食品与发酵工业

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张丽杰, 张怀志, 徐岩

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025074

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该研究首先构建对酱油风味有重要贡献的吡嗪化合物的定性定量方法。其次,筛选得到1株可合成7种烷基吡嗪的微生物,命名为枯草芽孢杆菌Nr. 5。在前期解析多种烷基吡嗪微生物合成机制的基础上,提出了生物法提升酱油中吡嗪化合物种类及质量浓度的策略。构建酱油模拟发酵体系,在发酵初期分别或联合添加发酵剂-枯草芽孢杆菌Nr. 5及发酵底物-L-苏氨酸及D-葡萄糖。研究表明,相比于无添加的酱油发酵样品,只添加枯草芽孢杆菌 Nr. 5的酱油样品中2,5-二甲基吡嗪及2,3,5-三甲基吡嗪质量浓度分别提高了18和3倍,其他吡嗪质量浓度未增加。同时添加枯草芽孢杆菌 Nr. 5、L-苏氨酸及D-葡萄糖的样品,7种吡嗪化合物质量浓度均有效提升,吡嗪化合物总质量浓度提高了12.5倍。该研究首次提出生物法提升酱油发酵过程风味吡嗪合成策略,对酱油中吡嗪化合物合成途径解析及工业酱油生产中吡嗪浓度提升有借鉴意义。

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来源于Rhodohalobacter barkolensis的昆布多糖酶RbLam16的重组表达及生产条件优化

周海岩, 周建宝, 易晓男, 李勉, 柳志强

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024232

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为实现昆布多糖酶的异源表达以及提高工程菌的产酶水平,将来源于Rhodohalobacter barkolensis的昆布多糖酶RbLam16基因经密码子优化后克隆至pPIC9K质粒,并重组到毕赤酵母GS115中。分泌表达的重组酶经镍柱纯化后对其酶学性质进行表征;为提高酶的表达量,对重组毕赤酵母菌的发酵条件进行了优化。结果表明:RbLam16能够在毕赤酵母GS115中高效分泌表达;以来源于海带的昆布多糖作为水解底物时,RbLam16最适反应温度及pH分别为55 ℃和pH 7.0;通过热稳定性及pH稳定性研究发现,RbLam16在55 ℃保温30 min后,残留酶活力在90%以上;在50 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH 7.0)中保存24 h后残留酶活力高达90%;金属离子Mn²⁺和Co²⁺对酶活力有促进作用,而Cu²⁺、乙二胺四乙酸和十二烷基硫酸钠可严重抑制酶活力。发酵条件优化结果显示,在发酵液初始pH为6.0、培养温度为28 ℃以及每24 h添加体积分数1.5%的甲醇条件下发酵120 h,发酵上清液中酶活力达到27.42 U/mL,与初始酶活力相比提高了26.42%。RbLam16的高效催化水平以及较高的热稳定性和酸碱耐受力为其在食品、能源开发等领域的应用提供更多的可能。

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复合诱变野生酵母ZZ-46选育高产油脂菌株

周秋利, 顾喆, 龙凌凤, 郭书贤, 刘汝宽, 孙海彦, 孙付保

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 16-22. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023481

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为获得能利用葡萄糖/木糖混合糖液的高产油脂菌种,以野生酵母菌株Trichosporon dermatis ZZ-46为出发菌进行常压室温等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)-硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)复合诱变,并分别以浅蓝菌素和氯化三苯基四氮唑(triphenyl tetrazolium chloride,TTC)分别为筛选因子结合尼罗红荧光染色进行高通量筛选,最终选育出1株高产菌株L7。该菌以混合糖为碳源进行摇瓶复筛后,生物量、油脂产量和油脂含量分别达到22.7 g/L、11.4 g/L和50.5%,较出发菌株分别提高12.6%、33.2%和7.8%;且该菌具有良好的遗传稳定性,其脂肪酸组成与出发菌相同,与植物油相似。结果表明,该菌具有较好利用混合糖液生产生物柴油的潜力。

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产S-腺苷蛋氨酸酵母菌的诱变选育

秦海彬, 牛坤, 王远山

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 23-27. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024211

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以选育产S-腺苷蛋氨酸的高产酿酒酵母菌株为目标,利用常温常压等离子体和¹³⁷Cs γ-射线对菌株进行诱变。通过5轮常温常压等离子体诱变和4轮γ-射线诱变,结合乙硫氨酸、制霉菌素抗性筛选,获得突变株AC-10,摇瓶发酵48 h,其S-腺苷蛋氨酸产量达到1.15 g/L,与出发菌株相比提高了130.0％。摇瓶发酵最适条件为30 ℃、初始pH 5.5。经5 L发酵罐分批补料发酵68 h,S-腺苷蛋氨酸产量达到5.62 g/L。

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不同益生元对植物乳杆菌生长的影响

陈韫慧, 方思璇, 陈佳琪, 郭振新, 胡宇超, 艾连中, 王光强

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 28-33. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024440

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研究不同益生元对植物乳杆菌在不同培养条件下的促增殖作用。选用5株生理特性不同的植物乳杆菌为研究对象,利用Bioscreen检测它们的生长情况,进一步通过Baranyi模型拟合曲线,从而得到最大比生长速率和迟滞期。结果表明:在MRS培养基下,添加5种不同的益生元对植物乳杆菌无明显促增殖作用;在以益生元替代葡萄糖作为碳源的MRS培养基中,植物乳杆菌对不同的益生元具有选择偏好性,且具有菌株特异性;在模拟肠道体系下,与对照相比,益生元能明显促进所有植物乳杆菌的增长,其中低聚果糖与低聚半乳糖最优。实验结论显示,模拟肠道体系可以作为最精确和快速的益生元筛选体系。

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ε-聚赖氨酸对大肠杆菌的抑菌机制

王梓源, 李欣颖, 吕俊阁, 付萍, 孙雪文, 李雪晶, 谭之磊, 贾士儒

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 34-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.24181

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ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种具有广谱抑菌性的聚阳离子多肽,目前已作为生物防腐剂被广泛应用。为揭示ε-PL的抑菌机理,以大肠杆菌(Escherichia coli)为模式菌株,研究了ε-PL作用下E. coli的生长曲线、存活率以及ε-PL对E. coli细胞表面疏水性、内外膜穿透活性的影响,并且利用扫描电子显微镜观察了E. coli细胞形态在ε-PL作用下的变化,探究了ε-PL处理后E. coli聚团黏连现象。结果表明,ε-PL对E. coli的抑菌活性具有浓度依赖性,与ε-PL浓度呈正相关,当ε-PL质量浓度达到100 μg/mL时,有明显抑菌效果。研究还发现,ε-PL能够增强E. coli细胞表面疏水性及细胞内、外膜的通透性,并且改变E. coli细胞膜内外电势,使其细胞内容物如核酸、蛋白质等大量渗出,从而实现对E. coli的杀菌作用。基于上述实验结果推测,ε-PL可能是通过毡毯模型中描述的作用模式将E. coli细胞杀死。

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人参皂苷酶III型转化制备人参稀有皂苷Gyp17和Gyp75

庄子瑜, 刘春莹, 李秋宏, 李鹏飞, 徐龙权, 鱼红闪

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 42-47. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024092

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为了高效制备稀有人参皂苷Gyp17和Gyp75,利用大肠杆菌克隆表达人参皂苷酶III型酶,转化低活性人参皂苷Rb1,制备稀有人参皂苷Gyp17和Gyp75。结果表明,将20 g/L的Rb1皂苷在37 ℃酶反应24 h,4 g Rb1底物制备了3.1 g稀有皂苷Gyp17,其摩尔得率为90.8%。5 g/L的皂苷Rb1在37 ℃酶反应60 h,4 g Rb1底物制备了2.1 g Gyp75单体和0.45 g Gyp17单体,其摩尔得率分别为74.2%和13.1%。经HPLC检测,所得到Gyp75和Gyp17皂苷单体纯度均在90%以上。该研究为人参稀有皂苷Gyp17和Gyp75的产业化提供依据。

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多粮浓香型白酒糟醅中香气成分的空间分布规律

雷学俊, 杨康卓, 张建敏, 张霞, 罗青春, 乔宗伟, 赵东, 郑佳

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 48-54. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024911

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为了更清晰地认识多粮浓香型白酒酿造过程中糟醅对白酒香气的贡献度,利用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)偶联气质联用法(GC-MS)分析了糟醅香气成分的空间分布规律。结果表明,酯类和酸类是糟醅的主要香气成分,其含量的分布规律为下层>中层≥上层,同层糟醅距离窖壁越近含量越高且呈扩散递减趋势,窖边糟(0 cm)的酸类和酯类化合物含量最高分别为899.57和2 792.91 μg/g。醇类、芳香族、醛酮类成分的总含量并未呈现显著的空间异质性,部分物质如正己醇、正丁醇、正戊醇、邻甲酚、对甲酚、苯酚表现为下层>中层≥上层,同层糟醅中0 cm处含量最高。窖边糟醅中较高含量物质包括己酸、丁酸、己酸乙酯、丁酸乙酯、己酸己酯和己酸丁酯等。该研究对全面认识糟醅在酿酒中的作用具有一定的借鉴意义。

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甜型梨酒发酵过程中理化指标和挥发性组分的时间变化特征

肖胜舰, 郭浩, 黄钧, 周荣清, 张立强, 金垚

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 55-61. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024794

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以河北雪梨为原料,探究了梨酒发酵过程中理化指标和挥发性组分随发酵时间的变化规律。应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱方法对发酵梨酒中的关键挥发性组分进行了测定,并结合感官评价,比较了不同发酵阶段的梨酒品质差异。结果表明,随着发酵的进行,糖类被消耗,酒精度和干浸出物升高,挥发性组分种类和含量也不断增加,且各类组分的比例发生变化。发酵第6天,醇类组分的比例较前1 d增加,而酯类组分比例则降低,导致梨酒果香味变淡,酸涩味突出,风格协调性开始减弱。因此,建议5 d为该甜型雪梨酒的最佳发酵时间,这一阶段的梨酒色泽明亮、香气浓郁协调、酒体饱满、口味酸甜适宜、具有典型性,在感官评价中得分最高。该研究为梨酒生产的工艺优化提供参考。

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戴尔有孢圆酵母对品丽珠和马瑟兰葡萄酒香气物质的影响

宿萌, 李蕊蕊, 王欢, 肖冬光, 郭学武, 陈叶福

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 62-69. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024153

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分别选用酿酒酵母、戴尔有孢圆酵母单独发酵以及两者顺序接种的混合发酵,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)探究戴尔有孢圆酵母对品丽珠和马瑟兰葡萄酒香气的影响。结果表明,戴尔有孢圆酵母单独发酵以及其参与的混合发酵均可降低葡萄酒中滴定酸的含量,且有利于苯乙醇、脂肪酸乙酯(辛酸乙酯、癸酸乙酯和月桂酸乙酯)的合成,增加了葡萄酒的花香和果香。不同葡萄品种酒样中香气物质的种类和质量浓度各不相同,马瑟兰在葡萄酒中的香气更加浓郁,除了能够产生丰富的酯类化合物,还检测出α-紫罗兰酮和β-大马酮,其他萜烯类化合物的含量也有显著提高,使葡萄酒中花香、果香气味更加显著。

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纳米零价铁对糖蜜酒精废水两级厌氧处理的影响

赵明星, 陈阳, 施万胜, 缪恒锋, 黄振兴, 阮文权

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 70-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025253

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采用两级厌氧方式处理糖蜜酒精废水,向一级上流式厌氧污泥床反应器(up-flow anaerobic sludge bed, UASB)中添加纳米零价铁(nano zero valent iron, NZVI),以降低硫化物对厌氧消化过程的抑制,提高糖蜜酒精废水两级处理的效果。添加NZVI后,不同负荷下化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)一级去除率比未添加NZVI时高,最终保持在55%左右;硫酸根一级去除率为73%左右;COD二级去除率和总去除率最终分别稳定在33%和70%左右,硫酸根二级去除率和总去除率最终分别稳定在73%和93%左右;一级和二级厌氧出水中硫化物质量浓度最大分别为363.9和452.4 mg/L。反应器COD负荷达到28 kg/(m³·d)时,产甲烷菌(methane producing bacteria, MPB)和硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria, SRB)电子流比重分别稳定在86%和14%左右。

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再制马苏里拉干酪的玻璃化转变测定及状态图研究

李红娟, 秦爱荣, 刘婷婷, 李丹, 李媛, 李洪波, 于景华

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 75-80. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024647

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食品状态图能够对食品的贮藏稳定性进行预测,并为产品的适宜加工原料和加工工艺提供参考。再制奶酪是中国目前乳品行业热点,为深入了解再制干酪加工贮藏性质,该文研究了再制干酪的吸附等温线,构建再制干酪的状态图。结果表明,再制干酪吸附等温线为典型“J”型曲线,含有非冻结水干酪样品随着湿基含水率从0.008 g/g增大到0.068 g/g,玻璃转化温度(glass transition temperature,T_g)从71.2 ℃降低至20.6 ℃;含有冻结水干酪样品随着湿基含水率从0.22 g/g增大到0.77 g/g,T_g从-19.7 ℃降低至-29.7 ℃,再制干酪最大冻结浓缩状态的T_g为-35.5 ℃,在此状态下的固形物湿基质量分数为79%。通过状态图可以直观了解再制干酪不同状态与物料的含水率和T_g之间的关系,协助预测再制干酪在储藏过程中的稳定性,为再制干酪加工及贮藏提供理论基础。

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豌豆种皮水溶性多糖的提取优化、动力学与分子特征

瞿琳, 艾连中, 赖凤羲, 张汇

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 81-89. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024796

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旨在探讨豌豆种皮水溶性多糖的最佳提取工艺条件,解析提取动力学参数并鉴定单糖组成与分子特性,为制备多糖提供理论基础并了解潜在应用性。结果显示,热力提取多糖的最佳提取条件为:液料比25∶1 (mL∶g),提取温度91 ℃,提取时间1.5 h。最大得率为4.4%。在90 ℃下,多糖得率与提取时间的关系可以两阶段的一级扩散动力学模式来描述,前期与后期的提取速率常数k₁分別为0.028 8和0.090 7 min^-1;也可以一阶段的伪一级(n=0.81)动力学模式来描述,提取速率常数k_n=0.023 7 min^-1。该多糖的主要单糖组成为阿拉伯糖、木糖和半乳糖醛酸(摩尔比1∶0.55∶0.45),显示含有聚阿拉伯糖、聚木糖和果胶。分子特性方面,其重均分子质量(M_w)=338.9 kDa;多分散系数(PDI)= 3.67;均方根回旋半径(R_g) = 46.8 nm;流体力学半径(R_h)=33.8 nm;R_g / R_h=1.38; 固有黏度[η] = 85.8 mL/g;马克-霍温-樱田关系式([η]=K×M^α_w)参数[α]= 0.372,可推知其分子链构象呈柔软无规则卷曲松散的球状。豌豆种皮水溶性多糖适合用来制备高附加值的聚阿拉伯糖和聚木糖。

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微胶囊粒径对甜橙油中D-柠檬烯释放特性的影响

易灵, 彭群, 叶之壮, 陆洁毅, 王超, 段翰英

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 90-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024523

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为探究微胶囊粒径对甜橙油中主要风味物质D-柠檬烯释放特性的影响,制备了3种粒径的甜橙油微胶囊,研究其在37 ℃,相对湿度25%、33%、52%和75% 贮藏5周D-柠檬烯释放及其动力学,以及制成压片糖后在水和酸模拟体系中D-柠檬烯的缓释性能及机制。结果表明,在相对湿度25%时,3种粒径的微胶囊都具有较稳定的D-柠檬烯保留率。而当相对湿度增加到75%,粒径越小,则D-柠檬烯保留率越高。D-柠檬烯释放动力学结果表明,释放速率常数k随着相对湿度增加而增加,粒径最小的纳米粒径胶囊具有最低释放常数。相对湿度25%~33% 时,释放机制参数n<1,释放扩散速度受限,而当相对湿度为75%时,n>1。在2种模拟食品体系中,D-柠檬烯在80 min内已基本释放,表现出良好的缓释性。10 min内压片糖中D-柠檬烯释放符合Peppas-Sahlin模型。水体系中,D-柠檬烯遵循扩散释放机制;酸体系中,大粒径压片糖中D-柠檬烯呈侵蚀释放机制,但在小粒径压片糖和纳米粒径压片糖呈扩散释放机制。

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DEHP胁迫下萝卜的亚显微结构及应答转录组分析

冉咏兰, 阚建全

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 98-106. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024548

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为探究邻苯二甲酸二辛酯(diethylhexyl phthalate,DEHP)胁迫下蔬菜差异基因的表达调控,以萝卜为试验材料,以空白处理为对照,在不同DEHP浓度(10、30、50 mg/kg)处理下,利用透射电镜观察萝卜块根亚显微结构,运用转录组高通量测序技术(RNA sequencing,RNA-Seq)技术对萝卜块根样品进行应答转录组分析。结果表明:DEHP胁迫会破坏萝卜块根细胞的结构,导致细胞壁加厚变形,部分断裂,线粒体嵴数减少,内部嵴断裂变模糊甚至解体,且污染浓度越大,破坏越严重。在应答转录组分析中,10、30和50 mg/kg 3个污染组分别获得52 707 576、47 261 670和48 651 920条Clean Reads,与对照组相比,分别产生9885、9 385和11 880个差异表达基因。基因本体(Gene Ontology,GO)分析结果显示:差异表达基因主要富集在代谢过程、刺激响应和催化活性等生物学过程中。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析结果表明:差异表达基因主要参与苯丙氨酸代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、苯丙酸生物合成、类胡萝卜素生物合成、半胱氨酸与蛋氨酸代谢等过程,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶、精胺合成酶、脂氧合酶和乙酰辅酶A酰基转移酶等通过半胱氨酸与蛋氨酸代谢、亚油酸代谢和α-亚麻酸代谢参与了萝卜的应答胁迫反应。以上数据将有助于揭示萝卜块根在DEHP胁迫下的应答机制和分子基础,以及相关抗性基因的挖掘和分子辅助育种等方面的研究。

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鸡枞菌热风-微波联合干燥特性及动力学模型

李湘利, 刘静, 王印壮, 李晓彤, 周生稳

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 107-114. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023467

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为提高鸡枞菌干燥质量,探究干燥中含水量的变化规律,以鸡枞菌为试材,采用热风-微波联合干燥方式优化干燥条件,并建立干燥动力学模型。结果表明:鸡枞菌热风-微波联合干燥最佳工艺为先采用60 ℃热风干燥230 min至转换点干基含水率为0.57 g/g,再以微波密度6.78 W/g干燥12 min至干基含水率为0.12 g/g;鸡枞菌前期热风干燥和后期微波干燥的含水率变化可分别用Logarithmic模型和Sweibull2模型进行模拟,模型R²、 χ²和均方根误差的平均值分别为0.999 10、6.058 50×10^-5和0.005 66;相同实验条件下,模型的预测值与实验值拟合较好,该模型适合预测鸡枞菌热风-微波联合干燥过程的水分含量变化规律。该研究可为鸡枞菌联合干燥加工提供理论依据。

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两种养殖模式红螯螯虾肌肉营养及质构比较

崔雁娜, 郝贵杰, 林峰, 周聃, 盛鹏程, 丁兰, 徐胜南, 张海琪

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 115-120. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023977

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为了比较池塘和稻虾共生养殖模式下红螯螯虾肌肉的主要营养成分及质构特性,分别采集3批样品进行相关指标检测。结果表明:2种养殖模式下红螯螯虾肌肉的粗蛋白、脂肪、水分、部分氨基酸和脂肪酸含量存在显著差异,池塘养殖模式下红螯螯虾肌肉中的含量均高于稻虾共生养殖模式;2种养殖模式下红螯螯虾肌肉质构无显著差异;品质评价显示,相对于池塘养殖模式,稻田养殖模式的化学评分(chemical score, CS)、氨基酸评分(amino acid score, AAS)、必需氨基酸指数(essential amino acid index, EAAI)值均与标准蛋白组成更接近,2种养殖模式的致动脉粥样化指数(atherogenic index, AI)、血栓形成指数(thrombogenic index, TI)和多烯指数(polyene index, PI)值均无显著性差异;脂肪酸相关性分析显示,池塘养殖模式下的红螯螯虾肌肉中的棕榈酸、棕榈油酸、十七碳酸、硬脂酸、α-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十四碳酸和二十二碳六烯酸之间呈显著正相关,稻田养殖模式下的红螯螯虾肌肉中的十五碳酸、硬脂酸与肉豆蔻酸、二十碳一烯酸、二十二碳酸、二十二碳六烯酸与反式亚油酸呈显著正相关,花生四烯酸与二十四碳酸呈显著负相关。综合比较,池塘养殖模式下红螯螯虾肌肉的主要营养成分含量更高,而稻虾共生养殖模式下红螯螯虾肌肉品质更好。该研究可为养殖户及相关研究人员进一步明晰不同养殖模式下红螯螯虾的产出提供理论依据。

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应用BP神经网络优化南极磷虾酶解工艺

朱兰兰, 侯钟令, 崔亚菲, 苗钧魁, 冷凯良

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 121-126. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024351

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为探究南极磷虾酶解过程的影响参数,以水解度为考查指标,实施多因素作用下的酶解实验,建立了基于BP神经网络的南极磷虾酶解工艺模型。使用78个样本对该神经网络模型进行83次迭代后,得到了准确度最优的拟合模型(MSE达到最小值0.002 242,样本相关系数达到最大值0.956 9);使用9个样本对模型进行测试发现,9组数据的MSE=0.003 889,R=0.985 6,表明该工艺模型可以准确地描述和预测不同工艺参数下南极磷虾酶解反应的结果;使用神经网络模型求解水解度的极大值和最优工艺条件,在酶添加量为4.73%,pH 6.99,温度54.0 ℃,时间201.0 min时,水解度最大,该条件下实验实测值为41.20%,与预测值41.36%无显著差异,该模型工艺优化结果准确。与响应面相比,BP神经网络具有避免舍去高次交互项所引起的误差,拟合模型纠偏性强,拟合结果更加精准等方面的优势。

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优化碳源提升法夫酵母虾青素产量和占类胡萝卜素比例

孙新强, 陈克杰, 杨一恭, 刘燕, 周旭燕, 邵东, 徐作武, 王小平

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 127-132. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024347

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为进一步提升法夫酵母虾青素产量和虾青素占类胡萝卜素比例,考察了大宗碳源及其组合对法夫酵母细胞生长和虾青素生产的影响,并在70 L发酵罐上进行配比确定,在10 m³发酵罐上进行中试放大。结果表明:有利于细胞增殖的碳源为糖蜜、葡萄糖、麦芽糊精和麦芽糖浆,有利于类胡萝卜素合成的为麦芽糊精、麦芽糖浆、淀粉水解液和蔗糖,有利于虾青素合成的为麦芽糊精、淀粉水解液和麦芽糖浆;不同碳源组合中,糖蜜或葡萄糖与麦芽糊精组合时虾青素产量最高,分别达到 (58.7±1.2)、(55.1±0.8) μg/mL;在70 L发酵罐中,葡萄糖和麦芽糊精质量比为1∶1时较佳,虾青素产量和干菌体虾青素含量分别为 (341.0±7.2) μg/mL和4.08 mg/g(细胞干重);在10 m³发酵罐中进行工艺放大,虾青素产量和虾青素占类胡萝卜素比例分别为 (360.3±0.8) μg/mL和42.2%,干菌体虾青素含量为3.88 mg/(g细胞干重),稍低于小试。该研究确定了法夫酵母虾青素生产的碳源种类和混合补加比例,为虾青素商业化生产提供了重要参考。

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降酸酵母的筛选及其在红树莓功能饮料中的应用

王冰倩, 魏雪团

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 133-138. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024250

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红树莓浆果采摘后不易储存,鲜果直接食用口感极酸,采用降酸技术加工了一款红树莓功能饮料。筛选鉴定了3株红树莓降酸酵母:发酵毕赤酵母M-1(Pichia fermentans M-1)、美极梅奇酵母M-4(Metschnikowia pulcherrima M-4)和近玫红锁掷孢酵母M-5(Sporidiobolus pararoseus M-5)。通过测定有机酸、总酚、花色苷含量和抗氧化能力,对比分析了3株酵母发酵制备红树莓功能饮料的效果。其中,经美极梅奇酵母M-4发酵后,红树莓功能饮料pH为4.3,较未发酵红树莓果汁pH升高了1.2;柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸的含量分别为2 303.67、395.99、6.48和47.40 mg/L,较未发酵红树莓果汁分别降低74%、35%、81%和6%;总酚含量达到505.33 mg/L,较未发酵红树莓果汁提高了84%,抗氧化活性显著提高。与其他发酵组相比,美极梅奇酵母M-4发酵组有机酸含量低,总酚含量高,DPPH自由基清除率高,更适宜发酵红树莓功能饮料。

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不同干燥方式对发芽青稞活性成分的影响

廖超, 谢勇, 覃小丽, 叶正荣, 陈沁滨, 刘雄

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 139-146. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024744

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以发芽青稞为原料,研究热风干燥、微波干燥、冷冻干燥、热泵干燥和真空干燥对发芽青稞物理特性和活性成分的影响。结果表明:冷冻干燥的综合评分最高(0.821),其黄酮、γ-氨基丁酸、β-葡聚糖、多酚、核黄素含量分别为(3.21±0.11)mg/g、(7.51±0.20)mg/g、(4.90±0.16)%、(3.08±0.32)mg/g、(2.24±0.014)g/g。同时它还保留了完整的细胞结构和最小的体积收缩率(7.75±1.11)%;微波干燥的干燥速率较高,但相比冷冻干燥,黄酮、γ-氨基丁酸、β-葡聚糖分别减少了18.28%、64.13%、37.00%,评分最低(-0.333);热泵干燥、真空干燥和热风干燥的综合评分次之,分别为-0.052、-0.212、-0.219,其中热泵干燥的活性成分损失相对较小。鉴于热泵干燥具有成本低、效率高的特点,实际生产中可以采用热泵干燥处理发芽青稞。

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纳米SiO₂/大豆分离蛋白为壁材的核桃油微胶囊特性

毕会敏, 范方宇, 杨宗玲, 李晗, 罗林, 陈乔稳

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 147-153. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024008

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为提高核桃油微胶囊特性,采用纳米SiO₂改性大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)制备纳米SiO₂/SPI为壁材的核桃油微胶囊。通过考察核桃油微胶囊含水率、吸水率、溶解性、包埋率、色泽、粒径、热稳定性、形态和贮藏稳定性等特性,研究了SPI中纳米SiO₂添加量[1.00%、3.00%、5.00%、7.00%和9.00%(质量分数)]对核桃油微胶囊的影响。结果表明:纳米SiO₂添加量对含水率、吸水率、色泽、形态没有明显影响;纳米SiO₂添加量加3.00%时,核桃油微胶囊的综合性能好,此时包埋率85.35%,溶解性97.80%,粒径11.34 μm,熔融温度164.4 ℃;贮藏12 d后核桃油微胶囊包埋率仅下降了24.71%,过氧化值为10.24 mmol/kg,仅为未添加纳米SiO₂微胶囊的41.72%。POV动力学研究结果表明,核桃油微胶囊氧化动力学适用于一级反应。

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不同日晒技术对晒青绿茶中挥发性化合物、脂肪酸和感官品质的影响

坤吉瑞, 闫敬娜, 舒娜, 廖雪利, 童华荣

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 154-160. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024596

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日晒是晒青毛茶品质形成的关键。该研究比较了日光干燥、晒青棚干燥和晒青棚内加紫外灯干燥3种晒干方式对晒青绿茶中脂肪酸、挥发性化合物和感官品质的影响。在晒青绿茶中共检测出7种脂肪酸,不饱和脂肪酸占比最高约为60%,其中亚麻酸和亚油酸具有较高含量。所有处理中,紫外强度最高的日光干燥处理使不饱和脂肪酸的降解程度最大,为35.73%,且差异显著(P<0.05)。晒青绿茶中共检测出84种挥发性化合物,其中醛类和醇类是主要的化合物类别,醛类物质含量所占比例最高,约为23%~42%。与揉捻叶相比,晒青棚干燥,晒青棚加紫外干燥,日光干燥处理后醛类化合物总含量分别上升了50%,112%和205%。经感官评价,日光干燥后的晒青绿茶风味品质最佳,得分均高于其余2组,更受消费者所喜爱。综上,在紫外强度较高的处理中,其变化都呈现出较好的态势,该研究结果可为人工模拟晒青绿茶的日光干燥,完善现有晒青技术提供理论依据。

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提取方法对灰树花粗蛋白结构及功能特性的影响

彭志杰, 杜娇, 张羽婷, 郭东东, 雷佳钰, 耿雪冉, 孟俊龙, 常明昌

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 161-166. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023793

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以灰树花为试验对象,采用碱溶酸沉法、盐析法和丙酮沉淀法提取蛋白质,并研究其理化性质和功能特性,比较其差异性。结果表明:碱溶酸沉法得到的蛋白纯度最高,为45.35%;3种方式提取的蛋白中所含微量元素种类丰富,以钙和镁为主;碱溶酸沉法和盐析法得到的蛋白中测得17种氨基酸,而丙酮沉淀法中缺少甲硫氨酸;扫描电镜显示丙酮沉淀法得到的蛋白为颗粒状,而碱溶酸沉法和盐析法为片状;通过测定蛋白功能特性,发现碱溶酸沉法得到的蛋白在溶解性、持水和持油性、起泡性及泡沫稳定、乳化性及乳化稳定性等方面均优于其他2种方法。该研究为灰树花的开发利用提供了相应的理论参考。

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基于计算流体力学的开孔均匀性对番茄预冷性能的影响

苏勤, 谌英敏, 柏惠康, 宋海燕

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 167-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024692

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通风包装的开孔设计是影响果蔬采后品质的重要因素之一。以开孔均匀性为研究对象,利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)建立了2种内含3层果品的三维差压预冷模型,分别是新型均匀开孔(uniform vents, UV)模型与非均匀开孔(non-uniform vents, NV)模型。保持初始与边界条件一致,从箱内气流场、果品温度分布、冷却时间、速率以及均匀度等方面对比2种模型。结果表明:首先2种模型中的番茄冷却温度均沿冷气流方向由低到高呈梯度分布;其次受重力因素影响,UV内每层间番茄冷却温度存在较明显温差,NV在预冷前期表现出较好的效果而在后期收效甚微,即NV的1/2预冷时间较UV缩短了10.41%,但NV的7/8预冷时间却比UV增加了6.01%;最后,预冷结束后UV的均匀性比NV提高了14.1%。综合比较,在预冷环节中UV模型优于NV,研究为冷链通风包装的评估与设计提供了理论参考。

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乙醇熏蒸对小白菜的护绿机理

肖婷, 何欣遥, 吴姗鸿, 代慧, 段志蓉, 张敏

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 173-180. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024519

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探究乙醇作用下活性氧调控小白菜叶绿素降解的机理。采用0、500、750和1 000 μL/L的乙醇对小白菜进行熏蒸处理,对其活性氧清除能力、活性氧、膜损伤和色泽进行检测。结果表明,750 μL/L处理组通过增强超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶及过氧化物酶的活性和延缓抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量的消耗来提高活性氧清除能力,从而抑制超氧阴离子产生速率,维持活性氧产生——清除平衡,继而减缓丙二醛含量和相对电导率的上升,降低活性氧对机体的膜伤害,最终维持较高的叶绿素含量和较低的色差L^*、a^*、b^*值,达到最佳护绿效果。与750 μL/L处理组相比,500 μL/L处理组护绿效果稍弱,1 000 μL/L处理组会加速小白菜的黄化褪绿。

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湘派卤汁循环使用安全监测及预警模型的构建

陈浩 , 杨莹 , 赵良忠 , 岳子坚 , 尹乐斌 , 陈海凤

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 181-187. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024734

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为评价工业化湘派卤汁循环使用的安全性、确定卤汁安全预警指标,对卤汁循环使用过程中主要化学安全指标变化进行监测,并分析安全指标与循环使用时间的相关性,建立安全预警模型。结果表明:卤汁循环使用161 d内,监测的安全指标均低于国家标准安全限量值,安全性较高;随着循环使用时间的增加,总酸和过氧化值缓慢升高,但总酸波动较大,铬含量先升高后趋于稳定,总砷含量变化不大,镉有4次微量检出,亚硝酸盐、铅和黄曲霉毒素B₁均未检出;总酸、过氧化值和铬含量与循环使用天数呈极显著正相关。综合生产实际,选择铬为卤汁安全的预警指标,构建卤汁循环使用安全预警模型,为卤制品工业生产的安全管理提供参考依据。

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食用菌菌渣和白酒丢糟共堆肥过程中氮素变化及腐熟进程

刘林培, 管秀琼, 王洪, 刘春, 李俊, 胡海军

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 188-194. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024341

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以食用菌菌渣和白酒丢糟为原料进行共堆肥,研究堆肥过程中氮素变化及腐熟进程,根据前期试验结果,利用自制堆肥反应器按照食用菌菌渣与白酒丢糟的绝干质量比值为1∶4建立堆肥系统,进行了为期26 d的堆肥试验。结果表明,堆肥结束时,氨态氮含量相对堆肥初始时降低了23.21%,硝态氮含量相对堆肥初始时提高了121.08%,有机氮和总氮的含量相对堆肥初始时分别提高了24.56%和34.38%。以堆肥过程中相关参数:温度、色度、pH、电导率、有机质降解率、氨态氮、硝态氮、T值(堆肥终点C/N与初始C/N的比值)、水溶性有机碳及其与有机氮比值等判断,到堆肥结束(26 d)时,堆体已达完全腐熟标准。研究食用菌菌渣和白酒丢糟共堆肥对实现白酒丢糟和食用菌菌渣的资源化和堆肥化处理具有参考价值。

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竹酒矿质元素评价及表征品质元素筛选

陈晨, 樊玮, 张保, 荀航, 姚曦, 汤锋

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 195-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024800

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为探究竹酒矿质元素品质并完善其产品质量评价体系,使用电感耦合等离子体质谱法测定了我国市售竹酒样品的Na、Mg、K、Ca、Fe、Co、Cu、Zn、Mn、Ni、Al、As、Cd、Pb共14种矿质元素的含量,采用主成分分析法和聚类分析法筛选了表征竹酒品质特征的关键矿质元素。结果表明,市售竹酒中富含Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn。14种矿质元素中,K元素的含量最高,为竹酒矿质元素中的关键因子,含量达到222.40～968.99 mg/L。竹酒陈酿实验表明,基酒在毛竹腔中酿制后,酒体中K元素的含量显著上升,达181.53～929.24 mg/L,验证了K元素是评价竹酒质量的重要指标。该研究确定了K元素为表征竹酒矿质元素品质的关键参数之一,为竹酒评价标准的建立提供了理论依据。

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ATP生物荧光增幅法在微生物检测中的可行性研究─应用于化妆品领域

翟磊, 葛媛媛, 洪海军, 刘吉泉, 李婷, 沈颖, 林雅芳, 蔡俊松, 刘骥, 刘瑞娜, 王旭, 姚粟

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 201-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025092

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为探究ATP生物荧光增幅法在化妆品微生物检测中应用的可行性,开展了富集培养基促生长能力测试和产品适用性试验。收集了与化妆品原料及其生产环境相关的47株代表性菌株,在富集培养基MTAT中生长良好,ATP生物荧光增幅检测结果均为阳性。分别选取了清洁类、护理类、美容修饰类中6种化妆品,接种6株《中国药典》(2020版)参考菌株,进行了产品适用性试验。样品影响测试结果表明:培养基空白的信号值在167~285 RLU, 6种产品的本底信号值在87~199 RLU,远低于3倍培养基空白信号值的要求;ATP回收率在73.8%~106.8%,均高于25%的推荐值,符合检测方法的要求。接菌试验结果表明,供试样品的检测结果均为阳性,化妆品的抑菌作用可被有效消除。因此,ATP生物荧光增幅法具有在化妆品及相关领域开展微生物快速筛选与检测的良好应用前景。

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超高压液相色谱-高分辨质谱法检测单丛乌龙茶中氨基酸

王忠合, 李晓婷, 胡文梅, 王军

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 207-214. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024239

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采用超高压液相色谱-四级杆飞行时间质谱法鉴别和定量测定5种单丛乌龙茶中的游离氨基酸,探讨色谱分离条件和质谱参数对氨基酸测定的影响。样品经热水提取,采用HILIC柱分离,以20 mmol/L甲酸铵(含体积分数0.1%的甲酸)和乙腈(含体积分数0.1%甲酸)为流动相梯度洗脱,电喷雾正离子化检测、数据采集方法为全信息质谱数据采集模式,基质匹配标准曲线法定量。结果表明,不同采集模式对准分子离子峰和碎片离子峰的丰度及数量的影响较大,22种氨基酸标准溶液的质量浓度和检测响应的线性关系良好,其相关系数均大于0.99;检出限在1.3～95.7 μg/L,超高压液相色谱-高分辨质谱法的准确度高、精密度和重复性均可满足要求。单丛乌龙茶中总游离氨基酸的总量为485.12～575.95 mg/100 g,乌叶、鸭屎香、玉兰香、白叶、水仙等5种单丛乌龙茶中含有多种常见氨基酸,各氨基酸在不同单丛乌龙成茶中的含量差异较大(P<0.05),其中茶氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸等的含量较高。

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基于特征肽段的液相色谱质谱联用技术对核桃、杏仁露进行掺假鉴别

张淑霞, 田亚, 邢荣花, 刘胜男, 王向军, 张守杰

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 215-222. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024604

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建立液相色谱串联质谱法测定核桃、杏仁、大豆和花生中的蛋白成分,并定量检测核桃露和杏仁露中常见外源成分大豆和花生的含量。样品经蛋白质提取,胰蛋白酶酶解后,采用高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱 (high performance liquid chromatography coupled with quadrupole-exactive mass spectrometry,HPLC-Q-Exactive-MS)检测,数据经Proteome Discoverer软件与Uniprot蛋白数据库对比分析,筛选出各物种的特征肽段,然后利用高效液相色谱-三重四极杆质谱(high performance liquid chromatography coupled with triple quadrupole tandem mass spectrometry,HPLC-QQQ-MS)对核桃、杏仁、大豆和花生的特征多肽进行验证和多反应监测(multiple reaction monitoring, MRM)定量测定。经验证,鉴别方法有良好的专属性和高灵敏度,核桃露和杏仁露中核桃、杏仁、大豆和花生的最低检出限分别为16.3、7.7、1.3和6.8 mg/kg。该方法准确、灵敏,可有效分析植物蛋白饮料中各类蛋白质的来源,对食品植物源性成分的鉴定具有重要意义。

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羊乳中牛乳成分的环介导等温扩增高分辨熔解检测

张文娟, 澹台玮, 李敏康, 蔡露阳, 徐秦峰

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 223-227. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024338

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为了提高检测效率,节省时间、试剂和样本,建立了基于高分辨率熔解曲线(high-resolution melting, HRM)的双重环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术用于羊乳中牛乳成分的检测。通过引物设计优化,牛引物目标产物的T_m值在80 ℃,羊引物目标产物的T_m值在83 ℃,由于在传统熔解曲线中峰型有交叉重叠,同时检测存在干扰,因此使用HRM技术,实现了2种不同动物源性成分的有效区分。该方法特异性好,不需要针对牛、羊源性成分单独进行检测,当体系中存在其中一种或两种都存在时都可将其快速检出,且对其他物种没有交叉反应及假阳性现象的发生,成功应用于市售羊乳及其制品的检测。

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不同生长形态雌性青蟹的性腺营养品质评价与比较

王福田, 张艳凌, 朱亚军, 高凯日, 梁峰, 吴浩然, 李肖婵, 姜绍通, 林琳, 陆剑锋

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 228-236. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024365

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黄油蟹前体是雌性青蟹非正常发育的一种特殊生长形态,通过对正常雌性青蟹和黄油蟹前体性腺组织的营养组成和风味物质进行测定和比较分析,初步了解黄油蟹前体的性腺品质。结果表明,黄油蟹前体的性腺指数、粗蛋白和粗脂肪显著偏低,灰分含量显著偏高(P<0.05),但二者水分含量无显著差别;黄油蟹前体性腺的必需氨基酸(essential amino acid, EAA)和氨基酸总量(total amino acid, TAA)均显著低于正常青蟹(P<0.05),然而黄油蟹的EAA/TAA及EAA/NEAA均高于正常青蟹,更符合FAO/WHO的推荐标准,表明其蛋白质质量较好;同时,黄油蟹前体性腺的矿物质总量显著高于正常青蟹(P<0.05),且Zn的含量较高(32.72 mg/100 g)。二者性腺的呈味氨基酸含量均无显著差别,但黄油蟹前体性腺的甘味氨基酸含量略高;此外,黄油蟹前体性腺中醛类物质及主要呈香物质含量较高。综上,黄油蟹前体性腺的营养品质并非完全优于正常雌性青蟹,但其在风味方面相对优于正常雌性青蟹。

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溴代鲸蜡基吡啶-刚果红共振光散射测定畜禽肉中残留拉米夫定

何树华, 庞向东, 张又丹, 江虹

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 237-241. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024602

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建立一种简便、高灵敏检测畜禽食用肉中抗病毒药物残留——拉米夫定的共振光散射法。在弱碱性溶液中,刚果红-溴代鲸蜡基吡啶与拉米夫定反应,生成离子缔合物,使共振光散射信号显著增强,并产生具有多个共振光散射峰的新光谱,在398 nm 处出现1 个最大的特征散射峰,在该波长下,拉米夫定的质量浓度在0.006～0.28 mg/L 范围内与缔合物的共振光散射增强强度呈线性关系,检出限为9.5 μg/kg,定量限为0.032 mg/kg。改方法用于生鲜猪肉及鸡肉中拉米夫定的测定,加标回收率为96.5%～103%,相对标准偏差为1.2%～3.5%(n=5)。方法简便、灵敏,可用于畜禽肉中拉米夫定的残留测定。

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QuEChERS-气相色谱-串联质谱法测定番茄中九种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂

徐鹏, 赵建珍, 闫伟伟, 罗慧玉, 陈佳琛, 刘慧

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 242-246. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024392

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建立了采用QuEChERS方法提取净化,气相色谱-串联质谱法(gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)同时测定番茄中9种甲氧基丙烯酸酯(啶氧菌酯、E-苯氧菌酯、Z-苯氧菌酯、嘧螨酯、肟菌酯、醚菌胺、肟嘧菌胺、醚菌酯、嘧菌酯)杀菌剂残留量的方法。样品经乙腈提取,采用正交试验优选N-丙基乙二胺和C₁₈以及石墨化炭黑的净化用量。使用Rtx-5色谱柱程序升温分离,以EI源电离,在多反应监测模式(multiple reaction monitoring,MRM)进行定性分析,用基质匹配校准曲线外标法进行定量分析。9种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂在5~800 ng/mL范围内线性关系良好,相关系数为0.993 9~0.999 5,检出限为0.5~2.5 μg/kg,定量限为2~8 μg/kg。向番茄样品中分别加入3个不同浓度进行加标回收试验,加标回收率为73.24%~91.38%,相对标准偏差为2.51%~10.18%。该方法准确度高、精密度好、操作简单、成本低廉,满足番茄中9种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的痕量检测要求。

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江南地区粳米食味品质评价方法

王宇凡, 张文斌, 徐琳娜

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 247-252. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024595

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以江南地区粳米为研究对象,探究了感官评定结果、食味计评分结果、理化蒸煮指标和风味成分之间的关系,为缺乏感官评定条件的情况下评价江南地区粳米品质提供参考。结果表明:食味计外观评分与感官外观评分呈显著正相关;米饭滋味与水分含量和碘蓝值呈显著负相关,与吸水率呈显著正相关;米饭口感与水分含量和碘蓝值呈显著正相关。风味成分分析发现,2-乙酰吡咯啉、壬醛和2-戊基呋喃3种物质的总量与感官风味评分呈显著正相关。实验结果表明,感官评定中气味、外观、口感和滋味4个方面与指标法和仪器法结果均有一定的相关性,该研究对缺乏感官评价经验的情况下评价不同江南地区粳米的食味品质具有重大意义。

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蛋白质酶解物预防动脉粥样硬化研究进展

刘慧, 李博

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 253-261. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024993

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中国心血管疾病患病率处于持续上升阶段,其中动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是引起冠心病、中风、脑梗死等疾病的主要原因,因此,对AS的预防显得尤为重要。常用的阿司匹林和他汀类药物虽能在一定程度上缓解AS的形成,但部分人群长期服用可能会导致大出血、肌痛等并发症。大量研究发现,多种食源性蛋白质酶解物具有预防AS的功效,且安全有效、来源广泛、易于吸收,有望作为膳食补充剂长期应用于AS的一级或二级预防中。该文总结了AS形成的不同病理学说,重点综述了近年发表的蛋白质酶解物基于不同病理学说预防AS的体内外研究,并阐述了蛋白质酶解物在防治AS的研究现状及前景。

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海藻抗肿瘤活性肽的研究进展

杨贤庆, 刘晶, 胡晓, 陈胜军, 吴燕燕, 李来好, 戚勃, 邓建朝, 杨莉莉

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 262-271. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024540

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肿瘤是人类健康安全的严重威胁,发病率和死亡率逐年攀升。近年来,天然海藻成为获取高效、低毒副作用的生物活性肽的海洋生物来源之一,海藻源活性肽的抗肿瘤活性逐渐为研究人员所关注。文中综述了海藻活性肽的常见种类和常用制备方法,同时对海藻抗肿瘤活性肽的活性评价方法和作用机制加以阐述,期望为抗肿瘤天然药物和食品的开发提供参考。

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微生物发酵法降解谷物中抗营养因子的研究进展

花蕴, 黄昆仑, 梁志宏

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 272-276. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024129

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谷物是人及动物饮食中的重要组成部分,但除营养成分外,谷物中也含有多种抗营养因子,如胰蛋白酶抑制剂、植酸、非淀粉类多糖、凝集素和单宁等。抗营养因子不但影响谷物的消化吸收率,甚至会对生物体产生健康隐患。利用微生物发酵法可以有效降低谷物中抗营养因子的含量,提高谷物的营养价值。目前,在谷物中抗营养因子研究的基础上,该文对利用微生物发酵法降解抗营养因子的发酵工艺以及微生物发酵法降解各类谷物抗营养因子的研究进展进行了概述。

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发酵过程中时空水平的动态调控策略研究进展

周胜虎, 毛银, 邓禹

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 277-283. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024874

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微生物发酵是一个复杂的动态变化过程,细胞生长环境的不断变化增加了代谢调控的难度。此外,发酵系统是一个混合体系,同时存在着具有不同生产性能以及处于不同生长状态的细胞。因此,如何基于细胞内外环境变化动态调控代谢网络,实现所有细胞的最佳生长和产物合成状态,是目前发酵工程和代谢工程的研究重点。该文以影响细胞代谢流量变化因素的时空分布特性为基础,分别介绍了物理化学环境、胞内产物和胞外产物驱动的动态调控策略,为发酵过程的精准控制提供理论和技术参考。

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二糖磷酸化酶及其在体外合成生物学中的应用

李国玮, 游淳

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 284-291. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024623

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二糖磷酸化酶是以二糖为底物,催化磷酸向糖基转移,生成糖1-磷酸的一类酶。根据催化反应的立体化学过程可以分为保留型和翻转型,即供体底物二糖的异头构型可以在糖1-磷酸产物中保留或翻转。目前已发现的超过10种的二糖磷酸化酶均分布在糖苷水解酶和糖苷转移酶家族中。根据二糖磷酸化酶的功能设计体外生物合成体系,不仅可以用于制备高价值化学品,例如直链淀粉、肌醇、昆布二糖等,还可生产一些大宗产品,例如在氢能和酶燃料电池开发等方面已取得了进展。随着蛋白质工程的不断发展,对二糖磷酸化酶的研究越来越深入,相信未来二糖磷酸化酶将在体外生物合成平台扮演更重要的角色。

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扩展青霉和展青霉素的生物防治研究进展

胡倩珏, 乔楠桢, 于雷雷, 翟齐啸, 田丰伟, 陈卫

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 292-298. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024394

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扩展青霉是水果中常见的腐败真菌,普遍存在于腐烂的梨果表面,由其侵染所引发的果实采后污染现象可导致严重的经济损失。扩展青霉的次级代谢产物展青霉素会残留在加工的水果制品中,食用后会诱发急慢性毒性损伤和引起细胞病变,严重威胁人类健康。目前,传统方法主要是利用物理方法和化学方法来抑制扩展青霉的生长繁殖以及对展青霉素的减除,但都存在一些弊端,限制了其在实际生产中的应用。生物防控作为新型控制手段,具有安全高效且对环境友好的特点,采用生物防治来控制扩展青霉和展青霉素的污染受到了世界各国的广泛关注。文章对扩展青霉和展青霉素的污染现状、传统控制方法和生物防控手段及其作用机制进行了综述,以期为生物防治技术在水果及其制品方面的开发应用提供理论参考依据。

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国内谷物浓浆饮料稳定性研究进展

李琪, 李云龙, 胡俊君, 程哲, 何永吉, 李红梅

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 299-303. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024803

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谷物浓浆(cereal juice)是一种可以代餐的谷物饮品,为人体提供充足的营养及能量的同时,也有利于降低糖尿病、心脑血管疾病等慢性病的发生率。由于其本身固形物含量较高,在货架期易发生分层、析水沉淀等现象,从而降低产品品质。该文综述了谷物浓浆饮料的市场及研究现状,分析了影响谷物浓浆饮料稳定性的多种因素,并提出了相应的改善方法,对谷物浓浆饮料的发展趋势及前景进行展望,为谷物浓浆饮料的生产及品质提升提供一定的借鉴作用。

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超高压对肌原纤维蛋白结构及其凝胶特性影响的研究进展

李钊, 李宁宁, 刘玉, 赵圣明, 康壮丽, 朱明明, 计红芳, 何鸿举, 马汉军

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 304-309. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024364

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应用超高压技术不仅可以减少肉制品中的微生物数量,保持良好的风味和质量,而且可以通过影响胶原纤维蛋白中二硫键、氢键、疏水作用等化学作用力,引起蛋白质构象发生改变,导致蛋白质变性、凝胶化和解聚,从而改善肉制品的凝胶性能。文章综述了超高压处理对肌原纤维蛋白生化特性、化学作用力的影响,讨论了超高压对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响机制,为超高压技术在凝胶类肉制品中的应用提供理论参考。

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植物源防腐剂的抑菌机理及其在生鲜湿面保鲜中的应用

张庆霞

食品与发酵工业. 2020, 46(21): 310-316. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025028

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生鲜湿面虽深受消费者喜爱,但由于其水分含量高,极易腐败变质,严重制约了其工业化生产,添加防腐剂是解决该问题的常用方法之一。随着人们对健康饮食和食品安全意识的增强,植物源防腐剂的开发应用成为生鲜湿面防腐保鲜领域中的一个重要方向。目前,在生鲜湿面防腐保鲜中应用较为广泛的植物源防腐剂主要有香辛料、中草药提取物、植物精油、茶多酚、大豆球蛋白碱性多肽、亚麻籽粉、荸荠皮、葡萄籽和柠檬提取物。该文综述了上述植物源防腐剂独立处理或与其他技术相结合对生鲜湿面防腐保鲜效果及品质的影响,将植物源防腐剂的抑菌机理概括为破坏细胞壁和细胞膜体系、破坏蛋白质和遗传物质的结构及干扰细胞内能量代谢过程3个方面,并指出了目前植物源防腐剂的开发及其在生鲜湿面防腐保鲜应用中存在的问题及今后的发展方向,以期能为生鲜湿面防腐保鲜和工业化生产提供一些参考。

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2020年, 第46卷, 第21期　刊出日期：2020-11-15

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