α-L-鼠李糖苷酶在食品工业和生物医药领域具有重要应用价值。但目前针对青霉属来源α-L-鼠李糖苷酶的结构与功能研究较少。该研究利用多种生物信息学技术,分析了136个青霉属来源的α-L-鼠李糖苷酶序列和蛋白质结构。结果表明该酶大多为酸性、亲水且相对稳定的蛋白,氨基酸数目为201~1 310,分子质量为22.19~143.57 kDa,均呈现显著差异性。亚细胞定位预测显示69.85%的酶定位于分泌途径区域,其中53个定位于质膜,42个定位于细胞外,41个含有典型N端信号肽。系统进化分析显示扩展青霉(Penicillium expansum)来源的α-L-鼠李糖苷酶基因数量显著多于其他青霉种属,并且具有一定样本代表性。保守性分析显示Motif 4和Motif 8是高度保守基序,Bac_rhamnosid6H和Bac_rhamnosid6H superfamily结构域为关键结构域。磷酸化位点预测表明该酶的磷酸化位点以丝氨酸为主(占比58.20%)。蛋白相互作用及空间结构分析表明,该酶与肾上腺皮质铁氧还蛋白有显著相互作用,二级结构中无规则卷曲占比最高(39.09%~49.85%),三级结构主要包含C端结构域和6型发夹糖苷酶结构域。该研究为进一步深入研究α-L-鼠李糖苷酶的结构和生物学功能提供了理论基础。

L-苯丙氨酸作为重要的食品与医药中间体,其生物合成效率的提升对产业发展具有重要意义。该研究以大肠杆菌(Escherichia coli)W3110为底盘菌株,通过系统性代谢工程改造L-苯丙氨酸的生物合成路径。首先通过敲除lacI和tyrR调控基因解除代谢抑制,并过表达抗反馈抑制的aroG^fbr强化DAHP合成前体;随后失活csrA和poxB基因调控碳代谢流,实现生物量与底物利用效率的同步提升;接下来整合pheA^fbr、ilvE及芳香族合成路径关键基因(aroB/D/K/C),同时敲除竞争途径基因ydiB,构建优化的中心代谢网络;最终通过整合转运蛋白编码基因yddG,敲除aroP强化产物分泌能力,构建工程菌株M13。逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)分析量化了代谢改造后相关基因的mRNA丰度。在5 L发酵体系中,M13菌株经60 h分批补料发酵,L-苯丙氨酸产量达到62.7 g/L,糖酸转化率达22.3%。该研究揭示了代谢改造顺序对L-苯丙氨酸合成的作用机制,RT-PCR手段阐明了基因工程策略对代谢通路的调控效应,为突破L-苯丙氨酸生物合成瓶颈提供了数据支持,更为其他芳香族氨基酸及其衍生物的高产菌株开发提供参考。

该研究聚焦于乳糖酶底物通道的结构特征及其对催化性能的影响,旨在通过底物通道工程策略提升酶的催化效率。通过分子对接和计算模拟,系统解析了环状芽胞杆菌(Bacillus circulans)来源乳糖酶BglD的底物通道结构,鉴定出由V342、I375、R376、V377、I398、Y529和F591组成的关键瓶颈区域。在对这些氨基酸残基进行模拟饱和突变分析后,确定V377S突变能有效扩大底物通道T2的瓶颈半径(增加11.68%),并改善与底物的结合亲和力。实验验证表明,V377S突变体比酶活力提高17.95%,K_m值降低27.96%,k_cat值提高53.10%,催化效率(k_cat/K_m)提升109.52%。在低聚半乳糖(galactooligosaccharide,GOS)合成过程中,该突变体催化底物乳糖的转化率提高15.38%,底物消耗率增加5.41%,GOS生成速率最高提升28.33%。研究不仅证实了底物通道结构对乳糖酶催化性能的关键影响,也为开发高效GOS生物制备工艺提供了新型酶分子,特别适用于低乳糖浓度应用场景。该研究所建立的通道工程策略可为相关糖苷水解酶的改造提供理论指导和技术支持。

随着深度学习的快速发展,ProteinMPNN等蛋白质设计工具应运而生,结合分子动力学模拟可高效优化酶的性能。该研究以谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase, GAD)为靶标,首先结合其进化信息和结构信息,利用ProteinMPNN设计了30个GAD突变体(Mut1~Mut30)。随后使用AlphaFold2构建突变体的三维结构,在310、320 K条件下进行分子模拟,基于均方根偏差值评估突变体结构稳定性,筛选出高稳定性突变体Mut12。最后在350、310 K的温度下对Mut12模拟300 ns来探究其热稳定性和底物结合能力。结果表明,Mut12在350 K高温下仍具良好结构稳定性,且结合能较野生型提高约22%。机制分析显示D28P、K34P突变增强了N端结构刚性,有助于与活性中心协同形成更契合底物的结合口袋。该研究为高性能酶的理性设计与工业应用提供了新策略和理论支持。

马赛菌(Massilia puerhi sp.nov.,SJY3^T)是1株从景迈山普洱茶窖藏土分离获得的具有潜在有机物降解能力的细菌。为深入研究该菌株的代谢潜力及在茶叶贮藏发酵过程中的作用机制,采用Illumina PE150高通量测序平台对其基因组进行测序与功能注释分析。结果显示,该菌株基因组总长度为5 965 570 bp,GC含量为66.77%,共预测到5 220个编码基因,编码区总长度为5 243 352 bp,占基因组总长的87.89%,平均基因长度为1 004 bp。基因功能注释结果表明,GO数据库中共鉴定出61个与氧化还原酶活性相关的基因;Cluster of Orthologics Groups(COG)数据库中注释到54个与物质降解功能相关的基因;KEGG数据库分析显示,该菌株基因组中包含参与脂肪酸、嘌呤、苯乙酸酯及苯甲酸等代谢通路的关键功能基因。研究表明,Massilia puerhi SJY3^T具备较强的碳源代谢及有机物转化能力,可能在维持普洱茶窖藏环境微生物生态平衡、促进茶叶化学成分转化方面发挥重要作用。该研究为深入理解其生态功能提供了理论依据,同时也为优化普洱茶贮藏发酵工艺与提升茶叶品质提供了科学支撑。

后生元在加工稳定性、贮藏稳定性及食用安全性方面优于活菌及其合生元。滇黄精(Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)是我国传统药食同源植物,其富含的黄精多糖(Polygonatum kingianum polysaccharides, PKP)不仅自身具有降糖降脂的生物活性,还可作为益生菌的优质碳源。该研究将PKP与一株源自健康人粪便且具有显著抗炎效果的罗伊氏粘液乳杆菌WX-94(Limosilactobacillus reuteri WX-94)共培养,经灭活后制备后生元(PKP-L.reuteri),系统评价其对长期高脂高蔗糖饮食诱导的大鼠认知功能障碍的改善作用及机制。结果显示,经过8周干预,PKP-L.reuteri 能有效缓解HFHS饮食导致的大鼠认知功能下降、海马区炎症浸润及尼氏体损伤,显著改善脂代谢紊乱,降低海马中炎症因子(IL-6、TNF-α、IL-1β)和脂多糖水平,同时提高超氧化物歧化酶和还原型谷胱甘肽含量,减轻脑组织氧化应激损伤,其效果优于合生元(PKP +L.reuteri)及基于MRS培养基的后生元(MRS-L.reuteri)。此外,PKP-L.reuteri显著抑制海马区Toll样受体4(TLR4)、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、髓样分化因子88(MyD88)基因表达,并提升脑源性神经营养因子(BDNF)水平,还可重塑肠道菌群结构,提高乳杆菌属、鼠李糖乳酪杆菌、普雷沃菌属和格氏乳杆菌等有益菌丰度,降低螺杆菌属和颤螺菌属等条件致病菌比例,促进短链脂肪酸(尤其是丁酸和丙酸)生成。相关性分析表明,PKP-L.reuteri对肠道菌群与代谢产物的调节与行为学及海马指标显著相关。研究揭示了黄精多糖协同罗伊氏粘液乳杆菌后生元在改善西式饮食诱导认知障碍方面的潜力,并证实了黄精多糖增强罗伊氏粘液乳杆菌通过抑制TLR4/NLRP3/MyD88信号通路改善脑源性神经营养因子,重塑肠道菌群并提升短链脂肪酸含量发挥的调控肠脑轴改善认知障碍的功效,为认知健康的营养干预策略提供了新思路。

为了探究柑橘多酚(citrus polyphenol,CP)提取物对酒精性肝损伤(alcoholic liver injury,ALI)的影响,该文以柑橘为原材料提取CP,通过连续灌胃56°红星二锅头21 d,建立小鼠ALI模型。检测小鼠体重、肝脏指数、血清和肝脏生化指标以及病理变化。结果表明,相较于模型组,CP干预后中、高剂量组肝脏指数水平显著下降(P<0.05);CP高剂量组甘油三酯、总胆固醇、谷草转氨酶、谷丙转氨酶含量极显著下降(P<0.01);病理学结果表明,CP可减轻酒精诱导的肝细胞损伤;CP高剂量组超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶含量极显著升高(P<0.01);CP高剂量组细胞炎症因子IL-6、IL-β、TNF-α含量极显著下降(P<0.01)。综上所述,CP能够通过降低肝脏指数、肝脏脂质代谢水平、转氨酶水平和炎症因子水平,提高抗氧化能力来有效改善ALI,故CP是对ALI具有保护作用的优质天然产物,研究结果可为开发新的护肝产品提供理论依据。

探讨植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum, LP)对Th9细胞分化的调控作用及其在糖尿病相关甲状腺疾病中的潜在免疫调节作用,并初步探索其可能涉及的STING-NLRP3信号通路。分离小鼠脾脏CD4⁺初始T细胞,用TGF-β1和IL-4诱导分化为Th9细胞,设立对照组和LP干预组,培养48 h。采用流式细胞术检测Th9细胞比例;通过RT-PCR和Western Blot检测PU.1、IL-9、STING、NLRP3及其下游分子的mRNA和蛋白表达。构建2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)和甲状腺结节(thyroid nodule,TN)小鼠模型,给予LP干预,检测血清炎症因子水平、Th9细胞比例以及STING-NLRP3信号通路相关分子表达变化。LP干预可显著抑制体外诱导的Th9细胞中IL-9的表达(P<0.01),同时降低STING和NLRP3蛋白表达水平(P<0.01)。LP通过下调STING表达,抑制NLRP3炎症小体的活化,进而减少IL-1β的产生,最终影响Th9细胞分化及IL-9的分泌。在T2DM合并TN小鼠模型中,LP干预可降低血清中促炎因子水平,减少脾脏组织中Th9细胞比例(P<0.01),并通过调节STING-NLRP3信号轴减轻甲状腺组织炎症反应。L. plantarum可抑制Th9细胞分化及功能,减轻糖尿病相关甲状腺疾病的炎症反应,这一作用可能与STING-NLRP3信号通路的调节有关,为相关疾病的防治提供新的潜在靶点。

优化老年人营养供给策略,需深入理解食物结构对消化行为的影响。然而,针对阴离子型膳食纤维调控乳制品蛋白质在老年胃肠环境下凝乳与水解特性的研究仍较少。该研究基于体外模拟老年胃肠条件,系统探讨了海藻酸钠(sodium alginate,SA)对牛奶蛋白消化过程的影响,重点分析其对胃内凝乳形成、流变特性及蛋白水解动力学的调节作用。实验设置对照组及添加5、10、15、20 mg/mL SA组进行比较。结果显示,0~15 mg/mL SA可通过降低凝乳质量和粒径及体系黏度,促进碎片化凝乳形成,从而增强酶的扩散性,使蛋白水解率随质量浓度升高显著增加(对照组:29.31%,SA-Milk-15:39.50%)。当SA质量浓度增至20 mg/mL时,黏度升高限制了酶-底物接触,水解率下降(32.64%)。综合表明,适量SA有助于提高牛奶蛋白消化效率,15 mg/mL时效果最佳。该结果为开发适宜老年人食用的高纤维乳制品配方提供了理论依据。

为探究地域因素对高温大曲品质的影响,该研究采用纯培养、PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序和常规理化分析技术对泸州和济宁地区高温大曲样品的可培养微生物、细菌群落结构和品质指标进行了比较分析。纯培养分析表明,乳酸菌仅在采集自泸州地区的高温大曲中分离得到,而蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、酸居芽孢杆菌(Bacillus acidicola)、南中国海芽胞杆菌(Bacillus australimaris)和副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)仅在采集自济宁地区的高温大曲中分离得到。PacBio SMRT测序结果表明,2个地区高温大曲样品细菌群落结构均存在显著差异(P<0.05),泸州地区高温大曲样品主要以腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)、鸡葡萄球菌(Staphylococcus gallinarum)和热乳芽孢杆菌(Bacillus thermolactis)为主,平均相对含量分别为12.25%、11.55%和10.29%,而济宁地区高温大曲样品主要以血液克罗彭施泰特氏菌(Kroppenstedtia sanguinis)为主,平均相对含量为30.44%。品质指标检测结果显示,泸州地区高温大曲样品的曲皮硬度、曲心硬度、a^*值、b^*值、不易流动水含量和灰分显著偏高(P<0.05),而济宁地区高温大曲样品结合水含量、发酵力和淀粉含量显著偏高(P<0.05)。相关性分析结果表明,大曲优势菌细菌种与品质指标之间存在显著关联性(P<0.05)。该研究通过分析不同地区细菌群落结构、可培养微生物和品质指标的差异,为提升高温大曲生产质量和白酒品质具有重要意义。

该研究采用宏基因组测序技术对5个地区黑色高温大曲中微生物结构和功能进行了解析,明确了高温大曲中芽孢杆菌类群的构成,同时对优势芽孢杆菌的最佳分离培养基和温度进行了筛选。宏基因组测序结果表明,芽孢杆菌属(Bacillus)是黑色高温大曲中主要的微生物菌属之一,平均相对含量4.89%,地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为占比最多的芽孢杆菌菌种,平均相对含量为2.20%;通过解析大曲中微生物的代谢通路发现,黑色高温大曲中好氧微生物的生长代谢较为活跃,有利于风味及风味前体物质的产生;通过纯培养技术发现,大曲中可培养芽孢杆菌分别隶属于B.licheniformis和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),占比分别为94%和6%;在对大曲中B.licheniformis进行分离时发现,45 ℃和50 ℃的培养温度下分别得到了20个和25个分离株,营养琼脂培养基(nutrient agar,NA)和胰蛋白酶大豆琼脂培养基(tryptic soy agar,TSA)+5%马血清(体积分数,下同)的培养基分别得到了16个和18个分离株。由此可见,B.licheniformis是不同地区黑色高温大曲中占比最高的芽孢杆菌菌株,且其在45 ℃和50 ℃的培养温度以及NA和TSA+5%马血清的培养基条件下易被分离。

大曲断面颜色及香气呈现是传统质量评价的重要指标,但其形成机制尚不明确。该文以中高温大曲断面红菌斑(RJB)、黑菌斑(BJB)及常规曲心(CG)为研究对象,采用高通量测序和GC-MS技术比较其微生物群落与风味组成差异。结果发现,RJB中优势菌群为泛菌属、葡萄球菌属和嗜热子囊菌属,其中,嗜热子囊菌属中的 Thermoascus aurantiacus 可能是形成RJB的关键微生物;BJB中优势菌群以高温放线菌属为主,链霉菌属可能与BJB形成相关。挥发性物质中,CG中酸类、醇类化合物总含量显著高于RJB和BJB(P＜0.05),RJB中酯类、吡嗪类化合物含量较高,BJB中的挥发性风味物质总含量最低。该研究解析了大曲断面RJB和BJB的微生物群落与挥发性风味组成特征,为完善大曲质量评价体系提供了理论依据。

通过对浓香型白酒新、老窖池发酵周期内糟醅取样分析理化指标及微生物群落演替差异性,并分析阐明新、老窖池糟醅中优势微生物的相关性,理化指标与优势微生物的相关性。结果表明,新、老窖池发酵糟醅理化指标变化规律较为相近;老窖池糟醅中细菌和真菌菌群的多样性均低于新窖池;新、老窖池糟醅中真菌群落结构及演替规律存在差异,而细菌群落相似;乳杆菌属(Lactobacillus)是新、老窖池糟醅发酵过程中的优势细菌属,嗜热真菌属(Thermomyces)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)是发酵前中期的优势真菌属,担子菌酵母属(Apiotrichum)在发酵后期更具优势;另外,相关性分析表明老窖池糟醅优势微生物间的相互作用较新窖池更加紧密,新窖糟醅发酵过程中的理化指标对真菌群落的影响较小,而老窖反之。

为应对国内酿酒高粱价格上涨导致的酒企成本压力,探究价格较低的澳洲高粱作为白酒酿造粮的可能性,该研究系统对比了2种澳洲高粱(AGL1、AGL2)与东北高粱(DGL)的籽粒特性、理化指标以及淀粉功能。结果显示,AGL1与AGL2粒大饱满,DGL粒小紧实。理化性质上,DGL水分含量(15.32%)、单宁含量(1.12%)及支链淀粉含量(48.46%)较高;AGL1蛋白质(10.14%)和脂肪(2.88%)较高;AGL2粗纤维(3.02%)、灰分(1.67%)和直链淀粉(28.84%)较高。淀粉特性方面,DGL持水力最高(110.75%),AGL2透光率(7.32%)和溶解度(29.52%)最优;微观结构显示DGL颗粒中等凹陷多,AGL1多凹面,AGL2小紧密。糊化特性中,AGL1峰值黏度(990.70 cP)和糊化温度(89.40 ℃)最高,DGL衰减值最大(306.18 cP)热稳定性最差,AGL2回生值最高(186.66 cP)更易老化。三者均为A型晶体,AGL2结晶度(25.59%)和糊化热焓(8.65 J/g)最高,红外峰强显著。主成分分析证实AGL1与AGL2特性相近,与DGL差异显著,AGL1以3.10的得分位列第一。该研究为利用低成本澳洲高粱替代原料、优化工艺及提升白酒品质提供了一定的科学依据。

为探究乳酸对葡萄酒品质的影响,该文以赤霞珠葡萄为原料,在4个发酵时期添加梯度含量的乳酸,通过对葡萄酒基础理化指标、CIELab参数、花色苷含量、挥发性香气物质进行测定,并进行感官品鉴分析,综合考虑所有参数,最终确定发酵过程中乳酸添加时期和添加量,以获得较高品质的葡萄酒。结果表明,乳酸的添加使多组出现发酵滞后现象,添加酸的时期越晚,成品酒中的乳酸含量越高,总酸含量也越高,酸度保持越好。通过CIELab参数分析,酒样B_1.5的颜色最鲜亮,酒样A_1.5次之。花色苷总含量最高的为酒样A_1.5(333.41 mg/L)。B_1.5总花色苷含量次之(292.92 mg/L),酒样D₂中总花色苷含量最低,仅有159.77 mg/L,比对照组总花色苷含量(286.25 mg/L)少了44.18%,可见越早添加乳酸,护色效果越好。相关性分析表明,CIELab参数指标之间有着显著相关性,与各单体花色苷含量之间也存在显著相关性。GC-MS分析表明,乳酸的添加可以提高酒样A_1.5和B_1.5中香气物质的含量。对酒样进行感官分析,酒样B_1.5相对得分最高,在香气和味感上表现出较好的喜爱程度。综上,实验组B_1.5的葡萄酒质量最好,即在起酵时添加1.5 g/L乳酸可以获得较高品质的葡萄酒,通过精准的乳酸调控,可为葡萄酒品质控制提供科学依据。

为研究不同负载量对‘马瑟兰’葡萄代谢产物的影响,采用超高效液相色谱串联质谱技术对5种负载量处理的葡萄样本进行了广靶向代谢组学分析。处理组包括:未进行疏穗处理的对照组(CK),新梢密度为10条/m、每条新梢果穗数为1穗(T1),新梢密度为10条/m、每条新梢果穗数为2穗(T2),新梢密度为15条/m、每条新梢果穗数为1穗(T3)和新梢密度为15条/米、每条新梢果穗数为2穗(T4)。通过主成分分析、正交偏最小二乘法以及KEGG通路富集分析,筛选出显著差异代谢物。以偏最小二乘判别分析模型变量重要性值(VIP)＞1、P＜0.05、FC＞2和FC＜1/2为筛选标准,最终筛选出11种显著差异代谢物,主要参与黄酮类和类黄酮的合成、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的合成以及三羧酸循环。通过广靶向代谢组学分析,揭示了疏穗处理对葡萄代谢产物分布的显著影响,为新疆酿酒葡萄的栽培管理提供了理论依据。

该研究旨在研究盐胁迫对乳酸菌的形态特征及功能特性的影响,为其在发酵食品中的应用提供理论依据。以传统酱油分离的戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)RP-24为研究对象,探究了不同NaCl浓度对菌株的生长量、产酸性、亚硝酸盐降解能力、表面形态、DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率、自聚集性和细胞疏水性的影响。结果表明,NaCl浓度显著影响菌株的多种功能特性,与对照组相比,P.pentosaceus RP-24在0~80 mg/mL NaCl质量浓度范围内均表现出良好的生长能力(P<0.05);在40 mg/mL NaCl条件下,RP-24的产酸能力最强,其发酵液pH显著低于其他浓度处理(P<0.05)。随着NaCl浓度的提高,菌株的亚硝酸盐降解能力逐步下降;扫描电镜观察显示,细胞表面形态趋于光滑。值得注意的是,随着培养条件中NaCl浓度的升高,菌株对DPPH自由基的清除率均保持在90%以上,但对ABTS阳离子自由基的清除率逐渐降低。此外,RP-24在40 mg/mL NaCl条件下表现出最优的益生特性,包括自聚集能力[(53.27±0.19)%]和细胞表面疏水性[(11.31±0.12)%](P<0.05)。该研究结果表明,40 mg/mL NaCl条件下RP-24具备良好的抗氧化活性和潜在的细胞表面特性。该研究为阐明盐胁迫下乳酸菌的生理适应变化和功能性低盐发酵食品的研发提供理论基础。

该文对复配天然防腐剂抑制贝莱斯芽孢杆菌、鲍曼不动杆菌的机制及稳定性进行了研究。通过测定细胞膜渗透性和通透性、细胞壁完整性及抗氧化酶活力变化,结合扫描电镜观察菌体结构,并考察温度、pH和盐质量浓度对防腐剂稳定性的影响。结果表明,复配天然防腐剂通过破坏细胞膜通透性和细胞壁完整性,进而导致蛋白质和核酸大量外泄。代谢调控方面,处理4 h后,2种菌较未添加防腐剂组的过氧化氢酶活力分别下降了38.95%和26.69%,超氧化物歧化酶活力分别提高了35.27%和20.59%,引发氧化应激失衡。扫描电镜显示菌体表面形成孔洞且内容物外泄,损伤程度高于化学防腐剂组。防腐剂稳定性实验表明,-20~80 ℃时热稳定性良好,100 ℃处理30 min后抑菌活性仍保持83%以上;当pH值为3~5和7时抑菌活性无显著影响(P>0.05);盐质量浓度≤4 mg/mL时抑菌活性也无显著影响(P>0.05)。综上可知,复配天然防腐剂通过破坏菌体结构和干扰代谢实现高效抑菌,且耐高温、耐酸,为酱腌芥菜天然防腐技术开发提供理论依据。

为筛选能够发酵棉籽糖蜜用于制备低聚糖合生元产品的益生菌菌株,研究以棉籽糖蜜为培养基,游离棉酚降解率为评判指标,筛选高效游离棉酚降解益生菌菌株。进一步对筛选的菌株进行安全性(溶血性及耐药性)、低聚糖保留能力、发酵性能(培养温度、生长曲线、产酸能力等)、益生性能(病原菌抑菌能力,耐酸和耐胆盐能力)进行研究。利用液相色谱-质谱联用技术对最佳菌株发酵棉籽糖蜜代谢产物进行分析。结果显示:从12株乳酸菌和15株酵母菌中共计筛选出3株对游离棉酚具有高效降解能力的菌株,分别为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)HX、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)B6和瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)DLX,其游离棉酚降解率分别为81.10%、65.41%和79.56%。3株菌株都未出现溶血现象,并且对七类抗生素中的大部分种类都较为敏感;3株乳酸菌对低聚糖保留率在65%~95%,其中菌株HX对低聚糖保留能力最高;3株菌温度适应范围较广(20~42 ℃),但最适生长温度均为37 ℃;3株菌生长速度均较快,4~8 h达到对数生长期,并且活菌数即可达到10⁹ CFU/mL;3株菌产酸能力较强,其中格氏乳杆菌HX产总酸能力最强达到了0.8%;3株菌对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌都具有良好的抑菌活性;另外,3株菌均表现出较强的耐胆盐和耐酸性,其中HX耐酸性最高,在pH 2.0条件下4 h活菌数仍然能够保持在近80%,而pH≥3.0时活菌数超过100%。液相色谱-质谱联用分析结果显示菌株HX发酵后的棉籽糖蜜液中共检测到1 969种代谢物,其中含量较高的化合物为脂类及类脂质(35.41%)、有机杂环化合物(19.98%)、苯类(11.24%)、有机氮化合物(8.33%)、有机酸及其衍生物(8.19%)等。格氏乳杆菌HX具有高效的游离棉酚降解能力,安全,对低聚糖具有较高的保留能力,并且生长迅速、耐酸能力强、产代谢产物丰富,适合以棉籽糖蜜为原料发酵法制备低聚糖合生元产品。

乳酸乳球菌与商业发酵剂菌株在复合发酵过程中的互作关系对发酵乳品质具有重要影响。该研究通过构建氨基酸缺陷型培养基和Transwell共培养体系,探究Lactococcus lactis NGD8与商业发酵剂菌株(Streptococcus thermophilus CS和Lactobacillus bulgaricus CL)间的氨基酸代谢互作机制。氨基酸缺陷型分析确定了3种主要互作模式:丙氨酸代谢互作(A-SLN)和精氨酸代谢互作(G-SN、G-SLN)。Transwell实验结果表明,在丙氨酸缺乏条件下,上室CS和CL商业发酵剂菌株显著促进下室NGD8生长(P＜0.05),同时非靶向代谢组学分析发现N-甲基烟酰胺和精氨酸等代谢物显著上调,尿素循环和氨基酸代谢通路被富集,表明商业发酵剂菌株通过分泌氮源化合物促进NGD8生长;在精氨酸缺乏条件下,上室CS使NGD8活菌数显著提高(P＜0.05),下室NGD8培养液中棕榈酰乙醇胺、酪氨酸等代谢物显著变化,甲状腺激素合成和儿茶酚胺生物合成通路被激活;当CS和CL共同存在时,活菌数提升幅度达1.28 lg CFU/mL,2,6-二甲基吡嗪、吲哚乳酸等差异代谢物显著上调,芳香族氨基酸代谢和吲哚衍生物合成通路被增强。该研究揭示了复合发酵体系中氨基酸互作的核心作用,为复合发酵剂的定向设计和优化提供了科学依据,对提升发酵乳制品的品质和功能特性具有重要意义。

荷叶是一种药食同源植物,含有丰富的活性物质,已被证明具有预防糖尿病、抗氧化和抗炎等多种生物活性。随着消费者对功能性食品需求增长,荷叶功能食品开发越来越得到关注。该研究以荷叶提取物、脱脂乳粉为主要原料,接种酸奶发酵剂共发酵研制荷叶酸奶,并测定其基本理化特征、贮藏稳定性、抗氧化作用、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率。结果表明,荷叶酸奶具有良好的物化特性和贮藏稳定性,风味品质与对照组明显不同,具有荷叶的清香味。贮藏结束时,荷叶酸奶乳酸菌活菌数、持水力和可滴定酸度与对照组无显著性差异(P>0.05)。同时表现出较强的抗氧化和酶抑制活性,DPPH、ABTS阳离子自由基清除率和总抗氧化能力分别为96.01%、90.10%和1.19 μmol/mL;α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率分别为46.37%和25.72%,显著高于对照组(P<0.05)。综上,荷叶酸奶具有良好的抗氧化作用、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性,对后续开发荷叶功能食品提供了理论基础,也为荷叶的高值化利用提供了新的思路与依据。

杏李是我国从国外引种在新疆广泛种植的特色水果,富含多酚、类黄酮等活性物质。为提升其残次果利用的附加值,该研究采用本地人源的副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)FMBL L23249 FJX发酵杏李果汁,通过单因素和响应面试验进行工艺优化,比较发酵前后果汁理化性质、功能成分、体外抗氧化和降血糖活性,评价其增效作用,并通过色度、感官评价及顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术分析了发酵杏李果汁的感官和风味特性。结果表明,最佳发酵工艺参数为:灭菌温度93 ℃、接种量2.8%、发酵温度37 ℃、发酵时间23 h,总酚含量显著提升至572.634 mg/L,提升幅度为71.20%。益生菌发酵后,果汁总黄酮与花青素含量显著提升至401.21和287.22 mg/L(P<0.05);抗氧化与降血糖活性显著提高,ABTS阳离子自由基、DPPH自由基和羟自由基的清除率分别为95.84%、59.76%和63.17%,对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为81.62%和66.27%;经胃、肠道模拟消化后,果汁中的总酚含量仍达到578.26 mg/L。GC-MS分析表明,发酵后的杏李果汁中检测到45种挥发性化合物,含量显著高于发酵前(26种);色泽、香味和口感等感官指标均优于未发酵果汁。综上,副干酪乳酪杆菌FMBL L23249 FJX发酵杏李果汁,可有效提升杏李果汁的功能活性与感官品质,为杏李残次果高附加值产品的开发奠定了基础。

为探究物理和生物扰动对泡菜风味品质的影响,采用连续式振荡模拟物理扰动、接种膜醭毕赤酵母1CF3模拟生物扰动,研究泡萝卜在密封与通气2种条件下的理化特征、生物量及风味成分的动态变化。结果表明,振荡导致泡菜中微生物生长代谢受阻,从而使泡菜成熟变慢。接种膜醭毕赤酵母1CF3和通气处理后泡菜的总酸含量会出现下降,并且使泡菜品质发生劣变。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术共检测出酯类、醇类、酚类等34种挥发性风味物质,并通过气味活性值(odor activity value,OAV)分析筛选出11种OAV＞1的挥发性风味物质,其中振荡后风味物质种类和含量更少,接种膜醭毕赤酵母后醇类物质变少,通气处理会产生更多的醇类物质。主成分分析结果表明,振荡发酵的泡菜与自然发酵泡菜风味差异较大。接种膜醭毕赤酵母的泡菜在发酵后期(12 d)与自然发酵泡菜风味差异较大。对12 d泡萝卜的风味成分采用偏最小二乘判别分析,筛选出二甲基二硫醚、醋酸、乙偶姻、5-甲基-2-己醇、对乙基苯酚、胡椒酮、甲苯和2,4-二叔丁基苯酚等8种变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值>1的重要挥发性风味物质。研究结果可为泡菜的品质及风味调控提供科学依据。

酸菜的品质与微生物群落密切相关。为探究异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)与库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)分别联合乳酸菌(植物乳植杆菌与肠膜明串珠菌)发酵对酸菜品质及挥发性风味成分的影响,分析了酸菜发酵过程中pH值、总酸、质构特性、亚硝酸盐含量、总酯、微生物菌落数、氨基酸、有机酸及挥发性成分的变化,并对挥发性成分进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。结果显示,酵母菌与乳酸菌联合发酵组(L+W组与L+P组)都抑制了乳酸菌过度产酸,降低了酸菜的亚硝酸盐峰值,可增加酸菜硬度和总酯含量,乳酸菌菌落数无明显差异,但酵母菌菌落数在发酵后期显著减少。L+W组与L+P组的苦味与甜味氨基酸含量增加,有机酸无显著差异。L+W组提升了酯类、醇类与醛酮类含量,L+P组挥发性物质含量最少。PCA表明,L+W组风味与其他组差异显著,L+P组与复合乳酸菌发酵(L0)风味相似,L+P组、L+W组、L0组与自然发酵(N0)风味差异显著。该研究为提升酸菜风味品质及安全性提供了理论依据。

该研究旨在从不同地区自制腌制蔬菜中筛选出适用于小麦胚芽发酵的高产蛋白酶乳酸菌,研究其发酵特性及抗氧化活性。采用琼脂扩散法与Folin-Ciocalteu法结合筛选高产蛋白酶菌株,利用16S rDNA基因测序鉴定菌株,并系统评估菌株的生长动力学、环境耐受性、安全性及其发酵脱脂小麦胚芽浆的抗氧化活性。结果显示,从680株分离株中筛得9株高产蛋白酶乳酸菌,鉴定为植物乳植杆菌(ZJ2、ZJ6、LQ12、LQ35、Y-ZW)与肠膜明串珠菌(LQ11、LH10、LH22、JX30)。其中LQ11、LH22在pH 10.0环境下的存活率超过90%,在4 g/L胆盐中的活菌数大于4.00 lg CFU/mL,表现出优异的肠道适应能力。经9株分离株发酵后的脱脂小麦胚芽浆抗氧化活性得到了显著提升,其中ZJ6发酵后的DPPH自由基清除率达88.68%(较发酵前提升54.5%),JX30发酵后的ABTS阳离子自由基清除率高达93.03%,LQ35与LH22发酵后的羟自由基清除率均高于85%,显著提升发酵产物的抗氧化活性。其中LQ11、LH22等菌株兼具强环境适应性与安全性,研究结果为小麦胚芽等谷物资源的高值化利用及抗氧化功能食品开发提供了菌种资源与数据支撑。

食品3D打印技术通过数字化成型手段实现食材微观和宏观结构的精准重构,在个性化营养食品开发中展现出显著优势。为实现益生菌的有效包埋与载体结构的个性化定制,该研究提出一种基于同轴挤出3D打印技术的益生菌嵌入型凝胶结构构建方法。该方法以海藻酸钠为外层材料、乳酸钙溶液为内层反应介质,并将益生菌均匀分散于内轴材料中,通过3D打印过程中原位离子交联反应,快速构建具备核壳结构的稳定凝胶体系。研究系统考察了海藻酸钠与乳酸钙浓度、内外轴挤出速度及益生菌添加浓度对成型质量的影响。结果表明,当海藻酸钠质量分数为4%、乳酸钙为3%、益生菌为5%,且内外轴速度分别为1.0、0.15 mm/s时,可获得成型完整及结构清晰的凝胶结构。该研究为益生菌嵌入结构的稳定成型机制提供了理论依据,也为功能性食品的3D打印工艺参数优化提供了实践参考。

该研究以多菌种复合二次发酵制备了玉米须发酵液,通过体外连续模拟消化的方法研究其生物活性成分、抗氧化活性及降血糖功能的变化,并进行相关性分析。结果表明,玉米须发酵组在经过体外模拟消化后总多酚和总黄酮含量高于玉米须未发酵组,发酵组总多酚含量和α-葡萄糖苷酶抑制能力、羟自由基清除能力、总黄酮含量在肠消化阶段达到最高,分别为208.64 μg/mL、83.80%、90.71%、52.31 μg/mL;DPPH自由基清除能力及α-淀粉酶抑制能力在整个消化过程中呈先上升后下降的趋势,在胃部消化阶段达到最高,分别为58.95%、75.39%;而铁离子还原能力在整个消化阶段均呈现出下降的趋势,在肠消化阶段达到最低为0.26。综上,玉米须发酵液是较好的活性物质来源,其抗氧化、降血糖等功能活性也随着消化过程的进行不断提高,该研究不仅为阐明玉米须发酵液的消化吸收机制提供了重要的实验依据,同时也为玉米须资源的开发利用提供了理论依据。

该研究利用副干酪乳酪杆菌D16与粗壮脉纹孢菌分别对油茶饼粕进行发酵,分析其对油茶饼粕活性成分、抗氧化活性及代谢物的影响。结果表明,微生物发酵可使油茶饼粕的pH值下降、酸度上升,总酚含量降低,总黄酮和茶皂素含量上升。其中粗壮脉纹孢菌对油茶饼粕活性成分的提升效果优于副干酪乳酪杆菌D16,其使油茶饼粕的总黄酮和茶皂素含量最高分别增加了5.86、0.62倍。2种微生物发酵均可增强油茶饼粕的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力,其中DPPH自由基清除能力分别在发酵第5天和第7天达到最大值,为0.75、0.73 μg Trolox/mg。而ABTS阳离子自由基清除能力均在发酵第7天达到最大值,分别为3.96、3.65 μg Trolox/mg。粗壮脉纹孢菌显著增强了油茶饼粕的铁离子还原能力,在发酵第3天达到最高值1.03 μg FeSO₄/mg,而副干酪乳酪杆菌D16发酵对铁离子还原能力无显著影响。代谢组学分析结果表明,2,3-二羟基苯甲酸、烟酰胺、柠檬酸盐等代谢物是微生物发酵增强油茶饼粕抗氧化活性的关键差异代谢物,它们主要富集在ABC转运蛋白、味觉传导、磷酸转移酶系统、半乳糖代谢、肿瘤中的胆碱代谢等5条代谢通路。该研究可为利用微生物发酵油茶饼粕、充分利用油茶粕资源提供理论依据。

为实现花生蛋白的高效利用,促进安全、易吸收且生物利用度高的补镁剂的开发,该研究首先探究6种蛋白酶对花生肽-镁螯合物(peanut peptide-magnesium complex,PPH-Mg)螯合率的影响,然后以螯合率为指标利用单因素和响应面试验优化PPH-Mg的制备工艺。最后采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、zeta电位以及扫描电镜等方法对花生蛋白酶解物(peanut protein hydrolysate,PPH)和PPH-Mg进行结构表征。结果表明,制备PPH-Mg最佳用酶为碱性蛋白酶,最适条件是pH值为7.4、肽镁质量比6.3∶1、温度42.5 ℃,此时螯合率达到(71.06±0.53)%。氨基酸组成分析发现PPH中的谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸和脯氨酸更易与Mg²⁺发生螯合反应,傅里叶变换红外光谱表明PPH中的羧基氧原子、氨基氮原子是Mg²⁺的主要螯合位点。此外,PPH-Mg的zeta电位和荧光强度均降低,说明肽和镁形成了一种新的化合物,扫描电镜的结果显示PPH与Mg²⁺螯合后表面微观结构也发生了变化,由块状变成了球形。研究结果表明花生肽-镁螯合物具有作为新型补镁剂的潜力。

为探究杜仲叶提取物(Eucommia ulmoides leaf extract,EULE)对氧化应激条件下鸡胸肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)凝胶特性的调控作用,在Fenton氧化体系中添加不同质量浓度的EULE(0、0.2、0.6、1 mg/mL),系统评估了其MP凝胶强度、持水性(water holding capacity,WHC)、白度、质构、流变特性、水分分布及微观结构的影响。研究结果显示,氧化处理显著破坏MP凝胶网络,导致凝胶强度下降22.63%、WHC从83.78% 降至70.5%(P<0.05),质构特性和储能模量(G′)、损耗模量(G″)均显著下降,自由水比例增加,微观结构松散。然而,适量添加EULE(0.6 mg/mL)可有效逆转上述劣变,使凝胶强度、WHC和质构性能恢复至未氧化的对照水平,并通过提升G′和G″优化凝胶的黏弹性;低场核磁共振和扫描电镜的分析结果进一步证实,0.6 mg/mL 的EULE处理可显著减少自由水含量,构建出更加致密且均匀的微观网络结构。而1.0 mg/mL EULE则加剧凝胶劣化,各项功能指标接近氧化组,网络结构粗糙且孔径增大。综上,EULE对氧化MP凝胶具有“剂量依赖型”双重效应,其中0.6 mg/mL为最适添加量,为植物源抗氧化剂在肉制品加工中的应用提供了理论依据。

为探究魔鬼椒(MG)、子弹头(ZD)、灯笼椒(DL)、二荆条(EJ)、小米辣(XM)5种干辣椒对辣子鸡丁风味的影响机制,采用电子舌、氨基酸分析仪、电子鼻、气相色谱-质谱联用及气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术,对辣子鸡丁的滋味与挥发性成分进行多维分析。结果表明,各组在酸、咸、苦、鲜味维度响应差异显著(P<0.05),MG和XM组酸味突出,ZD组鲜和酸味明显,DL和EJ组咸、甜和苦味突出;共检测到17种游离氨基酸,与其余4组相比,ZD组总含量最高(149.2 mg/100 g),且谷氨酸味觉活性值>1,为关键呈味氨基酸。电子鼻检测显示5组辣子鸡丁的挥发性成分主要为醇、烷、醛及硫化物且气味响应值大小依次为ZD、EJ、MG、XM和DL组;5组样品中GC-MS和GC-IMS分别鉴定出75种和64种挥发性物质,经正交偏最小二乘判别分析均筛选出23种关键差异化合物,主要为酮、酯、醛类,且不同品种干辣椒的特征风味物质存在差异性:MG组以正丁醇、2-己酮等突出果香和黄油味;ZD组以异丁醛、乙酸异丁酯等赋予柑橘和香蕉味;DL组以月桂烯、2,3-二甲基吡嗪等呈现坚果和可可味;EJ组以异戊醛、异丁酸乙酯等赋予可可和朗姆酒味;XM组以4-叔丁基苯酚、2-丁酮等突出果香味。研究证实,干辣椒品种显著影响辣子鸡丁的滋味与香气组成,为辣子鸡丁风味的保持和调控提供了科学依据。

为探究发酵方式及糟制时间对红米糟香草鱼品质与风味的影响,该文以草鱼肉为研究对象,选取经糖化发酵 72 h、单边发酵 48 h、双边发酵 60 h制备的红米醪糟,在 4 ℃条件下对草鱼肉进行为期 3 d 的糟制处理,系统分析不同发酵工艺红米醪糟制备的糟香草鱼在品质指标上的差异,并进一步解析其微生物群落结构与风味物质的内在关联。结果显示:随糟制时间延长,红米糟香草鱼的水分含量增加,而色泽和质构无显著性差异。电子鼻和气相色谱-离子迁移谱联用仪检测发现,3种发酵方式都有改善红米糟香草鱼气味的能力,其中单边发酵组的鱼肉含有2-甲基-2-戊烯醛、2-己醇、乙酸正戊酯等化合物,呈现青草味、果香味,而糖化发酵组和双边发酵组含有正丁酸、乙基二硫醚、一缩二乙二醇单丁醚等物质,呈现腐臭酸味、硫磺等令人不悦的气味。高通量测序结果表明,单边发酵组红米糟香草鱼的菌落组成更加稳定,由片球菌属(Pediococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)等产香能力优异的菌属占据优势地位。该文为红米相关产品的开发以及草鱼发酵加工技术的发展提供了一定的依据。

为探究80 ℃下沙丁鱼油氧化过程品质变化,及不同氧化程度沙丁鱼油对果蝇理化指标的影响,将新鲜沙丁鱼油80 ℃氧化10 d,测定氧化沙丁鱼油过氧化值、酸价、丙二醛、傅里叶红外光谱、脂肪酸变化,结合鱼油行业标准,选择酸价作为衡量不同氧化程度的依据,研究不同氧化程度沙丁鱼油对果蝇寿命、攀爬、抗冷应激和繁殖产卵能力的影响。氧化10 d后,过氧化值和丙二醛均呈现先上升后下降的趋势,酸价从0.58 mg/g上升至31.25 mg/g。红外光谱峰强度有明显变化,多不饱和脂肪酸的含量显著下降。氧化后期鱼油致死率更高,氧化程度和喂养时间抑制攀爬能力和抗冷应激能力,繁殖能力随着氧化程度的加深而下降,氧化后期由于丙二醛聚合降低了对生殖细胞的损伤,使得对繁殖能力的影响变小。高温氧化降低了沙丁鱼油品质,氧化鱼油对果蝇造成了明显的影响。研究为后续油脂对果蝇生理指标及肠道微生物的影响提供了一定理论依据。

以鲨鱼软骨作为原料,通过酸法(collagen prepared by acid, ASC)、酶法(collagen prepared by enzymatic, PSC)及热水法(collagen prepared by hot water, HWC)制备鲨鱼软骨胶原蛋白,其中PSC的得率远高于ASC和HWC,达到85.09%。对3种方法制备的鲨鱼软骨胶原蛋白的结构及功能特性进行探究,实验结果表明,从鲨鱼软骨中提取的胶原蛋白均具有Ⅱ型胶原蛋白的典型结构特征,其中PSC和ASC的三螺旋构型显示出更高的完整性。与ASC和HWC相比,PSC具有较好的溶解性、吸水吸油性、乳化性、持水性。随着盐浓度的增加,3种方法制备的胶原蛋白溶解性均逐渐降低;PSC的吸水和吸油能力远高于HWC和ASC,且其持水性和乳化性也较好,分别达到(58.93±0.61)%及(62.66±1.78)%。该研究为提升鲨鱼资源的综合利用水平提供了一定理论依据。

为了改善姜黄素(curcumin,Cur)指示标签的稳定性,以羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇为成膜基材,γ环糊精金属有机骨架(γ-cyclodextrin metal-organic frameworks,γ-CD-MOF)包埋Cur作为指示剂,制备不同浓度的智能指示标签。对智能指示标签的形貌、热稳定性以及力学性能等进行表征和分析。结果表明,当γ-CD-MOF/Cur添加量为4%时,智能指示标签的表面相对均匀,热稳定性良好,拉伸强度为19.12 MPa,断裂伸长率为26.95%。在青虾变质(挥发性盐基氮由1.95 mg/100 g上升至29.3 mg/100 g)监测中,智能标签由黄色变为红色,响应效果良好。该研究为青虾的实时新鲜度指示提供参考依据。

新鲜芒果浆色泽鲜艳、营养丰富且含有大量的抗氧化物质,为了对比不同杀菌工艺对其灭菌效果和品质的影响,该研究采用巴氏杀菌、瞬时高温杀菌、微波杀菌及超高压杀菌技术处理新鲜芒果浆,并分析和对比其残留的细菌总数、色差、理化指标与抗氧化性。结果表明,瞬时高温与400、500 MPa高压处理可完全杀灭芒果浆中的细菌,而巴氏杀菌、微波杀菌及300 MPa高压处理后残留细菌总数较高;巴氏与微波杀菌保色效果最佳,其次是高压灭菌,瞬时高温导致色差变化最大;各杀菌工艺对芒果浆可溶性固形物、总糖、总酸、总酚含量的改变不大,但显著降低了维生素C含量;500 MPa/300 s 高压灭菌使芒果浆铁离子还原能力与·OH清除能力最突出,其他杀菌工艺降低了芒果浆的铁离子还原能力、·OH清除能力、DPPH清除能力。综上,400 MPa和500 MPa高压杀菌不仅灭菌效果突出,还能较好地保持芒果浆原有色泽、理化指标的稳定和相对较强的抗氧化性。研究结果可为芒果浆的灭菌工艺提供技术指导,并为芒果产品的进一步开发与利用提供理论依据。

随着高品质罐头食品需求增长,保持果蔬质构的超高压(ultra-high pressure,UHP)杀菌技术备受消费者关注。为探究UHP与热处理(thermal processing,TP)杀菌后对竹笋软罐头贮藏品质的影响,采用500 MPa/20 min、600 MPa/20 min、600 MPa/5 min UHP及100 ℃/20 min TP处理,在4、25 ℃贮藏6个月后,研究分析竹笋质构、理化及其相关结构在贮藏前后的变化。结果表明:与TP组相比,UHP 处理组硬度保留率显著提升,500 MPa/20 min处理组贮藏6个月后低温和常温硬度分别为TP组的1.6倍和1.7倍,硬度降解速率常数(k)分别为0.037、0.055 月^-1,低于TP组的0.065、0.089 月^-1;汤汁黏度、pH变化及相对电导率与TP组相比增幅均减小,且UHP组细胞结构更完整,醇不溶性物降解速率慢。动力学分析显示UHP组硬度半衰期更长(低温18.7个月)。综上,UHP处理可有效维持竹笋罐头贮藏期品质,500 MPa/20 min 结合4 ℃贮藏效果最佳,可成为工业化生产高品质果蔬罐头的一种优于传统TP的非热加工替代方案。

为了探究压差预冷对菜豆贮藏及货架期品质的影响。以菜豆为试材,在冷库中进行压差预冷后,分别置于(10±1) ℃冷库贮藏18 d及模拟运输48 h后,置于25 ℃常温货架模拟销售5 d,定期测定菜豆的品质及生理指标。结果表明:相较于冷库预冷,压差预冷大幅提升了菜豆的降温速率并保持了较低的运输果温,抑制了菜豆在贮藏及货架期的呼吸强度和乙烯释放速率,推迟了呼吸与乙烯释放高峰的出现,降低了菜豆的失重率与腐烂率,维持了较高的硬度、可溶性固形物含量,减缓了粗纤维的增长,提升了菜豆的口感和质地,保持了较优的色泽和较高的叶绿素含量,延缓了菜豆的褪绿暗沉,降低了相对电导率、丙二醛含量和脂氧合酶活性,减轻了菜豆的膜脂过氧化程度,较好地保持了膜完整性,维持了较高的总酚、类黄酮、抗坏血酸等抗氧化成分含量及过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,并抑制了过氧化物酶活性,提升了对活性氧自由基的清除能力,增强了菜豆抗氧化性。综上所述,压差预冷可提升菜豆的贮藏及货架期品质,具有较好的应用前景。

该实验以“法兰西”西梅为试验材料,采用1-MCP结合SO₂熏蒸处理,研究其对西梅贮藏品质的影响,为研发西梅贮运保鲜技术提供理论支撑。果实预冷后,分成对照组、1 μL/L 1-MCP组、150 μL/L SO₂间隔熏蒸组、1 μL/L 1-MCP结合150 μL/L SO₂间隔熏蒸组,处理后贮藏于-1~1 ℃保鲜库内,定期取样测定果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、细胞膜渗透率、呼吸速率、果皮色差值、丙二醛含量、总酚含量、类黄酮含量、苯丙氨酸解氨酶活性、几丁质酶活性的变化。结果表明:与其他处理组相比,1-MCP结合SO₂间隔熏蒸组能够在一定的程度上延缓硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量、丙二醛含量的下降,有效抑制细胞膜渗透率升高,降低呼吸强度。贮藏120 d时,1-MCP结合SO₂间隔熏蒸组硬度是对照组的1.99倍,较1-MCP处理组、SO₂间隔熏蒸处理组分别提高17.1%、99.2%;可溶性固形物含量较对照组提高15.1%,可滴定酸含量提高42.0%,细胞膜渗透率减少24.3%,丙二醛含量减少22.6%,显著提高了苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶活性,且SO₂残留量低,符合国家安全标准。

该研究旨在探究配方设计、维生素添加工艺以及包装形式对婴幼儿营养米粉中12种强化维生素稳定性的影响。通过实验,考察了纯米粉、含全脂乳粉、含椰子油3种配方,调浆前、调浆后、干混3种维生素添加方式,以及铁罐、铝塑复合膜、镀铝复合膜3种包装形式对维生素稳定性的影响。结果表明,与纯米粉配方相比(加工损失率33.7%),添加全脂乳粉(5%)和椰子油(0.7%)能显著降低维生素A的加工损失(分别降低至20.6%和19.2%)。湿法添加维生素时,调浆前湿法添加维生素A、D、C加工损失率(34.9%、29.2%、39.1%)比调浆后添加(23.7%、21.3%、27.3%)更高。加速储存试验(75%相对湿度,37 ℃,150 d)表明,维生素A、D、B₂、C在3种包装形式中均有不同程度的衰减,而其余维生素相对稳定。纯米粉配方中,维生素A在所有包装形式中衰减最为严重(衰减率≥80%)。同配方比较,铁罐对维生素A、C的保护效果最佳,铝塑复合膜次之,镀铝复合膜最差。研究结果可为新国标GB 10769—2025《食品安全国家标准 婴幼儿谷类辅助食品》下婴幼儿米粉的配方优化、工艺革新和包装选型提供参考依据,以实现维生素的最佳保留和产品质量的最优化。

细胞色素C是一种多功能酶,参与细胞的多个生理过程,具有调节细胞代谢和细胞凋亡的作用,发展简便、灵敏的细胞色素C分析方法具有重要意义。该文探究了一种基于纳米生物传感技术检测细胞色素C的新方法。首先以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)作为还原剂和稳定剂,在碱性条件下合成具有一定荧光的金纳米簇,BSA同时具有增强金纳米簇荧光的性质。当体系中存在过氧化氢时,细胞色素C的过氧化氢酶活性可催化氧化BSA分子中的还原性官能团(如巯基、双硫键),导致BSA从金纳米簇表面脱落,进而引发荧光淬灭。在最优的实验条件下,随着细胞色素C浓度的增大,体系的荧光强度逐渐降低,细胞色素C检测范围为0.2~10 μmol/L,最低检测限为30 nmol/L。加入其他常见干扰物,无明显荧光淬灭效果,说明该方法对细胞色素C具有良好的选择性。此外,利用棒曲霉素刺激诱导HepG2细胞凋亡,不同时间产生细胞色素C的量不同,金纳米簇通过胞吞作用进入细胞后,可通过荧光成像实时监测凋亡细胞中细胞色素C的水平。该方法便捷、灵敏、选择性好,有望推广至相关生理活动中细胞色素C的实时可视化定量分析。

枸杞是我国传统的药食两用资源。以不同品种(系)宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)为研究对象,利用超高效液相色谱-三重四极杆-线性离子阱质谱联用技术探究不同炮制工艺对枸杞化学成分的影响。结果表明,传统炮制工艺(即热风干燥)的枸杞总黄酮含量较高,真空脉动干燥及热风干燥枸杞总糖含量较高,而真空脉动干燥和真空冷冻干燥的枸杞中总类胡萝卜素含量较高。相较于品种,炮制工艺对枸杞总糖和黄酮的影响更大,而对于多糖和类胡萝卜素,其含量变化与品种和炮制工艺密切相关。炮制后,枸杞中主要化学成分为生物碱(16.13%)、酚酸(13.99%)、黄酮类化合物(13.11%)、氨基酸及其衍生物(8.72%),热风干燥枸杞与真空脉动干燥、真空冷冻干燥组枸杞在化学成分组成上存在更多差异,氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、有机酸等物质在真空脉动干燥和真空冷冻干燥枸杞中富集,而在传统炮制过程中则形成了更多的酚胺及酚酸物质。该研究可为枸杞干果品质评价及不同用途枸杞干果筛选与应用提供数据支撑。

乳酸菌产生的功能活性肽在食品工业和生物医药领域具有巨大的应用潜力,包括抗氧化、降压、抗菌、免疫调节和呈味等多种生物活性。然而,传统的活性肽挖掘方法效率低下且筛选策略单一,难以全面挖掘其潜力。目前,肽组学和人工智能技术的应用为乳酸菌源功能活性肽的高效挖掘提供了新途径。肽组学通过高分辨率质谱和多维色谱技术实现了活性肽的系统性解析,而人工智能则通过数据驱动模型加速了活性肽的预测与设计。该文简述了乳酸菌源功能活性肽的分类、功能及挖掘技术(肽组学与人工智能),指出了当前的研究进展和面临的挑战,为未来乳酸菌活性肽的深入研究和产业化应用提供了理论指导。

炎症性肠病是一种慢性肠道炎症性疾病,发病原因多种,但肠黏液屏障受损在该疾病发生中占比较高。肠黏液屏障易受到膳食成分的影响,不合理的膳食成分会对肠黏液屏障造成破坏,促使炎症等肠道疾病信号通路被激活,提高肠道疾病发生的风险。该文通过总结膳食成分对炎症性肠病患者肠黏液屏障功能的影响,期望通过改善膳食结构或开发功能性食品来保护肠道黏液屏障功能,维护肠道健康,减缓肠道炎症性疾病产生。

脂肪酶专一性强,催化效率高,对环境友好,已成为工业上重要的生物催化剂。游离的脂肪酶存在易失活、稳定性差、难以回收利用等问题,利用不同载体对游离脂肪酶进行固定化能够很好地解决上述问题。该文综述了脂肪酶的来源、特性及不同的固定化技术,着重介绍了固定化脂肪酶在生物柴油、食品工业、生物医药以及生物传感器领域的应用,并对固定化脂肪酶的应用前景进行了展望,旨在为固定化脂肪酶的研究和工业化应用奠定基础。

酒用高粱作为中国白酒酿造的核心原料,其品种特性是影响白酒风味和品质的关键因素,酒用高粱对白酒风味形成的影响已成为酿造科学领域的研究热点。然而,现有评估不同酒用高粱品种对发酵过程影响的研究还不够全面,其背后的微生物作用机制研究也比较有限。该文系统综述了近年来不同酒用高粱营养成分对白酒风味的影响,重点分析了淀粉、蛋白质、脂质、单宁在代谢过程中的关键作用,阐明并揭示了酒用高粱品种通过微生物代谢网络调控风味前体物质生成的路径,总结了与酒用高粱相关的提升白酒品质的方向,对酿酒原料的选育和白酒品质的提升具有重要意义。

透明质酸是一种广泛存在于人体的天然多糖,主要存在于皮肤、关节液和结缔组织中。目前工业化生产透明质酸的主要方式是微生物发酵法,其具有不受动物原料资源限制、成本较低、易于大规模生产等优点。近年来,透明质酸在皮肤健康方面的研究取得了显著进展。现有研究结果显示,透明质酸具有抗衰老、促进皮肤保湿、加速创面愈合以及改善炎症性皮肤病理状态等功效。透明质酸在皮肤健康中的作用机制和应用前景广阔,该文为后续透明质酸研究提供参考,尤其为透明质酸与皮肤健康研究方向提供理论依据。

随着全球人口激增,人类对蛋白质需求持续增加。动物蛋白生产碳排放高、资源消耗大,且人体过量摄入可能引发高脂血症、肥胖等健康问题,因此开发健康、环境友好、可持续又能模拟动物肉质地的替代蛋白成为研究热点。真菌蛋白相较于传统动植物蛋白具有高蛋白、低脂肪及零胆固醇等营养优势,其中已开发出多种替代蛋白产品的丝状真菌具有纤维状结构,且富含膳食纤维,同时表现出调节血糖、血脂、促进肌肉的蛋白合成以及改善肠道菌群等功能性,还可以利用食品加工副产物进行发酵生产,受到越来越多的关注。该文综述了真菌蛋白的营养特性、健康效应、潜在安全风险和防范对策以及欧美和中国的监管现状,并分析了真菌蛋白的未来发展方向。

馒头作为中国传统主食,在膳食结构中占据重要地位,但其高水分含量和丰富的碳水化合物、蛋白质等营养成分,使其极易受到微生物污染和品质劣变的影响,导致货架期显著缩短,严重制约产业化发展。因此,开发高效防腐保鲜技术,延长馒头保质期,成为推动其工业化生产的关键。该文系统综述了影响馒头品质劣变的主要因素,包括淀粉回生、蛋白质变化、水分分布、微生物(细菌、霉菌、酵母菌等)污染,并对比分析了物理杀菌(如热处理、辐照、气调包装)、化学防腐(如氧化剂、有机酸)及生物保鲜(如抗菌肽、益生菌代谢产物)等技术的应用现状及局限性。此外,探讨了新型保鲜技术(如抗菌活性包装、可食用涂层)的应用潜力,并对未来研究方向(如智能包装、精准抑菌、绿色保鲜剂开发等)进行了展望,以期为馒头保鲜技术的优化与产业化应用提供理论参考。

金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)凭借其高孔隙率、结构可调性和独特的荧光特性,在可视化检测领域受到广泛关注。近年来,基于MOFs的比率型荧光纸基传感器也越来越频繁地被用于食品安全检测。该文介绍了多荧光发射纯MOF的构建策略,归纳了常见多荧光MOFs复合材料的构筑类型,总结了有关MOFs的比率型荧光纸基传感器在食品安全可视化快速检测技术领域中的应用实例,最后指出了在该领域一些亟待解决的问题,并对未来的发展方向进行了展望。