食品与发酵工业

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周祺, 吕雪芹, 柴雪莹, 刘延峰, 李江华, 堵国成, 刘龙

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027188

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α-熊果苷是一种糖苷类化合物,有较好的抗炎、修复和美白作用。通过生物转化法合成α-熊果苷具有高效、绿色环保的特点。该文以枯草芽孢杆菌为宿主,以对苯二酚(hydroquinone,HQ)和蔗糖为底物,异源表达来源于变异链球菌(Streptococcus mutans)的蔗糖磷酸化酶(SmSP^I336L)作为生物催化剂,全细胞催化高效合成α-熊果苷。首先,通过对蛋白表达能力的比较确定了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WB800是合适的宿主菌株,并对SmSP^I336L进行启动子优化及多拷贝整合表达,获得全细胞催化合成α-熊果苷的重组B.subtilis,α-熊果苷的产量为54.05 g/L,底物HQ的摩尔转化率为43.7%;然后,通过优化SmSP^I336L的核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)序列显著提高了α-熊果苷的产量和底物HQ的摩尔转化率,分别达到99.14 g/L和80.15%;最后,对全细胞催化的条件进行优化,扩大催化体系至20 mL并将催化时间从22 h延长至34 h,进一步提高了α-熊果苷的产量且产量稳定,最终优化后的α-熊果苷产量最高达到了119.44 g/L,底物HQ的摩尔转化率为96.56%。该研究成果对α-熊果苷的工业化生产具有重要意义。

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代谢工程改造大肠杆菌增产酪醇

曾娇娇, 余世琴, 周景文

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 8-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027055

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酪醇是橄榄苦苷、红景天苷和羟基酪醇等许多重要价值天然产物的前体物质,建立一个酪醇高产的平台菌株具有重要意义。由于大肠杆菌(Escherichia coli)具有繁殖速度快、易于基因操作等优点,该研究选择E.coli BL21 (DE3)作为宿主菌株。通过在质粒pRSFDuet-1中应用组成型启动子P_cspA过量表达来自荷兰芹的芳香醛合成酶(aromatic aldehyde synthase,AAS),得到105.97 mg/L酪醇。在敲除苯丙氨酸竞争途径(pheA)、丙酮酸竞争途径(ptsG、crr、pykF)及对羟基苯乙酸(feaB)竞争途径以及解除反馈抑制(tyrR)的菌株中过量表达AAS,获得1 055.36 mg/L酪醇。为了进一步强化代谢流,对E.coli来源的乙醇脱氢酶AdhE、AdhP、YahK及FrmA和酿酒酵母来源的Adh6进行了筛选。结果表明,酿酒酵母来源的Adh6表现最佳的脱氢酶活性,产生了1 516.86 mg/L酪醇,产量提升了43.73%。基于启动子组合调控策略平衡代谢流,酪醇产量达到1 810.46 mg/L,提升了19.40%。最后,对培养基中碳源浓度、氮源浓度以及CaCO₃浓度进行优化,得到2 120.58 mg/L酪醇,产量提升了17.13%。研究结果为后续采用发酵法生产酪醇和相关的下游产物奠定了良好的基础。

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嘌呤转运蛋白的缺失对枯草芽孢杆菌生产核黄素的影响

苏媛, 刘川, 谷振宇, 夏苗苗, 钟成, 张大伟

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 16-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027222

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该研究发现,发酵培养基中添加一定浓度的腺嘌呤/鸟嘌呤/黄嘌呤/次黄嘌呤会对枯草芽孢杆菌R的核黄素合成产生抑制。而在R中单独敲除7种嘌呤转运蛋白基因pbuG、nupG、pbuE、ywdJ、nupNOPQ、pbuX、pbuO后会分别减弱或增强嘌呤碱的抑制作用。将抑制作用变化所表征的转运蛋白功能与通过生长实验鉴定的转运蛋白的功能相结合,对这些转运蛋白的功能进行了判断。其中NupNOPQ、PbuX、PbuO具有腺嘌呤内运功能,PbuG和PbuO具有鸟嘌呤内运功能。在R中单独敲除nupNOPQ、pbuX和pbuG后核黄素产量分别提高了10.74%、5.84%、7.53%。而组合敲除三者后核黄素产量提高了19.14%,证明了嘌呤转运蛋白的敲除在提高枯草芽孢杆菌核黄素产量中具有一定作用。

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应用酿酒酵母孢子壁衍生材料向非巨噬细胞HEK293T运送微米颗粒

宋超群, 杨岩, 李凤, 刘国玉, 高晓冬, 中西秀树

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 24-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027074

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酵母孢子在哺乳动物细胞中能够被有效地内化,因为孢子壁包含即使在非吞噬细胞中也能诱导吞噬作用/微胞吞作用的分子。在该项研究中,建立了使用孢子壁材料将微米级的颗粒递送至非吞噬细胞的方法。采用静电吸附或交联的带有表面氨基基团的胶乳珠(直径2 μm)对孢子的高盐洗脱液进行处理。将乳胶珠与HEK293T细胞孵育,以测试它们是否在细胞中被内化。孢子壁衍生的分子可以通过静电相互作用附着到珠子上,也可以诱导乳胶珠子的吞噬。通过将孢子壁材料交联到珠子上可以进一步提高吞噬效率。结果表明,孢子壁洗脱液可以诱导微米级颗粒的吞噬。因此,孢子壁材料可以应用于细胞递送系统,该方法特别有利于将相对较大的颗粒递送至非吞噬细胞。

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关键酶饱和突变提高酿酒酵母蒎烯产量

任全路, 陆信曜, 宗红, 诸葛斌

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 30-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027337

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蒎烯是一种应用广泛的天然单萜类化合物,特别是具有高能值的蒎烯二聚体在燃料领域有着极大的应用前景,蒎烯合酶活性是限制酿酒酵母高效生产蒎烯的重要因素。该研究希望获得在酿酒酵母中表现更优的蒎烯合酶突变体,为蒎烯在酿酒酵母中的高效合成提供借鉴。该研究在甲羟戊酸(mevalonate, MVA)通路强化的酿酒酵母中,表达了蒎烯合酶Pt30的Q456位点的饱和突变体,对工程菌株进行两相摇瓶发酵,检测最终蒎烯的产量。结果显示,在构建的蒎烯合酶Pt30的Q456位点饱和突变体中,Pt30(Q456K)和Pt30(Q456I)突变体将蒎烯从不可测定提高到了0.017、0.041 mg/L。蒎烯合酶Pt30的Q456K和Q456I突变体,相对于Pt30野生型酶提高了蒎烯在酿酒酵母中的产量,这也证明了Q456这一位点对蒎烯合酶Pt30的重要性,也为其他蒎烯合酶的改造提供了参考。

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多组学解析酱香型大曲风味物质的形成

柳习月, 朱琪, 杨帆, 张娟, 张巧玲, 李江华, 王莉

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 35-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027425

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酱香型大曲是白酒发酵力和风味物质的源头,对白酒风味的形成具有重要意义。用于酱香型白酒发酵的大曲是白曲、黄曲和黑曲3种不同类型大曲经贮存后的混合物,解析不同曲种菌群结构以及代谢产物对于保障大曲稳定性、提高白酒品质有重要意义。目前对于不同曲种的研究主要集中于微生物群落结构的比较,而对风味物质差异及其形成原因的研究还非常有限。为解析不同曲种代谢物的差异及其成因,该研究利用多组学技术揭示了不同曲种的的风味代谢物差异以及菌群结构,并利用冗余分析研究了不同曲种风味代谢物差异的生物学因素。结果表明,不同曲种间菌群结构以及代谢物差异显著,不同曲种中微生物、酶和代谢产物之间存在相关性。其中芽孢杆菌与糖化酶、蛋白酶和四甲基吡嗪呈正相关。糖化酶和蛋白酶可视作微生物合成四甲基吡嗪的重要驱动因素。研究为进一步探索白酒中的风味物质和改进酿造工艺有一定的贡献。

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两歧双歧杆菌FGSYC45M3缓解泻剂结肠及其作用机制分析

李鑫萍, 王琳琳, 赵建新, 张灏, 陈卫, 王刚

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 42-48. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027319

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泻剂结肠是由于长期服用刺激类泻剂导致的肠神经受损,临床表现为顽固性便秘,目前缺乏有效的治疗手段。该研究通过灌胃番泻叶提取物建立小鼠泻剂结肠模型,分析两歧双歧杆菌FGSYC45M3缓解泻剂结肠小鼠便秘及修复其肠神经的效果,并探究其可能的作用机制。结果显示,两歧双歧杆菌FGSYC45M3能够显著缩短泻剂结肠小鼠的首粒黑便时间并提高粪便含水量。其作用机制可能与FGSYC45M3提高粪便中丁酸含量,恢复肠神经胶质细胞数量,提高胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)水平,增加结肠Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)数量并降低水通道蛋白(aquaporins,AQPs)表达量相关。该研究提供了一种利用益生菌在缓解泻剂结肠患者便秘的基础上重建受损的肠神经系统,并建立正常的肠道稳态,以实现泻剂结肠缓解的思路,有望从根本上改善泻剂结肠。

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甘露聚糖对酿酒酵母菌株生长及抗氧化活性的影响

祝霞, 宋茹茹, 宋欣芫, 李洁春, 杨学山

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 49-54. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027135

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葡萄酒酿造是一个高糖、高酸、低pH的相对恶劣生境,且发酵产生的乙醇会影响酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞的生长与代谢。为探究甘露聚糖在酒精发酵过程中对酿酒酵母细胞活力及抗氧化代谢的影响,以添加不同质量浓度甘露聚糖的模拟葡萄汁为试材,动态检测酒精发酵过程中酿酒酵母菌株的生物量、细胞活力及抗氧化活性。结果表明,甘露聚糖在酿酒酵母菌株生长的全过程对细胞活力具有显著提升作用(P＜0.05);与对照组相比外源添加甘露聚糖能够显著提高酿酒酵母细胞的三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphatase,ATPase)活性及细胞内还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)(P＜0.05),可清除细胞内过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)、丙二醛(malondialdehyde,MDA),提高细胞的抗氧化能力。综合分析,外源添加质量浓度为300 mg/L甘露聚糖可以有效提升酿酒酵母细胞的活力及抗氧化活性。

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不同高粱酿造性能与单粮清香型白酒品质的关联性研究

李宝生, 杨凯环, 苏建如, 江伟, 董建辉, 相里加雄, 赵向东, 王富贵, 柯涛

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 55-62. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026467

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优质原料的筛选是酿造优质白酒的重要因素。基于5种不同高粱的酿造性能分析包括水分、蛋白质、脂肪、淀粉、支链淀粉、直链淀粉、单宁、糊化率和吸水率9项指标,经主成分分析和聚类分析发现,5种高粱均符合酿造需求。其中高粱G1与其他4种高粱的酿造性能差异最大,其次是G3差异较大,而G2、G4和G5的性能最为相似,归为同一类。将5种高粱品种进行酿造,应用气相色谱技术测定分析了42种挥发性风味化合物,且每种风味物质均存在不同程度的显著性差异,相对标准偏差为2.49%~113.35%。应用主成分分析手段发现白酒G2和G4最为接近,但白酒G5、G1和G3与前两者也存在着明显差异。可见在酿造工艺相同的情况下,高粱品种的相似性在一定程度上可反映出酒体的相似性。同时,相关性分析发现支链淀粉含量对出酒率有着重要的正面影响,且脂肪与高级脂肪酸乙酯存在着中偏低的正相关关系。结合感官品评和风味数据,发现G3白酒的清香型风格最为典型,综合得分最高,因此确定高粱G3最适合单粮清香型白酒工艺,研究结果为清香型白酒的生产及质量调控提供了有效的科技支撑。

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乳酸菌发酵乳清蛋白蓝莓汁体系贮藏期抑菌效果研究

陆桂兵, 王文琼, 于倩, 李健驹, 顾瑞霞

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 63-69. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028264

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该研究采用保加利亚乳杆,嗜热链球菌,植物乳杆菌和副干酪乳杆菌4种乳酸菌发酵乳清蛋白蓝莓汁混合物,研究发酵体系对3种致病菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和沙门氏菌)的抑制作用及对3种致病菌的作用机制,为乳清蛋白蓝莓汁混合乳酸菌发酵产物作为新型天然抗菌剂提供理论依据。研究结果显示,蓝莓乳清蛋白混合乳酸菌发酵体系对3种致病菌具有一定的抑制作用,而蓝莓乳酸菌发酵体系主要是通过破坏3种致病菌的细胞壁和细胞膜的完整性、通透性达到抑制作用,即蓝莓单独发酵体系主要表现为杀菌作用,蓝莓乳清蛋白混合发酵体系主要表现为抑菌作用。

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游离型质粒在毕赤酵母中表达人溶菌酶的研究

刘晓宇, 李晋, 温赛

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 70-75. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027338

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构建一种表达人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌。巴斯德毕赤酵母表达质粒多以整合型质粒为主,整合型毕赤酵母表达外源基因时,外源蛋白的表达量会随着基因整合拷贝数的增加而增加,而对于毕赤酵母而言,稳定的游离型载体更有利于进行外源基因突变文库的构建及高通量筛选。该文将来自乳酸克鲁维酵母中的自主复制序列(pARS)与酵母表达载体pPICZαA连接,得到游离型表达载体pPICZαA-pARS。将优化后的人溶菌酶基因hLYZ连接至该载体中,构建重组表达载体pPICZαA-hLYZ-pARS。重组载体经电转化以游离形式转入毕赤酵母菌株X33中。摇瓶发酵结果显示诱导72 h后,发酵上清液酶活性为340 U/mL。利用镍亲和层析从发酵上清液中纯化人溶菌酶,二喹啉甲酸(bicinchoninic acid,BCA)法测定后纯化后的蛋白质量浓度为0.954 mg/mL。该研究成功构建了分泌表达具有生物活性的人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌,为日后利用现代生物技术突变获得更高抗菌活性、更广抗菌谱人溶菌酶的研究奠定了基础。

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高比表面积阿魏酸多孔淀粉酯结构表征及体外消化特性

苟丽娜, 马云翔, 王宇霞, 李敏, 陈金凤, 汪月, 张盛贵

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 76-83. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026808

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为合成高比表面积阿魏酸多孔淀粉酯(ferulic acid porous starch ester,FA-PS),探索其结构特性及体外消化性能,丰富食品级活性物质吸附剂及功能性递送载体材料的种类,该研究以溶剂交换法制备的多孔淀粉(porous starch,PS)为主体,阿魏酸(ferulic acid,FA)为酯化剂,在非水相体系中制备了取代度为0.150~0.885的FA-PS。扫描电子显微镜和N₂-吸附/脱附结果表明,PS的比表面积为67.74 m²/g,平均孔径为20.23 nm,酯化改性后孔变得小而密集,FA-PS的比表面积可达到83.50 m²/g,平均孔径低至8.59 nm,可归属于介孔材料范畴。傅立叶变换红外光谱和¹³C固体核磁共振光谱证明FA和PS之间形成了酯键。X射线衍射显示PS处于非晶无序状态,而FA-PS发生晶型回生形成了新的结晶结构。FA-PS具备较强的抗氧化活性,酯化后水溶性得到改善,体外抗消化能力显著提升(P<0.05)。结果表明,FA-PS具备有效的纳米级多孔结构、高比表面积和较强的抗氧化活性,水溶性和体外消化抗性优于PS,可进一步运用于活性物质吸附及药物递送研究。

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黄茶闷黄过程中电化学变化与品质的关系

华夏, 李晓梅, 李丽泓, 梁星, 王玮轶, 杨何, 许靖逸

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 84-91. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026899

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该研究以闷黄过程中不同闷黄时间的茶样为研究对象,采用电化学技术、感官审评和理化成分测定的方法,研究黄茶闷黄过程中茶叶的电化学参数(pH、电导率、氧化还原电位)、感官品质和主要品质成分的变化规律,并探究电化学参数与品质的相关性。结果表明,不同闷黄时间茶样的电化学参数中热泡和冷泡pH值与感官审评总分均呈极显著负相关(P<0.01);热泡和冷泡氧化还原电位与感官审评总分均呈极显著正相关(P<0.01);茶汤热泡和冷泡pH与茶多酚和儿茶素含量均呈极显著正相关(P<0.01),与茶黄素呈极显著负相关(P<0.01);茶汤热泡和冷泡氧化还原电位与茶多酚和儿茶素呈极显著负相关(P<0.01),与茶黄素含量呈极显著正相关(P<0.01);茶汤热泡电导率与茶多酚和儿茶素含量呈极显著负相关(P<0.01),与茶黄素含量呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,茶汤电化学参数与感官品质、主要品质成分茶多酚、儿茶素及茶黄素含量均呈高度的相关性,可作为评价黄茶品质的方式之一,结果可为提高黄茶闷黄程度判定的便捷性和准确性提供参考。

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天麻酵素化过程中风味物质及抗氧化活性动态变化

赵敏, 王瑜, 李立郎, 安正斌, 解春芝, 林灵, 杨小生, 杨娟

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 92-98. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027214

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以鲜天麻为原料,探究其不同酵素化阶段风味物质及抗氧化活性的动态变化。结果表明,氨基酸总含量呈先下降后上升的趋势,陈酿结束后为1 971.79 mg/100g;发酵前天麻汁以鲜味和苦味为主,经陈酿后呈味氨基酸改变,天麻酵素以鲜味和甜味为主。天麻汁、天麻酵素发酵阶段和陈酿期间分别检测出26、46、49种挥发性风味物质。醚类是天麻汁的主要香气物质,含量为74.17%;经发酵后醚类含量降低,醇类和酯类含量增加,醇类(80.24%)和酯类(16.48%)是天麻酵素主要香气物质。总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、DPPH自由基清除能力与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性在酵素化过程中整体呈上升趋势,在陈酿结束后达最大值,分别为5.87 μmol/mL、99.37%和25.72 U/mL,其中SOD活性与天麻汁相比增加了25倍。

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甘肃省武威酿酒葡萄种植区土壤重金属分布特征及来源分析

王莹捷, 张波, 马鑫, 周小平, 杨博, 雷春妮, 吴娟弟, 韩舜愈

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 99-108. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027155

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该试验研究了武威3个酿酒葡萄种植区土壤中8种重金属元素,运用单因子污染指数及内梅罗综合污染指数对酿酒葡萄种植土壤中重金属污染进行评价,并借助主成分分析/绝对主成分分数(principal component analysis/absolute principal component score,PCA/APCS)受体模型对重金属来源进行了解析。结果表明,武威3个酿酒葡萄种植区土壤8种重金属元素的含量均低于国家标准,但以甘肃省土壤背景值为评价依据时,结果显示3个区域均存在轻度污染或少量样点重度污染。PCA/APCS受体模型显示A区主要可分为自然源(包含少量大气沉降源和农业活动源)及农业活动源;B区分为自然源、农业活动源和工业源;C区分为自然源与农业活动结合源以及交通源。农业活动源是各种植区主要重金属污染源,Cd为其特征元素,且各区Cd的不同来源贡献率空间差异较大。此外,本试验所测8种重金属元素含量虽均低于国家标准,但易受人为活动影响且来源复杂,应加强控制,合理耕作,保障土壤环境质量和酿酒葡萄品质,进而保证所生产葡萄酒的品质。

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不同分子质量的人参糖肽复合物增强小鼠免疫功能的研究

俞萍, 张庆贺, 姜虹延, 张宇杰, 马玉玲, 翟欢

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 109-114. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027201

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研究不同分子质量的人参糖肽复合物对环磷酰胺所致免疫低下小鼠免疫功能的影响。制备人参糖肽总提取物并采用膜分离技术得到重均分子质量为14、11 kDa和<1 kDa的3种人参糖肽,构建BALB/c小鼠注射环磷酰胺致免疫低下动物模型,通过小鼠碳廓清实验、小鼠迟发型变态反应以及外周白细胞总数及自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)活性测定实验,对人参糖肽总提取物及不同分子质量的人参糖肽增强小鼠免疫力功能进行评价。结果显示,人参糖肽总提取物及不同分子质量的人参糖肽均具有增强细胞免疫功能、提高单核-巨噬细胞吞噬功能和提升NK细胞活性的作用,<1 kDa的人参糖肽对细胞免疫和增强NK细胞活性有较好的作用,而14 kDa的人参糖肽对改善巨噬细胞吞噬功能有较好的作用。综上所述,人参糖肽复合物以及14、11 kDa和<1 kDa的人参糖肽均具有提高小鼠免疫力的作用,且分子质量较低的人参糖肽复合物作用更明显,可作为开发增强免疫力作用的药品或保健食品的潜在功效成分。

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非靶向代谢组技术研究饮料发酵前后物质变化

张妍, 赵昕琪, 王天琪, 王成, 于冰, 吕佳璐, 张莉力, 许云贺

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 115-120. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027211

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为了解玉米及其副产物发酵饮料的主要代谢成分,代谢通路及物质积累。以2种乳酸菌为发酵剂混合发酵的玉米及其副产物饮料为研究对象,利用非靶向代谢组技术对饮料发酵前后小分子量物质变化进行了对比分析,结果发现,玉米及其副产物饮料发酵前后存在较大的代谢物差异。筛选出14种差异代谢物,主要包括核苷酸及其衍生物3种,有机酸2种,氨基酸及其衍生物2种,黄酮类2种,苯丙酸1种,抗生素1种,烟酰胺类1种,萘酚类衍生物1种,磷酸甲基醇类1种。其中包括具有抗炎活性的萘酚类物质1-羟基-2-萘甲酸;具有抗病菌,降血压,抗真菌,抗氧化,抗艾滋病病毒,抗肿瘤等作用的异戊烯;具有抗氧化作用,对心脑血管也有防治作用,同时能预防肿瘤的表儿茶素等。通过KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢通路分析发现,5条代谢通路影响较显著,分别为缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、酪氨酸代谢、双组分系统、嘌呤代谢、柠檬酸循环。确定了乳酸菌发酵能够促进玉米副产物发酵饮料代谢产物的合成和累积,为乳酸菌用于发酵谷物饮料的综合评价利用提供参考。

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金属抗菌肽SIF₄在人工模拟食品体系中的抑菌稳定性

肖怀秋, 李玉珍, 林亲录, 赵谋明, 刘军, 周全

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 121-125. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027046

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食品富含蛋白质和脂肪等营养成分,在加工和贮运等环节易滋生微生物,对食品质量、风味及安全产生不良影响,抑制食品致病菌与腐败微生物增殖是食品防腐保鲜领域的重点。前期研究发现,金属抗菌肽SIF₄可通过抑制微生物增殖和防止蛋白质与脂质氧化协同作用实现食品的防腐保鲜。该试验以金黄色葡萄球菌为指示菌,研究了金属抗菌肽SIF₄在人工模拟食品体系中的抑菌稳定性。试验结果表明,除大豆磷脂与十二烷基磺酸钠模拟食品乳化体系外,金属抗菌肽SIF₄在其他模拟乳化体系中均保持较好抑菌活性,可用于面包和蛋糕等需乳化加工的食品防腐保鲜;在模拟食品增稠体系中也保持较好抑菌活性,可用于果冻和调味糖浆等冻胶类食品防腐保鲜;在模拟加酶食品体系中仍表现较好蛋白酶耐受性,可用于焙烤、酿造和肉产品等常见含酶加工食品的防腐保鲜;在模拟食品高糖体系中也保持较好抗菌稳定性,可用于果脯、蜜饯及罐头等高糖食品的防腐保鲜;在模拟食品高盐体系中,抑菌活性与对照组无显著性差异(P>0.05),可用于豆瓣酱、泡菜和鱼(虾)酱等高盐食品的防腐保鲜。金属抗菌肽SIF₄在不同模拟食品体系中均保持较好抗菌稳定性,可用于不同食品的防腐保鲜,有很好的应用前景。

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不同配料青稞大曲理化特性与微生物群落相关性研究

古翀羽, 冉茂芳, 魏阳, 张立强, 王松涛, 沈才洪, 李东

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 126-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027253

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为提高青稞大曲的质量,以小麦曲为对照,青稞辅以麸皮、小麦和竹纤维制作青稞大曲。经理化检测、高通量测序和气相色谱偶联质谱对大曲的理化特性、微生物群落和风味物质进行分析。结果表明,不同大曲的理化特性和酶活力差异显著,小麦曲的液化力最高,为(1.60±0.01) U,添加麸皮的青稞大曲的糖化力最高,为(1 132.80±35.64)~(1 166.40±31.9) U,60%小麦+40%青稞大曲的发酵力最高,为(5.00±0.07) U,10%竹纤维+90%青稞大曲的酯化力和酸性蛋白酶活力最高,分别为(397.20±3.96) U和(491.72±0.00) U;大曲中,乳酸菌为主要优势细菌,酵母菌和霉菌为主要真菌,且不同大曲微生物群落结构差异显著;相关性分析显示,液化力与嗜热子囊菌属(Thermoascus)极显著相关,与糖多孢菌属(Saccharopolyspora)显著相关,糖化力与Saccharopolyspora极显著相关,而发酵力与Chloroplast显著相关,微生物与酯化力和酸性蛋白酶活力的相关性并不显著;不同大曲中醇、酯和酮类为主要风味物质,且风味物质差异显著,可能与大曲中功能微生物的差异有关。

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水溶性β-葡聚糖对霞多丽干白葡萄酒香气的影响

李洁春, 宋欣芫, 杨学山, 韩舜愈, 祝霞

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 134-140. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026978

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为提升霞多丽干白葡萄酒的香气品质,以霞多丽葡萄为原料,在酒精发酵(alcoholic fermentation,AF)前添加不同质量浓度(300、400、500 mg/L)的水溶性β-葡聚糖,以空白组为对照,利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术(headspace solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass,HS-SPME/GC-MS),探究水溶性β-葡聚糖对霞多丽干白葡萄酒中挥发性香气化合物的影响。结果表明,外源性添加水溶性β-葡聚糖可以显著增加葡萄酒中香气物质的含量(P<0.05);不同处理组之间也表现出一定的差异,其中添加量为300 mg/L时,酒样中酯类、高级醇类香气物质含量最高,分别为34.55、17.85 mg/L。主成分分析结合感官评价结果表明,400、500 mg/L水溶性β-葡聚糖组的酒样具有相似的香气特征,但添加300 mg/L水溶性β-葡聚糖后的酒样中热带水果香气以及花香特征更为明显。综合分析,添加300 mg/L的水溶性β-葡聚糖可有效提升甘肃河西产区霞多丽干白葡萄酒的香气品质。研究结果可为水溶性β-葡聚糖在葡萄酒增香酿造应用提供技术支持。

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煮制加工对黑豆中多酚类代谢产物的影响

于淼, 王长远, 王霞

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 141-149. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027043

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为研究煮制加工对黑豆多酚类化合物产生的影响,以黑豆为原料,提取黑豆加工前后的多酚类化合物并进行组分含量的测定,基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱的代谢组学平台,使用ProteoWizard软件和R软件对数据进行主成分分析、正交偏最小二乘法判别分析、层次聚类分析等多元统计分析。结果表明,与新鲜黑豆相比,煮制后黑豆总酚和总黄酮含量分别下降了59.06％和64.74％。共鉴定出92个多酚类代谢产物,筛选出47个差异代谢物,主要为黄酮类、异黄酮类衍生物以及酚酸类化合物。分析发现煮制加工对黑豆多酚类代谢物的数量、种类和含量均有影响,其中对黄酮类化合物含量的影响最为显著。该研究可为探明多酚物质在黑豆加工过程中的变化机制提供理论参考,为黑豆功能性食品的研究与开发提供理论依据。

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真空预冷结合氮气包装对小白杏采后活性氧代谢的调节作用

田全明, 魏佳, 王曼, 邓豪, 王霞伟, 伊丽达娜·迪力夏提, 杨海燕, 吴斌

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 150-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026910

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以新疆小白杏为研究试材,探讨了真空预冷结合N₂处理对小白杏采后贮运过程中活性氧代谢的抑制效果。结果表明,真空预冷结合N₂处理能够延缓小白杏采后果实硬度的下降,抑制小白杏采后果实中丙二醛和细胞膜透性的升高。N₂处理(2 h)能有效抑制小白杏采后果实中呼吸强度的升高,延缓乙烯释放高峰的出现,显著提高过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶的活性,从而保持果实采后的硬度。贮藏至第18天,与对照组相比,真空预冷结合N₂处理果实的硬度提高了28.68%,CAT、SOD、APX、POD的活性分别提高了54.58%、45.34%、56.82%、24.87%。因此,真空预冷结合N₂处理减少了活性氧的积累,有助于减轻氧化损伤,维持细胞膜的完整性,从而延缓小白杏的衰老。

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餐厨垃圾厌氧干发酵制氢及其强化研究

赵明星, 高常卉, 李娟, 张周, 阮文权

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 157-161. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028510

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餐厨垃圾的产生量越来越大,对其进行处理非常重要。该文研究了不同含固率条件下餐厨垃圾厌氧干发酵制氢的情况,研究表明干发酵的最佳含固率为22%;餐厨垃圾中碳水化合物优先被降解,各组的降解率为51.17%~69.24%,其中含固率22%组碳水化合物降解率最高;当含固率>27%时,反应体系对蛋白质和溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand, SCOD)的降解能力下降,出现溶解性蛋白质和SCOD累积现象;各组的挥发性脂肪酸主要成分为乙酸和丁酸,为丁酸型发酵;向反应体系内添加活性炭能够提高干发酵产氢率,其中活性炭添加量为0.20%(质量分数)时产氢量最高,达到26.94 mL/g总固体(total solids, TS)。

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响应面法优化微波-超声波联用改善低盐罗非鱼糜凝胶的特性

叶月华, 刘晓艳, 白卫东, 赵文红, 王凤娇

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 162-169. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028394

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为改善低盐罗非鱼鱼糜的凝胶特性,该实验以冷冻罗非鱼片为原料,对微波-超声波联用辅助低盐热诱导凝胶进行工艺参数优化,在单因素试验的基础上,选取微波功率、超声功率和处理时间3个因素进行响应面试验。根据所得试验结果确定最佳工艺条件为:微波功率620 W,超声功率330 W,处理时间8 min,在此条件下,罗非鱼鱼糜的凝胶强度为(403.30±15.91) g·cm、持水性为87.88%、白度为81.76,分别比传统1.5%(质量分数)NaCl处理组提高了63.62%、10.54%及5.76%。与其他不同加热方式处理对比,微波-超声波作用下低盐罗非鱼鱼糜的凝胶强度、持水性、白度及全质构等指标均得到显著改善(P＜0.05);通过扫描电镜发现微波-超声波处理组的凝胶结构最为均匀致密,表面平整光滑,更有利于提升鱼糜的质构特性。因此,复合物理场不仅可以明显提高罗非鱼鱼糜的凝胶性质,还能有效降低钠盐的摄入量,对后期新能源低钠盐淡水鱼鱼糜制品的开发具有一定的参考价值。

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罗非鱼鱼脯的烤制工艺

姜鹏飞, 于文静, 范馨茹, 张蕊, 傅宝尚, 温成荣, 郑杰

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 170-177. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028260

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为探讨罗非鱼鱼脯在烤制条件下的品质变化规律,以罗非鱼为实验对象,对比分析了不同烤制温度和时间组合对其色泽、质构、水分迁移、微观结构等指标的影响。结果表明,随着烤制温度升高和时间延长,罗非鱼鱼脯的硬度、咀嚼性及剪切力均逐渐增加,弹性呈现下降的趋势;色泽方面,L^*值呈现下降趋势,a^*值和b^*值逐渐增加,温度过高和时间过长会对罗非鱼鱼脯色泽造成不利影响;鱼脯内部水分和水分流动性随着烤制时间的增加逐渐降低,温度过高可能导致鱼肉油脂溢出;此外,微观结构表明烤制时间15 min后肌肉纤维逐渐收缩严重,间隙增加,可能是导致其质地过硬的原因。综合各因素及感官评价结果在烤制条件140 ℃,15 min时,硬度咀嚼性适中,色泽鲜亮,内部水分流动性较好,微观结构下组织形态最佳,可以作为罗非鱼鱼脯合适的烤制条件。

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金针菇多糖对三文鱼片冻藏期间品质的影响

谢晨, 熊泽语, 李慧, 金素莱曼, 陈百科, 包海蓉

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 178-183. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027123

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为研究金针菇多糖对三文鱼片冻藏期间肌原纤维蛋白和冰晶结构的影响,分别用0.09、0.12、0.15 mg/mL 金针菇多糖浸渍处理三文鱼片,使用蒸馏水和商业抗冻剂(4%蔗糖和4%山梨醇,质量分数)作为对照,对三文鱼片蛋白的Ca²⁺-ATPase,巯基,蛋白二级结构,脂肪氧化情况以及冰晶生长情况进行测定。结果表明,随着贮藏时间的延长,三文鱼的Ca²⁺-ATPase活性,巯基含量均有所下降,脂肪氧化程度上升,添加金针菇多糖和商业抗冻剂均能抑制指标下降程度。其中,0.15 mg/mL的金针菇多糖效果最好,并与其他组有显著性差异(P<0.05),商业抗冻剂的效果略低于0.15 mg/mL的金针菇多糖,高于0.12 mg/mL的金针菇多糖。金针菇多糖还对稳定α-螺旋结构效果显著。在抑制冰晶生长方面,0.15 mg/mL金针菇多糖处理后的鱼片生成的冰晶形状圆润,体积更小。该研究结果可为金针菇多糖用于水产品抗冻剂提供参考依据。

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贮运过程中刺身鱼水分的变化

赵波, 应晓国, 张美超, 龚晨辉, 徐坤俐, 王远会, 杨泽鹏, 万海伦, 陈广川, 吴韬, 唐勇

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 184-190. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027048

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水分对鱼类的品质保证至关重要,为研究刺身鱼在贮运过程中的水分变化,实验设计了低温处理组(-18 ℃长期贮藏)、超低温处理组(-78 ℃长期贮藏)、转组(在-78 ℃使刺身鱼中心温度快速从室温下降至-18 ℃,再迅速转移到-18 ℃长期贮藏)3种不同温度贮藏条件以模拟刺身鱼的不同贮运过程。利用低场核磁共振技术结合苏木精-伊红染色法探究不同贮运过程中贮藏时间对其水分的影响。结果表明,刺身鱼内主要的水分群为不易流动水,随着贮藏时间的延长,该水分群显著减少(P<0.05),并逐渐向自由水发生迁移,且3组刺身鱼水分总峰面积均随贮藏时间的延长显著下降(P<0.05);¹H分布状态由均匀分布逐渐向外部迁移,到贮藏后期又重新恢复均匀;通过苏木精-伊红染色发现超低温处理组的刺身鱼内形成的冰晶尺寸最小,肌纤维形态保持最好,进一步验证了低场核磁共振技术对刺身鱼水分的研究结果。因此,刺身鱼长期处于超低温条件下贮运能更好地维持水分和肌纤维状态,更有利于保证其冻结品质。

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茴香精油对4 ℃下鲜切苋菜贮藏品质的影响

金思渊, 谢晶

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 191-198. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026809

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该文研究不同植物精油(牛至精油、茴香精油、肉桂精油)对鲜切苋菜保鲜效果的影响。依据预实验货架期结果,经过不同添加量(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 μL/mL)的牛至精油、茴香精油和肉桂精油处理(共54组)筛选得到茴香精油添加量为0.3和0.4 μL/mL货架期效果最佳。在初步筛选实验的基础上,以茴香精油添加量为0.3、0.35、0.4 μL/mL为实验组。然后通过总菌实验结合理化指标、抗氧化酶活性指标,研究不同添加量茴香精油对鲜切苋菜品质的影响。结果表明,0.35 μL/mL茴香精油对鲜切苋菜采后保鲜作用最好,有利于苋菜采后叶绿素含量、维生素C含量的保持,降低了质量损失率,提升了抗氧化能力,对鲜切苋菜抑菌效果最佳,可延长货架期3~4 d。

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不同护色处理对山药多糖的结构和免疫活性的影响

严静, 曾丽萍, 李俊健, 黄达荣, 黎攀, 杜冰

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 199-207. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027206

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为探究不同护色处理方式对山药多糖结构和免疫活性的影响。以经清水护色(water color-protection,CYH)、亚硫酸钠护色(sodium nitrite color-protection,CYN)、发酵液护色(fermentation color-protection,CYF)处理的山药为主要原料,提取并纯化不同护色处理的山药多糖及组分,通过高效凝胶渗透色谱等对多糖的结构进行初步鉴定,并建立RAW264.7细胞的免疫模型以探究其免疫刺激活性。结果表明,不同护色处理如清水护色、亚硫酸钠护色和发酵液护色处理对山药多糖的结构有显著影响,0.3 mol/L NaCl组分(CYH-3、CYN-3、CYF-3)的山药多糖结构差异最显著,分子质量、糖醛酸含量、单糖组成上均有显著差异。CYH-3、CYN-3、CYF-3的分子质量分别为4.06×10⁴、2.57×10⁴、2.99×10⁴ Da,糖醛酸含量分别为0.58%、3.99%、12.12%。在免疫活性方面,不同护色处理的山药多糖均能刺激RAW264.7细胞分泌TNF-α、IL-6、IL-1β、NO,但在特定浓度下,乳酸芽孢杆菌发酵护色的山药多糖的免疫活性明显高于亚硫酸钠护色。

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热处理对驼乳营养成分与挥发性风味物质的影响

何静, 阿拉腾萨其拉, 吉日木图

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 208-213. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026171

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为探究热处理条件对驼乳营养品质和挥发性风味物质的影响,该研究以新鲜驼乳为原料,检测低温长时杀菌、高温短时杀菌、超高温瞬时杀菌(ultra-high temperature instantaneous sterilization,UHT)条件对驼乳的营养成分和挥发性风味物质的影响。结果表明,UHT处理后驼乳蛋白质、维生素C和乳糖含量明显减少。采用电子鼻和电子舌可很好地区分4种样品,其化合物组成存在明显差异。利用GC-MS鉴定出醇类、醛类、酮类、酯类是驼乳中主要风味物质,不同的加热方式处理的驼乳主要的挥发性成分差异显著,尤其UHT处理后驼乳中的烷烃类化合物较多。

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不同热风干燥温度下的黄皮干燥特性及品质研究

杨婉如, 彭健, 张晓敏, 余元善, 卜智斌, 徐玉娟, 陈树鹏

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 214-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027121

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为实现黄皮的高值化利用,该研究以鸡心黄皮为对象,探讨了不同热风干燥温度对黄皮干燥特性、主要生物活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明,黄皮干燥过程可分为升速和降速2个阶段,温度越高干燥速率越快,当干燥温度由50 ℃升至80 ℃时,干燥时间由42 h缩短至12 h;60 ℃干燥黄皮复水效果最佳;50 ℃条件下,干燥黄皮总酚和总黄酮含量最高,但60 ~80 ℃干燥较50 ℃干燥样品中总酚和总黄酮保留率仍高达93.62%和86.59%;干燥黄皮中共检测出酚类物质6种,含量随温度变化呈现不同的变化规律,橙皮素为黄皮中主要酚类物质;测定的3种有机酸中,酒石酸为黄皮中主要有机酸;共鉴定出游离氨基酸24种,其中必需氨基酸8种,60 ℃处理组游离氨基酸含量最高,随后随温度的升高而降低;50 ℃条件下干燥黄皮抗氧化活性显著高于其他处理组(P<0.05),但60~80 ℃干燥黄皮抗氧化活性较50 ℃干燥样品保留率均在87.15%以上。综合考虑干燥效率和干燥品质,60~70 ℃是黄皮干燥的较佳温度,可以进行黄皮干的高效制备。

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不同涂膜保鲜法对鸡蛋保鲜效果的研究

韦燕文, 蔡文韬, 袁学文, 冯丽娜, 生书晶

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 221-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.022723

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分别采用壳聚糖涂膜、壳聚糖-玉米油复合涂膜、海藻酸钠-冰醋酸复合涂膜处理鸡蛋,以感官指标、蛋黄指数、蛋白系数、哈夫单位、气室直径和蛋白pH变化为评价指标,研究壳聚糖、壳聚糖-玉米油复合涂膜剂、海藻酸钠-冰醋酸复合涂膜剂处理鸡蛋,在30 ℃下贮藏21 d后对鸡蛋的保鲜效果。结果表明,壳聚糖-玉米油复合涂膜组优于壳聚糖涂膜组和海藻酸钠-冰醋酸复合涂膜组,贮藏21 d后其失重率为0.23%,蛋黄系数为0.167,蛋白系数为0.92,哈夫单位为62.8,气室直径为26.6 mm,蛋清pH为8.54。其中壳聚糖-玉米油复合涂膜处理组在贮藏21 d后失重率、气室直径、蛋黄指数、蛋白系数、哈夫单位都优于其他处理组。

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不同百香果汁添加量对百香果果脯品质特性及风味物质的影响

任二芳, 李建强, 黎新荣, 罗朝丹, 冯春梅, 牛德宝

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 227-233. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026995

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以百香果果皮为原料,采用色差计、质构仪、电子舌及电子鼻等仪器,考察不同百香果汁添加量对百香果果脯的品质特性、风味物质及感官评价的影响。结果表明,随着百香果汁添加量的增加,百香果果脯色泽的亮度L^*值呈逐渐减少趋势,红绿度a^*值则逐渐增加,色差结果与成品的色泽形态图一致;50%(质量分数)百香果汁添加量制得的果脯硬度、胶黏性及咀嚼性较大,弹性较小,20%~30%百香果汁添加量制得的果脯质构特性较优;果脯滋味的聚类分析表明,20%、30%、40%百香果汁添加量制得的果脯归为一类,滋味的平均值表现为酸甜可口,苦、涩、咸、鲜味适中;电子鼻传感器对果脯的响应值:传感器W1S＞传感器W1W＞传感器W2W,且传感器的响应值随着百香果汁添加量的增加而增加;感官评价表明,百香果汁添加量为30%制得的果脯评分最高,口感最佳。综合果脯的整体品质及企业生产成本考虑,认为百香果汁添加量为30%制得的果脯品质较优。

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基于偏最小二乘法分析复合型果酒风味成分与感官属性之间的相关性

尹延顺, 姜欣, 宋涛, 孟君, 张林, 董建辉, 皇甫洁, 冯婧, 杨亲正, 李红

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 234-240. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027243

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对复合型和单一型水果酿造的果酒的挥发性香气成分和感官特征进行了研究。采用顶空气相固相微萃取(headspace solid-phase micro extraction, HS-SPME)提取香气成分,并用GC-MS进行鉴定。在3种复合型果酒和1种单一型果酒中共鉴定出15种挥发性化合物。结果显示,果酒中的挥发性化合物主要是高级醇,其次是醛类和酯类。通过偏最小二乘法(partial least squares regression, PLSR)对特征呈味物质与感官属性之间的相关性进行了研究,与单一果酒W4相比,复合果酒W1、W2、W3的香气均更浓郁、更丰富。W3果酒被描述为乳酸味、乙酸味、苦味和麦芽香,与乙醛、正丁醇、正丙醇和异戊醇相关。W2果酒呈现出花香、水果香和甜味,与糠醛和异丁醇相关。W1果酒的感官描述与挥发性成分之间的相关性较弱,可能的原因之一是原料成分比较复杂,有待进一步研究。该研究可为复合果酒风味特征的研究及果酒产品的开发和推广提供有价值的参考信息。

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气相色谱-电子捕获检测器法分析不同产地、不同香型白酒中活性羰基化合物

司波, 袁雯雯, 贾梦玮, 顾会会, 卢永翎, 吕丽爽

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 241-248. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026974

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白酒中存在多种醛类物质,其活性羰基化合物(reactive carbonyl species,RCS)具有高反应活性,体内积聚可导致机体发生糖尿病并发症、阿尔茨海默症、衰老等多种疾病。为分析不同产地、不同香型白酒中RCS,建立一种可同时检测白酒中7种RCS及5种风味醛类的气相色谱分析方法。结果表明,色谱条件为:以5 mg/mL邻五氟苄基羟胺为衍生化试剂,添加量为1 mL,衍生化温度为60 ℃,衍生化时间为1 h,正己烷为萃取溶剂。采用电子捕获检测器,进样口温度:230 ℃;程序升温:50~250 ℃;检测器温度:300 ℃。12种目标物的检出限0.3~2.0 ng/mL,定量限0.9~6.0 ng/mL,回收率86.98%~109.55%。该方法的精密度、稳定性良好,具有灵敏度高,操作较简便的优点。同时,采用该方法对国内市场9个产地、12种香型白酒中的RCS含量进行检测,聚类分析表明白酒的产地和香型对RCS形成存在显著性影响。该研究为检测白酒中存在的活性羰基化合物含量提供了方法。

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基于核酸适配体-SYBR GreenⅠ快速检测金刚烷胺的荧光传感技术

吕辰, 李钰金, 宋明燕, 吴世嘉, 段诺, 王周平

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 249-253. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027296

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基于核酸适配体技术,利用SYBR Green I荧光染料为信号指示分子,构建了无标记快速检测金刚烷胺的荧光传感技术,可实现对动物源食品中金刚烷胺残留的痕量检测。通过适配体与金刚烷胺之间的特异性识别作用,分析适配体-SYBR Green I染料在结合金刚烷胺前后荧光强度的变化来实现对金刚烷胺的定量检测。结果表明,该检测方法在1~100 ng/mL具有良好的线性关系(R²=0.992 5),检测限为0.84 ng/mL。将该方法应用于牛奶样品的检测,回收率为93.22%~104.86%,表现出较好的实用性。该方法操作简便,灵敏性高,特异性强,为食品中兽药残留的检测提供了新的思路。

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QuEChERS结合超高效液相色谱串联质谱法同时测定蜂蜜和蜂王浆中红霉素及其降解物残留量

宋美洁, 吴翠玲, 赵柳微, 吴黎明, 卢焕仙, 薛晓锋

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 254-259. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026737

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建立了QuEChERS(quick, easy, cheap, effective, rugged, safe)样品前处理技术结合超高效液相色谱-串联质谱法同时测定蜂蜜和蜂王浆中红霉素及其降解物残留的检测方法。样品用水溶解,经乙腈提取后,用N-丙基乙二胺和无水硫酸镁净化,以水溶液(含0.1%的甲酸,体积分数)和甲醇为流动相进行梯度洗脱,EC-C₁₈色谱柱分离。采用多反应监测正离子模式扫描,基质标准曲线外标法定量。结果表明,该方法在0.2~100 ng/mL范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99。方法检出限为0.2~0.63 μg/kg,定量限为0.5~1.9 μg/kg。该方法简单快速,可满足日常检测需要,可为蜂蜜和蜂王浆中的红霉素及其降解物的定性与定量检测提供参考依据。

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陕甘不同地区刺槐蜜理化性质分析

赵风云, 安学明, 王巧莉, 陈超, 俞伟辉

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 260-265. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026914

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该文对陕甘7县21个刺槐蜜样品的理化性质进行分析。结果表明,陕甘7县刺槐蜜在色度、水分和灰分含量上都存在显著差异。7县中陇县和清水县的刺槐蜜还原糖和果糖含量最高,蔗糖含量最少。利用原子吸收光谱仪对刺槐蜜中的10种矿质元素进行测定,结果显示刺槐蜜中K元素含量最高。庄浪县刺槐蜜中的矿质元素含量最高,凤翔县的含量最低;且矿质元素含量与刺槐蜜的灰分含量和色度呈明显正相关。将矿质元素作为变量进行主成分分析(principal component analysis,PCA),可将7县蜂蜜按照地理位置分为两大类。甘肃庄浪、清水县和陕西陇县为一类,甘肃合水和陕西凤翔、长武、永寿县为另一类,与地理位置分布相吻合。该研究的开展可补充陕甘特色刺槐蜜的相关数据,为其开发利用提供理论依据。

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固相萃取-高效液相色谱法同时测定蒜皮中六种酚类物质

高若容, 王钿烈, 黄雪松

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 266-272. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027325

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建立了固相萃取-高效液相色谱法测定蒜皮中咖啡酸、阿魏酸、对香豆酸、N-反式对香豆酰真蛸胺(N-trans-coumaroyloctopamine,CO)、愈创木基甘油-β-咖啡酸醚(guaiacylglycerol-β-caffeic acid ether,GCAE)、愈创木基甘油-β-阿魏酸醚(guaiacylglycerol-β-ferulic acid ether,GFAE)6种酚类物质含量的方法。蒜皮粉末经体积分数80%乙醇水溶液超声提取,所得多酚粗提液过DPA-6S固相萃取小柱,依次以超纯水除杂,体积分数70%甲醇水溶液洗脱,旋转蒸发仪蒸干后用甲醇复溶,制得蒜皮多酚样品。以体积分数0.1%甲酸水溶液、乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用C₁₈色谱柱进行分离,并结合高分辨质谱、标品等对样品酚类物质做定性检测,外标法定量分析。结果表明,首次确定了蒜皮中含有咖啡酸;在最优的梯度洗脱方法下,各组分获得良好分离,相关系数均为0.999 9,检出限为0.33~0.66 mg/L,定量限为1.26~2.32 mg/L,加标回收率为82.79%~100.58%,相对标准偏差均小于1%;蒜皮中的咖啡酸、阿魏酸、对香豆酸、CO含量分别为:4.99、9.15、2.96、7.27 mg/kg,GCAE、GFAE的含量分别为:32.89、8.11 mg/kg(分别以咖啡酸、阿魏酸计),6种酚类物质总计质量分数为:65.37 mg/kg。该方法操作简便、快速、灵敏度高,适用于蒜皮中6种酚类物质含量的测定。

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气相离子迁移谱技术鉴别重庆三峡库区特色中蜂蜜研究

刘振平, 聂青玉, 庞钶靖, 张艳, 姜容

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 273-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027151

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采用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)技术对来源于重庆三峡库区的油菜花、五倍子花、枇杷花和柑橘花的4种特色中华蜜蜂蜂蜜(中蜂蜜)的挥发性有机成分进行测定和分析,建立不同植物来源中蜂蜜的判别模型,并对不同植物来源蜂蜜进行鉴别和分类。利用二维差谱法筛选出58个有效特征成分的特征峰作为表征中蜂蜜植物来源差异信息的特征变量,利用主成分分析(principal component analysis,PCA)和线性判别分析(linear discriminate analysis,LDA)方法建立判别模型。结果表明,该研究选取的特征变量经PCA处理后前3个主成分的累积贡献率为81.35%,得分图中4种中蜂蜜分布于不同的区域,无重叠或交叉,建立的判别模型可有效识别不同植物来源的中蜂蜜,准确率为100%,对其他植物来源中蜂蜜的误判率仅为5.9%。该研究利用GC-IMS测定中蜂蜜中的挥发性有机成分,结合PCA和LDA可以准确地区分重庆三峡库区不同蜜源植物特色的中蜂蜜样品,为中蜂蜜的品种鉴别和质量控制提供了新的技术参考。

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γ-环糊精工业化生产的研究进展

柏玉香, 吴浩

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 279-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028508

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γ-环糊精(γ-cyclodextrin, γ-CD)是淀粉底物经酶法转化获得的产品,在食品、药品和化妆品等领域展现了良好的功能特性和应用价值。目前,γ-CD的生产技术被欧美日等发达国家垄断,价格居高不下。为了突破瓶颈,探索γ-CD国产化道路,该文先从γ-CD的理化特性、应用原理、市场潜力和法律法规等方面概述了产品的核心要义,再从淀粉预处理、环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glycosyltransferase,CGT酶)筛选、络合剂选择与去除以及产物鉴定等流程总结了生产工艺的流程关键点,最后就γ-CD工业化生产中的限制性因素展开系统性的分析与讨论。该文旨在梳理瓶颈问题,为γ-CD的国产化和规模化应用推广提供参考和支撑。

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乳制品中主要乳蛋白检测技术的研究进展

韩静雯, 李国辉, 王道兵, 郑淼, 钟其顶

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 288-294. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027199

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乳制品含有人体所需的所有必需氨基酸,能够为各年龄阶段人群提供所需的部分营养物质和能量,乳蛋白因作为乳制品营养价值的物质基础及其潜在的过敏反应而备受关注。对乳蛋白组分的定性、定量分析是评价其营养价值和过敏特性的前提。目前针对乳制品中蛋白组分检测分析的方法主要包括电泳法、酶联免疫法、高效液相色谱法和液相色谱-质谱联用法等,该文综述了各类分析方法的研究进展及优势,以期为相关研究提供参考。

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电化学传感器在赭曲霉毒素A检测中的应用研究进展

高栋, 陈秀金, 李兆周, 王耀, 何凯锋, 王静, 黄正迪, 孙凤霞

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 295-300. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026913

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赭曲霉毒素A (ochratoxin A,OTA) 是一种由曲霉菌和青霉菌等产生的次级代谢产物,广泛存在于各种食品、粮食和动物饲料中,具有强烈的肝毒性和肾毒性、免疫抑制、致畸、致癌和致突变作用,严重危害人类健康。传统的OTA分析方法检测成本高,操作复杂且灵敏度低,限制了其应用领域。因此,亟需开发一种低成本、高灵敏度、准确快速的OTA检测方法。电化学传感器具有便携、价廉和快速的优势,具有很好的应用前景。该文对检测OTA的电化学传感器(电化学免疫传感器、分子印迹电化学传感器、电化学适配体传感器和其他电化学传感器)的机理和优缺点进行综述,并对OTA电化学传感器发展方向进行了展望。

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基于L-抗坏血酸非酶褐变反应研究进展

冯亮, 杨艳, 刘双双, 谭淳, 余爱农

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 301-308. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027349

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非酶褐变反应在食品加工处理过程中非常常见,主要集中在糖类与氨基酸、蛋白质之间。由于L-抗坏血酸有类似糖类结构,是一种非常重要的食品添加剂,因此基于L-抗坏血酸的非酶褐变不容忽视。该文主要从基于L-抗坏血酸非酶褐变反应中挥发性物质生成机理、褐变过程及反应动力学行为特征等方面,详细叙述了L-抗坏血酸非酶褐变反应研究进展,以期为食品生产中有效控制L-抗坏血酸褐变反应提供参考。

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光敏剂介导光动力杀菌在食品中应用的研究进展

熊晓辉, 孔佳仪, 张帅, 李晨, 崔晓文

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 309-318. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026616

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食品的微生物污染是消费者、监管机构和食品工业目前需解决的主要问题。随着生活质量的提高,消费者对食品的感官和营养品质的需求促使食品加工商采用不影响食品品质的杀菌技术。光敏剂介导光动力杀菌是利用光照激发光敏剂,其激发态可以通过第一类氢原子提取或电子转移反应,或者通过第二类能量转移到基态分子氧(³Σ^-_g)形成单线态氧(¹Δ_g)而与其周围环境有效地相互作用,其产生的活性物质(自由基和活性氧)将导致细菌细胞的氧化损伤和死亡。通过选取和使用适合的光敏剂和光照条件,光动力杀菌技术可以在不影响营养和感官特性的情况下有效杀灭微生物,保证食品安全。该综述介绍了光敏剂介导光动力杀菌技术的原理和影响食品中杀菌效果的因素,并比较了其与其他杀菌技术之间的优缺点。在此基础上,整理了由不同光敏剂介导的光动力杀菌技术在食品中的研究和应用,并对光动力杀菌技术进行了展望。

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两种制备海藻糖的生物酶转化工艺技术

曹媛, 李瑛

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 319-325. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027098

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海藻糖作为具有特殊生物保护功能的非还原性双糖,被广泛应用在食品、医药等各个领域。以双酶法和单酶法为代表的生物酶转化技术是制备海藻糖的研究热点。双酶法以淀粉为原料,在低聚麦芽糖基海藻糖合成酶和低聚麦芽糖基海藻糖水解酶的协同作用下,将直链淀粉转化成海藻糖。双酶法具有原料便宜易得、工艺较成熟、转化率较高等优点,是最早实现酶法工业化生产海藻糖的方法。单酶法直接利用海藻糖合酶将麦芽糖转化为海藻糖。单酶法因为具有反应过程易控、工艺流程简单、副产物少等优点而受到广泛关注。提高酶的耐高温性能及转化效率是目前2种方法的主要研究方向。随着蛋白基因工程领域的发展,生物酶的优化构建技术日趋成熟,为双酶法的进一步完善和单酶法的工业应用奠定了基础。

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食品科学与工程类专业生产实践环节混合式教学模式创新与实践——以“NFC果蔬汁生产实践与设计”虚拟仿真实验教学为例

易俊洁, 刘志佳, 周林燕, 蔡圣宝, 胡小松

食品与发酵工业. 2021, 47(22): 326-332. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028641

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大型工厂生产实践是高校食品科学与工程类专业实践教学不可或缺的环节。受时间、空间、成本等限制,食品科学与工程类专业相关生产实践通常难以实施开展,教学效果不佳。针对这一局限,该文以“NFC果蔬汁生产实践与设计”虚拟仿真实验教学为例,构建“课堂教学-课程试验-虚拟仿真-工厂实践”相联动的创新混合式教学模式,并对教学效果进行了评价。结果表明,虚拟仿真平台可以最低成本实现工厂大型综合实验需求,成为课程试验和工厂实践相衔接的桥梁,丰富了教学内容、教学形式和评价体系,为高校培养应用型综合人才提供了有效的手段。

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