食品与发酵工业

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朱彦凯, 刘铁重, 伍法清, 吴鹤云, 谢希贤

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031557

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肌苷是一种具有重要生理功能的嘌呤核苷,被广泛应用在医药和食品领域。为构建肌苷工程菌株,该研究对阻断肌苷降解途径的大肠杆菌INO1-1进行了系统的代谢工程改造。结果显示,引入解淀粉芽孢杆菌的嘌呤操纵子和枯草芽孢杆菌来源的purF_bsu^{D293V, K316Q, S400W}突变基因,增强了肌苷合成途径,肌苷产量达到308.3 mg/L;将自身purA基因替换为枯草芽孢杆菌来源的purA_bsu^P242N突变基因,弱化了腺苷合成支路,使肌苷产量提升至1 412.5 mg/L;敲除purR基因及引入prs_eco^D128A突变基因,增强了前体物5-磷酸核糖-1-焦磷酸的供应,使肌苷产量提升至3.1 g/L;引入解淀粉芽孢杆菌的pbuE基因以促进肌苷外排,又敲除nupC基因以减弱肌苷吸收,使肌苷产量提升至5.0 g/L;最终菌株INO4-5经5 L发酵罐发酵48 h,肌苷产量达到20.2 g/L,糖酸转化率和生产强度分别为0.12 g/g葡萄糖和0.42 g/(L·h)。该研究从头构建了一株可稳定高效合成肌苷的工程菌株,为肌苷的发酵法生产提供了新的参考。

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合成5-氨基乙酰丙酸谷氨酸棒杆菌的代谢工程构建

李宇虹, 李贵荣, 杨文君, 孟燕, 王浚哲, 张成林

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 8-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031426

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作为高附加值氨基酸衍生物,5-氨基乙酰丙酸具有重要的生理活性,被广泛应用于医药、农业和畜牧业。为强化5-氨基乙酰丙酸的合成,该研究以前期构建的谷氨酸棒杆菌AL6为出发菌株,首先过表达异柠檬酸脱氢酶编码基因icd强化α-酮戊二酸合成;然后利用弱启动子控制α-酮戊二酸脱氢酶以弱化α-酮戊二酸降解,菌株AL8的5-氨基乙酰丙酸产量达到1.92 g/L。利用动态调控策略调节5-氨基乙酰丙酸的降解,有效降低了副产物胆色素原和血红素的生成。在此基础上证明了谷氨酸棒杆菌苏氨酸输出蛋白ThrE具有输出5-氨基乙酰丙酸的功能,但大肠杆菌苏氨酸输出蛋白RhtA效果更佳,采用基因组整合过表达rhtA的方式效果最好,所构建菌株AL12的5-氨基乙酰丙酸产量为2.69 g/L。该研究可为提升5-氨基乙酰丙酸的发酵合成效率提供参考。

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酿酒酵母过表达Ehrlich途径基因高效合成色醇

孙井震, 何玙冰, 杨卫华, 杨艳坤, 刘秀霞, 刘春立, 詹锦铃, 李业, 白仲虎

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 16-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031377

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色醇(indole-3-ethanol,IET)正在日益成为重要的医药和化工合成的中间体,但是其合成目前还是以化学合成为主。该文通过对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Ehrlich途径相关基因的研究,利用不同基因的组合,通过生物生产IET来解决化学合成不环保、成本高的问题。该研究对涉及色氨酸代谢到IET的代谢途径中相关的13个基因根据中间产物吲哚丙酮酸和吲哚乙醛的代谢过程进行了分步骤的过表达,运用高效液相色谱对发酵液进行产物的检测,同时检测竞争途径副产物对羟基苯乙醇和苯乙醇的变化,探索出了最适合的利于IET生物生产的基因组合,并探究出了该过程的主要限速步骤,使IET在添加5 mmol/L色氨酸情况下得到了1.09 mmol/L的产量。

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改善口臭的乳杆菌筛选及口腔益生特性评价

蒋震涛, 单宝坤, 张秋香, 唐鑫, 毛丙永, 崔树茂, 赵建新, 张灏, 陈卫

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 24-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031204

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筛选到能够有效改善口臭并且具有良好口腔益生特性的口腔益生菌。通过抑制H₂S和挥发性硫化物的产生、降低产硫化物基因的表达量、抑制生物膜形成量等指标对乳杆菌进行筛选评估。评价2株有效的乳杆菌(植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215)产H₂O₂的能力、自聚能力以及与具核梭杆菌的共聚能力。结果表明,植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215均能显著降低具核梭杆菌的挥发性硫化物(volatile sulfur compounds, VSCs)的产生量、生物膜形成量及生长,效果显著优于唾液链球菌K12,并且有良好的自聚、共聚的能力。经过口腔益生特性评价,植物乳杆菌CCFM1214和唾液乳杆菌CCFM1215均有作为改善口臭的口腔益生菌的应用潜力。

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乳酸菌发酵对脱溶菌酶蛋清凝胶性质与风味物质的影响

陈杰, 常翠华, 李俊华, 苏宇杰, 顾璐萍, 杨严俊

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 30-36. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031050

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该文旨在解决提取溶菌酶后剩下的脱溶菌酶蛋清(lysozyme-free egg white, LFEW)的高附加利用问题,通过测定脱糖率、质构、保水性、色差、风味物质等指标,探究了不同发酵剂(植物乳杆菌LP90、嗜热链球菌ST81、保加利亚乳杆菌LB42)对LFEW的脱糖、脱腥效果及凝胶性质的影响。研究结果表明,脱除溶菌酶有利于提高乳酸菌发酵蛋清的脱糖率,经过发酵处理后蛋清凝胶的硬度显著降低,弹性显著提高,色泽更加洁白。植物乳杆菌发酵脱腥效果最佳,制得蛋白干洁白Q弹、风味较佳。气质联用(gas chromatograohy-mass spectrometry, GC-MS)鉴定结果显示,经植物乳杆菌发酵后制备的LFEW蛋白干中芳香族物质下降了24.37%,而醇类与醛类物质增加了10.29%和10.89%,主要为苯甲醛、壬醛和辛醛。该研究为脱溶菌酶蛋清液的开发利用提供了新方向。

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柠檬醛纳米乳的制备及其对砂糖桔保鲜效果的研究

刘敏, 曹思源, 何悦, 吴习宇, 任丹, 徐丹

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 37-45. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029569

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为延长精油的释放时间,增强其保鲜效果,该研究采用高压微射流技术制备柠檬醛纳米乳(citral nanoemulsion,C-NE),并考察其对砂糖桔贮藏品质的影响。以海藻酸钠为水相,柠檬醛和玉米油为油相,制得了粒径小于200 nm且可稳定分散的纳米乳。当柠檬醛含量为0.3%(质量分数)时,乳液粒径为130 nm,多分散性指数<0.3,Zeta电位为-50 mV。采用柠檬醛含量为0.1%、0.3%和0.5%(质量分数)的纳米乳分别对砂糖桔进行浸泡处理,并以未处理组(blank group,BG)、海藻酸钠处理组(sodium alginate,SA)和0.3%柠檬醛溶液处理组(0.3% citral,0.3%C)为对照,监测果实贮藏期间腐烂率、呼吸速率、失重率、硬度、营养物质含量、果皮中丙二醛含量以及抗氧化酶活性等指标的变化,以考察纳米乳处理对砂糖桔的保鲜效果。结果表明,与BG组和SA组相比,柠檬醛纳米乳处理可显著抑制果实的呼吸,降低其失重率,从而减少腐烂。其中,0.3%C-NE组在14 d贮藏期内果实的腐烂率均为0。同时,纳米乳处理有助于保持果实中的抗坏血酸含量,减少丙二醛的积累,且0.3%C-NE组在贮藏后期相较于其他组具有较高的抗氧化酶活性。研究证明,柠檬醛质量分数为0.3%的纳米乳可较好地发挥抑菌保鲜的作用,降低果实的呼吸强度并提高其抵御病原菌入侵的能力,从而显著抑制果实腐烂,在采后果实的贮藏保鲜中具有良好的应用潜力。

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大闸蟹下脚料加工水解蛋白粉研究

吴洁茹, 任俊龙, 何斌国, 林俊宇, 俞泠音, 唐雪, 徐钢春, 陆乃彦

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 46-51. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033422

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大闸蟹下脚料为加工大闸蟹产品(如香辣蟹、蟹黄酱等)所产生的余料,其中以蟹腿为主,不仅含有大量蛋白质,且含有丰富的微量元素和矿物质。若当作废料投放到环境中易腐败变质,会产生一列环境问题。该文以大闸蟹腿为原料,通过筛选不同酶以及优化不同酶解条件,确定最佳水解工艺,最后冷冻干燥得到水解蛋白粉。研究结果显示,碱性蛋白酶水解效果最好,最适酶解条件为温度50 ℃,pH=7,料液比18∶100(g∶mL),加酶量1 500 U/g,酶解时间3.5 h。水解蛋白粉的氨基酸含量为66.85 g/100g,呈味氨基酸高达26.15 g/100g,分子质量<1 000 Da的肽段占比89.61%。上述结果表明,制得的水解蛋白粉富含人体必需氨基酸和小分子多肽,易于吸收,营养价值较高。

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不同热加工方式对华贵栉孔扇贝蛋白与多糖结构及消化特性的影响

蔡君婷, 曹文红, 陈忠琴, 高加龙, 郑惠娜, 林海生, 秦小明

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 52-60. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032663

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为探究热加工处理对华贵栉孔扇贝蛋白、多糖结构与消化特性的具体影响规律,该研究对华贵栉孔扇贝进行蒸制(100 ℃,5 min)、油炸(150 ℃,2 min)及烤制(200 ℃,10 min)3种热加工处理,采用红外光谱、扫描电镜和体外模拟消化法,比较分析热加工前后扇贝蛋白与多糖的含量、结构及体外消化特性变化。结果表明,热加工处理导致扇贝的盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量显著降低(P ＜0.05),且使碱溶性多糖含量显著增加(P＜0.05),蒸制和油炸处理显著降低水溶性多糖含量(P＜0.05),而烤制热加工使其显著提高23.27% (P<0.05);热加工处理对扇贝多糖的化学键无显著影响,但会改变扇贝蛋白质的二级结构,并导致其微观结构由平整转换成多孔状;体外模拟消化实验结果发现蒸制与烤制热加工均显著提高蛋白质的体外消化率,对扇贝多糖的消化吸收无显著影响(P＞0.05)。以上实验结果表明,热加工能改变扇贝多糖与蛋白结构,蒸制处理更有利于扇贝蛋白与多糖的消化。研究结果可为华贵栉孔扇贝合理热加工提供参考依据。

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古生菌来源耐热肌氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质

尹正安, 辛瑜, 时祎, 顾正华, 石贵阳, 张梁

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 61-68. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031354

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由于目前大部分肌氨酸氧化酶(sacrosine oxidase, SOX)热稳定性差、失活机理研究不深入,使其在医疗和食品工业等领域的实际应用中受限。该研究通过筛选与挖掘一种热稳定性优异的肌氨酸氧化酶,以达到拓宽其应用前景与应用潜力的目的。根据预测,将来源于古生菌Archaea HR32中肌氨酸氧化酶在Bacillus subtilis WB600中异源表达,并对其酶学性质进行考察。重组蛋白rSOX大小约为42 kDa,二级结构由35.0% α-螺旋、11.1% β-折叠、23.3% β-转角及31.6%无规则卷曲组成,T_m和ΔH为92.13 ℃和1 070 kJ/mol。以肌氨酸为底物时,最适pH为8.0,最适温度为70 ℃,80 ℃下半衰期为12 h,K_m、k_cat和k_cat/K_m分别为1.17 mmol/L、74.59 min^-1、63.78 L/(mmol· min)。常见有机溶剂对rSOX活性影响不大,金属离子则对rSOX有不同程度的促进或抑制作用。另外,rSOX还可催化降解其他多种N-甲基类化合物,且对N-甲基-L-型底物有明显的手性选择性。综上,该研究获得了一种来源于古生菌的新型耐热肌氨酸氧化酶,相关酶学性质实验为研究该酶对N-甲基类化合物的降解奠定理论基础,进而提升该类酶的应用潜力。

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脱脂牛乳体系中美拉德反应产物对乳酸菌的增殖作用

李义恒, 吴世芳, 杨晓丽, 朱妍丽, 王莹, 郭兆斌, 张卫兵, 文鹏程

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 69-76. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030948

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为探究脱脂牛乳体系(skim milk system,SMS)中美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)对乳酸菌体外增殖的影响。以脱脂牛乳为原料,通过单因素和响应面试验优化SMS-MRPs的制备工艺条件,研究不同浓度的SMS-MRPs对副干酪乳杆菌L9、鼠李糖乳杆菌G5、罗伊氏乳杆菌G8和嗜热链球菌Q2这4株乳酸菌生长曲线、活菌数、菌体干重和产酸能力的影响。结果表明,当葡萄糖质量浓度60.0 g/L、反应时间120 min、反应温度95 ℃时,SMS-MRPs积累最多。SMS-MRPs质量浓度为15.0 g/L时,4株菌的OD₆₅₀峰值较对照组均显著提高(P＜0.05),副干酪乳杆菌L9的活菌数为1.076×10⁹ CFU/mL;鼠李糖乳杆菌G5的活菌数为1.240×10⁹ CFU/mL;罗伊氏乳杆菌G8的活菌数为1.313×10⁹ CFU/mL;嗜热链球菌Q2的活菌数为1.386×10⁹ CFU/mL。此外,SMS-MRPs处理组的菌体干重显著大于对照组(P＜0.05),SMS-MRPs可极显著提升嗜热链球菌Q2的产酸能力(P＜0.01)。SMS-MRPs有良好的增菌效果,该研究为进一步揭示SMS-MRPs对肠道微生物的影响提供了理论依据。

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发菜盐胁迫响应基因蔗糖合成酶S1的克隆及原核表达

李永宁, 陈雪峰, 刘欢, 孟广燕, 王科堂

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 77-83. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031449

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利用高通量转录组测序(RNA-Seq)技术对不同盐浓度胁迫下的发菜样本比对分析,从发菜盐胁迫差异表达基因中筛选蔗糖合成酶S1基因,以发菜基因组为模板,克隆蔗糖合成酶S1基因完整片段并进行生物信息学分析,将目的基因导入大肠杆菌初步表达,以此进一步优化目的蛋白表达条件。该研究通过设计特异性引物成功克隆出片段大小为2 409 bp的蔗糖合成酶S1基因。生物信息学分析表明,蔗糖合成酶S1蛋白平均分子质量为92.85 kDa,为亲水性蛋白且保守性高,理论等电点为5.52,不含跨膜区。该蛋白氨基酸序列中含有37个Ser磷酸化位点、13个Thr磷酸化位点、8个Tyr磷酸化位点,其二级结构主要为α螺旋和随机卷曲。纯化回收体外扩增得到的目的基因,连接质粒pETsumo,构建表达载体pETsumo-S1,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中表达,获得预期大小的外源蛋白。优化表达条件可知当菌液OD₆₀₀值达到0.8时添加终浓度为0.05 mmol/L的诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG),37 ℃、200 r/min条件下诱导6 h目的蛋白表达量最高。研究结果丰富了发菜盐胁迫响应基因的研究,为发菜基因簇、基因调控位点等研究奠定基础,对于从分子层面阐明发菜响应盐胁迫的调控机制具有重要意义。

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虎奶菇菌核的平板培养及形成机制研究

周俊, 张卓敏, 吴巳芸, 陈磊, 丁重阳

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 84-90. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031309

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虎奶菇菌核含有大量的超支化β-葡聚糖和糖蛋白等活性成分,具有抗肿瘤,提高免疫力等多种功能,但仅靠袋料栽培存在周期长、效率低、成本高等问题。该文探究了平板培养过程中温度和pH对虎奶菇菌核形成的影响,发现在菌丝长满PDA平板后生成菌核的最适温度为25 ℃,最适pH值为5,经过30 d培养可获得菌核。研究发现,菌核中过氧化氢浓度显著低于菌丝,但过氧化氢酶活力则显著高于菌丝。培养基中适当浓度的过氧化氢可通过引发胞内的氧化应激而促进菌核的形成,但抗坏血酸则可消除胞内的氧化应激而抑制菌核的形成。实时荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)试验表明,菌核的形成过程与过氧化氢酶、细胞壁合成和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)均有一定关系。因此,温度、pH和氧化还原环境等外界条件的变化会引起菌丝细胞内活性氧浓度的升高,当升高至一定量时,胞内产生氧化应激,进而触发菌丝细胞的分化和菌核的形成。

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不同部位牛肉肌原纤维蛋白乳化特性研究

何悦珊, 马长明, 师瑞, 赵改名, 祝超智, 原晓喻, 余小领

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 91-96. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029306

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该文以肉品加工中常用的牛霖肉、牛肩颈肉和牛腩肉为研究对象,通过测定不同部位牛肉肌原纤维蛋白的蛋白质量浓度,乳化稳定性、乳化活性、化学作用力、蛋白二级结构,牛肉乳化能力等指标的变化规律,研究不同部位牛肉肌原纤维蛋白的乳化特性,为乳化牛肉糜类制品的原料选择提供一定的理论依据。结果表明,3个取样部位肌原纤维蛋白的蛋白质量浓度由高到低依次为牛肩颈肉、牛腩肉、牛霖肉(P＜0.05);在蛋白质量浓度相同的条件下,牛肩颈肉肌原纤维蛋白的乳化稳定性和乳化活性最高(P＜0.05),肌原纤维蛋白的乳化稳定性和乳化活性呈显著正相关(P＜0.05);肌原纤维蛋白氢键含量由高到低依次为牛肩颈肉、牛腩肉、牛霖肉(P＜0.05);肌原纤维蛋白离子键含量,疏水作用力含量、二硫键含量由高到低均为牛腩肉、牛肩颈肉、牛霖肉(P＜0.05);乳化活性与化学作用力呈显著负相关(P＜0.05)。3个部位蛋白二级结构差异较为明显,其中牛肩颈肉中肌原纤维蛋白的无规则卷曲和α-螺旋结构比例相近,且含有极低的β-转角结构;牛霖肉中肌原纤维蛋白只有α-螺旋结构;牛腩肉中肌原纤维蛋白的α-螺旋结构含量低于牛霖肉,β-转角结构含量高于牛肩颈肉。牛霖肉和牛肩颈肉匀浆物乳化能力差异不显著,但均显著高于牛腩肉(P＜0.05)。综合所有指标,牛肩颈肉和牛霖肉比较适合进行乳化肉糜类制品的加工。但牛肩颈肉由于筋膜较多,导致生产工艺较为复杂,在该文研究的范围内,牛霖肉更适合进行乳化肉糜类制品的生产。

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加热时长和糖含量对咖啡果皮酱品质的影响

张坤, 刘小刚, 李慧永, 李荣梅, 杨启良

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 97-104. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029277

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咖啡果皮中含有大量生物活性物质,为减少资源浪费和促进咖啡果皮渣回收利用,该研究以咖啡果皮为主要原料,采用不同加热时间(10、20、30 min)和初始糖含量(66.67%、50.00%、33.33%,质量分数)完全组合的9种果酱工艺,考察不同果酱工艺对咖啡果皮酱的理化性质、生物活性物质含量、抗氧化活性及贮存稳定性的影响。结果表明,加热时间为10 min的果酱能够较好地保留生物活性物质,3种果酱平均花色苷含量为56.52 mg/100g、绿原酸含量为77.22 mg/100g、咖啡因含量为6.58 mg/100g、总黄酮含量为1.79 mg/100g、总多酚含量为119.89 mg/100g,抗氧化活性为842.03 μmol TE/100g;贮存试验表明,低温贮存能够有效保留咖啡果皮酱中的生物活性物质。在低温和常温环境下,加热时间为30 min的果酱在贮存中更加稳定,平均总多酚含量下降14.42%、花色苷含量下降56.19%、绿原酸含量下降4.53%、抗氧化活性下降7.82%;低糖含量咖啡果皮酱在贮存中更能保留果皮中的生物活性物质,高糖含量咖啡果皮酱在贮存中更能保留抗氧化活性。综合考虑果酱品质和贮存稳定性,加热时长20 min和初始糖含量50%的工艺为最佳。

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2,4-二氯苯氧乙酸与盐胁迫联合提高小球藻的产脂量

王依霖, 莫创荣, 许雪棠, 黄丽珍, 谭顺, 陆祖逸, 王露洁, 庞瑞林

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 105-110. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031174

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研究了植物激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)与盐胁迫联合培养对小球藻(Chlorella vulgaris)生长、产脂的影响,并进一步分析了小球藻的生理生化指标及脂肪酸成分的变化。结果表明,在2,4-D与盐胁迫的联合处理下,小球藻的生物量与之单独盐胁迫条件下相比最高可提高55.45%,油脂含量也进一步提高了10.47%,所得最大油脂生产力比单独盐胁迫时高出65.8%。在10 g/L NaCl与2 mg/L 2,4-D的培养条件下,随培养时间增加,小球藻的叶绿素a、类胡萝卜素以及可溶性蛋白含量上升,碳水化合物含量呈先下降后上升的趋势,饱和脂肪酸含量也达到了37.79%。试验通过植物激素与盐胁迫联合的方式实现了小球藻快速生长与高效率积累油脂相结合,为规模化生产生物燃料奠定了基础。

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不同加工方法对驼肉品质的影响

吴丹丹, 何静, 吉日木图

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 111-116. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029905

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为研究不同加工方法对驼肉品质及其所含有害物质的影响,该研究以3~5岁龄阿拉善双峰驼后腿肉为研究对象,对其进行蒸制、煮制、煎制和微波加热处理后测定食用品质营养品质及有害物质指标,并对食用品质和营养品质进行相关性分析。结果表明,在食用品质方面:蒸制、煮制处理后驼肉制品pH值显著高于其他组(P＜0.05);加工处理后剪切力无显著差异(P＞0.05);4种加工处理驼肉制品的L^*值存在显著差异(P＜0.05)。在营养品质方面:蒸制处理的水分含量(57.45%)、蛋白质含量(39.50 g/100g)、总氨基酸含量(36.90%)、必需氨基酸含量(15.17%)、饱和脂肪酸含量(49.67%)均较高、脂肪含量较低(2.90 g/100g)。在有害物质方面:煎制加热处理后亚硝酸盐残留量最高(18.31 mg/kg),并且检测到苯并(a)芘含量为0.136 mg/g。相关性分析显示,食用品质与营养品质指标之间存在一定的显著相关性。研究表明,蒸制和煮制是较适宜的具有健康品质的热加工方式,可以更好地保存驼肉营养价值,降低致癌风险。

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不同食品乳化剂不稳定性现象及发生机理探究

黄培文, 陈林

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 117-123. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029370

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该文通过测定不同样品浓度、离子强度、温度对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)、酪蛋白酸钠(sodium caseinate,SC)、蔗糖酯(sugar esters,SE)制备乳液的平均粒径、乳析率、微观结构的影响,评估了这3种食品级乳化剂的乳化性能。结果表明,SPI为20 g/L、SC为12 g/L、SE为2.0 g/L时均可以制备粒径细小且稳定的乳液,平均粒径d4,3分别为(0.724±0.238)、(0.451±0.003)、(0.541±0.003) μm。在乳化过程中,当乳化剂不足以覆盖油/水界面时,不同乳化剂制备的乳液发生的不稳定机制也不同:SC、SE乳液仅发生了聚结,而SPI乳液可能由于不溶性蛋白颗粒存在导致发生桥联絮凝;向SPI、SC、SE乳液中添加NaCl后,通过激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)可以观察到絮凝体的存在,但是激光粒度分析仪无法测定出SC、SE乳液絮凝体的大小,表明NaCl对液滴的静电屏蔽作用使SC、SE乳液产生比较弱的絮凝,这种絮凝体容易受外界作用力而分散开来;SPI乳液中NaCl浓度为0.15 mol/L时,90 ℃水浴加热会导致SPI构象变化并且球蛋白在油水界面缓慢展开,使更多的疏水基团暴露发生疏水相互作用,导致絮凝加剧,表明SPI在环境压力下对抗聚结的稳定性好。

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激光微孔保鲜袋包装对采后荔枝果实的保鲜效应

蒋璇靓, 王南, 陈洪彬, 刘誉隆, 吴一晶, 郭凤仙, 郑宗平

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 124-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033155

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为研究激光微孔保鲜袋包装处理对采后常温贮藏荔枝果实的保鲜效果,以“岵山晚荔”品种荔枝为试材,对采后荔枝果实进行普通聚乙烯(polyethylene,PE)薄膜袋(对照组)和激光微孔保鲜袋包装处理,而后置于(25±1) ℃、相对湿度85%~90%的恒温箱中,定期测定荔枝果实的品质指标。结果表明,与PE包装相比,激光微孔保鲜袋包装能延缓荔枝果皮褐变指数和果实感病指数的上升,保持较高的商品率,抑制采后荔枝果实呼吸强度、失重率和果皮细胞膜透性的增加,减少可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和维生素C等营养物质含量的下降,维持荔枝果实良好的外观色泽。采用激光微孔保鲜袋包装的荔枝果实采后贮藏品质显著优于普通PE薄膜袋包装,研究结果可为荔枝采后常温贮藏保鲜提供便捷的处理方法。

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乳杆菌发酵对生姜副产物蒸馏液活性成分及抗氧化活性的影响

朱倩, 杨松, 伍玉菡, 郭家刚, 杜京京, 江舰

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 131-138. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031170

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采用提取精油后的生姜副产物蒸馏液为原料,对比分析植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lp)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus,La)发酵生姜蒸馏液过程中发酵特性(pH、总酸)、总酚、总黄酮、姜辣素类化合物及抗氧化活性的变化规律。结果表明,两种乳杆菌在生姜蒸馏液中均表现出良好的生长状况,且Lp的发酵性能更佳,发酵24 h总酸含量达到2.89 g/kg。Lp和La发酵液中总酚、总黄酮、6-姜酚含量均呈现先降低后升高的趋势,且发酵结束时含量均显著低于初始含量,姜酮含量无显著性变化。发酵过程中,除ABTS阳离子自由基清除率降低外,Lp、La发酵液的抗氧化活性(DPPH自由基清除率、羟自由基清除率、亚硝基清除率、还原力和总抗氧化能力)均呈现上升的趋势。相关性分析结果表明,抗氧化活性与6-姜酚、8-姜酚、6-姜烯酚、总酚、总黄酮含量的变化显著相关(P<0.05)。实验结果表明,这两种乳杆菌发酵可以有效利用生姜蒸馏液中的营养物质并显著提高其抗氧化活性,其中植物乳杆菌发酵效果更好。

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黄金茶绿茶风味轮及滋味分类模型的构建

欧阳建, 黄纯勇, 李适, 李娟, 彭忠, 欧行畅, 王英姿, 刘洋, 刘仲华, 黄建安

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 139-146. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033096

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为探究以黄金茶理化成分对滋味类型判别的可靠性,对52个湖南湘西州黄金茶绿茶进行了感官审评和理化成分检测,并构建了黄金茶绿茶风味轮和滋味类型贝叶斯(Bayes)预测模型。结果表明,感官审评可将黄金茶分为醇厚型、鲜爽型和其他型3种滋味类型;同时以茶叶理化成分为基础,主成分分析和二阶聚类分析的结果与茶叶感官审评分类结果一致;预测模型对滋味分类具有较高的准确性,其自身验证的正确率为100%,交叉验证的正确率为89.74%,外部验证正确率为92.31%,可用于黄金茶绿茶滋味类型的判别分析。该研究为黄金茶绿茶提供了一种有效的滋味类型量化方法。

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NaCl浸泡处理对牛肝风味的影响

刘子琪, 董丽琴, 杨大维, 张丽, 余群力

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 147-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029877

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为明确脱腥前后牛肝挥发性有机物的变化,采用气相离子迁移谱技术结合主成分分析法对NaCl浸泡处理后的牛肝挥发性成分进行探究。结果表明,1.0%(质量分数,下同)NaCl浸泡60 min时,牛肝腥味值显著降低(P<0.05);采用气相-离子迁移谱技术研究发现,牛肝中共检出醛类物质27种,酮类物质16种、醇类物质14种、酯类8种、烃类1种、苯环1种、呋喃类1种,酸类物质1种,且醛类、酮类、酯类为牛肝的主要风味物质;相对于其他处理组,牛肝在1.0% NaCl浸泡60 min处理后,己醛二聚体、己醛和2-甲基丁醛等5种醛类的相对含量均显著增加(P＜0.05),对牛肝不良风味改善可能有重要影响;而E-2-戊烯醛二聚体、E-3-戊烯-2-酮、乙酸乙酯、乙酸乙酯二聚体以及甲硫醇可能是引起牛肝腥味的主要物质,经1.0% NaCl浸泡60 min处理后,以上物质的相对含量均显著下降(P＜0.05)。结合显著性分析和各主成分的贡献率发现,不同处理方式下对牛肝风味影响较大的为己醛和己醛二聚体。综上,1.0% NaCl浸泡60 min后牛肝腥味值显著降低(P＜0.05),部分醛类物质的相对含量显著增加(P＜0.05),而部分其他物质的相对含量均显著降低(P＜0.05),可能是由于NaCl对牛肝腥味成分的脱除与掩盖作用综合引起,以改善牛肝不良风味。该研究可为牛肝脱腥以及开发利用提供参考。

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植物精油壳聚糖基活性包装膜的制备及保鲜效果研究

周文艺, 蔡文韬, 吴泽玲, 何芳, 冯丽娜, 吉薇, 贾宝珠

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 157-165. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029563

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以龙眼核精油为活性成分的壳聚糖为基膜材料制备具有抗菌抗氧化性能的绿色环保可降解的复合膜,并利用鸡蛋进行保鲜效果研究。用4种不同有机溶剂提取龙眼核精油,并通过单因素实验测定4种不同龙眼核精油其抗氧化性及抑菌性能,选取最优龙眼核精油与壳聚糖配制对鸡蛋进行涂膜研究其对鸡蛋的保鲜效果,并运用流延法制备活性包装膜以及测定包装膜的性能。4种提取剂中,乙醇所提取的龙眼核精对自由基清除效果最佳且有明显抑菌效果。鸡蛋在贮藏第0、7、14、21、28天的鸡蛋各指标的检测结果表明,壳聚糖涂膜和龙眼核精油涂膜对鸡蛋均具有保鲜效果,通过与空白组的比较,综合检测指标结果表明,龙眼核精油对鸡蛋的保鲜效果最好。龙眼核精油-壳聚糖复配制得的活性包装膜在抑菌方面效果优于壳聚糖膜并且力学性能优良。龙眼核精油与壳聚糖复配制得的活性包装膜有良好的抗氧化及抑菌性能,并且对鸡蛋的保鲜效果有增强作用。

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牛血清白蛋白与辛烯基琥珀酸淀粉酯糖基化产物改善谷维素的理化性质和生物可及度

刘曼丽, 钟金锋, 刘雄, 覃小丽

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 166-171. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029987

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该研究利用干法美拉德反应制备牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)-辛烯基琥珀酸淀粉酯(octenyl succinate anhydride starch,OSAS)糖基化产物,构建负载谷维素(γ-oryzanol,GO)的糖基化产物的纳米粒子(BSA-OSAS-GO),探究其对GO性能及生物可及度的影响。结果表明,BSA-OSAS与GO的质量比为40∶1时,BSA-OSAS-GO的粒径为111.75 nm,其包埋率(84.46%)显著高于对照组[BSA-GO为62.78%,负载GO的BSA与OSAS物理共混(Mix-GO)为75.67%]。BSA-OSAS-GO的DPPH自由基清除率(55.44%)显著高于BSA-GO(48.32%)和Mix-GO(41.03%)。相比于对照组,BSA-OSAS-GO纳米粒子粒径仅增加了262.26 nm,有更好的抗消化效果,且能更有效地保护谷维素,经4 ℃贮藏15 d后GO残留率为84.45%。在体外消化180 min后,BSA-OSAS负载的GO的生物可及度(40.23%)显著高于Mix-GO(28.99%)和BSA-GO(23.16%)。研究结果证明BSA-OSAS制备的纳米粒子对GO有较好的保护效果,并可显著提高其生物可及度。

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刺梨多糖、刺梨黄酮对溃疡性结肠炎小鼠的缓解作用

袁梦, 谭书明, 任廷远, 徐青, 谭芸芸, 陈珍, 陶芸, 浦贤

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 172-180. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033349

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采用3%(质量分数)葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)小鼠模型,探究刺梨总多糖(Rosa roxburghii Tratt total polysaccharide, RP)和总黄酮(Rosa roxburghii Tratt total flavonoids, RF)对UC小鼠的干预效果及机制。将40只雄性小鼠(C57BL/6J)随机分成空白组、模型组、RP组和RF组,每组10只。除空白组,其余各组小鼠均自由饮用3%DSS溶液,从造模第4天开始灌胃,连续干预10 d。计算疾病活动指数(disease activity index,DAI),测量小鼠结肠长度,血清中内毒素 (lipopolysaccharide, LPS)和D-乳酸(D-lactic acid, D-lac)水平,结肠组织中肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量;检测结肠组织病理变化及肠道屏障情况;采用实时荧光定量聚合酶链式反应和蛋白质免疫印迹检测结肠NF-κB信号通路中相关基因mRNA和蛋白相对表达量。与模型组相比,RP组和RF组可显著降低结肠炎小鼠DAI,保护结肠组织病理损伤,改善结肠炎小鼠氧化应激损伤,减少炎症因子分泌。RP和RF可减少结肠炎小鼠炎症浸润现象和肠道屏障受损,显著抑制NF-κB信号通路的激活。RP和RF对DSS诱导的UC小鼠具有一定缓解作用,其中RP的效果优于RF。

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豆豉中产蛋白酶菌株的酶学性质及风味酶基因挖掘

周婉婷, 侯宏伟, 贺瑞琦, 吴佳辉, 郭丽丹, 贾爽, 张晓妍, 汪立平

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 181-188. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031435

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高蛋白酶活力菌株是促进豆豉成熟的重要发酵剂,除此之外,能分泌风味酶也是优良发酵剂的主要特征之一。筛选高蛋白酶活力菌株,并对菌株中风味酶相关功能基因进行研究,对开发高质量豆豉发酵剂具有重要意义。利用透明圈法初筛,蛋白酶活力测定法复筛出1株高蛋白酶活力菌株B3后对菌株进行16S rDNA分子鉴定、酶学性质研究,以及确定与风味酶相关的功能基因及其编码的蛋白酶。结果表明,优势菌株B3鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)(Genbank 序列号 MZ723401.1),蛋白酶活力达到185.6 U/mL。其酶学特性显示,最适温度为50 ℃,最适pH为7.0。对菌株B3的全基因组序列进行分析,检索到风味蛋白酶基因AprX和ampS,并预测其编码的丝氨酸蛋白酶和氨肽酶的氨基酸序列组成、理化性质、高级结构,同时进行系统发育树的建立和多序列比对研究。其中AprX基因全长为1 329 bp,共编码442个氨基酸,ampS基因全长为1 233 bp,共编码410个氨基酸。两者均编码亲水性蛋白,基因编码氨基酸序列都与Bacillus amyloliquefaciens group相似性最高。因此,B3菌株蛋白酶活力高并存在编码碱性蛋白酶和脱苦蛋白酶的特征功能基因,是发酵豆豉的潜在优良发酵剂。

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氮、磷源浓度对裂殖壶菌生长及油脂积累的影响

范学宁, 成艳, 赵国服, 陈明

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 189-194. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031211

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裂殖壶菌是替代深海鱼油产业化生产二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)油脂的极具潜力的微生物。该研究采用1株裂殖壶菌DP-16发酵产油脂,以葡萄糖为碳源,以酵母浸粉和谷氨酸钠为氮源,以KH₂PO₄为磷源,探究了氮、磷源浓度对菌体生长、葡萄糖消耗和油脂积累的影响。结果显示,在正常氮、磷源浓度下培养菌体,0~24 h为细胞增殖期,24~84 h为油脂积累期,在84 h油脂产量和油脂含量分别达到14.1 g/L和33.5%,84~96 h进入油脂反耗期。改变氮、磷源浓度,低磷条件下72 h的油脂产量和油脂含量分别达到14.8 g/L和44.3%,比对照组分别提高了5.0%和32.2%,而高氮、低氮、高磷等条件均不利于裂殖壶菌产油脂。研究结果表明,氮、磷源浓度对裂殖壶菌细胞生长和油脂积累产生重要影响,油脂产量取决于菌体生物量和细胞内油脂含量的乘积,为提高油脂产量,需要在获得高细胞浓度(生物量)和达到高油脂含量之间找到一个合适的平衡,以确定适宜的氮、磷源浓度。该研究对促进裂殖壶菌发酵产DHA油脂具有重要参考意义。

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植物乳杆菌WUH3细菌素合成基因分析及其特性研究

郭丽丹, 何文倩, 李洪彪, 林一, 沙沈菲, 汪立平

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 195-202. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031514

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植物乳杆菌WUH3(Lactobacillus plantarum WUH3)是从中国传统腌制黄瓜中分离得到的1株具有良好抑菌活性的乳酸菌。该文通过对L.plantarum WUH3进行基因分析和试验验证来探明其性质和应用价值。首先,该文对L.plantarum WUH3进行了全基因组测序,从基因层面分析其潜在特性,结果显示,该菌株含有与细菌素合成相关的多种转运蛋白基因,以及3种细菌素:Plantaricin_EF、Pediocin和Enterocin_X_chain_beta,表明该菌株具有细菌素的合成分泌能力。一系列验证试验结果表明,该菌株可分泌蛋白质类细菌素,其分子质量为4.1~6.5 kDa,具有良好的热稳定性(121 ℃,30 min)和pH稳定性(pH 2~11)。进一步研究结果表明,该细菌素对多种腐败菌和致病菌有抑制作用,具备广谱抑菌性;其通过作用于细菌的细胞膜表面,致使其细胞膜破裂,从而发挥抑菌性能。最后,该文对L.plantarum WUH3进行安全性分析,发现其为非人类致病菌,可被应用于食品防腐领域。该研究为L.plantarum WUH3的开发和应用提供了一定的参考价值。

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超声-热处理鲜切莲藕贮藏期间品质变化的研究

罗丽, 王顺民, 徐为雯, 潘文洁

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 203-210. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030033

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使用超声-热处理鲜切莲藕,研究其护色保鲜的作用及可能机制,旨在提供一种鲜切莲藕保鲜的方法。该实验通过感官评价和风味成分分析、酶活测定、扫描电镜等方法,对鲜切莲藕在贮存9 d内的生理生化指标进行了测定,以蒸馏水处理作为对照。结果表明,使用50 ℃联合超声(300 W,40 kHz)处理9 min,贮存9 d后测得鲜切莲藕的总色差比对照低55.22%(P＜0.05);酯、醛、酮等主要风味成分损失较少,是对照的92.34%;失重率和硬度下降缓慢,同时可降低多酚氧化酶和过氧化物酶活性,提高苯丙氨酸解氨酶活性及总酚含量;丙二醛含量降低了38.78%(P＜0.05),从而减少对细胞的损伤并增加抗氧化能力,延长货架期。扫描电镜结果显示,超声-热处理在鲜切莲藕细胞间产生更多的微通道,为超声-热作用的可能机制提供了佐证,为鲜切莲藕了提供一种温和高效的保鲜方法,具有良好的应用前景。

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生物强化和中间代谢物扰动对四川麸醋微生物群落结构及代谢组分的影响

周楠, 黄钧, 周荣清, 文平, 何培, 刘记堂

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 211-219. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031513

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中国传统食醋主要采取固态酿造工艺,被广泛用作调味品。该文以四川麸醋为对象,基于Illumina MiSeq测序和多相检测方法,探讨了强化曲和乙醇扰动对微生物群落及代谢组分的影响规律。结果表明,强化曲扰动对细菌群落多样性影响较小,但乙醇扰动后其显著降低。2种扰动方式均显著影响了微生物群落结构,尤其是提高了Lactobacillus和Aspergillus的丰度。此外,强化曲扰动使熟醅四甲基吡嗪、乙偶姻及2,3-丁二酮的含量分别提高了1.36、 3.64、 3.41倍。多种乙酯类(如苯乙酸乙酯、乳酸乙酯)和醇类(如异戊醇、2,3-丁二醇、苯乙醇)与Sphingomonas、Virgibacillus、Hyphopichia、Rhizomucor和Rhizopus呈正相关。此外,基于PICRUSt2预测,2种扰动使吡嗪类和乳酸代谢途径的关键酶表达上调。该结果为调控四川麸醋微生物群落与代谢以及优化过程参数奠定重要的基础。

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灵芝双向发酵液对于HaCaT细胞中波紫外线损伤的修复研究

张影, 孟宪瑶, 杨云丽, 郭苗苗, 周卫强, 李丽

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 220-225. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030165

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该研究通过液体深层发酵制备灵芝、灵芝-玉竹、灵芝-桦树茸、灵芝-人参以及灵芝-三七发酵液冻干粉,MTT细胞毒性实验及细胞形态学检测筛选出样品给药浓度,建立300 mJ/cm²中波紫外线(ultraviolet radiation b,UVB,290~320 nm)辐射人角质形成细胞(human immortalized keratinocytes,HaCaT)的损伤模型,酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测HaCaT细胞分泌炎症因子白细胞介素-1α(interleukin-1α,IL-1α)及前列腺素E2(prostaglandinE2,PGE2)的含量。以此来探究灵芝、灵芝-玉竹等发酵液冻干粉对UVB诱导的HaCaT细胞光损伤的修复作用,筛选出最优的灵芝发酵组合方式。研究结果发现,相比于灵芝发酵液冻干粉,灵芝-桦树茸发酵液冻干粉对IL-1α及PGE2的分泌有显著的抑制作用(P<0.05)。综上,相较于灵芝发酵液冻干粉,灵芝-桦树茸发酵液冻干粉修复HaCaT细胞UVB光损伤的能力最强,因此通过添加桦树茸进行灵芝发酵为最优的发酵组合方式,这为灵芝组合发酵的工业化生产提供了前提和基础。

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改善罗非鱼皮明胶凝胶特性和热稳定性的因素及条件探索

王竹清, 张莉莉, 刘志, 唐嘉莉, 王若愚, 刘文轩, 王欣钰, 崔琳琳

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 226-232. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029530

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该研究以罗非鱼皮明胶为原料,探讨不同溶胶温度、溶胶时间,鱼明胶浓度及多糖对罗非鱼皮明胶流变特性、质构特性及微观结构的影响。结果表明,溶胶温度和溶胶时间对罗非鱼皮明胶流变特性无显著影响;提高鱼明胶浓度可显著提高鱼明胶体系的凝胶点和熔化点,但二者仍低于30 ℃;低酰结冷胶、高酰结冷胶和卡拉胶可将复配体系的熔化点提高至45 ℃以上。因此,在实际生产中可根据生产需求及经济性选取合适的溶胶温度、溶胶时间和鱼明胶浓度,通过添加低酰结冷胶、高酰结冷胶或卡拉胶提高复配体系的熔化点,实现鱼明胶产品的常温流通。

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微射流处理麦醇溶蛋白-芦丁复合物的拉曼光谱分析

李春翼, 王启明, 雷小娟, 赵吉春, 雷琳, 明建

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 233-238. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029805

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为探究微射流条件下麦醇溶蛋白-芦丁复合物结构变化,以麦醇溶蛋白为对照,试样经过不同的微射流压力(0、40、80、120、160 MPa)处理2次后,通过拉曼光谱表征微射流对麦醇溶蛋白-芦丁复合物结构的影响,测定麦醇溶蛋白-芦丁复合物的游离巯基含量,氨基酸微环境,脂肪族残基变化,二级结构以及二硫键构象的变化。结果表明,麦醇溶蛋白与芦丁能发生相互作用,经过不同压力的微射流处理后复合物的游离巯基含量增加、氨基酸微环境趋于掩埋、复合物的α-螺旋、无规则卷曲含量减少,β-折叠、β-转角含量增加,t-g-t含量增加,相互作用力增强,结构趋于稳定。研究结果为麦醇溶蛋白的功能改性,结构修饰提供了新思路。

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浓香型白酒酿造过程中不同形态氰化物的含量分布规律

朱晓春, 陈双, 徐岩

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 239-244. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031401

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氰化物作为我国白酒中一类具有直接和间接安全风险的内源性危害物,研究其在酿造过程中的形成规律是进行科学减控的基础。该研究建立了基于QuEChERS-气相色谱-质谱联用(QuEChERS-gas chromatograph-mass spectrometer,QuEChERS-GC/MS)技术测定酒醅中不同形态氰化物的技术方法,并对不同工艺浓香型白酒酿造过程中不同形态氰化物分布规律进行了研究。结果显示,浓香型白酒酒醅中存在着不同形态的氰化物,包括氰苷、非糖苷和游离形态。浓香型白酒酿造原料种类配比特别是高粱原料品种及用量,影响着酿造过程中氰化物的初始引入量。在发酵阶段,氰苷发生降解,非糖苷形态与游离形态的氰化物含量有明显差异,窖池发酵过程可能存在着氰醇;在蒸馏阶段,非糖苷形态氰化物发生进一步的分解。酒醅中不同形态氰化物含量分布趋势均呈现上层<中层<下层,蒸得的原酒中游离氰化物与氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate, EC)的含量分布趋势与酒醅一致。该研究结果为浓香型白酒生产降低氰化物与调控EC的研究提供基础数据参考。

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四极杆-轨道阱液质联用法同时检测玉米中四种真菌毒素

吴红涛, 李萌萌, 关二旗, 刘远晓, 王瑞虎, 卞科

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 245-251. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030338

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该文采用四级杆-轨道阱液质联用仪(ultra high performance liquid chromatography quadrupole-orbitrap,UHPLC Q-Orbitrap)建立了同时检测玉米中4种主要真菌毒素黄曲霉毒素B₁(aflatoxin B₁,AFB₁)、伏马菌素B₁(fumonisin B₁,FB₁)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)和赭曲霉毒素A(ochratoxins A,OTA)的方法。首先对提取方式、提取时间和提取溶剂进行优化,同时研究玉米基质对4种真菌毒素的基质干扰效应以及低温高速离心的净化效果,然后进行方法验证,并将该方法与QuEChERS前处理方法进行比较。结果表明,低温高速离心能有效去除玉米基质对AFB₁的信号抑制,对4种真菌毒素均能达到较好的定量效果;添加低浓度和高浓度时的加标回收率为90%~105%,相对标准偏差为0.7%~2.2%。该方法具有良好的准确度和精密度,4种真菌毒素线性相关系数r²>0.99,定量限为0.42~314 μg/kg。此方法能达到与QuEChERS一致的检测效果,并且对含有FB₁样品的真菌毒素同时检测具有明显优势,是一种经济、高效的谷物中多种毒素分析方法。

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金华1号枇杷果实不同发育阶段挥发性成分的变化

孙海艳, 李泽冉, 翁婷婷, 宋艳娟, 党江波, 向素琼, 何桥, 郭启高, 梁国鲁

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 252-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033513

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为探究枇杷果实发育过程中的挥发性成分的组成和变化规律,以‘金华1号’红肉枇杷品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测分析,并利用香气活力值(odour activity value, OAV)评价各香气成分对枇杷果实香气的贡献。结果表明,共检测到61种挥发性物质,醛类是6个时期果皮和果肉中种类最多和含量最高的物质,果皮中醇类和酯类的含量在青果期和绿熟期显著高于其他时期。基于OAV评价方法,共鉴定出21种关键香气成分,其中β-紫罗兰酮、(反,反)-2,4-庚二烯醛、2-甲基丁酸甲酯、1-辛烯-3-酮、反-2-己烯醛、己醛、(反,反)-2,4-壬二烯醛、反-2-壬烯醛、辛醛和(反,顺)-2,6-壬二烯醛等在整个发育过程对品种的香气贡献最大。综合主成分分析和层次聚类分析的结果表明,‘金华1号’枇杷发育和成熟过程中,果实中的香气特征为成熟前期以青香型和果香型为主,转色期后果皮以花香和青香味为主,果皮中转色期和褪绿期的香气物质丰富,果肉则以果香为主。

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基于蛋白质-酚互作体系的核桃仁涩味评定方法

王若辉, 李庆杨, 刘毅华, 莫润宏

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 259-265. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029978

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采用牛血清蛋白-核桃酚类化合物互作定量评价核桃内种皮的涩味程度,探索了非竞争体系/竞争体系互作体系中紫外分光光度法、高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)法对核桃仁涩味评定的适用性。结果表明,在非竞争体系中,紫外法测得感官涩味评分依次减弱的9个样品的斜率绝对值分别为0.423、0.222、0.461、0.357、0.373、0.308、0.224、0.269、0.141,该方法仅能将核桃大致分为高、中、低三类涩味程度;在竞争体系中,发现核桃感官涩味评分和HPLC法测得IC₅₀值间呈线性(y=-20.089x+357.49),两者的R²达到0.935 2。在大批量固态样品核桃仁涩味定量评定中,HPLC法-竞争体系具有良好的适应性,所得IC₅₀值越大,样品涩味程度越小。

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可视化铁离子荧光探针的合成及性能研究

余亮, 江薇, 江蓉, 黄良芳, 胡晓倩, 方辉平, 柯仲成, 史建俊, 李长江

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 266-272. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032968

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铁元素是人体必需的微量元素,与人体健康关系紧密。该研究设计并合成了以罗丹明101、乙二胺和8-羟基久洛尼定为原料的化合物R,对其结构进行表征,并对其探针性能和反应机理进行研究。结果表明,R对Fe³⁺具有很好的响应,伴随溶液颜色发生明显变化的同时,荧光也发生变化。通过等摩尔连续变化法,得出R与Fe³⁺的反应络合比为2∶1。R对Fe³⁺检测限分别为49.2 nmol/L (分光光度法)和135.7 nmol/L (荧光光谱法),均远低于国家饮用水标准值。此外,细胞成像实验表明,R具有良好的生物相容性。因此R可以作为一种新型的视觉荧光探针,用于检测Fe³⁺含量。

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不同产地及种类桑枝中25种元素的测定与安全性评价

张椿翊, 江春阳, 吴秋杰, 黄小兰, 李金金, 朱德文, 王森, 吴应梅, 周浓

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 273-280. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033369

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建立了采用凯氏定氮法、电感耦合等离子体质谱法和原子荧光光谱法测定不同产地及种类桑枝中N、Ca、K、P、Mg、Al、Fe、Zn、Cu、Sr、Ba、Mn、Na、B、Pb、Ni、Cr、Mo、Sn、Co、As、Se、Cd、Sb、Hg等25种元素的方法,并对测定结果进行了分析,以评价其质量与安全性。结果表明,除N以外的24种元素在其各自浓度范围内呈现良好的线性关系,相关系数R²≥0.999 2;18个批次的桑枝均检出了25种元素,但各批次含量组成差异较大;25种元素中平均含量最高的元素为Ca(13.23 mg/g),其次为N(12.75 mg/g)、K(7.99 mg/g)、P(2.62 mg/g)、Mg(1.39 mg/g),平均含量最低的元素为Hg(0.022 μg/g);所有批次桑枝中Cu及重庆市巴南区安澜镇的鸡桑(S4)中的Pb超出标准限量值;主成分分析表明,重庆市巴南区安澜镇的鸡桑(S4)主成分综合得分最高,其次为重庆市南岸区黄桷垭镇的鸡桑(S8)、重庆市南岸区黄桷垭镇的华桑(S9)和重庆市奉节县新民镇的鸡桑(S14);聚类分析结果显示,重庆市巴南区安澜镇的鸡桑(S4)为一类,重庆市南岸区黄桷垭镇的鸡桑(S8)、重庆市南岸区黄桷垭镇的华桑(S9)和重庆市奉节县新民镇的鸡桑(S14)为一类,其余14批桑枝样品为一类。该研究可为桑枝的质量与安全性评价以及药用价值的开发利用提供理论依据和基础资料。

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基于多重PCR定性鉴别鹿肉掺假

邵博宇, 徐宁, 迟凯月, 于文莹, 高丽君, 艾金霞, 罗雁非, 李明成

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 281-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030128

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该研究建立鹿肉掺假快速鉴定方法,可对掺假肉的种类进行定性鉴定。建立一种应用多重聚合酶链式反应技术鉴别梅花鹿肉中牛肉、猪肉的掺假鉴定方法。提取梅花鹿肉、牛肉、猪肉3个物种肉组织的基因组DNA,通过多重PCR对梅花鹿、牛、猪的特异性片段进行扩增,鉴别样品中是否含有梅花鹿、牛、猪3种动物源性成分。通过对特异性片段的PCR扩增,可同时将梅花鹿、牛、猪的肉与其他物种进行区分。该研究建立了一种基于多重PCR技术快速、准确鉴别梅花鹿中掺假牛、猪等其他肉类的方法,为解决食用药用性产品易掺假、难以鉴定的问题提供了一个新途径。

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人参、三七和西洋参多重PCR方法建立及应用

汪香君, 刘墨祎, 李迎, 汪洺卉, 范馨元, 王添琦, 刘丽梅

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 288-293. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030208

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采用多重PCR方法建立一种快速准确鉴别人参、三七和西洋参的检测体系,并将其用于市售样品的检测。利用筛选的人参、三七和西洋参特异的单核苷酸多态性位点设计引物,在引物3′末端进行锁核酸修饰和碱基错配以封闭末端,增强引物特异性。建立多重PCR检测体系,并对反应条件进行优化。对市售样品进行验证。建立的多重PCR检测体系,人参、三七和西洋参特异性条带分别为249、366、212 bp。在59 ℃的退火温度,35个循环,40 ng的DNA,人参、三七、西洋参引物量体积比为0.15 μL∶1.25 μL∶0.3 μL的反应条件最佳。对于不同参类产品进行检测,结果表明,粗加工产品的阳性率高于深加工产品。选取市场上不同来源的粗加工产品进行多重PCR检测阳性率达到80%以上。多重PCR检测体系灵敏度高,重复性好,可用于市售样品的检测。

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拉曼光谱在肉品质预测与控制中的应用

王新怡, 董鹏程, 罗欣, 毛衍伟, 张一敏

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 294-302. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030253

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拉曼光谱技术具有快速、原位、无损伤检测等优点。近年来,该技术在肉类工业中的应用受到越来越多的关注。该文总结了拉曼光谱在肉品研究中常用的拉曼位移、信号来源及其与肉品品质、安全的关系;总结分析了拉曼光谱在研究肉的pH值、嫩度、颜色、保水性、营养成分、货架期与致病菌、掺假判断等食品品质和食品安全指标的应用,以及拉曼光谱数据的处理与分析方法,以期为促进拉曼光谱技术在肉的品质和安全控制中的应用提供研究思路和理论指导。

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L-茶氨酸生产技术及应用展望

季圆清, 周宇航, 张通, 谢华丽, 董丹, 陈宁, 范晓光

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 303-311. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031004

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L-茶氨酸是茶树植物中特有的游离氨基酸,赋予茶叶鲜美的味道和独特的风味。L-茶氨酸具有放松身心、增强认知能力、调节情绪状态、提高睡眠质量、减肥以及保护心脑血管等健康功效,是我国批准的新食品原料。该文首先介绍了L-茶氨酸在植物中的合成途径,然后从植物提取法、化学合成法、酶催化法及微生物发酵法等方面综述了L-茶氨酸的生产技术研究进展,最后对生物法制备的L-茶氨酸在食品行业中的应用进行了展望。

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金属氧化物纳米颗粒在食品中的应用及安全性研究

李海东, 田冰, 宋杨, 陶晓奇

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 312-318. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030661

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纳米颗粒因其独特的物理化学性质广泛应用在生活的各个领域,其中金属氧化物纳米颗粒具有抗菌、着色效果好等特性,已广泛应用于食品包装和食品添加剂。近期相关研究表明,纳米颗粒可以通过食品、土壤以及生物富集的方式进入人体内,对身体健康产生影响。该文阐述了食品工业中几种常用的金属氧化物纳米颗粒(TiO₂、ZnO和Fe₃O₄)的应用以及安全性研究,为金属氧化物纳米颗粒在食品中的安全应用提供参考。

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草酸处理减轻采后果蔬冷害机制研究进展

李佩艳, 尹飞, 苏娇, 肖鑫鑫, 罗登林, 李兆周

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 319-326. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030470

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低温贮藏能维持果蔬采后品质,但冷敏型果蔬在低温贮藏过程中极易发生冷害,严重影响果蔬的贮藏品质和贮藏期。草酸是一种广泛存在于生物体内的次生代谢产物,对于调节果蔬生理生化过程发挥着重要作用,不仅能延缓采后果蔬的成熟衰老过程,还能减轻采后冷敏型果蔬低温贮藏中冷害的发生。该文主要从细胞膜结构和功能、抗氧化系统、能量代谢、渗透调节物积累、糖代谢和细胞壁代谢等方面综述了草酸处理减轻采后果蔬冷害机制,以期为草酸在控制采后果蔬冷害中的应用提供参考依据。

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仿生印迹传感器在食品安全快速检测中的应用进展

于江晗, 李兆周, 陈秀金, 王耀, 李芳, 李佩艳, 高红丽, 牛华伟, 于慧春, 袁云霞, 殷勇, 李道敏, 吕璞

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 327-336. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030784

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食品安全是关系国计民生的重大战略问题,建立高效检测危害物的分析方法是确保食品安全的重要途径。分子印迹是一种模拟生物大分子特异性识别的仿生技术,结合高灵敏传感检测方法所构建的仿生印迹传感器具有响应速度快、耐受性强、专一性好以及成本低等优势,已成为食品安全快检领域的研究热点。仿生印迹传感器已广泛用于肉品、蛋品、乳品、果蔬及饮水中危害物的定性定量监测。该文介绍了仿生印迹传感器的构建方法,包括涂覆法、原位聚合法、溶胶-凝胶法、电聚合法和表面印迹法等,总结了电化学、光学、质量和纳米酶仿生印迹传感器在农兽药残留、违禁添加物、重金属、微生物及其毒素监测中的应用,分析了不同样品对仿生印迹传感器检测性能的影响,提出了仿生印迹传感器的发展方向。仿生印迹传感器作为一种亲和仿生识别技术,融合多学科和多领域,具有广阔的发展前景,这方面的研究和进展将进一步充实食品安全快检的基础理论,拓展其实践应用价值。

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精酿果啤的酿造工艺及风味影响因素的研究进展

李林波, 杭金龙, 张士双, 杨天佑, 王宝石, 张明霞

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 337-345. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031679

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在人们生活水平提高和消费升级的背景下,近年来精酿啤酒种类不断增多,啤酒产品结构升级是大势所趋。果味啤酒由于含有丰富的营养物质,且又具有独特的风味特征,是未来精酿啤酒的发展趋势,而不同精酿果啤风味风格的形成,取决于麦汁的组成,酵母菌株,水果种类及其与酿造工艺的协调性等对啤酒中香气化合物的影响。该文综述了精酿果啤的种类及活性成分,对精酿果啤的酿造工艺进行了探讨,重点对不同水果种类、酿酒酵母和部分非酿酒酵母对精酿果啤的挥发性香气成分的贡献进行综述,以期为精酿果啤的酵母筛选和提高精酿果啤的风味品质等提供参考。

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鱼骨胶原蛋白提取、纯化工艺及应用的研究进展

宫萱, 包建强, 黄可承, 陈彦婕, 唐嘉诚

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 346-351. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029471

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大多胶原蛋白是从哺乳动物的皮、骨、肉等部分获得的,但由于宗教信仰、疾病传播和各种过敏反应问题的出现,陆生源胶原蛋白在使用上受到了很大的限制。该文阐述了从水产品副产品——鱼骨中提取胶原蛋白的方法,并总结了3种常用的纯化鱼骨胶原蛋白的方法。此外,该综述还根据胶原蛋白的生理活性阐述了其在食品、化工品及医疗领域的研究进展及应用,为鱼骨胶原蛋白领域的探索提供了参考。

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中链甘油三酯的制备、分析及应用研究进展

卢宇欣, 陈雪帆

食品与发酵工业. 2022, 48(24): 352-358. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030963

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中链甘油三酯是指含有长度为C₈~C₁₂的脂肪酸的甘油三酯,同普通的植物油脂相比,其具有黏度小、表面张力小、氧化稳定性好等独特的理化性质和在人体中代谢速度快等特性。它既可作为治疗脂肪吸收不良、高血脂、肥胖等疾病的功能食品,又可作为食品添加剂和化妆品辅料,在食品工业、医药品及日用化工等领域具有广阔的应用前景。该文简述了中链甘油三酯的合成制备途径、分析检测技术以及其在食品、医药、化妆品领域的应用,以期为中链甘油三酯的开发与应用提供进一步研究参考。

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