠质量,但这类效应需结合个体差异进行具体评估;在社会健康领域,适度饮用白酒能有效增进人际互动,成为维系和强化人际关系的有益纽带。从产业发展视角看,白酒产业链深度整合了农业生产、餐饮服务和文化旅游等多元业态,形成了良好的经济协同效应。然而,应当正视长期过量饮用白酒可能带来的健康风险。未来应通过多学科研究,深入探索饮酒行为与心理情绪、社交健康的关联,挖掘白酒的文化价值,倡导理性饮酒,以科学依据推动白酒产业的可持续发展。

作为传统发酵食品的核心功能菌株,类食品乳杆菌(Lactobacillus paralimentarius)的代谢调控网络解析常受限于低效的遗传操作体系。该研究旨在开发一种高效、无痕的CRISPR/Cas9基因编辑平台,以解决类食品乳杆菌多基因编辑的技术瓶颈。通过优化质粒大小以及引入λ-Red重组酶辅助同源重组,构建了双质粒系统(pCRI01/pCRI02)。实验结果表明,该系统显著提升了转化效率[单基因敲除转化子达(63±11)个,阳性突变率75%],并实现了三基因同步敲除[转化子(57±8)个,突变率(46±7)%]。创新性整合BioBricks模块化组装、温度敏感型复制子及自靶向诱导型sgRNA技术,使多基因编辑周期缩短40%以上。该体系突破了传统方法的效率限制,成功实现多基因无痕编辑,为构建类食品乳杆菌高效细胞工厂提供了关键性技术支撑。

以高产L-乳酸的大肠杆菌LG101为出发菌株,对其支链氨基酸生物合成途径的调控进行了系统分析及代谢工程改造。分别对编码乙酰乳酸合酶的ilvG/M、ilvB/N、ilvI/H等基因簇开展多次敲除,获得单、双及三重突变株,并构建相应遗传互补株系。在基本固体培养基和液体摇瓶培养环境下,分析各株系的生长表型及支链氨基酸合成能力。结果表明,单突变株、双突变株及三基因突变株在基本固体培养基中均表现出相应氨基酸营养缺陷型特征,乙酰乳酸合酶编码基因删除对菌株生长的影响具有叠加效应。液体培养体系中,遗传互补株能在不同程度上恢复生长,其中LG207 (pHC18-ilvG/M)株系的生长性能接近于出发菌株。研究结果揭示,支链氨基酸生物合成途径在高产L-乳酸大肠杆菌的细胞生理及代谢调控中发挥着重要作用。相关机制可为优化工业菌株生长特性,进一步提升乳酸等目标产物的高效合成提供理论基础和技术参考。

里氏木霉(Trichoderma reesei)拥有强大的翻译后修饰系统和蛋白分泌能力,已经成为纤维素酶等酶制剂相关产品生产的主要宿主。为了提高其基因编辑效率,研究中以前期构建的异源表达重组人乳铁蛋白的T.reesei CJ2095为出发菌株,敲除了DNA修复蛋白基因ku80,获得基因编辑效率显著提升的重组菌株T.reesei CJ2095 Δku80,其基因编辑效率由对照菌株的1.04%提高至7.14%。为了实现乳清酸核苷-5′-磷酸脱羧酶基因pyr4筛选标记的循环使用,敲除了重组菌株T.reesei CJ2095 Δku80基因组上的基因pyr4,获得了重组菌株T.reesei CJ2095 Δku80Δpyr4。在此基础上,考察了过表达T.reesei内源的同源重组酶rad51和rad52基因对同源重组效率的影响。结果表明,过表达基因rad52,工程菌株T.reesei CJ2095 Δku80Δpyr4::rad52的同源重组效率能够提高至43.75%,是出发菌株的42倍。进一步在基因组上过表达木聚糖酶调节因子1基因xyr1验证了菌株T.reesei CJ2095 Δku80Δpyr4::rad52的高效基因编辑效率,并显著提高了其重组人乳铁蛋白产量。重组菌株T.reesei CJ2095 Δku80Δpyr4::rad52::xyr1的重组人乳铁蛋白产量提高了22.21%,产量达234.64 mg/L,该研究为首次采用基因编辑策略来提高T.reesei中重组人乳铁蛋白的生产水平。

丁酸乙酯是一种具有特殊果香的短链脂肪酸乙酯,是浓香型白酒等酒品中不可或缺的香气成分,在食品饮料等行业中广泛应用。该研究基于前期构建的产丁酸乙酯酿酒酵母E01,采用多层次代谢工程策略,进一步优化其丁酸乙酯合成效率。首先,敲除ADH1减少碳流竞争,但导致氧化还原失衡,丁酸乙酯产量降至原菌株的8.97%。随后,引入NADH调节基因(cPOS5、mPOS5、udhA和noxE),菌株Eu(过表达udhA)丁酸乙酯产量达(69.94±5.04) mg/L,较E01提高42.88%。进一步在引入NADH调节基因的基础上敲除ADH1,菌株EmD丁酸乙酯产量恢复至(54.66±6.73) mg/L,较E01提升11.66%。最后,引入突变型乙酰辅酶A合成酶基因SeACS^L641P,菌株EmDS丁酸乙酯产量达(61.82±1.05) mg/L,较E01提升19.56%,但仍低于Eu菌株,表明NADH调节基因能优化乙醇转化和酯类合成,但无法完全弥补ADH1敲除引发的代谢缺陷。该研究通过协同调控碳流、氧化还原平衡和乙酸代谢,显著提升了丁酸乙酯合成效率,也为酿酒酵母乙醇生成阻断和氧化还原平衡调节相关代谢工程改造提供了有益参考。

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是血红素和叶绿素等四氢吡咯化合物合成的前体,在医药和农业等领域有着广泛应用,构建带有高活性5-氨基乙酰丙酸合酶(5-aminolevulinic acid synthase,ALAS)的细胞工厂是生物合成5-ALA的重要方法,但目前针对ALAS的改造研究较少。该研究对来源于荚膜红杆菌(Rhodobacter capsulatus)的ALAS进行改造,通过定点突变ALAS活性位点周围的氨基酸残基,筛选得到酶活力提高1.5倍的突变体RC/I361V,证明通过突变ALAS活性点的氨基酸来改变其结构特征和空间构象可以实现酶活力的提高,对ALAS的改造提供了新的设计思路。进一步围绕甘氨酸代谢途径对大肠杆菌(Escherichia coli)W3110(DE3)进行代谢改造,通过突变降低甘氨酸裂解酶系H蛋白的活力,敲除编码甘氨酸C-乙酰转移酶的基因(kbL)、编码丙酮酸脱氢酶基因(poxB),降低了细胞宿主对甘氨酸的消耗,显著提高了E.coli合成5-ALA的能力。将筛选到的突变体RC/I361V转入改造后的宿主S165细胞中,经摇瓶发酵后5-ALA的产量达到2.01 g/L,为5-ALA合成中甘氨酸的有效利用提供了思路。

色醇是色氨酸的一种衍生物,因其存在的吲哚结构,可作为许多医药分子的关键中间体。目前色醇的工业生产方式全部为化学合成,生物法从头合成色醇的研究较少。且由于色醇较为复杂的合成代谢途径,单菌株平台进行代谢工程操作的工作量和难度较大,且多重基因改造容易给底盘菌株带来代谢负担。该研究采用共培养的方式,将色醇的合成代谢途径分为2个模块,分别由大肠杆菌和酿酒酵母承担,负责从碳源合成色氨酸和将色氨酸转化为色醇。最终通过在大肠杆菌BL21内过表达trpEDCBA,aroG与serA构建色氨酸生产菌株t12,酿酒酵母BY4741内过表达ARO9、ARO10、SFA1构建色醇生产的菌株yBL_965,2株菌构成的微生物群落在经过初始接种比例和接种量优化后,在5 L补料分批发酵中可合成色醇0.23 g/L。该研究方法和成果为生物法从头合成色醇及其他芳香族氨基酸衍生物提供了思考方向和参考依据。

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)在医药、食品、饲料等领域应用广泛。谷氨酸棒杆菌中GABA的生产依赖外源谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)催化L-谷氨酸脱羧,但一般GAD的最适pH值为4.0~5.0,与细胞内偏中性环境不符,限制了其活性。该研究采用细胞表面展示技术,将GAD展示在谷氨酸棒杆菌细胞表面,以解决上述问题。结果表明锚定基序PorH对于表面展示GAD是有效的,产生了1.7 g/L GABA。通过延长PorH与GAD之间接头序列至(G₄S)₃,GABA的产量提高至2.1 g/L。进一步优化发酵方式,在10~24 h阶段添加尿素调控pH,使GABA产量显著增加至9.9 g/L。最后,通过敲除GABA渗透酶编码基因gabP阻断谷氨酸棒杆菌中的GABA摄取途径,最终将GABA产量提高至10.9 g/L。该研究为在谷氨酸棒杆菌中生产GABA提供了新的思路和策略。

新霉素是一类具有广谱抗菌性的氨基糖苷类抗生素,广泛用于农作物疾病防控、呼吸道和胃肠道细菌感染的治疗。费氏链霉菌(Streptomyces fradiae)主要通过磷酸戊糖途径代谢糖类物质合成新霉素B。为了获得高产新霉素B的工程费氏链霉菌,该研究基于特异性结合新霉素B的核糖开关N1和基因线路原理构建了能够响应新霉素B的生物传感器。新霉素B特异性结合到人工合成的由ermE^*、N1、间隔序列和RBS共同构成的启动子ermE^#,破坏其发夹结构,控制下游报告基因GFP的表达。表征并优化了核糖开关生物传感器的灵敏度和特异性。应用该生物传感器筛选获得一株效价为(9 480±254) U/mL新霉素B的工程费氏链霉菌,相较于出发菌株效价提高了43%。该研究提供的特异性响应新霉素B的生物传感器,为新霉素B高产菌株费氏链霉菌的高效筛选提供了有效的策略和方法。

生命早期由于免疫系统的不成熟,新生儿和幼儿更容易受到感染。I型干扰素(type I interferons,IFN-I)在抗病毒过程中发挥重要作用。其中干扰素β(interferon-β,IFN-β)在IFN-I家族中更专注于稳定的保护性免疫,防止感染和炎症。研究表明,部分益生菌能够调节IFN-β的分泌,且其抗感染能力表现出菌株特异性。同时,由于母婴源益生菌在婴幼儿中具有更高的生态适应性,该文旨在通过体外益生特性评价和小鼠骨髓源树突状细胞(bone marrow-derived dendritic cells,BMDC)模型筛选具有婴幼儿肠道适应性和潜在免疫保护作用的母婴源益生菌。结果显示,13株母婴源益生菌中,戊糖片球菌CCFM1443在BMDC模型中展现出最强的免疫调节能力,促进BMDC分泌IFN-β的质量浓度高达174.13 pg/mL。体外益生特性评价结果表明,戊糖片球菌CCFM1443具有良好的益生特性:代时最短(G=2.03 h),表明其生长速率快;在模拟肠液条件下的存活率最高,存活率为30.06%;具有较好的抗菌活性,对3种致病菌有抑制作用;肠道黏附能力仅次于3株格氏乳杆菌,黏附率为11.02%。此外,进一步细胞实验显示,戊糖片球菌CCFM1443热杀菌对不同周龄来源的BMDC调节效果优于活菌,表明戊糖片球菌CCFM1443的潜在应用范围较为广泛。研究结果为后期开发提高婴幼儿免疫水平的母婴益生菌产品提供了理论基础。

龋齿是最常见的口腔疾病之一,主要由变异链球菌和白色念珠菌引起,研究证明抑制这2种致龋菌可以有效预防龋齿发生。为了评估由鼠李糖乳酪杆菌CCFM1070和唾液联合乳杆菌CCFM1215组成的复合益生菌对龋齿的改善作用,该研究通过建立大鼠龋齿模型,检测了益生菌干预后大鼠口腔中致龋菌数量变化、大鼠牙釉质体积大小及龋齿评分。结果发现,复合益生菌组可以显著降低大鼠口腔中变异链球菌的数量,干预4周后,由(5.55±0.06) lg CFU/mL降低到(4.03±0.14) lg CFU/mL(P<0.05),同时也显著抑制了白色念珠菌的数量(4.62±0.07)lg CFU/mL降低至(3.42±0.07) lg CFU/mL(P<0.05)。复合益生菌组大鼠的牙釉质体积由(1.75±0.17) mm³显著增加至(2.61±0.09) mm³(P<0.05),牙齿光滑面釉质龋(E级)、牙本质浅龋(Ds级)、牙本质中层龋(Dm级)和牙本质深层龋(Dx级)龋齿评分均显著降低,此外牙齿窝沟面Dm级龋齿评分由(6.67±1.33)显著降低至(0.67±0.42)(P<0.01)。以上结果说明本复合益生菌可以有效改善龋齿。

该研究旨在从新疆阿勒泰地区自然发酵酸奶中分离鉴定有益菌株,验证其对低纤维膳食诱导小鼠便秘的抑制作用并初步探讨其作用机制。为探究菌株对便秘小鼠的效应,实验检测了小鼠的排便功能、血清与结肠组织的生化指标,并对肠道内容物中的关键微生物进行了分析。结果显示,分离鉴定出的鼠李糖乳酪杆菌AFY01(Lacticaseibacillus rhamnosus AFY01,LR-AFY01)能够减少便秘小鼠首粒黑便的排出时间并提高活性炭在小肠中的推进率;提高血清胃动素、血管活性肠肽、乙酰胆碱酯酶和P物质水平,降低内皮素-1和生长抑素水平;提高结肠组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、白细胞介素-10水平和降低丙二醛、细胞因子肿瘤坏死因子-α、干扰素-γ、白细胞介素-6水平。进一步的检测显示LR-AFY01能够上调便秘小鼠结肠组织的色氨酸羟化酶1、5-羟色胺受体3a、5-羟色胺受体4、β-连环蛋白、Wnt家族成员3A、AMP激活蛋白激酶α1、水通道蛋白3、水通道蛋白8 mRNA表达和下调溶质载体家族6成员4、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白表达。LR-AFY01还能够提升便秘小鼠肠道内容物中乳杆菌、双歧杆菌的数量,同时减少肠球菌、肠杆菌、产气荚膜梭菌的数量。由此可见,LR-AFY01(1×10⁹ CFU/kg剂量)能够有效抑制便秘和调节肠道菌群,且效果优于便秘治疗药物乳果糖(1.5 g/kg剂量)。

天露土乌鸡汤(Tianlu black-bone chicken soup,TBCS)是一种传统的滋补食品,该研究旨在以秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为模式生物,探索TBCS的抗衰老功效。研究测定了TBCS的基础营养成分,并通过评价线虫寿命、运动能力、生殖能力、抗应激能力、脂褐质堆积及体内抗氧化酶等多个指标,揭示其在抗衰老方面的潜在功能。研究结果显示,TBCS富含高蛋白、低脂肪、多种微量元素和游离氨基酸,其中牛磺酸含量达到67.02 mg/L。经过TBCS的干预,线虫的平均寿命延长27.16%,运动能力明显提高,且其生殖能力未受损伤。在热应激和氧化应激条件下,TBCS处理组线虫的平均生存时间分别提高24.27%和41.25%。此外,TBCS还能显著提高线虫体内的抗氧化指标过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶以及超氧化物歧化酶水平,同时显著降低丙二醛水平和脂褐素的堆积。综上所述,TBCS不仅营养成分丰富,还具有延长线虫寿命、提高线虫体内抗氧化酶活性、增强抗应激能力并减少线虫体内脂褐质堆积的潜力,从而为TBCS抗衰老功能健康食品的开发提供了理论基础。

为了研究桑椹低聚半乳糖(mulberry galacto-oligosaccharide,MGO)对鼠李糖乳酪杆菌EN-08胞内蛋白质表达的影响,采用串联质量标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术进行分析。将鼠李糖乳酪杆菌EN-08分别接种到含MGO、桑椹多糖(mulberry polysaccharide,MPS)和低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)的MRS培养基中发酵培养。培养18 h后提取所有样品的蛋白质进行TMT技术鉴定,采用相关性热图和主成分分析观察各组相关性,发现添加MGO和MPS后,鼠李糖乳酪杆菌EN-08全蛋白组成发生变化。在MGO组中鉴定出192个差异蛋白,其中上调蛋白有110个,下调蛋白有82个。KEGG功能注释显示,上调差异蛋白的功能主要集中在碳水化合物代谢和膜运输方面,分别有17个和16个上调蛋白参与。KEGG富集分析显示,上调差异蛋白质显著富集于果糖和甘露糖代谢以及磷酸转移酶系统通路,富集因子分别为0.219 5和0.228 6。分析结果表明,MGO主要从碳水化合物代谢以及环境信息处理这两方面影响菌株的生命活动。说明MGO可作为有潜力的碳源,促进菌体代谢调控,为鼠李糖乳酪杆菌EN-08的高密度工业化生产提供参考。

两歧双歧杆菌作为重要益生菌,其工业化培养过程中存在氮源利用率低、生长密度低等问题。前期研究发现,两歧双歧杆菌可利用含脯氨酸的肽。该研究旨在根据两歧双歧杆菌的氮源利用特征靶向制备脯氨酸肽,以提升氮源利用效率和生长水平。研究优选5种富脯氨酸蛋白和5种蛋白酶制备短肽,结合菌株培养从中筛选出了2种高含脯氨酸且对生长有益的底物蛋白(酪蛋白、谷蛋白)。结合菌株氮源利用特性与肽酶特征制定多步酶解策略,利用计算机工具预测了酶解肽,并使用分子对接模拟肽段与肽转运的关键蛋白寡肽结合蛋白OppA(oligopeptide binding protein A,OppA)的结合,发现77.5%以上的肽都能与OppA有效结合。经酶解制备得到了6种脯氨酸肽,分子质量为180~2 000 Da的肽占到72.49%以上(180~500 Da的短肽＞50%),且脯氨酸大多以肽的形式存在(极少量游离)。将制备的脯氨酸肽与1种乳清蛋白肽都用作培养,发现乳清蛋白肽WA(whey protein peptides hydrolyzed by alkaline protease, WA)与酪蛋白肽CAF(casein peptides hydrolyzed by alkaline protease and flavourzyme, CAF)按质量比2∶1复配,添加量8 g/L时活菌数达到(2.04±0.1)×10⁹ CFU/mL,单位氮源产生(1.38±0.18)×10¹² CFU的活菌,相较于传统MRS培养基分别提升35%和198.5%。该研究为两歧双歧杆菌的高效培养及工业化应用提供了创新策略。

为筛选获得新的咸味肽,以酵母抽提物为原料,采用中性蛋白酶和风味酶两步酶解法制备咸味肽,进一步利用超滤、凝胶过滤色谱和液相色谱-质谱联用技术进行分离纯化和鉴定,通过构建跨膜通道样4(transmembrane channel like 4,TMC4)蛋白模型进行分子对接和生物信息学方法筛选得到了酵母源咸味肽。结果表明,在酶解、超滤和凝胶过滤后制备的咸味值较高组分中,鉴定得到751条肽段序列。根据氨基酸类型、肽链长度和序列,选择其中的59条多肽与TMC4蛋白模型进行了分子对接。根据对接结合能的大小和生物信息学分析,最终选出5种咸味肽LPWGER、GPEWSR、AGPWSR、IPWGK和REYY,均具有无毒、无致敏性和良好的稳定性。该研究为酵母咸味肽开发提供了理论基础,为实现减盐食品生产提供了新型肽原料。

木聚糖酶作为半纤维素降解的关键酶,在生物质转化、食品加工及造纸领域具有重要的应用价值。然而,游离态木聚糖酶普遍存在热稳定性差、pH耐受范围窄、无法回收使用等问题,严重制约其工业化应用。针对这一瓶颈,该研究基于酿酒酵母孢子壁的独特结构,将黑曲霉来源的木聚糖酶XynB固定于孢子壁上,通过载体空间位阻效应和静电吸附作用提升酶学稳定性。研究首先通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)与荧光分析确认XynB可在孢子中表达并定位于孢子壁上。其次,以野生型AN120、孢子壁缺陷型菌株osw2Δ及dit1Δ为宿主,系统评估其孢子固定化XynB的酶学性质。结果表明,osw2Δ孢子固定的XynB表现出最优酶学特性:最适反应温度为40 ℃,最适pH为5.0;与游离酶相比,该固定化酶在80 ℃孵育120 min后仍保持30%的残留酶活力,在pH 4.0~8.0范围内孵育120 min后残留酶活力超过50%,pH耐受范围显著扩大。此外,osw2Δ孢子固定化XynB对金属离子、EDTA、去污剂(Triton X-100、SDS)及高盐环境均表现出显著耐受性,经5次循环催化后仍保留56%的初始酶活力,且对木聚糖类底物具有高度特异性。该研究是酿酒酵母孢子固定化半纤维素酶的新尝试,在木聚糖水解及木质纤维素生物质转化领域展现出广阔的应用前景。

为了筛选出适合刺葡萄酵素发酵的高产超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)酵母菌,该研究通过评价不同来源酵母菌在液体培养基以及刺葡萄汁中产SOD和酒精能力,筛选出适宜刺葡萄酵素发酵的优良酵母菌;进一步采用正交试验优化目标菌发酵刺葡萄酵素的工艺参数,并对其发酵动力学特性展开研究。研究结果表明,刺葡萄酵素发酵的适宜酵母菌为克鲁维毕赤酵母(Pichia kluyveri)JLG30201,该菌高产SOD、低产酒精且能提高刺葡萄酵素多酚含量;优化后的刺葡萄酵素发酵工艺为,发酵时间8 d,发酵温度26 ℃,接种量3%,在此条件下刺葡萄酵素SOD活力达(104.60±0.48) U/mL,较发酵前增加23.42%;酵母菌发酵刺葡萄酵素过程中SOD活力以及菌量变化运用Logistic模型拟合度最高,而发酵中还原糖的变化则利用DoseResp模型拟合度最高。

以老窖泥为种子源制备新窖泥过程中微生物群落结构变化受到碳源种类影响的机理尚不清楚。该研究目的在于探索葡萄糖和乳酸对窖泥微生物菌群重构过程中微生物代谢和群落结构的影响。该研究采用厌氧微宇宙系统,在严格厌氧条件下进行窖泥培养,测定底物与代谢产物变化规律,运用扩增子测序技术分析微生物群落的动态变化特征。结果表明,模拟发酵中产己酸微生物相对丰度降低,但可正常代谢且己酸含量达到(9.52±0.23) g/kg。乳酸是窖泥微生物产己酸的重要碳源,而葡萄糖的添加减缓了短、中链脂肪酸的生成速率。窖泥制作过程不可避免出现乳酸菌大量生长现象。甲烷杆菌纲的相对丰度虽未出现较大幅度变化,但较大地压缩了拟杆菌纲和甲烷微菌纲的相对丰度。综上所述,该研究为进一步优化人工窖泥的制备过程提供了理论支持和实践依据。

为评估非酿酒酵母在提升啤酒香气品质方面的潜力,该研究以14株非酿酒酵母(编号为N1~N14)为出发菌株,系统评价了其产酶特性、耐受性以及对啤酒特征香气的影响。结果表明,异常威克汉姆酵母N13、乳酸克鲁维酵母N11、发酵毕赤酵母N9和库德里阿兹威毕赤酵母N8等4株非酿酒酵母具有较高活性的葡萄糖苷酶、β-葡聚糖酶、蛋白酶以及较好的耐糖、耐pH和耐乙醇能力。产香方面,GC-MS分析结果表明,4株非酿酒酵母在产酯、醇、醛、酸、萜烯类等风味化合物的种类和含量方面均高于啤酒酵母发酵样品。其中乳酸克鲁维酵母N11在产酯、产醇、产萜烯类化合物方面能力较强,与风味物质乙酸苯乙酯、2-甲基-2-丙醇关联性较强,库德里阿兹威毕赤酵母N8、发酵毕赤酵母N9、异常威克汉姆酵母N13在产酯方面比较突出,与乙酸乙酯、苯乙醇、左旋薄荷醇关联性较强。该研究结果为基于混合酵母发酵的啤酒酿造提供了发酵性能稳定、增香效果良好的非酿酒酵母菌株,为啤酒生产技术升级和风味品质提升奠定了基础。

酸笋因其独特的口感和风味而深受消费者喜爱,为探究在不同发酵方式下酸笋品质的差异变化,该研究利用液相色谱-质谱技术分析自然发酵酸笋(naturally fermented Suansun, NFS)和植物乳植杆菌接种发酵酸笋(Lactiplantibacillus plantarum-inoculated fermented Suansun, LPS)的代谢差异。结果表明,LPS与NFS相比,共注释到差异代谢物523种,284种上调,239种下调,有机酸及其衍生物(19.5%)、有机杂环化合物(18.55%)、苯类化合物(9.18%)是NFS和LPS主要差异代谢物种类。根据京都基因与基因组百科全书进行通路分析,植物次生代谢物的生物合成是差异代谢物富集最多的通路,磷壁酸生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢是引起NFS和LPS差异代谢通路的关键枢纽。L-半胱氨酸、谷氨酸、L-丝氨酸、2-氨基-3-甲基丁二酸是2种类型代谢通路的共有代谢物,是潜在的调控关键节点,也是导致NFS和LPS代谢差异的主要原因。该研究探索了NFS和LPS的差异代谢物及代谢通路,旨在为酸笋的品质调控提供理论基础。

中高温和高温大曲是影响浓香和酱香型白酒生产的关键因素,大曲中细菌的丰富度和多样性显著影响其风味品质的形成。该研究利用PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序和纯培养技术,对采集自德州地区的5份中高温和5份高温大曲样品细菌群落的差异进行了分析。α和β多样性分析结果显示,两者细菌群落结构存在显著差异(P＜0.01),且中高温大曲具有更高的细菌群落丰富度和多样性(P＜0.05)。群落组成分析结果显示,中高温大曲共检测出8个优势细菌种,以鸡葡萄球菌(Staphylococcus gallinarum,24.70%)为主,高温大曲共检测出7个优势细菌种,以血液克罗彭施泰特氏菌(Kroppenstedtia sanguinis,26.39%)为主。线性判别分析(linear discriminant analysis effect size, LEfSe)结果显示,Arboricoccus pini和K. sanguinis可分别作为纳入该研究中高温和高温大曲的生物标志物。共现性网络分析结果显示,中高温大曲细菌群落间复杂程度更高,稳定性更强。直系同源蛋白数据库(clusters of orthologous groups of proteins, COG)和代谢通路预测结果显示,中高温大曲组在染色体结构与动力学、细胞壁/膜/质膜形成等5个功能基因的表达更为显著(P＜0.05),高温大曲组在氨基酸和碳水化合物转运与代谢方面表达更为显著(P＜0.05)。可培养细菌分析结果显示,中高温和高温大曲优势可培养细菌分别为S. gallinarum(26.47%)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,50.00%)。该研究结果为不同类型大曲微生物群落结构研究提供一定数据支撑。

燕麦饮品因其富含β-葡聚糖等功能因子,且对乳糖不耐受、牛奶蛋白过敏人群友好,越来越受欢迎,但由于其淀粉等不溶性成分易产生沉淀,使得制备稳定的全燕麦饮品成为难题。该研究采用高压射流技术处理燕麦整籽粒,通过调控燕麦生浆粒径改善燕麦发酵饮品的贮藏稳定性。结果表明,经高压射流处理后全燕麦生浆平均粒径比干法粗浆降低了66.9%~79.9%。热稳定性随粒径减小呈先降低后增加的变化。在高压射流80 MPa时,热稳定性达到最低,其糊化焓为1 184.4 J/g;120 MPa时,糊化焓又升高至1 491.6 J/g。在贮藏期为14 d时,其不稳定指数最低,稳定性最好,黏度最高,酸度逐渐增加至74.20 °T。这些结果为燕麦在植物基酸奶食品中的应用提供借鉴。

该研究以小米为研究对象,通过优化原料熟化工艺、筛选发酵菌种、优化发酵工艺,系统研究了小米发酵饮料的制备工艺、营养成分及风味物质。结果表明挤压膨化处理过的小米粉替代碳源的量为200％时,鼠李糖乳酪杆菌的增殖量为(9.48±0.10) lg CFU/mL,鼠李糖乳酪杆菌在这种熟化后的小米粉替代碳源的培养基中增值效果最好。选择小米粉的熟化方式为挤压膨化,发酵菌种为鼠李糖乳酪杆菌。通过单因素试验及正交试验,以蛋白含量为检测指标,确定了最佳发酵工艺,当料液比为1∶10.5(g∶mL)、接种量为3.0%、发酵时间为9.8 h,得到发酵饮料的蛋白质量浓度为(6.82±0.13)mg/mL,该条件下小米发酵饮料蛋白含量最高。小米饮料发酵后相比于发酵前总游离氨基酸含量增加了12.1%,必需游离氨基酸含量增加了11.4%,发酵后的小米饮料中必需游离氨基酸占游离氨基酸总量的33.5%。小米发酵饮料发酵前后共检测到165种挥发性风味物质,发酵后的小米饮料风味中己酸占比最高,为27.8%;醛类物质中己醛、2,4-癸二烯醛和2-辛烯醛占比最高,含量分别为4.37%、5.69%和2.18%;醇类物质中1-己醇和1-戊醇占比最高,分别为7.85%和1.93%。己酸的特征风味为柔和酸味;戊酸的特征风味为酿香、奶酪香和果香;己醛具有香草味;醇类物质可产生的特征风味是脂肪香和清木香,这些物质是发酵饮料风味的主要来源。该研究为小米发酵饮料的开发应用提供理论依据,同时为谷物发酵饮料的生产提供技术参考。

采用乳酸菌对红糖进行生物加工是提升产品功能价值、改善产品感官特性、赋予产品高附加值的可行途径。该研究采用鼠李糖乳酪杆菌、嗜酸乳杆菌组合的混菌发酵模式,对红糖原料进行液态发酵。通过对比不同发酵工艺参数对发酵红糖液pH及DPPH自由基清除率的影响,优化发酵工艺。通过电子感官与人体感官相结合的方式,对比不同稀释度下发酵红糖的感官品质。结果表明,红糖原料发酵的最优条件为发酵时间35 h、发酵温度36 ℃、接菌量0.2 g/L,以此条件制备的发酵红糖对DPPH自由基清除能力达到80.19%。同时,不同稀释度的红糖发酵液、红糖原液之间电子感官数据存在显著差异。红糖发酵液稀释度为15%时感官品质最佳。该研究为开发功能性红糖饮品奠定了理论基础。

乳酸片球菌具有增强机体免疫力、维持肠道菌群平衡等功能,并且能产生具有抑菌活性的代谢物,但是目前还存在产品类别少、制剂活菌数低等问题。针对乳酸片球菌存在的问题,以菌粉活菌数为指标,筛选得到最优保护剂以及通过单因素试验确定其最适添加量,并通过代谢组学技术分析最优保护剂对乳酸片球菌的保护机制。结果显示,沙棘肽为最优保护剂,其最适添加量为30 g/L,选取空白组与沙棘肽组进行代谢物的测定,结合代谢物富集的代谢通路可以推测沙棘肽保护机制主要为氨基酸代谢途径活跃,菌体利用氨基酸和肽进行连接或折叠,保护冻干过程中蛋白质的结构和功能,维持细胞正常生命活动,其次通过半乳糖代谢途径生成山梨醇、甘露醇等常用保护剂。该研究从表观层面上探究了沙棘肽的冻干保护机制,为植物源肽作为新型保护剂的开发和应用提供数据支持。

该研究以富含多种活性成分的荔枝壳为对象,系统比较了菌群发酵液(microbiota fermentation broth,MA),水和85%乙醇(concentrated ethanol,CE)等3种方法提取活性组分的特点。CE法提取物中总酚含量是50.78 mg GAE/g,水为4.48 mg GAE/g。尽管MA总酚含量为9.60~11.36 mg GAE/g,低于CE,但CE与MA提取物中经超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱鉴定的活性成分的种类略有差异(30种和33种)。CE法提取物中活性成分总含量为11.14 mg/g,富集了表儿茶素、木犀草素和槲皮素等酚类前体化合物。MA提取物的活性组分总含量略降低(5.63~9.49 mg/g),但菌-酶复合作用促进了活性成分的释放与转化,检出槲皮素3-鼠李糖苷、山奈酚3-O-洋槐糖苷等19种酚类活性组分,验证了生物转化的有效性。该研究揭示了菌群发酵液提取物的活性组分多样性与溶剂展现出的粗多酚提取优势,为开发环境友好的荔枝壳高值化利用技术奠定了理论依据。

为探究百里香酚对荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)的抑菌活性及其抑菌机理,该研究分析了百里香酚对荧光假单胞菌细胞膜完整性、活性氧(reactive oxygen species,ROS)、膜电位、膜通透性、蛋白质、K⁺和DNA水平的影响。结果表明,百里香酚对荧光假单胞菌的最低抑菌质量浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌质量浓度分别为125、1 500 mg/L;在质量浓度为1 MIC、2 MIC百里香酚条件下,DiSC3(5)荧光强度分别降低了40%和80%,细胞膜发生去极化;菌液K⁺摩尔浓度分别上升至0.029 7、0.041 7 mmol/L,蛋白质质量浓度分别上升至8.676、117.044 μg/mL;SDS-PAGE的结果表明细胞内蛋白质含量降低;荧光倒置显微镜观察到荧光探针4′,6-二脒基-2-苯基吲哚的荧光减弱,碘化吡啶的荧光增强;2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯的实验结果表明细胞内ROS显著上升(P<0.05),扫描电镜图像显示细胞膜完整性遭到破坏。由此可见,百里香酚能够使荧光假单胞菌的细胞膜丧失正常功能,影响胞内ROS的正常代谢,抑制DNA的合成,ROS的累积对细胞膜和脂质造成氧化损伤,细胞膜功能严重受损致使细胞死亡。该研究可为百里香酚作为天然抗菌剂用于鱼类保鲜提供理论依据。

木姜叶柯叶片富含甜味物质及功能成分,具有较高的开发价值,但其甜味存在起甜速度慢、持续时间长且有后苦味、与其他原料复配时味觉协调性不足等问题,制约了产业化应用。为系统研究木姜叶柯的甜味特性及其调控方法,该研究以9个不同产区的木姜叶柯样品为材料,通过组建感官审评小组、筛选核心味觉描述词并绘制感官剖面图解析其静态甜味特性,通过时间-强度法解析其动态甜味特性,并研究了蔗糖、果糖、安赛蜜对其甜味特性的调控作用。结果表明,木姜叶柯核心味觉描述词为甜味、苦味、涩味、醇和、清爽、清甜、回苦,不同产区样品的味觉感官剖面呈现明显的特征差异。木姜叶柯的动态甜味曲线呈“宽峰长尾”特征,甜感达峰时间滞后且甜味持续时间长。3种甜味剂均能加快甜味感知速度并提升甜感强度,但对甜味持续时间调控效果不同。蔗糖可延长甜味持续时间,但添加量超0.8%(质量分数)后增加幅度减缓;果糖与安赛蜜均能缩短甜味持续时间,但安赛蜜对持续时间的影响幅度小于果糖。该研究为木姜叶柯的深度开发及风味精准调控提供了科学依据与实践参考。

该研究采用碱溶酸沉法提取亚麻粕蛋白,结合傅里叶变换红外光谱、动态光散射、内源性荧光光谱及SDS-PAGE技术,分析了不同时间(0、2、4、6、8、10 min)超声波处理对亚麻粕蛋白结构和功能特性的影响,同时探究了超声波处理下亚麻粕蛋白模拟肠消化产物抗氧化特性。结果表明:随着超声波处理时间延长,亚麻粕蛋白粒径减小,粒度分布变宽,表面负电荷增加;SDS-PAGE显示,超声波未引起蛋白质分子量级改变,亚麻粕蛋白质二级结构也没有明显影响,荧光强度随超声波时间的延长而降低,表明三级结构展开并暴露疏水基团;超声波处理改善了亚麻粕蛋白的溶解性、发泡性及泡沫稳定性、乳化性及乳化稳定性,超声波处理8 min时,溶解性、发泡性、乳化性达到最大值;此外,亚麻粕蛋白消化液的ABTS阳离子和DPPH自由基清除率、还原力、Fe²⁺螯合能力、羟基自由基清除率、超氧阴离子清除率和脂质过氧化抑制率在消化10 h时达到峰值,表明亚麻粕蛋白消化液具有良好的抗氧化特性。Pearson相关系数分析结果显示,起泡性、乳化性和乳化稳定性与蛋白质溶解度呈强正相关,zeta-电位和泡沫稳定性与粒径呈正相关,溶解性、发泡性、乳化性和乳化稳定性与粒径呈强负相关。综上,超声波处理可改善亚麻粕蛋白的功能特性,研究结果可为亚麻粕蛋白的加工利用提供科学依据。

豌豆凉粉作为广受欢迎的传统特色美食,以其爽滑的口感与清凉的风味广受青睐。但豌豆凉粉存在消化速度过快使血糖快速上升、贮藏过程中易回生导致产品品质降低等问题。为改善豌豆凉粉的食用品质及消化性能,该研究以青稞β-葡聚糖(highland barley β-glucan,HBBG)和豌豆淀粉(pea starch,PeS)为原料,分析不同添加量(0%、4%、8%、12%、16%、20%,质量分数)的HBBG对PeS糊化特性、回生特性及消化特性的影响,以期为提高豌豆凉粉品质提供数据支撑。结果表明:HBBG显著降低PeS峰值黏度,从6 829.00 mPa·s降至3 522.00 mPa·s,同时使崩解值、回生值下降,提升热稳定性;热特性方面,糊化焓随HBBG添加量呈略微上升,然后从9.59 J/g降至7.69 J/g;流变特性显示复合体系均为假塑性流体,体系损耗模量始终高于储能模量,损耗角正切值增大,复合体系流动性增强;水分迁移上,HBBG可稳定弱结合水,限制水分流动性;微观结构观察发现HBBG能增强体系结构致密性;短程有序结构和结晶结构分析表明,HBBG通过氢键与PeS相互作用,在贮藏初期稳定其短程结构,并在长期贮藏中通过空间位阻抑制分子重排,从而有效延缓PeS回生;质构特性中,HBBG添加量较低时可增强凝胶硬度,较高添加量则使其下降,表明适量HBBG可以改善豌豆凉粉口感;消化特性方面,20%HBBG使复合体系抗性淀粉增加17%,降低快速消化淀粉比例,延缓淀粉消化速度。该研究为提高豌豆凉粉品质提供了数据支撑和理论依据。

色泽是酱油感官品质的核心指标之一,类黑精是美拉德反应的终产物,在其形成过程中发挥着决定性作用。然而,目前有关类黑精对酱油色泽定量贡献的研究尚未见报道。该研究运用大孔树脂吸附与超滤技术,对酱油中的类黑精进行分离纯化,获取不同分子质量类黑精组分,并系统研究了不同分子质量类黑精组分的理化特性及其对酱油色泽的贡献。研究结果表明,DA201-E树脂在体积分数为40%乙醇溶液中对酱油类黑精的纯化效果最佳。通过扫描电子显微镜、粒径分析、zeta电位和差示扫描量热分析发现,类黑精的物理特性与其分子质量紧密相关,中低分子质量组分(1~30 kDa)结构分散性更佳,而高分子质量组分(>30 kDa)则呈现出更强的结构稳定性。色度分析结果表明,10~30 kDa组分的单位呈色能力最为突出(A_420nm=2.33,ΔE=83.72),30~50 kDa组分次之,1~3 kDa组分的单位呈色能力最弱(A_420nm=1.15,ΔE=59.73)。进一步量化分析显示,尽管>50 kDa组分的单位ΔE值相对较低(A_420nm=1.80,ΔE=65.71),但其对酱油色泽的实际贡献占比最大,达26.55%;30~50 kDa组分贡献占比为19.55%;中低分子质量组分(<30 kDa)对酱油色泽的总贡献占比为35.75%。该研究揭示了不同分子质量类黑精组分对酱油色泽中的量化贡献,为高品质酱油的生产和品质控制提供了科学依据。

针对低盐酱腌芥菜因盐分降低引发的腐败微生物增殖、传统化学防腐剂安全性不足等问题,该研究旨在开发新型复配天然防腐剂以替代传统化学防腐剂。研究通过最小抑菌浓度和最小杀菌浓度试验筛选出高效天然防腐剂;采用棋盘法分析二元复配体系的协同效应,并结合单因素试验与响应面法优化确定最佳配比;最终通过加速贮藏试验验证其防腐效果。结果显示,4种天然防腐剂对酱腌芥菜主要腐败菌的抑菌效果显著优于化学防腐剂;其中壳聚糖与□-聚赖氨酸对混合腐败菌呈现协同作用(分级抑菌浓度指数=0.5),联合抑菌浓度较单一组分分别降低75%和94%。响应面优化获得最佳配方为□-聚赖氨酸180 μg/mL、乳酸链球菌素102 μg/mL、壳聚糖121 μg/mL、肉桂醛100 μg/mL,此条件下酱腌芥菜菌落总数降至533 CFU/mL。感官评价与微生物指标(大肠菌群、菌落总数)验证表明,该复配体系在维持酱腌芥菜色泽、香气、质地等感官品质及抑制微生物增殖方面均优于化学防腐剂组。综上,该复配天然防腐剂为酱腌芥菜的科学研究与工业化生产开辟了新思路,有助于推动安全、高效防腐技术在该领域的应用。

食品风味的形成高度依赖于挥发性气味分子的释放与感知,而气味功能团的结构特征直接影响其与人类嗅觉受体的识别方式。为深入探讨不同结构气味分子在分子层面的受体结合特征,该文以食品中常见的9种物质为研究对象,包含3种醛[反式-2-壬烯醛、反式,反式-2,4-壬二烯醛、(2E,4E)-癸-2,4-二烯醛]、3种酚(2-甲氧基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-丙基苯酚、异丁香酚)、1种硫醚(二甲硫醚)、1种醇(1-丁醇)、1种硫醇(甲硫醇)共9种气味小分子,分别与人类嗅觉受体OR2W1、OR10K1、OR10S1进行分子对接与100 ns尺度的分子动力学模拟。研究发现,酚类和醛类气味分子在受体结合口袋中能够形成较稳定的氢键和疏水相互作用网络,表现出较高的结合亲和力和构象稳定性,其中(2E,4E)-癸-2,4-二烯醛和2-甲氧基-4-甲基苯酚的结合表现最为突出。相比之下,二甲硫醚、甲硫醇等含硫化合物(以及小分子醇1-丁醇)主要依赖弱的范德华力与受体短暂结合,缺乏稳定的氢键作用,因而结合自由能数值较高(亲和力较低)、复合物构象波动较大。多组分对比结果表明,气味分子的官能团结构对嗅觉受体识别模式具有显著影响。该研究首次从官能团角度系统比较了食品典型气味分子的嗅觉受体识别机制,为食品风味物质的感官识别机理提供了理论依据,并为人工嗅觉系统、风味调控技术及食品气味品质评价等提供了潜在的分子基础和参考。

该研究以南美白对虾为对象,评估不同盐度(3%、4%、5%)流态冰处理不同时间(0~240 min)对虾体脱壳效率及虾仁品质的影响,并初步解析其作用机制。结果表明,3%盐度处理虾体降温速率较慢,壳肉组织不能充分软化,导致壳肉分离不彻底,5%盐度处理渗透压较大,壳肉结合组织分离彻底,但会导致虾肉弹性降低,4%盐度流态冰处理90 min效果最佳,与对照组新鲜虾样相比,其剥壳时间减少33.50%,单位剥壳功降低59.43%,最大作用力降低94.37%,虾仁得率提升5.47%,脱壳效率提高83.17%。同时,该处理条件下虾仁水分、含盐量、持水性能、质构指标波动平缓,pH、总挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸指标略有上升,巯基含量降幅受限。显微结构观察显示,流态冰处理促进肌纤维冷缩、增大壳肉间隙;SDS-PAGE分析证实连接蛋白降解,壳肉结合力显著减弱,从而提高脱壳效率。研究结果可为虾类产品高效预处理与品质控制提供理论依据与技术支撑。

为探究在达到安全杀菌F值的前提下,不同杀菌条件对烤羊排品质的影响。该实验通过F值计算确定安全杀菌条件(F=6 min),对比分析115、118、121 ℃处理对产品感官、理化特性及微生物的影响。结果发现,121 ℃处理组感官品质最优,其风味物质保留率较高,鲜味氨基酸(谷氨酸)含量显著增加(P<0.05)。热杀菌导致产品持水力下降(失重率最高达10%),质构特性(硬度、咀嚼性等)显著降低(P<0.05)。蛋白质组分分析显示盐不溶性蛋白降解明显,三氯乙酸-溶解肽增加但二级结构未改变。118 ℃处理组硫代巴比妥酸值最高(0.68 μg/g),脂质氧化程度显著。杀菌后所有处理组的红度和黄度提高,菌落总数下降明显(P<0.05)。121 ℃杀菌在保证微生物安全性的同时,能较好地维持产品品质,其品质变化主要与美拉德反应、蛋白质降解及水分迁移相关。该研究可为烤羊排工业化生产中杀菌条件的选择提供理论参考。

为筛选出在冻融循环条件下可保持鸡柳品质稳定的淀粉基裹糊配方,该研究以中筋面粉裹糊为对照组,以6种淀粉与中筋面粉按质量比4∶6配制裹糊为实验组,测定未经冻融糊的裹糊率、黏度、冻融循环前后的热特性、析水率和冻融处理后经油炸鸡柳的水油含量、色泽、质构、微观结构、感官品质等。结果表明:外加淀粉降低了裹糊的黏度和裹糊率。除马铃薯淀粉组,冻融使其他淀粉组的起始糊化温度(T₀)上升。玉米淀粉组析水率增幅仅2.55%。蚕豆淀粉组外壳水分含量由26.72%降至23.71%,其他组增加。蕉芋淀粉组和豌豆淀粉组外壳含油量分别由27.76%增至29.31%,26.54%增至27.26%,其他组下降。与对照组相比,外加淀粉使鸡柳的亮度值(L^*)和红度值(a^*)升高。冻融后,玉米淀粉组L^*和a^*增加,黄度值(b^*)下降,其他组L^*增加,a^*和b^*下降。外加淀粉显著降低外壳的硬度(P<0.05),从28.24 N降至17.39 N。扫描电镜结果显示,玉米淀粉组和马铃薯淀粉组内芯肌肉纤维变化小。玉米淀粉组感官评价最好。该研究对提升冷链运输裹糊肉制品的品质具有重要的理论指导意义。

为优选适于荥阳地区种植的酒用石榴种质,助力当地传统石榴种植业转型升级,该实验于2023年以域内36份石榴种质果实为试验材料,检测分析44个果实品质指标,采用遗传变异性、相关性、主成分和因子分析法开展综合评价。结果显示:经过遗传变异性和相关性分析,得到代表性果实品质评价指标13个;以代表性评价指标对36份种质进行主成分分析,从中提取到5个主成分,累计贡献率达到70.30%;通过因子分析排名,获得7个优良种质。2024年,结合果酒酿造原料基本特征,以淮北硬籽青皮、红石榴、开封四季红、美国007和峄城抗病青皮甜5个石榴种质果实为原料酿造石榴酒,对酒体15个质量指标以及感官品质进行检测分析。结果表明:峄城抗病青皮甜酒体色彩饱和度和活性物质含量高、抗氧化能力强、感官品质佳。综上所述,峄城抗病青皮甜作为酒用石榴资源适于在荥阳地区进行推广种植。

该实验采用真空冷冻干燥(vacuum freeze-drying,VFD)、热风干燥(hot air drying,HAD,50、60、70 ℃)、热泵干燥(heat pump drying,HPD,50、60、70 ℃)制备桑葚渣粉,分别得到样品VFD、HAD50、HAD60、HAD70、HPD50、HPD60、HPD70,以此评估不同干燥方式和温度对桑葚渣干燥品质的影响。结果表明,VFD组能较好地保持桑葚渣粉的理化品质、营养成分、抗氧化能力及风味,但其微观结构呈不规则片状,流动性差,且干燥时间超30 h,干燥效率低。除VFD组之外,不同温度HAD和HPD组的桑葚渣粉体色泽、微观结构、持水性、持油性、堆积密度和休止角无显著差异;但HPD50组颗粒最小、颗粒均匀性最差,HAD50组溶解度最低。HAD70组风味响应值和矢车菊素-3-O-芸香糖苷含量,HPD60组总花色苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与VFD组含量最为接近;HAD60组不仅可溶性糖含量显著高于VFD组,酚类物质、抗氧化等指标与VFD组接近,同时干燥时间较VFD组缩短了83.3%。综合结果表明,HAD/HPD 60 ℃可在保持桑葚渣粉品质前提下,显著提高干燥速率,节约干燥成本和时间,适用于桑葚渣工业化节能干燥。

该研究旨在探讨添加了百里香酚乳液的生物质泡沫衬垫对阳光玫瑰葡萄的保鲜作用,利用Pickering理论在制备过程中加入30 g/L的百里香酚乳液,使其均匀稳定地附着在衬垫内部,将样品贮藏在5 ℃、90%相对湿度条件下,每隔24 h测定菌落总数、褐变程度和可溶性固形物等理化指标。结果表明,衬垫能够在不同贮运条件下保持较高的能量吸收,并在受到跌落冲击时令坏果率减少60.36%;使用抗菌衬垫令抗菌成分释放在包装容器内,贮藏7 d后,阳光玫瑰葡萄果实的菌落总数减少0.95 lg CFU/g,抗菌衬垫可抑制微生物生长,减缓果实水分和糖类物质的消耗以及酸的产生;使得葡萄褐变程度降低18.87%,失重率降低20.09%,果实硬度保持在1.41 kgf/cm²,可溶性固形物含量和有机酸含量变化分别减弱42.75%和11.94%。因此,抗菌衬垫能从物理和生化方面对阳光玫瑰葡萄进行有效的防护,提高其贮藏品质。

为了探究1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理对油桃贮藏期间冷害及其膜脂代谢的影响,以‘早红宝石’油桃为试材,采后用 1 μL/L 1-MCP熏蒸桃果12 h,随后于(5±0.5) ℃、相对湿度70％～80％条件下贮藏,定期测定相关指标。结果表明,与对照组相比,1-MCP处理可显著降低桃果冷害,贮藏35 d时冷害指数仅为2.01%,同时抑制磷脂酶D、脂肪酶、脂氧合酶、磷脂酶A、磷脂酶C和甘油二酯激酶等膜脂代谢相关酶的活性,使磷酸肌醇、磷脂酰胆碱含量维持在较高水平,减弱了磷脂酸的生物合成,有效维持了细胞膜组分,延缓了细胞膜的降解。此外,1-MCP处理降低了桃果贮藏期间乙烯释放率,维持较高的不饱和脂肪酸含量,延缓了丙二醛的快速积累和相对电导率的大幅上升,降低了细胞膜的过氧化损伤。综上所述,1-MCP处理能有效维持细胞膜的完整性,提高桃果的抗冷害能力。

泡腾片清洗剂作为一种新型清洗剂存在形式,清洗效率高。尽管目前针对贝壳基清洗剂的研究已较多,但关于贝壳基泡腾片清洗剂的研究尚未见报道。针对这一问题,该研究以煅烧的贻贝壳粉为原料,研制了一种新型泡腾片清洗剂。通过崩解时限和发泡量等指标,优化制备工艺,并以圣女果为例评估其微生物去除效果及对感官和营养品质的影响。结果显示,采用850 ℃煅烧2 h的贻贝壳粉为原料,按照贝壳粉质量分数35%、崩解剂(NaHCO₃∶柠檬酸=0.4∶1)质量分数60%、黏合剂质量分数3%、润滑剂质量分数2%制备的贝壳粉泡腾片外观洁白光滑,颜色均匀,泡腾反应剧烈且迅速,发泡量大。对圣女果的清洗评价结果显示,当清洗时间≤20 min,使用质量浓度≤2 g/100 mL时,能实现微生物清除率>91.3%,可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮等营养成分保留率分别在93.8%、89.8%、94.0%、96.0%以上,同时还能维持圣女果的色泽和硬度。综上所述,贝壳粉泡腾片清洗剂作为一种生态友好型产品,在清洗领域具有广阔的市场应用前景,为贝壳的高值化利用提供了新思路。

基于超高效液相色谱串联四极杆飞行时间高分辨质谱分析牛肉丸中的大豆蛋白,以5条大豆源特征肽作为定量标志物,对样品中提取的蛋白经胰蛋白酶酶解、固相萃取柱净化,在电喷雾离子源的正离子模式下进行电离,准多重反应监测模式采集目标碎片离子,结合外标法进行定量。结果表明,5条大豆源特征肽在20～800 μg/L范围内的线性关系较好,相关系数均大于0.99,定量限0.17～0.62 μg/L,基质效应95.8%～112.4%。低、中、高3个水平的加标回收率为84%～112%,处于可接受的范围,相对标准偏差均小于10%,方法重复性好。市售的14种不同价格的牛肉丸样品中可检测出5条大豆源特征肽,其检出比例为50%,含量为1.07～122.04 mg/kg,随着牛肉丸制品价格的升高,其混入5条大豆源特征肽的含量总体呈下降趋势。该方法灵敏度高、回收率好、结果稳定,可利用碎片离子有效排除假阳性,可用于牛肉丸中大豆蛋白的准确鉴别与定量测定。

酱油的独特风味源于复杂的挥发性成分,但现有前处理技术对低沸点化合物富集效率的差异尚未明晰,并且现有的研究多集中在单一方法的比较或特定成分的分析。该研究系统比较了溶剂辅助风味蒸发、同时蒸馏萃取、搅拌棒吸附萃取及动态顶空制样(dynamic headspace sampling,DHS)结合全二维气相色谱-嗅闻-质谱联用技术对酱油香气的萃取性能。结果表明,DHS综合性能显著优于其他方法。从酱油A、B中分别捕获78种和89种挥发性成分,DHS对于醛类、酮类和醇类的萃取效果最好,并发现了6种DHS专属萃取成分。关键气味活性物质3-甲基丁醛、辛醛及壬醛在DHS中浓度显著高于其他方法,赋予酱油麦芽香、爆米花香及青草香。酱油A因传统高温工艺导致美拉德反应增强,致使醛类及吡嗪类含量更高,呈现浓郁烤香与坚果香。该研究为酱油风味品质调控及复杂食品基质香气分析提供了高效可靠的方法学支持。

为探索不同品种青稞(蓝、白、黑青稞)经红曲霉固态发酵前后主要活性成分的变化,筛选最优品种青稞用于生产青稞红曲。以不同品种青稞为基质,经红曲霉固态发酵为青稞红曲,通过高效液相色谱法测定不同品种青稞经固态发酵前后酸式、内酯式洛伐他汀和麦角甾醇含量,紫外-可见分光光度法测定β-葡聚糖的含量。结果表明,发酵前不同品种青稞中均未检出酸式、内酯式洛伐他汀及麦角甾醇,但β-葡聚糖含量差异显著。发酵后蓝青稞红曲中酸式洛伐他汀含量[(15.21±0.68) mg/g]和内酯式洛伐他汀含量[(0.43±0.032) mg/g]均显著高于白青稞红曲[(9.40±0.90)、(0.19±0.035) mg/g]、黑青稞红曲[(12.56±1.12)、(0.28±0.038) mg/g]。蓝青稞红曲中麦角甾醇含量[(7.90±0.74) mg/g]显著高于白青稞红曲[(3.37±0.77) mg/g]、黑青稞红曲[(4.86±0.42) mg/g],蓝青稞红曲中麦角甾醇含量约为白、黑青稞红曲的2.3倍和1.6倍。β-葡聚糖发酵后降解明显,但蓝青稞红曲残留量仍最高。该研究建立了青稞红曲“原料成分-终产物含量”多指标质量评价体系,证实蓝青稞因高β-葡聚糖含量,其发酵产物的洛伐他汀、麦角甾醇等活性成分显著优于白、黑青稞,可作为优选发酵基质,为青稞红曲产业化升级提供理论依据。

真菌毒素污染广泛存在于食用饲用农产品中,对全球粮食安全和畜牧业发展造成严重威胁。毒素毒性机制研究与毒理学安全性评价对食品安全评估至关重要。该文首先综述了毒理学实验中常用的动物模型和细胞模型,简述了真菌毒素对肝、肠、肾等靶器官的毒理作用。分别概括了通过动物实验模型验证物理、化学和生物方法有效性的研究进展。同时,总结了利用动物模型探寻关键作用靶点和天然产物缓解真菌毒素毒性机制的最新研究成果。指出真菌毒素对人体和动物的机制影响复杂性,未来应结合类器官芯片与人工智能技术优化实验模型、解析毒素多层级作用机制并发展精准调控。以期为进一步推动高通量、高精度的真菌毒素毒理学研究提供建设性思路。

相较于合成着色剂,食品天然着色剂更加健康和安全。随着社会的发展和进步,天然食品着色剂市场需求与日俱增,天然材料提取法已无法满足日益增长的市场需求。微生物发酵生产食品天然着色剂不受时空限制,绿色安全,是实现食品天然着色剂可持续发展的重要途径。近年来,研究者通过多种代谢工程策略,逐步提高了食品天然着色剂的发酵水平。该文聚焦微生物合成食品天然着色剂的最新研究进展,系统梳理和总结了代谢工程改造微生物合成食品天然着色剂的研究现状和改造策略。综合分析发现,微生物生产食品天然着色剂市场前景广阔,发展潜力巨大。然而,发酵和分离纯化成本高仍是制约其产业化的主要瓶颈。未来,综合应用合成生物学、自动化技术和现代分离技术,进一步提高合成效率,构建自动化发酵平台,优化发酵工艺,开发廉价高效的分离纯化工艺,将是突破这一瓶颈的关键。

牡荆素是一种广泛来源于山楂、绿豆、小麦叶等植源性食物中的黄酮类化合物,具有抗癌、抗氧化、抗炎、神经保护及调节脂质代谢等多元化生物活性。其中,牡荆素因其多靶点调控等抗癌特性而广受关注。然而,由于牡荆素水溶性差、稳定性低以及肠道通透性有限,严重限制了其在食品和医药领域的应用。目前稳态化递送系统的开发有助于改善溶解性,提高其生物利用度。该文对牡荆素抗癌作用机制、吸收代谢、最新稳态递送形式以及牡荆素在食品领域中的主要应用进行综述,为进一步开发活性多酚基的功能性食品提供理论基础。

食品安全一直是人们关注的重点问题之一,智能包装的出现为这一问题带来了保障。近年来,智能pH响应型复合膜作为智能食品包装的一种,因其兼具保鲜与实时监测功能而备受关注,其主要由成膜基材和pH响应材料构成。其中,成膜基材种类多,但天然的pH响应材料却很有限。该文综述了近年来从不同植物中提取的用作智能pH响应食品复合膜的天然pH响应剂(花青素、姜黄素、茜素、紫草素及甜菜碱等),并对其来源、结构特性与提取工艺进行了介绍。探讨了智能pH响应食品复合膜的制备技术、应用现状及未来发展。该综述旨在为开发高效、环保的智能包装材料提供理论参考。

植物精油因其天然、绿色和安全的特点,在替代化学合成防腐剂和推动活性包装材料创新发展方面具有显著优势。木姜子精油作为一种抗菌活性突出的天然植物精油,在食品包装领域展现出重要的应用潜力。该文系统介绍了木姜子精油的抗菌成分,主要包括柠檬醛、柠檬烯、芳樟醇和香茅醛等萜类及醛类化合物;并阐述了其通过破坏微生物细胞壁与细胞膜完整性、扰乱能量代谢过程、干扰遗传物质DNA的复制与合成,以及调控相关信号通路等多途径协同抑菌的作用机制。总结了木姜子精油在抗菌复合精油、可降解薄膜/涂层及其他新型包装材料的应用情况,以期为延长食品货架期、抑制病原微生物和维持产品品质方面提供参考。