2021年, 第47卷, 第23期　刊出日期：2021-12-15

  

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研究报告
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  糖基转移酶GL24971对灵芝多糖合成的影响

  陈云, 赵丽婷, 顾正华, 李由然, 石贵阳, 丁重阳

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027324

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  灵芝作为一种典型的食药用真菌,其多糖是主要的活性物质之一,应用广泛。在多糖合成的途径中,糖基转移酶发挥着重要的作用。为探究葡萄糖基转移酶基因GL24971的过表达对灵芝多糖的影响,通过聚乙二醇转化法将过表达质粒转化至原生质体,用潮霉素抗性筛选,得到转化菌株。结果表明,转化菌株T1与T2的单位菌体胞外多糖最大产量分别为0.07、0.06 mg/mg,分别提高了132.4%、70.0%,而胞内多糖产量均为0.03 mg/mg,分别降低了10.7%、37.4%;其次,几丁质和β-1,3-葡聚糖含量降低;单糖组成中,半乳糖的比例减少,甘露糖的比例增加,但仍然以葡萄糖为主。研究结果为灵芝多糖产量的提高提供了新的思路,有利于促进多糖合成途径的进一步完善,也为后续研究灵芝中其余的糖基转移酶提供了参考。
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  重组大肠杆菌发酵合成广藿香醇

  王禹锡, 程萍, 李若萱, 王沁, 周哲敏, 周丽

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 8-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027401

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  广藿香醇是一种天然化学品,在化妆品行业有着较广泛的应用。相对于植物提取法,微生物发酵法合成广藿香醇对节约成本和保护环境有重要意义。在广藿香醇合酶PTS2上添加促溶标签,提高可溶表达,使重组菌株Escherichia coli BL21/pMev+pET28a-PTS2/T7A广藿香醇产量提高了39.74%。通过对PTS2进行同源比对、三维结构建模和分子表面氨基酸分析,确定了氨基酸突变位点,构建了PTS2突变体,表明E457、K28、K136和K343是影响酶活性的关键氨基酸位点。进一步,将合成法尼基焦磷酸的8个基因模块化分割,用T7启动子加强法尼基焦磷酸合成代谢途径,获得重组菌株BL21/pMev-T7M1M2+pET28a-PTS2,使广藿香醇产量提高了55.95%。最后,将最优的改造策略组合,得到重组菌株BL21/pMev-T7M1M2+pET28a-PTS2/T7A,广藿香醇产量累计提高了72.22%。该研究结果为大肠杆菌发酵合成广藿香醇等倍半萜化合物提供了借鉴。
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  黑曲霉快速高效收获异养小球藻的条件优化

  郑潇, 周化岚, GULTOM Sarman Oktovianus, 邓佳宝, 张建国

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 16-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026923

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  由于微藻细胞的体积较小(直径约为1~50 μm),且大规模培养条件下微藻细胞质量浓度较低(0.1~5 g/L),因此其收获难度较大、成本较高。因为黑曲霉具有易成球、生长活力好、收获效率高等优点,所以使用黑曲霉收获微藻是一种低成本、高收获率、高效、绿色、可持续的收获方法。该研究通过优化黑曲霉(Aspergillus niger ATCC 1015)孢子悬浮液与异养小球藻(Chlorella vulgaris FACHB-8)共培养来高效收获微藻。结果表明最适收获条件为混合转速130 r/min(0~24 h)与150 r/min(24~48 h)、初始pH 4.5、FeSO₄ 0.02 g/L、MgSO₄ 0.5 g/L、葡萄糖质量浓度10 g/L(0~24 h)与8 g/L(24~48 h)、初始孢子浓度为5×10⁷ 个/mL(菌体与小球藻数量之比为1∶70)、初始微藻浓度为0.80(OD₆₈₀)、培养时间2 d。在此条件下对小球藻细胞的收获率最高为88.79%,因此使用黑曲霉能够有效收集大部分小球藻细胞,可以实现对异养小球藻的快速高效收获,为小球藻在食品领域的广泛应用提供基础。
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  动态pH值调控策略提高ε-聚赖氨酸发酵产量及其原因解析

  邓玥, 柳天一, 陈旭升

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 24-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027200

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  ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种通过微生物发酵法生产的同型氨基酸聚合物。为了提高Streptomyces albulus GS114的ε-PL发酵产量,建立了一种基于动态pH值调控溶氧水平的发酵策略,并从氧化损伤与抗氧化角度对该策略提高ε-PL发酵产量的原因进行了初步解析。研究发现,在发酵中后期通过调节pH值来控制溶氧水平保持在20%~40%,实现了菌体干重达到62.03 g/L,ε-PL产量达到60.2 g/L,分别比未调控提高了59%和36%。对S.albulus GS114胞内氧化损伤和抗氧化能力进行分析发现,采用该调控策略一方面增加了菌体胞内活性氧水平,另一方面也增强了菌体的总抗氧化能力。不同pH发酵过程的菌体胞内活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力分析发现,菌体生长、活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力均与pH值呈正相关。因此,动态调节pH值策略显著增强菌体生长的同时,带来了菌体胞内活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力的提高,但菌体的总抗氧化能力实现了活性氧水平和氧化损伤维持在适当水平,进而促进了ε-PL在发酵中后期的生物合成。该研究不仅对提升工业发酵ε-PL水平具有实际指导意义,且初步发现了活性氧对促进ε-PL生物合成的潜在作用。
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  利用膜透析技术提高腺苷发酵产量

  梅漫莉, 孙鹏杰, 徐庆阳

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 30-37. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027270

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  为提高发酵法生产腺苷的产量,解决现有发酵产腺苷周期短,葡萄糖转化成腺苷的效率较低等问题,以Bacillus subtilis XGL(8-AG^r+ His^-+xan^-+SG^r) 为供试菌株,进行膜透析发酵生产腺苷的研究。在5 L发酵罐中发酵生产腺苷,分别在36、60 h对发酵液进行2次膜偶联透析,使发酵周期延长至96 h,菌体OD_{600 nm}提高到94.6,单批次产苷448.3 g,平均产苷44.2 g/L,糖苷转化率提高到25.1%。相比传统发酵工艺,膜偶联间歇透析发酵使得产苷周期延长36~40 h,菌体量增加29.6%,单罐产量增加298.4 g,糖苷转化率提高8.8%。通过膜透析使副产物乙偶姻的产量降低,更多的碳源流向腺苷合成途径。在发酵52 h时检测透析发酵中磷酸核糖焦磷酸(phosphoribosyl pyrophosphate,PRPP)转酰胺酶和腺苷琥珀酸合成酶酶活力,相比于正常发酵工艺均有所提高。得出通过膜偶联间歇透析发酵法生产腺苷能有效解除发酵液内产物的反馈抑制作用,降低副产物的质量浓度,延长发酵周期,有效提高发酵液的菌体量、腺苷产量和糖苷转化率。
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  重组表达D-泛解酸内酯水解酶乳酸克鲁维酵母的发酵工艺优化

  谢颂洋, 顾正华, 郭自涛, 朱慧霞, 时祎, 辛瑜, 张梁

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 38-45. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027259

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  以前期构建的重组表达D-泛解酸内酯水解酶的乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)GG799为对象,在5 L发酵罐中,基于考察pH、搅拌转速、接种量3种单因素条件对产酶的影响结果,进一步优化补料策略,初步确定了促进重组D-泛解酸内酯水解酶高效表达的补料发酵方式。单因素条件研究结果表明,当pH 6.0、搅拌转速300 r/min、接种量2%时,可以获得最高表达水平,酶活力达5.12 U/mL,较摇瓶最佳结果提高了2倍。补料发酵研究表明,当通过补料维持发酵液恒糖质量浓度为5 g/L时,酶活力可达到8.20 U/mL,较分批发酵酶活力提高了60.1%;当分批发酵结束后,以恒速5 g/h进行补料,酶活力最高可达10.70 U/mL,较恒糖补料方式酶活力提高了30.5%,较分批发酵酶活力提高了98.6%。通过分批发酵和补料分批发酵的研究,显著提高了D-泛解酸内酯水解酶的酶活力,为进一步放大生产奠定了基础。
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  重组谷氨酰胺转胺酶突变体的表达、分离纯化及其催化应用

  宋小平, 沈何放, 余银, 马若彤, 潘李娜

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 46-51. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027387

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  为了研究重组谷氨酰胺转胺酶突变体(microbial transglutaminase mutant,MTG-MUT2)的分离纯化、糖基化和催化应用,将毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115用于高密度发酵表达MTG-MUT2。首先,通过毕赤酵母高密度发酵获得粗酶液,组氨酸标记亲和层析法分离纯化得到高纯度的MTG-MUT2,酶活力为12.3 U/mL。与粗酶比较,蛋白纯化2.7倍,回收率为87.4%。接着,采取分子筛分离MTG-MUT2的3种不同成分,研究糖基化对酶活性的影响。研究发现MTG-MUT2的酶活性主要由其糖基化蛋白决定,N282位点的糖基化对酶的活性起很大作用。最后,将该酶用于L-赖氨酸(660 mmol/L)和L-谷氨酰胺(600 mmol/L)的催化反应,反应产物(谷氨酰胺二肽)的拉曼散射光谱的特征峰比野生酶高20％。结果表明MTG-MUT2具有比野生酶更高的热稳定性和催化效率。
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  大粒径磺酸基固相萃取填料的制备及其对弱碱性非法添加物的吸附性能评价

  李爽, 文湘郡, 滕鑫, 丁星宇, 李壹, 熊晓辉

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 52-60. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027603

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  以聚苯乙烯微球为基材,制得磺酸基阳离子固相萃取填料,对其粒径、担载量进行优化,应用于3种β-受体激动剂和三聚氰胺的浓缩富集,并结合响应面分析得到检测不同物质时所需填料的最佳担载量。与传统浓硫酸法相比,氯磺酸法制备填料时,反应温度低、试剂用量少、反应时间短,成本大大降低,同时通过控制氯磺酸用量,可以定量化制备特定担载量的磺酸基阳离子填料,应用于不同食品基质;在满足检测要求的条件下,前处理过程中使用大粒径(170 μm)填料,不易堵塞小柱,能够有效缩短固相萃取时间。该研究制备的粒径170 μm、担载量1.39 mmol/g的填料对3种β-受体激动剂的回收率为88%~97%,相对标准偏差为5.23%~8.99%;粒径170 μm、担载量3.05 mmol/g的填料对三聚氰胺的回收率为88%,相对标准偏差为2.97%。填料满足痕量检测的要求,可用于食品中β-受体激动剂和三聚氰胺的富集吸附。
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  体外模拟消化对暗纹东方鲀鱼皮胶原蛋白肽结构特征及抗氧化活性的影响

  曹振海, 乐彩虹, 陶宁萍, 邓尚贵

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 61-69. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028686

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  为明确鱼皮胶原蛋白活性肽在体内消化过程中的消化特征变化及其对抗氧化活性的影响,采用INFOGEST体外消化模型对分子质量集中分布于1 kDa以下的暗纹东方鲀鱼皮胶原蛋白肽(Takifugu obscurus skin collagen peptide,TOSCP)和1 kDa以上的市售鱼皮胶原蛋白肽(commercial fish skin collagen peptide,CFSCP)进行体外模拟消化,对不同消化阶段中胶原蛋白活性肽结构特征变化(微观结构、分子质量、二级结构和氨基酸组成)和抗氧化活性进行分析。结果表明,在胃消化过程中,胃蛋白酶以断键大肽为小肽为主,且对高分子质量胶原蛋白活性肽(>1 kDa)具有更强的嗜好性。TOSCP和CFSCP经胃肠消化阶段后呈蜂窝网状结构,其中<1 kDa的比例分别为85.39%和52.55%,并且多肽在胃肠道酶诱导下逐渐转化为α-螺旋结构,脯氨酸和羟脯氨酸表现出了较强的抗消化性。TOSCP在胃部表现出较强的抗氧化活性,DPPH自由基清除率和总还原力分别为86.42%和0.69;且分子质量更小的TOSCP始终高于CFSCP。因此,TOSCP在胃肠消化中表现出了更好的抗消化性和生物稳定性;暗纹东方鲀鱼皮是理想的活性蛋白肽的原料,该研究可为胶原蛋白多肽功能性制品的研发提供实验依据。
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  3-羟基糖取代对槲皮素与人血清蛋白相互作用的影响

  傅俏琴, 张露, 贾晓燕, 马天新, 涂宗财

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 70-77. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028743

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  黄酮类化合物是许多植物性食品的主要功能活性成分,黄酮与蛋白的相互作用会直接影响其在人体的转运与代谢。该文以槲皮素(quercetin,Que)、异槲皮素(quercetin-3-O-glucoside,Q3G)、槲皮素-3-O-鼠李糖苷(quercetin-3-O-rhamnoside,Q3Rh)、槲皮素-3-O-木糖苷(quercetin-3-O-xyloside,Q3X)和芦丁(quercetin-3-O -rutinoside,Q3Ru)为对象,通过荧光光谱和分子对接技术研究3-羟基糖取代对槲皮素与人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)相互作用的影响。结果表明,5种黄酮都是通过静态方式猝灭HSA的内源荧光,并以自发的放热过程与HSA结合形成稳定的复合物。3-羟基糖取代会降低槲皮素对HSA的荧光猝灭效果和与HSA的结合能力,Q3Ru和Q3X的荧光猝灭效果最弱,Q3G的结合能力最弱。同步荧光分析发现,Que、Q3X、Q3Ru、Q3G和Q3Rh会使HSA中色氨酸微环境的极性增加,糖取代可增强其影响,其中葡萄糖的效果最强。热力学和分子对接结果表明,Que、Q3X、Q3Rh、Q3G、Q3Ru通过疏水相互作用、氢键和范德华力结合在人血清蛋白(human serum albumin,HSA)的疏水腔中,并分别形成了4、6、5、2、4个氢键,糖取代不会改变化合物与HSA的结合区域和作用力类型,但会改变其具体的相互作用氨基酸。研究结果有利于解释不同糖取代食品营养成分与蛋白质相互作用差异,及其在体内的转运与代谢,为其构效关系分析提供一定的理论依据。
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  植物乳杆菌F3-2联合甘露低聚糖通过上调短链脂肪酸水平抑制PPARγ改善小鼠肥胖

  赵茂臻, 梁曦, 张喆, 吕优优, 王引, 刘同杰, 易华西, 公丕民, 张兰威

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 78-82. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027495

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  为了研究益生菌联合益生元对肥胖的改善效果及其潜在作用机制,将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)F3-2与甘露低聚糖(mannooligosaccharides,MOS)联合作用,干预高脂饮食诱导的肥胖小鼠。实验结束后,通过分析体质量、脂肪组织质量、血清脂质水平等指标,对益生菌与益生元联合作用后的效果进行评价。进一步对脂肪组织中脂代谢关键基因及小鼠粪便短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)水平进行检测分析,探究二者联合作用机制。结果表明,L.plantarum F3-2联合MOS作用能有效减轻小鼠体质量,此外脂肪组织质量、脂肪细胞大小及血清中甘油三酯含量相比MOS单独作用时均显著降低。两者联合作用有效提升了小鼠粪便中SCFAs特别是丁酸的水平,并增强了MOS对脂肪组织中脂代谢关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPARγ)及CCAAT/增强子结合蛋白-α(CCAAT/enhancer binding protein-α,C/EBPα)的抑制作用。L.plantarum F3-2与MOS有望作为合生元通过干预饮食结构改善肥胖病症。
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  短小芽孢杆菌HN-10抗菌肽P-1对粉红单端孢细胞膜结构和活性氧代谢的影响

  武淑娟, 贠建民, 王睿, 何奎, 毛永强, 赵风云, 张紊玮, 艾对元

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 83-90. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027300

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  粉红单端孢(Trichothecium roseum)是多种植物及采后果蔬重要的病原菌,该文探讨了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)HN-10抗菌肽P-1对粉红单端孢细胞膜结构以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)代谢的影响。通过平板培养(牛津杯法)和液体培养体系考察了B.pumilus HN-10抗菌肽P-1对粉红单端孢菌体生长的抑制作用;采用碘化丙啶染色和透射电镜技术,动态观察了抗菌肽P-1对液态培养12 h的内粉红单端孢细胞壁、膜结构的影响;通过液态培养试验体系,分析了抗菌肽P-1对膜通透性的影响,并基于膜脂过氧化反应研究了抗菌肽P-1对粉红单端孢ROS及其代谢产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的影响。结果表明,固态、液态培养的粉红单端孢菌体生长受到明显抑制,随着抗菌肽P-1处理时间的延长,粉红单端孢孢子数逐渐增多,抗菌肽P-1对粉红单端孢孢子壁、膜造成了局部损伤,并出现缺口,导致细胞质大量流出,孢子变形。抗菌肽P-1处理使得菌体麦角甾醇的含量减少,第7天时,比对照组低35%。同时,抗菌肽P-1处理显著增大了N-苯基-1-萘胺的摄取率、相对电导率,第7天时,分别比对照组高24%、35%。此外,抗菌肽P-1处理使胞内·O^-₂含量显著增高(P<0.05),引起了细胞抗氧化超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶系统平衡的破坏,加剧了脂质过氧化和蛋白羰基化程度,MDA含量增加,最终抑制了菌体的生长。
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  秦巴山区黑木耳多糖理化性质及体外抗氧化活性

  刘茜, 张馨语, 王琰, 王安宇, 赵艺, 龙子仙, 刘思宁, 牒云, 黄琳娟

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 91-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027141

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  以秦巴山区黑木耳子实体为原料,东北黑木耳为对照,采用热水浸提法、复合酶法和超声法提取黑木耳多糖,对其理化性质及体外抗氧化活性进行分析。通过苯酚-硫酸法、硫酸-咔唑法测定多糖总糖及糖醛酸含量,秦巴山区黑木耳多糖与东北黑木耳多糖相比无显著差异;超声法和酶法制备的黑木耳多糖糖含量、蛋白含量均显著高于热水提取法,糖醛酸含量大小依次为:热水提取＞超声提取＞酶法提取。气相色谱测定结果表明,秦巴山区黑木耳多糖主要由甘露糖、葡萄糖醛酸、木糖组成,相对摩尔百分比为60.87∶20.83∶9.86,与东北黑木耳多糖相似;与酶法和超声提取相比,热水提取甘露糖、葡萄糖醛酸含量最高,岩藻糖、半乳糖含量最低。通过对过氧化氢清除能力、还原力、金属螯合力检测,发现秦巴山区黑木耳多糖具有良好的抗氧化能力,且其抗氧化能力强弱依次为:超声提取＞酶法提取＞热水提取。该结果可为秦巴山区特色黑木耳资源的合理开发利用及其多糖的进一步分离纯化、结构解析和生物活性研究提供依据。
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  川明参多糖在体外模拟消化过程中的结构变化及对消化酶活性的影响

  高涛, 罗黄洋, 吴韧, 阎睿, 贺灵芝, 程飞, 唐华丽

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 98-105. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028407

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  以川明参为原料,采用超声辅助水提醇沉法制备川明参粗多糖(Chuanminshen violaceum polysaccharides,CVPs),并经纤维素柱层析和凝胶柱分离纯化得到川明参多糖主要成分(CVPs-1-G)。采用体外模拟实验结合凝胶渗透色谱和质谱探究川明参多糖在模拟消化过程中的结构变化以及寡糖生成情况,并测定各阶段消化产物对消化酶活性的影响。此外,采用分子对接技术探究CVPs-1-G消化后生成的寡糖对消化酶活性的影响。结果表明,CVPs-1-G在唾液消化和小肠液消化过程中会发生一定降解,在胃消化阶段比较稳定;CVPs-1-G经模拟消化后主要产生了单糖、二糖、三糖、四糖及五糖,其中二糖含量最高。CVPs-1-G经模拟消化后对α-淀粉酶、脂肪酶及胃蛋白酶抑制活性均有增强,其消化酶抑制活性与CVPs-1-G的分子质量和还原糖生成量显著相关。分子对接结果表明,CVPs-1-G经模拟消化后产生的二糖与α-淀粉酶、脂肪酶及胃蛋白酶均具有较强的结合能力。
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  黄酒贮存陈酿关键酸败微生物的生物学特征

  罗雪, 柯锋, 刘文容, 徐岩, 陈双

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 106-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028544

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  黄酒陈酿过程微生物酸败时常发生,给黄酒行业造成了较大的经济损失。解析黄酒陈酿主要酸败微生物的生理生化特征是实现黄酒陈酿过程中酸败微生物科学控制的基础。该研究从微生物营养需求、糖分消耗、生长温度耐受、酒精耐受等4方面研究了黄酒陈酿主要酸败微生物的生物学特征。发现黄酒酸败乳酸菌最易利用糖类物质,尤其是葡萄糖,可以利用部分有机酸,不会利用氨基酸;黄酒酸败乳酸菌酒精耐受性较强,在23%(体积分数)酒精含量的黄酒中仍然能够生长产酸;酸败乳酸菌最适生长温度为25~30 ℃,在较低或较高温度时,微生物的生长都受到明显的抑制;在低糖条件下,微生物利用还原糖产生的有机酸含量并不能导致黄酒酸败。研究发现,通过控制黄酒中的糖浓度、酒精度以及储存温度,可以有效控制黄酒陈酿酸败微生物的生长。
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  常压室温等离子体诱变选育抗后酸化的乳酸菌

  周虹瑾, 霍向东, 赵丹, 林青, 娄恺, 袁华伟

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 112-117. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027501

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  为降低酸奶在运输及储藏期间的后酸化,采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)和新霉素诱变筛选,通过致死率曲线与阳性筛选率曲线确定最佳处理条件为ARTP处理30 s,新霉素筛选质量浓度为300 mg/mL,该条件下共获得7株生长特性良好,具有较低H⁺-ATP酶活性的副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)突变株。通过全脂牛乳发酵,突变菌株BJT-7在20 d储藏期间酸度维持在70 °T以下,遗传稳定性良好。结果表明,ARTP是一种高效诱变方法,结合新霉素筛选可得到抗后酸化能力强的乳酸菌株。
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  传统大豆酱不同发酵阶段微生物多样性变化

  沈弘洋, 邓微, 赵云珠, 陈丹丹, 王梦竹, 刘国彦, 刘俊梅, 陈海燕

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 118-124. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027606

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  传统大豆酱发酵过程中不同发酵阶段微生物群落的差异比较大,该研究使用Illumina MiSeq方法对细菌和真菌基因序列进行分析,比较不同发酵阶段微生物群落结构组成及其多样性变化。结果表明,在细菌的群落结构上,前发酵阶段,发酵的第1、30和50天,优势菌门主要是厚壁菌门(Firmicutes),优势菌属主要为芽胞杆菌属(Bacillus);在低盐固态发酵阶段的第75和165天时,四联球菌属(Tetragenococcus)为主要优势细菌属。在真菌的群落结构上,发酵1 d时毛霉菌门(Mucoromycota)为优势菌门,毛霉属(Mucor)为主要优势菌属,其他发酵阶段均以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,曲霉属(Aspergillus)为主要优势菌属。
生产与科研应用
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  不同调味酒对酱香型白酒感官特征的作用

  王丽, 王凡, 唐平, 山其木格, 毕荣宇, 李长文, 卢君

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 125-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027420

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  采用感官品评并结合气相色谱、气相色谱-质谱等检测方法及多种统计学方法,对酱香型白酒勾调中常用的3类调味酒(窖面酒、窖底酒、老酒)的呈香呈味作用进行研究。结果显示:调味酒添加效果与添加量正相关;添加3%窖面酒、6%老酒均可增强酱香、曲香、陈香、细腻感、干净度,均减弱辛辣感。添加窖底酒则会增强干净度、辛辣感,减弱酱香、曲香、陈香、糊香、醇厚度。可见窖面酒、老酒对感官的影响不仅与窖底酒有明显差异而且呈相反的趋势。对49种风味物质定量分析发现,添加不同调味酒后部分风味物质含量变化出现“反常”现象,但仍具有一定规律性;采用偏最小二乘回归分析发现,正丁醇、苯乙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、2-甲基丙醛与酱香、曲香、陈香、糊香、细腻感、醇厚度呈不同程度正相关,与辛辣感、干净度负相关,戊酸、己酸、己酸乙酯与辛辣感、干净度不同程度正相关,与其他口感负相关。这7种物质与各口感均具有相关性,猜测不同调味酒添加后口感差异的形成除与物质种类有关外,还与相关物质量比有关。该研究为酱香型调味酒相关研究积累了经验、开拓了思路,可为勾调过程提供理论支撑。
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  鱼露中高产蛋白酶耐盐菌株的筛选、鉴定及产酶条件优化

  李文静, 李春生, 李来好, 王悦齐, 陈胜军, 杨少玲

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 134-142. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027476

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  利用微生物发酵剂和蛋白酶制剂对鱼露进行快速发酵具有广阔的应用前景。从鱼露发酵液中分离出的菌株B-2具有耐盐且高产蛋白酶的特性,经VITEK 2 COMPACT 生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析,确定该菌为Bacillus subtilis。利用扫描电子显微镜观察菌株在不同盐环境下的结构,并分析其生长情况,发现该菌株具有很强的耐盐性,在200~300 g/L的盐环境下仍能够保持生长和代谢,并维持较为完整的细胞形态。通过2次响应面试验,确定该菌最适培养基成分为0.57 g/L果糖、13.88 g/L豆粕、5.13 g/L NaCl,最适发酵条件为pH 9.4、温度28.4 ℃、接种量4.9%。菌株B-2的产酶条件经过优化后,蛋白酶活力为200.63 U/mL,比优化前提高了6.15倍。研究结果表明,菌株B-2具有高产蛋白酶活性和耐盐的特点,有望为鱼露的快速发酵提供一种高效的发酵剂和酶制剂。
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  不同发酵方式制备沙丁鱼下脚料速酿鱼露

  赵帅东, 尹轩威, 刘宇, 杨梓璐, 刘婷, 周婉婷, 陈雨滢, 汪立平, 宁喜斌

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 143-148. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027369

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  为减少沙丁鱼加工过程中产生的下脚料造成的环境问题,提高沙丁鱼下脚料的经济价值,研究了利用沙丁鱼下脚料生产鱼露的可能性。通过双酶酶解法(A)、双酶酶解与发酵剂复合发酵法(B)、双酶酶解与YL001曲复合发酵法(C)、仅加YL001曲法(D)这4种发酵方式制备生产沙丁鱼下脚料鱼露。经过90 d发酵,4种发酵方式所得鱼露A、B、C和D的氨基酸态氮的含量分别为8.0、8.5、11.0和10.0 g/L(P<0.05),总可溶性氮的含量分别为10.6、11.2、13.7及12.8 g/L(P<0.05)。鱼露D质量最高,达到一级鱼露标准;鱼露C质量低于前者,但也达到了一级鱼露标准,且不加商业蛋白酶,能够降低企业的生产成本;鱼露B质量接近于一级鱼露,但挥发性盐基氮的含量较低,安全性较高;鱼露A质量最低,但也达到了二级鱼露标准。GC-MS结果表明4种鱼露产品中均检测出3-甲基丁醛、2-甲基丁醛等鱼露特征性风味物质,感官评价也表明4种鱼露产品均无腐败味,而且具有鱼露固有的香气和鲜美滋味。
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  高耐受醋酸菌在不同条件发酵李子醋的有机酸和挥发性成分研究

  周滟晴, 季旭, 卢家磊, 汪立平, 曹玉陵, 张晶晶

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 149-157. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027249

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  为研究工业醋酸菌(Acetobacter pasteurianus AS1.41)和果醋专用醋酸菌(Acetobacter sp.LO2)在不同条件下发酵的李子醋的成分差异,分别采用HPLC和SPME-GC-MS对其有机酸和挥发性成分进行测定。结果表明,与适宜条件(35 ℃、5%体积分数的乙醇)相比,LO2菌株在高温(37 ℃、5%体积分数的乙醇)、高乙醇(30 ℃、8%体积分数的乙醇)和高温高乙醇(37 ℃、8%体积分数的乙醇)条件下发酵的李子醋,其有机酸含量分别下降8.37%、16.73%和8.16%。而AS1.41菌株在高温、高乙醇和高温高乙醇条件下有机酸含量分别下降13.49%、47.03%和71.06%。与AS1.41相比,LO2菌株发酵的李子醋的挥发性成分数量更多(2~10种);对李子醋整体风味贡献最大的酯类和醇类成分相对含量更高(1.47%~14.16%);特征挥发性风味成分更丰富。其中李子醋的相对气味活度值最大的是醋酸异戊酯,主成分分析能将8种李子醋有效区分。LO2菌株发酵的李子醋在有机酸和整体风味上优于AS1.41菌株。
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  蜡状芽胞杆菌促进红球菌发酵产甲壳素脱乙酰酶

  郭依依, 吴峥, 马天颖, 蔡俊

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 158-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027186

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  以胶体甲壳素作为产酶诱导物,利用蜡状芽胞杆菌和红球菌共同发酵提高甲壳素脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)的产量。通过监测2菌株混合发酵时甲壳素酶和CDA酶活力随时间的变化,验证了双菌株协同发酵产脱乙酰酶的作用。在此基础上,采用单因素实验考察两菌株配比、发酵周期、温度、接种量、装液量和摇瓶转速等因素对脱乙酰酶活力的影响,并进一步设计Plackett-Burman(PB)实验、最陡爬坡实验、中心组合设计实验和响应面优化实验,确定适宜2菌株协同发酵的工艺条件。结果显示,2菌株接种量最佳配比为2∶8,最佳产酶培养基组分(g/L):蛋白胨0.25、K₂HPO₄ 0.6、MgSO₄ 1.5、酵母浸粉3.0、NaCl 8.5、KH₂PO₄ 0.8、胶体甲壳素8.0。优化后菌株产CDA的活力约为优化前的1.96倍,研究结果可为工业化产CDA提供参考。
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  水媒法燕麦分离蛋白的制备

  王妙玲, 张彩猛, 李兴飞, 华欲飞

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 164-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027014

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  以裸燕麦为原料采用水媒法工艺制备了燕麦分离蛋白(oat protein isolate,OPI)和燕麦浓缩蛋白(oat protein concentrate,OPC)。研究确定了工艺路线为打浆、冷冻、分离去渣以及离心分级。单因素实验表明,当提取pH为8.5,冷冻时长为10 h,离心分级pH为7.2时,所得OPI的蛋白质含量可达92.61%,蛋白质提取率可达42.46%。与此同时,所得OPC的蛋白质含量为65.14%,蛋白质提取率为44.75%。并对OPI与OPC的氨基酸组成进行了分析,结果表明,OPI与OPC的氨基酸组成比较平衡,具有较高的营养价值。
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  酸浸超声预处理辅助水酶法提取火麻籽油

  王宇凡, 张文斌, 徐琳娜

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 169-175. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027341

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  为高效提取火麻籽油,在探索火麻籽预处理条件的基础上,探究了预处理辅助水代法提取火麻籽油的工艺技术。结果表明,火麻籽经过酸浸超声波协同预处理后,在经过3次剪切粉碎和7次精细粉碎后粒径可减小至12.13 μm左右,显著提高了水代法提取火麻籽油的提油率,清油得率从预处理前的47.41%提高到82.23%,乳状液和渣相中油脂含量分别降至12.30%和2.14%。进一步优化水代法的工艺条件后,在料液比1∶3(g∶mL),pH 10.0,提取温度60 ℃,提取时间1.5 h条件下,乳状液经枯草杆菌蛋白酶破乳后,总油得率达到95.36%。后续实验表明,酸浸超声辅助水代法得到的火麻籽油各项理化品质良好,符合国家标准;脂肪酸组成与对照组无显著性差异。该研究为高效提取火麻籽油和利用火麻资源提供了一种新思路,具有广阔的应用前景。
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  豆清饮料配方优化及体外模拟消化研究

  欧红艳, 赵良忠, 刘汁琪, 林碧莲, 林丽丹, 林萱萱

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 176-184. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026931

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  以豆清液为主要原料,克鲁维酵母、肠膜明串珠菌、鼠李糖乳杆菌按体积比1∶1∶1接种发酵成豆清饮料,通过单因素试验,探究低聚果糖、麦芽汁、酒花、麦芽糖的添加量对豆清饮料品质的影响,并以归一化处理的总酸、pH、可溶性固形物、还原糖为响应值对豆清饮料工艺进行响应面优化,得到最适的配方。通过体外模拟豆清饮料胃肠消化,测定其在不同的消化时间大豆异黄酮和有机酸的变化,以及样品对2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate),ABTS]阳离子自由基、·OH清除能力。结果表明:最佳配方为低聚果糖5%、麦芽汁4%、酒花0.02%,麦芽糖6%,此时产品口感酸甜适口、夹杂着酒香、麦芽香味。在模拟消化过程中大豆苷、黄豆黄苷与染料木苷的变化趋势一致,相关系数r为0.954、0.993、0.998,大豆异黄酮苷的变化与其组成的各个物质的变化呈现显著正相关,与黄酮苷元呈现显著负相关,黄酮苷元主要是由黄酮苷水解得到。有机酸在体外模拟消化过程中无明显变化(P>0.05),ABTS阳离子自由基清除力与·OH清除力的变化趋势相似,其中肠消化液抗氧化能力比胃消化液强。可以看出,豆清饮料体外模拟消化产物具有较好的抗氧化活性。该研究可为豆清液的综合利用以及新型饮料开发提供理论支撑。
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  卵形鲳鲹黄嘌呤氧化酶抑制肽的制备及其工艺优化

  侯梦凡, 胡晓, 杨贤庆, 陈胜军, 吴燕燕, 许加超

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 185-192. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027276

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  以卵形鲳鲹为原料,采用不同蛋白酶对其进行水解以制备黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)抑制肽。以水解度和XOD抑制活性为评价指标,在单因素试验的基础上结合响应面法优化了酶解法制备XOD抑制肽的工艺,并对酶解产物的分子质量分布和氨基酸组成进行了分析。结果表明中性蛋白酶为最适用酶,确立的最佳酶解工艺条件为:料液比1∶3(g∶mL),酶解温度54 ℃,pH 7.0,酶解3.85 h,加酶量0.19%。在此条件下测得水解度和XOD抑制活性值分别为11.82%和52.41%,与预测值基本一致。该法制备所得的XOD抑制活性肽主要以分子质量<3 000 Da的组分为主,占比为93.92%,其疏水氨基酸占比高达36.95%,亮氨酸、丙氨酸、缬氨酸和异亮氨酸含量较高。该研究可为卵形鲳鲹的精深加工和高值化利用提供指导。
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  微波巴氏杀菌三文鱼在贮藏期间的品质变化

  栾东磊, 白雪嫄, 胡蕾琪, 薛长湖, 牟海津

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 193-198. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026855

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  对三文鱼进行微波巴氏杀菌处理,研究杀菌后三文鱼在贮藏期间的品质变化。采用菌落总数、汁液流失率、总脂含量、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸反应产物值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、酸价(acid value,AV)为评价指标,同时对比相同热处理程度下,传统灭菌釜处理三文鱼在贮藏期间的品质变化。结果表明,与传统灭菌釜处理相比,微波杀菌处理三文鱼在贮藏期间的菌落总数增长相对缓慢,更好地保留了三文鱼的总脂含量,从TVB-N和TBARS的变化来看,传统灭菌釜处理的三文鱼氧化速率和变质速率更大。与传统灭菌釜处理相比,微波杀菌处理后三文鱼的品质更优,在贮藏期间的品质变化也较小,在缩短加热时间的同时保留了三文鱼的营养价值,可以延长三文鱼的贮藏期。该研究为三文鱼产品的精深加工提供了数据支持。
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  冰藏和微冻贮藏对大鲵肌肉品质的影响

  刘欢, 马翼飞, 单钱艺, 唐嘉诚, 陈彦婕, 包建强

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 199-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026279

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  研究了大鲵肌肉在冰藏(0 ℃)和微冻(-2 ℃)贮藏过程中的品质变化。通过测定挥发性盐基氮值(total volatile base nitrogen,TVB-N)、菌落总数、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid,TBA)、汁液流失率、pH值、质构并观察肌肉微观结构,研究了2种温度对大鲵品质的影响。结果表明,TVB-N值、TBA值以及汁液流失率变化趋势均上升,且温度越低,升幅越缓;贮藏过程中冰藏组的菌落总数高于微冻组,贮藏结束时菌落总数均超过了6 lgCFU/g;冰藏组TVB-N值由(6.96±0.18)mg/100 g增至(24.82±0.62)mg/100 g,高于国家标准限值,微冻贮藏TVB-N值由(6.96±0.18)mg/100 g增至(14.15±0.42)mg/100 g,低于国家标准规定限值;贮藏初期大鲵肌肉pH值呈现先下降后上升的趋势,冰藏第3天达到最低值,微冻贮藏第6天达到最低值;各组大鲵肌肉硬度均是在第27天时显著性降低,在冰藏条件下,胶着性和咀嚼性都是在21 d时显著性降低,微冻贮藏条件下,胶着性没有显著性降低,咀嚼性在第27天时显著性降低;从微观结构图看出,冰藏组和微冻贮藏组均肌纤维束断裂,肌肉组织结构劣化。综合各指标的变化规律,研究认为与冰藏相比,微冻贮藏能够延长大鲵肌肉的货架期,较好地保持大鲵肌肉品质。
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  柿木和枣木烟熏液的抗氧化能力及其对培根品质特性的影响

  周兵, 郭园园, 沈清武, 罗洁

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 205-213. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027358

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  以商用烟熏液作为对照,探究了柿木和枣木2种木材制备的烟熏液的抗氧化能力和对培根品质的影响。首先探究了烟熏液中总酚基和羰基含量,DPPH自由基清除、ABTS阳离子自由基清除和铁离子还原能力;并进一步探究不同贮藏时间(0、10、20、30 d)内培根的抗氧化能力、席夫碱含量、质构、色差和感官评分。结果表明,枣木烟熏液的酚类物质含量最高,达(25.46±0.08) mg/mL,抗氧化能力较强。在培根贮藏30 d内,枣木和柿木烟熏液制备的培根与红箭烟熏液制备的培根相比,氧化水平较低。枣木烟熏液制备的培根中席夫碱物质的生成量较低,硬度值最大,咀嚼性最高。柿木烟熏液制备的培根色泽较好。感官评价结果表明,柿木烟熏液制备的培根更具有烟熏风味,而红箭烟熏液制备的培根肉味最浓。枣木和柿木烟熏液都具有较好的抗氧化能力,能够赋予培根较好的风味和质构特性,具有广阔的应用前景。
分析与检测
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  基于便携式近红外光谱仪的樱桃番茄糖分快速分析模型

  孙阳, 刘翠玲, 孙晓荣, 闻世震

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 214-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026939

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  为实现对樱桃番茄糖分的现场快速无损检测,应用便携式近红外光谱仪器AMBER Ⅱ对所采集樱桃番茄的近红外光谱数据进行建模分析。实验样本共172个,利用Kennard-Stone(K-S)算法以3∶1比例划分样本集。光谱预处理选用Savitzky-Golay卷积平滑和标准归一化(standard normal variate,SNV),分别使用无信息变量消除法(uniformative variable elimination,UVE)、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和无信息变量消除结合连续投影算法(UVE-SPA)3种算法进行特征波长提取,用偏最小二乘(partial least squares,PLS)方法建模,最终使用UVE-SPA算法提取得到12个特征波长点进行PLS建模的结果最佳,建模集和预测集的决定系数R²分别为0.938 5和0.934 7,建模集和预测集的均方根误差分别为0.130 5和0.174 4,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为2.81。研究表明,利用以上方法提取的特征波长点所建立的模型预测效果较好,说明便携式近红外光谱仪器可以应用于对樱桃番茄糖分的现场快速无损检测。
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  石斑鱼肉肽粉的氨基酸组成分析与营养价值评价

  徐杰, 廖津, 林泽安, 唐振冬, 范秀萍, 孙钦秀, 刘书成, 苏伟明

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 221-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028583

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  以珍珠龙胆石斑鱼鱼肉为材料,采用生物酶解法制备蛋白酶解产物并进行超滤处理,分析了酶解产物和各超滤组分的粗蛋白含量和氨基酸组成,评价其营养价值。结果表明,珍珠龙胆石斑鱼的酶解产物和各超滤组分的粗蛋白含量为63.41%~67.53%,胶原蛋白含量为3.65%~5.97%,必需氨基酸含量占总氨基酸含量的比例为67.09%~71.52%;酶解产物和各超滤组分的必需氨基酸组成齐全、含量丰富、比例相对均衡,具有较高的营养价值。经过超滤分离的石斑鱼肉肽粉可作为具有多种生物活性功能产品的优质原料。
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  核磁共振波谱法测定牛奶中乳糖的含量

  樊双喜, 刘一诺, 吉鑫, 常迪, 冯翠萍, 武竹英, 钟其顶

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 227-232. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025303

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  以胺酰胺和柠檬酸分别作为定量外标和内标,建立了一维核磁共振氢谱(¹H NMR)法定量检测牛奶中乳糖的含量。结果表明,该方法的检出限为0.05 g/L(S/N=3),定量限为0.2 g/L(S/N=10);在质量浓度0.05~25.60 g/L范围内线性关系良好(R² = 0.99);外标法平均加标回收率为95.2%,日内精密度与日间精密度(relative standard deviation,RSD)分别为0.58%和0.56%;内标法平均加标回收率为97.6%,日内与日间RSD分别为0.42%和0.94%;内标和外标法的日内和日间RSD均小于1%,说明¹H NMR测定方法重现性好;对市售多种不同种类牛奶基质中乳糖含量进行检测发现,¹H NMR与国标GB 5413.5—2010《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定》高效液相色谱法测定结果误差偏差在±5%以内,满足方法可行性验证要求。该方法相比于国标方法,简化了样品的前处理操作步骤,提高了检测效率和灵敏度,适用于牛奶中乳糖含量的快速定量检测,可广泛应用于牛奶质量控制和掺假鉴别。
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  机械化与传统酿造方式的浓香型原酒风味成分对比

  俞飞, 周健, 明红梅, 王轩, 杜向军

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 233-239. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027439

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  为探究机械化与传统酿造方式浓香型白酒风味成分的结构特征,通过气相色谱-氢火焰离子化检测器(gas chromatography with hydrogen flame ionization de-tection,GC-FID),并结合香气活度值(odor activity value,OAV)对2种酿造方式原酒风味物质进行解析。结果表明,2种酿造方式原酒风味成分均以酯类、酸类、醇类为主,这3类物质占比之和在2种原酒中均达90%以上,且酯类物质为原酒中优势组分;2种酿造方式原酒有48种共有风味物质,其中,在同一段次原酒中大多数风味物质的含量较为接近,但是,苯乙酸乙酯、异戊酸的含量在不同段次原酒中均差异较大;苯丙酸乙酯、异丁酸乙酯、苯甲醛、1,2-丙二醇仅在机械化酿造方式原酒中检出,而丁二酸二乙酯、2-戊酮仅在传统酿造方式原酒中检出。OAV分析发现,己酸乙酯、3-甲基丁醛、戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、辛酸乙酯、正丁醇、3-羟基-2-丁酮、丁酸为2种酿造方式原酒共有特征风味成分,乙缩醛对传统酿造方式原酒风味具有重要贡献,异丁酸乙酯对机械化酿造方式原酒风味具有重要贡献。因此,机械化与传统酿造方式原酒风味成分的种类和结构具有较好的相似性,但这2种酿造方式原酒又具有各自独特的风味组成和特征。
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  RRLC-MS/MS法测定酒类产品中11种非法添加利尿组分

  王超, 刘小芳, 徐慧, 杨钊

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 240-245. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024850

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  旨在建立同时测定酒类产品中11种非法添加利尿组分的快速分离液相色谱-质谱联用(rapid resolution liquid chromatography-mass spectrometry,RRLC-MS/MS)方法,为酒类产品中非法添加利尿组分的监督检查和预防筛查提供技术支持。样品经甲醇溶解,上机前以甲醇-水(体积比9∶1)稀释,过滤,采用Agilent ZORBAX Eclipse plus C₁₈ Rapid Resolution HD(3.0 mm×50 mm,1.8 μm)色谱柱进行分离,以0.1%(体积分数)的甲酸溶液和含0.1%(体积分数)甲酸的甲醇作为流动相进行梯度洗脱。质谱选用AJS ESI源,正负模式同扫,动态多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)模式。实验以目标离子对的保留时间和离子比率进行定性分析,以定量离子对的峰面积通过外标法进行定量分析。结果表明,11种化合物在实验的线性范围内均具有良好的相关性,相关系数均大于0.999 0;检出限为0.8~133.9 ng/g;定量限为2.7~446.3 ng/g;6份样品加标平均回收率为88.3%~105.3%,平均相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为0.3%~2.2%。实验所建立的方法操作简便、筛查效率高,具有较好的方法专属性和较高的灵敏度,适用于酒类产品中11种非法添加利尿组分的定性筛查和定量分析。
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  基于LUMiSizer分析椰果酸性乳饮料稳定性

  冯伟, 秦禹, 黄银, 赵慧娟, 余长发, 王涛, 张昊, 王韧

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 246-251. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027950

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  以LUMiSizer分析仪测得产品的不稳定系数作为主要评价指标,对大果粒椰果酸性乳饮料产品的复配稳定剂配方进行了研究。结果表明,4款市售酸性乳饮料产品的不稳定系数均<0.1,黏度为20~30 mPa·S;羧甲基纤维素钠的型号和添加量均显著影响产品的不稳定系数,体系黏度越高,产品的稳定性也越好;缓冲盐、乳化剂的复配比例均对不稳定系数有一定的影响;优化后的复配稳定剂配方为0.5% FVH9-II型羧甲基纤维素钠、0.02%复配缓冲盐[m(三聚磷酸钠)∶m(柠檬酸钠)=2∶4]以及0.1%复配乳化剂[m(蔗糖脂肪酸酯)∶m(单甘脂)=1∶4];使用该稳定剂配方制作的大果粒椰果酸性乳饮料罐头,产品稳定性可以满足常温下货架期12个月要求。
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  分散固相萃取-气相色谱法测定鸡蛋中氟虫腈及其代谢物

  郝莉花, 贾利平

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 252-257. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027884

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  采用气相色谱法对鸡蛋中氟虫腈及其代谢物(氟甲腈、氟虫腈亚砜和氟虫腈砜)进行了检测。试样经QuEChERS净化、HP-5弹性石英柱分离,外标法定量,氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈亚砜和氟虫腈砜4种物质在0.005~0.2 μg/mL线性良好。采用该方法,氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈亚砜和氟虫腈砜的检出限均为0.01 mg/kg,且在0.025、0.4、1.0 mg/kg水平下进行加标回收实验,氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈亚砜和氟虫腈砜平均回收率为88.8%~115.1%,相对标准偏差为0.86%~5.22%。
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  联检速测卡快速检测保健食品中他达拉非与西地那非

  欧爱芬, 罗奕铭, 赵肃清

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 258-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027213

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  建立了一种联检速测卡可同时快速测定保健品中他达拉非与西地那非的残留。基于免疫层析技术,采用柠檬酸钠还原法制备胶体金,分别对他达拉非与西地那非单克隆抗体进行标记并喷于玻璃纤维上。将他达拉非偶联鸡卵白蛋白(ovalbumin,OVA)、西地那非偶联OVA和羊抗鼠IgG分别作为检测线和质控线结合于硝酸纤维膜上。由上至下将吸水纸、硝酸纤维素膜、金标垫和样品垫组装在底板上进行组装切割并制备成他达拉非—西地那非联检速测卡。该检测卡检测他达拉非和西地那非的灵敏度均为0.2 μg/mL,检测滴加的最优液体量为100~200 μL,假阳性率和假阴性率均为0,重复性好。该联检速测卡能同时对他达拉非与西地那非含量进行快速检测,具有准确性高,灵敏度高,实时现场检测等优势,可以提高检测效率,降低检测成本,可广泛用于保健品生产、流通、销售的监管和大批量样本的筛选。
综述与专题评论
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  2'-岩藻糖基乳糖的生理功效以及制备方法研究进展

  李娜, 徐恺, 李丽, 於昊, 徐铮

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 265-271. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028419

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  2'-岩藻糖基乳糖是母乳中含量最高的寡糖,其对婴幼儿的健康发育起到显著促进作用,近年来针对2'-岩藻糖基乳糖的学术研究进展迅速,其生物制备技术已步入产业化实施阶段,未来将成为婴幼儿配方奶粉产业的重要风口。该文就近年来针对2'-岩藻糖基乳糖的生理功效以及制备方法的研究进行综述,总结了最新的研究方向和代表性成果,并对2'-岩藻糖基乳糖生物制备技术的未来发展方向以及进一步提高产量的策略进行了展望。
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  乳清蛋白超滤过程中膜污染机制及监测方法研究进展

  王文琼, 周吉阳, 李健驹, 于倩, 郭胜, 徐粉林, 鲁茂林, 顾瑞霞

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 272-279. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027318

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  尽管乳清蛋白超滤浓缩已经实现工业化应用,但仍存在膜污染严重、生产成本高等问题。该文从pH、温度、跨膜压力、离子强度等方面综述乳清蛋白超滤过程中膜污染的形成机制;介绍了目前描述乳清蛋白超滤过程中膜污染的3种数学模型,用于预测膜污染过程中膜通量随时间变化规律;总结了乳清蛋白超滤过程中的原位监测技术的物理原理、优点和缺点,以预测和控制超滤过程中的膜污染行为,为蛋白超滤过程的实时监测提供有效的动态信息,为膜污染的控制提供理论依据。
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  发酵食品中乳酸菌的健康功效研究进展

  孙钰薇, 张诗瑶, 刘志佳, 胡小松, 易俊洁

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 280-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028768

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  发酵食品拥有悠久的历史,在全世界有广泛分布,是人类饮食的重要组成部分。乳酸菌为最常用的食品发酵微生物,可以延长食品保藏期,赋予发酵食品独特风味,改善食品品质。除此之外,一些乳酸菌还可以定殖于人类消化系统不同部位,通过产生功能活性因子,调节肠道菌群,调控脑肠轴,为宿主带来健康功效。乳酸菌作为功能成分的应用在全球范围激增,发酵食品作为乳酸菌的理想载体,具有广阔的开发前景。文章介绍了乳酸菌的分类、应用条件及功能评价方法,并阐述了发酵食品中乳酸菌的健康功效和作用机理,为开发新型功能性发酵食品提供参考。
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  枣加工过程中特征香气物质形成机制研究进展

  夏晓霞, 薛艾莲, 寇福兵, 冉欢, 雷小娟, 赵吉春, 曾凯芳, 明建

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 288-297. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027187

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  枣的香气由独特挥发性化合物构成,醛类、醇类、酯类、酸类及酮类物质是构成枣香气的主要成分,主要在枣的生长代谢和加工过程中产生,赋予了鲜枣或干枣独特的风味。枣香气物质主要通过脂肪酸代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、美拉德反应及发酵等途径生成,鲜枣中主要的香气物质是(E)-2-己烯醛、1-戊烯-3-醇、乙酸、乙酸乙酯、3-羟基-2-丁酮等,而干枣中特征香气物质是2-戊基呋喃、2-甲基吡嗪、糠醛等杂环类物质。该文总结了鲜枣与干枣的特征香气物质种类,概括了香气物质的形成机制,分析了影响枣香气成分的主要因素,如贮藏方式、干制时间及温度、发酵菌株的种类等,为枣及其制品在加工贮藏中香气的保留提供参考。
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  药食同源植物精油在食品保鲜中的应用进展

  李娜, 刘小杰, 梅俊, 谢晶

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 298-304. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026689

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  药食同源植物精油因天然安全性高、抑菌抗氧化特性优良、环境可降解等环保属性,与我国居民对健康养生的传统理念高度契合,也符合国家对经济优质发展的要求,具有广阔的应用前景。文章在介绍药食同源精油种类、保鲜原理、提取工艺的基础上,重点论述其在水果、蔬菜、畜禽肉、水产品保鲜中的具体应用现状,为拓宽药食同源精油在各类食品的保鲜应用提供参考依据。
2021国际传统发酵食品产业发展大会论文专栏
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  青稞大曲微生物菌群的多样性及其核心菌群的判定

  黄和强, 车富红, 陈占秀, 祁万军, 孔令武, 李善文, 冯声宝

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 305-310. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029784

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  采用高通量测序方法分析青稞大曲制作过程中微生物群落结构及其演替规律,并应用多元统计分析方法揭示了影响制曲过程的微生物群落变化的关键因子,分析了不同配料大曲微生物群落之间的差异,初步确定青稞大曲中的优势微生物属为: Pantoea、Staphylococcus、Pichia和Saccharomycopsis。通过微生物与代谢产物网络可视化分析,初步判定在大曲发酵过程中与重要的代谢产物相关的微生物有Lactobacillus、Leuconostoc、Pediococcus、Saccharomycopsis、Pediococcus、Wickerhamomyces和Aureobasidium。通过冗余分析发现,与主要环境因子相关的微生物有Wickerhamomyces、Rhizopus、Ralstonia、Lactobacillus、Saccharomyconsis和Acinetobacter,它们很可能是青稞大曲制作过程中的核心微生物。蒙特卡洛置换检验结果表明,在大曲制备过程中游离氨态氮对微生物群落分布具有极显著相关性,随着原料中小麦含量的增加,氨态氮含量变化会驱动大曲中微生物群落衍变。
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  高产酯酵母的筛选、鉴定及其发酵特性研究

  刘薇, 栾春光, 王德良, 姜欣

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 311-318. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029783

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  从醋醅、大曲中分离获得2株优势产乙酸乙酯菌株,命名为Y10和Y12,经分子生物学鉴定,确定Y10和Y12均为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)。利用高粱汁发酵初筛,Y10和Y12的乙酸乙酯产量分别达到6.68和4.73 g/L。对2株酵母的发酵特性研究表明,2株菌株对葡萄糖、乙醇、pH、温度均具有良好的耐受性。采用单因素和3因素3水平正交试验对2个菌株产乙酸乙酯的条件进行优化.结果表明,菌株Y10和Y12最适产乙酸乙酯条件为:乙醇体积分数2%、pH 6、温度28 ℃。乙酸乙酯的最高产量可分别达到13.18 和12.92 g/L,相比于优化前分别显著提高了4.17 和5.87 g/L,表现出了良好的应用潜力。
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  清香型白酒不同生产期的产酸环境差异性研究

  蔚慧欣, 韩英, 杨波

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 319-324. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029782

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  为探究清香型白酒立醅与挑醅两个发酵期的产酸环境差异,对两个时期发酵过程中不同关键时间节点的酒醅酸度、产酸菌生物量、短链脂肪酸及对应酒体的短链脂肪酸进行定量分析。研究结果表明,两个时期酸度均随发酵进程递增,挑醅期在整个发酵过程酒醅酸度高于立醅期,且递增速度更快,两个时期在出缸时酸度相差幅度最大为2.22。立醅期发酵过程乳酸菌总数呈马鞍形变化,存在二次发酵现象;挑醅期发酵过程乳酸菌总数变化呈先增后减趋势,产酸菌生物量高于立醅期。在短链脂肪酸差异上,整体来看,挑醅期发酵过程的短链脂肪酸含量均高于立醅各指标含量,且己酸、戊酸及丙酸在挑醅发酵起始含量就较高,其在整个挑醅发酵过程中高表达,尤其是丙酸,两时期发酵末期差异倍数最高,且立醅期产酸最高水平只接近于挑醅期7对(天,下同)时。同样的,对两个时期酒体短链脂肪酸进行对比发现,除己酸外,热季挑醅期的短链脂肪酸含量均高于立醅期各指标含量。显然,挑醅发酵环境对产酸水平有很大影响,尤其是除乙酸外的其他短链脂肪酸的变化。
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  发酵前不同冷浸渍时间对‘黑比诺’桃红起泡葡萄酒风味特征的影响

  马腾臻, 梁钰华, SAM FAISAL EUDES, 强文乐, 白玉, 米兰, 韩舜愈

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 325-333. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029781

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  为评价发酵前冷浸渍工艺对桃红起泡葡萄酒品质的影响,以‘黑比诺’葡萄为试材,采用放汁法结合传统瓶内二次发酵技术酿造起泡葡萄酒,探究不同浸渍时间对酒样的起泡特性、理化指标、色泽参数以及风味特征的影响。结果表明:浸渍时间对压力影响不显著,但对泡沫最大高度和稳定时间有显著影响,浸渍24 h,酒样的起泡特性最好;随浸渍时间的延长,酒样的酒精度、色度、pH值与总酚含量显著升高,L^*、a^*和b^*值也呈明显上升趋势,6、12 h与24、36 h酒样的颜色分别以橙色调和红色调为主;浸渍时间对各类化合物含量的影响不同,进而决定酒样的呈香特征及香气品质,12与36 h处理酒样中的酯类、醇类和脂肪酸类化合物含量较高,24 h处理酒样中萜烯及C₁₃-绛异戊二烯类化合物含量较高,上述物质共同构成了桃红起泡葡萄酒的果香、花香和植物味,感官分析也验证了该结果。综合分析表明,发酵前6 ℃浸渍24 h后放汁更适合‘黑比诺’桃红起泡葡萄酒酿造。
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  米香型乌龙茶酒生产工艺优化

  刘琨毅, 罗慧, 安江珊, 梁正维, 施扬, 陈立佼, 马燕, 赵明

  食品与发酵工业. 2021, 47(23): 334-340. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029785

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  为改善发酵型茶酒的品质特征,以速溶乌龙茶粉和糯米为原料,通过单因素试验、响应面设计优化米香型乌龙茶酒的生产工艺条件。结果表明,在经蒸煮后的糯米中添加1.5%速溶乌龙茶粉与2.0%的甜酒曲,32.8 ℃发酵106.6 h,在发酵16.0 h后接种0.09%的酿酒酵母,可获得亮黄透明、酒香与茶香和谐、滋味爽口的米香型乌龙茶酒,感官评分为97.1分、酒精度11.9%,多酚类物质含量1.9 mg/mL。该研究为改善发酵型茶酒品质特征提供了新思路。