为探究不同解冻方式对冰栗质地与结构特性的影响,该文以冷藏解冻、微波解冻、超声解冻、25 ℃空气解冻、25 ℃水浴解冻、45 ℃水浴解冻后的冰栗为研究对象,通过测定总淀粉、直链淀粉与支链淀粉含量、质构特性、微观结构、流变特性、热特性、消化特性等指标综合比较不同解冻方式对冰栗的影响。结果表明,冷藏解冻耗时最长,解冻后样品咀嚼性最低,但其快消化淀粉(rapidly digestible starch, RDS)含量高,消化性好;微波解冻耗时最短,但解冻后冰栗颗粒破碎严重,硬度最低,抗性淀粉(resistant starch, RS)含量最高,抗消化性好;超声解冻耗时比25 ℃水浴解冻缩短36%,质构保留好,且储能模量(G′)和损耗模量(G″)及RS含量高,冰栗有更优的黏弹性和抗消化性;25 ℃空气解冻耗时长,为微波解冻的26倍,总淀粉含量最高(为未解冻处理的1.1倍),淀粉短程有序性最强,且焓值(ΔH)高,组织结构完整性最佳,RS含量较未解冻组提高4%,抗消化性良好;25 ℃水浴解冻耗时较25 ℃空气解冻缩短73%,RS含量也较未解冻组提高4%,抗消化性好。45 ℃水浴解冻耗时较25 ℃水浴解冻缩短64%,质构保留最好、RDS含量高,易消化。该研究结果可为冰栗食用方式的选择及工业化应用提供理论依据与技术参考。

该文研究了超声处理对不同pH(7.0、8.0、9.0、10.0)下酪蛋白胶束(micellar casein,MC)的改性作用,采用zeta-电位、粒径、傅立叶变换红外光谱、荧光光谱、紫外-可见光谱、扫描电子显微镜等手段表征了处理前后MC结构,并解析了其溶解性、流变性、热稳定性、乳化性、发泡性、消化性等性质变化规律。结果表明,pH值为9.0时,超声处理的MC粒径最小[(184.76±1.56) nm]。超声与未超声MC的紫外和荧光强度均随着pH值的增大而降低。pH值为7.0时,超声处理促使MC的溶解性从(75.87±2.50)%提高到(91.83±1.53)%。超声处理提高了不同pH下MC的热稳定性和储能模量。在pH值为8.0时,超声处理的MC乳化性最大;pH值为9.0时,超声处理的MC发泡性和泡沫稳定性均达到最大值,分别为(66.67±1.78)%和(69.39±2.06)%。经模拟胃肠道消化后,超声处理的MC消化产物对α-淀粉酶的抑制率在pH 7.0时最大[(53.31±2.58)%],对α-葡萄糖苷酶的抑制率在pH 8.0时最大[(71.79±2.48)%]。可见,pH结合超声处理可有效改善MC的功能特性,增加其在食品工业中的应用潜力。

该文研究了喷雾和冷冻干燥对油茶籽油微胶囊理化性质及氧化稳定性的影响。以水酶法提取油茶籽油过程中获得的游离油与破乳油为芯材,大豆分离蛋白与β-环糊精为复合壁材,分别采用喷雾干燥与冷冻干燥工艺制备微胶囊。结果表明,微胶囊包埋率为(72.55±1.89)%~(77.30±4.17)%,水分含量为(1.54±0.04)%~(3.57±0.11)%,溶解度为(74.22±2.10)%~(84.02±2.10)%,堆积密度为(0.25±0.01)~(0.32±0.02) g/cm³;喷雾干燥制备的微胶囊呈类球形、表面光滑,冷冻干燥制备的微胶囊呈片状多孔结构;加速氧化实验结果表明,冷冻干燥制备的微胶囊表现出更优的氧化稳定性,第15天时,冷冻干燥制备的微胶囊过氧化值约为喷雾干燥制备微胶囊的50%;喷雾干燥制备的游离油和破乳油微胶囊中α-生育酚降解率分别为26.71%和47.39%,而对应冷冻干燥制备的微胶囊中分别为5.34%和5.64%;相关性分析表明,过氧化值与α-生育酚含量呈负相关。综上,冷冻干燥可应用于油茶籽油微胶囊的制备。

为全面、客观地评价市售真空油炸薯条品质,对13种市售真空油炸薯条与外观、营养、质构特性相关的17项指标进行测定,通过差异性分析、相关性分析、主成分分析及聚类分析筛选核心品质评价指标,运用层次分析法和灰色关联度分析法构建真空油炸薯条品质评价模型,并结合感官评价验证模型的可靠性。13种薯条品质存在显著差异,通过变异系数、相关性分析、主成分分析及聚类分析筛选出油脂质量分数(X₁)、a^*值(X₂)、咀嚼性(X₃)、维生素C含量(X₄)、内聚性(X₅)是真空油炸薯条品质评价的核心指标。运用层次分析法结合灰色关联度分析确定5项指标权重并建立品质评价模型:r^*_i=0.502 8X₁+0.260 2X₂+0.134 4X₃+0.067 8X₄+0.034 8X₅。感官评价得分与综合评价模型得分回归分析拟合度达0.852,表明建立的真空油炸薯条品质评价模型可靠。油脂质量分数、a^*值、咀嚼性、维生素C含量和内聚性为真空油炸薯条核心品质指标,以其建立的评价模型可用于真空油炸薯条品质综合评价。

大球盖菇在固体发酵培养过程中菌丝体可产生众多活性代谢物,目前对大球盖菇固体发酵菌质的用途还鲜有研究。该研究旨在发掘大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)固体发酵菌质在抗氧化和皮肤保护方面的潜在价值。采用水提、超声辅助水提、碱提、超声辅助碱提4种提取方法制备提取物,对提取物的活性成分进行分析,评估其体外抗氧化及其对人皮肤成纤维细胞(human skin fibroblasts,HSF)的紫外光(ultraviolet B,UVB)损伤保护作用,并进行了对HSF划痕机械损伤修复实验。结果表明,不同提取方法所得提取物在得率及蛋白、多糖、多肽和总酚含量上差异显著(P<0.05)。其中,超声辅助碱提法所得提取物得率最高,为5.20%;碱提法所得提取物抗氧化能力最佳。在细胞实验中,水提样品对UVB损伤HSF表现出显著保护作用,且呈剂量依赖性。进一步研究发现,水提样品中以蛋白为主的组分SP2抗氧化能力较强,对UVB损伤HSF的保护作用更为显著,其125 μg/mL质量浓度下可使细胞存活率提高至89.05%,该组分也表现出了明显的对HSF划痕机械损伤修复作用。该研究揭示了大球盖菇固体发酵菌质提取物的抗氧化活性及皮肤保护潜力,为其在化妆品领域的应用提供了理论依据。

为探索乳杆菌产生胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)引起的肠屏障损伤的保护作用及相关机制,该研究以前期从鼠李糖乳酪杆菌B6(Lacticaseibacillus rhamnosus B6)代谢产物中分离纯化得到的纯组分、结构明确的多糖(B6-EPS)为对象,从细胞活力、炎性因子水平、Caco-2细胞单层电阻及通透性、紧密连接蛋白表达等方面,综合探讨B6-EPS体外对LPS诱导Caco-2细胞损伤的改善效果。结果显示,以200 μg/mL的B6-EPS干预可以显著提升Caco-2细胞的活力(P<0.05),提升抑炎因子IL-10的水平(P<0.01),并通过促进紧密连接蛋白CLDN3的表达,提升Caco-2细胞单层的致密性,从而缓解脂多糖引起的Caco-2细胞损伤。此外,基因差异分析结果也为B6-EPS调节细胞炎症及氧化应激方面提供潜在新靶点。整体而言,该研究结果为益生菌胞外多糖保护脂多糖诱导肠屏障损伤作用提供科学支持,为后续以CLDN3为靶点调控肠屏障功能的深层机制探索提供依据。

老年人群容易因为皮肤和肝肾功能衰退患骨质疏松症,因此老年人群以及骨质疏松患者需要通过额外摄入维生素D来弥补维生素D合成能力降低。但补充维生素D效果仍较为有限,如何提高1,25二羟基维生素D水平显得更为关键。该研究提供了一种由青春双歧杆菌、长双歧杆菌、姜黄素和低聚半乳糖组成的益生菌和膳食因子复配组合。相较于模型组,使用益生菌膳食复配组合干预骨质疏松小鼠后,小鼠的骨密度与骨体积分数显著提高,其骨小梁结构也得到显著改善。使骨质疏松小鼠血清中1,25二羟基维生素D水平平均提高19.37%(95% CI:4.52%,34.21%),改善血清骨指标;同时其在骨生成、骨代谢和炎症反应相关基因表达水平也有显著改善效果。以上结果表明,此益生菌膳食复配组合起到了缓解骨钙流失,维持骨骼健康,修复骨骼损伤,增加成骨细胞,降低骨质疏松程度的作用。

凉皮作为我国北方特色传统食品,其贮藏过程中因淀粉回生导致的质地硬化与脆化问题严重影响其食用品质。该研究基于小麦淀粉颗粒形态差异(A、B淀粉),通过回添B淀粉并复合水溶性阿拉伯木聚糖(water-extractable arabinoxylan,WEAX)以改善凉皮的老化行为并抑制水分迁移。将A淀粉、AB淀粉混合粉分别与WEAX混合制备凉皮,未添加WEAX的样品为ALP和ABLP,添加WEAX的样品为ALP-WEAX、ABLP-WEAX,制备的凉皮在4 ℃下分别贮藏0、24、72 h,测定凉皮的质构特性、热力学特性、水分分布及淀粉多尺度结构,结果表明,添加WEAX后,新鲜凉皮的硬度分别从13 814.49(ALP)、15 362.71 g(ABLP)降低到11 729.93、5 481.99 g,ABLP和ABLP-WEAX具有较好的抗张强度和延展性。添加B淀粉后,ABLP样品在0.23 ms处出现强结合水的信号峰,B淀粉与WEAX同时添加后,凉皮中T₂₁从0.23 ms降低到0.19 ms,水分子的结合性更强,且随着贮藏时间的延长,水分迁移程度较小。随着贮藏时间的延长,相比ABLP,添加WEAX后ABLP-WEAX经过0、24、72 h贮藏后ΔH值分别降低了77%、32%、57%,同时,淀粉的相对结晶度和短程有序结构降低的程度较小。因此,通过添加WEAX和B淀粉可有效延缓凉皮老化进程,为调控淀粉基食品的质构劣化提供新思路。

为了探讨大豆低聚肽(soy oligopeptides, SOP)对冷冻面团特性的影响,该研究采用流变仪、低场核磁共振成像分析仪、傅里叶变换中远红外(Fourier-transform infrared spectrometer, FTIR)、质构仪、X-射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)及激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope, CLSM)等方法,对冷冻面团的流变特性、水分分布、蛋白质的二级结构、质构特性、淀粉的相对结晶度及微观结构进行了表征。研究结果表明,SOP能够降低冷冻面团的弹性模量(G′)和黏性模量(G″),延缓冷冻面团的水分迁移,促进自由水向半结合水的转变。红外数据表明,SOP加入冷冻面团中,与对照组相比,有序结构(β-折叠和α-螺旋)的总和最大可增加4.44%,说明SOP的取代在一定程度上可以促进冷冻面团由无序向有序结构的转变。质构数据表明,SOP能够降低冷冻面团的硬度和弹性(P<0.05),这与流变特性分析结果一致。XRD分析结果表明,SOP能够降低冷冻面团的结晶度,与对照组相比,在SOP取代量为0.4%时,最大可降低8.73%(P<0.05),从而起到延缓淀粉回生的作用。微观结构表明,在SOP低取代量(≤0.4%)下能够改善冷冻面团的微观结构。该研究将为SOP在冷冻食品中的应用提供理论基础。

食品加工与贮藏过程中,大肠杆菌经酸适应后耐热性提升易导致杀菌难度增大,给食品安全带来挑战。该研究旨在探究二氢槲皮素(dihydroquercetin,DHQ)对酸适应大肠杆菌耐热性的影响及分子机制,为天然抑菌剂在食品保鲜中的应用提供依据。以大肠杆菌为研究对象,采用二倍稀释法测定DHQ的最小抑菌浓度;分别设置对照组(pH 7.0)、酸适应组(pH 5.6)及对应的DHQ处理组,通过测定55 ℃热处理下的D值评估大肠杆菌的耐热能力;结合转录组测序和荧光定量PCR,分析差异表达基因富集通路及耐热相关基因rpoH、dnaK、grpE和clpB的表达量变化。结果表明酸适应显著提高大肠杆菌耐热性D值和rpoH基因的相对表达量;最小抑菌浓度的DHQ处理可使酸适应组D值降低。酸适应可激活氨基酸代谢、群体感应等通路,而DHQ可干扰能量代谢、双组分系统及膜稳定性相关通路并下调耐热相关基因的表达。DHQ可通过抑制耐热相关基因表达和干扰代谢通路,削弱酸适应大肠杆菌的耐热性。

为探索一种温和有效的海鲈鱼宰后保鲜技术,该研究在前期纳米肉桂醛制备及其在水果保鲜应用的工作基础上,以清水(CK)和ClO₂为对比,分析了纳米肉桂醛(nano-cinnamaldehyde,Nano-cin)清洗对白蕉海鲈鱼冷藏期间细菌多样性及货架期的影响。结果发现,Nano-cin能够显著降低鱼肉的初始菌落总数并抑制贮藏期间细菌增殖,使货架期延长至8 d(对照组仅6 d)。高通量测序结果显示,Nano-cin可特异性抑制贮藏初期气单胞菌属(Aeromonas)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)的生长,对腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)的抑制效果优于ClO₂,有效控制海产品的特定腐败菌。此外,Nano-cin可有效延缓脂质氧化与蛋白质分解,在8 d时,其挥发性盐基氮和硫代巴比妥酸反应物值同比对照分别降低了15.50%和12.81%,并能有效维持鱼肉自然色泽,避免ClO₂的强氧化性使鱼肉发白的副作用。综上,Nano-cin作为一种新型生物抑菌剂,在水产品宰后保鲜具有巨大的应用前景。

为探讨玉米低聚肽作为面包品质改良剂的应用潜力,在面包中添加不同量的玉米低聚肽,采用低场核磁共振成像分析仪(low-field nuclear magnetic resonance analyzer,LF-NMR)、物性分析仪、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等技术方法,研究了玉米低聚肽的添加对面包水分分布、质构、相对结晶度、感官评价及抗氧化特性的影响。结果表明,玉米低聚肽添加量为0.8%(质量分数,依据面粉质量计,下同)时,面包半结合水和自由水比例增多,结合水比例减少;0.8%~1.6%的肽添加量可以降低面包的硬度;面包的淀粉相对结晶度随玉米低聚肽的添加呈下降趋势;玉米低聚肽能够显著提高面包DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力。当玉米低聚肽添加量为0.8%时,获得较高的感官评价分值。

为了探究干燥方式对β-酪蛋白部分脱除的酪蛋白胶束的结构和功能特性的影响,该研究采用冷冻干燥(freeze drying,FD)、冷冻喷雾干燥(freeze spray drying,FSD)与喷雾干燥(spray drying,SD)3种干燥方式制备胶束粉末,通过粒径、ζ-电位、傅里叶红外光谱、内源荧光光谱、圆二色谱及透射电镜等方法,明确了不同干燥方式对其结构的影响,探究了干燥方式对其溶解性、乳化性及起泡性等功能特性的影响。结果表明,FD处理对蛋白结构影响较小,更有利于维持胶束的天然结构;FSD处理的低温雾化结合冷冻处理,最大限度地保留了胶束结构和功能特性,其溶解性、乳化活力指数(emulsifying activity index,EAI)和起泡能力(foaming capacity,FC)较好,分别为(84.5±0.82)%、(12.34±0.17) m²/g和(100±1)%;而SD处理虽在一定程度上减少了钙和磷在加工过程中的损失,但对蛋白结构和功能特性破坏较为显著,其溶解性(68.67±1.55)%、EAI(7.67±0.93) m²/g和FC(53±3)%均显著降低。该研究明确了干燥方式对β-酪蛋白部分脱除的酪蛋白胶束的结构和功能特性的影响,为其开发和利用提供了理论依据和数据支撑,拓展了其在功能乳品、蛋白配料等领域的应用潜力。

该研究通过构建高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)小鼠模型,探究植物乳植杆菌KLDS1.0328与葛根素联合干预高尿酸血症的作用机制。结果表明,与HUA组相比,植物乳植杆菌联合葛根素可显著降低HUA小鼠血清尿酸至(38.81±6.78) μmol/L,抑制了血清和肝脏黄嘌呤氧化酶活性,改善了HUA小鼠肾功能和病理学损伤,并通过调节结肠紧密连接蛋白(Occludin、Claudin-1、ZO-1)表达,修复肠道屏障。此外,植物乳植杆菌联合葛根素抑制促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平,提升抗炎因子IL-10水平和谷胱甘肽过氧化物酶含量及超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛含量和髓过氧化物酶活性,并通过抑制NLRP3/NF-κB炎症信号通路,减轻肾脏和结肠炎症和氧化应激。植物乳植杆菌联合葛根素恢复了菌群多样性、调节了优势菌属丰度及抑制炎症相关菌属丰度,有效改善了肠道微生态失衡。由此表明,植物乳植杆菌KLDS1.0328与葛根素的联合干预能够有效缓解HUA,本研究为开发尿酸代谢调节型的功能性食品提供了理论基础和数据支持。

高内相乳液(high internal phase emulsions,HIPE)因其类凝胶质地和良好的结构稳定性,在食品体系的质构调控和功能化设计中受到广泛关注。然而,由乳清蛋白纳米纤维(whey protein nanofibrils,WPN)单独稳定的HIPE在等电点附近易发生聚集,限制其稳定性和应用范围。该研究引入黄原胶(xanthan gum,XG)作为共稳定剂,构建含油量为74%(体积分数)的WPN-XG复合高内相乳液体系,系统考察其结构特性、微观形貌、流变行为及环境稳定性。结果表明,WPN与XG之间通过静电作用形成复合结构,改善蛋白质构象并增强界面稳定性。复合体系粒径最低降至0.32 μm,zeta电位绝对值随XG添加而升高,荧光强度增强,表明蛋白构象更开放。WPN-XG乳液呈现典型的类固体特性(G′>G″),具备良好的剪切恢复性能,并在加热、离心、碱性及4 ℃冷藏条件下保持稳定。综合评价显示,WPN与XG体积比为1∶2与1∶1时在结构构建与环境适应性方面表现最佳。该研究为开发天然、高稳定性乳化体系提供理论依据与新策略。

为开发高效抗紫外辐射(ultraviolet, UV)物质,该文以黑果腺肋花楸花青素,果渣多糖通过物理复配制备花青素-多糖复合物,探讨基于酵母细胞模型评估其抗UV活性及抗氧化机制。结果表明,在酵母抗UV辐射实验中,复配物显著提高细胞存活率(P<0.05),复配物能够增强抗氧化酶系统功能,从而有效的清除因UV辐射产生的过量自由基,避免细胞受氧化损伤,复配物组能显著提升抗氧化酶活性,其中谷胱甘肽过氧化物酶活力分别增加196.13 U/mL和311.78 U/mL,超氧化物歧化酶活力增加31.09 U/mL和30.92 U/mL,过氧化氢酶增加2.22 μmol/(min·mL)和3.00 μmol/(min·mL)。同时,复配物可抑制损伤信号传导,加速细胞损伤修复及蛋白的合成,减少脂质过氧化产物的堆积,使丙二醛下降6.17 nmol/L和7.60 nmol/L,花青素与多糖复配后形成协同作用,相互作用增强了自由基捕获能力,从而高效清除活性氧(reactive oxygen species, ROS)使ROS荧光强度分别下降5 843和6 549,表明了复配物能有效缓解紫外线诱导的氧化应激。该研究为黑果腺肋花楸花青素和多糖的精深加工和抗辐射研究提供理论参考。

为探究不同分离源消化伴生乳杆菌(Companilactobacillus alimentarius)对鲊广椒品质的影响,该研究采用仿生学设备结合高通量测序技术,分析了从辣椒酱和鲊广椒中分离的39株C.alimentarius所制备的鲊广椒样品在风味、滋味及细菌群落方面的差异。电子鼻分析显示,与分离自鲊广椒的C.alimentarius菌株相比,分离自辣椒酱的C.alimentarius菌株所制备的鲊广椒样品芳香类物质含量显著偏高(P<0.05),而硫化物和烷烃类物质含量显著偏低(P<0.05)。电子舌分析显示,分离自辣椒酱的C.alimentarius菌株所制备的鲊广椒样品鲜味、苦味、涩味和后味A(涩味回味)强度显著偏高(P<0.05),而酸味、咸味、后味B(苦味回味)和丰度(鲜味回味)强度显著偏低(P<0.05)。微生物计数结果显示,2组鲊广椒样品菌落总数和乳酸菌菌落总数之间差异不显著(P>0.05)。α多样性分析显示,分离自辣椒酱的C.alimentarius菌株制备的鲊广椒样品物种多样性更高(P<0.05)。群落结构分析显示,不同分离源C.alimentarius菌株制备的鲊广椒样品细菌群落结构存在显著差异(P＜0.05),且魏斯氏菌属(Weissella)在辣椒酱分离源菌株制作的鲊广椒样品中显著富集(P<0.05)。直系同源蛋白数据库(clusters of orthologous groups of proteins,COG)分析显示,分离自辣椒酱的C.alimentarius制备的鲊广椒样品细菌群落在“翻译、核糖体结构和生物发生”和“复制、重组和修复”这2个功能基因显著高表达(P＜0.05)。相关性分析显示,C.alimentarius的添加能够显著抑制鲊广椒的苦味和涩味(P<0.05)。由于辣椒酱分离源样品芳香类物质含量更高,鲜味更突出,细菌群落多样性更高,因而选用辣椒酱来源C.alimentarius菌株制备鲊广椒样品对于品质的提升具有积极作用。

为探究不同本土葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)菌株对非芳香型白葡萄酒品质的影响,本研究以‘托凯’葡萄为原料,选取3株本土H.uvarum菌株(HU1、HU3、HU4)分别与商业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)X16进行顺序发酵,并与单独接种X16的对照组进行对比,监测发酵过程中酵母菌群的动态变化,检测成品酒的理化指标、挥发性化合物,并结合电子鼻、电子舌以及感官评价进行综合评估。结果表明,H.uvarum与酿酒酵母顺序发酵降低了酒样乙醇含量(0.24%~0.31%),并增加了甘油含量(0.3~0.39 g/L)。此外,不同H.uvarum菌株对葡萄酒中的挥发性化合物的种类和浓度产生了不同程度的影响,但均显著增强了发酵酒样的花香、果香及香气复杂性。通过正交偏最小二乘判别分析筛选出6种关键差异挥发性化合物,包括己酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸异戊酯、苯乙醇、乙酸乙酯和辛酸乙酯,这些化合物主要富集于处理组。电子鼻和电子舌的分析结果显示,各酒样在气味和味感上存在显著差异。处理组在电子鼻的多个传感器上表现出更强的响应信号,并在电子舌的丰富度和鲜味上反应强烈。感官评价结果也证实处理组酒样在香气和味感等方面表现突出。综上,H.uvarum菌株可显著提升‘托凯’干白葡萄酒的香气特征,对非芳香型白葡萄酒的品质提升具有重要的应用价值。

乙酸是一种重要的可再生碳源,广泛应用于高附加值化学品的生物合成。(R)-3-羟基丁酸[(R)-3-hydroxybutyrate, (R)-3-HB]作为食品与医药领域的重要手性中间体,具有广阔的应用前景。但目前利用乙酸作为底物微生物合成(R)-3-羟基丁酸的产量较低。该研究旨在构建能够高效利用乙酸生产(R)-3-HB的解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)菌株。首先,通过菌株库筛选获得了乙酸高耐受型解脂耶氏酵母YL305,并建立了基于CRISPR的基因编辑工具。其次,筛选乙酰乙酰辅酶A还原酶(PhaB)与硫酯酶组合,构建最优(R)-3-HB合成模块,并通过优化关键基因拷贝数、增强乙酰辅酶A供给及敲除竞争性(R)-3-HB-CoA旁路途径,获得的工程菌株在摇瓶发酵中可合成377.86 mg/L的(R)-3-HB。进一步,以乙酸为唯一碳源的5 L发酵罐分批补料发酵,(R)-3-HB产量达到5.50 g/L,为迄今在解脂耶氏酵母中报道的最高水平。该研究利用系统代谢工程手段优化了乙酸代谢和(R)-3-HB合成通路,展示了解脂耶氏酵母在乙酸高值化利用中的应用潜力,为高效合成乙酸基化学品提供了有效的微生物底盘与策略。

该研究旨在鉴定野生与种植桑树桑黄的化学成分,揭示其活性成分含量差异,并筛选质量标志物。采用超高效液相色谱-四极杆-傅里叶变换超高分辨液质联用技术鉴定桑黄化学成分,并基于峰面积比值确定活性成分在野生与种植桑黄中的富集状态。共鉴定出了46种化学成分,其中6种黄酮类、6种异香豆素类、9种其他酚类和2种苯丙素类成分均在野生桑黄中富集,峰面积比为0.026~0.610;18种苯乙烯α-吡喃酮类成分中有10种呈现野生富集状态,峰面积比为0.035~0.332。而麦角甾醇、脂肪酸类(3/4)及少部分苯乙烯α-吡喃酮类(3/18)成分则在种植桑黄中富集,峰面积比为2.724~5.432。结果表明,牛奶树碱、纤孔菌素A、Hypholomine B、桑黄素A及麦角甾醇可作为桑黄的质量标志物。该研究为桑黄资源规范化栽培及质量标准制定提供了数据支撑。

为提升沙棘多糖的生物活性,本研究旨在利用聚半乳糖醛酸-果胶酶对其进行高效酶解。首先采用单因素试验和Box-Behnken响应面法筛选出关键工艺参数(酶添加量、时间、温度、pH),并建立模型;进而结合人工神经网络-遗传算法优化获得最佳酶解工艺。最优条件为:酶添加量810.6 U/g、时间90.1 min、温度51.3 ℃、pH值为4.8,此条件下还原糖含量达到48.9%。结构分析表明,酶解产物分子质量从1.57×10⁵ Da显著降低至4.45×10³ Da。体外活性实验显示,酶解产物对DPPH自由基、羟自由基的清除能力显著增强;在HepG2细胞非酒精性脂肪肝模型中,其能显著降低细胞内的总胆固醇和甘油三酯含量。该研究证实了酶解修饰能有效提升沙棘多糖的降脂与抗氧化活性,为其在功能性食品领域的应用提供了理论依据与方法支持。

垃圾酵素的发酵过程涉及多种微生物参与以及代谢产物变化,与其功能息息相关。为探究果蔬垃圾酵素发酵过程中的微生物组成及代谢产物差异,以8种果蔬废弃物为原料制备的垃圾酵素为对象,采用高通量测序和非靶向代谢组学技术分析了不同发酵时间垃圾酵素液中的微生物组成、差异代谢物、代谢通路富集等变化。结果表明,垃圾酵素富含蛋白质、总酚、酶等多种活性成分。发酵期间细菌以乳杆菌属、醋杆菌属为主;真菌则是毕赤酵母属、哈萨克斯坦酵母属等酵母菌为优势菌。发酵过程中共产生11类565种显著差异代谢产物,脂类和类脂分子占比最大(35.79%),有机酸及其衍生物表达量呈上升变化。具有较高富集率(＞0.1)和显著性(P＜0.05)的差异物代谢途径有11个,其中类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、癌症的胆碱代谢的富集最为显著(P＜0.001),而发酵时间对类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成等有显著影响,同时发酵3个月时也会涉及疾病方面的代谢途径。垃圾酵素中的微生物群落、酶、酚类、黄酮类等代谢物与其抑菌、抗胁迫等功能息息相关。该研究加深了对垃圾酵素的功能成分的了解,为进一步研究垃圾酵素在实际环境应用中提供了理论依据。

酱香型白酒“大回酒”轮次(3~5轮次)基酒产量占比大,是酱香型白酒生产的黄金轮次。该研究以酱香型白酒3~5轮次机械化与传统酿造堆积发酵的酒醅为研究对象,对机械化和传统酿造堆积发酵过程酒醅理化因子和微生物群落差异进行比较分析。结果表明,传统车间(46.64%~55.76%)的酒醅水分高于机械化车间(42.56%~52.96%),机械化车间(1.48%~2.40%)的还原糖含量高于传统车间(1.35%~1.68%)。微生物多样性方面,传统车间微生物的种类多样性高于机械化车间,其中3轮次机械化车间的红球菌属(Rhodococcus)相对丰度(4.3%~18.8%)显著高于传统车间(2.3%~5.3%),而传统车间4轮次发酵后期的未分类_乳杆菌属(unclassified_Lactobacillales)相对丰度(35.9%)高于机械化车间(16.7%),假单胞菌属(Pseudomonas)是5轮次主要的优势细菌(相对丰度12.1%~36.1%),发酵后期机械化车间醋酸杆菌属(Acetobacter)(27.7%)相对丰度显著高于传统车间(0.13%)。线性判别分析效应大小分析表明,机械化和传统酿造方式下的差异细菌主要有魏斯氏菌属(Weissella)、鞘脂菌属(Sphingobium)、unclassified_Lactobacillales、栖水菌属(Enhydrobacter)、Acetobacter和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。真菌方面,伊萨酵母属(Issatchenkia)是发酵后期的绝对优势真菌,传统车间Issatchenkia的相对丰度始终高于机械化车间,机械化车间红曲霉属(Monascus)的相对丰度显著大于传统车间。3~5轮次发酵过程中两车间的差异真菌主要有Monascus、丝衣霉属(Byssochlamys)、假丝酵母属(Candida)、曲霉属(Aspergillus)、嗜热丝孢菌属(Thermomyces)、Issatchenkia和毕赤酵母属(Pichia)。冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,随着轮次的推进,传统和机械化车间核心细菌群落的差异逐渐变大,真菌群落在4轮次时的差异最大,水分和酸度可能是影响酒醅细菌群落演替的主要驱动因子,水分与大部分真菌有着负相关性。该研究深入分析了3~5轮次传统与机械化车间堆积酒醅的理化和微生物差异,为推进酱香型白酒机械化酿造发展提供了基础理论和学科依据。

为探究酱香型白酒7个轮次酒醅的理化特性、有机酸及微生物群落结构差异,该研究采用离子色谱分析仪、高通量测序和理化分析,对不同轮次酒醅样品进行全面分析。结果表明,理化特性上,水分含量于1~5轮次上升,6~7轮次稳定,出窖酒醅高于入窖;淀粉含量随轮次减少,1~3轮次降幅快;还原糖含量波动大,入窖高于出窖;酸度持续上升,1轮次增幅最显著。乳酸、乙酸及总有机酸含量随轮次上升,后期趋于平稳,乳酸是主导有机酸。微生物方面,入窖酒醅细菌优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota),真菌以子囊菌门(Ascomycota)为主;出窖酒醅细菌以厚壁菌门为主,真菌同样子囊菌门占优,且优势菌属多为产乳酸细菌等。相关性分析表明,有机酸与理化指标及微生物群落存在显著关联,乳酸与酸度、还原糖呈正相关,与水分、淀粉呈负相关,且与多种微生物相关,乙酸与酒醅理化性质的相关性较弱。以上结果可为调控酱香型白酒酒醅有机酸生成规律及白酒酿造优化提供一定的科学依据。

微生物发酵对桑叶茶的品质形成具有显著影响。为探究多菌种协同发酵对桑叶茶生物活性成分与风味品质的影响,该研究以桑叶绿茶为原料,分别采用直投式乳酸菌混合发酵(FL)与乳酸菌-酿酒酵母顺序发酵(FLS)2种协同发酵模式,以未发酵(NF)与自然发酵(FNL)为对照。采用计算机视觉分析、生物活性成分测定和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用等技术,系统解析桑叶在发酵过程中的品质与成分变化,并通过正交偏最小二乘判别分析与相对气味活度值(relative odor activity values,ROAV)筛选关键差异挥发性成分。结果表明,多菌种协同发酵(FL、FLS)有效消除了桑叶青草味,茶汤色泽转为嫩黄明亮,并形成酸菜香、泡菜香和菌香等复合香型;发酵处理显著提升了总生物碱、1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)等功能成分含量,其中FL的DNJ含量最高,FLS的GABA含量最为突出,但总黄酮与总多酚含量有所降低;挥发性成分分析表明,与NF及FNL相比,FL与FLS的挥发性物质种类与总量均显著增加;基于ROAV分析,从所有样品中共鉴定出3-辛烯-2-酮、(E)-2-壬烯醛等9种关键香气物质,并明确其香型贡献。该研究阐明了多菌种协同发酵对桑叶茶风味特征与功能成分的调控效应,可为高品质桑叶茶的开发提供理论依据。

该文利用Simcenter STAR-CCM+软件,采用流-固耦合方法,建立了玉米粮堆热风干燥的湿热传递收缩模型。通过数值模拟,探究玉米粮堆的传热传质特性及干燥过程中产生的体积收缩,并利用低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)和核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI),对热风干燥过程中玉米水分的变化和迁移进行验证。结果表明,该模型能较好地反映粮堆干燥过程中湿热传递及体积收缩变化规律。干燥过程中粮堆温度从底部开始升温,水分从底部开始损失,且玉米在干燥过程中的收缩分为2个阶段:前期快速收缩,后期收缩速度变缓,干燥终点玉米体积比约为88%。在干燥过程中,玉米中的自由水逐渐转化为结合水,且不易流动水损失比例最大。

为探究酱香型白酒堆积发酵过程中微生物群落组成、酒醅挥发性代谢物、基酒风味物质三者间的内在关联机制,通过采用高通量测序、气相色谱-氢火焰离子化检测器(gas chromatography-flame ionization detector,GC-FID)和液液微萃取-气相色谱-质谱联用技术(liquid-liquid microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,LLME-GC-MS)技术联用,并结合多元统计分析,对酱香型白酒造沙及1轮次高温堆积发酵过程中核心微生物、酒醅挥发性代谢物、基酒差异风味物质进行了关联研究。研究结果表明,造沙轮次的核心微生物为芽孢杆菌属(Bacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)等11种微生物,主要受到淀粉的驱动;而1轮次为分枝横梗霉属(Lichtehimia)、海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)等7种微生物,主要驱动因素则为酸度和水分。两个轮次基酒在风味成分组成有显著差异,共鉴定出25种差异挥发性风味物质。在造沙轮次,毕赤酵母属(Pichia)和嗜热真菌属(Thermomyces)与基酒中挥发性成分关联程度最大,而在1轮次酒醅中接合酵母属(Zygosaccharomyces)和德尔布有孢圆酵母属(Torulaspora)与基酒中风味物质联系度最高。该研究揭示了酱香型白酒造沙及1轮次在高温堆积发酵不同阶段的核心微生物组成、演替规律及其驱动因素差异,为深入理解造沙和1轮次基酒风味差异形成的早期根源提供理论数据。

该研究构建180 ℃模拟油炸体系,旨在探究5种黄酮化合物在高温油脂中的抗氧化活性改变机制。结果显示,5种黄酮均表现出热不稳定性,随加热时间延长,含量与体系抗氧化活性均呈下降趋势,但未产生具有细胞毒性的物质。傅里叶变换红外光谱结果显示,在亚油酸中添加槲皮素和没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),在180 ℃条件下可有效抑制亚油酸双键断裂,还可能通过与脂肪酸或羰基化合物形成稳定的含有醚键(C—O—C)的产物抑制醛酮类物质生成。通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry / tandem mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS/MS)分析槲皮素降解产物,发现其与亚油酸氧化中间产物(分子质量88的C4短链醛/酮)发生迈克尔加成反应,生成分子质量约为390的羰基-苯酚加合物(m/z为389.002 0[M-H]^-)。综上,黄酮化合物可作为安全的油脂抗氧化剂,高温诱导的化学损耗和低抗氧化活性的羰基-苯酚加合物的生成是导致其在油脂体系中抗氧化活性衰减的主要机制。

为探究不同加热条件下梅花鹿腿肉品质及其肌原纤维蛋白的变化规律,对不同加热温度和加热时间下梅花鹿腿肉的剪切力、质构、蒸煮损失、微观结构及其肌原纤维蛋白的浊度、表面疏水性、羰基含量、总巯基含量以及二级结构进行测定和分析。结果表明,随着加热温度的上升和加热时间的延长,鹿腿肉剪切力、硬度、咀嚼性和胶黏性呈下降趋势,蒸煮损失显著上升;扫描电镜观察发现,加热会破坏肌肉组织结构的完整性,致使肌纤维收缩,肌纤维束间的孔隙增大,肌内膜与肌束膜破裂。肌原纤维蛋白的浊度和表面疏水性均在70 ℃时上升,而在90 ℃以上不断下降;蛋白质羰基含量持续上升,总巯基含量持续下降;傅里叶红外光谱显示,热处理可能促进β-转角的解构和β-折叠的生成。综上所述,加热会改变肌原纤维蛋白的特性和结构,并且对鹿腿肉的品质产生影响。

竹荪是一类高价值食用真菌,加强深加工产品开发对其资源综合利用和产业升级具有重要意义。该研究旨在系统评价布氏乳杆菌L-3、类谷糠乳杆菌L-7以及植物乳植杆菌4-18发酵对长裙竹荪浸提液的营养与风味品质的作用。采用高效液相色谱、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用等技术分析发酵前后长裙竹荪浸提液中还原糖、有机酸、总酚等营养成分及挥发性风味物质的变化。结果表明,3株乳酸菌均能显著提高竹荪浸提液中总酚、总蛋白及可滴定酸含量,降低还原糖含量,且植物乳植杆菌4-18提升能力最强。布氏乳杆菌L-3发酵显著提升总氨基酸和必需氨基酸含量(P<0.05),赖氨酸含量增幅达203%,而4-18发酵组总氨基酸含量降低33.1%。乳酸菌发酵降低醛类含量而增加醇、酯类物质含量,L-7富集苯乙醇(玫瑰香)和2-乙基己醇(果香),L-3组生成乳酸甲酯(奶油香),电子鼻与气相色谱-质谱分析表明其发酵液果香、烘烤香增强。综上,布氏乳杆菌L-3菌株发酵可显著优化竹荪营养组成,类谷糠乳杆菌L-7菌株发酵可提升风味丰富度,两者协同可为开发高附加值发酵竹荪益生菌饮料提供理论支撑与技术路径。

该研究旨在探究不同质量浓度的微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW)对小米辣采后贮藏品质及保鲜效果的影响。在(22±1) ℃贮藏条件下,设置了0、25、50、75、100 mg/L 5个SAEW质量浓度处理,系统分析了小米辣贮藏期间菌落总数、外观品质、营养成分及抗病相关防御酶活性的动态变化,并通过主成分分析进行综合评估。结果表明,75 mg/L处理可显著抑制微生物增长(抑制率9.91%),有效维持外观品质(腐烂指数显著降低,色泽、硬度保持良好,失重率降至2.17%),较好保留营养成分(抗坏血酸含量为对照组的1.04倍),并显著激活防御酶系统(过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性分别提升12.34%和15.57%,苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性亦显著提高)。主成分分析显示,75 mg/L处理组综合品质评分显著高于其他组。综上,75 mg/L SAEW处理通过协同抑制微生物繁殖和激活内源防御系统,有效延缓小米辣的采后品质劣变,为开发小米辣的高效绿色保鲜技术提供了重要的理论依据与实践参考。

该研究采用聚酰胺(polyamide,PA)/PA/耐高温流延聚丙烯(retortable cast polypropylene,RCPP)、Al₂O₃/PA/RCPP、PA/高阻隔胶黏剂(high barrier glue,HG)/RCPP这3种材料对即食白糯拇指玉米进行包装处理,并围绕白糯拇指玉米贮藏期间色泽、质构特征、失重率等指标变化探究不同包装材料对玉米贮藏品质的影响。结果表明,PA/PA/RCPP包装材料经灭菌后,吸水性、水蒸气透过量、氧气透过量显著高于另2种材料;3种材料包装的白糯拇指玉米贮藏期间表现出色差、硬度、胶黏性、失重率升高,含水量降低的品质变化,其中Al₂O₃/PA/RCPP包装玉米色泽变化最大,90 d时色差提升至贮藏15 d时的3.3倍;PA/PA/RCPP材料包装的玉米贮藏期内质构特性变化较大,贮藏90 d时硬度分别为PA/HG/RCPP、Al₂O₃/PA/RCPP包装玉米的2.04、1.83倍,胶黏性为两者的1.95、1.74倍,咀嚼性为两者的1.90、1.79倍;PA/HG/RCPP包装的玉米在失重率、含水量及感官评分方面均优于另2种包装处理。综合而言,PA/HG/RCPP包装的玉米贮藏品质最佳,该复合材料有望成为即食白糯拇指玉米包装材料的新选择。

抗生素相关性腹泻(antibiotic-associated diarrhea,AAD)是一种常见并发症,该研究旨在通过建立氨苄青霉素、万古霉素、新霉素、克林霉素诱导的小鼠腹泻模型,探究植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)KSFY01对AAD的防治效果,并初步探讨其作用机制。对模型小鼠进行KSFY01灌胃干预并与德氏乳杆菌保加利亚亚种(LB组)对照,通过检测小鼠一般体征、免疫器官指数、粪便评分、血清炎症因子水平、结肠组织病理学变化及肠道屏障功能指标,结合肠道菌群数据开展研究。结果显示,KSFY01可抑制抗生素所致脾脏指数升高和胸腺指数降低,缓解腹泻,降低粪便评分与含水量,改善小鼠体重变化;能降低血清中TNF-α、干扰素-γ(Interferon-gamma,IFN-γ)和IL-6含量,提升IL-10含量;减轻结肠炎性细胞浸润,抑制紧密连接蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)蛋白表达减少,降低小肠通透性;能恢复以厚壁菌门为优势菌种的正常菌群,降低有害菌相对丰度从而改善抗生素引发的肠道菌群失调,且效果优于LB组。植物乳植杆菌KSFY01为AAD的预防和治疗提供了新的潜在益生菌选择。

透明质酸(hyaluronic acid, HA)凭借其良好的生物活性与成熟的发酵工艺,已成为食品、化妆品及医药等多个领域中广泛应用的原料之一。尽管HA被证实对皮肤健康具有显著的促进作用,但其通过细胞间相互作用抵御皮肤缺氧损伤的作用机制尚不明确。该研究采用4种不同分子质量HA预处理成纤维细胞制备条件培养基(HA-conditioned medium, HA-CM),并进一步评估HA-CM对角质形成细胞缺氧损伤的改善作用。结果表明,低分子质量HA2(30.8 kDa)在促进成纤维细胞分泌转化生长因子-β1(transforming growth factor-beta 1, TGF-β1)与血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF),以及抑制白细胞介素-1α(interleukin-1 alpha, IL-1α)释放方面,显示出最强的效应。此外,HA2-CM对缺氧损伤HaCaT细胞的保护作用最为显著,表现为活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平降低,肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)分泌减少以及细胞凋亡率下降。上述结果表明HA通过重塑成纤维细胞的分泌表型,以TGF-β1/VEGF为关键旁分泌媒介,协同激活核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)/血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1, HO-1)通路的抗氧化作用,从而阐释了其对皮肤缺氧损伤进行多靶点调控的机制。该文为综合利用透明质酸开发高附加值的食品指明了方向,也为基于分子质量精准设计的抗缺氧干预策略提供了重要参考。

为了降低大鲵尾的腥味,该研究利用迷迭香提取物对大鲵尾进行脱腥处理,在此基础上,通过Box-Behnken响应面实验进一步优化了脱腥工艺的相关参数,并利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography ion migration spectroscopy,GC-IMS)分析了大鲵尾脱腥前后挥发性成分的变化。结果表明,对大鲵尾脱腥的最佳工艺参数为迷迭香提取物质量分数0.14%、浸泡时间44 min、料液比1∶3.7(g∶mL),感官腥味显著降低。利用GC-IMS共鉴定出22种挥发性成分,包括醛类、醇类、酮类、烯类和烷类化合物。脱腥前,醛类物质占比最高,其中正戊醛、1-己醛等关键腥味物质含量较高;脱腥后,醛类含量降低,同时酮类和烯类物质含量增加,赋予大鲵尾部果香、奶油香等愉悦风味。通过相对气味活度值和正交偏最小二乘判别分析筛选出6种关键风味物质,其中1-己醛、正戊醛等是脱腥前的关键腥味物质,而β-蒎烯、δ-3-顺式肉桂烯和3-甲基-1-丁醇是脱腥后的特征风味成分。这些结果为大鲵尾脱腥和今后开发利用提供了一定参考。

该文通过水蒸气蒸馏法提取紫苏与生姜精油,系统评价其复配体系的抑菌活性、抗氧化能力及精油成分变化。采用滤纸片扩散法、微量稀释法测定其抑菌活性,筛选出最优复配比例1∶2(体积比),通过DPPH自由基清除实验测定其抗氧化活性,并利用GC-MS分析精油化学成分变化。结果表明,紫苏-生姜精油以体积比1∶2复配时,对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella)、白色念珠菌(Candida albicans)的抑菌圈直径达18.29~20.24 mm(高度敏感),最小抑菌浓度显著低于单一精油,分级抑菌浓度指数表明其对多数菌种呈协同作用。复配后DPPH自由基清除率在4.0 mg/mL时达81.20%,相当于同质量浓度维生素C溶液的92.34%;GC-MS分析显示复配精油中β-石竹烯、α-姜烯等活性成分相对含量显著升高。复配精油通过成分协同显著增强了抑菌功能,并展现出良好的抗氧化能力,研究结果可为开发天然绿色防腐剂提供理论依据。

为提高高盐稀态酱油发酵的品质,该研究使用干酵母粉酶解制备酵母蛋白水解物,并将酶解效果较佳的风味蛋白酶水解物(Y1)、中性蛋白酶水解物(Y2)及二者复合酶水解物(Y3)作为外源添加物应用于高盐稀态酱油发酵中,探究酵母蛋白水解物对酱油发酵特性的影响。结果表明,添加酵母蛋白水解物的酱油理化指标均有所提高,其中样品Y3氨基酸态氮相比对照组提升了13.83%,鲜味氨基酸提升了22.23%。通过GC-MS技术对酱油进行分析,共检测出68种挥发性风味物质,添加水解物的组别在其种类和含量上均有所提升,含量相比对照组分别提升了22.26%、22.45%、39.39%。感官评价结果显示,添加酵母蛋白水解物使酱油的感官总分均有所提高,其中Y3在香气和滋味的评分上比对照组分别提升了31.57%、24.14%。微生物多样性结果显示,3组处理组中葡萄球菌属和魏斯氏菌属比例有所提高,菌群结构得到优化。该研究结果表明添加酵母蛋白水解物对酱油促发酵及品质均有不同程度的提升,尤其是Y3。

该研究以65 ℃/5 min热杀菌条件为研究对象,系统评估其对朝鲜族传统米酒关键香气物质的影响,并探讨外源亮氨酸添加在香气恢复中的作用机制。通过定量描述性感官分析,气相色谱-嗅闻联用(gas chromatography-olfactometry,GC-O)、香气活性值(odor activity value,OAV)计算以及香气重组/缺失实验,解析了关键香气组分;结合GC-MS与正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)筛选差异标志物,并监测氨基酸与有机酸变化。结果表明,热杀菌导致果香属性显著下降(P<0.01),己酸乙酯和丁酸异戊酯被确认为风味劣变的核心驱动因子,亮氨酸在处理过程中显著降解,其与酯类损失呈正相关,代谢通路推演显示其可通过异戊醇途径参与高级酯合成。外源添加200 mg/L亮氨酸显著恢复了关键酯类含量,并使果香属性评分提升47.6%(P<0.001)。多维结果[GC-O、OAV、重组试验、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)、GC-MS、OPLS-DA]高度一致,构建了“氨基酸降解-酯类减少-香气下降”的完整验证流程,该研究揭示了热杀菌诱导米酒香气劣变的分子机制,并提出基于前体补偿的品质恢复策略,为传统发酵酒的产业化与温和杀菌工艺优化提供理论依据和技术路径。

为明确不同种系木槿植物花朵挥发性成分的差异,采用顶空固相微萃取(head space solid-phase micro-extraction, HS-SPME)与全二维气相色谱质谱技术(comprehensive two-dimensional gas chromatography mass spectrometry, GC×GC-MS)结合电子鼻对3种木槿属植物(木槿、朱槿、玫瑰茄)花朵浸膏的挥发性成分进行了检测;通过感官评价,结合正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA)、变量重要性投影(variable importance in projection, VIP)、相对气味活度值(relative odor activity value, ROAV)等方法剖析了关键差异性香气成分。结果表明,从MJH、ZJH、MGH 3种浸膏中分别提取出56、68、59种挥发性成分。感官评价和电子鼻结果显示不同浸膏的香气存在差异性,MJH浸膏的花香、果香较突出,ZJH浸膏的蜡脂香明显,MGH浸膏具有焦甜香气与独有的山楂样果香;通过OPLS-DA结合VIP值和ROAV筛选出15种关键差异挥发性成分,包括糠醛、5-甲基糠醛、苯甲醛、壬酸乙酯等,Pearson相关性分析表明关键差异挥发性成分共同组成MJH浸膏与ZJH浸膏花香和果香属性,MGH浸膏焦甜香与果香属性。该研究明确了不同种系木槿植物花朵浸膏挥发性成分及香气特征差异,为制备开发木槿属植物花朵香料提供理论支撑。

为实现酒类食品中66种添加剂的同时测定,该研究建立了一种基于超高效液相色谱-串联质谱(ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)的高通量分析方法。酒类样品经氮气吹处理后;以甲醇-乙腈(体积比1∶1)和5 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相,采用电喷雾正/负离子切换及动态多反应监测模式,基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明,66种添加剂在设定的浓度范围内线性关系良好(r>0.999);加标平均回收率为62.6%～117.2%,精密度为0.2%～9.5%,检出限为0.02~0.1 mg/L,定量限为0.04~0.2 mg/L。实际样品分析结果显示,在283批白酒中检出了8种甜味剂、2种防腐剂,63.3%的散装白酒中检出2种及以上甜味剂;16批配制酒中检出添加剂种类与标签标识不一致。该方法具有通量高、重现性好、灵敏度高、分析速度快的优势,可满足酒类食品中66种添加剂的快速测定要求;与现有检测方法相比,该方法显著提高了酒类食品中添加剂监测的检测效率和覆盖率,可为酒类食品质量控制、添加剂风险监测提供可靠的技术支持。

基于茶叶中吡咯里西啶类生物碱(pyrrolizidine alkaloids,PAs)污染引发的食品安全风险,该研究建立了一种超高效液相色谱-串联质谱同时检测茶叶中31种PAs及PAs氮氧化物(PAs N-oxides,PANOs) 的高灵敏度、高通量检测方法。样品经酸化乙醇溶液提取结合PXC(Phase Extraction Cartridges)固相萃取柱净化,有效消除了茶叶基质中多酚、色素及生物碱的干扰;选用Agilent Eclipse Plus C18色谱柱,梯度洗脱程序的流动相为甲醇、含5 mmol/L甲酸铵的0.1%(体积分数)甲酸水,在正离子多反应监测模式下检测;基质匹配外标法定量。31种PAs在浓度范围内相关系数r²＞0.997;定量限为0.2~2 μg/kg;检出限为0.06~0.66 μg/kg;低、中、高3个加标水平下的平均回收率为60.4%~101.6%;相对标准偏差为0.1%~6.0%。研究表明该方法具有良好的准确度与精密度,适用于茶叶中多种PAs及PANOs的同时检测。

为了研究腐乳源雅致放射毛霉QF03制作的霉菌干酪的挥发性物质特征,该研究以市售卡门贝尔干酪为对照组,以成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪为实验组,采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectroscopy,HS-SPME-GC-MS)和峰面积归一法进行挥发性物质的定性和定量,采用化学计量学[偏最小二乘法判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)、正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least-squares discriminant analysis,OPLS-DA)]基于挥发性物质的相对含量对3组样品进行差异分析,并以投影重要性变量(variable important for the projection,VIP)＞1、r＞0.5和差异倍数(fold change,FC)＞2(或＜0.5)为标准筛选样品间的差异挥发性物质。挥发性物质的差异分析结果表明,市售卡门贝尔干酪与成熟14 d、成熟35 d的雅致放射毛霉干酪在挥发性物质的组成及相对含量上均存在差异;而成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的挥发性物质虽在组成上相似但在相对含量上存在差异。市售卡门贝尔干酪的主要挥发性物质是酮类物质、醇类物质和酸类物质,相对含量分别为50.90%、22.89%和22.75%。成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的主要挥发性物质均是酸类物质,相对含量分别为86.74%和91.42%。PLS-DA和OPLS-DA的结果表明,基于挥发性物质可有效地区分3组样品。根据筛选标准,市售卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质为己酸、十二酸、戊酸、辛酸、正癸酸、苯甲醛、2-庚酮和乙偶姻;成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质为苯甲酸、戊酸、乙醇、苯甲醇、丁酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。该研究从挥发性物质的层面证明了雅致放射毛霉干酪区别于市售卡门贝尔干酪,可为其分类、工艺优化和风味调控提供参考依据。

为探究不同水质对苦荞茶茶汤香气的影响,该研究采用感官定量描述法(quantitative descriptive analysis,QDA)与顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术联用,并结合水质理化性质分析,对4种水(自来水T1、卓玛泉水T2、农夫山泉水T3、娃哈哈纯净水T4)冲泡的苦荞茶挥发性成分进行综合解析。结果表明,不同水质对茶汤品质影响较大,茶汤的pH值均下降,电导率均明显升高,矿质元素的含量均增加,尤其在滋味与香气品质上,T4组茶汤醇厚饱满,麦香、焦香与甜香特征表现最为突出。采用GC-MS技术对不同水质茶汤的香气成分进行定性定量检测分析。结果表明,不同茶汤香气成分的组成相似,但具体的含量略有不同。4种茶汤中共检测出61种香气成分,基于P＜0.05且变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值大于1,进一步筛选到与茶汤香气品质相关的27种香气成分,其中醇类3种、醛类2种、酮类3种、酯类4种、含N化合物2种、吡嗪类8种、烷烃类4种和酚类1种,主要香气成分为酯类和吡嗪类。娃哈哈纯净水在提升多种关键烘焙香和花果香化合物的溶出方面表现最佳。相比之下,农夫山泉等天然矿泉水在萃取多种风味物质上效率较低,且存在较高的外源性化学物(如双酚A)迁移风险。因此,可选用纯净水或低矿化度的软水作为此苦荞茶的最佳冲泡用水,研究结果有助于阐明水质对苦荞茶品质特征和香气成分的影响,为苦荞茶饮料产品研发提供科学依据。

该文研究陈皮经米泔水漂制处理前后其挥发性成分与气味及滋味的动态变化规律。采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction, HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)对米泔水漂陈皮挥发性成分分析,并结合电子鼻、电子舌2种智能感官技术对“气味-滋味”进行分析。以变量重要性投影(variable importance projection, VIP)值>1、P<0.05为标准筛选差异性成分,origin软件绘制雷达图、指纹图谱、Pearson相关性分析。从陈皮(Citri Reticulatae Pericarpium, CRP)及米泔水漂陈皮(MGCRP)中共鉴定出135个挥发性成分,其中CRP检出成分132个、MGCRP检出成分131个,并筛选出乙酸橙花酯、β-榄香烯、β-石竹烯、(E)-β-金合欢烯等17个差异性成分;电子鼻筛选出6种差异性传感器;电子舌筛选出4种差异性滋味为甜、苦、涩、咸;HS-SPEM-GC-MS、电子鼻和电子舌技术结合多元统计分析可较好地区分CRP与MGCRP,对MGCRP的鉴别和质量评价具有一定指导意义。

谷氨酸是自然界含量最多的氨基酸之一,不仅参与组成生命体蛋白质,还是代谢网络上的中心节点物质,而谷氨酸及其衍生物(谷胱甘肽,L-茶氨酸,γ-氨基丁酸,谷氨酰胺,γ-聚谷氨酸)作为高值化生物制品被应用于食品、医药、农业和材料领域。随着合成生物学与系统代谢工程的发展,近年来,谷氨酸及其衍生物的生物合成技术已经不断产生突破。该文聚焦生物合成谷氨酸及其衍生物,系统梳理最新的重要研究进展,为相关领域的科研与产业化提供参考依据,对谷氨酸及其衍生物的发展前景进行展望。

食用菌乳酸发酵饮料因其独特的风味和潜在的健康益处而越来越受消费者欢迎。与发酵前相比,经乳酸菌发酵的食用菌饮料整体品质有显著提升。乳酸菌是食用菌乳酸发酵饮料中产生独特风味成分的主体,这些风味成分包括醇类、酮类、醛类、酯类、有机酸、氨基酸和核苷酸等,共同赋予饮料复杂的口味。此外,发酵过程增强了食用菌饮料的生物活性,使其具有抗氧化、调节肠道菌群、增强免疫力等潜在健康益处。该文综述了食用菌乳酸发酵饮料的工艺优化、乳酸菌发酵对饮料风味的修饰作用、对生物活性的影响,强调了乳酸菌在塑造发酵食用菌饮料独特口感中所起的作用,讨论了食用菌乳酸发酵饮料的潜在健康益处。此外,还探讨了该领域未来的发展前景与挑战,旨在为提升食用菌乳酸发酵饮料风味与健康品质提供参考。

浓缩技术在果汁行业占据着至关重要的地位,而浓缩技术的选择和电能消耗以及果汁的品质特性息息相关。该文主要对多种浓缩技术(冷冻浓缩、真空热浓缩、气体水合物浓缩、膜浓缩)的浓缩原理及特点进行了综述,系统归纳和总结这些浓缩技术在果汁加工以及品质保护方面的应用现状,深入探讨不同浓缩技术在果汁加工的优缺点,并梳理国内外在该领域的研究进展。尤其是,二氧化碳水合物浓缩是一种新型的果汁低温浓缩技术,因其低温隔氧特性,具有能较好保护果汁品质、挥发性成分等优点,同时高压二氧化碳对微生物有一定的致死作用,近年来被国内外重点关注。此外,该文还对未来的研究方向进行了展望,旨在为果汁加工行业的技术应用提供有益的借鉴。

水产品水分含量是决定其品质的重要因素,加工及贮藏过程中水分流失不仅影响水产品的食用品质和营养价值,还会降低其经济效益。解决水分流失问题,提高其持水力是水产品加工中至关重要的环节。该文分析了水产品持水机理及失水影响因素,总结了水产品各类保水技术,重点介绍了化学保水技术、物理保水技术和生物保水技术各自保水机理和应用现状,并对各类保水技术的优缺点进行了总结分析和展望,以期为水产品的高效保水和品质优化提供研究参考。

蜂蜜真伪评估与品质鉴定是保障食品安全和消费者权益的重要环节。传统检测方法为蜂蜜质量监测建立了重要的技术基础,但仍存在样品前处理繁琐和分辨率低等限制。随着分析需求的不断提升,人工智能与模式识别技术的发展,激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)凭借其广泛的检测范围、高灵敏度和高空间分辨率等优势,结合机器学习(machine learning,ML)可原位解析蜂蜜中目标分子的元素组成,为鉴别蜂蜜质量提供关键的依据。该文系统综述了LIBS在蜂蜜掺假鉴定中的创新应用,分析了各种光谱预处理和光谱数据建模方法在LIBS数据处理中的适用性,并对其应用前景和研究趋势进行了展望。

白地霉(Geotrichum candidum)作为一种重要的多功能工业微生物,不仅具备多样高效的代谢特性及酶系合成能力,还在生物资源开发、环境修复与高附加值产物合成中展现出多维度应用潜力。一方面,其分泌的酶类在食品工业、生物技术、环境保护和生物医学领域发挥着独特的作用。另一方面,菌体自身作为单细胞蛋白来源,可替代传统动植物蛋白用于饲料或功能性食品开发。此外,G.candidum在合成抗菌肽、有机酸等生物活性物质及吸附重金属离子等领域的研究扩展了其在医药与环保中的应用场景。该文系统探讨了G.candidum的生物学特性及其在食品工业、生物技术、环境保护和生物医学领域的创新应用,以期推动其从实验研究向绿色生物制造的产业化跨越。