2022年, 第48卷, 第2期　刊出日期：2022-01-25

  

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研究报告
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  酿酒酵母关键节点基因缺损对法尼烯合成的影响

  王均华, 付闻文, 李由然, 朱惠霖, 徐沙, 石贵阳, 张梁, 丁重阳, 顾正华

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027491

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  以法尼烯为评价效应物,研究了缺损乙醇合成途径、甘油合成途径、胞质乙酰辅酶A转运途径和法尼基焦磷酸消耗支路关键基因对酿酒酵母WHE4菌株合成法尼烯的影响。通过CRISPR-cas9基因编辑技术,获得8株关键基因缺损菌株。结果表明,与WHE4菌株相比,缺损乙醇脱氢酶基因ADH3-6对乙醇和法尼烯产量没有影响;单独缺损甘油三磷酸脱氢酶基因GPD1和GPD2使甘油积累量分别降低了15%和34%,缺损半乳糖激酶基因GAL1、GAL7、GAL10下调了甲羟戊酸途径所有基因转录水平,它们的缺损均不能提高菌株的法尼烯产量;缺损香叶基香叶基焦磷酸合酶基因BTS1和二酰基甘油二磷酸磷酸酶基因DPP1,法尼烯产量提高了29%,在5 L发酵罐补料分批发酵,菌株WHE4-33(WHE4 Δbts1, Δdpp1)的法尼烯产量达到1 578.91 mg/L。该研究对甲羟戊酸途径上游和下游关键节点基因进行了缺损影响法尼烯合成研究,为构建酿酒酵母萜类化合物高效平台提供了参考价值。
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  重组谷氨酸棒杆菌全细胞催化一步法合成高果糖浆

  HABIMANA, 乔郅钠, 徐美娟, 杨套伟, 张显, 邵明龙, 饶志明

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 8-14. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027307

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  高果糖浆是一种可替代蔗糖的甜味剂,在食品和饮料行业应用广泛。该研究实现了经密码子优化的密苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis) CICIM B0118(A)来源的葡萄糖异构酶在食品安全菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) 13032中的异源表达,构建了重组谷氨酸棒杆菌C.glutamicum 13032/pXMJ19-xylA。以其细胞菌体作为全细胞催化剂,对D-葡萄糖异构化生成D-果糖的全细胞转化体系进行优化,结果表明,菌体质量浓度40 g/L、底物D-葡萄糖质量浓度180 g/L、Mg²⁺浓度10 mmol/L、Co²⁺浓度1 mmol/L,70 ℃、220 r/min下连续转化18 h,D-果糖质量浓度达到103.32 g/L,转化率为57.4%,实现了高果糖浆的一步法安全生物合成。该研究为高果糖浆的工业化生产提供了实验和理论基础,具有重要的参考价值。
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  黑曲霉pyrG遗传转化系统的构建及应用

  胡江峰, 刘舒雯, 杨焱, 李林霖, 李迎凯, 张健

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 15-19. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027893

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  用于黑曲霉遗传操作的筛选标记基因非常有限,而基因改造往往涉及诸多基因的敲除或表达,有限的筛选标记基因难以满足需要。该文构建了以pyrG为筛选标记的黑曲霉遗传转化系统,并利用该系统使红色荧光蛋白rfp在黑曲霉中成功表达。首先,运用同源重组原理完全敲除pyrG基因,在含有5-氟乳清酸和尿苷/尿嘧啶的培养基平板进行筛选,获得1株稳定遗传的尿苷/尿嘧啶营养缺陷型菌株黑曲霉ng-1。然后构建了以pyrG作为回补标记,以三磷酸甘油醛脱氢酶启动子gpdA来调节rfp基因表达的质粒,将质粒转入农杆菌AGL1并侵染黑曲霉菌株ng-1,成功获得了黑曲霉rfp表达菌株,表明pyrG筛选标记可成功用于黑曲霉的遗传转化。
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  Caulobacter crescentus蔗糖水解酶突变体S271A的重组表达及其转化蔗糖制备松二糖的研究

  邢晨晨, 王蕾, 郭志勇, 张康, 陶秀梅, 吴敬

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 20-25. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027753

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  松二糖具有低热量和不致龋齿的特性,在食品工业具有广泛的应用前景。与淀粉蔗糖酶相比,Caulobacter crescentus蔗糖水解酶突变体S271A (CcSH S271A)转化蔗糖过程中产生的麦芽寡糖副产物少,可代替淀粉蔗糖酶用于松二糖制备。该研究将CcSH S271A在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中重组表达,对该重组酶进行酶学表征并对其制备松二糖的工艺进行了优化。结果表明,重组酶的酶促反应最适温度为45 ℃,最适pH为8.0,在30 ℃时热稳定性好,半衰期为312 h。当底物蔗糖浓度为2.0 mol/L,温度30 ℃、pH 8.0、加酶量为60 U/g蔗糖,反应时间48 h时,松二糖最高产率达到66.3%。是以蔗糖为单一底物制备松二糖的最高水平,为松二糖的制备奠定了基础。
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  树脂对小麦秸秆水解液中丁醇发酵抑制物的脱除效果

  刘国强, 易卓林, 何开泽, 杨林, 方扬, 赵海, 靳艳玲

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 26-32. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027540

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  酸水解产生的副产物会严重抑制小麦秸秆水解液丁醇发酵。该文针对树脂对小麦秸秆水解液中丁醇发酵抑制物的脱除效果进行研究。通过强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂732及大孔树脂XAD-4对小麦秸秆水解液进行抑制物脱除处理,以未处理组作为对照。离子交换树脂732处理后丁醇得率及含量均高于大孔树脂XAD-4处理。离子交换树脂732处理后在糖质量浓度为33.23 g/L的条件下发酵,丁醇和总溶剂质量浓度可达到7.58、13.09 g/L,得率分别可达到0.23、0.40 g/g,相对于对照组产量分别提高了5.3、5.9倍。在发酵前期,对照组丙酮丁醇梭菌的ATP和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)积累缓慢,在发酵进行到24 h的时候达到峰值。随着发酵的进行,对照组中丙酮丁醇梭菌的乙醇脱氢酶和丁醇脱氢酶活性最高仅能达到初始状态的29%和44%,而在离子交换树脂732处理组中可以达到初始状态的171%和142%。
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  动物双歧杆菌乳亚种M8胞外多糖的分离纯化和分子特征

  颜准, 吴朝君, 张小兰, 李婉麒, 梁娟, 陈紫颖, 艾连中, 张汇

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 33-39. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027889

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  动物双歧杆菌是一种高产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)的益生菌,在食品工业中应用广泛。该研究以动物双歧杆菌亚种M8为研究对象,发酵提取EPS,分别选用乙醇分级沉淀(ethanol gradient precipitation,EGP)法和阴离子交换色谱(anion-exchange chromatography,AEC)法对其进行分离纯化,并通过化学成分和高效分子排阻色谱分析评价纯化效果。结果表明,EGP法分离得到的多糖级分,在糖纯度和分子质量分布均一性方面均未达到纯化要求;而AEC法可分离纯化得到高纯度的酸性杂多糖F_0.2、蛋白聚糖F_0.5,其工艺为:柱填料DEAE-Sepharose Fast Flow,依次采用纯水、0.1、0.2、0.5 mol/L NaCl溶液洗脱,制备得到纯多糖级分F_0.2和F_0.5,样品总回收率达80.85%。分子结构特征分析表明,F_0.2是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成的一种酸性杂多糖,重均分子质量(M_w)为21.4 kDa,在水溶液中呈刚性较强的松散线团结构;而F_0.5是缀合有蛋白组分的蛋白聚糖,M_w为28.3 kDa,在水溶液中呈紧凑的柔性卷曲状结构。该研究确定的分离纯化方法具有高效、回收率高等特点,为动物双歧杆菌乳亚种M8产EPS的结构与功能研究及其在食品工业中的应用奠定科学依据。
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  表层蛋白对嗜酸乳杆菌NCFM生长代谢的影响

  李佳珣, 张秋香, 王瑞, 赵建新

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 40-44. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027713

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  为评估表层蛋白对嗜酸乳杆菌自聚集、生长及代谢的影响,通过测定菌体自聚集率、菌体生长、GC-MS分析表层蛋白去除前后嗜酸乳杆菌胞内小分子代谢物的变化。结果表明,表层蛋白去除前后,嗜酸乳杆菌的胞内氨基酸类如组氨酸、酪氨酸、鸟氨酸,有机酸类如乳酸、苹果酸等代谢物具有显著差异,这些代谢物直接影响了表层蛋白相关的主要生化反应和关键代谢通路。经过代谢通路富集分析,主要影响了精氨酸和脯氨酸代谢、赖氨酸生物合成、精氨酸生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢这5条代谢通路。总之,表层蛋白的剥离影响了氨基酸合成的代谢通路,氨基酸合成会竞争生长所需的能量,进而影响嗜酸乳杆菌的生长,该研究为进一步认识表层蛋白对嗜酸乳杆菌胞内小分子化合物代谢的影响提供了依据。
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  宰后不同部位牛肉保水性变化和蛋白质特性研究

  左惠心, 温彬, 罗欣, 朱立贤, 牛乐宝, 张一敏, 毛衍伟

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 45-51. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027663

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  为探究宰后不同部位牛肉保水性存在差异的原因,该研究以成熟1、2、3、5和7 d的冷却牛背最长肌、半膜肌和腰大肌作为研究对象,通过对失水率、蛋白质化学作用力以及蛋白质稳定性的变化和差异进行分析,阐述3种部位冷却牛肉成熟过程中保水性及蛋白质特性变化。结果表明,在成熟前5 d离子键作用力变化不显著(P> 0.05),成熟第7天显著升高(P< 0.05);3种部位中,氢键和疏水性相互作用力在成熟过程中的变化不同,且不同部位之间的差异也不相同。但在较长的成熟时间内,3种部位牛肉的离子键、氢键和疏水性相互作用力差异不大。差示扫描量热法结果显示,成熟期间腰大肌的TmaxpeakI由55.03 ℃显著降低至54.14 ℃(P<0.05),TmaxpeakII的均值为63.56 ℃,腰大肌的焓变值DH_peakI和DH_peakII具有相同趋势,均显著低于背最长肌和半膜肌(P<0.05),表明腰大肌蛋白质更易发生变性,且肌球蛋白和肌浆蛋白的蛋白质变性程度更高。蛋白质变性程度不同可能是导致不同部位牛肉保水性存在差异的原因。
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  酵母硒和枣粉对鸡肉成熟过程中肉品质及氧化特性的影响

  杨超, 贾绥安, 唐德富, 高艳蕾, 王拙, 余群力, 韩玲, 张丽

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 52-58. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026561

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  研究酵母硒和枣粉对肉鸡生长性能、肉品质和抗氧化性能的变化。选取240只1日龄白羽肉鸡,随机分为4组,每组3个重复,每个重复20只。分别为CK组(基础日粮)、J组(基础日粮+8%枣粉替换8%玉米,质量分数)、0.3S组(基础日粮+0.3 mg/kg酵母硒)和0.3S+J组(基础日粮+0.3 mg/kg酵母硒+8%枣粉替换8%玉米),饲养42 d。结果表明,添加酵母硒和枣粉显著提高肉鸡体重和平均日增重及胸肌蛋白质含量(P＜0.05),添加枣粉显著降低胸肌脂肪含量(P＜0.05)。与CK组相比,添加酵母硒和枣粉显著提高宰后胸肌的pH值及降低剪切力(P＜0.05),此外,酵母硒和枣粉混合添加显著提高胸肌的系水力(P＜0.05);添加酵母硒和枣粉均能降低成熟过程中胸肌中羰基和丙二醛含量(P＜0.05)。由此得出,该试验条件下,添加酵母硒和枣粉均可提高肉鸡的生长性能,改善肉鸡胸肌的肉品质和抗氧化功能,其中以酵母硒和枣粉复配组效果最佳。该研究结果为酵母硒和枣粉在饲粮中的应用提供理论依据和数据支撑。
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  近平滑假丝酵母ATCC 7330羰基还原酶CpCR突变体酶的稳定性研究

  龚大春, 王德林, 万里, 刘润, 吕育财, 罗华军, 宋婷

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 59-64. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027246

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  通过蛋白质理性设计和定点突变技术,在近平滑假丝酵母ATCC 7330羰基还原酶wtCpCR的基础上,构建5个突变体酶A98N、S307N、G262N、S216N和S258N,考察了有机溶剂、温度、剪切力、氧气、辅酶NADPH浓度对突变体酶的稳定性影响。研究表明,A98 N在磷酸盐(potassium phosphate,PB)缓冲溶液中比酶活力提高10%,而S307 N没有酶活力,其他3个突变体比酶活力均有降低;A98 N和G262 N在PB/甲基叔丁基醚的双相体系中界面稳定性比原始酶wtCpCR分别提高1.7和1.4倍;4个突变体酶的耐热特性略有下降,T50值介于31~36 ℃;在100、200 r/min条件下,4个突变体耐剪切力均增强,在300 r/min条件下G262 N突变酶的耐剪切稳定性比wtCpCR增强1.3倍;G262 N突变酶在有氧条件下的稳定性更好,比野生酶提高1.4倍,半衰期(t1/2)达到11.87 h;辅酶浓度为0~0.4 mmol/L时,G262 N突变酶更加稳定。该研究为该羰基还原酶wtCpCR的多点突变进一步改善酶稳定性提供重要的科学依据,同时可提高该酶在双相体系生物催化工艺的经济性。
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  奶酪中乳酸菌的分离筛选及其对小清蛋白的降解性能初步评价

  李晓晨, 王进, 徐晨晨, 肖叶, 李燕, 卢瑛, 李晓晖

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 65-70. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027284

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  为筛选可降解鱼类主要过敏原小清蛋白(parvalbumin,PV)的乳酸菌,该研究以产蛋白酶作为初筛标准从奶酪中分离筛选获得8株乳酸菌,经16S rDNA测序鉴定为Lactobacillus plantarum 4株,Lactobacillus casei 2株,Enterococcus faecalis 2株。利用这8株乳酸菌对草鱼中提取富集的PV溶液进行孵育,SDS-PAGE分析发现Lactobacillus casei B-2和Lactobacillus plantarum B-17孵育后的PV含量显著减少,进一步研究这2株乳酸菌对PV免疫活性的影响作用,结果发现这2株菌孵育PV溶液36 h后,PV发生降解,其含量显著下降,且免疫活性分别下降了96.5% 和84.8%。由此可见,这2株乳酸菌具有降低鱼类主要过敏原致敏性的潜在能力,为今后乳酸菌发酵鱼肉开发低致敏鱼肉制品提供了科学依据。
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  凡纳滨对虾肌肉中组织蛋白酶L提取工艺优化及分离纯化

  唐振冬, 邵海艳, 张迪, 刘书成, 吉宏武, 徐杰, 太敏瑞, 苏伟明, 梁善昊, 何旋

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 71-78. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027737

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  优化凡纳滨对虾肌肉中组织蛋白酶L提取工艺,分离纯化组织蛋白酶L并验证其对肌原纤维蛋白的降解作用。以凡纳滨对虾肌肉为原料,采用单因素试验、Plackett-Burman试验和双因素等重复试验对肌肉中组织蛋白酶L的提取工艺进行了优化。采用Tris-HCl缓冲液浸提、硫酸铵沉淀、Q-Seharose F.F阴离子交换层析、Sephacryl S-100凝胶过滤层析和SDS-PAGA等方法对组织蛋白酶L粗酶液进行分离纯化,并验证提纯后的组织蛋白酶L对肌原纤维蛋白的降解作用。最终确定对虾肌肉中组织蛋白酶L最佳提取工艺为:缓冲液体系(Tris-HCl缓冲液浓度40 mmol/L,半胱氨酸浓度6 mmol/L,苯甲基磺酰氟浓度0.4 mmol/L),料液比1∶8(g∶mL),pH 6.0。优化后组织蛋白酶L总酶活力值升至378.36 U,酶活力得率达到150.1 U/g,纯化后的组织蛋白酶L的比活力从0.34 U/mg提高到了101.15 U/mg,纯化倍数达到298.28倍,得率为16.50%,分子质量为46.4 kDa,并进一步验证了提纯后的组织蛋白酶L对肌球蛋白重链和肌动蛋白有降解作用。发现对虾肌肉中组织蛋白酶L对肌原纤维蛋白降解有明显作用,为进一步研究对虾肌肉中组织蛋白酶L的相关性质及其对肌肉的降解机制提供理论依据。
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  面团冻藏对陕西Biangbiang面条品质变化的影响

  黄峻榕, 马珂莹, 蒲华寅, 伏佳静, 邝吉卫

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 79-85. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028789

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  该研究以高筋小麦面粉制作面团,分析-18 ℃下不同冻藏时间(0、5、10、20、30 d)对面团的流变学特性,以及冻藏后制作的Biangbiang面条的可冻结水含量、晶型结构、蒸煮特性、质构特性及微观结构的影响。结果表明,面团的黏弹性随着冻藏时间的延长逐渐下降;面团冻藏30 d后制作的Biangbiang面条中可冻结水的比例提高,淀粉的相对结晶度增大;面条的吸水率降低7.8%,蒸煮损失率增加1.3%,硬度从199.53 g增大到228.18 g。扫描电镜结果显示,面条内部出现大的孔洞、断裂的面筋片段和游离的淀粉颗粒。面筋网络结构弱化导致Biangbiang面条蒸煮性能下降,进而影响面条的硬度、弹性和咀嚼性等品质。该研究结果可为后续拓展Biangbiang面条品质改良手段,实现工业化生产提供一定的理论参考。
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  超高压技术辅助优化牛皮胶原低脂牛肉饼工艺

  高艳蕾, OJANGBA THEODORA, 杨超, 王拙, 张丽, 余群力, 郭兆斌

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 86-93. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027208

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  以超高压技术辅助制备的牛皮胶原为脂肪替代物,制作低脂牛肉饼。结合质构、烹饪损失和感官评分结果,探究超高压压力(200、250、300、350、400 MPa)、超高压时间(5、10、15、20、25 min)、NaCl添加量(1%、1.3%、1.5%、1.7%、1.9%,质量分数)和复合磷酸盐添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,质量分数)对牛肉饼品质的影响。通过单因素和响应面试验优化,最终确定牛皮胶原低脂牛肉饼的最佳工艺配方。结果表明,在超高压压力为360 MPa、超高压时间为21 min、NaCl添加量为1.5%以及复合磷酸盐添加量为0.3%的条件下,牛肉饼的感官评分为84.1,弹性为0.8%,综合品质较佳。
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  不同湿度对热处理西葫芦传热过程及低温贮藏品质和抗氧化系统的影响

  盖晓阳, 张敏, 胡均如, 李佳乐, 郑凯, 方佳琪, 凌玉

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 94-102. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026366

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  该文研究了采后西葫芦果实分别经不同湿度(40%、60%、80%、90%)的热空气处理(44 ℃、2.3 h)后在(4±0.5) ℃湿度(80±5)%的低温条件下对果实的品质以及抗氧化系统的影响,测定失重率,冷害指数,电解质外渗率,抗坏血酸含量,过氧化氢酶活性等指标,并对不同湿度热空气处理过程进行传热分析。结果表明,80%湿度热处理组与其他组相比,具有较平缓的中心升温速率和较快的表皮升温速率,且能减少低温贮藏下西葫芦果实的冷害症状和机体软化的发生,减缓失重率的下降,同时该处理组能显著降低果实电解质外渗率和丙二醛含量,通过维持较高的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性以及延缓抗坏血酸含量下降来保持较高的活性氧清除能力,抑制H₂O₂和超氧阴离子自由基的上升。相较于其他湿度处理,80%湿度的热空气处理既可以有效减少处理过程中热应力的过量积累,防止热损伤,又可以在低温贮藏下增强抗氧化酶活性,减轻氧化损伤,减轻冷害症状,提高西葫芦贮藏品质。研究结果可为西葫芦热空气处理过程以及低温贮藏保鲜提供新的参考与思路。
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  玉米谷蛋白水解物抗氧化活性及其对香肠品质改善的研究

  王彬彬, 刘晓兰, 郑喜群, 苏靖元

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 103-109. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027550

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  以玉米谷蛋白为原料,采用碱性蛋白酶进行酶解,得到玉米谷蛋白水解物。先对玉米谷蛋白水解物的抗氧化活性进行测定,再以pH值、硫代巴比妥酸反应物、酸价、质构、色差及感官评价为指标,评价其对中式香肠品质的改善效果。结果表明,玉米谷蛋白水解物具有良好的Fe²⁺螯合能力以及DPPH自由基和羟基自由基清除能力,其EC₅₀分别为0.329、2.397和0.723 mg/mL。玉米谷蛋白水解物添加量(质量分数,下同)为0.75%时,香肠的硫代巴比妥酸值和酸价均低于0.01%丁基羟基茴香醚组,说明玉米谷蛋白水解物在一定程度上能够代替化学抗氧化剂抑制香肠的腐败变质,延长其贮藏时间;添加玉米谷蛋白水解物能够改善香肠的部分质构和物化性质;添加量为0.5%时,其感官评价得分最高,更易被消费者接受。研究表明,玉米谷蛋白水解物对香肠的品质有一定的改善效果。
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  不同包装材料对半干青鱼常温贮藏过程中品质的影响

  黄海源, 沈思远, 施文正, 李立, 卢瑛

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 110-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027403

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  以半干青鱼为研究对象,测定感官评分、水分含量、pH、菌落总数、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen content,TVB-N)等指标,探究了普通聚乙烯包装和乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcohol copolymer,EVOH)-丁香精油包装对半干青鱼常温贮藏过程中品质的影响。结果表明,随着贮藏时间的延长,2种包装材料包装的半干青鱼水分含量未发生显著性变化;菌落总数、TBA、TVB-N均呈上升的趋势,pH呈先下降再上升的趋势,普通聚乙烯包装相关品质指标呈现更显著的上升趋势;2种包装材料处理的半干青鱼制品的感官评分呈下降趋势,普通聚乙烯包装感官评分低于EVOH-丁香精油包装。EVOH-丁香精油包装袋可以抑制半干青鱼中菌落总数的增长,减少TVB-N的生成和积累,减缓脂肪氧化的速率,延长半干青鱼常温贮藏期20~24 h。与普通包装相比,EVOH-丁香精油包装能减缓鱼肉在贮藏过程中的品质劣变,是更有利于包装和贮藏的包装材料。
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  发酵剂对牦牛乳硬质干酪成熟过程中生物胺的影响

  宋雪梅, 宋国顺, 梁琪, 张炎

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 116-121. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027614

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  乳酸菌产生物胺的能力具有菌株特异性,因此,为了探究不同种类发酵剂对牦牛乳硬质干酪中生物胺形成的影响,该试验利用高效液相色谱对3种不同发酵剂制作的硬质干酪成熟过程中生物胺进行了测定和分析。结果表明,嗜热和嗜温发酵剂牦牛乳硬质干酪中检测出2-苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺和酪胺,混合发酵剂干酪中检测出腐胺、2-苯乙胺、尸胺和酪胺。各生物胺之间呈现正相关性。3种不同发酵剂干酪在1~6个月成熟过程中,其各生物胺整体呈现增加趋势,嗜热、嗜温和混合发酵剂干酪中总生物胺最高含量分别为(448.3±9.6)、(456.8±58.4)、(293±24.5)mg/kg。组胺和酪胺是2种毒性相对高的生物胺,嗜热发酵剂干酪中组胺和嗜温发酵剂干酪中酪胺最高,其最高含量分别为(20.8±7.9)、(92.9±6.7)mg/kg,混合发酵干酪中未检测出组胺,酪胺含量次之,3种不同发酵剂干酪中组胺、酪胺含量均低于推荐安全剂量50 mg/kg和100 mg/kg。这为合理选择发酵剂和控制干酪中生物胺形成提供了依据。
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  体外模拟柴达木大肥菇胞内多糖在幼龄肠道的消化特征

  张奋搏, 胡世成, 谢惠春, 焦迎春

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 122-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028614

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  该文以柴达木大肥菇胞内多糖(intercellular polysaccharides,IPS)为研究对象,借助3~5岁年龄段人群的肠道菌群构建体外肠道酵解模型,通过液相色谱法、气相色谱法和苯酚-硫酸法测定单糖及醛酸、短链脂肪酸的组分和含量变化以及总糖含量变化等指标探究IPS的体外酵解特征。结果显示,在体外酵解48 h过程中,胞内多糖不断被肠道菌群降解,在酵解12 h时酵解率已达100%;多糖降解产生葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、阿拉伯糖5种单糖及醛酸,其总量随着酵解时间的延长呈先上升后下降趋势,在酵解6 h时达到含量最高峰,与对照组相比差异显著(P<0.05);单糖及醛酸被微生物群落进一步酵解后产生乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、异戊酸及正戊酸6种短链脂肪酸,其总量随着酵解时间的延长呈持续上升趋势,与对照组相比差异显著(P<0.05);丰富的短链脂肪酸含量使发酵体系中的pH逐渐下降,最终稳定在3.56±0.01,与对照组相比差异显著(P<0.05)。综上,解析柴达木大肥菇IPS在肠道中的酵解、消化特性,可拓展柴达木大肥菇多糖开发为功能因子的营养健康内核。
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  玉米淀粉对麦醇溶蛋白凝胶特性的影响

  于嘉淇, 王启明, 李薇雨, 徐洪峰, 雷小娟, 赵吉春, 雷琳, 明建

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 131-138. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027190

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  将6%、9%、12%、15%、18%(质量分数)的玉米淀粉添加到麦醇溶蛋白溶液中形成复合物,复合物加热形成凝胶后,测定其化学作用力、保水率、白度、溶胀率、质构特性、流变特性等性质。结果表明,随着玉米淀粉添加量的增加,蛋白-淀粉复合凝胶中离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键含量均呈先增加后减小趋势(P＜0.05);凝胶保水率先增加后趋于平缓(P＞0.05),最大为99.515%(玉米淀粉18%)。但凝胶的白度值和溶胀率减小(P＞0.05),硬度增加(P＞0.05);体系的储能模量和损耗模量呈现先增加后减小的趋势,当玉米淀粉添加量为15%时,储能模量和损耗模量达到最大。保水率、流变特性、扫描电镜分析等表明,适量的淀粉对麦醇溶蛋白凝胶网络有很好的填充效果。反复冻融使复合凝胶的保水率下降,白度增加,硬度增加。该研究为麦醇溶蛋白在面食加工和药物凝胶缓释方面提供理论基础。
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  两种产地黄小米多酚的提取及其对神经细胞氧化损伤的保护作用

  梁婷, 陆奕成, 刘彤, 管彤, 李森

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 139-143. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027539

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  该研究选取具有代表性的山东金乡金小米和河北蔚县桃花小米,比较二者多酚的含量及种类,并通过建立过氧化氢(H₂O₂)诱导的SH-SY5Y氧化应激损伤的神经细胞模型,探究不同处理方式下小米多酚对神经细胞氧化损伤的保护作用及最佳作用浓度。结果表明,桃花小米多酚含量更高,金小米中多酚种类较多,小米多酚中黄酮类化合物占主要成分。预处理的方式下200~300 μg/mL 2种小米多酚都可以保护SH-SY5Y免受H₂O₂的氧化损伤。
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  儿童肠道中乳酸菌的分离、鉴定及其降解3-甲基吲哚的功能研究

  庄伟伟, 朱雅琴, 曾献春

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 144-149. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027719

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  为研究从人体肠道分离、筛选的乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB),其体外降解3-甲基吲哚的功能。采用MRS培养基从3~8岁健康儿童肠道中筛选乳酸菌,提取细菌总DNA,扩增16S rRNA序列,构建系统发育树。在以3-甲基吲哚为唯一碳源、氮源的无机盐培养基中胁迫培养乳酸菌,紫外分光光度计测定吸光度值,测定乳酸菌在高浓度3-甲基吲哚环境中的生长曲线;使用GC-MS动态检测3-甲基吲哚残留量,测定乳酸菌对3-甲基吲哚的降解能力。结果显示,筛选获得8株乳酸菌,其中LAB1为干酪乳杆菌属(Lactobacillus casei)、LAB2为类肠膜魏斯氏菌属(Weissella paramesenteroides)、LAB3、LAB5、LAB6、LAB7、LAB8均归属为肠膜明串珠菌属(Leuconostoc mesenteroides)、LAB4为格氏乳球菌属(Lactococcus garvieae)。在添加3-甲基吲哚的无机盐培养基中培养8株细菌,其降解3-甲基吲哚的能力均较强。LAB1~LAB8对3-甲基吲哚的体外降解率在168 h分别达到62.21%、60.45%、52.50%、62.19%、61.91%、61.94%、55.34%、58.73%,其中LAB1(干酪乳杆菌)对3-甲基吲哚的降解率最高,证实来源于儿童肠道的乳酸菌具有降解3-甲基吲哚的功能。该实验结果丰富了降解肠道毒素的微生物资源,同时也为今后扩展乳酸菌的应用范围提供了切实可行的理论依据。
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  金雀异黄酮通过抑制黄嘌呤氧化酶延缓结肠肿瘤发展

  李红领, 李海涛

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 150-155. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027506

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  流行病学研究表明摄入大豆制品可以降低罹患结直肠癌的风险,可能是大豆中含有丰富的异黄酮类物质,金雀异黄酮(genistein)是其中的主要成分。最近的研究表明,在核酸分解代谢中,催化嘌呤产生尿酸和活性氧的黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO)可促进肿瘤的发展。同时,黄酮类物质显示出对XO抑制的巨大潜力,为了探究黄酮类抑制剂对结肠癌发展的影响。首先,该文通过HPLC方法体外筛选XO的抑制剂,其中包括12种黄酮类化合物和2种酚酸类化合物,结果显示,100 μmol/L的金雀异黄酮可以显著抑制XO的活性,并具有剂量依赖效应。其次,通过建立氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)/葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的原发性结肠肿瘤小鼠模型,结果显示,在给与小鼠40 mg/kg金雀异黄酮时,可以显著降低小鼠结肠部位肿瘤数目;与空白组相比,模型组结肠部位的XO表达和活性,尿酸水平,以及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNFα)的水平显著升高;与模型组相比,金雀异黄酮干预组小鼠结肠部位的XO表达和活性,尿酸水平,以及TNFα含量显著降低;金雀异黄酮同时提高了结肠部位的还原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量。结果表明,金雀异黄酮通过抑制XO的活性进而延缓结肠肿瘤的发展。
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  嗜黏蛋白阿克曼氏菌ATCC BAA-835肠道益生作用的体外评价

  吴艳丽, 刘朋, 苏咏欣, 李恒, 耿燕, 任怡琳, 许泓瑜, 许正宏, 史劲松

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 156-162. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027445

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  嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila,Akk)具有良好的肠道益生作用,与宿主肠道健康、代谢、神经等生理状态密切相关。研究采用体外厌氧培养的方法评价1株Akk模式菌株(ATCC BAA-835)的肠道益生作用,从菌株水平考查菌株对模拟胃肠环境的耐受性、对Caco-2细胞的黏附性,以及利用低聚糖产短链脂肪酸和形成生物膜的能力。结果表明,Akk对人工胃肠液和胆盐的耐受性良好,能够黏附在分化的Caco-2细胞微绒毛尖端上。Akk在低聚糖培养基中生长良好,培养12 h内快速消耗还原糖并产生短链脂肪酸,乙酸产量最高,其次是丁酸。Akk自身具有弱生物膜形成能力,低聚糖可显著提高其成膜能力,在壳寡糖质量浓度为250 μg/mL时,Akk具有中等生物膜形成能力。该研究借助微生物纯培养与细胞模型等体外研究方法,进一步了解了Akk发挥肠道益生作用的微生物学基础。
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  基于CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌进行绿色荧光蛋白标记

  宋馨, 王慧, 袁世豪, 黄佳伟, 易文涛, 艾连中

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 163-167. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029311

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  乳酸乳球菌是治疗剂在体内运送的良好载体,研究其在体内的真实运送情况需对其进行标记。该实验利用CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)NZ9000进行增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)标记,用于研究乳酸乳球菌在体内的运送,评价其作为益生菌的功能。基于该实验室已构建的乳酸乳球菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLL25构建重组质粒pYSH,其上携带eGFP及同源臂,电转入乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞中,将基因组中的乳酸脱氢酶基因(ldh)替换为绿色荧光蛋白基因,从而使Lactococcus lactis NZ9000获得标记,表达绿色荧光蛋白。对绿色荧光标记的Lactococcus lactis NZ9000突变株,酶标仪定量分析eGFP的表达强度。荧光强度定量分析结果表明,在乳酸乳球菌不同生长阶段,eGFP基因均能稳定表达。
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  阿魏酰低聚糖-β-羟丙基环糊精对面制品品质的影响

  杨梅, 于天源, 黄逸凡, 李梦月, 龚冰烨, 陈小冬, 王笃军, 商曰玲, 余晓红

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 168-175. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026966

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  阿魏酰低聚糖(feruloyl oligosaccharides,FOs)被广泛证明具有抗氧化、抗糖基化和调节肠道菌群等生理活性,然而FOs却对面团品质及面团制品的口感和风味等消费者偏好性的不良影响较大。该文通过β-羟丙基环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)包合FOs,研究了阿魏酰低聚糖-β-羟丙基环糊精(FOs-HP-β-CD)对面团品质及饼干口感、风味、抗糖基化和抗氧化等性质的影响。结果表明,添加FOs-HP-β-CD的面团品质和饼干的口感和风味都显著高于未包埋FOs。同时,FOs-HP-β-CD的抗糖化活性和抗氧化活性与未包埋FOs相比并没有显著差异。由此可见,通过环糊精包埋处理有效降低了FOs对面制品消费者偏好性的不良影响,同时保留了FOs的抗氧化、抗糖化等生理活性,为开发兼具消费者偏好性和营养特性的面团制品奠定理论基础。
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  紫苏球蛋白乳化性及其O/W乳液的稳定性研究

  李超, 樊成, 刘宁, 方晨璐

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 176-181. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026413

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  将紫苏籽粉碎过60目筛后采用石油醚脱脂得到紫苏籽脱脂粉,采用osborne法提取紫苏球蛋白,研究其乳化性质,并将其应用于水包油(oil in water,O/W)乳液,进一步研究紫苏球蛋白浓度对乳液稳定性影响。结果表明,紫苏脱脂粉中球蛋白含量较高,其溶解性、乳化活性和乳化稳定性在pH 2~9,呈现U型曲线;球蛋白质量浓度为2.5~12.5 g/L时,随蛋白质量浓度增大,乳状液粒径、絮凝指数、凝结指数均逐渐减小,界面蛋白含量和质量浓度增加;在14 d贮存过程中,蛋白质量浓度低于7.5 g/L的乳状液均发生脂肪上浮现象,高于10 g/L的乳液贮存稳定性良好。
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  牛皮胶原蛋白在牛肉饼中的抗冻特性评价

  徐毓谦, 郭美, 刘贵珊, 袁江涛, 郭佳俊

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 182-188. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027039

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  为减少牛肉制品在冻藏中的水分流失和蛋白质变性问题,该研究将2%、4%、6%和8%(质量分数)的牛皮胶原蛋白加入至牛肉饼中(处理组),以不加入牛皮胶原蛋白的牛肉饼作为对照组,通过测定其在7 d的短期冷冻贮藏、30 d的长期贮藏和2、4和6次冻融循环贮藏后的解冻损失率、pH值、色泽、盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)活性,探索牛皮胶原蛋白作为抗冻保护剂对贮藏期间冷冻牛肉饼品质的影响。结果表明,随着贮藏时间的延长,对照组的解冻损失率呈上升趋势;pH值、色泽、盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-ATPase活性呈下降趋势。加入牛皮胶原蛋白的处理组的解冻损失率下降显著(P<0.05),6%的添加量最高可上升15.74%;pH值、色泽变化不显著;盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-ATPase活性均有所上升,且6%添加量下的处理组最高上升25.79%、34.95%和25.71%。研究表明,牛皮胶原蛋白可以有效地减缓由冷冻和冻融循环所带来的水分流失和蛋白质变性的问题,提高牛肉制品在冷冻中的保藏率。
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  黄刺浆果不同组分多糖理化性质及生物活性的比较

  周雯, 韩丽娟, 马娜娜, 漆莹, 岳庆明, 索南卓玛, 郭妍, 院珍珍

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 189-197. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027695

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  综合体外抗氧化、降血糖及对肠道微生物的调节作用全面探究不同组分黄刺多糖(Berberi dasystachya polysaccharides,BDPs)的降血糖能力。采用分级醇沉制备不同组分BDPs:BDPs-70、BDPs-80及BDPs-90,通过高效凝胶渗透色谱、傅里叶红外光谱、扫描电镜表征其初级结构,比较DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率、还原力、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率及其对嗜酸乳杆菌、大肠杆菌的影响。结果表明,BDPs-80的糖醛酸含量最高,BDPs-70、BDPs-80、BDPs-90重均分子质量分别为9 851、9 901、9 855 Da,且具有多糖特征吸收峰,为β-吡喃型多糖,表面结构均呈片状。3种多糖对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的清除率依次为:BDPs-90>BDPs-80>BDPs-70,BDPs-80的还原能力最优;对α-淀粉酶的抑制率:BDPs-90>BDPs-80>BDPs-70;对α-葡萄糖苷酶的抑制率:BDPs-80>BDPs-90>BDPs-70。3种多糖作为碳源均能促进嗜酸乳杆菌增殖(BDPs-90的促进效果显著),显著提高短链脂肪酸含量,抑制大肠杆菌生长(BDPs-80的抑制效果最好)。该研究可为将黄刺多糖开发成为预防和治疗糖尿病的食品及医药提供理论基础。
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  褪黑素处理对枸杞果实采后生理及贮藏品质的影响

  邓淑芳, 王鹏, 张怀予, 雷昊霖, 崔美丽, 马文平, 王军节

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 198-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027111

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  为探究外源褪黑素处理对枸杞鲜果采后生理及贮藏品质的影响,该实验以“宁杞5号”鲜果为材料,分别用0(对照)、25、50和75 μmol/L的褪黑素溶液浸泡处理,分析果实低温贮藏期间呼吸强度、乙烯释放速率、超氧阴离子和过氧化氢含量、色泽、硬度、固酸比、总酚含量、类黄酮及类胡萝卜素含量等生理与品质指标的变化,并采用主成分分析法对贮藏果实品质变化规律进行综合评价。结果表明,褪黑素处理降低了呼吸强度和乙烯释放速率,延缓了色泽、硬度、固酸比等品质指标的下降。此外,褪黑素处理还能清除果实内活性氧,促进总酚和类黄酮等物质的积累,并减缓类胡萝卜素的分解。由此可见,外源褪黑素处理可抑制贮藏期间枸杞果实的衰老过程,保持果实贮藏品质,其中以50 μmol/L褪黑素处理枸杞鲜果的保鲜效果最佳。
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  贮存时间对中高温大曲质量的影响

  陶敏, 明红梅, 马世源, 杜向军, 符长彪

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 205-211. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027254

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  为探究贮存时间对中高温大曲质量的影响,并进一步选择较佳贮存时间。该研究对秋季安曲的0~120 d之间共5个贮存时间点的成品大曲样本的理化生化指标值、感官评分进行单因素方差分析,并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-GC-MS,HS-SPME-GC-MS)及主成分分析探究贮存时间对大曲风味物质的影响。结果表明,贮存0 d与60 d成品大曲之间水分含量差异显著;贮存0 d与30 d成品大曲之间酒化力值差异显著,其余时间点的大曲样本理化生化指标值、感官评分没有显著性变化。5个贮存时间大曲样本中有31种共有风味物质,且均以酯类物质为主,其质量占比为72.70%~85.04%。随着贮存时间的延长,大曲的风味物质种类数和含量整体呈下降趋势,其中,乙酸戊酯、乙酸乙酯、2,3,5,6-四甲基吡嗪等39种风味物质含量在贮存30 d后减少;十八酸乙酯和2,3,5,6-四甲基吡嗪在贮存120 d后质量百分比分别减少了82.61%、81.25%。贮存期间大曲质量的变化可能与水分和温度等环境因素、以及物质挥发、物质氧化分解、微生物转化等有关。综合大曲的理化生化指标值、感官评分和风味物质种类和含量分析,建议成品大曲贮存60 d为宜。
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  基于GC-IMS和感官评价法的小球藻生长因子液脱腥工艺优化

  薛璐瑜, 周文红, 余炼, 李雨霖, 邓雨萍, 刘小玲

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 212-218. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028943

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  该试验以腥味值为评价指标,对比加热脱腥法、包埋脱腥法与遮蔽脱腥法的脱腥效果,确定最佳脱腥温度、脱腥时间、脱腥工艺;以包埋-加热复合脱腥法、掩盖-加热复合脱腥法,采用正交试验对小球藻生长因子液脱腥工艺进行优化。最终通过气相-离子迁移谱(gas chromatography-lon mobility spectrometry,GC-IMS)对样品脱腥前后进行分析。结果表明,0.03 g/100mL β-环糊精在50 ℃下加热90 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为3.3分;1.0 g/100mL茉莉花粉在40 ℃下加热60 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为1.8分;2.0 g/100mL绿茶提取物在50 ℃下加热90 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为2.3分,并通过 LAV 软件对样品挥发性物质(volatile organic compounds,VOCs)、指纹图谱进行比对。为小球藻生长因子风味饮料的生产应用提供了技术和理论支持。
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  冬小麦扩展蛋白TaEXPA8黑曲霉工程菌的构建及纤维素水解作用分析

  王雪, 冯旭, 贺付蒙, 徐永清, 袁强, 李丽, 刘丹, 孔德兴, 李凤兰

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 219-223. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027464

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  农作物秸秆中大量存在的纤维素是可再生的清洁能源之一,纤维素的充分利用对于自然资源的可持续发展及环境保护有重要意义。然而,秸秆中纤维素的复杂结构使其降解工作较难开展。扩展蛋白是存在于植物及部分微生物中的一类细胞壁松弛蛋白,且来自于微生物中的扩展蛋白被证实能够提高纤维素酶的水解效率。为探究植物中扩展蛋白协同纤维素酶提高降解纤维素的能力,该研究以冬小麦扩展蛋白TaEXPA8为基础构建了黑曲霉表达载体,并以黑曲霉CICC2462为受体获得了黑曲霉工程菌pSZHGS-TaEXPA8,同时对该工程菌发酵液的纤维素水解促进作用进行了分析。结果显示,TaEXPA8基因能够在工程菌中进行正常的转录,并在发酵上清液中检测到TaEXPA8蛋白的表达,但表达量较低;工程菌的发酵液能够显著促进滤纸的崩解,水解作用产生葡萄糖的含量相比于单一纤维素酶处理提高了21.2%。该研究为植物扩展蛋白在纤维素降解中的应用提供新的思路和方法。
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  通过敲除聚谷氨酸合成基因提高纳豆杆菌纳豆激酶的生产效率

  韩宇星, 孟凡强, 周立邦, 陆兆新

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 224-230. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027580

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  纳豆激酶是纳豆杆菌(Bacillus natto)产生的具有溶栓作用的酶,纳豆杆菌液体发酵时产生的聚谷氨酸(polygutamic acid,γ-PGA)使发酵液黏度升高,导致纳豆激酶分离纯化困难,成本较高,限制了其规模化生产。该研究采用同源重组双交换技术,敲除纳豆杆菌中合成γ-PGA的关键基因pgsB,降低发酵液中γ-PGA的含量和发酵液黏度,提高后续纳豆激酶的分离纯化效率。结果表明pgsB基因缺失株与野生型菌株相比,发酵液中γ-PGA产量显著下降,在发酵24 h时γ-PGA含量下降了57.9%。此外两者的细胞密度无明显差异,说明pgsB基因的缺失可显著降低发酵液黏度且对菌体的生长没有影响。使用超滤法纯化纳豆激酶的过程中,基因缺失株的纳豆激酶回收率比野生型提高了19.2%。因此,敲除pgsB基因后,纳豆激酶分离纯化的效率得到了提高,为纳豆激酶的工业化生产提供了新方法。
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  不同窖龄及位置窖泥微生物群落和代谢组分的差异

  毕天然, 黄钧, 张宿义, 陈晓茹, 陈苏祺, 母雨, 蔡晓波, 邱川峰, 周荣清

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 231-237. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027756

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  基于多相检测技术探究了不同窖龄窖泥微生物群落及主要代谢组分的时空特点。结果表明,窖池微环境和代谢物间相互影响,胁迫微生物群落定向进化。Caproiciproducens和Clostridium sensu stricto 12等7种细菌与窖龄相关,产甲烷古菌则与窖泥的位置有关。此外,不锈钢代替窖泥盖,降低了窖池中Lactobacillus和Nitrosopumilaceae的丰度。窖池微环境和群落间互作共同影响群落组成,Caproiciproducens、Clostridium sensu stricto 12、Methanobacterium和Methanoculleus与己酸酯呈正相关。荧光原位杂交定量检测的结果表明,梭菌属等功能菌群随窖龄的增长而增高,且在窖底泥中含量更高。
分析与检测
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  基于纳米金比色法可视化检测鸡蛋中的氟苯尼考

  王琪, 王欣

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 238-247. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027854

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  该研究基于适配体功能化的纳米金构建了比色传感器,在优化各种试验条件的基础上,评估了传感器的灵敏性及特异性,并对鸡蛋中氟苯尼考检测的可行性进行了研究,进而探索将比色传感器与智能手机的成像分析相结合实现快速分析的可行性。比色传感器的优化条件如下:NaCl浓度为50 nmol/L,NaCl孵育时间为5 min,适配体浓度为750 nmol/L,目标物与体系的反应时间为20 min。在此条件下,ΔA650/A520与氟苯尼考(20~40 nmol/L)、氟苯尼考胺的浓度(20~45 nmol/L)均呈现良好线性关系,检测限分别为5.41和6.29 nmol/L,传感器具有良好的特异性。鸡蛋中氟苯尼考及氟苯尼考胺的加标回收率分别为98.65%~103.40%和98.35%~107.49%,相对标准偏差<6.78%。智能手机红蓝绿(red-green-blue,RGB)分析结果发现,蓝红比值的变化量(ΔB/R)与目标物浓度存在线性关系。真实样品检测中,所建立的比色传感器可以有效监测鸡蛋中氟苯尼考含量随给药天数的变化,证实了该方法在实际样品分析应用的可行性。结果表明,传感器实现了鸡蛋中氟苯尼考快速、灵敏、简便的检测,也为其他食品中氟苯尼考残留的检测提供了新的方法与思路。
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  近红外光谱技术结合反向区间偏最小二乘算法-连续投影算法预测哈密瓜可溶性固形物含量

  郭阳, 史勇, 郭俊先, 李雪莲, 黄华

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 248-253. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027494

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  采用近红外光谱技术结合数据降维的方法,建立了哈密瓜可溶性固形物含量的预测模型,对原始光谱进行特征区间选择,共选取了6个子区间,432个光谱变量;将6个联合子区间的光谱数据分别结合特征选择竞争性自适应重加权采样算法、遗传算法、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取特征波长;再使用选取的特征波长以及特征区间波长作为模型的输入变量,利用极限学习机和偏最小二乘算法(partial least squares,PLS)建立哈密瓜可溶性固形物含量预测模型。结果显示,反向区间偏最小二乘算法+SPA+PLS建立的预测模型最优,模型的校正集相关系数为0.923 4,预测集相关系数为0.878 8,模型能够准确预测哈密瓜可溶性固形物含量。
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  QuEChERS/超高效液相色谱-串联质谱法测定大黄鱼中非法染料硫代黄素

  赵慧男, 郑文静, 孙珊珊, 王明栋, 薛霞, 王骏, 祝建华, 刘艳明, 张艳侠

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 254-259. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027116

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  建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定大黄鱼中硫代黄素残留的分析方法。样品中的硫代黄素经乙腈-水溶液提取,QuEChERS方法净化,C₁₈色谱柱分离,以0.1%(体积分数)甲酸水溶液-乙腈为流动相进行梯度洗脱,三重四极杆质谱电喷雾多反应监测模式检测,外标法定量。结果表明,硫代黄素为0.5~50.0 ng/mL时线性关系良好,相关系数(r)大于0.998,检出限为2.0 μg/kg,定量限为5.0 μg/kg。在5.0、20.0、100.0 μg/kg 3个浓度下的平均回收率为94.1%~99.2%,相对标准偏差小于1.60%。该方法操作简单、准确性高、重复性好,可用于大黄鱼中非法染料硫代黄素的测定,为大黄鱼的质量监管提供了有力的技术支撑。
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  基于iTRAQ技术的鸡蛋清三种干燥方式差异蛋白质组分析

  史胜娟, 刘丽莉, 杨协力, 张悦琪

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 260-266. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027698

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  为探究真空冷冻干燥(vacuum freeze-drying,FD)、喷雾干燥(spray-drying,SD)和微波真空冷冻干燥(microwave vacuum freeze-drying,MFD)3种干燥方式对蛋清蛋白的差异,利用iTRAQ技术对三者进行蛋白质组差异分析,在得到的157种具有定量信息的蛋清蛋白中,鉴定出87种差异蛋白。MFD vs FD组上调蛋白质数量为46个,占差异蛋白质总数的67.6%。KEGG富集显示,MFD vs FD组和MFD vs SD共有2个基因通路显著富集,分别为折叠和降解、运输和分解代谢。此外,在差异蛋白中筛选出4种蛋白质在干燥过程中丰度变化显著,分别为黏蛋白、血清白蛋白、卵清蛋白相关蛋白Y亚型X1和卵白蛋白相关蛋白Y。该研究首次采用蛋白质组学的方法分析不同干燥方式处理后的鸡蛋清差异蛋白的表达变化,为今后生产和开发高品质蛋清粉及功能性蛋制品提供参考依据。
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  基于电子鼻表征霉心病苹果特征气味及无损检测模型建立

  张建超, 张鹏, 薛友林, 贾晓昱, 李江阔

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 267-273. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026717

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  为探究电子鼻检测技术对霉心病苹果的判别效果,以富士健康苹果和霉心病苹果为试材,基于SIMCA软件对采集的不同病变程度霉心病苹果的电子鼻信息进行表征,基于SPSS 23.0软件建立霉心病苹果Fisher函数、多层感知器神经网络(muhilayer perceptron neural network,MLPNN)和径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)判别模型。结果表明,健康果的特征传感器有W5C、W1C和W3C,重度果的特征传感器有W1S、W2S、W1W和W5S;MLPNN模型的判别效果最好,其对训练集和验证集的总体预测判别率分别为88.61%和88.46%;RBFNN模型的判别效果次之,其对训练集和测试集的总体预测判别率分别为93.50%和80.95%;Fisher判别函数判别效果最差,其对训练集和验证集的总体预测判别率分别为91.50%和79.27%。另外,3种判别模型对健康果和重度果都有很好的判别效果,对健康果和轻度果的判别效果不理想,需要在今后的研究中进一步优化。
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  基于适配体识别-杂交链式反应可视化检测金黄色葡萄球菌

  卢春霞, 王昌烜, 黄巧, 陈霞, 李红敏, 付家莉, 张云红, 王双慧

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 274-279. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027618

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  该研究以金黄色葡萄球菌核酸适配体为识别分子,结合杂交链式反应和酶催化双重信号放大策略,建立了一种金黄色葡萄球菌高灵敏可视化检测方法。结果显示,在适配体包被浓度60 nmol/L、检测探针浓度80 nmol/L、发夹DNA浓度80 nmol/L、10 g/L牛血清白蛋白封闭4 h、链霉亲和素-辣根过氧化物酶稀释体积比1∶40 000、靶标与适配体反应时间30 min、发夹DNA杂交时间60 min等优化条件下,金黄色葡萄球菌在10~10⁵ CFU/mL呈良好线性(R=0.992),可视化检测限为10 CFU/mL,与其余食源性致病菌无交叉反应。将建立的方法应用于食品中金黄色葡萄球菌检测,并与国标法对比验证,两种方法的检测结果无明显差异(P>0.05),加标回收率为91.8%~98.2%,相对标准偏差<6%。该研究所建方法前处理简单、灵敏度高、检测成本低、准确性好,适用于批量样品中金黄色葡萄球菌的快速筛查。
综述与专题评论
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  新疆杏采后贮藏保鲜研究现状及展望

  崔宽波 朱占江, 杨莉玲, 祝兆帅, 马文强, 阿布里孜·巴斯提, 沈晓贺, 姜微波

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 280-286. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027016

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  新疆地处亚欧腹地,杏果实种类丰富,品质优良,但贮运保鲜难度大,在采后来不及处理,就会快速成熟,货架期很短,严重影响了杏果实的商品价值,损失严重。该文综述了新疆杏产业的发展现状,杏果实贮藏保鲜研究进展;从采前因素、采摘成熟度、采后处理、冷链运输、近冰温贮藏、出库方式和综合调控措施等方面,阐述了影响杏果实贮运保鲜与商品化的因素,总结了探索提高杏采后贮运品质的有效措施,以期为杏产业的商品化处理和全程冷链贮藏保鲜研究提供参考和理论支持。
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  拮抗微生物对枣果实采后病害生物防治的研究进展

  雷兴梦, 易兰花, 邓丽莉, 曾凯芳

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 287-292. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027628

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  枣果实采后极易发生真菌侵染性病害而造成重大损失,利用拮抗微生物防治枣果实采后病害是替代化学合成杀菌剂的一种绿色、环保、安全的防治方法。目前应用于防治枣果实采后病害的拮抗微生物主要为梅奇酵母属(Metschnikowia sp.)、假丝酵母属(Candida sp.)、隐球酵母属(Cryptococcus sp.)以及芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。这些拮抗微生物防治枣果实采后病害的机制包括通过营养与空间的竞争,分泌抑菌性物质和诱导果实抗病性等方面。该文分别从拮抗菌的来源、生防效果、增效途径、作用机制等几个方面阐述目前用于防治枣果实采后病害的主要拮抗微生物,并讨论当前枣果实采后生物防治存在的问题。
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  烧烤肉制品加工中多环芳烃和杂环胺形成途径及其防控方法研究进展

  薛桂中, 乔明武, 黄现青, 宋莲军, 王飞, 孟少华, 马相杰

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 293-301. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027509

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  烧烤肉制品因具有独特的色泽、香气和口感受到消费者的喜爱,但传统烤制通常是在高温条件下进行,肉制品在高温下会发生脂肪裂解、美拉德反应等生成多环芳烃、杂环胺等有害物质。该文综述了烧烤肉制品中多环芳烃、杂环胺等有害物质形成途径、影响因素、抑制方法的研究进展,主要阐述了烧烤肉制品通过HAVA机理和Diels-Alder机理形成多环芳烃,通过自由基途径及美拉德反应形成杂环胺,并为此提出合理控制烤制温度和烤制时间,合理选择烤制技术,添加外源物质抑制有害物质的生成等防控方法,为优化烧烤肉制品加工工艺,促进肉制品行业的绿色安全发展提供理论基础。
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  木本粮油林果品质的近红外光谱及成像无损检测研究进展

  李兴鹏, 姜洪喆, 蒋雪松, 顾海洋, 周宏平

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 302-308. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027746

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  木本粮油林果的品质检测是产业发展的重要支撑,关乎国民健康安全的同时也有利于提升产品的国际竞争力。近红外光谱及高光谱成像检测技术相较于传统检测方法具有快速、无损、安全和便于实现在线检测等特点,在林果品质检测中具有优势。该文综述了近红外光谱和高光谱成像技术的原理,介绍了其在木本粮油林果营养组分预测、成熟度评估、产地溯源与品种鉴别、霉变与缺陷判别等方面的应用,指出了现阶段该领域研究的不足并提供了解决思路,以期为林果品质检测提供参考和借鉴。
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  熊果苷的药理作用及机制研究进展

  刘晓婷, 王鑫璇

  食品与发酵工业. 2022, 48(2): 309-316. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027263

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  熊果苷由于具美白、祛除色素的特性以及抗氧化、抗微生物、抗炎活性等药理作用,被广泛应用于化妆品和制药行业。近年来,熊果苷在改善葡萄酒香气等食品领域中也有一定的应用,对其安全性、营养价值等方面的研究报道越来越多。随着人们对食疗和保健的重视,许多药品也向着药食同源的方向发展,故熊果苷在食品、保健品方面具有广阔的开发前景。该文从国内外熊果苷的药理作用及机制的研究成果出发,归纳了熊果苷祛除色素、抗氧化、抗炎、抑菌、镇咳、祛痰、平喘、抗癌、放射防护、冷冻保护等药理作用及机制的主要研究进展,讨论了熊果苷作用的类型、影响因素、过程机理和作用效果。并在此基础上,对熊果苷的研究前景进行了展望。