食品与发酵工业

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孟丽虹, 刘秀霞, 杨艳坤, 白仲虎

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 1-6. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027411

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谷氨酸棒杆菌是食品安全级菌株,可作为生产高价值产物的优良底盘细胞用于工业生产。它具有良好的分泌系统,是表达重组蛋白的潜在宿主,有极大的研究价值。为优化底盘细胞提高其蛋白表达能力,挖掘并验证谷氨酸棒杆菌中与外源蛋白高表达相关的基因。在谷氨酸棒杆菌重测序的基础上,应用生物信息学对单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphisms, SNP)基因进行挖掘,分析基因保守结构域。通过构建SNP基因过表达和敲除重组菌株,评估其生长情况以及增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescence protein, EGFP)和人重组特立帕肽(recombinant human teriparatide, rtPTH)的外源蛋白表达能力。分析并整理了高产量外源蛋白菌株的重测序数据,共有33个SNP突变位点,主要涉及5个基因。其中SNP重组菌株over-2370和ko-973-974的荧光值最高,并且发酵生产rtPTH,均比野生型(wild type,WT)提高了近1倍。该研究成功挖掘出与蛋白表达相关的基因GL002370和GL000974,这些发现将有助于获得优化的底盘细胞,并为深入研究增加蛋白产量的靶基因提供指导。

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噬菌体EC-p9和SM-p2内溶酶及穿孔素的特性及联合抑菌作用

史东灵, 解天慧, 石慧

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 7-12. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027556

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噬菌体的内溶酶(endolysin)和穿孔素(holin)是新型的抑菌剂,具有很大的潜力和发展空间。该文以大肠杆菌O157∶H7噬菌体EC-p9和沙门氏菌噬菌体SM-p2的内溶酶和穿孔素(Lys 9、Lys 2、Hol 9、Hol 2)为对象,通过平板菌落计数法研究了Lys 9、Lys 2、Hol 9、Hol 2的裂解活性;评估Lys 9、Lys 2、Hol 9、Hol 2对温度和pH的稳定性;研究了细菌是否会对这4种重组蛋白产生抗性;还研究了内溶酶、穿孔素及其混合物对细菌的联合抑菌作用。结果表明,Lys 9、Lys 2、Hol 9和Hol 2的最高裂解活性分别为61.348%、81.120%、74.251%和83.356%,具有很强的杀菌能力;Lys 9、Lys 2、Hol 9和Hol 2对温度和pH有较高的稳定性;12代内细菌不会对Lys 9、Lys 2、Hol 9和Hol 2产生抗性。此外,内溶酶和穿孔素在抑制病原菌上表现出协同作用。该实验结果为噬菌体内溶酶和穿孔素联合抑菌作用提供了理论依据。

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双歧杆菌和乳杆菌对水苏糖的利用特性

邬佳颖, 陈敏暄, 金天赐, 王顺合, 崔树茂, 唐鑫, 毛丙永

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 13-20. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027433

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该实验测定了32株双歧杆菌和乳杆菌对水苏糖的利用情况,发现共有15株菌株能够利用水苏糖,包括短双歧杆菌、齿双歧杆菌、长双歧杆菌长亚种、假小链双歧杆菌、发酵乳杆菌、副格氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、瘤胃乳杆菌以及唾液乳杆菌。通过分析细菌培养上清液中水苏糖和棉籽糖含量、α-半乳糖苷酶活力以及基因组草图,发现双歧杆菌和乳杆菌对水苏糖的利用方式存在差异。(1)以双歧杆菌为代表,利用msmEFG转运体转运水苏糖,再由α-半乳糖苷酶、β-呋喃果糖苷、α-葡萄糖苷酶或低聚-1,6-葡糖苷酶等酶水解为单糖再利用;(2)以乳杆菌为代表,利用透性酶或ABC(ATP-binding cassette)转运系统将水苏糖转运至胞内水解利用;(3)以长双歧杆菌长亚种L28和罗伊氏乳杆菌L17为例,存在胞外α-半乳糖苷酶,可在细胞外将水苏糖初步水解以便进一步利用。该文研究双歧杆菌和乳杆菌对水苏糖的利用特性,对研究水苏糖与人体健康的关系具有指导意义。

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枯草芽孢杆菌bsrE/SR5转录后调控系统构建与优化

徐雅晴, 唐瑶, 孙雨倩, 尹国斌, 王阳, 康振

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 21-27. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027238

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枯草芽孢杆菌被认为是安全的菌株,其作为底盘细胞在发酵领域具有独特的优势。然而,与使用最广泛的原核生物宿主大肠杆菌和真核生物宿主酿酒酵母相比,枯草芽孢杆菌由于缺乏基因调控元件在生物技术领域受到限制。该研究通过与bsrG/SR4的比较,成功构建了1套以I型毒素-抗毒素系统bsrE/SR5为基础的基于小RNA的新型调控系统,抑制效率达到88.8%。该系统的建立为枯草芽孢杆菌基因调控提供了新的转录后水平的调控工具。其次,我们对SR5进行了截短表达。仅保留终止子序列的SR5截短突变体也能保持较高的抑制效率(83.8%)。截短后的SR5不仅能进一步减小菌体的代谢压力;同时因为片段较小(仅37 nt)能够直接通过引物添加至载体,为其应用提供了便利。bsrE/SR5转录后调控系统的构建丰富了MS-DOS[Modulation via the small RNA(sRNA)-dependent operation system]调控系统库,为枯草芽孢杆菌基因调控提供更多工具,对枯草芽孢杆菌在基础和应用研究中的发展起到了推动作用。

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具有潜在补血活性的阿胶肽铁螯合物的结构表征

曹丛丛, 管玲娟, 屠飘涵, 蔡平梨, 成向荣

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 28-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027393

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为了探究阿胶的补血活性成分及其结构与功能之间的关系,该研究采用体外模拟消化和Ussing chamber吸收模型评价阿胶的铁螯合能力和促铁吸收作用,利用固定化金属亲和层析分离获得铁螯合肽,并鉴定阿胶肽及肽铁螯合物的物理性质和结构特征。结果表明,经胃肠两步消化后阿胶的铁螯合能力提高了16.22倍,表观渗透性增强,并能促进铁的吸收。阿胶铁螯合肽的分子质量集中分布在180~2 000 Da(含量为70.51%),质谱鉴定获得的4条肽序列为:GPAGPIGPV、LQGMPGERG、AGPPGADGQPGAK和LRGPRGDQGPVGRA,且铁离子主要与肽段氨基酸残基的羧基和氨基发生螯合,形成的螯合物发生折叠聚集后呈现相对致密的结构。该研究初步证明了阿胶在消化过程中产生的活性肽能够与铁离子发生作用,形成的肽铁螯合物可有效促进铁离子的吸收,具备潜在的机体补血活性,有助于科学评价阿胶的补血作用。

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四川黄酒麦曲发酵过程中理化特性及微生物多样性变化研究

唐鳗秋, 夏玙, 覃凤阳, 吴正云, 张文学

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 35-40. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027514

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利用高通量测序技术对四川黄酒麦曲发酵过程中细菌和真菌群落动态变化规律进行解析。研究表明,细菌类的葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter)、Kosakonia为发酵前期的主要菌属,在发酵第5天(顶温)时,群落物种最为丰富;真菌类的曲霉属(Aspergillus)在整个发酵过程中一直是绝对优势菌属,随着发酵的进行,其丰度略有下降。在对黄酒麦曲理化指标的检测中发现,在麦曲发酵结束后,水分含量下降,糖化力、液化力、还原糖含量和酸度均上升。麦曲理化指标与微生物种群结构具有一定相关性。研究结果加深了对黄酒麦曲的微生物群落组成和多样性的全面认识,为解析黄酒麦曲发酵过程中微生物代谢机理提供了一定理论基础。

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基于开源和节流两种策略的耐高渗毕赤酵母菌株的构建

赵天宇, 王荣斌, 王鹏程, 白仲虎, 杨艳坤

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 41-47. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027386

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研究表明,毕赤酵母(Komagataella phaffii)的高渗甘油信号通路(high osmolarity glycerol pathway, HOG pathway)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)有所不同,且毕赤酵母的高渗抗性较低,在毕赤酵母的发酵工业生产应用中造成了一定影响,因此构建一株耐高渗的毕赤酵母菌株有其实用价值。我们在前期研究中通过引入外源甘油合成基因3-磷酸甘油脱氢酶1(glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1, ScGPD1),3-磷酸甘油磷酸酶(glycerol-3-phosphate phosphatase 2, ScGPP2)的策略,增强了毕赤酵母的甘油合成能力,提高了毕赤酵母的高渗抗性。在该研究中,通过敲除不利于甘油积累的甘油通道蛋白(glyceroporin)基因FPS1,甘油激酶(glycerol kinase)基因GUT1的策略,减少了胞内甘油的外排和代谢,显著提高了毕赤酵母的高渗抗性。之后将上述2种策略结合,构建了双策略菌株,进一步提高了毕赤酵母的高渗抗性。通过对比证明了毕赤酵母无法通过积累胞内甘油来抵抗高渗,主要是因为甘油的外排和代谢导致甘油难以积累,而不是合成能力不足。最后,通过HOG1的敲除,发现毕赤酵母Hog1对高渗抗性同时具有负面和正面2种作用,但总体上不利于毕赤酵母的高渗抗性。

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漠河蓝果忍冬多酚成分鉴定及其体外生物活性分析

朱冠冰, 乔锦莉, 呼延文静, 刘佩, 张妍, 霍俊伟

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 48-55. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027169

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该文以漠河蓝果忍冬果实为研究对象,采用高效液相色谱-电喷雾质谱对其花色苷和非花色苷多酚的组分进行分离鉴定,并且分析其抗氧化活性、抗脂肪酶活性、抗α-淀粉酶活性及抗α-葡萄糖苷酶活性。结果表明,漠河市蓝果忍冬果实中含有8种花色苷,其中矢车菊-3-葡萄糖苷所占总和的比例最大,而24种非花色苷多酚中5-咖啡酰奎宁酸含量最高。漠河蓝果忍冬总酚含量高达(108.52±6.80) mg GAE/100g DW,总花青素含量为(23.36±0.54) mg C3G/100g DW。在抗氧化方面具有较强的生物活性:清除DPPH自由基的能力为(201.19±9.97) μmol TE/g DW、铁离子还原能力为(5.16±0.16) μmol TE/g DW、总抗氧化能力为(658.18±9.73) μmol TE/g DW、抗氧化能力为(414.79±2.08) μmol TE/g DW,并且在抑制碳水化合物水解酶(抑制α-淀粉酶的IC₅₀值为6.399 mg/mL、抑制α-葡萄糖苷酶的IC₅₀值为11.73 mg/mL)和脂肪酶(IC₅₀值为1.912 mg/mL)方面也表现出一定的生物活性。

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不同产地枸杞品质差异研究

李曼祎, 沈天辰, 刘春凤, 郑飞云, 钮成拓, 李崎, 王金晶

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 56-63. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027271

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该文以宁夏、新疆、青海、内蒙古4个产地枸杞为研究对象,对其理化指标、活性物质含量及风味化合物进行测定,以期为枸杞品质评价及产地鉴别提供参考。结果表明,不同产地枸杞理化指标存在一定差异,宁夏及青海产区枸杞生物活性物质含量处于较高水平。气相离子色谱结合偏最小二乘法判别分析结果表明,四产地枸杞大多数挥发性有机物种类相同,但有16种物质在地区之间有较大的含量差异。正丙醇为内蒙古地区枸杞的特有物质,可用于鉴别内蒙古枸杞。糠醛、1-辛烯-3-醇、叶醇、2-甲基丁醛及异戊醛作为通过变量投影重要性值分析筛选出的标记性物质可以对枸杞产地进行初步区分。

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鼠李糖乳杆菌MS1对副溶血弧菌群体感应淬灭作用的研究

上官文丹, 陈松, 韩翔鹏, 刘丹, 李尧, 钟青萍

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 64-70. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027600

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从发酵食品中筛选并研究对副溶血弧菌群体感应和生物被膜形成具有抑制作用的乳酸菌菌株。采用哈维氏弧菌BB170生物发光法筛选出7株对副溶血弧菌群体感应淬灭活性较强的乳酸菌菌株,其中鼠李糖乳杆菌MS1菌株的乙酸乙酯提取物(MS1-QSI)的淬灭效果较好,抑制率达69.54%。在亚抑菌浓度下,MS1-QSI对副溶血弧菌群体感应信号分子AI-2活性、鞭毛运动(群集和泳动)、胞外多糖合成、生物被膜形成均有抑制作用,并表现出浓度依赖性。光学显微镜、场发射扫描电镜以及激光共聚焦显微镜的观察结果亦证实了MS1-QSI对生物被膜的抑制作用。该研究表明鼠李糖乳杆菌MS1对副溶血弧菌有良好的群体感应淬灭活性,为开发一种新型的乳酸菌生物制剂提供理论基础。

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组蛋白赖氨酸特异性脱甲基酶在大肠杆菌中的重组表达及酶学性质研究

李金荣, 辛瑜, 石贵阳, 顾正华, 张梁

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 71-76. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027435

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为了探究组蛋白赖氨酸特异性脱甲基酶的酶学性质,克隆并在大肠杆菌BL21(DE3)异源表达了斑马鱼来源的组蛋白赖氨酸脱甲基酶1(histone lysine specific demethylase 1,Lsd1)和咖啡来源的组蛋白赖氨酸脱甲基酶(jumonji C,Jmjc)基因,进一步优化了发酵产酶条件。利用镍柱亲和层析纯化表达产物,考察了重组酶的酶学性质。结果表明,成功构建2个来源的重组大肠杆菌菌株BL21(DE3)/pET28a-lsD1和BL21(DE3)/pET28a-jmjC,在发酵温度25 ℃、诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷浓度0.1 mmol/L条件下获得了可溶性目的蛋白,并在咪唑浓度分别为100、200 mmol/L的条件下纯化洗脱得到纯酶。纯化的Lsd1、Jmjc最适反应温度分别为35、20 ℃,最适反应pH分别为7.0、8.0,Lsd1的温度稳定性相对较高,Jmjc的酸碱耐受力更强;在金属离子影响方面,Mn²⁺对Lsd1和Jmjc的酶活力都有明显的促进作用, Co²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺对两者有不同程度的抑制作用;动力学研究发现,需要较长时间才能与底物反应,Lsd1和Jmjc的催化效率较低,k_cat/K_m分别为8.23×10^-6、1.06×10^-5 L/(mol·s)。研究结果为组蛋白赖氨酸脱甲基酶在非组蛋白的N—CH₃类化合物降解和体外抑制剂中的研究提供了基础。

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耐硒菌株Lysinibacillus fusiformis D1的鉴定及清除自由基能力研究

段玉桦, 余雍和, 杨锐, 王一丹, 周欣, 王璋倩

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 77-82. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027163

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硒污染土壤对生态环境和人体健康存在危害,国内利用微生物修复高硒土壤污染研究较少。从江汉平原土壤中以耐硒能力筛选出1株高耐硒菌株,对该菌株进行鉴定、生长动力学分析和纳米硒表征,并对其清除自由基活性进行评价。结果表明,该菌株为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌,对亚硒酸钠最高耐受性为35 mg/mL。纳米硒粒径为(306.20±1.64)nm。菌株次生代谢产物有一定DPPH自由基清除能力[(66.38±0.67)%]和较强ABTS阳离子自由基清除能力[(99.94±0.08)%],该菌株制备纳米硒有一定羟自由基清除能力[(59.81±5.09)%]。该菌株可为富硒土壤污染的生物修复提供参考,其次生代谢产物中清除自由基物质发掘有待深入研究。

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高速逆流色谱法分离纯化麦芽糖基-β-环糊精

吴雪, 邱超, 王金鹏

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 83-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027223

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该文研究了高速逆流色谱技术(high-speed counter-current chromatography,HSCCC)分离麦芽糖基β-环糊精的可行性及分离条件。以醇盐溶液作为溶剂体系,通过测定麦芽糖基-β-环糊精、β-环糊精和麦芽糖在上下相的分配系数,发现磷酸二氢钠作为麦芽糖基β-环糊精分离的盐,丙酮作为改善两相分离时间的改性剂时,麦芽糖基-β-环糊精、β-环糊精和麦芽糖三者的分配系数差异最大,且相分离时间小于30 s;采取体积比为6∶2∶1.5的磷酸二氢钠(300 g/L)-乙醇-丙酮溶液为溶剂体系,以上相为固定相,下相为流动相,主机转速为800 r/min,流速为2 mL/min,每隔15 min收集流出液,经HPLC检测,30~35 min内收集的组分为麦芽糖基β-环糊精,纯度为93.2%,固定相保留率为60%。以上结果表明,HSCCC在麦芽糖基-β-环糊精的分离纯化中具有潜在应用价值。

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圆苞车前子壳粉对酪蛋白酸钠制备的水包油型乳液稳定性和微观结构的影响

王婷婷, 扶庆权, 张建文, 胡献丽, 王蓉蓉, 宋尚新

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 89-94. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029030

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探讨不同浓度圆苞车前子壳粉(psyllium husk powder,PHP)对酪蛋白酸钠制备的水包油乳液乳化稳定性和微观结构的影响。配制5种不同质量分数的PHP水溶液(0%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%),其中0%为未添加PHP作为空白对照,分别加入去离子水、大豆油和酪蛋白酸钠预乳液中(大豆油20%、酪蛋白酸钠2%,质量分数),通过高速剪切均质机(转速12 000 r/min)均质得到水包油乳液,分别测定新鲜乳液的乳化稳定性、乳化稳定性指数、粒径、流变性能、微观结构以及表面蛋白含量。结果表明,与空白对照组相比,随着PHP浓度的增加,乳液的乳化稳定性指数和粒径逐渐减小(P<0.05),而乳液黏度和表面蛋白含量逐渐增加(P<0.05)。激光共聚焦扫描电子显微镜结果显示,随着PHP浓度的增加,乳液可增加酪蛋白酸钠对油滴的吸附,抑制油滴的聚结。冷冻电镜图片显示,高浓度PHP乳液形成三维网状结构互相交联,同时PHP的纤维结构和酪蛋白酸钠溶液紧紧地包裹油滴。以上结果表明,PHP可以作为一种良好的乳化剂形成稳定的水包油乳液,在乳状型肉制品中具有很大的应用潜力。其中,稳定的乳液体系中PHP最佳添加量为0.7%、酪蛋白酸钠2%、大豆油30%。

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豆清饮料发酵过程中大豆异黄酮及风味物质变化规律

欧红艳, 赵良忠, 李明, 周晓洁

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 95-101. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027168

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为了解豆清饮料发酵过程中生物活性物质和风味物质变化情况,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1∶1∶1接种发酵成豆清饮料,定时取样检测豆清饮料在发酵过程中的大豆异黄酮、有机酸、风味物质的变化情况。结果表明,随着发酵时间的延长,大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷含量呈线性递减,染料木素、大豆苷元、黄豆黄素含量呈线性增加,从整体而言,黄酮苷下降率为60.10%、黄酮苷元上升率为67.61%。研究发现大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷两两之间含量变化呈极显著正相关(P<0.01),与大豆苷元、黄豆黄素、染料木素呈极显著负相关(P<0.01),得到黄酮苷元主要来自黄酮苷水解。发酵22 h时,丙酮酸的含量为0.000 g/L、乳酸(0.63±0.008) g/L、无水柠檬酸(2.672±0.002) g/L、富马酸(0.12±0.02) g/L、琥珀酸(0.231±0.01) g/L,一定浓度的有机酸可以促进黄酮苷水解为黄酮苷元。豆清液发酵形成豆清饮料的过程中,共鉴定出醇类8种、烯烃类7种、酯类6种、醛类5种、酮类2种、酸类2种、芳香化合物2种、烷烃1种、其他类4种。其中令人不快的味道、香气正己醇、1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛在乳酸菌的代谢作用下都被代谢到较低或检测不到的水平,形成了新的具有花、果香风味的酯类和醛类。该研究可得到富含染料木素且风味良好的豆清饮料,为豆清液的综合利用提供理论基础。

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氨氧化亚硝化螺菌蔗糖合酶的性质研究及应用

冯鑫, 赵丽婷, 顾正华, 李由然, 石贵阳, 丁重阳

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 102-108. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027355

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尿苷二磷酸(uridine diphosphate,UDP)-葡萄糖是核苷酸依赖性糖基转移酶(“Leloir” glycosyltransferases,GTs,EC 2.4)进行糖基化反应的重要糖供体。蔗糖合酶(sucrose synthase,SuSy)可以利用蔗糖和UDP为底物,通过一步反应可逆生成UDP-葡萄糖和果糖。该文对来源于氨氧化亚硝化螺菌蔗糖合酶(Nitrosospira multiformis,NmSuSy)的基因在大肠杆菌中进行了异源表达、纯化、酶学性质分析以及功能研究。通过克服可逆反应的热力学和动力学限制实现了UDP-葡萄糖的大量合成。结果表明,该酶的分子质量为89 kDa,最适反应pH为6.5,在pH 6~7.5内有较好的稳定性。最适反应温度为55 ℃,温度低于40 ℃时具有较好的稳定性。在最佳反应条件pH 6、温度40 ℃、1 mol/L蔗糖、100 mmol/L UDP下反应,100 mg/L的NmSuSy催化反应1 h可生成35.8 mmol/L(20.2 g/L)的UDP-葡萄糖,反应6 h即可达到平衡状态,生成41.5 mmol/L(23.5 g/L)的UDP-葡萄糖。该研究为后续进一步实现UDP-葡萄糖的高效合成奠定了理论基础,为糖生物学的研究提供了更为经济的供体底物原料。

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代谢改造热带假丝酵母提高D-乳酸的产量

黄玉堃, 张利华, 张海冰, 曹钰

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 109-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027465

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乳酸是一种单羟基酸,因其羟基结合的位置不同分为D-乳酸和L-乳酸,在食品、医药和生物材料中具有广泛的应用。随着对可降解塑料的需求增加,利用生物法生产乳酸的研究也越来越受到重视。该文以二倍体热带假丝酵母(Candida tropicalis)为出发菌株,探究了丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase, PDC)基因缺失以及D-乳酸脱氢酶(D-lactic acid dehydrogenase, D-LDH)和2-羟基酸脱氢酶(2-hydroxyacid dehydrogenase, 2-HAD)基因的过表达对细胞生长和D-乳酸合成的影响。利用同源重组的方法敲除pdc1和pdc2基因以及整合d-ldh和2-had基因,成功构建了pdc1基因敲除菌株AK01、pdc2基因敲除菌株AK02、pdc1/pdc2基因敲除菌株AK03、2-had基因过表达菌株AK04、AK06和d-ldh基因过表达菌株AK05、AK07。结果发现,pdc1基因敲除的菌株AK01和AK03出现了一定的生长抑制且显著降低了菌株乙醇的产量;表达异源d-ldh的菌株AK05和AK07也出现了不同程度的生长抑制。和出发菌株相比,敲除pdc1基因同时整合异源d-ldh基因的菌株AK05能较好的生产D-乳酸,摇瓶发酵水平达到6.1 g/L,是出发菌株的29倍。

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枯草芽孢杆菌tdh基因对酱香风味的影响

李雯, 谢和

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 116-123. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026883

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为探究枯草芽孢杆菌E20苏氨酸脱氢酶(threonine dehydrogenase,TDH)基因(tdh)对黄豆发酵产生酱香的影响,通过同源重组敲除tdh基因,成功构建突变菌株E20-Δtdh。将突变菌株和野生菌株接种至高温高压灭菌后的黄豆中,进行模拟产酱香升温发酵,感官评价表明,突变菌株发酵物的酱香风味不突出,有焦糊味产生;气质联用技术分析结果显示,突变菌株发酵物的吡嗪类物质相对含量比野生菌株发酵物中的低16.089%,未检测到2,5-二甲基吡嗪;特征香气成分评价结果表明,对酱香风味有直接影响的吡嗪类物质是2,5-二甲基吡嗪,而非四甲基吡嗪。以上研究表明,枯草芽孢杆菌E20 tdh基因与2,5-二甲基吡嗪的生成密切相关且显著影响酱香风味的形成。

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产胞外多糖的苏云金芽孢杆菌的筛选及发酵工艺优化

杨静, 高泽鑫, 朱莉, 詹晓北

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 124-131. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027440

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微生物胞外多糖(exopolysaccharidess,EPS)因其生产周期短等优点具有潜在的应用价值。该文从纳豆中筛选出1株高产EPS的菌株并鉴定该菌株为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensi)。为提高其EPS产量,通过对发酵培养基的组分和发酵培养条件进行单因素试验,然后采用Plackett-Burman(PB)设计对9个因素的重要性进行评判,从中选出3个重要影响因素进行Box-Benhnken实验设计优化得到最终的最佳培养方案:葡萄糖22.6 g/L,黄豆饼粉9.3 g/L,玉米浆2.0 g/L,K₂HPO₄ 0.5 g/L,NaH₂PO₄ 1.5 g/L,MgSO₄ 1.5 g/L,MnCl₂ 0.05 g/L,初始pH 7.5,装液量70 mL,温度为34 ℃,接种量为6%。与初始发酵工艺相比,EPS产量提高了133.3%。经7 L发酵罐放大验证后,EPS产量增加至6.56 g/L,与摇瓶水平相比,EPS产量提高了123.1%,并且已初步探索该EPS具有纳豆激酶活性。有望成为合成药物的潜在来源。

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蒸发冷凝水经臭氧处理后回用于乙醇发酵的可行性研究

盛玄玄, 张建华, 黄河, 王秀叶

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 132-136. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027294

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蒸发冷凝水对乙醇发酵具有抑制作用。该文采用臭氧(O₃)氧化法处理蒸发冷凝水,氧化后的蒸发冷凝水回用于乙醇发酵。结果显示,氧化后蒸发冷凝水中的抑制物苯乙醇、糠醛的含量分别降低99.5%、100%, 而乙酸、丙酸的含量分别增加16.3%、22.4%。将氧化后的蒸发冷凝水用于乙醇发酵,乙醇产量比对照组提高8.3%,高活性酵母细胞比例升高至95%。研究认为,经O₃氧化后蒸发冷凝水中大分子有机物被降解形成小分子羧酸,产生的羧酸可以提高高活性酵母细胞的比例进而促进乙醇发酵并提高乙醇的产量。因此采用臭氧氧化的方法可以实现蒸发冷凝水的全部回用。

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普鲁兰多糖/羧甲基壳聚糖复合膜的制备及其对罗氏沼虾的保鲜效果

陈露珠, 李念, 裴诺, 施文正, 汪之和

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 137-143. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027345

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为了开发具备安全优质保鲜效果的复合膜,以普鲁兰多糖和羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMC)为原料,研究不同普鲁兰多糖添加量对普鲁兰多糖/CMC保鲜复合膜的理化性质的影响,并采用性能最优的复合膜对罗氏沼虾进行保鲜。结果显示,普鲁兰多糖的加入可以改变CMC膜的抗拉伸强度和断裂伸长率,减小其水蒸气透过系数并增大其透光率。根据复合膜的红外光谱推测,复合膜中普鲁兰多糖和CMC发生了相互作用。通过扫描电镜图可以看出,复合膜表面光滑,无气孔,表现出较好的生物相容性。综合考虑,普鲁兰多糖和CMC 1∶1(质量比)复合膜的性能最优。通过比较罗氏沼虾在贮藏过程中的感官评分、挥发性盐基氮、pH值、硫代巴比妥酸值和菌落总数等指标,发现复合膜可将罗氏沼虾货架期延长4 d。研究表明,普鲁兰多糖与CMC可制备出性能优良的复合膜,该复合膜可控制罗氏沼虾劣变,对延长其货架期具有良好效果。

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三种干腌法对猪腌肉理化性质的影响

胡典纶, 贺菊萍, 陈怡君, 陈艳萍, 谢龙凰, 杨万根

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 144-149. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029067

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传统肉制品加工中的干腌工艺存在食盐渗透慢、腌肉易腐败等缺点。为了开发肉制品加工快速干腌技术,以猪鲜肉为原料,分别研究了常压干腌、真空干腌、脉冲真空干腌下氯化钠用量(2%~10%,质量分数)和真空脉冲频率(0~7次/4h)对腌肉氯化钠与亚硝酸钠渗透量、水分含量、剪切力值、pH及色差等理化指标的影响。结果显示,常压、真空干腌时,随氯化钠用量增加,氯化钠渗透量与剪切力值均增大,而水分含量、pH、L^*值均减小。在考察的氯化钠用量范围内,真空干腌时的亚硝酸钠渗透量、剪切力值、pH、L^*值、a^*值均比常压干腌时的低。随真空脉冲频率增大,腌肉中氯化钠渗透量仅提高0.02%,但亚硝酸钠渗透量提高了100%,水分含量下降了0.8%,L^*值、a^*值呈上升趋势,而b^*值呈先下降后上升趋势。结果表明,真空干腌能提高氯化钠的渗透效率、腌肉的嫩度,降低腌肉的pH,而脉冲真空干腌能提高亚硝酸钠的渗透效率及腌肉的亮度。该研究对肉制品加工的快速腌制技术有一定参考价值。

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提取方法对手掌参多糖理化性质及抗氧化活性的影响

李凤伟, 彭梦黎, 朱袁平, 高文彬, 余晓红

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 150-155. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027159

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采用热水法、酶辅助法、超声辅助法、超声-酶辅助法、微波辅助法5种方法提取手掌参多糖,并比较不同提取方法对手掌参多糖提取率、理化性质和体外抗氧化活性的影响。结果表明,5种方法所得多糖提取率依次为:酶辅助法(25.6%)>超声-酶辅助法(23.6%)>超声辅助法(19.25%)>热水法(12.63%)>微波辅助法(7.19%)。5种多糖的单糖组成成分相同,主要包括甘露糖和葡萄糖。红外光谱分析结果表明,得到的5种多糖都具有多糖的典型红外光谱特征。对羟自由基清除能力等抗氧化活性的测定结果表明,5种多糖具有不同程度的抗氧化活性。其中,酶和超声辅助提取的多糖抗氧化活性较好。因此,可将酶或超声辅助提取法作为提取功能性手掌参多糖的方法。

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电饭煲吸水阶段浸泡参数对陈粳米饭气味改良作用的影响

王逸欢, 夏书芹, 张晓鸣, 王兴伟, 李晶, 龚艳玲

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 156-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026646

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该文借助感官评定、电子鼻和气-质联用等手段对陈粳米饭的气味特性进行了分析,结合脂肪酶活力和游离脂肪酸含量的变化探索了吸水阶段参数调整导致陈米饭挥发性风味物质差异的原因。结果表明,当吸水阶段浸泡参数为50 ℃处理10 min时,电饭煲蒸煮的陈米饭风味轮廓具有明显的改善,且与新米饭整体风味相似性最高。与常温浸泡相比,陈米粒中脂肪酶活力降低了86%,总游离脂肪酸和游离不饱和脂肪酸的积累量分别减少了21.6%和28.2%。中温短时浸泡处理有效地控制了米粒中内源脂肪酶的活力,延缓了米粒中脂质的水解,而且使蒸煮后米饭中来源于脂肪氧化的不良风味物质——己醛和壬醛含量明显下降。该研究为电饭煲蒸煮米饭风味改良曲线的设计奠定了理论依据。

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生姜/料酒脱腥过程中大鲵肝挥发性有机物动态变化

赵萍, 陈小华, 刘俊霞, 裴金金, 金文刚, 王景华, 陈德经

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 164-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027769

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为明确脱腥前后大鲵肝挥发性有机物的变化,采用感官腥味值结合气相-离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)对经生姜/料酒处理不同时间(0、5、10、15、20 min)的大鲵肝中挥发性成分进行探究。结果表明,与未脱腥对照相比,生姜/料酒处理5 min后大鲵肝腥味值显著下降(P<0.05),继续延长处理时间至10 min之后差异不明显。不同脱腥时间大鲵肝GC-IMS图谱中共鉴定出32种挥发性有机物,包括醇类10种、醛类8种、酯类5种、酮类5种、烯烃类3种和醚类1种。经不同脱腥时间处理后,大鲵肝中醇类、酮类和醛类相对含量下降,而酯类、烯烃类和醚类相对含量增加。采用正交偏最小二乘法判别分析并筛选出8种特征标志物(VIP>1),包括3种醇类(庚醇、糠醇和2-甲基-1-丁醇)、3种醛类[反-2-辛烯醛、(E)-2-庚烯醛和正己醛二聚体]和2种烯类(双戊烯单体和二聚体)。脱腥过程中,反-2-辛烯醛、(E)-2-庚烯醛、正己醛二聚体、糠醇、2-甲基-1-丁醇和双戊烯单体含量在脱腥过程中呈现下降趋势,而庚醇和双戊烯二聚体含量呈增加趋势,可能是生姜/料酒对大鲵肝腥味成分脱除与掩盖综合作用引起。主成分和聚类分析表明,可根据特征标志物相对含量变化对不同脱腥时间大鲵肝进行区分。该研究可为大鲵肝脱腥以及开发利用提供参考。

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超高压处理对低醇沙棘蜂蜜酒品质的影响

崔媛媛, 张祯, 李熠, 李霁昕, 陈永浩, 张煜, 把灵珍, 蒋玉梅

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 173-178. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028679

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试验以沙棘原浆和油菜蜜为原料,通过加硫、超高压(high hydrostatic pressure,HHP)处理制备低醇沙棘蜂蜜酒,以完成发酵的新鲜酒样为对照,研究不同抑菌处理对沙棘蜂蜜酒理化、色泽和香气品质的影响。结果表明,超高压处理样品pH值、可溶性固形物和总酸含量差异不显著;加硫处理样品的pH值、总酸变化显著(P<0.05)。超高压处理酒样L^*值、a^*值和色调值没有显著变化,但色度值、b^*值显著增加(P<0.05);加硫处理酒样L^*值、a^*值、b^*值和色调值差异不显著(P>0.05),色度值显著增加(P<0.05)。分析各类香气化合物含量发现,与对照相比,加硫处理酒样减少了25.14%,超高压处理酒样增加了28.47%。由此可见,超高压处理对样品糖酸含量影响较小,色泽和香气品质优于加硫处理酒样,说明超高压技术应用于低醇沙棘蜂蜜酒生产,可改善酒样的香气和色泽品质,是一种优势显著的蜂蜜酒处理技术。

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腌制方式对牛肉肌原纤维蛋白特性及水分分布的影响

高子武, 吴丹璇, 王恒鹏, 吴鹏, 屠明亮, 许志诚, 孟祥忍

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 179-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027285

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为探究不同腌制方式下牛肉水分分布及其肌原纤维蛋白特性的变化规律,以未腌制牛肉为空白对照,分别采用静置腌制、真空滚揉腌制及超声波辅助腌制3种方式对牛肉进行腌制处理,测定肌原纤维蛋白的表面疏水性、总巯基、羰基、二级结构、水分分布并进行十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析。结果表明,超声波辅助腌制牛肉肌原纤维蛋白表面疏水性低于其他2种腌制方式处理组;真空滚揉腌制牛肉肌原纤维蛋白总巯基含量最低,羰基含量最高,蛋白氧化程度最高;相比于对照组,真空滚揉腌制牛肉肌原纤维蛋白中α-螺旋结构含量显著降低(P<0.05),β-折叠结构含量显著增加(P<0.05)。超声波辅助腌制40 min时肌原纤维蛋白β-折叠结构含量最低,仅为15.47%,宏观表现为嫩度更佳;SDS-PAGE凝胶电泳显示,真空滚揉和超声波辅助腌制牛肉肌原纤维蛋白在10~26 kDa处条带呈现加深,43~95 kDa处条带呈现模糊且肌球蛋白重链处有轻微扩散现象,表明蛋白发生降解;低场核磁共振结果显示,真空滚揉腌制和超声波辅助腌制处理的牛肉结合水及不易流动水弛豫峰面积明显高于未腌制及静置腌制牛肉(P<0.05),且随着超声波腌制时间的延长,牛肉自由水弛豫峰面积显著降低(P<0.05),保水性进一步增强。以上指标表明,在腌制过程中,超声波和真空滚揉会促进牛肉肌原纤维蛋白的氧化降解,且超声波辅助腌制更有利于增强牛肉的保水性,从而改善牛肉嫩度。

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干冰喷射进出口位置对草莓速冻过程的影响

宁静红, 赵延峰, 孙朝阳, 刘茂

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 187-192. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028854

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该文围绕干冰喷射掠过草莓,使草莓快速降温冻结的特性,提出了多种不同干冰入口和出口位置的草莓速冻间模型,分析干冰不同进出口位置的草莓速冻间模型对草莓的中心温度、表面温度、速度场的影响。结果表明,在入口半径25 mm,出口半径50 mm,搁板厚度5 mm,所有草莓表面温度降到-35 ℃及以下,草莓中心温度降到-18 ℃及以下时,模型a所有草莓的中心温度最高和最低相差仅为6.2 ℃。模型c所有草莓的中心温度最高和最低相差较小为9.9 ℃,模型c草莓表面温度均匀,速冻时间最少,干冰流线分布规则,可以实现流速和传热的最佳耦合,高效速冻草莓,满足草莓速冻生产的需求。对优化的结果(模型c和模型f)进行实验验证,草莓表面温度和中心温度达到标准时,误差分别为2.10%、5.79%和3.93%、5.71%。草莓干冰速冻前后的品质指标均优于草莓速冻标准。

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一株产胞外多糖微藻的分离鉴定及其多糖抗氧化活性的研究

吴思伟, 李思雨, 孙寒, 刘红全, 何秀苗, 黄莹, 吴嘉惠, 黄柳媚, 龙寒

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 193-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027350

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从广西北部湾防城港红树林筛选到1株高产胞外多糖的微藻GF02,结合形态学与分子生物学鉴定为小球藻属Chlorella Sorokiniana。初步表征结果表明GF02胞外粗多糖以α-型吡喃糖为主,通过响应面法优化GF02产胞外多糖的条件,实验表明,GF02产胞外多糖最佳培养条件为NaNO₃ 2.1 g/L,Na₂CO₃ 0.02 g/L,MgSO₄ 0.086 g/L,K₂HPO₄ 0.06 g/L,在此条件下,其胞外多糖积累量为216.268 mg/L,是优化前的1.60倍。对胞外多糖抗氧化活性进行了初步的研究,抗氧化活性结果表明,GF02粗多糖对DPPH清除率达到36.53%,对羟基自由基清除率达到67.33%。该研究为小球藻多糖的制备和进一步开发利用提供了实验基础。

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基于温度-水分-色泽耦合的青花椒变温干燥工艺研究

武逸凡, 杨明金, 李瑞, 陈子文, 张凯, 李守太, 王教领, 杨玲

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 201-208. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027339

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为降低青花椒干燥过程的褐变,缩短干燥时间,提高干燥质量,该文提出基于温度-水分-色泽(temperature- moisture- color,TMC)耦合的青花椒变温干燥工艺。通过温度、初始含水率、风速单因素试验获得青花椒在不同含水率水平下的色泽激变温度曲线,以初始含水率、温度和铺放量为控制因子,以总色差为评价指标进行Box-Behnken design试验确定最优工艺参数,最终结合色泽激变温度曲线制定TMC变温干燥工艺。结果表明,引起青花椒颜色变化的主要因素为温度及温度与含水率的耦合因素。在湿基初始含水率58.67%、铺放量30 g的条件下,TMC变温干燥工艺的最优变温步长为7.5 ℃,其干燥时间为15 h、总色差为16.79、开口率为98.03%。与优化后的恒温干燥相比,时间缩短13.49%、总色差减少11.3%、开口率增加19.59%,干燥品质显著提高。TMC变温干燥工艺可以为青花椒干制生产提供指导。

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pH-超声复合处理对大豆分离蛋白凝胶性的影响

蔡劭恺, 崔雅茹, 邱婷婷, 施妍, 史玙涵, 王召君, 曾茂茂, 陈洁

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 209-218. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028196

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该研究采用pH-超声复合法对大豆分离蛋白(soybean protein isolation, SPI) 进行改性处理,并分析不同复合处理条件对SPI凝胶性的改性效果。通过粒径、分子质量分布、流变分析和十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了该处理方法对SPI溶液性质和组成的影响,通过质构分析研究该方法对SPI凝胶性的影响,同时通过疏水性和色氨酸内源荧光检法分析了SPI的结构变化。结果表明,pH-超声复合法,即在pH为2或3、超声功率为240 W、超声频率为40 kHz、处理温度为20 ℃或40 ℃条件下,有利于溶液生成可溶性聚集体,并能使SPI具有较低的凝胶化温度(60.96 ℃)或较高的凝胶强度(4 862.76 Pa),在一定程度上有利于凝胶形成,且具有不可逆稳定性。对SPI的凝胶性分析表明,该复合处理方法有利于协同增强SPI凝胶性,且效果比单独pH或单独超声处理效果更显著。其中质量浓度为0.10 g/mL的大豆蛋白在pH为3、处理温度为20 ℃的超声处理条件下,可实现对于该文所述所有相关质构性能数据的显著提升。

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花椒精油对苹果梨采后青霉病的控制及感官和质地品质的影响

王聪, 沈浩, 蒲国顺, 任丽, 李贞子, 王军节

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 219-225. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026922

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为探讨花椒精油在苹果梨采后病害控制中的应用效果,首先比较分析精油对主要采后病原扩展青霉和链格孢菌的体外抑菌效果,随后通过单因素试验结合响应面设计筛选优化花椒精油控制采后青霉病的熏蒸浓度和时间,并测定分析精油对果实贮藏期间感官和质地品质的影响。结果表明,花椒精油对扩展青霉的体外抑制效果优于链格孢菌;含量为14.2 μL/L的花椒精油熏蒸5.6 h对损伤接种果实青霉病的控制效果最佳;感官评价结果表明,花椒精油对果实香气的影响体现在贮藏初期,但对果实味觉、质地和色泽未产生不良影响;质地多面性分析表明,精油处理可延缓果实硬度和脆度的下降,并抑制胶黏性和黏着性升高。由此表明,花椒精油熏蒸在控制苹果梨果实采后青霉病和保持果实质地品质方面具有潜在的应用价值。

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海藻酸钠瓜尔胶植物肠衣的制备与性能研究

陈希玲, 赵伟

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 226-234. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027335

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针对胶原肠衣制作工艺繁琐、成本高、蒸煮后易破裂,存在致敏性,不适于特定宗教人群等缺陷,该研究以海藻酸钠、瓜尔胶为成膜基质,甘油为增塑剂,氯化钙为交联剂,采用流延法制备海藻酸钠-瓜尔胶植物肠衣,探究海藻酸钠与瓜尔胶比例、甘油添加量、CaCl₂质量浓度、交联时间对肠衣膜机械性能、耐水性能及阻隔性能的影响并通过正交试验确定最佳工艺条件。结果表明,最佳工艺参数为:海藻酸钠与瓜尔胶复配比(质量比)8∶2,甘油添加量为20%(质量分数),CaCl₂溶液质量浓度为100 g/L,交联时间为5 min,此条件下制得的植物肠衣膜的断裂拉伸率得到了显著提高,且获得更好的阻氧阻湿性,作为新型包装材料为肉类肠衣市场工业化提供了新的思路和理论指导,具有广阔的应用前景。

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基于气相-离子迁移谱分析不同品种鱼子酱挥发性成分差异

陈瑶, 朱凯悦, 张玉莹, 王书晨, 金文刚, 姜鹏飞

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 235-241. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028647

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为探明不同品种鱼子酱挥发性风味物质差异,利用气相-离子迁移色谱(GC-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)分析6种不同鱼子酱挥发性气味物质差异。结果表明, GC-IMS技术从鱼子酱中共鉴定出28种挥发性成分,其中醛类16种、酮类5种、醇类3种、烯烃类3种、酯类1种,其中辛烷醛、庚醛等是西伯利亚鲟鱼子酱特征风味物质,α-蒎烯、β-蒎烯等是施氏鲟鱼子酱特征风味物质,2-丁酮等是海博瑞鲟鱼子酱特征风味物质,E-2-戊烯醛等是俄罗斯鲟鱼子酱特征风味物质,3-甲基丁醛、2-甲基丁醛等是达氏鳇鱼子酱主要风味物质,丁醛等是欧洲鳇鱼子酱中特征性挥发性成分;主成分分析结果表明,6种鱼子酱挥发性成分的GC-IMS存在明显差异,前3个主成分累计贡献率达到81.9%,说明GC-IMS技术能够将6种鱼子酱进行区分。该研究通过GC-IMS技术建立了6种鱼子酱挥发性成分指纹图谱,可视化呈现6种鱼子酱挥发性成分差异,为鱼子酱种类鉴定及品质分析提供依据。

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柚果视觉特征与内部品质的相关性及粗略检测方法研究

徐赛, 陆华忠, 王旭, 丘广俊, 梁鑫, 王陈

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 242-248. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027138

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为探究柚果视觉特征与其内部品质之间的相关特性,寻找一种快速低成本的检测方法,该文采集了柚果20种外部视觉特征(纵径、横径、纵横径比、面积、R、G、B灰度分别的一阶、二阶和三阶形态、H、V、S灰度、对比度、相关度、能量、粗糙度,分别用F1~F20表征)与3种主要内部品质[硬粒程度、可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量和含水率]用于分析。研究结果表明,机器视觉技术可以精确地还原柚果外部特征情况。柚果全部视觉特征与内部品质指标的线性相关性均不显著,但与内部品质指标之间具有较强的非线性相关特性。其中,柚果视觉特征F5、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F17、F19和F20与硬粒程度之间的非线性相关相关系不显著,其余特征均与硬粒程度显著非线性相关。柚果视觉特征F5、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15和F17与TSS含量和含水率均显著非线性相关,其余特征与TSS含量和含水率的非线性相关性均极其显著。采用柚果视觉全特征与仅用显著非线性相关特征对其硬粒程度识别结果均不佳。采用柚果视觉特征对其TSS和含水率进行粗略识别均是可行的,其中全特征识别效果要优于仅用极显著非线性相关特征的识别效果。因此,柚果视觉特征可为其内部品质无损检测提供有益的信息补充,也可直接形成粗略低成本的TSS含量和含水率无损检测方法。该研究也为其他水果内部品质无损检测技术的提升提供参考与新思路。

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快速滤过型净化法结合超高效液相色谱-串联质谱同时检测水产品中孔雀石绿和结晶紫残留量

高晓敏, 王琚钢, 马智玲, 严程明, 陈吴海

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 249-255. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027068

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该文采用快速滤过型净化法 (multi-plug filtration cleanup, m-PFC) 结合超高效液相色谱-串联质谱,建立了水产品中孔雀石绿及其代谢物隐性孔雀石绿、结晶紫及其代谢物隐性结晶紫同时检测的分析方法。前处理样品用乙腈振荡提取,高速离心,冷冻除脂后,将上清液直接注入m-PFC小柱净化,净化一步完成,试剂用量少,净化过程直接吸附杂质,无需活化淋洗洗脱,无需浓缩,单个样品净化时间小于1 min。结果表明,4种物质的线性范围在0.1~6.0 ng/mL时,线性关系良好,相关系数R²均大于0.99,检出限为0.05 μg/kg,定量限为0.2 μg/kg。在 0.5、1、2、10 μg/kg 这4个添加水平下,方法平均回收率均在 71.1%~84%,相对标准偏差均小于14%。与传统前处理方法相比,该方法具有操作简单、省时省力,灵敏度高等优点。该研究为孔雀石绿及其结晶紫在水产品中的残留测定提供了技术支撑,同时可为建立更快速、准确地检测水产品中农药残留的方法提供新思路。

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高效液相色谱法检测辣椒、花椒粉中五种合成色素

钮怡清

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 256-260. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027455

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建立了测定辣椒、花椒粉中胭脂红、诱惑红、苋菜红、柠檬黄和日落黄含量的高效液相色谱方法。制备模拟阳性样品并进行方法学考察,用正己烷对样品进行脱脂,以乙腈-水为溶剂提取样品中的色素,聚酰胺固相萃取小柱去除杂质、提纯。采用Waters Eclipse XDB-C₁₈色谱柱,以0.02 mol/L乙酸铵溶液和甲醇为流动相,梯度洗脱,二级阵列检测器(扫描范围为400~800 nm)进行检测,外标法定量。结果表明,5种色素在0.1~20 μg/mL范围内线性关系良好,相关系数r>0.999,检出限为0.5 mg/kg,回收率在80%以上,精密度良好。该方法可靠、准确,可以用于辣椒、花椒粉中多种合成色素含量的检测。

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稀酸微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定红糖中六种营养元素

杨伟, 李蓉, 范晓旭, 杨春花, 周美丽

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 261-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027437

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该研究建立了测定红糖中Mn、Fe、Co、Cu、Zn和Sr营养元素的稀酸微波消解-电感耦合等离子体质谱方法。通过单因素实验考察了硝酸浓度、过氧化氢体积和消解时间对红糖样品中元素回收率的影响,得到最佳消解条件。结果表明,稀酸微波消解的最佳工艺条件为:硝酸浓度1.0 mol/L,过氧化氢体积1 mL,消解时间27 min。该方法各元素的标准曲线线性关系良好,相关系数大于0.999 5,方法检出限和定量限分别为0.001~0.05 mg/kg和0.004~0.2 mg/kg,相对标准偏差小于5%,加标回收率为87.5%~110.2%。t检验表明,该方法与GB 5009.268—2016中微波消解-ICP-MS法测定结果无显著性差异(P＞0.05)。该方法操作简单、灵敏度高、结果准确,可为红糖中营养元素的测定提供参考。

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利用Illumina Miseq测序技术分析浏阳霉豆腐制作过程中微生物变化

胡旺, 陈梦娟, 尹含靓, 李孝仁, 蒋立文

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 265-270. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028253

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浏阳霉豆腐是湖南的一种地方特色发酵豆腐制品,具有细菌自然发酵为主、周期短、易控制的特点。该文对采取结合常规方法和Illumina Miseq测序技术对豆腐、发酵24 h、发酵48 h、酒水浸泡、豆腐拌料后半成品5个步骤的微生物群落变化进行了分析,研究发现,豆腐细菌数量均在10⁷ CFU/g以上,发酵48 h数量在10⁹ CFU/g以上,5个阶段共有的可操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)数量为113个,不同阶段OTU数具有较大差异,微生物种类及多样性在发酵48 h达到最高值,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在样品中占绝对优势,确定的微生物属主要以泛菌属(Pantoea)、肠杆菌属(Enterobacter)、明串珠菌属(Leuconostoc)、假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属。不同阶段微生物结构在消长变化,这可为传统产业发展提供科学基础。

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肉类和水产制品脂质光氧化机制及其影响因素

顾赛麒, 鲍嵘斌, 冯媛, 张月婷, 周振毅, 黎君鸿, 朱士臣, 丁玉庭, 周绪霞

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 271-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027457

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光氧化是肉类和水产制品脂质氧化的主要方式,其可能是传统日晒法制得干制品拥有良好香气品质的重要原因。该文综述了近年来关于脂质光氧化的研究进展,阐述了脂质光氧化的作用机制,探讨了脂质光氧化的两大类影响因素:直接因素(光敏剂、光照条件和脂质构成等)和间接因素(包装材料和方法、酶、水分活度、温度、食盐等)。同时,对脂质光氧化反应的常用检测指标进行了介绍,旨在为相关企业进行风味改良提供理论参考,进一步推动肉类与水产制品加工业的发展。

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发酵蔬菜风味物质形成机制及影响因素研究进展

黄玉立, 赵楠, 黄庆, 马倩, 胡琨, 李华佳, 朱永清, 左勇

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 279-285. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027424

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发酵蔬菜起源于3 100年前商代武丁时期进而传承至今,并成为了我国重要的传统发酵食品之一。蔬菜在封闭式厌氧环境中通过微生物的代谢和一系列化学反应赋予蔬菜异于其原有感官的风味品质深受消费者喜爱。风味物质组成是决定发酵蔬菜特色风味品质的关键,因此一直是发酵蔬菜领域的研究热点之一。该文综述了发酵蔬菜风味物质的种类、形成机制和非生物影响因素,并对其未来研究进行了展望,以期为发酵蔬菜产业的提质增效提供理论依据。

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食源性沙门氏菌在人体胃肠道中耐受及致病机制研究进展

董晓璐, 秦晓杰, 刘阳泰, 孙天妹, 刘弘, 王翔, 李卓思, 董庆利

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 286-292. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027513

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食源性沙门氏菌进入人体后将面临一系列不利于其生存的应激条件,适应这些条件并存活下来的沙门氏菌可通过自身毒力因子的作用侵袭人体细胞,最终导致人患病。该文围绕人体胃肠道中胃酸、胆汁和渗透压等胁迫因子,概述了沙门氏菌对体内逆境条件的耐受机制研究进展,并对其感染人体的过程及毒力因子进行了总结,以期为食源性沙门氏菌在人体胃肠道内各应激条件共同作用后的致病能力研究提供理论参考。

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DFD牛肉形成机理及其鉴定与控制研究进展

肖宇, 焦阳, 刘永峰

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 293-300. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027655

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DFD(dark, firm, dry)牛肉与正常牛肉品质差异明显,其较高的发生率每年都会给全球鲜肉市场造成巨大的经济损失。该文综述了DFD牛肉较正常牛肉的异常理化特征及其产生原因,并采用基因组学和蛋白组学从细胞骨架与肌肉收缩、线粒体和代谢、糖酵解和糖异生、热休克蛋白等方面详细探究了DFD牛肉形成机理,进一步总结分析了根据肉色、极限pH、糖原含量或糖酵解潜力鉴定DFD牛肉的方法,提出了添加有机酸、气调包装等宰后控制措施,旨在为DFD牛肉控制研究和实践提供参考。

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乳酸菌降解泡菜中亚硝酸盐的机制及应用研究现状

皮佳婷, 刘冬敏, 王建辉, 牟鸣薇, 方芳, 宁静恒, 张永生

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 301-307. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027488

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泡菜深受我国消费者青睐,但其生产过程中易产生亚硝酸盐类危害物。因此,泡菜加工过程中亚硝酸盐的产生及控制已成为国内外食品、生物领域的研究热点。该文主要针对泡菜加工过程中乳酸菌降解亚硝酸盐的潜在机制、影响因素及应用现状进行综述和展望,旨在为泡菜加工中亚硝酸盐的有效控制提供理论和技术参考。

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天然高分子乳化特性研究进展

邓伶俐, 罗仕园, 谭林立, 安建辉

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 308-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027653

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天然高分子因具有良好乳化特性被应用于构建食品乳液体系及改善食品体系乳化稳定性。该文首先简要介绍了传统乳液和一些新型乳液的结构类型,然后针对明胶、玉米醇溶蛋白、乳清分离蛋白和酪蛋白等蛋白类天然高分子,阿拉伯胶、果胶、瓜尔豆胶、微晶纤维素、淀粉等多糖类天然高分子进行了详细介绍,主要涉及传统乳液及Pickering乳液和乳液凝胶等新型乳液。同时,对蛋白-多糖美拉德反应复合物形成过程及近年蛋白-多糖美拉德反应复合物乳液体系研究进行了简要介绍。最后结合分析了天然高分子作为乳化剂在食品领域的发展趋势。

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酪乳的成分、应用及酪乳中乳脂肪球膜分离技术研究进展

徐蕴桃, 孙颜君, 刘振民, 万嗣宝, 王吉栋

食品与发酵工业. 2021, 47(24): 314-322. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027646

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酪乳是黄油生产过程中排出的水相,黄油的加工工艺会促使部分乳脂肪球及乳脂肪球膜释放到水相中而富集。酪乳因其富含乳脂肪球膜、极性脂类和功能性膜蛋白而备受关注。为了更好地收集、利用黄油生产排放的酪乳,国内外对其进行了大量研究。该文综述了近年来关于酪乳成分、应用和酪乳中乳脂肪球膜分离技术方面的研究,为酪乳和乳脂肪球膜的未来发展提供理论支持和借鉴。

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2021年, 第47卷, 第24期　刊出日期：2021-12-25

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