食品与发酵工业

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李露露, 王钧豪, 叶亚明, 赵学超, 向卫兵, 朱鹏飞, 翟齐啸

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031353

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乳杆菌与致病菌的共聚集可以减少病原体在体内的定殖。已有研究表明,通过特定细菌共聚集幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)从而降低其在胃内的载量是一种有效拮抗H. pylori的新方法。该研究首先构建体外筛选模型,评价56株乳杆菌与H. pylori的共聚作用,使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察聚集体的结构组成,进一步探究了时间、温度、pH、孵育转速、超声波和表面疏水性等因素对聚集作用的影响,最后利用比较基因组学分析具有不同聚集能力菌株的功能基因差异。结果表明,筛选得到的北酸乳杆菌(Lactobacillus kitasatonis)Guxi82GMM和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)984共聚率在10 min内可达42%~59%,共聚率与pH值、菌株表面疏水性之间存在显著相关性,但是与温度、孵育转速和超声处理等无关。比较基因组显示,不同聚集能力的菌株氨基酸表达水平存在显著差异,由此推测乳杆菌共聚集H. pylori的物质基础可能是其表面的蛋白分子。乳杆菌与H. pylori的共聚集能力是靶向性筛选缓解H. pylori感染益生菌的有效途径。

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钝齿棒杆菌异源表达乙酰辅酶A合成酶对L-精氨酸合成的影响

吴洁琴, 石电, 徐华, 张显, 杨套伟, 徐美娟, 饶志明

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 9-16. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030952

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L-精氨酸是一种人体必需氨基酸,在医疗保健、食品添加等制造行业中商业价值显著。针对1株产L-精氨酸的钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA5-5进行代谢改造,通过比较异源乙酰辅酶A合成酶(acetyl-CoA synthetases,ACS)的酶学性质,构建了过表达ACS的重组钝齿棒杆菌SYPA-ACS,能有效利用乙酸提高菌株产L-精氨酸能力。首先在大肠杆菌中分别克隆表达及纯化4种不同细菌来源的ACS,发现巴氏醋酸杆菌(Acetobacter pasteurianus) ATCC 33445来源的ApACS1酶活力最高,为784.59 U/mL,最适反应的pH为7.0,最适反应温度37 ℃,与其他3种ACS来源相比,ApACS1具有更好的pH和温度稳定性。然后通过pXMJ19载体,将A.pasteurianus来源的编码基因acs₁在C.crenatum中表达,有效提高了乙酰辅酶A含量。利用5 L发酵罐,将SYPA-ACS菌株培养96 h后,L-精氨酸的产量达53.43 g/L,产率为0.577 g/(L·h),相较于出发菌株SYPA5-5,产量提高了27.48%。该策略既可以利用乙酸,降低乙酸对菌株的危害作用,又能提高乙酰辅酶A的含量,促进L-精氨酸的积累。研究结果为L-精氨酸的制备提供了绿色、高效的合成策略,具有工业化应用潜力。

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黑曲霉果胶酯酶在毕赤酵母中异源表达、性质分析及脱酯工艺优化

孙莹, 吴丹, 郑璞, 陈鹏程

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 17-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031059

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果胶酯酶作为一种食品酶制剂,因其能够将高酯果胶的甲酯基脱去生成低酯果胶而受到广泛关注,但目前国内尚无自主研发的商品果胶酯酶。为了促进果胶酯酶的应用,该研究合成了密码子优化后的黑曲霉果胶酯酶基因,并实现了其在毕赤酵母X33中成功表达。3 L发酵罐高密度发酵96 h后,得到的发酵液上清液中果胶酯酶的活力为85.12 U/mL,是摇瓶水平的7倍,也是目前果胶酯酶表达的最高水平。对重组果胶酯酶进行分离纯化和酶学性质研究,结果表明,重组果胶酯酶的最适pH和最适温度分别是pH 5.0和55 ℃,K_m和V_max分别是13.8 mmol/L和9.04 μmol/(L·min)。该酶的温度稳定性较好,在55 ℃处理40 min,剩余活力仍保持在60%以上;其pH耐受范围广,在pH 3.5~6.5下处理120 min,仍保持60%以上的剩余活力。以高酯果胶为底物,对该果胶酯酶的脱酯条件进行优化,优化得到的脱酯工艺参数为:30 g/L果胶、加酶量65.4 U/g、脱酯温度50 ℃、初始pH 5.5、脱酯时间60 min。在此条件下果胶的酯化度从70.8%降至13.6%。该研究重组表达得到的果胶酯酶具有良好的pH稳定性和热稳定性,在低酯果胶的工业生产方面具有良好的应用前景。

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基于底物通道工程提升嗜热腈水合酶对烟腈的催化性能

张广林, 周哲敏

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 24-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032826

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腈水合酶(nitrile hydratase,NHase,EC 4.2.1.84)是一类将腈类化合物经水合反应生产酰胺类化合物的金属酶,工业上用该酶进行生物法生产烟酰胺。由于水合过程放热,工业用酶对其稳定性提出了更高的要求。实验室前期通过基因挖掘获得了一种来源于嗜热菌温泉热碱芽胞杆菌(Caldalkalibacillus thermarum) TA2.A1的腈水合酶基因,但其催化活性不足,难以满足应用需求。该研究基于底物通道工程,将该酶β亚基的第42位甘氨酸突变为赖氨酸后,其催化3-氰基吡啶的比酶活力提高为野生酶的2.5倍,且仍保留较好的稳定性,经5 L发酵罐培养,细胞酶活力达到5 539.0 U/mL,具有巨大的应用潜力。

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产2,3-丁二醇霍氏肠杆菌的筛选及其发酵优化

王杰明, 卢艳波, 杨小雁, 马忠玛, 李国辉, 邓禹

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 30-35. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030581

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2,3-丁二醇是一种非常重要的平台化学品,广泛用于食品、航空和化工等领域。作为当前研究的热点之一,其合成宿主种类相对偏少,限制了2,3-丁二醇的开发利用。该研究以乙偶姻的显色反应为初筛条件,通过大量筛选,获得了一株产2,3-丁二醇的霍氏肠杆菌WM11,OL636379.1,通过摇瓶实验获得最优的发酵培养基,结合最佳的发酵工艺条件降低副产物积累量,最终在72 h通过补料分批发酵获得65.23 g/L的2,3-丁二醇,转化率达到0.41。最后以绿色可再生的玉米芯水解液为碳源,通过两阶段分批补料发酵,2,3-丁二醇的产量在72 h达到42.92 g/L,生产强度达到0.6 g/(L·h)。

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毛韧革菌胞外多糖的结构表征、抗氧化活性研究及发酵条件优化

李兴恺, 张耀根, 姚皓昱, 丁一飞, 王诗雨, 王燕玲, 孙涛, 雷鹏, 徐虹, 王瑞

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 36-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030615

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以真菌毛韧革菌(Stereum hirsutum) NX-22为研究对象,首次通过液体深层发酵获得了其胞外多糖(Stereum hirsutum polysaccharide, SHPS),通过HPLC、红外光谱、紫外光谱等方法对SHPS结构进行了表征,表明其主体结构为一种β-糖苷键构型的多聚半乳糖。抗氧化活性实验表明,SHPS对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、羟自由基具有一定的清除效果。该研究还确定了SHPS的最佳发酵培养条件:玉米粉40 g/L,酵母粉3 g/L,MgSO₄ 0.6 g/L,K₂HPO₄ 1.0 g/L,KH₂PO₄ 1.5 g/L,温度25 ℃,pH为7,发酵周期为5 d,多糖产量为5.964 g/L。该研究为进一步开发毛韧革菌的药用价值,特别是其多糖的制备与应用提供了借鉴。

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聚乙二醇在液态发酵功能红曲莫纳可林K中的应用

许世锦, 胡文林, 陈罗华周, 聂增宇, 陈玲娟

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 42-47. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031503

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以紫色红曲菌TY02为出发菌株,以黏米粉为碳源,大豆水解液为氮源进行了液态发酵莫纳可林K (Monacolin K,MK)的研究,确定出聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的最佳分子质量与最佳浓度,再经Plackett-Burman实验设计筛选出该研究的主效因子。在摇瓶发酵初始时(0 d)添加10 g/L的PEG-2000,紫色红曲菌TY02产MK由对照的81 mg/L提高至845 mg/L,提高了9.43倍;MK胞外占比由对照的41.98%提高至80.71%,提高了92.26%。PB设计实验筛选的主效因子中,PEG-2000的P值为0.001,影响极为显著,拟合的一次模型回归方程的模型汇总R-sq为96.92%,表明一次模型方程得到的响应值的可信度达到96.92%。发酵液经有效的预处理措施,基本上清除了滤液中的PEG残留,从而满足了功能红曲作为保健食品的原料要求。该结果为研究非甘油碳源对红曲菌次级代谢产物合成提供了参考。

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葡萄酒酿造中降解生物胺乳酸菌的筛选、鉴定及其特性

徐佳敏, 周桂珍, 田晓菊

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 48-53. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030450

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葡萄酒发酵过程中乳酸菌脱羧形成生物胺,当生物胺摄入过量时会对人体造成危害。为筛选具有降解生物胺能力的乳酸菌,采用生物胺显色培养基和高效液相色谱法筛选获得1株降解生物胺能力较好的菌株,经形态学和分子生物学鉴定为植物乳植物杆菌,并命名为NXU-Q12。在此基础上,进一步研究其生长特性和降解生物胺的能力,其在不同pH和乙醇浓度下均可生长,但在pH为3~4.5,乙醇体积分数为10%~14%时生长活性和降解生物胺的能力同时受到抑制。文章为葡萄酒发酵过程中生物胺的调控提供优良菌株和一定的参考价值。

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混菌发酵对昌黎赤霞珠葡萄酒品质的影响

李毅丽, 李红玉, 贺艳楠, 高山

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 54-60. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032629

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非酿酒酵母与酿酒酵母同时参与发酵过程,可赋予葡萄酒独特的风味。该研究以昌黎产区赤霞珠葡萄为原料,将东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)两种非酿酒酵母与安琪酿酒酵母(Angel Saccharomyces cerevisiae),分别按照3∶1、1∶1、1∶3(体积比,下同)的比例混合接种后进行混菌发酵。结果表明,东方伊萨酵母与安琪酵母以3∶1的比例混合发酵时,挥发性香气成分多达48种,含量比安琪酵母单独发酵酒样增加68.56%;其中品种香气成分4种,发酵香气成分酯类15种、高级醇10种、酸类7种,发酵香气成分含量与安琪酵母单独发酵酒样相比分别增加了18.98%、93.96%和85.96%,占其全部香气成分的14.43％、71.51％和8.17％;酒样中苯乙醇、乙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等香气成分的含量得到不同程度的增加,增强了葡萄酒中的花香和果香;经感官评定,该样品评分最高,为89.5。因此,可将东方伊萨酵母与安琪酵母以3∶1的比例混合发酵作为昌黎产区赤霞珠葡萄酒理想的混菌发酵方案。

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不同糖化发酵剂酿造复合香型白酒工艺研究

郑伟, 薛江林, 张炼, 杨贵, 范宏筠, 杨艳, 张煜亮, 宋攀, 陈吉, 母娟, 何跃, 潘明, 张宿义

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 61-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030576

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为探究不同糖化发酵剂对特殊白酒酿造的影响,将不同糖化发酵剂按比例混合后进行配糟堆积发酵,探究不同糖化曲添加对酿造的影响。结果表明,添加糖化曲(F2)糟醅升温快且温度维持更好,淀粉利用率更高。糟醅微生物多样性分析发现,2种方案在整个酿造过程中细菌群落结构相似,优势微生物都为醋酸杆菌属(Acetobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)以及芽胞杆菌属(Bacillus);真菌结构差异显著,其中添加河内白曲(F1)优势微生物为嗜热真菌属(Thermomyces)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、毕赤酵母属(Pichia)等,F2主要以嗜热真菌属(Thermomyces)、曲霉属(Aspergillus)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、丝衣霉属(Byssochlamys)、青霉属(Penicillium)等为优势微生物。结合出酒率和主要风味成分分析, F1比F2的基础酒出酒率更低,分别为(29.33±1.27)%、(30.2±1.72)%;而F1主要风味成分含量比F2的更高,其中总酸分别为(2.79±0.92)、(2.72±0.35) g/L,总酯分别为(10.27±2.25)、(10.14±2.63) g/L, F2基础酒的感官评分优于F1。该研究进一步为行业内复合香白酒和调味白酒等的酿造奠定了一定的理论基础。

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三叶木通提取物对糖尿病小鼠模型炎症反应和糖脂代谢的影响

杨金博, 赵晨光, 张林铃, 卞国勇, 包春玲, 包斌

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 67-73. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029264

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研究药食同源植物三叶木通提取物对Ⅱ型糖尿病小鼠模型炎症反应及相关糖尿病指标的影响。萃取法获得三叶木通乙酸乙酯提取物,高脂高糖饲料联合链脲佐菌素注射法构建糖尿病小鼠模型,设置对照组、空白组、阳性对照组和高、中、低剂量处理组,记录小鼠体重和一般药理情况,尾静脉取血法测定小鼠空腹血糖值。口服葡萄糖耐量试验法测定小鼠餐后血糖恢复能力;酶联免疫法测定小鼠血清的肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor, TNF-α)、白介素6(interleukin-6, IL-6)水平;苏木精-伊红染色法分析小鼠肝脏组织形态学;全自动生化分析仪测定小鼠血清中甘油三酯(triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein, LDL-C)含量。与空白组相比,三叶木通提取物处理组小鼠TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C水平极显著降低(P＜0.01),HDL-C水平极显著升高(P＜0.01),小鼠肝脏炎症反应降低,血糖含量降低,体重增加。三叶木通提取物可以调节Ⅱ型糖尿病小鼠模型的代谢紊乱,降低炎症反应,改善糖尿病症状。

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香辛料中山姜素和小豆蔻明的定量分析及其抑制肉松中丙烯醛活性

童安琪, 刘娟, 段燚, 张辰霄, 陆洋, 卢永翎, 吕丽爽

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 74-81. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031244

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丙烯醛(acrolein,ACR)被国际癌症组织研究机构列为3类致癌物,为研究香辛料中山姜素和小豆蔻明抑制食品热加工中产生的ACR的活性和作用机制,该文首先建立同步分析山姜素和小豆蔻明的液-质联用方法,从6种香辛料中优选出两者含量最高(分别为3.30和5.53 mg/g)的草豆蔻,将其作为香辛料加入到肉松中,采用超高效液相色谱-电喷雾二级质谱(ultra-high performance liquid chromatography-electrospray secondary mass spectrometry,UPLC-ESI-MS/MS)分析其抑制ACR的活性和作用机制。结果表明,在草豆蔻添加量为6%时,对肉松加工中产生的ACR的抑制率达47.87%;同时UPLC-MS/MS检测到山姜素/小豆蔻明与ACR的加合物:山姜素-丙烯醛、小豆蔻明-丙烯醛。由此可知草豆蔻中含有的山姜素和小豆蔻明可以通过捕获ACR形成加合物的方式抑制食品加工中产生的ACR,从而降低人体摄入ACR的含量。该研究对有效提高食品安全化生产具有重要的现实意义和应用价值。

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牛樟芝胞外多糖抗氧化能力以及体外消化特性

梁丽红, 李辉, 关莹杰, 李哲远, 杨晓辰, 张汇, 王光强, 熊智强, 艾连中, 夏永军

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 82-89. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030950

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为研究牛樟芝胞外多糖的抗氧化活性及其在胃肠系统中的消化特性,采用原位萃取发酵技术进行牛樟芝的液态发酵,并考察发酵萃取剂对多糖产量的影响;通过·O^-₂、·OH以及DPPH自由基清除率的测定评估胞外多糖的抗氧化性;构建体外模拟胃肠液和人源粪便的消化模型分析牛樟芝胞外多糖的体外消化特性。结果显示,油酸萃取发酵能够显著提高牛樟芝胞外多糖产量(236.42 mg/L)及抗氧化活性;利用简单醇沉就能够获得单一胞外多糖组分AC-2,其分子质量为23.07 kDa,主要由岩藻糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成,物质的量比为0.09∶1∶0.49∶0.27。此外,AC-2能够稳定通过胃肠液系统而不被消化降解并最终被肠道微生物利用;在人源粪便体外发酵过程中,AC-2显著降低肠道pH并提高短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)含量,表明AC-2能够有效改善肠道环境。综上,AC-2作为一种小分子胞外多糖,能够稳定通过胃肠液系统,促进肠道微生物合成SCFAs,具有调节肠道健康的潜在活性。

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大豆脂肪氧合酶的粗提取及其强化乳香风味的研究

高雨婷, 钱建瑛, 史劲松, 闫建国, 许正宏

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 90-96. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030445

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利用天然原料中的酶对黄油进行反应,增加黄油中挥发性风味物质的含量,以达到增强乳香风味的目的。从大豆中提取脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)粗酶,优化提取条件并对其酶学性质进行研究;以黄油为底物,用LOX粗酶进行反应,采用顶空固相微萃取-气质联用方法,结合感官评价,对酶解产物的挥发性成分进行分析、对风味进行评价,确定最适反应条件,并探究不同酶解时间和温度下产物的挥发性成分变化情况。结果表明,LOX粗酶提取的最佳条件为料液比1∶10(g∶mL),提取时间1 h;最佳酶促反应温度为40 ℃,反应pH为7.0;0.1 mol/L的Na⁺、K⁺和Mg²⁺对LOX粗酶有激活作用,添加2%的甲醇或二甲基亚砜可提高酶解反应效率。LOX粗酶和黄油反应的最适温度为40 ℃,反应时间1 h;黄油经LOX粗酶酶解后,挥发性风味成分由原来的40种增加到48种,其中对乳香贡献大的成分如己酸、辛酸、丁酸、2-壬酮、2-庚酮、δ-癸内酯、丁位己内酯等含量显著增加。采用大豆LOX粗酶酶解黄油后的产物奶香浓郁柔和、香气协调性好,可作为天然奶味香精在含乳制品中进行应用。

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热处理对驼乳、牛乳和山羊乳中氨基酸组成与含量的影响

明亮, 那琴, 吴晓云, 吉日木图

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 97-103. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029003

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为探究不同热处理条件对驼乳、牛乳和山羊乳中氨基酸组成的影响,该研究以新鲜驼乳、牛乳和山羊乳为原料,基于HPLC技术,检测低温长时巴氏杀菌(low temperature long time,LTLT)、高温短时杀菌(high temperature short time,HTST)和超高温瞬时灭菌(ultra high temperature,UHT)对3种畜乳中氨基酸组成和含量的影响。结果表明,通过HPLC可以很好地检测到3种乳中的17种氨基酸,且色谱峰形尖锐、无杂峰干扰。未处理组的聚类和主成分分析结果显示,相比牛乳,驼乳和山羊乳在氨基酸组成上更相近。对氨基酸组成的分析发现,未经处理和加热处理的驼乳、牛乳和山羊乳中氨基酸含量差异显著;未经处理的3种乳中必需氨基酸总量(essential amino acid,EAA)/氨基酸总量(total amino acid,TAA)和EAA/非必需氨基酸总量(non essential amino acid,NEAA)均达到了联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)理想蛋白相应指标,而加热处理对不同乳中EAA/TAA和EAA/NEAA具有不同的影响。UHT处理的牛乳和山羊乳中氨基酸的组成差异较大;而相比牛乳和山羊乳,3种热处理条件对驼乳中氨基酸含量的影响较低。同时,热处理会不同程度地增加3种乳中的Glu、Asp、Met和Cys的含量,进而增加乳香味、提高产品的风味。

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开菲尔胞外多糖理化性质及其抗氧化特性

王纯玮, 白英

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 104-110. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030493

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以开菲尔粒及开菲尔发酵乳为原料提取开菲尔胞外多糖,对其进行理化特性及抗氧化活性的研究。以胞外多糖提取率为指标,通过单因素及正交试验对胞外多糖的提取条件进行优化,并对所得胞外多糖进行扫描电镜、红外光谱、乳化性及抗氧化性等测定。结果表明,开菲尔粒中提取的胞外多糖的边缘为不规则的枝状结构,其上黏附有许多大小形状相似的球形结构,开菲尔发酵乳中提取的胞外多糖结构疏松,呈网状。不同原料提取的胞外多糖的红外光谱峰无明显差异。开菲尔粒中提取的胞外多糖的乳化活性及絮凝活性均优于开菲尔发酵乳中提取的胞外多糖。与开菲尔粒中提取的胞外多糖相比,开菲尔发酵乳中提取的胞外多糖表现出更好的抗氧化活性。由于2种来源的开菲尔胞外多糖在理化性质及抗氧化特性中表现出差异,并结合后期的结构测定,可以为2种来源胞外多糖构效关系的研究奠定理论基础。

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不同糖类和蛋白质浓度对核桃乳发酵及其感官特性的影响

斯梦, 孔祥珍, 张彩猛, 华欲飞

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 111-117. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030809

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为提高发酵核桃乳的酸度,研究了糖类和蛋白质浓度对核桃乳发酵特性的影响。比较测定了牛奶复原乳、豆乳、纯核桃乳的糖类组成及其发酵特性,结果表明,核桃乳中可发酵糖类总量很少,发酵核桃乳的酸度很低,因此需要外加碳源促进发酵。研究发现核桃乳体系中蔗糖比葡萄糖更利于产酸,进一步通过感官评价确定了蔗糖最佳添加量为7.0%(质量分数)。其次通过测定不同蛋白质含量(1.0%～3.0%,质量分数)下核桃乳的三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)-可溶性氮和缓冲能力,以及发酵核桃乳的pH、酸度和活菌数,发现核桃乳蛋白质含量同酸度以及缓冲能力均成正比例关系(R²>0.995)。以pH≤4.5,酸度≥30.0 °T为发酵终点,综合发酵特性、质构特性和感官评价,获得制备发酵核桃乳的适宜蛋白质质量分数为2.0%,制备的发酵核桃乳口味酸甜适中,组织状态均匀,有淡淡的核桃香气。

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无蔗糖乳酸菌口服液的制备及代谢产物的分析

张景燕, 王浩, 段治

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 118-124. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030910

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为满足市场上减肥人士和糖尿病患者对无蔗糖乳酸菌口服液的需求,该文通过优化培养基配方,得到一款无蔗糖乳酸菌口服液产品。通过对比4种益生元(低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊糖)、3种氮源(脱脂奶粉、浓缩乳清蛋白、牛骨胶原蛋白)对混合发酵菌剂生长和蔗糖含量的影响,选用20 g/L的低聚果糖作为碳源;选用8 g/L的牛骨胶原蛋白作为氮源。无蔗糖口服液产品中初始菌量达到6.40×10⁸CFU/mL,蔗糖含量低于5 g/L,其稳定性要优于市场上某含蔗糖产品。以无蔗糖口服液为研究对象,利用非靶向代谢组学技术对其有益成分进行了分析,无蔗糖口服液中含有机酸,氨基酸和许多活性物质,其中包括保持皮肤水分作用的神经酰胺,保肝类成分三萜类皂苷SA4,具有抗病毒、抗氧化和抗肿瘤功效的β-卟啉类衍生物等特殊有益成分。通过KEGG代谢通路分析发现,参与比较多的是谷氨酸,谷氨酰胺和精氨酸等氨基酸代谢通路。这些研究为无蔗糖乳酸菌口服液调节肠道菌群和提高人免疫力提供了理论支持。

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鲁氏毛霉与乳酸菌复配发酵对咖啡奶酪风味的影响

洪宾, 白如彬, 任慧玲, 姜珊珊, 乌日娜, 史海粟

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 125-132. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030734

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现有的咖啡发酵乳制品菌种单一,口感与风味较为局限。将我国传统腐乳发酵菌鲁氏毛霉与复合乳酸菌(保加利亚乳杆菌∶嗜热链球菌=1∶1)复配,制作一种新型的奶酪发酵剂,并将咖啡粉用于奶酪制作。确定了发酵剂的最优复配质量比为鲁氏毛霉∶复合乳酸菌=2∶1,然后通过单因素试验与响应面法确定奶酪的最佳工艺条件,并以复合乳酸菌发酵咖啡奶酪作为对照组,对咖啡奶酪产品开展品质评价。结果表明,试验组样品中丁酸和月桂酸的含量分别为(124.90±1.05)和(507.30±7.58) mg/100 g,是对照组的10倍;亚油酸含量为(0.90±0.07) mg/100 g,是对照组的8倍。试验所制备的咖啡奶酪产品能够满足人们对奶酪新品的需求。

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壳聚糖-抗菌肽抑菌膜的制备及其在再制干酪贮藏保鲜中的应用

董晶, 满都拉, 孙子羽, 董力源, 陈忠军

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 133-139. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031099

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为探究抗菌肽与壳聚糖复合膜复配对干酪的保鲜效果,选取壳聚糖和明胶2种天然材料进行复合。首先通过正交试验确定了壳聚糖复合膜的最优配方,然后添加抗菌肽制备抑菌膜,研究了其抑菌活性及机械性能,并将其对干酪进行包膜贮藏,考察其对干酪品质的影响。优化得到壳聚糖复合膜的最优配方为:壳聚糖1.25%、明胶1.75%、甘油0.3%。抑菌膜对白假丝酵母的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)为160 mg/mL。当添加抗菌肽(2×MIC)与复合膜复合时,抑菌膜的机械性能提高,且抑菌性能良好。在25 ℃贮藏期间,抑菌膜组相较于复合膜组水分下降较快,说明其隔水性较差。同时,2种膜处理组的L^*值均随时间的延长而降低;复合膜组的b^*值先增大后减小,而抑菌膜组先降低后缓慢增加。此外,2组干酪的硬度均有显著提高(P＜0.05),咀嚼性下降;在贮藏前期,2组干酪的弹性无显著性差异,贮藏7 d时抑菌膜组的弹性显著增加,抑菌膜组干酪的菌落总数和霉菌酵母数显著低于复合膜组(P＜0.05)。因此,抑菌膜能减缓贮藏期间干酪中菌落总数和霉菌、酵母菌总数的增加,抑制干酪中腐败菌的生长。

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负载肉桂醛的气体辅助静电纺丝纳米纤维制备及性质探究

刘松奇, 吴京京, 向慧, 安建辉, 周志, 邓伶俐

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 140-145. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032791

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利用气体辅助静电纺丝技术制备负载0%、0.1%、0.5%、1.0%(质量分数)肉桂醛的明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和热力学分析探究纳米纤维微观变化。通过机械性能,水蒸气透过率以及抗氧化、抗菌揭示宏观性质。结果表明,采用气体辅助静电纺丝技术可将天然高分子纳米纤维的产率提升至传统方式的10倍,给料速率从传统的1.0 mL/h提升至10.0 mL/h。肉桂醛/明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维直径随肉桂醛添加量的增加无显著性变化,纤维分布均匀。红外光谱分析表明,肉桂醛与蛋白通过氢键相互作用。负载肉桂醛的纳米纤维水蒸气透过率均显著低于明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维,说明负载疏水性的肉桂醛能抑制水分子透过纳米纤维膜。拉伸测试表明,肉桂醛的添加对纳米纤维的断裂伸长率有显著增加,但是对其拉伸强度和杨氏模量无显著影响。抗氧化能力评估发现,1.0%肉桂醛纳米纤维对Fe³⁺具有较强还原能力。通过抑菌圈法分析发现,肉桂醛/明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显抑制作用。

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细菌素CAMT2抗菌纳米纤维膜制备及其特性研究

李啟彬, 张雪梅, 刘颖, 房志家, 徐春厚

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 146-151. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030728

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该研究以解淀粉芽孢杆菌ZJHD3-06的细菌素CAMT2为抗菌活性成分,聚乙烯醇为包埋材料,采用静电纺丝技术制备CAMT2-聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)抗菌纳米纤维膜,并对制得纳米纤维膜的抑菌活性、释放效果、结构以及低温下对常见水产基质中单增李斯特菌的抑制效果进行评价。结果表明,载药量为80 mg/mL的CAMT2-PVA纳米纤维膜抑菌活性保留效果良好,第0.5~2天为突释阶段,第2天进入缓释阶段,第7天后趋于稳定。扫描电镜显示纤维表面光滑平整,无串珠等不规则现象,纤维直径为720 nm;傅立叶红外光谱结果表明,电纺过程PVA对细菌素CAMT2实现了有效的物理包埋;CAMT2-PVA纳米纤维膜在3种典型的水产基质中抑菌效果显著。由此表明,CAMT2-PVA具有良好的潜在应用价值。

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大豆蛋白纤维聚集体Pickering乳液提高β-胡萝卜素的包埋稳定性

吴子涵, 陈泽平, 刘震宇, 季扶云, 万世园, 郑志

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 152-159. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029352

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利用大豆蛋白纤维聚集体(soy protein isolate fibril, SPIF)制备Pickering乳液,并研究其对β-胡萝卜素的包埋稳定性。结果表明,大豆分离蛋白(soy protein isolated, SPI)经酸热处理可以生成含大量β-折叠结构的SPIF,其乳化活性可达到14.38 m²/g,乳化稳定性可达到88.72%,均显著高于SPI。利用SPIF剪切乳化制备Pickering乳液,发现NaCl浓度未超过600 mmol/L时,随着其浓度的增加,SPIF乳液界面蛋白吸附率增加,从而使Pickering乳液稳定性提高。同时,SPIF乳液对β-胡萝卜素的包埋率可达到98.79%。当NaCl浓度为600 mmol/L时,SPIF形成的Pickering乳液中β-胡萝卜素在贮藏第7天的保留率达到最大值81.46%,相比SPI乳液提高了13.24%。

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不同干燥方式下紫薯全粉的物性品质及花青素含量

樊小静, 任广跃, 段续, 曹伟伟, 李琳琳, 余祖艳

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 160-166. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029748

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采用热风干燥、热泵干燥、真空冷冻干燥和微波辅助真空冷冻干燥4种干燥方式制备紫薯全粉,研究了4种不同干燥方式对紫薯全粉持水力、堆积密度、冻融析水力、微观结构、花青素含量和细胞破损程度等指标的影响。结果表明,不同干燥方式对紫薯全粉的物性品质及花青素含量影响显著(P＜0.05)。真空冷冻干燥制备的紫薯全粉花青素含量(24.61 mg/100 g)、持水性(9.45 g/g)、冻融析水力(0.10 g/g)均优于其他3种干燥方式。其次是微波辅助真空冷冻干燥,紫薯全粉的花青素含量、持水性、冻融析水力分别为19.69 mg/100 g、9.00 g/g、0.25 g/g,其紫薯全粉的碘蓝值最小为2.74。热风干燥与热泵干燥制备的紫薯全粉色泽明亮但花青素含量低,所得的花青素含量分别为9.91和11.72 mg/100 g,仅为微波辅助真空冷冻的50%左右。扫描电镜结果表明,真空冷冻干燥与微波辅助真空冷冻干燥的紫薯全粉颗粒完整光滑。微波辅助真空冷冻干燥在制备块茎薯类全粉各方面表现仅次于真空冷冻干燥,研究为微波辅助真空冷冻干燥技术在块茎薯类全粉制备及其他农产品干燥领域的应用提供了参考。

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γ-聚谷氨酸对豌豆蛋白酸性环境下稳定性的影响

梁宸, 陈建洋, 谢新华, 忤心军, 张波波, 徐超, 艾志录

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 167-173. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029197

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该研究利用豌豆蛋白(pea protein isolate, PPI)与γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid, γ-PGA)静电作用形成可溶性复合物,改善PPI在酸性环境下的稳定性。通过浊度、Zeta电位、相图、微观结构对可溶性复合物形成的影响因素(pH、复合比例r、蛋白浓度)进行研究,以确定其形成条件,并对该条件下的蛋白溶解度、表面疏水性、乳化活性、乳化稳定性进行测定。结果表明,复合物的形成增大了体系的静电斥力,提高了PPI在酸性环境中的稳定性。在pH 4.5、高蛋白浓度(10.0 g/L)的条件下,质量复合比为1和2的体系形成了可溶性复合物,蛋白的溶解度和表面疏水性均显著增大(P<0.05),当质量复合比为1时,体系的乳化活性与乳化稳定性最好。

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杀青方法和冷冻超微粉碎处理对桑叶品质的影响

熊慧薇, 闵华, 幸胜平, 付晓记, 刘光宪, 李菁, 李朝智, 朱建航

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 174-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032652

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桑叶传统的食用方式包括制茶、泡水(煲汤)、清炒等,利用方式较单一且受到季节限制。为了有效利用桑叶特别是不可直接食用的桑叶,拓展和延长桑叶在食品加工和保健品加工业中的用途和生产周期,首先研究了微波和漂烫2种杀青方法对桑叶品质的影响。从感官实验、功能成分(粗多糖、总生物碱、总黄酮、脱氧野尻霉素、多酚、叶绿素)变化对桑叶杀青方法进行了比较。其次研究了桑叶粉制备、冷冻超微粉碎对桑叶粉理化性质(粒径、持水力、持油力、膨胀率和功能成分)的影响。结果显示,杀青方法显著影响桑叶的感官品质和功能成分。冷冻超微粉碎处理显著降低桑叶粉的粒径;提高桑叶粉膨胀率,降低桑叶粉的持水力;利于桑叶粉中的功能成分溶出。经过冷冻超微粉碎处理之后的桑叶粉颗粒细腻均匀、无颗粒感,可以作为膳食纤维、营养强化剂和着色剂按需添加在水、油、粉(米粉、面粉等)等介质中。

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羟丙基木薯淀粉对南极磷虾混合虾糜3D打印特性及凝胶特性的影响

刘莹, 傅宝尚, 姜鹏飞, 刘欣, 于波, 董秀萍, 尚珊, 祁立波

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 180-187. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032213

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为了提高南极磷虾糜的凝胶特性和产品品质,以未漂洗的南极磷虾和南美白对虾为原料,分别在混合虾糜体系中添加0%、0.5%、1%、2%、4%(质量分数)的羟丙基木薯淀粉,研究不同淀粉添加量对混合虾糜3D打印特性、凝胶强度、持水力、流变学性质、化学作用力、蛋白质二级结构及微观组织结构的影响。结果表明,所有羟丙基木薯淀粉添加量组别均可以显著提高混合虾糜的3D打印特性、弹性模量、凝胶持水力和不易流动水含量。淀粉添加量在0.5%时,虾糜凝胶强度和弹性比对照组显著增大(P<0.05),当添加量为2%和4%时,凝胶强度呈下降趋势。化学作用力结果表明,少量的淀粉能够促进混合虾糜凝胶体系疏水相互作用和二硫键的形成,诱导蛋白质二级结构α-螺旋向β-折叠结构转变。扫描电镜结果表明,添加0.5%的淀粉虾糜凝胶的网络结构更为致密,孔洞更均匀。综上,低添加量的羟丙基木薯淀粉能够提高南极磷虾混合虾糜的凝胶特性,研究结果可为提升南极磷虾糜及其制品的品质提供理论依据。

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圆苞车前子壳粉对鱼糜凝胶热稳定性的影响及机理研究

朱士臣, 陈小草, 郑佳妮, 李伟, 范文龙, 丁玉庭, 周绪霞

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 188-195. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029705

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为改善鱼糜凝胶的热稳定性,该文通过控制圆苞车前子壳粉(psyllium husk powder,PHP)添加量(0.25%、0.5%、0.75%和1%,质量分数),研究其对高温处理的冷冻鳕鱼鱼糜凝胶品质(质构、动态流变学特性、微观结构)的影响,并进一步通过差示扫描量热仪、低场核磁、拉曼光谱等分析手段,阐述圆苞车前子壳粉增强鱼糜凝胶热稳定性的机制。结果表明,疏水相互作用和二硫键是维持鱼糜凝胶热稳定性的主要作用力;随PHP添加量增加,鱼糜凝胶强度、硬度、持水性、储能模量和热变性温度均呈现先上升后下降趋势,且PHP添加量为0.5%时达到最大值,凝胶微观结构更为致密均一。拉曼图谱显示,添加PHP可以改变蛋白质二级结构,促使鱼糜蛋白的α-螺旋结构向β-折叠和无规则卷曲转变。水分分布结果显示,添加PHP能降低凝胶中水分自由度,促使自由水向不易流动水和结合水转变。综上所述,添加一定量的圆苞车前子壳粉(0%~0.5%)可以显著提高鱼糜凝胶热稳定性。该研究可为进一步提高鱼糜凝胶品质以及丰富鱼糜制品的加工品类提供参考。

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牡蛎抗氧化及降糖肽的结构特征及其体外模拟消化特性

张佩, 陈忠琴, 曹文红, 高加龙, 郑惠娜, 林海生, 章超桦, 秦小明

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 196-203. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032705

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表征了牡蛎抗氧化及降糖肽的结构特征,并探究了体外模拟胃肠消化对其抗氧化和降糖活性的影响,评估牡蛎肽在消化系统中的稳定性。以酶解法制备的牡蛎肽为原料,采用HPLC法分析其分子质量分布;利用氨基酸组成分析仪及高效液相串联质谱技术分析牡蛎抗氧化及降糖肽的结构特征;通过体外模拟消化模型研究胃肠消化前后牡蛎肽的短肽含量、氨基酸组成、抗氧化活性(DPPH自由基清除率)、降糖活性(α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率)。结果表明,牡蛎肽分子质量主要分布在2 kDa以下,富含必需氨基酸(46.94%)和疏水性氨基酸(47.68%);其富含支链氨基酸和脯氨酸,且靠近肽链N端位置,是抗氧化及降糖肽的典型结构模式,且其疏水性氨基酸高达43.22%,与氨基酸组成分析结果一致。牡蛎肽的短肽和游离氨基酸含量经胃肠消化后显著增加,而DPPH自由基清除率、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率显著降低,说明胃肠消化可能会通过降解牡蛎肽影响其消化稳定性,进而显著降低其抗氧化和降糖活性。该研究结果为进一步开展牡蛎肽消化吸收及稳态化保护研究提供了科学依据。

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鲐鱼蛋白肽的制备及其特性

马佳雯, 何璐瑶, 蔡金秀, 徐刘贝, 曹少谦, 戚向阳

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 204-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029039

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为研究鲐鱼蛋白肽的制备及其特性,以鲐鱼为原料,以DPPH自由基清除率为评价指标,优化蛋白肽酶解工艺,并对其相对分子质量分布、氨基酸组成、抗氧化活性和稳定性进行分析。结果表明,鲐鱼蛋白肽酶解最佳条件为:酸性蛋白酶添加量0.211 6%、底物质量分数10.65%、温度53.09 ℃和酶解时间5.14 h,此条件所得鲐鱼蛋白肽DPPH自由基清除率为62.23%。鲐鱼蛋白肽相对分子质量小于1 kDa的组分占总量的92.15%,该蛋白肽中具有给质子能力氨基酸和疏水性氨基酸含量分别为40.06%和35.33%,其清除·OH、ABTS阳离子自由基和DPPH自由基的IC₅₀值分别为3.77、14.14和8.91 mg/mL。通过稳定性研究发现,所得蛋白肽具有较高的酸、热稳定性;不同的金属离子对其活性影响不同,Zn²⁺影响最为显著;食用糖和食品防腐剂对其活性无显著影响;随着NaCl浓度上升,其活性显著下降;鲐鱼蛋白肽经胃肠模拟消化后仍能保持30.93%的活性。该研究可为鲐鱼高值化开发提供一定的理论依据。

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微生物强化对西式发酵萨拉米香肠理化指标与挥发性风味成分的影响

张亚琳, 陈福生

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 213-218. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031260

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以从萨拉米香肠和蓝纹奶酪中分别分离获得的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici,PL)、娄地青霉(Penicillum roqueforti,PR)和它们的混合物(PLR)分别强化发酵萨拉米香肠,以不强化微生物的为对照(CK)。比较分析了萨拉米香肠发酵过程中,理化指标和风味成分等的差异。结果表明,发酵结束时,强化PL、PR和PLR的萨拉米香肠中的亚硝酸盐含量和酸价均显著低于CK(P<0.05),pH值与CK相当;微生物强化后的萨拉米香肠中己醛、庚醇、2-戊基呋喃、乙酸己酯等挥发性风味物质的含量均显著高于CK(P<0.05),从而使强化微生物的萨拉米香肠具有更浓的发酵味、果香味和奶酪味;感官评价表明,PLR强化香肠的总体评分最高,PL和PR的感官也比CK的更好。上述结果表明,同时强化PL和PR可改善萨拉米香肠的品质。研究结果对我国发酵香肠的生产和改良有一定的参考价值。

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基于主成分分析花生蛋白对低盐香肠品质的影响

高浩源, 赵春波, 李苗云, 马阳阳, 赵莉君, 朱瑶迪, 赵改名

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 219-224. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028754

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为研究KCl替代部分食盐(NaCl)后,以及添加花生蛋白对低盐熏煮猪肉香肠品质的影响,在食盐添加量25 g(以原料肉1 kg计)的基础上,分别用KCl代替食盐0%、20%、30%、40%、50%(质量分数,下同),在每个替代量下在香肠中又添加了0%、4%、6%、8%的花生蛋白,探究它们对低盐猪肉熏煮香肠品质的影响。在实验考察范围内,KCl替代食盐量为30%~50%时,添加8%的花生蛋白可以显著提高香肠的出品率、保水率和红度,显著降低其亮度(P<0.05);在KCl替代食盐量为0%~50%时,添加4%~8%的花生蛋白能显著提高低盐熏煮香肠的黄度(P<0.05);在KCl替代食盐量为20%时,添加8%的花生蛋白对低盐熏煮香肠的硬度、弹性和咀嚼性具有显著性影响(P<0.05);在KCl替代食盐量为40%和50%时,添加6%的花生蛋白也能显著提高低盐熏煮猪肉香肠的硬度、咀嚼性和胶着性(P<0.05)。根据香肠质构指标的主成分分析结果,得出了关于KCl替代食盐香肠的品质综合评价模型方程,研究结果为低盐熏煮猪肉香肠的工业化生产提供参考。

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基于气相离子迁移谱技术分析不同干燥方式下兔肉腊肠挥发性风味物质的变化

于美娟, 蒋水艳, 娄爱华, 杨慧

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 225-231. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029521

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以九疑山兔肉为原料,采用自然干燥、热风干燥和热泵干燥3种干燥方式制作兔肉腊肠,以干燥时间为梯度,以质构、水分活度为检测指标,利用气相离子迁移谱(gas chromatography ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术分析不同干燥方式下兔肉腊肠挥发性风味物质变化,系统分析3种干燥方式对兔肉腊肠干燥特性和挥发性风味物质的影响。结果表明,3种干燥方式处理的兔肉腊肠水分活度值都明显下降,其中热泵干燥速度明显优于热风干燥和自然干燥;质构特性均随着干燥时间的延长而变化,其硬度、弹性和咀嚼性也随之递增,热风干燥与热泵干燥的质构特征没有显著差异,但明显区分于自然干燥;兔肉腊肠中共鉴定出33个挥发性成分, 醛类和醇类为最主要的挥发性风味物质,不同干燥方式含有相同挥发性有机物,区别仅在于含量不同;主成分分析显示,水分活度与质构特性总体呈现负相关;挥发性风味物质与水分活度呈现负相关。

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西兰花叶多酚-木薯淀粉/果胶复合膜对羊肉冷藏保鲜效果的影响

魏瑾雯, 孔祥颖, 张伟, 曹晖, 余群力, 韩玲

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 232-238. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029711

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为开发具有优良性能和保鲜效果的可食性复合膜,以木薯淀粉和果胶为成膜基材,西兰花叶多酚为保鲜剂,制备西兰花叶多酚-木薯淀粉/果胶复合基膜,研究了不同西兰花叶多酚添加量(1%、3%和5%)对薄膜性能和羊肉保鲜效果的影响。结果表明,与木薯淀粉/果胶复合基膜对比,当西兰花叶多酚添加量低于3%时,随着多酚量的增加,复合薄膜的厚度、密度、溶胀度、拉伸强度和不透明度均显著增大(P<0.05),断裂伸长率、水溶性和水蒸汽透过率显著减小(P<0.05)。将不同包装的羊肉于4 ℃条件下贮藏15 d,发现随着贮藏时间的延长,复合膜包裹组的感官评分始终优于聚乙烯袋包装组,且羊肉的pH、硫代巴比妥酸值和总挥发性盐基氮含量、菌落总数均显著低于(P<0.05)聚乙烯袋包装组,说明西兰花叶多酚-木薯淀粉/果胶复合膜对羊肉具有良好的保鲜效果,可延长羊肉的保质期。

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市售婴配粉美拉德反应产物含量及其储藏期间变化规律

魏妙宏, 宋博, 毕日秀, 张书文, 逄晓阳, 芦晶, 吕加平

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 239-246. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028402

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美拉德反应副产物影响人体健康,特别是婴幼儿,在母乳喂养不足的情况下,乳粉是婴幼儿主要的营养和能量来源,美拉德反应影响赖氨酸的吸收。该研究针对市场常见国内及进口婴幼儿产品,对产品中的糠氨酸(furosine)、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、乙二醛、丙酮醛、2,3-丁二酮、羧甲基赖氨酸(carboxymethyl lysine,CML)、羧乙基赖氨酸(carboxyethyl lysine,CEL)等美拉德反应副产物进行测定,对产品颜色褐变指数及荧光强度进行分析,综合评估各种婴配粉中美拉德反应各阶段的产物含量以及贮藏时间对其的影响。研究发现不同品牌婴配粉美拉德反应程度存在差异,这与生产的工艺条件和理化成分含量有一定关系,故应在优化产品工艺的同时,控制美拉德反应程度,降低潜在有害副产物的产生。此外,市售婴配粉在储藏过程中美拉德反应仍在进行,在储藏后期不同反应阶段副产物含量变化存在差异,建议购买生产日期新鲜的市售婴配粉,产品的质量与安全系数高。

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多重实时荧光串联PCR技术高通量检测生蚝中9种致病菌

麻春阳, 高世珏, 蒋丽婷, 杨础华, TANUSHREE B GUPTA, NIMA AZARAKHSH, 吴希阳

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 247-253. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031373

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大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、铜绿假单胞菌、产气荚膜梭菌、单增李斯特菌和创伤弧菌是贝类食品中常见的食源性致病菌。该文通过设计特异性引物,优化反应参数以建立多重实时荧光串联PCR(multiplexed tandem PCR,MT-PCR)方法,进一步评估方法的特异性和灵敏度,并用于检测生蚝样品。优化后的MT-PCR方法与常规qPCR具有相同定量能力,可同时检测上述9种致病菌。在对混合菌液的检测中,MT-PCR方法的检测灵敏度最低可达10² CFU/mL,且此法对其中6种致病菌的检测灵敏度高于qPCR。应用该技术检测人工染菌的生蚝样品,检测灵敏度为10²~10³CFU/g。该研究建立的MT-PCR方法可实现高通量、快速准确地检测生蚝中这9种常见的食源性致病菌,对保障食品安全和评估食源性致病菌污染风险具有重要意义。

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低场核磁共振波谱仪快速测定饮料酒中酒精度

许紫薇, 冯翠萍, 樊双喜, 张柏林, 赵宏飞, 刘一诺, 岳红卫, 吉鑫, 张松祥, 陆玮, 王道兵, 卜凡, 钟其顶

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 254-261. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030478

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基于低场台式核磁共振波谱仪,采用一维核磁共振氢谱(¹H nuclear magnetic resonance,¹H NMR)技术,建立了快速测定饮料酒(白酒、啤酒、葡萄酒和樱桃发酵酒)中酒精度的标曲法、内标法和外标法。方法检出限和定量限分别为0.08%和0.26%(体积分数)。在体积分数0.5%~80%时,标曲法、外标法和内标法的线性相关系数R²分别为0.996 1、0.996 1和0.999 5。3种方法的日内和日间精密度均小于5%。标曲法、外标法和内标法的加标回收率分别为88.1%~97.81%、84.61%~107.36%和81.83%~111.91%。可见此方法线性、重现性、回收率等均能达到准确定量的要求。该文所建立的¹H NMR法与GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中数字密度计法的测定结果误差±5%,满足方法可行性验证要求。相比国标法,样品无需复杂前处理、样品用量少(仅需500 μL)、测样时间短(<5 min)。相对于高场核磁共振波谱仪,低场台式核磁共振波谱仪体积小、重量轻、便于移动,适合饮料酒中酒精度的快速和规模化分析。

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基于超高效液相色谱-离子阱-静电场轨道阱质谱的代谢组学方法分析枸杞酒发酵前后酚类物质的变化

周婷, 田晓菊, 周桂珍, 徐佳敏, 王志新

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 262-268. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030506

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酚类物质作为枸杞重要的次生代谢产物,具有降血脂、降血糖、抗炎、抗癌、抗氧化等多种生理功能。为了解枸杞酒发酵前后酚类物质的变化情况,以宁杞1号枸杞干果为材料,采用超高效液相色谱-离子阱-静电场轨道阱质谱(ultra performance liquid chromatography-linear ion trap quadrupole-Orbitrap-mass-spectrometry,UPLC-LTQ-Orbitrap-MS),对枸杞汁及枸杞酒中的酚类物质进行分析,共鉴定出55种酚类物质,其中枸杞汁特有的6种,枸杞酒特有的3种,二者共有的物质46种。然后利用广泛靶向代谢组学技术对枸杞酒发酵前后酚类物质的变化进行了对比分析,结果发现,枸杞酒发酵前后存在较大的代谢物差异,共筛选出13种差异代谢物,其中包括8种酚酸类、2种黄酮类、2种酚酰胺衍生物及1种香豆素。最终确定了发酵前后枸杞酒中酚类代谢物的变化,研究拓展了对枸杞汁及枸杞酒中多酚类成分的基础研究,为枸杞的功能性食品开发提供理论依据。

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顶空-固相微萃取-气质联用法分析玫瑰醋挥发性风味物质及特征

张林祥, 张蕾, 秦子涵, 陈嘉慧, 邢利民, 朱军莉

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 269-275. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031133

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为比较多个产地玫瑰醋品质差异,该研究对6种玫瑰醋理化指标、感官特性和风味品质进行了测定分析。结果表明,6种玫瑰醋pH、酸度和氨基酸态氮含量无显著差异,而玫瑰醋样品M5还原糖含量显著高于其他组。感官分析发现,玫瑰醋产品在水果香、麸皮香、焦糖香及香气综合复杂性等属性具有显著性差异,其中样品间麸皮香差异最大。顶空-固相微萃取-气质联用分析显示,玫瑰醋产品中共鉴定出76个风味物质,包含较多的酯类、酸类和醛酮类成分,且杭嘉湖产玫瑰醋风味组分较多。通过气味阈值计算出7个气味活性值大于1的挥发性成分,分别为异戊醛、苯甲醛、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、3-乙酰基-2-丁酮、2,3-丁二酮、2-乙酰基呋喃,其中乙酸乙酯、3-乙酰基-2-丁酮和2,3-丁二酮被认为是玫瑰醋特征风味香气成分。正交偏最小二乘法判别分析及关键变量变异权重参数值表明,异戊醛、乙酸乙酯和乙酸异戊酯可能与不同产地玫瑰醋香气差异有关。

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改进pH示差法检测不同植物源性食品中花青素的方法

谭亮, 李玉林, 杲秀珍, 赵静, 王婷, 蒋桂娟, 王虹蕾, 王环

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 276-285. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032762

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以23种含花青素的植物源性食品为研究对象,首先对pH示差法进行改进:通过液相色谱-三重四级杆串联质谱法鉴别出不同植物源性食品中花青素种类和具体化学结构,并计算出混合花青素的平均摩尔质量;通过分光光度法测得混合花青素的平均摩尔消光系数。然后对pH示差法改进前后的检测结果进行差异比较分析。结果表明,提子和蓝莓中花青素的种类最多,蓝莓和黑玉米中花青素数量最多。不同植物源性食品的混合花青素的平均摩尔质量为449.2～784.8 g/mol,平均摩尔消光系数为17 807～37 150 L/(mol·cm)。当不同植物源性食品中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷低于所含总花青素物质的量分数的80%时,pH示差法改进前后的检测结果之间相比具有显著性差异(P<0.05)。该研究表明,对于矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量远低于其他花青素的植物源性食品而言,以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷计算总花青素含量必然造成很大误差。改进后的pH示差法检测花青素的结果更准确,直接利用已确定的针对不同植物源性食品中特有混合花青素的平均摩尔质量和平均摩尔消光系数即可求得总花青素,该法可为天然食用花青素的质量控制、开发利用与加工提供数据支撑。

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静态顶空-气相色谱串接飞行时间质谱法测定绿茶中5种禁用香精

马军, 郝莉花

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 286-291. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032523

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建立了静态顶空气进样-气相色谱串接飞行时间质谱同时快速检测绿茶中5种禁用香精成分(樟脑、胡薄荷酮、胡椒酚甲醚、桉油精和反式茴香脑)的方法,对市售23批次绿茶进行5种禁用香精筛查。绿茶经粉碎过筛后称量于顶空瓶中,在顶空进样器中加热平衡,进入气相色谱系统,以DB-624UI(30 m×0.25 mm,1.4 μm)色谱柱分离,飞行时间质谱测定,基质曲线外标法定量。结果表明,5种禁用香精成分在0.5～10 μg/kg范围内线性关系良好,线性相关系数(r²)为0.998~0.999;5种禁用香精的检出限分别为:樟脑0.3 μg/kg、胡薄荷酮0.3 μg/kg、胡椒酚甲醚0.1 μg/kg、桉油精0.2 μg/kg、反式茴香脑0.2 μg/kg,相对标准偏差为0.88%～3.36%。23批次绿茶及茉莉花茶中,桉油精检出7批次,胡椒酚甲醚和樟脑各检出1批次。该方法处理简单、快速,检测灵敏度高,可用于绿茶中5种禁用香精成分的检测。

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白酒工业副产物作为生物质资源的研究利用现状与前景

马彦超, 侯雅馨, 黄明泉, 叶宏, 郑杨, 吴继红, 孙宝国

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 292-306. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032650

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在粮食、能源短缺和碳减排要求的当前形势下,大力发展生物质资源成为广受关注的问题。白酒行业每年产生的大量食品工业副产物是一类具有巨大潜力的生物质资源,但当前仍然缺乏合理的回收利用模式。此外,关于可资源化的白酒工业副产物和转化技术的阶段性总结较少,这些副产物的来源和性质分析得也不够透彻,很难为深入研究和开发利用提供依据。该文详细介绍了白酒的酿造过程以及白酒酒糟、黄水、底锅水、酒尾、尾水等含有大量有机质副产物的来源和成分,以及当前研究利用现状,同时提出可以将这些副产物完整转化为资源和能源的一体化方案建议,并指出了今后的发展趋势与机遇,以期为加快白酒工业副产物的资源化进程,实现白酒行业良好的可持续发展和资源回收经济提供参考。

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酒用高粱的营养成分及其酿造性能研究进展

时伟, 郑红梅, 柴丽娟, 陆震鸣, 张晓娟, 许正宏

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 307-317. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032484

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酒用高粱作为白酒酿造的主要原料,它的营养成分和酿造性能直接影响白酒的产量和品质。酒用高粱中淀粉、脂质、蛋白质、单宁、香气物质等营养成分的含量直接影响白酒出酒率和酒体风格的形成。酒用高粱由于品种繁多、种植技术水平参差不齐等因素导营养成分含量差异较大,其中淀粉的总含量和支链淀粉所占比例是影响白酒品质的关键因素。此外,在酿酒生产中,高粱的吸水性、耐蒸煮性、糊化性等酿造性能是调控各种生产参数的重要参考依据,其主要的影响因素为高粱的破碎率和淀粉特性。文章概述了酒用高粱常用品种(系)的营养成分和酿造性能及其影响因素,探讨了提高酒用高粱酿造品质的方向和途径,对酒用高粱的研究和生产应用具有重要意义。

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CRISPR-Cas系统在细菌基因组编辑和代谢调控中的研究进展

肖雅丽, 张建华, 钟耀广

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 318-324. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030263

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CRISPR-Cas系统已迅速发展成为高效、精确、简便的多功能基因组编辑及代谢调控工具,并被成功应用于多种细菌。继最具代表性的II型CRISPR-cas9系统后,更简单高效的V型CRISPR-Cpf1系统被开发出来。对这两者不起作用的宿主菌,可考虑采用CRISPR-cas9n或内源I型CRISPR-Cas系统。此外,CRISPR-dcas9、CRISPR-ddCpf1及内源I型CRISPR-Cas系统可用于基因代谢调控。该文从CRISPR-Cas系统的结构、分类、作用机理、各类CRISPR-Cas系统介导的细菌基因组编辑和基因表达调控等方面进行综述,并对CRISPR技术的发展进行了展望。

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增稠剂促进酸奶凝胶的机理及应用研究进展

程欣玥, 孙小茜, 石静静, 曾小群, 吴振, 潘道东

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 325-332. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030214

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酸奶营养美味,深受消费者喜爱,但凝胶强度低一直是困扰酸奶行业发展的难题。添加增稠剂能提高食品的黏度、保持体系的相对稳定性,对酸奶的稠度、质地及口感具有显著的改善作用。了解增稠剂的凝胶机理及其对酸奶凝胶特性的影响,对研究酸奶结构的形成和稳定具有重要意义。该文介绍了酸奶中常见的增稠剂及其促进酸奶凝胶的作用机理,综述了增稠剂在改善酸奶品质中的应用,展望了酸奶增稠剂的发展方向,以期为提高酸奶凝胶特性提供理论参考。

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发酵动物性食品来源生物活性肽研究进展

胡峣峣, 肖珊, 王波, 蔡燕雪, 王际辉

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 333-340. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031772

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动物性食品来源的发酵食品具有独特的口感、风味和天然的益生功能,是生物活性肽的天然宝库,目前,已有大量生物活性肽从中分离鉴定出来,并通过实验验证了生理功能。文章综述了发酵动物性食品来源生物活性肽的分类、提取、分离纯化和结构分析方法,并阐述了各种方法在干腌火腿、奶酪等发酵动物性食品中的应用,以期为进一步挖掘目标生物活性肽提供参考。为了提高科研效率,一些生物信息学网址提供的软件和功能团模型可实现对肽段进行高效的虚拟筛选,结合分子对接和分子动力学模拟等新型生物信息学技术,阐明生物活性肽发挥功能活性的作用机制,文章深入分析生物活性肽肽段序列常用的生物信息学研究工具,并且探讨了发酵动物性食品中生物活性肽的形成机理,旨在为进一步研究发酵动物性食品的加工过程对其生物活性肽的活性和含量的影响提供参考。

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鱼明胶改性技术及其产品在食品包装中应用研究进展

巫丽君, 黄邵丰, 周涛, 丁嘉悦, 叶芳婧, 陈玉峰, 周绪霞, 贾世亮

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 341-348. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031116

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鱼明胶是从鱼皮、鱼骨、鱼鳞等鱼类组织中提取出的一种生物高聚物,具有良好的生物相容性和独特的溶胶-凝胶可逆转变特性,是新型食品包装材料的重要原料来源之一,并已逐步在生物医药、食品工业等领域发挥重要作用。与传统的石油基包装材料相比,鱼明胶具有来源丰富、易交联改性、无宗教限制、安全性高等特性,但不同的提取方法、鱼种来源和处理方式对鱼明胶特性影响较大,且天然明胶存在凝胶强度、流变性差等局限性,通常需要通过酸、天然物质、酶等物质的联合改性对其成膜特性进行改善。该文综述了不同来源的鱼明胶特点、改性方法及其在食品包装领域的研究现状,以期为新型食品包装材料的发展提供理论依据。

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辩证思维视角下的《微生物学》“思政导课”教学新思路探索

张宏扬, 张宏宇, 阮海华, 吴子健, 王素英

食品与发酵工业. 2022, 48(21): 349-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032300

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《微生物学》是现代生物技术的基础性学科,旨在夯实学生的专业知识基础和专业技术水平,培养提升学生科学素养和思辨能力的育人功能。区别于以往的《微生物学》课程思政建设模式,该文以辩证思维视角出发,从明确思政教学目标、创新思政教学方法、优化思政教学内容3个角度探索以《微生物学》为代表的理工类课程“思政导课”新思路,并通过“思政导课”的对比优势、引入案例、实施策略等多角度的详细阐述来论证其理论和现实可行性,为进一步引导学生培养严谨的科学思维和态度、持续巩固和提升“三全育人”效果提供良好的教学模式。

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