食品与发酵工业

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丛瑜, 林洪, 王静雪

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 1-6. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031476

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多价噬菌体vB_SEqdws-315因具备对沙门氏菌和大肠杆菌的跨谱裂解能力而具有良好的应用潜力,为进一步研究其内溶素Lysin315的抗菌效果,该研究尝试构建其大肠杆菌重组表达载体并进行诱导表达。结果表明,诱导表达得到的重组内溶素Lysin315分子质量接近25 kDa,可以在膜通透剂EDTA的参与下裂解沙门氏菌和大肠杆菌,但无法单独发挥抗菌效果。该实验尝试通过将含5~15个氨基酸的阳离子短肽克隆至内溶素末端以使其摆脱膜通透剂依赖性,实现对目标菌株的直接裂解作用。构建修饰内溶素的大肠杆菌重组表达载体,经诱导表达和亲和层析纯化,获得了高纯度的3种阳离子肽修饰内溶素(Lysin315-5aa、Lysin315-10aa、Lysin315-15aa)。3种修饰内溶素均可以在体外独立发挥抗菌作用。同时,修饰内溶素Lysin315-10aa在4 ℃和25 ℃条件下对牛奶中的沙门氏菌(10⁶ CFU/mL)也具有良好的抗菌效果。该研究初步为革兰氏阴性菌噬菌体内溶素的独立应用提供了解决策略。

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二醛纳米纤维素的制备及其与明胶协同稳定Pickering乳液研究

曹子璇, 吕天艺, 冯鑫, 陈媛, 张宇昊, 周鸿媛, 戴宏杰

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 7-14. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029637

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以微晶纤维素为原料,通过硫酸水解和高碘酸钠氧化制备二醛纤维素纳米晶(dialdehyde cellulose nanocrystals, DACNC)并进行结构表征。进一步以DACNC和明胶作为协同乳化剂稳定Pickering乳液,考察明胶/DACNC的添加顺序、DACNC质量浓度以及外界环境条件(温度、pH和离子强度)对乳液性质和稳定性的影响。结果表明,经过高碘酸钠氧化后,DACNC的长度变短,热稳定性增加,但Zeta电位变化较小。DACNC和明胶预混合后再加入油相制备乳液效果较好,随着DACNC质量浓度的增加,明胶/DACNC乳液的粒径、黏度和模量均逐渐增加。乳液稳定性由于明胶的氨基和DACNC的醛基之间发生Schiff碱反应而增强,同时DACNC对乳液连续相网络的增强也有利于乳液稳定性增强。乳液环境稳定性结果显示,明胶/DACNC协同稳定解决了单独明胶或纤维素纳米晶乳液在低离子强度、低pH值和较高温度下乳液稳定性较差的问题。该研究提供了一种利用DACNC和明胶作为协同Pickering稳定剂改善乳液性质的新途径,为纳米纤维素和蛋白颗粒协同稳定Pickering乳液提供参考。

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基于电击策略的三孢布拉霉遗传转化体系的优化及应用

沈思巧, 杨培龙, 曲音波, 余晓斌, 罗玮

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 15-21. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032744

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电击转化是一种快速有效的转化方法,可广泛应用于微生物遗传操作。为了建立高效的适用于三孢布拉霉的遗传转化技术,该研究基于电转化策略对其原生质体转化进行了优化。首先对制备原生质体的酶解时间、电压大小与电脉冲时间、缓冲液种类、核酸浓度及再生培养时间等进行了单因素优化。然后通过正交试验分析,结果表明在电压为0.4 kV,电脉冲时间为2 ms条件下进行电击,之后再生培养3 h的转化效率最高,达到35.1 CFU/μg。随后以电转化重组了基因btwc-1c的表达载体为例,其转化效率约为30 CFU/μg。荧光定量PCR分析和表型分析结果表明转化菌中btwc-1c的表达水平和β-胡萝卜素的合成水平相对野生菌分别提升了2.5倍和2.1倍,该结果表明该研究建立的电转化三孢布拉霉原生质的方法能够高效实现受体菌对外源载体的摄取,为研究三孢布拉霉中关键调控基因的功能奠定了良好的基础。

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途径工程改造谷氨酸棒杆菌合成L-半胱氨酸

卞金玉, 张晓梅, 徐国强, 史劲松, 许正宏

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 22-28. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030796

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L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,广泛应用在医药、食品和化妆品等行业。该文以实验室保藏的一株高产L-丝氨酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)A36为出发菌株,通过加强表达丝氨酸O-乙酰基转移酶(serine O-acetyltransferase,SAT)、O-乙酰基-L-丝氨酸巯基化酶-A和转运蛋白Bcr编码基因强化L-半胱氨酸合成和转运,敲除L-半胱氨酸降解途径关键酶弱化其降解,构建系列重组菌株,其中重组菌S-C-7的L-半胱氨酸产量最高,为286.7 mg/L。进一步通过优化硫源提高菌株S-C-7的L-半胱氨酸产量,结果表明,最佳硫源为硫代硫酸钠,当发酵24 h时添加12 g/L硫代硫酸钠,L-半胱氨酸的产量最高,为581.6 mg/L,较优化前提高1.0倍。最后,在5 L发酵罐对S-C-7进行发酵评价,L-半胱氨酸产量达到1.2 g/L,是目前文献报道谷氨酸棒杆菌产L-半胱氨酸的最高产量;为实现谷氨酸棒杆菌发酵生产L-半胱氨酸奠定了基础。

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不同部位牦牛肉宰后成熟过程中肉色稳定性研究

王琳琳, 陈炼红, 张岩

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 29-35. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028753

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为探究不同部位牦牛肉宰后成熟过程中肉色变化及肉色指标之间相互关系,该试验以川西北麦洼牦牛背阔肌、背最长肌和半腱肌3个部位肉为研究对象,置于4 ℃自然成熟并在相应时间点测定分析肌肉色泽、肉色稳定性指标总肌红蛋白(total myoglobin,TMb)含量、氧合肌红蛋白(oxymyoglobin,OMb)相对含量、高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MMb)相对含量、高铁肌红蛋白还原酶(metmyoglobin reductase,MetMbR)活性及pH值。结果表明,随着成熟时间的延长,3个部位肉L^*值和a^*值呈先上升后下降趋势,背最长肌和半腱肌b^*值和H^*值均呈逐渐上升变化,背阔肌b^*值、H^*值呈先上升后下降趋势;TMb含量、OMb相对含量及MetMbR活性呈下降趋势,MMb相对含量显著升高(P<0.05);pH值呈先下降后保持相对稳定变化的趋势;相同时间点下,三者的L^*值和b^*值总体上无明显差异,背阔肌和背最长肌a^*值、TMb含量、OMb相对含量以及MetMbR活性均高于半腱肌,而半腱肌的MMb相对含量和H^*值高于背阔肌和背最长肌。研究结果表明,部位和肌纤维类型对牦牛肉成熟过程中肌肉色泽及肉色稳定性存在显著影响,背阔肌和背最长肌的肉色稳定性优于半腱肌,而背最长肌与背阔肌肉色的稳定性差异不明显。

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基于变量优选和近红外光谱技术的红富士苹果产地溯源

张立欣, 杨翠芳, 陈杰, 张晓果, 张楠楠, 张晓

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 36-43. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029991

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为实现对红富士苹果的产地溯源,采集阿克苏、静宁、灵宝、烟台的红富士苹果近红外光谱数据,分别采用归一化、中心化、一阶导数、二阶导数、标准正态变换、多元散射校正(multivariate scattering correction,MSC)、小波变换、SG平滑变换、傅里叶变换等9种方法对原始光谱进行预处理,建立概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)模型对苹果的产地进行识别。结果表明,MSC预处理之后的模型总准确率最高,为97.5%,阿克苏、静宁、灵宝、烟台4个产地的准确率分别为100%、100%、90%、100%。为简化模型,对MSC预处理之后的光谱数据分别采用主成分法、连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)、竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、随机蛙跳算法(random frog,RF)、CARS-SPA、RF-SPA选取特征变量建模。综合考虑正确率和模型的复杂性,最优模型MSC-CARS-SPA-PNN的测试集的总准确率为98.75%,4个产地的红富士苹果准确率分别达到了100%、100%、95%、100%。该研究可为红富士苹果的产地溯源提供理论参考。

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醋糟固态厌氧消化特性及微生物群落结构分析

张周, 张雅晶, 周云龙, 许之扬, 施万胜, 阮文权

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 44-50. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030736

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醋糟产生量巨大,对其进行有效处理十分必要,厌氧消化是实现醋糟资源化、减量化的重要途径。采用全混式反应器构建高固态连续式厌氧消化体系对醋糟进行厌氧发酵处理,研究不同有机负荷(organic loading rate, OLR)条件下,醋糟厌氧消化产气性能、中间代谢产物变化情况及微生物群落结构演替规律。结果表明,在OLR为6.06 g/(L·d)条件下表现出最佳的消化性能,沼气产量和甲烷产率分别达423 mL/g和226 mL/g,细菌门水平上拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度分别为45.6%和53.1%,4种与木质纤维素代谢有关的菌属相对丰度分布均匀,有利于形成各种代谢途径促进底物高效水解。古菌解析检测到甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)构成主要优势菌属,氢营养型和混合营养型产甲烷途径协同作用。系统稳定运行时总氨氮(total ammonia nitrogen, TAN)和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids, VFAs)质量浓度分别维持在2 g/L和9 g/L左右,过高的VFAs浓度会使产甲烷菌活性受到抑制,系统甲烷产率降低。因此,全混式高固态厌氧消化体系能够对醋糟进行高效处理,系统微生物群落丰富度和多样性较高,各类型水解产物均能被体系中多样的产甲烷途径利用。

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膜分离制备中国毛虾多肽及滋味评价

惠婷婷, 杨志艳, 祝宝华, 李燕, 李晓晖

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 51-56. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032656

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该文在前期酶解工艺优化条件的基础上对中国毛虾酶解液进行膜分离分级制备研究,将毛虾酶解液经过陶瓷膜、3 000 Da超滤膜和150 Da纳滤膜多级过滤,得到毛虾截留液固形物回收率为(51.06±1.34)%,冷冻干燥得到多肽粉中总氮含量为(13.95±0.05) g/100g,多肽含量为(70.75±0.35) g/100g,游离氨基酸含量为(14.64±0.27) g/100g。以电子舌、疏水性指数和感官分析酶解液和膜分离组分的滋味特征,结果表明,酶解液经过膜分离后鲜味增加,酸味和咸味下降,疏水性指数下降,存在一定的苦味。该研究为中国毛虾多肽的制备方法和风味改善提供理论基础和技术支持,为低值毛虾酶法制备活性肽工业化生产和开发相关产品奠定基础。

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不同贮藏温度下巴氏杀菌乳细菌多样性研究

郑家铭, 洪意, 吴瑜凡, 方太松, 申进玲, 董庆利, 王翔

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 57-63. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030699

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采用Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术,对巴氏杀菌乳在10、15、25 ℃贮藏温度下细菌多样性进行分析。研究贮藏过程中巴氏杀菌乳中细菌群落结构演替,并比较不同贮藏温度下巴氏杀菌乳中细菌的群落组成及相关预测功能的差异。结果表明,3个温度条件下巴氏杀菌乳在贮藏前期,多样性指数基本恒定,可培养的菌落总数维持在2~3 lgCFU/mL,此阶段优势菌属为不动杆菌属(Acinetobacter)和肠杆菌属(Enterococcus);随着贮藏时间的延长,细菌多样性下降,25 ℃贮存下降最快,10 ℃最慢,芽胞杆菌属(Bacillus)逐渐成为优势菌属,与此同时,菌落总数也在快速增加。Tax4Fun法分析代谢功能图谱发现在细胞新陈代谢、遗传信息加工和环境信息处理等丰度较高,且在贮藏过程中均有不同程度的变化。各项结果表明,巴氏杀菌乳在温度失控条件下贮存货架期快速缩短,芽胞杆菌属可能是导致腐败的主要原因。该研究可为巴氏杀菌乳贮藏过程中细菌群落变化研究及品质控制提供参考。

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霞多丽葡萄营养系果实中酚类和香气物质研究

刘政海, 董志刚, 李晓梅, 谭敏, 杨镕兆, 贺晋瑜, 赵旗峰

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 64-69. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028786

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酿酒葡萄果实品质是酿造葡萄酒风格与典型性的关键因素,以霞多丽4个营养系为试验材料,对4个营养系的果实不同时期不同部位酚类含量和成熟期香气物质进行分析比较。结果表明,在果实完全成熟时,霞多丽277可溶性固形物、皮肉比显著高于其他3个营养系;霞多丽76固酸比、果形指数显著高于其他3个营养系。在盛花后40 d至果实成熟期,霞多丽96果皮中黄烷醇含量、总类黄酮含量均显著高于其他3个营养系;在果实成熟期,霞多丽96果皮和果肉中单宁含量显著高于其他3个营养系,霞多丽277的果肉中总类黄酮含量、黄烷醇含量显著高于其他3个营养系。霞多丽葡萄4个营养系在果实成熟期共检测出96种挥发性香气物质,霞多丽76果实中酯类香气种类最为丰富;霞多丽76果实中花香、水果香的香气活力值显著高于其他3个营养系。在黄土高原栽培条件下,霞多丽96和霞多丽277可作为高酚类霞多丽营养系,霞多丽76可作为高香气霞多丽营养系。

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底物亲和设计提高腈水解酶Nit6803活性

刘欣悦, 韩来闯, 刘中美

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 70-77. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030432

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腈水解酶(Nitrilase,EC 3.5.5.1),是一类可以将腈类物质一步水解为羧酸的酶,是多种重要大宗化工品、药物中间体的理想生物催化剂。但是天然酶活性低、热稳定性差限制了其在工业上的应用。近年来通过蛋白质改造来解决酶活性与稳定性间的“trade-off”效应以提升催化性能的研究较多。该研究提出一种酶-底物亲和设计改造策略,以来源于Syechocystis sp.PCC6803的腈水解酶Nit6803作为改造对象,结合基于Rosetta的Cartesian_ddG方法和基于自由能微扰的酶-底物亲和力计算,对Nit6803的催化口袋进行单点突变及组合突变设计。基于此获得了活性显著提升的单点突变体F64Y、W170G,及组合突变体F64Y/W170G。其中,F64Y/W170G的比酶活力达到(22.48±0.64) U/mg,为野生型的4.56倍,且该突变体的热稳定性不低于野生型。通过分批补加3-氰基吡啶进行全细胞催化表明F64Y/W170G催化能力强于野生型,在达到相同转化率情况下极大的缩短了催化时间。结果表明,该研究提出的设计策略可以有效提升酶的活性而不影响其稳定性,为酶的理性设计改造提供了新的思路。

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姜黄素共晶光动力对副溶血性弧菌生物被膜的作用

古伟明, 马皓然, 孙建霞, 刘丹

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 78-84. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030775

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姜黄素(curcumin, CUR)是一种天然二酮类化合物,因其低毒性和低成本而被广泛用作光动力灭活(photodynamic inactivation, PDI)的光敏剂(photosensitizer,PS)。然而CUR在PDI中的主要限制是它在水介质中的溶解度低、生物利用率低。共晶是一种新型工艺,通过活性药物成分和共晶形成物之间的分子相互作用,可以改善化合物的物理化学特性。该研究通过研磨、自然挥发、旋蒸3种方法制备姜黄素共晶,其中自然挥发制备的姜黄素共晶(CUR-D-Tyr co-crystals, CDC)在体积分数为0.5%的乙醇中的溶解度最高,为姜黄素的8.58倍,CDC呈现出不同于CUR的晶体结构。CDC最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)为0.005 0 g/L,而CUR的MIC为0.010 g/L。0.005 0 g/L的CDC介导的PDI对生物被膜的抑制率为91.80%,而相同浓度的CUR的抑制率仅为57.07%。CDC溶解度提高后,CDC表现出对胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)中多糖和蛋白更强的抑制效果,导致副溶血性弧菌生物菌膜对CDC介导的光动力抗性降低,达到更强的光动力抑制效果。该研究也为光动力技术在食品的安全控制中的进一步应用提供了基础。

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基于高通量测序技术的贵州不同类型细菌型豆豉菌群多样性分析

王娜, 陈万轩, 张伟萍, 张剑霜

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 85-90. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030524

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该研究利用高通量测序技术探究贵州干豆豉、湿豆豉和水豆豉之间的细菌群落结构及其组成差异。通过对测序结果进行分类注释,共得到1 098 891条有效数据,884个操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),共注释获得5个门类,96个属类。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为主要菌门,在3类豆豉中丰度高达99.0%以上;属水平上,干豆豉中主要的细菌类群为芽孢杆菌属(Bacillus)和变形杆菌属(Proteus);湿豆豉丰度最高的为芽孢杆菌属和普罗威斯登菌属(Providencia);水豆豉则主要由芽孢杆菌属和四联球菌属(Tetragenococcus)组成。3类豆豉均以芽孢杆菌属为优势菌属,在干豆豉和湿豆豉中芽孢杆菌属的平均相对丰度为93.0%和74.3%,水豆豉中为42.3%。此外,聚类分析和主成分分析结果表明,干豆豉与湿豆豉细菌组成更为相似,而水豆豉细菌种类更加丰富。该研究拟为贵州豆豉的标准化及其安全管理提供理论依据。

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静态和振荡条件下产茉莉酸Lasiodiplodia iranensis的代谢差异

沈子强, 郑璞, 李睿英, 吴丹, 陈鹏程

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 91-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030644

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茉莉酸是一种植物内源激素,在抵抗生物胁迫和非生物胁迫过程中发挥重要作用。该研究以产茉莉酸的伊朗毛色二孢菌CCTCC M2017288为研究对象,比较静态与振荡培养环境下菌株发酵产茉莉酸的参数变化,并利用非靶向代谢组学进行差异分析。结果表明在振荡培养条件下,菌体的生物量大、耗糖速率快但产茉莉酸水平低;同时2种发酵过程中发酵液pH变化、菌体外观形态也不同。通过代谢组学分析,共鉴定出77个差异代谢物;静态与振荡培养比较,差异代谢物下调数量最多的代谢途径是氨基酸代谢;脂质代谢中差异代谢物数量仅有2个,其中茉莉酸上调显著。振荡条件下,菌体摄取的营养物质更多地流向氨基酸代谢和核苷酸代谢,而流向茉莉酸合成的通量相对减少,这在一定程度上解释了振荡条件下茉莉酸产量低的原因,也为认识真菌合成茉莉酸的机制提供了参考。

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双频超声辅助酶法改善水产品中重金属的提取研究

刘馨娜, 郝丽玲, 徐斐, 曹慧, 袁敏, 叶泰, 吴秀秀, 阴凤琴, 于劲松, 黄椿华

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 98-104. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030442

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该研究建立了一种基于双频超声辅助酶提取水产品中重金属的前处理方法,该法利用蛋白酶的水解作用以及超声探头的空化效应和超声水浴的控温功能,在6 min内即可实现对水产品及其制品中重金属Cd(Ⅱ)的快速提取。通过单因素实验考察了双频超声辅助酶提取方法中超声模式,缓冲溶液种类,酶用量,体系pH值以及料液比对重金属Cd(Ⅱ)提取效率的影响,得到最佳提取条件,获得水产品及其制品中重金属Cd(Ⅱ)的最优前处理方法。结果表明,牡蛎样品中镉的最佳提取条件为:在超声水浴与超声探头相结合的超声模式下,以Tris作为缓冲溶液,0.7 g风味蛋白酶与0.3 g胰蛋白酶为复配酶配方,pH值为7,料液比为1∶5(g∶mL),在此条件下,牡蛎中重金属Cd(Ⅱ)的提取率可达104.76%。在上述最佳提取条件的基础上,只需改变超声探头的功率,也可用此方法实现对蟹肉、带鱼、鱿鱼丝、皮皮虾和虾滑样品中重金属Cd(Ⅱ)的提取,其提取率可达75%～110%,表明该前处理方法可实现对水产品及其制品中重金属Cd(Ⅱ)的快速、高效提取。该前处理方法所用缓冲溶液为中性体系,环境友好,且与重金属离子速测方法具有良好的兼容性,在多种水产品及其制品的重金属Cd(Ⅱ)前处理及快速检测中具有广阔的应用前景。

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羧甲基多孔淀粉表征及其对槲皮素吸附研究

王宇霞, 马云翔, 苟丽娜, 李敏, 张盛贵

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 105-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029481

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以马铃薯多孔淀粉(porous starch,PS)为材料,制备具有较好溶解性和吸附性的羧甲基多孔淀粉(carboxymethyl porous starch,CMPS),并应用于生物活性物质载体。实验通过N₂-吸/脱附、扫描电镜、液态核磁、吸附性能分析等方法,研究了制备样品CMPS的特性。结果表明,以PS为主体,成功制备了取代度为0.25~1.44的CMPS。PS的比表面积(42.88 m²/g)最大,羧甲基化后CMPS的比表面积(12.06 m²/g)减小,但较羧甲基淀粉(carboxymethyl starch,CMS)的比表面积(0.87 m²/g)明显增加。多孔和羧甲基处理均使淀粉结晶消失,醚化反应降低了淀粉的热稳定性。CMPS吸附槲皮素(carboxymethyl porous starch@quercetin,CMPS@Q)的负载率为13.71%,较CMS吸附槲皮素(carboxymethyl starch@quercetin,CMS@Q)负载率(0.57 %)提高了95.84%。与不溶于水的槲皮素对比,CMPS@Q的水溶性(34.00%)较CMS@Q水溶性(23.33%)提高了45.74%。制备的CMPS具备良好的多孔结构、比表面积、溶解性和吸附性能,可作为低水溶性功能性物质载体,具有良好的应用前景。

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湖南主栽柑橘类品种制汁适宜性评价

高甜甜, 史婷, 李高阳, 何双, 尚雪波, 戴润平, 张菊华, 刘伟

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 112-121. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029023

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该文以湖南主栽的7个不同柑橘类品种为原料,分别测定果汁的理化指标、功能性成分及挥发性香气成分,并利用主成分分析、聚类分析、“合理-满意度”多维价值理论分析建立柑橘品种制汁适宜性评价方法。结果表明,不同柑橘类品种果汁品质具有显著性差异(P<0.05),其中桔皮素、柚皮素、新橙皮苷含量差异较大,变异系数分别是251.37%、249.65%、122.93%,而出汁率、可溶性固形物、总糖含量差异较小,变异系数分别为9.81%、9.68%、4.85%;共检测出60种挥发性香气成分,4-萜品醇、芳樟醇、β-月桂烯、D-柠檬烯为柑橘汁的主体香气成分;通过主成分分析提取了6个主成分,累计方差贡献率达93.48%,结合聚类分析,将品质指标简化为固酸比、出汁率、可溶性固形物、香风草苷、新橙皮苷、柠檬苦素6个代表性指标,利用“合理-满意度”多维价值理论建立了柑橘果汁评价模型,综合排序为椪柑>夏橙>崀丰脐橙>沃柑>血橙>冰糖橙>温州蜜橘,与感官评价结果具有高度正相关性。该研究可为湖南柑橘制汁品种的选择提供理论参考。

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金抗肽SIF₄基于糖代谢途径和细胞质膜氧化损伤的大肠埃希菌抑菌机理

李玉珍, 肖怀秋, 王琳, 刘淼, 曾梦琪, 曹丹, 赵谋明

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 122-129. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032698

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为揭示金抗肽SIF₄基于糖代谢途径和细胞质膜氧化损伤的大肠埃希菌抑菌机理,研究了SIF₄对糖酵解和三羧酸循环途径关键酶活性、细胞质膜氧化损伤及细胞内源活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)生成的影响。研究发现,SIF₄对己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶这3种糖酵解关键酶抑制率分别达66.61%、27.37%和39.61%,对丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶这4种三羧酸循环关键酶抑制率分别达25.20%、22.91%、26.99%和23.44%,主要通过抑制大肠埃希菌糖酵解途径中已糖激酶活性来调控葡萄糖氧化效率而发挥抑菌活性。研究还发现,SIF₄可造成细胞质膜氧化损伤和诱导氧化应激产生过量ROS,破坏细胞质膜结构与功能,从而诱导菌体细胞凋亡或程序性死亡来发挥协同抑菌活性。试验结果可为系统揭示SIF₄对大肠埃希菌抑菌机理提供直接证据,也为其在食源性大肠埃希菌生物防控中的应用提供理论支持。

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烘烤条件对核桃发酵乳流变特性及风味的影响

伏威铭, 焦博, 张雨, 陈奕颖, 李嗣生, 李薇, 杨洁, 王强

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 130-136. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030606

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烘烤是食品加工中提升风味的重要手段,为了探究核桃经不同温度烘烤后其发酵乳凝胶强度和风味的变化,该文以未烘烤、60、90、120、150 ℃烘烤15 min的核桃为原料制作核桃发酵乳,并考察其流变特性、质构特性和色度的差异;同时定量和定性分析了不同发酵乳挥发性风味物质的组成及含量。结果表明,核桃在90 ℃、烘烤15 min后制作的发酵乳具有最强的凝胶结构,其表观黏度、储能模量和损耗模量均显著大于其他各组(P<0.05)。在不同烘烤处理的核桃发酵乳中共鉴定出了81种挥发性风味化合物,且香气活性值≥1的挥发性风味物质共有16种。主成分分析的结果表明,不同烘烤条件下核桃发酵乳的挥发性风味物质存在差异,当烘烤温度高于90 ℃时,醛类、酮类、醇类、呋喃类和吡嗪类物质的增加将有助于核桃发酵乳风味的提升。该研究将为核桃发酵乳制作过程中烘烤条件的确定提供指导。

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植物乳杆菌发酵动力学及高密度培养研究

赖长龙, 曹余, 杨玉, 李红艳, 范亚苇, 邓泽元

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 137-144. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030356

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为提高具有益生特性植物乳杆菌的产量,基于发酵动力学模拟,对其培养基组成、发酵条件和补料方式进行了优化。在该研究中,通过建立人工神经网络(artificial neural network,ANN)和遗传算法(genetic algorithm,GA)结合的智能模型对培养基成分进行优化,结果为碳源36.64 g/L(葡萄糖-麦芽糖质量比2∶3)、氮源47.83 g/L(酵母粉-蛋白胨质量比1∶1)、柠檬酸二铵33.27 g/L。发酵动力学采用Logistic和Luedeking-Piret模型,对植物乳杆菌的发酵过程进行拟合,菌体生长、底物消耗和产物生成动力学模型相关系数R²分别为0.995,0.998,0.993,表明这些模型能够精确的模拟植物乳杆菌的发酵过程。此外,对培养条件和分批补料进行了优化,最佳培养条件为温度35 ℃,初始pH值5.0,接种量4%。在分批添加中和剂NH₃·H₂O和葡萄糖30 g/L的情况下,菌体产量可达12.64 g/L。

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不同杀菌方式对百香果汁感官和营养品质的影响

牛慧慧, 张慧云, 邹文惠, 云雨柔, 田俊, 易俊洁, 周林燕

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 145-151. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030598

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该文研究了超高压杀菌(high pressure processing,HPP)(600 MPa/5 min)、巴氏杀菌(pasteurization,PT)(85 ℃/30 s) 和高温短时杀菌(high temperature short time sterilization,HTST)(110 ℃/8.6 s) 3种杀菌方式对百香果汁理化特性、香气特征、营养品质和感官品质的影响。总体来说,杀菌方式对百香果汁的葡萄糖、果糖、蔗糖等糖和草酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、奎宁酸等有机酸没有显著影响。HPP处理后百香果汁的L^*、a^*和b^*值均无显著变化,而PT和HTST显著降低了L^*和b^*值、提高了a^*值。PT和HTST导致酯类分别降低了12.6%和34.9%;而HPP促进了酮类、醇类和酯类的释放,增加了32.3%、11.5%和4.5%。热杀菌后维生素C、类胡萝卜素等抗氧化物质及活性显著降低,而HPP处理能较好的保留其营养品质。且HPP处理的百香果汁感官评价得分最高。该研究为百香果汁工业化生产提供一定理论依据。

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1-甲基环丙烯处理并冷藏后模拟运输对玛瑙红樱桃货架品质的影响

吉宁, 张妮, 陶秋运, 曹森, 巴良杰, 王瑞

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 152-160. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029135

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为探索经不同初始添加量1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理并冷藏后模拟运输对玛瑙红樱桃货架期品质的影响,以玛瑙红樱桃鲜果为试材,将其经不同初始添加量1-MCP熏蒸2 h[0.5、1.5 μL/L,环境温度(25±2) ℃]后转移到(1±0.5) ℃库内贮藏7 d。出库后使用泡沫箱包装,放入生物冰袋,于35 ℃下以100 km/h的振摇速度模拟运输,并分别于24、48 h后开箱,放于4 ℃冷藏柜内进行货架实验,每2 d测定1次相关指标,总货架时间6 d。结果表明,随着模拟运输时间的延长,箱内温度逐渐升高,1.5 μL/L添加量的1-MCP处理后模拟运输48 h,在货架2、4 d时能维持较低的腐烂率(分别为8.61%和8.94%),相比于对照组,1-MCP处理能降低果实的呼吸速率,减少果实货架期的腐烂率,延缓货架期间果实硬度、可滴定酸含量、果柄叶绿素含量的下降,其中,初始添加量为1.5 μL/L的1-MCP处理后模拟运输48 h,果实货架期综合品质表现最好。

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生鲜香蕉和真空冷冻干燥香蕉粉的品质与挥发性组分的研究

陈铭中, 钟旭美, 孔令开, 陈勇, 叶颖娴

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 161-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029276

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以生鲜香蕉、真空冷冻干燥24 h和33 h香蕉粉为试验对象,研究3种样品的品质和挥发性组分差异。通过分析3种香蕉样品的水分含量、总酚和DPPH抗氧化能力的品质指标,使用顶空固相微萃取气质联用技术测定3种样品的挥发性组分并鉴定其组分。应用正交偏最小二乘法判别分析、火山图和韦恩图分析样品挥发性组分,寻找差异组分。3种香蕉样品的含水率分别为80.32%、4.15%和2.67%,真空冷冻干燥后24 h和33 h的香蕉粉总酚含量分别占生鲜香蕉的75.07%和12.04%,DPPH自由基清除率分别占生鲜香蕉的61.78%和6.65%。3种样品共鉴定出64个挥发性组分,真空冷冻干燥后24 h和33 h的香蕉粉总挥发性组分分别占生鲜香蕉的88.53%和80.97%,生鲜香蕉的香气组分以酯类、醛类和酮类为主,而冷冻干燥后的香蕉粉以酯类和酮类为主,醛类占比很低。3种香蕉样品的挥发性组分均有差异,其中生鲜香蕉与2种真空冷冻干燥香蕉粉的差异较大,2种真空冷冻干燥香蕉粉的差异小。真空冷冻干燥时间对香蕉粉品质和挥发性组分的损失影响较大,从而影响了香蕉粉的香气组分。综合考虑香蕉粉的耐贮性、品质和香气,0.5 cm厚度的香蕉片真空冷冻干燥时间为24 h更合适,结果可为研制香蕉粉代餐食品提供参考。

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促成熟牦牛乳半硬质(切达)干酪成熟特性及挥发性风味物质变化研究

张心予, 张兰俊, 张玉, 陈炼红

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 169-175. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030505

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为探究牦牛乳半硬质干酪促成熟特性并确定经促成熟处理后的最佳成熟期,该实验选用经促成熟工艺处理的干酪与未处理干酪进行对比研究成熟期间(20、40、60、80 d)干酪质构与理化性质,并探究促成熟干酪在不同成熟期挥发性风味物质的变化。结果表明,在促成熟条件下牦牛乳半硬质干酪40~60 d硬度、黏性、弹性、凝聚性、咀嚼性变化明显(P<0.05)。理化性质方面水分含量逐渐降低,pH值升高,脂肪含量下降,实验组干酪酸价及过氧化值均上升,且高于对照组,表明促成熟效果好。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测出促成熟牦牛乳半硬质干酪成熟期间产生66种风味物质,其中主要特征风味物质包括酯类(丁酸丁酯)、酸类(丁酸)、酮类(2-丁酮)、醇类(1-丁醇)。促成熟干酪中酸类、酮类、醇类物质的含量显著增加。综上所述,促成熟干酪在成熟40~60 d质构与营养成分均达较高标准,特征风味物质含量上升,显著缩短成熟时间,为牦牛乳半硬质干酪的快速成熟和市场发展提供了理论依据。

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大米和玉米比例对鲊广椒品质及细菌类群的影响

席啦, 熊英梅, 王玉荣, 侯强川, 王婷, 杨莹, 郭壮

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 176-181. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030557

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鲊广椒是以谷物和辣椒为主料的特色发酵食品,在我国湖北、湖南、重庆、贵州等地均有食用。该研究分别以大米和玉米为原料制作了鲊广椒,同时使用仿生技术对鲊广椒的品质进行了评价,并结合高通量测序技术对其微生物多样性进行了解析。结果发现,酸味、苦味和咸味是差异较大的滋味指标,芳香类物质、氮氧化合物、甲烷和乙醇是差异较大的挥发性风味物质。鲊广椒中细菌主要是隶属于硬壁菌门(Firmicutes)的乳杆菌属(Lactobacillus,97.90%);相关性显示在鲊广椒发酵基质中添加一定比例的玉米能够显著增加鲊广椒的酸味和芳香味等良性指标的强度,并降低苦味、咸味和氮氧化合物等劣性指标的强度,从而改善鲊广椒的品质。

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葡萄蒸馏酒香气成分顶空固相微萃取条件优化

孙丽君, 刘建学, 韩四海, 李佩艳, 郭金英, 罗登林

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 182-187. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030264

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香气成分对葡萄蒸馏酒的风味和品质具有重要作用。为了有效地分析葡萄蒸馏酒中香气成分的种类和含量,对影响萃取效果的顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)条件进行优化。采用HS-SPME与GC-MS相结合的方法对葡萄蒸馏酒中香气成分进行定性、定量分析,对萃取条件进行单因素分析和响应面优化。结果表明,葡萄蒸馏酒中香气成分顶空固相微萃取的较优条件为萃取温度30 ℃、解析时间6 min、平衡时间10 min、萃取时间30 min、NaCl添加量0.20 g/mL、乙醇体积分数10%。在优化条件下得到香气成分的总峰面积与峰个数分别为3.494×10⁸、34,从葡萄蒸馏酒中成功鉴定出酯类物质16种,醇类6种,醛类1种、酚类1种。该研究为葡萄蒸馏酒香气成分的分析提供了一种简单、快速的测定方法,也可为其他酒类香气成分的测定提供参考。

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高山被孢霉谷氨酸代谢调控产脂的初步研究

蔡毅博, 陈海琴, 张灏, 陈卫

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 188-195. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030523

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为解析谷氨酸代谢对产油丝状真菌高山被孢霉(Mortierella alpina)脂质合成的影响,该文考察了补加谷氨酸条件下高山被孢霉谷氨酸代谢相关酶的基因转录水平、酶活性水平和总脂产量等指标。结果显示,补加谷氨酸显著影响了高山被孢霉胞内谷氨酸代谢相关基因的转录水平,NADP⁺型谷氨酸脱氢酶和谷氨酸脱羧酶活性的增加为脂肪酸从头合成提供了充足的还原力,这使得细胞总脂含量提升了3 g/L(约占干重比例10%)。该研究为氨基酸介导的微生物脂质合成机制解析提供了参考。

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泡沫箱包装抑制低温贮藏黄瓜冷害机理研究

肖徐, 何晓梅, 张锶苑, 贾嘉懿, 尹杰文, 张敏

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 196-203. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029001

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为探究泡沫箱包装抑制黄瓜在冷藏期间冷害的机理,分别设置无包装4 ℃贮藏组(对照组)、无包装模拟泡沫箱温湿度贮藏组(模拟组)、泡沫箱包装后4 ℃贮藏组(泡沫箱组)研究泡沫箱逐步降温和气体微环境对冷害的影响。结果表明,相较于对照组,模拟组及泡沫箱组通过逐步降温均能抑制黄瓜冷害指数和超氧阴离子自由基产生速率,降低呼吸速率、相对电导率及丙二醛含量的上升,保持较高的硬度,同时提升了总酚及花青素含量并增强抗氧化酶如过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性,提高黄瓜抗冷性,抑制冷害的产生。泡沫箱组的效果优于模拟组,说明泡沫箱在实现逐步降温的同时,还通过控制泡沫箱中的气体微环境起作用,结合冷害抑制效果来看,泡沫箱的逐步降温功能比其控制气体微环境功能发挥的作用更大。

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利用贝莱斯芽孢杆菌提高红曲米发酵生产中抗黄曲霉污染的能力

李昱涵, 付瑞燕

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 204-209. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030418

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红曲米发酵生产中的污染问题不容忽视,因为这会影响红曲的产量和质量。实验中发现,在用纯种红曲霉发酵红曲米的过程中较易污染黄曲霉,然而,在用市售红曲米作为曲种发酵的过程中污染情况却不经常出现,推测市售红曲米的开放式生产可能给红曲米的发酵过程引入了某种能抑制黄曲霉的菌种。为提高红曲米生产过程抗黄曲霉污染能力,该研究从市售红曲米中分离筛选出1株能够抑制黄曲霉孢子生长的贝莱斯芽孢杆菌Y5菌株,并优化了利用该菌株提高红曲米发酵过程抗污染能力的工艺条件。验证性实验结果表明,在发酵前期微量接种该菌株能够有效减少粗放条件下红曲米发酵过程中黄曲霉污染率,且不会影响红曲霉产色素。因此,在红曲米发酵中可将该菌株作为辅助菌株,以保证发酵的顺利进行。

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两种蛋清蛋白-壳聚糖乳液负载β-胡萝卜素的性能对比研究

高博, 潘晴楣, 张志鹏, 胥伟

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 210-216. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029403

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该研究制备了蛋清蛋白-壳聚糖混合乳液与蛋清蛋白-壳聚糖双层乳液,并将二者分别负载β-胡萝卜素,通过测定粒径、乳析指数、β-胡萝卜素的保留率等指标,对比二者热稳定性、抗消化稳定性及贮藏稳定性。结果表明,在80 ℃处理后,混合乳液、双层乳液的乳析指数分别较20 ℃时增大了54%、14.6%;80 ℃时,双层乳液的β-胡萝卜素的保留率为74%,比混合乳液的β-胡萝卜素的保留率高21%,各项指标均显示双层乳液有较强的热稳定性。体外消化过程中,双层乳液能保持较为完整的乳滴结构,而混合乳液出现了破乳现象,双层乳液负载β-胡萝卜素后其生物可给率比混合乳液高14.7%。在贮藏15 d后,混合乳液和双层乳液的粒径分别较新鲜乳液的粒径增大了30.2%、16.1%,双层乳液中β-胡萝卜素的保留率较混合乳液高18.3%,双层乳液中油脂的脂肪的过氧化值较混合乳液低23.4 meq/kg。综上,双层乳液对于β-胡萝卜素的保存效果以及乳液中的油脂氧化稳定性最好,该研究为β-胡萝卜素、多酚等功能活性物质的高效递送、吸收提供了新思路。

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青稞酒糟多肽的制备及其活性研究

杨婷婷, 孙万成, 罗毅皓, 冯声宝

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 217-224. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030401

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该文通过醇碱法、碱法和酸法提取青稞酒糟蛋白,利用蛋白纯化仪纯化青稞酒糟蛋白,对纯化后的蛋白进行定性定量分析,进行醒酒实验和体外抗氧化活性实验。结果表明,醇碱法提取蛋白得率高于其他2种方法,得率为(7.52±0.12)%;定性定量分析中共鉴定到29种蛋白,与碱法比较醇碱法差异表达蛋白11种,差异蛋白主要与微生物代谢、氧化磷酸化、次生代谢物的生物合成有关;此外,当多肽质量浓度10 mg/mL时,对乙醇脱氢酶的激活效果最优,为(22.58±0.53)%,当青稞酒糟多肽浓度为21 μg/L时,对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的清除率分别为(70.76±1.35)%、(52.05±2.09)%和(55.88±1.99)%。该研究结果表明青稞酒糟多肽具有良好的醒酒活性和抗氧化性,为后续研究青稞酒糟多肽的功能性提供了参考。

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超高效液相色谱-串联质谱法测定鲣鱼中的生物胺

刘洋帆, 李绪鹏, 冯阳, 王迪, 陈胜军, 杨贤庆, 吴燕燕, 邓建朝

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 225-230. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029408

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建立了鲣鱼中精胺、亚精胺、酪胺、色胺、组胺、β-苯乙胺、腐胺、尸胺8种生物胺的超高效液相色谱-串联质谱(ultrahigh performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)方法。样品依次使用0.2%(体积分数)酸化乙腈和二氯甲烷提取除杂,随后经C18色谱柱进行分离,采用甲醇和0.5%(体积分数)甲酸水溶液作为流动相进行梯度洗脱,通过电喷雾正离子(electrospray ionization, ESI+)扫描,在多反应监测(multiple reaction monitoring, MRM)模式下获得质谱数据,并采用内标法进行定量分析。结果表明,8种生物胺可在6 min内分离,且在各自浓度范围内线性良好,相关性系数R为0.995 6~0.999 6,检出限为75~150 μg/kg,定量限为250~500 μg/kg,样品平均回收率为82%~113%,相对标准偏差为2.3%~9.7%。该方法简单、快速,具有良好的灵敏度、回收率和精密度,适用于鲣鱼中生物胺的测定。

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超高效液相色谱-串联四级杆质谱联用法测定14种蔬菜中灭蝇胺的残留

俞所银, 闫晴, 梁佳

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 231-237. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029826

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建立了韭菜等14种蔬菜中灭蝇胺残留量的超高效液相色谱-串联四级杆质谱联用法(ultra-high performance liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry, UPLC-QQQMS)测定方法。样品采用乙腈提取、取5 mL上清液氮吹干,1 mL乙腈定容。亲水作用HILIC柱分离,以含0.1%甲酸的5 mmol/L乙酸铵溶液和乙腈作为流动相等度洗脱,正离子电喷雾(electron spray ionization, ESI⁺)电离扫描、多反应监测(multiple reaction monitoring, MRM)模式,基质标准曲线外标法定量。灭蝇胺在0.5~100 μg/L均有较好的线性关系(r>0.99),在2.0、4.0、20.0 μg/kg 3个添加水平下,14种蔬菜中灭蝇胺回收率均在80%~113%,相对标准偏差为0.56%~7.21%,检出限(S/N=3)为0.5 μg/kg,方法定量限(S/N=10)均为2.0 μg/kg。

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超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱质谱联用仪结合化学计量学方法对不同大小虹鳟鱼肉中游离氨基酸含量与滋味相关性的研究

鲍守民, 陈生蓉, 田海宁, 孟玉琼, 马睿

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 238-243. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029903

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建立了超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱质谱联用仪(ultra-performance liquid chromatography coupled with triple quadrupole linear ion trap mass spectrometer,UPLC-Q-Trap-MS)分析鱼肉游离氨基酸的方法,并结合化学计量学方法研究不同大小虹鳟鱼肉中16种游离氨基酸的含量与该鱼肉滋味的相关性。采用Acquity UPLC BEH Amide (2.1 mm × 100 mm,1.7 μm)色谱柱,柱温35 ℃,以5 mmol/L甲酸铵-水(含0.1%体积分数甲酸)、5 mmol/L甲酸铵-乙腈(含0.1%体积分数甲酸)为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL/min,电喷雾离子源(正离子扫描),多反应监测模式检测;并结合滋味活度值及主成分分析探讨滋味轮廓差异。结果表明,所述分析条件下16种游离氨基酸分别在各自浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数均大于0.99,平均加样回收率(n=6)为98.38%~103.57%,相对标准差为0.34%~2.89%;不同大小虹鳟鱼肉中各游离氨基酸含量及其滋味活度值具有显著差异(P<0.01),幼鱼肉呈现甜味、苦味特征,中鱼肉呈现鲜味、甜味和苦味特征,成鱼仅呈现出苦味特征。该研究为虹鳟鱼肉食品的品质评价提供参考。

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微波和冻结预处理制备黑蒜感官及风味品质比较分析

张学慧, 刘肖, 周才琼

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 244-251. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029321

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比较分析了冻结和微波2种预处理蒜头经控温控湿发酵制备成黑蒜的风味品质特点。色泽和质构分析结果显示,2种预处理蒜头经发酵12 d即可完成黑变,ΔE在73.60~75.40;2种预处理蒜头制备成黑蒜后,含水量均显著下降,黑蒜的硬度、黏弹性和咀嚼感下降(P<0.05),赋予了黑蒜软糯的口感,但不同预处理间差异不显著;滋味品质分析结果显示,冻结和微波预处理后可溶性糖和总酸含量显著上升,可溶性糖含量分别是发酵前的4.19倍和4.37倍,总酸含量分别是发酵前的5.02倍和4.83倍,辛辣气味的大蒜素和苦涩味感的多酚含量显著下降(P<0.05),赋予了黑蒜浓郁的酸甜滋味,2种预处理无差异。挥发性含硫化合物分析显示,鲜蒜和预处理大蒜以具有辛辣气味的二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚为主,经发酵成黑蒜后,具有蒜香味的二烯丙基硫醚含量升高,同时产生了酯类、噻吩和呋喃类物质,赋予了黑蒜炭烤香味和果香甜味;冻结预处理发酵黑蒜独具有1,3,5-三噻烷,微波预处理发酵黑蒜有更高含量的具炭烤香味和果香甜味的2-甲基-1,3-二噻烷、丁酸苯乙酯和呋喃类物质。研究结果表明不同预处理方式会影响黑蒜产品风味,微波预处理制备黑蒜风味更佳。

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基于可见/近红外光谱的蓝莓新鲜度快速评价

曾明飞, 朱玉杰, 冯国红, 朱金艳, 刘思岐

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 252-259. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030083

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该研究针对传统人工感官评价方法的不足,基于可见/近红外光谱技术结合支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forest,RF)建立了2种新鲜度快速评价模型,以期为蓝莓新鲜度的快速准确评价提供参考。以10 ℃恒温贮藏绿宝石蓝莓为研究对象,利用可见/近红外光谱仪采集其不同贮藏天数样品的光谱信息,综合考虑贮藏时间、外观、质量损失率、硬度、可溶性固形物和维生素C含量这6个反映蓝莓新鲜度的理化指标,计算新鲜度综合得分,将不同贮藏期的蓝莓样品划分为新鲜、次新鲜和不新鲜3个类别。光谱数据应用Savitzky-Golay(S-G)卷积平滑预处理,再采用主成分分析提取光谱特征信息。为使最佳主成分选取更合理,在使用粒子群算法寻优SVM参数时,对主成分个数在[1,20]范围进行了测试,结合5折交叉检验分类准确率最佳值,确定最佳主成分个数为5。以前5个主成分得分为输入变量,新鲜度类别为输出量,基于SVM和RF建立2种新鲜度快速评价模型。结果显示,SVM模型训练集和测试集识别准确率分别为97.78%和88%,RF模型训练集和测试集识别准确率分别为100%和84%,SVM模型优于RF模型。研究表明可见/近红外光谱技术结合主成分分析和SVM可用于蓝莓新鲜度的快速评价。

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基于超高效液相色谱-串联质谱技术快速测定果梅中化学成分

夏梦秋, 王星晨, 杨兰香, 岳婧怡, 王瑞, 曹侃, 程旺开

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 260-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031216

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采用超高效液相色谱-串联质谱技术对果梅的化学成分进行快速测定。采用ZORBAX SB-C18(3.0 mm×100 mm,3.5 μm)色谱柱,流动相为水(含体积分数0.2%甲酸)(A)和乙腈(含体积分数0.2%甲酸)(B),采用梯度洗脱方式,柱温30 ℃,流速为0.2 m/min, 进样量为1 μL。从果梅中成功测定了16种化学成分,主要包括10种有机酸、4种黄酮类、5-羟甲基糠醛和苦杏仁苷。该文成功快速测定了果梅中主要的化学成分,为进一步研究果梅的药效基础和作用机制提供理论基础。

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基于矿质元素的我国不同产地葡萄酒的判别分析

李彩虹, 开建荣, 闫玥, 葛谦, 王芳, 张静, 杨春霞, 王彩艳

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 265-271. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030579

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通过分析我国不同产区葡萄酒中矿质元素含量的差异性,结合化学计量法,筛选出有效溯源指标,构建葡萄酒原产地判别模型。该研究采集了贺兰山东麓、沙城、清徐、武威、渤海湾和云南高原6个产区赤霞珠单品葡萄酒样本72份,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定了Ag、Al、As 等58 种矿物元素含量,结合方差分析、主成分分析和Fisher判别分析,构建了葡萄酒的产地溯源模型。结果显示,葡萄酒里58种矿质元素中有35种含量在不同产地存在显著差异。经主成分分析,从58种矿质元素中提取了14个主成分,代表了总指标85.351%的信息;建立了基于Fisher判别分析的判别模型,回代检验和交叉检验的整体正确判别率分别为98.6%和84.7%,基本可实现不同产区葡萄酒的判别。研究证明了矿物元素溯源技术可用于葡萄酒的原产地判别。

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国产市售中老年羊乳粉营养素含量分析

钱文文, 辛宝, 任晓梅, 马诚, 万红昌, 张萌, 李晨, 李宏, 邓欣怡, 赵嘉仪, 白亚亚, 胡美枝

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 272-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032446

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以82款市售国产中老年羊乳粉为研究对象,从产品营养素标示率、强化率、含量分布、每日羊乳粉摄入提供的能量和营养素贡献率、配料等方面进行系统分析,为羊乳粉配方设计积累资料。研究发现,市售中老年羊乳粉维生素A、维生素D、维生素E、维生素C、钙、铁、锌、硒、膳食纤维强化率在52.44%~96.34%。采用最大值、最小值、上下四分位数(P25和P75)及中位数(P50)描述能量及营养素的分布情况,发现不同乳粉中部分营养素含量差异大。通过每日羊乳粉摄入量所提供能量及营养素占中国居民膳食营养素参考摄入量的比例评估营养素贡献率,维生素A、维生素D、维生素E、维生素B₆、叶酸、钙、铁的贡献率相对较高,占各营养素每日目标值的30%~44%。产品通过添加新食品原料、食药物质、膳食纤维、益生菌及特殊配料等突出产品定位与卖点。羊乳粉作为中老年人重要的膳食来源,企业应强化配方设计的合理性与科学性,帮助公众树立正确的消费观。

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婴幼儿配方乳粉企业之儿童用乳粉产品分析

余妙灵, 包斌

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 279-285. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029301

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该文统计分析了141个儿童用乳粉产品的产品名称、适用年龄、营养成分表、功能特点和包装规格等内容。结果表明,产品名称主要为4种,但其年龄分段方式至少存在13种,年龄分段和产品名称区分度不足。营养成分含量有差异,但无统计学意义(P＞0.05);存在蛋白质过剩以及蛋白质、脂肪、碳水化合物的%E(提供能量占能量的百分比)不均衡问题。营养功能主要有益智、免疫力、视力、长高、消化吸收和肠道健康;缺少口腔健康类、防青春期肥胖的功能。包装规格13种,传统的800 g罐装最多,占比高达53.19%,缺少新型包装方式。综上,产品研发创新方向在明确产品名称和适用年龄的基础上,需进一步分析并挖掘儿童生理发育特征、社会活动和性别需求,可以营养全面、能量平衡为标准,将产品细分为男童用、女童用,并研发更具需求针对性(如口腔健康、预防青春期肥胖等)的产品,为消费者提供更优的营养选择,同时为乳粉企业研发新品提供研究基础。

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调节肌红蛋白结构及肉品色泽的化学/物理方法及其机制研究进展

柏怡文, 柯志刚, 周绪霞, 丁玉庭

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 286-292. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029081

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肉品色泽是影响消费者购买意愿的重要因素,其主要由肌红蛋白结构所决定。新鲜肉因富含氧合肌红蛋白而呈鲜红色,随着新鲜度降低,氧合肌红蛋白转变为高铁肌红蛋白,肉的色泽逐渐变深而呈褐色。肉品色泽的这种变化极大影响了其商业价值。在国家相关标准和法律法规许可范围内通过使用一定技术改变肌红蛋白结构而实现肉品发色,对提升产品的商业价值有重要意义。该文综述了目前国内外肉品发色的化学及物理方法,包括亚硝酸盐发色,植物源提取物发色,NO发色,CO发色,冷等离子体发色,等离子体活化水发色等,对上述各种方法的原理、优缺点和应用前景进行了展望,以期为相关研究和产业发展提供理论依据和技术参考。

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基于共价/非共价结合的蛋白质与花色苷相互作用研究进展

袁婷婷, 周子艺, 赵吉春, 李富华, 曾凯芳, 明建

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 293-299. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030316

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蛋白质是生命活动的物质基础,是食品营养的重要成分。花色苷是广泛存在于自然界的植物色素,具有抗氧化、抗炎、抗衰老、抗癌等生理活性。花色苷对环境十分敏感,容易发生降解或分解,但通过与蛋白质的共价和非共价相互作用可以改善这一现象,同时也可以改善蛋白质的功能特性和营养品质。该文综述了花色苷与蛋白质的相互作用形式和影响因素,分别分析了二者的相互作用对花色苷和蛋白质性质的影响,为开发富含花青素的蛋白质食品或功能性配料提供理论依据。

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柑橘废弃物利用的研究进展

车金鑫, 郭虹雨, 陈珂琴, 陶能国

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 300-306. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029452

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柑橘是国内外栽培最广泛的水果作物之一,其富含人体必需的维生素、矿物质、膳食纤维等生物活性物质,如多酚、生物碱、天然色素及萜类化合物等。随着柑橘种植面积和加工规模的不断扩大,我国柑橘废弃物也逐年增加,由此引发的资源浪费和环境污染也日益严重。该文分析了柑橘废弃物的营养价值,探讨了柑橘废弃物的资源化利用、增值化利用以及高值化利用的3种途径,为提高柑橘废弃物的综合利用率和开发柑橘废弃物的潜在价值提供参考。

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蓝莓叶营养和功效成分及其生物活性研究进展

蔡少仪, 王琴, 陶亮

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 307-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030098

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蓝莓是一种药食两用的植物。我国蓝莓资源分布广泛,产量丰富。蓝莓叶片组织含有丰富的生物活性物质,主要为多酚类(黄酮类、绿原酸、原花青素等)及多糖类,具有抗氧化、降低血糖血脂、改善心脑血管疾病、抗肿瘤、抑菌抗炎等一系列显著的药理作用。该文通过介绍蓝莓叶中有营养、药用功效的成分,总结其研究的进展和应用潜力,为进一步研究和开发蓝莓叶这一绿色资源提供思路。

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纳米复合薄膜性能和制备方法及其在肉与肉制品中的应用研究进展

邢根安, 李洪军, 李芳, 黎轩铭, 王春幸, 陈茹, 贺稚非

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 314-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030018

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肉类富含蛋白质,营养价值较高,但容易发生腐败变质,给肉类行业造成巨大经济损失。肉类包装在保持肉类品质上发挥着重要作用。然而塑料包装无法生物降解,给环境带来不利影响。生物聚合物基薄膜虽具有可生物降解、成本低和无毒的优点,但机械性能和阻隔性能差的缺点限制其广泛应用。纳米技术在肉类包装领域展示出巨大潜力,许多纳米材料被引入生物聚合物基质中以制成纳米复合薄膜,显著提高了薄膜的性能,如机械、阻隔性能、热稳定性、抗菌和抗氧化性等,因此具有广泛的应用前景。该文综述了纳米复合薄膜的性能和制备方法,同时概括了其在肉与肉制品的应用现状,并对该薄膜未来发展前景进行展望,以期为纳米复合薄膜在食品包装领域的进一步应用提供参考。

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红茶菌饮料原料开发及其营养功能研究进展

王茜, 伍小丫, 田文欣, 侯晨梓, 张宝善, 赵育

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 321-328. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030742

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传统红茶菌饮料是以糖茶水为主要原料,经红茶菌发酵后形成的一种功能性饮品。随着消费者的多元化需求日渐增长,不同口味、具有保健功效的新型红茶菌饮料层出不穷。该文总结了国内外发酵红茶菌饮料所用的不同原料,包括茶叶、果蔬汁、中草药、乳制品和副产物等,阐述了其相应的发酵工艺、营养成分和功效,为开发和优选红茶菌饮料的新型原料及配方、研发具有特殊风味和特定营养功能的红茶菌饮料提供参考,推动红茶菌饮料产业链的发展。

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植物多酚调控肉蛋白氧化及在肉制品中应用研究进展

常海军, 熊杰, 周文斌, 伯朝英

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 329-337. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030339

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肉蛋白是人类膳食的优质蛋白来源,由于肉类在加工过程中受氧化促进剂和许多结构破坏的影响,肉类蛋白质会不可避免的暴露在含有氧化应激条件的环境中,氧化会诱导肉蛋白结构发生变化,进而影响肉品的加工性能、风味特征以及营养价值,最终影响肉与肉制品的品质。肌肉蛋白的热诱导凝胶特性是肉糜类制品加工的基础,直接影响肉制品的品质。适度的氧化会导致肌肉蛋白折叠并进一步提高其凝胶性能,而过度氧化会导致共价交联介导的不恰当和不可逆聚集,从而降低蛋白质的凝胶性能。鉴于此,有效调控肌肉蛋白氧化程度是肉品科学研究领域亟待解决的问题。目前,研究以植物多酚为代表的天然抗氧化剂诱导调控肌肉蛋白氧化及对功能特性的影响已成为肉品科学技术领域的研究热点。为符合消费者对肉品“绿色、健康、营养”需求,已有较多的研究以具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗癌等多种功能特性的植物多酚作为研究对象,探究其对肌肉脂肪和肉蛋白(肌原纤维蛋白)氧化以及对凝胶等品质特性的调控影响。结果表明,植物多酚的抗氧化效果显著,可有效抑制脂肪和蛋白质氧化,通过调控氧化程度可改善肉品颜色、嫩度、蒸煮损失、保水性及凝胶等品质特性。该文综述了肉品氧化机制、植物多酚抗氧化机制、植物多酚与蛋白相互作用、植物多酚对肌肉蛋白氧化和凝胶特性的调控及其对肉品质影响,为植物多酚在肉制品绿色加工中的合理应用提供参考和理论支撑。

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牛乳来源神经保护肽的研究进展

吴秀英, 赖孟瑄, 姜云芸, 刘红霞, 马海然

食品与发酵工业. 2022, 48(20): 338-344. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032491

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随着人口老龄化问题越来越严重,神经退行性疾病患病人数逐年上升,为大众健康带来困扰的同时滋生了更多的社会问题。牛乳来源的神经保护肽可通过抑制神经炎症和氧化损伤导致的淀粉样斑块沉积等方式缓解阿尔兹海默症、帕金森病等神经退行性疾病,且不存在服用药物产生的严重副作用。乳源神经保护肽的相关研究主要集中在功效验证方面,其在人体中发挥功效的途径还缺少系统、完整、深入的研究。该文以牛乳来源的生物活性肽为研究对象,围绕乳源活性肽结构特征、神经保护功效及调控机理相关研究进行了综述,探讨了牛乳来源的生物活性肽在神经保护方面的独特价值。

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