食品与发酵工业

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陈宁, 延文星, 路福平, 刘夫锋

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029337

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磷脂酶D(phospholipase D,PLD)可以催化磷脂的磷酸二酯键水解和转磷脂酰基反应,目前已广泛应用于化工和医药等行业。该研究利用交联酶聚集体(cross-linked enzyme aggregates,CLEAs)技术开发了一种新型的PLD交联聚集体固定化酶(PLD-CLEAs)。以酶活性回收率为指标,确定了PLD-CLEAs的最佳制备条件:饱和度60%的硫酸铵为沉淀剂,质量分数0.125%的戊二醛为交联剂,交联反应时间为1.5 h,此时PLD-CLEAs的酶活力回收率为118.8%。与游离酶相比,PLD-CLEAs最适pH值向中性偏移,由8.0变为7.0;且PLD-CLEAs在较宽的温度和pH范围内均保持较高的酶活性,在高温(50 ℃)下的热稳定性明显提高。另外,在重复使用10次后,PLD-CLEAs仍能保持50.4%的酶活性。研究结果表明,PLD-CLEAs具有比游离酶更优异的热稳定性、pH耐受性和重复使用稳定性,有良好的工业应用前景。

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组合策略提高普鲁兰酶在枯草芽胞杆菌中的表达

徐奎栋, 佟毅, 李义, 陶进, 梁颖超, 刘松, 李江华

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 8-14. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029114

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普鲁兰酶(pullulanase)可催化支链淀粉、普鲁兰糖等多糖大分子中的α-1,6糖苷键水解,是最重要的淀粉酶之一。为提高普鲁兰酶发酵水平,该研究将Bacillus deramificans的普鲁兰酶表达于枯草芽胞杆菌WB600。首先考察了天然组成型、合成组成型、诱导型和自诱导型等强启动子对产酶的影响。结果显示,合成组成型P₅₆₆获得的普鲁兰酶活力达到58.1 U/mL,较优化前的启动子P₄₃提高96%。然后基于单因素和响应面优化确定了最佳培养基组成为:玉米浆14.8 g/L,蛋白胨7.3 g/L,葡萄糖17.5 g/L,Ca²⁺1.2 mmol/L。在该条件下,重组普鲁兰酶活力提高至129.4 U/mL。在5 L罐中进行葡萄糖补料控制,重组菌发酵53 h后酶活力达到226.4 U/mL。研究结果为应用枯草芽胞杆菌生产普鲁兰酶提供了方法学参考。

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富脯氨酸胶原蛋白的重组表达及热稳定性研究

胡金远, 乔士达, 张萌, 许菲

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 15-22. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028637

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细菌胶原蛋白制备工艺简单、成本低,在食品、医药材料等领域有着广泛的应用前景,但细菌胶原蛋白的热稳定性低,限制了其应用。该文以截短的酿脓链球菌胶原蛋白Scl2序列为研究对象,通过嵌合富脯氨酸序列,构建了表达高热稳定性重组胶原蛋白的大肠杆菌基因工程菌,并对重组菌株的发酵条件进行优化。结果表明,在诱导菌体浓度为OD₆₀₀值为2.5,发酵时间为24 h、诱导剂终浓度为1.0 mmol/L、诱导温度为35 ℃时,富脯氨酸胶原蛋白产量最高。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和质谱鉴定,亲和纯化后获得高纯度胶原蛋白,圆二色谱实验证明所制备的胶原蛋白能正确折叠形成三股螺旋结构。在N端和C端同时嵌合富脯氨酸序列(Pro-Pro-Gly)₁₀的胶原蛋白的热稳定性提高最大,T_m值与原始胶原蛋白Sp2B相比提高了23 ℃,为设计高热稳定性的重组胶原蛋白材料提供了基础。

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低产高级醇工业上面发酵酵母的选育

冯鹏鹏, 周钰涵, 高杏, 高滢, 郭立芸, 葛峻伶, 林良才, 张翠英

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 28-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027926

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为了获得低产高级醇的工业酿酒酵母菌株,以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株680bg为出发菌株,运用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)对其进行不同时长的诱变处理,结合孔板培养和分光光度法检测,建立了高通量筛选体系。最终,筛选获得了8株低产高级醇的酵母菌株,其中菌株ARTP-162的高级醇产量下降最为显著,降低了约21%,且遗传性能稳定。

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果糖对多形汉逊酵母硒代谢及转录组的影响

王婷, 刘婵婵, 毛跟年, 钱卫东

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 29-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027861

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富硒酵母具有机硒含量高、生理活性好、安全无毒等优点,是硒补充剂的重要来源之一。该研究分别以果糖和葡萄糖为碳源,探讨果糖对多形汉逊酵母(Hansenula polymorpha)硒代谢及其基因表达的影响。通过HPLC-ICP-MS方法和二代测序分析酵母中硒代蛋氨酸(selenomethionine,Se-Met)和转录组变化。与葡萄糖发酵组相比,果糖发酵组酵母生长减缓,但其胞内Se-Met含量呈增加趋势;2个发酵组之间的显著性差异表达基因(differential expressed genes,DEGs)数量为221个;GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集结果表明,这些DEGs主要富集在果糖和甘露糖代谢、糖酵解、磷酸戊糖通路、三羧酸循环等碳代谢,以及谷胱甘肽、半胱氨酸、蛋氨酸、硒复合物等多条代谢通路中。该研究为进一步分析果糖对多形汉逊酵母菌中硒代谢调控机制及富硒酵母发酵工艺优化提供参考。

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鉴定红曲菌中萘醌响应基因提高红曲色素产率

范菲, 段雅丽, 刘亚鹏, 余沛霖, 雷鸣, 陈少云, 李牧

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 35-40;46. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028183

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由红曲菌合成的一类具有鲜明颜色的次级代谢产物被称为红曲色素,是国内销量较高的天然食用色素品种之一。前期研究发现,外源的萘醌化合物能够促进红曲菌合成红曲色素,但具体哪些基因参与这一过程仍不清楚,给后续应用带来了困难。该研究首先验证了外源萘醌化合物能够提高红色红曲菌(Monascus ruber)M7的红曲色素产率;然后采用转录组学和人工智能模型联用的方法预测了2个最有可能的萘醌响应基因:laeA和mga2;通过萘醌添加培养实验证明mga2(G蛋白β亚基)是M.ruber M7中的萘醌响应基因;最后,利用萘醌化合物白花丹醌诱导mga2基因过表达菌株,使红曲色素产率较原始菌株提高74%。该研究不仅率先发现mga2基因是红曲菌中的萘醌响应基因,并应用于提高红曲色素产率,也为其他丝状真菌中类似诱导机制的研究提供了借鉴。

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牡蛎精氨酸激酶过敏原小鼠过敏模型的建立与分析

赵晓涵, 李国明, 程青丽, 冯晓文, 卢知浩, 张新雪, 谷瑞增, 刘文颖, 唐艳斌

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 41-46. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026585

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食物引起的过敏反应发病率正在增加,这对人们的健康构成了极大的威胁。为了评价牡蛎精氨酸激酶(arginine kinase,AK)过敏原的致敏性,利用AK口服灌胃和腹腔注射2种方式使BALB/c小鼠致敏。观察所有BALB/c小鼠的过敏反应、体重及血项指标情况,利用酶联免疫吸附法检测免疫球蛋白E(immunoglobulin E,IgE)的变化,使用苏木精-伊红及甲苯胺蓝染色观察脏器病变。结果表明,实验组小鼠都产生过敏反应,对照组无明显症状,实验组小鼠体重低于对照组,血液中细胞含量增加。此外,免疫期间实验组IgE含量都比对照组高,染色切片说明实验组小鼠组织出现较严重的损伤,空肠肥大细胞脱颗粒情况严重。该实验获得了牡蛎AK致敏血清,而且成功构建牡蛎AK的BALB/c小鼠过敏模型,为贝类过敏机制和临床免疫治疗提供了有意义的研究基础。

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基于高通量测序分析红枣枸杞浸泡酒对小鼠肠道菌群的影响

胡博, 陈雪梅, 唐晓姝, 张白曦, 郭自涛

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 47-52. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027747

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该研究基于高通量测序手段探究了红枣枸杞浸泡酒对小鼠肠道菌群的影响。实验中,40只c57/6 J雄性小鼠随机分为4组,即蒸馏酒对照组(10.0 mL/kg BW)、低聚果糖对照组(低聚糖 1.0 g/kg BW)、红枣枸杞浸泡酒低(10.0 mL/kg BW)、高(20.0 mL/kg BW)2个剂量组。连续灌胃14 d后,利用二代高通量测序手段解析小鼠粪便菌群的构成。结果表明,各组与对照组相比,小鼠肠道菌群均发生显著变化。在门水平上,厚壁菌门与拟杆菌门丰度比值显著下降(P＜0.05),低、高剂量组分别下降了50.87%和53.16%;在属水平上,乳酸菌属、拟杆菌属、梭状菌属等益生菌属相对丰度显著增加(P＜0.05)。粪便菌群预测功能显示,红枣枸杞浸泡酒组小鼠粪便菌群的碳水化合物及氨基酸代谢等功能有一定的提高。因此,可推测适当饮用红枣枸杞浸泡酒可调节宿主肠道菌群结构从而发挥益生功能的潜力。该研究为综合利用低值农产品,增加红枣、枸杞附加值,进一步开发具有调节肠道菌群功能的保健酒提供依据。

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中试规模壶式二次蒸馏对白酒中氨基甲酸乙酯和氰化物以及原酒品质影响

王金梦, 范文来, 徐岩, 杨金玉, 谢国排, 孙露露, 薛锡佳

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 53-57. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030800

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氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)是一种天然存在于发酵食品和酒精饮料中的2A类致癌物;氰化物既是蒸馏酒中的有毒有害物,也是EC的重要前体。将实验室规模下进行的壶式二次蒸馏技术应用于酒厂中试生产,研究其对白酒中氰化物、EC、总酸、总酯、微量成分以及感官品质的影响。结果表明,中试规模壶式二次蒸馏的蒸馏效率达99.32%;氰化物绝对去除率R₁和相对去除率R₂分别为96.10% 和78.43%;EC绝对去除率R'₁和相对去除率R'₂分别为97.10%和98.47%;蒸馏后酒身中氰化物和 EC 浓度分别下降至23.75 μg/L和8.08 μg/L;浓香型原酒经蒸馏后总酸和总酯分别降低93.90%和19.87%;大部分挥发性脂肪酸含量显著降低;酯类物质中乳酸乙酯下降71.05%,而己酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸乙酯分别上升15.69%,7.14%和9.40%;在感官品质方面,蒸馏后的酒香味及酒体丰满度较原酒稍差,但是口感更纯净,在一定程度上减少了原酒的异杂味。

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温度对产香酵母产挥发性风味物质的影响

章钰浛, 班世栋, 赵皓静, 黄武, 崔东琦, 王晓丹

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 58-67. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029609

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以实验室前期从酱香大曲和酒醅中分离筛选得到的6株产香酵母(德巴利汉逊酵母FBKL2.0130,异常威克汉姆酵母FBKL2.00K8,蜂生假丝酵母FBKL2.0161,拜耳接合酵母FBKL2.0162,库德里阿兹威氏毕赤酵母FBKL2.0163,粟酒裂殖酵母FBKL2.0164)为实验对象,探究不同温度下6株产香酵母生长状态和产挥发性风味物质的变化情况。采用顶空固相微萃取法结合气相色谱-质谱联用技术对不同温度梯度下(25、30、35、40 ℃)6株产香酵母的挥发性风味物质进行测定,并应用外标标准曲线法进行定量分析。结果表明,FBKL2.0130在25 ℃下产乙酸能力最强,为其他菌株的6倍;FBKL2.00K8高产乙酸乙酯,其产量为其他菌株的3倍,并且具有一定的高温适应性(35 ℃);FBKL2.0161的最适生长温度为25 ℃,其产高级醇能力突出;FBKL2.0162在35 ℃下,主要生成乙基酯类物质;FBKL2.0163的生长速度最快,并且能在40 ℃下生长代谢;FBKL2.0164在35 ℃下产吡嗪类物质能力突出。6株产香酵母在不同温度下具有不同的生长状态和产香特性,总的来说,低温有利于挥发性风味物质的生成,温度越高,其丰富度越低,并且不利于酵母的生长代谢。该研究结果可为产香酵母在今后白酒智能化酿造过程中的应用提供一定的理论参考。

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酿酒黄水对希瓦氏菌和假单胞菌抑菌机理的研究

刘海晴, 李万鹏, 王奕飞, 吴德光, 武文华, 孙溪

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 68-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029643

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希瓦氏菌与假单胞菌是鱼类的主要致腐菌。为探索酿酒黄水对鱼类的保鲜作用,测定了酿酒黄水对2种致腐菌的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),以及处理前后2种致腐菌的细胞膜完整性、通透性及碱性磷酸酶(alkline phosphatase,AKP)活性。研究结果显示,3.13％与1.56％体积分数的黄水可以明显抑制希瓦氏菌和假单胞菌的生长;MIC黄水处理后,两者的核酸合成量明显减少,细胞内及细胞膜间隙分别释放的紫外吸收物质与AKP活性明显上升,同时扫描电镜显示处理后菌体表面凹陷甚至破裂。酿酒黄水是具有潜力的鱼类保鲜剂,该研究可为鱼类加工贮藏过程中新型保鲜剂研发提供理论支持和技术指导。

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低聚糖对益生菌发酵乳功能特性的影响

刘洋, 瞿恒贤, 张龙飞, 李启明, 陈大卫, 顾瑞霞

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 75-80. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028302

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该文探究了不同低聚糖对益生菌发酵乳活菌数、pH、酸度、总抗氧化能力及其黏附能力的影响,并分析其相关性。结果表明:3株益生菌对不同的低聚糖显示出不同的偏好性,均能够不同程度的利用菊粉、低聚果糖和低聚半乳糖,其中菊粉对鼠李糖乳杆菌Hsryfm 1301发酵乳活菌数的影响最大,由8.17×10⁸ CFU/mL至1.24×10⁹ CFU/mL,增殖幅度为1.52倍。3种低聚糖对3株益生菌发酵乳在总抗氧化能力上表现出广谱的增强。低聚果糖对发酵乳中3株益生菌黏附Caco-2能力均具有提升作用,发酵乳中鼠李糖乳杆菌LV108和发酵乳杆菌DALI 02黏附Caco-2能力在添加低聚半乳糖后差异不显著(P>0.05)。相关性分析结果显示,总抗氧化能力与活菌数呈正相关(P<0.05),与pH呈负相关(P<0.05)。黏附Caco-2细胞能力与活菌数呈负相关(P<0.01),与pH呈正相关(P<0.01),与酸度呈负相关(P<0.05)。益生元和益生菌的协同作用可以增强发酵乳的功能特性,该研究将对选用功能增效显著的低聚糖提供理论参考,并对功能型合生元发酵乳的制备具有指导意义。

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高产胞外多糖嗜热链球菌的筛选及其直投式发酵剂的应用

周晴晴, 李理, 俞赟霞, 李言郡, 余腾斐, 张妍, 陈苏

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 81-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028865

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从青海农家自制酥油样品中分离得到1株高产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)的菌株WHH3379,经形态学观察、生理生化实验和分子生物学实验鉴定为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。对该菌株的基础特性进行测定,评价其产EPS的抗氧化活性,并探索由其制备的直投式发酵剂在发酵乳中的应用。结果表明,嗜热链球菌WHH3379能够产生(526.58±2.91)mg/L的EPS,且EPS具有良好的抗氧化活性。同时,嗜热链球菌WHH3379表现出优良的生长特性以及耐酸耐胆盐特性,得到的发酵乳黏度高,组织状态好,后酸化平缓,拉丝长度为(28.85±1.24)cm,黏度为(5 486±2.25)mPa·s,酸度为(75.00±2.34)°T,活菌数为1.89×10⁸ CFU/mL。该研究可为开发出一种高产胞外多糖并具有益生功能的直投式发酵剂提供科学依据。

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沙棘原浆苹果酸-乳酸发酵过程中理化指标及抗氧化能力的变化

付依依, 王永霞, 宋惠月, 李旭燕, 王宗玄, 段盛林, 谭志超

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 89--94. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029455

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以沙棘原浆为原料,利用酒酒球菌CICC 6066进行苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF),研究发酵过程中(25 ℃,8 d)沙棘原浆活菌数、pH值、有机酸、单糖、黄酮醇、酚酸及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和抗氧化活性的变化。结果表明,酒酒球菌发酵显著提高了沙棘原浆pH值,降低其可溶性固形物、总酸和总糖的含量;发酵8 d后,沙棘浆有机酸组成比例发生明显变化,苹果酸及柠檬酸含量显著降低,其中苹果酸降解率为86.01%,而乳酸含量增加了4.79倍;发酵后沙棘浆中所含的葡萄糖和果糖分别降低23.25%和32.17%;MLF后沙棘浆的总黄酮醇和总酚酸分别增加了49.35%和29.63%,总量达到160.71 mg/L;相比未发酵沙棘原浆,发酵沙棘浆的SOD活力及抗氧化能力(·OH、DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和·O^-₂清除能力及总抗氧化能力)均显著增强。综上,酒酒球菌可在沙棘原浆中进行充分的MLF,有效降低沙棘原浆苹果酸含量,改善沙棘原浆的口感,并通过发酵进一步提高其生物功效。

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酿酒酵母和植物乳杆菌混合发酵对金银花浸提液多酚物质的影响

崔亚鹏, 许锐, 陈泽元, 陈双喜

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 95-99. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028914

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采用高分辨飞行时间质谱和液质联用技术,研究酿酒酵母和植物乳杆菌混合发酵对金银花浸提液多酚的影响。结果表明,经混合发酵后的金银花浸提液中黄酮和多酚含量明显增加。黄酮含量(以芦丁计)由72.04 mg/g提升到79.07 mg/g,提升率10%;多酚含量(以焦性没食子酸计)由47.74 mg/g提升到59.37 mg/g,提升率24.35%。发酵后的浸提液中绿原酸、槲皮素苷、阿魏酰奎尼酸、木犀草素等含量提升显著,特别是绿原酸含量由26.57 mg/g提升到31.34 mg/g,提升率17.95%(P<0.05)。发酵后金银花浸提液的抗氧化性能提高,DPPH自由基清除率由55%提升到71%,ABTS阳离子自由基清除率由59%提高到64%,采用混菌发酵的方法能够提升金银花浸提液的品质。

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重组限制性内切酶Pst I发酵条件优化

张建, 张新亚, 李婷婷, 罗志丹, 许恒皓, 卢辰

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 100-105. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028695

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由于限制性内切酶在重组表达时具有切割宿主DNA的细胞毒性,生产难度大,其供应一直被国外企业垄断。实验室前期通过广谱甲基化保护,初步实现了部分限制性内切酶的国产化,但工艺仍停留在低密度摇瓶培养水平,产量无法满足市场需求。研究以限制性内切酶Pst I为对象,通过单因素试验筛选了诱导温度、诱导时间、诱导剂浓度、补充碳源、pH值与诱导时机等多个发酵条件。结果表明,在37 ℃下,开始发酵后6 h,添加终浓度1.4 mmol/L IPTG进行诱导发酵8 h,以甘油为补充碳源,控制发酵体系pH为8.0时Pst I的表达量最高,Pst I蛋白产量为0.0129 g/L,为未优化的2.15倍,同时酶产率为1.926×10⁶ U/L,为未优化的3.74倍。

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蛹虫草发酵产虫草素工艺优化

唐成伦, 王松涛, 赵南, 邹亚男, 陈勇, 刘庆国, 刘淼

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 106-110. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028252

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为确定蛹虫草产虫草素放大工艺条件,考察了菌种培养质量和发酵高径比对虫草素合成的影响。确定种子培养最佳条件为:转速250 r/min,接种量15%,扩培级数2次,此条件下虫草素发酵产量可达6 g/L左右。另外,装液量最适高径比为2 cm/30 cm。在此条件下,进行了120 L多层反应器发酵工艺验证。发酵25 d,虫草素产量为5.32 g/L,转化率57%,与小试工艺结果基本一致。实验结果表明,工艺放大具有应用可行性,为进一步工业化生产提供了参考。

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植物乳杆菌发酵对马铃薯全粉结构与性能的影响

徐忠, 陈晓明

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 111-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027652

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通过乳酸菌发酵对马铃薯全粉进行改性处理,以改善其应用性能,为马铃薯全粉的进一步开发利用提供参考。以马铃薯全粉为原料,利用植物乳杆菌进行发酵,并对发酵全粉的结构和性能进行了分析。随着发酵时间的增加,马铃薯颗粒形貌被破坏,表面出现了更多的裂纹和凹陷,发酵使马铃薯全粉结晶性提高,糊化温度升高,糊化焓增加,马铃薯全粉黏度、衰减值和回生值下降,粒径减小,马铃薯全粉化学结构没有明显变化。经过植物乳杆菌发酵马铃薯全粉结构和性能都发生了改变,适度发酵的马铃薯全粉可以作为食品加工原料使用,有利于改善产品品质。

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利用好氧堆肥法协同处理多种酒业固废的原料配比

刘林培, 管秀琼, 何明雄, 刘春, 蔡北川, 胡国全, 吴波, 王彦伟, 陈晓茹

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 116-122. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028847

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为解决酒业多种固体废弃物的污染和资源浪费问题,以桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰为原料,利用自制堆肥装置分别按照桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰的绝干质量比1∶2∶2和2∶9∶9建立2个堆肥系统,进行了为期30 d的实验,以初步探寻其适宜配比。当桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰的绝干质量比为2∶9∶9时,其在好氧堆肥发酵过程中温度、pH、电导率、含水率、总氮、氨态氮、硝态氮、有机质及其降解率、碳氮比等多项指标均处于相对较优水平,其腐熟时间大约为20~25 d,较另一组比例有所提前;最终的T值为0.62,种子萌发指数达到了103.93%,均显著优于另一组(P＜0.05),整体效果较好。研究利用酒业多种酿造固体废弃物生产有机肥,研究其适宜的原料比例,为酒业固废资源化处理提供了有效的新途径。

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氨基酸对不同pH条件下辛烯基琥珀酸燕麦β-葡聚糖酯自聚集行为的影响

马倩, 赵晨阳, 吴振, 陈嘉, 叶发银, 赵国华

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 123-129. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027855

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为了揭示食品基质组分对疏水化多糖胶束形成的影响,研究了7种常见氨基酸(谷氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丙氨酸和丝氨酸)对辛烯基琥珀酸燕麦β-葡聚糖酯(octenylsuccinated oat β-glucan,OSβG)胶束形成的影响及本质,从而拓宽OSβG胶束在食品工业中的应用范围。该文测定不同pH(3、6、10)条件下7种氨基酸对OSβG临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)及其胶束粒径、多分散系数和Zeta电位的作用,并研究了其中5种中性氨基酸(异亮氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丙氨酸和丝氨酸)对荷载姜黄素OSβG胶束的影响。结果发现,对于每种氨基酸而言,随着pH增加,OSβG的CMC、胶束粒径和Zeta电位绝对值均呈现增加趋势,主要原因在于pH诱导了OSβG和氨基酸的解离,再通过影响OSβG亲疏水链间及其与氨基酸侧链间的静电相互作用和氢键改变了OSβG胶束的稳定性;同时氨基酸的疏水性并非其影响和决定荷载姜黄素OSβG胶束特性的唯一因素。通过研究明确了氨基酸性质及其所处环境pH对OSβG胶束及其荷载姜黄素胶束的影响,其本质取决于OSβG与氨基酸分子间的氢键和静电相互作用,为OSβG胶束及其荷载姜黄素胶束在食品体系中的稳态化应用提供了支撑。

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脂质包衣的姜黄素/玉米醇溶蛋白纳米粒的制备及性能表征

刘鑫岳, 陈晓平, 焦丽蓉, 陈璐, 冯凡, 陈立, 肖圣威, 田厚宽

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 130-135. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027492

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以磷脂及玉米醇溶蛋白为载体材料,采用“两步法”构建了脂质包衣的姜黄素纳米负载体系。首先利用溶剂共沉淀法制备姜黄素/玉米醇溶蛋白纳米粒,然后将脂质体与姜黄素/玉米醇溶蛋白纳米粒共同挤压过膜以制备脂质包衣的姜黄素纳米粒。制得的纳米粒粒径较小(90 nm),粒径分布(polydispersity index,PDI=0.234)均匀,同时具备较高的包封率(95.3%)和载药量(17.8%)。随后研究了不同姜黄素纳米粒在不同pH、光照、高温条件下的稳定性、抗氧化活性及模拟胃肠道环境中的释放行为。稳定性实验表明,相较于未包裹的自由姜黄素及未包衣的姜黄素/玉米醇溶蛋白纳米粒,经脂质包衣后,颗粒具备更好的水分散性、光热稳定性以及抗氧化性,同时体外释放实验也表明,脂质包衣的纳米粒能够更有效地阻止姜黄素在胃部的泄露,提高姜黄素口服递送至小肠的效率,且在小肠部位缓慢释放。由此说明,脂质包衣的玉米醇溶蛋白纳米递送体系能够显著提高姜黄素的水分散性、理化稳定性及口服递送效率,扩展了姜黄素在食品工业及生物医药领域的应用。

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负载褐藻多酚的麦醇溶蛋白纳米递送体系的制备及特性研究

赵建波, 姜海鑫, 吴慧彬, 孙继帅, 段孟霞, 俞珊, 庞杰, 吴春华

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 136-141. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028186

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褐藻多酚(phlorotannins,PT)是一种天然的抗氧化剂,但其稳定性差。采用反溶剂法构建负载PT的麦醇溶蛋白纳米粒子(phlorotannins-loaded gliadin nanoparticles,GPNPs),探究麦醇溶蛋白与PT不同质量比对GPNPs纳米递送体系结构及特性的影响。结果表明,当麦醇溶蛋白与PT质量比为1∶0.3时,粒径、分散指数、ζ电位值为(166.97±2.60)nm,(0.34±0.01),(13.90±0.07)mV。透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)表明GPNPs呈类球形或圆球形粒子。GPNPs的包埋率、承载率随着PT的比例增加而增大,GPNPs包埋率的最大值为71.7%。傅立叶变换红外吸收光谱结果显示麦醇溶蛋白和PT的特征峰在GPNGs中发生了红移和蓝移,表明两者之间产生了氢键、疏水相互作用等作用力。模拟体外消化实验结果发现GPNPs都有控释的效果,但其突释行为随着PT的质量比增加而增大。GPNPs可以改善PT在生产加工、运输和消化吸收中降解和损失,是一种极具潜力的纳米递送系统。

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不同雄株银杏叶提取液抗氧化能力及主要功能成分含量差异

许继业, 郁万文, 曹福亮, 汪贵斌

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 142-149. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027908

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以23个银杏雄株的叶片为材料,测定了不同单株间甲醇提取液的抗氧化能力及总黄酮、萜内酯、多糖、原花青素等功能性组分含量,分析了各单株间的抗氧化能力以及功能性组分含量的差异性,并通过聚类分析,筛选了抗氧化功能较好的优良单株。结果表明,银杏叶提取液的抗氧化能力及功能性成分含量在单株间均存在极显著差异(P＜0.01),抗氧化活性的变异系数变幅为13.5%~37.04%、功能性组分含量的变异系数变幅为9.3%~15.63%,表现出明显的基因型差异;银杏叶提取液的DPPH自由基清除率、·O^-₂清除率、总还原力与总黄酮含量呈极显著中强度正相关(P＜0.01),相关系数分别为0.52、0.70、0.62,说明总黄酮是银杏叶甲醇提取液抗氧化作用的主要物质基础;通过聚类分析将23个单株划分为4类,筛选出6#单株为抗氧化功能成分含量高且抗氧化活性强的类型。研究结果为高抗氧化银杏种质的评价与筛选提供了科学数据。

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食品接触用不锈钢材料中镍、铅元素的迁移规律

卢莉璟, 董玉杰, 徐莉, 潘嘹, 卢立新

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 150-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027833

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以食品接触用304、316不锈钢为研究对象,探究不锈钢中Ni、Pb在20、40、70 ℃恒温条件,以及加热煮沸、高压蒸汽灭菌特殊条件和组合工况3类常用食品加工条件下的迁移行为规律。实验采用全浸没法,利用电感耦合等离子体质谱检测法监测重金属迁移量随时间的变化情况。结果表明,不同工况条件对Pb迁移量变化趋势影响较小,不锈钢与食品模拟液接触后Pb立即少量迁出,后期迁移量几乎不随时间变化,最终迁移量维持在15 μg/L左右。不锈钢主要组成元素Ni迁移量随时间延长而不断增加,且316不锈钢中Ni迁移量高于304不锈钢;Ni迁移量、迁移速率均随加工工况温度升高而增加;由于前期30 min特殊工况预处理时,Ni迁移量较快增长,组合工况条件下后期恒温长时间迁移过程中,其迁移速率减缓,且最终迁移量基本相等。为预测不锈钢中Ni迁移变化情况,研究对实验数据进行拟合,发现在恒温迁移过程中,其迁移规律符合溶出动力学经验公式。

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乌天麻不同溶剂提取物的总多酚、总黄酮含量及其抗氧化能力

廖霞, 吴振, 杨勇, 陈岗, 詹永

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 157-164. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027943

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为了评估食用天麻在加工和应用中主要活性成分和抗氧化活性的差异,采用5种溶剂提取云阳乌天麻,测定其总多酚和总黄酮含量,并评价其体外抗氧化活性。结果表明,70%(体积分数)甲醇提取物的总多酚和总黄酮含量最高,分别为4.006 mg GAE/g和1.290 mg RE/g,HPLC分析鉴定了8种主要的酚类及其苷类成分,其中70%乙醇(体积分数)提取物的天麻素含量最高(5.860 mg/g),70%甲醇(体积分数)提取物的对羟基苯甲醛(0.014 mg/g)、巴利森苷B(1.745 mg/g)和巴利森苷C(2.255 mg/g)、巴利森苷E(4.181 mg/g)含量均最高。乌天麻水提取物清除DPPH自由基能力最强,而甲醇提取物清除ABTS阳离子自由基的效果最好,且其抗氧化能力与活性成分含量之间具有较高的相关性。乌天麻甲醇提取物活性成分含量最高、抗氧化活性最佳,可作为潜在天然抗氧化剂来源。

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美拉德反应改良罗非鱼加工副产物熬煮液风味

邢贵鹏, 孙申宇, 黄卉, 魏涯, 李来好, 杨贤庆, 郝淑贤, 岑剑伟, 赵永强, 陈胜军, 林织

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 165-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026908

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以罗非鱼熬煮液为原料,加入木糖进行美拉德反应,制备具有海鲜风味的产物。以低分子质量香味中间体、褐变程度、感官评分为考察指标,分别考察木糖添加量、反应时间、反应温度、初始pH值对美拉德反应的影响。通过正交试验优化得到美拉德反应工艺最佳参数为:木糖添加量2.0%,反应时间60 min,反应温度120 ℃,初始pH值6.5,在此条件下进行验证试验所得感官评分为(25.6±0.33),反应产物具有浓郁的海鲜风味;美拉德反应后苦味氨基酸含量减少,鲜味及甜味氨基酸含量增加;挥发性成分中呈肉香味的醛类、醇类、酮类物质、呋喃、吡嗪等杂环类化合物相对含量增加,改善了罗非鱼熬煮液单一的风味。

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体外模拟消化对海洋鱼骨胶原低聚肽结构和抗氧化活性的影响

冯晓文, 赵晓涵, 潘骁琦, 裴晨皓, 谷瑞增, 刘文颖

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 173-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025654

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该研究以海洋鱼骨胶原低聚肽为研究对象,通过体外模拟肠胃液消化,分析了消化前后海洋鱼骨胶原低聚肽的分子质量分布,其中模拟先胃液后肠液消化后分子质量<1 000 u的组分和重均分子量降低最多(约23.95%),其他消化模式处理组分子质量变化较稳定;紫外全波长扫描显示,消化前后溶液中酪氨酸变化量小于5%;圆二色光谱分析结果表明,模拟先胃液后肠液消化后反平行式β-折叠减少最多,为24.12%,其余二级结构,变化不超过8.33%,同时其余处理组二级结构组成相对稳定,表明海洋鱼骨胶原低聚肽能够在一定程度上耐受胃肠道中胃蛋白酶和胰蛋白酶作用。通过测定DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率、铁离子还原能力及氧自由基吸收能力4个指标,推测出海洋鱼骨胶原低聚肽不仅在分子质量和结构方面具有抗消化稳定性,其抗氧化能力也具有抗消化稳定性。这为海洋鱼骨胶原低聚肽在天然抗氧化功能食品中的应用提供了理论基础。

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蓝点马鲛鱼分离蛋白滋味特性研究

樊震宇, 韩昕苑, 张龙, 王锡昌

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 180-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027152

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对比熟制蓝点马鲛鱼原料肉、漂洗鱼糜、酸碱鱼分离蛋白的呈味物质差异,分析鱼分离蛋白的滋味特性。利用电子舌技术、感官评价和水溶性无机离子、游离氨基酸、核苷酸的含量分析4种样品的滋味特性。结果显示,电子舌主成分分析图能够区分4种样品,分离蛋白、漂洗鱼糜与原料肉三者间滋味轮廓相差较远,但酸分离蛋白与碱分离蛋白滋味轮廓相近;与原料肉相比,漂洗鱼糜和分离蛋白中K⁺、Na⁺有明显降低(P＜0.05),但微量元素(Zn²⁺、Fe³⁺)与K⁺、Na⁺相比下降幅度较低;分离蛋白与漂洗鱼糜中游离氨基酸种类和含量都有所降低,尤其是呈鲜味、呈甜味的氨基酸损失较大,但在分离蛋白和漂洗鱼糜中均未检出呈苦味的酪氨酸;核苷酸结果显示,与原料肉相比,酸碱分离蛋白和漂洗鱼糜中腺嘌呤核苷酸、次黄嘌呤核苷酸、次黄嘌呤均有不同程度地减少,其中碱分离蛋白降低程度最小。研究表明,碱分离蛋白能够较大程度保留部分呈味物质,可利用此方法制备低盐的蛋白配料,并为分离蛋白滋味改良提供理论基础。

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不同脱腥方法对海参肠卵酶解液脱腥效果的比较

陈增鑫, 刘咏霖, 潘芸芸, 姜竹茂, 洪杏德

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 187-192. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029212

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为提高海参副产物的综合利用率,以海参肠卵酶解液为原料,采用生姜掩盖法、活性炭吸附法、大孔树脂吸附法、酵母发酵法和乳酸菌发酵法进行脱腥处理,以感官值协同电子舌、电子鼻和顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase micro-extraction/GC-MS,HS-SPME/GC-MS)数据为评定依据进行脱腥效果分析,择出较优的脱腥方法。结果表明,生姜掩盖法的腥味值较高,且有较重生姜味;活性炭和大孔树脂吸附法脱腥效果一般;酵母法脱腥易引入菌体异味,影响脱腥效果;乳酸菌发酵法的脱腥效果较好,最适宜的条件为乳酸菌添加量0.4%、40 ℃、10 h,腥味值较低,且庚醛、反,顺-2,6-壬二烯醛等腥味物质显著降低,刺激性气味减少。综合分析可得,乳酸菌发酵法更适用于海参肠卵酶解液的脱腥。

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人参牡蛎复合肽固体饮料的配方研究

俞萍, 张晓光, 陈学礼, 郑金钰, 陈雪, 陈雨秋, 张庆贺

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 193-199. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028108

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以人参和牡蛎中的功效成分人参糖肽和牡蛎低聚肽为主要原料,白砂糖和柠檬提取物为辅料,对人参牡蛎复合肽固体饮料的配方进行研究。通过构建BALB/c小鼠注射环磷酰胺致免疫低下动物模型,考察人参糖肽和牡蛎低聚肽质量比1∶1和1∶3的条件下小鼠免疫器官指数、细胞免疫功能、单核-巨噬细胞吞噬功能、自然杀伤细胞活性,筛选两者的最佳配比,并以感官评价为考察指标,采用单因素试验对人参牡蛎复合肽固体饮料的配方进行优化。结果显示,人参牡蛎复合肽具有提高小鼠免疫力的作用,且主要原料1∶1配比效果更为显著;固体饮料最优配方为人参糖肽0.5 g、牡蛎低聚肽0.5 g、白砂糖3 g、柠檬提取物2 g。该研究为人参与牡蛎的综合开发利用提供重要依据。

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蓝莓果粉-马铃薯淀粉混凝体系的3D打印特性

范东翠, 陈慧芝, 郭超凡, 张慜

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 200-205. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029866

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为开发结构稳定性强的健康食品,以马铃薯淀粉为基料,通过添加不同含量的蓝莓果粉来开发3D打印用蓝莓果粉-马铃薯淀粉混凝体系,并对打印参数进行了研究。结果表明,蓝莓果粉的添加量显著影响混凝体系的流变特性、水分状态分布及3D打印特性,其中,向马铃薯淀粉中添加20%蓝莓果粉时3D打印精度最高;打印速度25 mm/s,填充率50%,喷嘴直径为1.2 mm时打印效果较好。

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不同类型的凝固剂对豆腐中蛋白质消化特性的影响

刘明, 顾萱, 唐婷, 袁震, 邢广良

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 206-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028266

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为了探究不同类型的凝固剂对豆腐中蛋白质消化特性的影响,分别采用酸类凝固剂葡萄糖酸内酯(glucono-δ-lactone,GDL)、盐类凝固剂石膏(CaSO₄)以及二者复配的凝固剂制作豆腐。经体外模拟消化后测定其可溶性蛋白质含量、小肽含量(<10 kDa)、水解度(degree hydrolysis,DH)、SDS-PAGE、体外蛋白消化率等变化情况。结果表明,在3种凝固剂制作的豆腐样品中,GDL豆腐和复配凝固剂制作的豆腐其体外蛋白消化率无显著差异(P＞0.05),但均显著高于CaSO₄豆腐(P＜0.05)。通过分析其消化期间SDS-PAGE图谱可知,3种豆腐中蛋白质的降解规律相似;但消化末期可溶性蛋白含量、小肽含量及DH的变化均以复配型豆腐最高。因此,复配凝固剂制作豆腐更利于大豆蛋白的消化吸收。

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三次醒面工艺对鲜湿面食用品质的影响

矫春苗, 胡中泽, 沈汪洋, 黄文晶, 蒲慧婷, 洪秀娟, 李一勃, 何韵然, 孙云杰, 赵红勤, 贾喜午

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 213-218. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026932

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为探究3次醒面工艺对鲜湿面咀嚼性、蒸煮特性和拉伸特性的影响,采用响应面法对3次醒面工艺进行优化。当3次醒面温度、时间和相对湿度分别为20 ℃、15.4 min和88%时,鲜湿面的咀嚼性达到最佳;与2次醒面相比,优化后3次醒面得到的鲜湿面的拉伸特性有显著提升(P<0.05),主要表现为最大拉伸阻力由22.42提高到39.34 g、延伸度由14.34提高到48.31 mm;鲜湿面的蒸煮品质显著提高(P<0.05),主要表现为最佳蒸煮时间由481缩短到425 s、蒸煮损失率由15.48%降低至11.93%、吸水率由100.01%提高到137.66%,熟断条率几乎为0。3次醒面工艺可显著提升鲜湿面的食用品质(咀嚼性、蒸煮特性和拉伸特性)。

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PBAT/PLLA薄膜对白鳞蘑菇的保鲜效果

王莉梅, 陆浩, 张靳, 胡健, 梁乌日图白音, 董同力嘎

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 219-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028257

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探讨添加不同质量分数(10%、20%、30%)左旋聚乳酸[poly(L-lactic acid),PLLA]的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯[poly(butylene adipate terephthalate),PBAT](PBAT/PLLA)气调薄膜对白鳞蘑菇的保鲜效果。贮藏条件为4 ℃,相对湿度90%,贮藏期间测定包装内气体组分和白鳞蘑菇相关理化指标。结果表明,PBAT/PLLA 30%共混薄膜能够使包装内形成平衡状态低O₂(0.01%~0.02%)、高CO₂(4.85%~5.15%)环境,能较好地保持硬度(9.00 kg/cm²),贮藏后期可溶性蛋白含量为0.35 mg/g、可溶性糖0.85%、总酚9.14 mg/g,延缓营养成分的下降速度,减缓失重率和丙二醛的上升速度,贮藏期15 d内能保持较好的感官品质和营养品质。综合各项指标表明,生物可降解PBAT/PLLA 30%气调包装处理可以维持白鳞蘑菇贮藏品质并延缓采后衰老过程。

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不同干燥方法对护色后金耳切片品质的影响

罗晓莉, 张沙沙, 张微思, 曹晶晶, 孙达锋

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 227-232. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027522

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为获得合适的护色后金耳切片的干燥方法,比较了不同干燥方法对金耳切片感官特性、色度值、复水比、一般性营养成分和氨基酸含量的影响。结果表明,真空冷冻干燥金耳切片的感官品质最好,ΔE值为(11.62±1.84),与ΔE值最小的空气能热泵干燥处理组无显著性差异。真空冷冻干燥处理金耳切片的复水比为(10.56±0.16),与其他干燥组的复水比相比有显著性差异(P＜0.05),且真空冷冻干燥后的金耳中粗蛋白和总糖含量最高,分别达9.97 g/100 g和74.20%,氨基酸总量、鲜甜味氨基酸含量明显高于其他各干燥组。空气能热泵干燥的感官评分与真空冷冻干燥的感官评分相近,其ΔE(11.59±0.44) 最小。微波真空-热泵联合干燥金耳的复水比低于真空冷冻干燥,而高于空气能热泵干燥,且其粗蛋白、粗脂肪、氨基酸总量、鲜甜味氨基酸含量均高于空气能热泵干燥金耳。综合来看,真空冷冻干燥得到的金耳品质最好。综合考虑控制成本和提高效率,实际生产中可采用微波真空-热泵联合干燥或空气能热泵干燥来处理金耳。

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基于宏基因组学技术的八种中日酒曲微生物多样性对比分析

唐鳗秋, 夏玙, 吴正云, 周山大慶, 张文学

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 233-239. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028132

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采用宏基因组学技术对8种中日酒曲中微生物群落结构进行解析。研究表明,邛崃米曲MB和清香型小曲QX中主要有根霉属(Rhizopus);2种黄酒麦曲TH和FHC物种组成相对丰富,主要为糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和横梗霉属(Lichtheimia)等;4种日本酒曲(NP_MS、NP_SJR、NP_SJW和NP_SY)均主要为曲霉属(Aspergillus,均>91%),其中主要为米曲霉(Aspergillus oryzae)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、白曲霉(Aspergillus kawachii)和黑曲霉(Aspergillus niger)。8种中日酒曲理化指标检测结果显示,日本酒曲的平均糖化力、液化力和还原糖含量均高于中国酒曲,中国酒曲的平均发酵力略高于日本酒曲。8种中日酒曲理化指标与其微生物种群结构具有明显相关性。此外,根据8种中日酒曲KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)功能注释发现,中日酒曲内部微生物代谢活动均较为活跃,其中有关碳水化合物代谢和氨基酸代谢的相关基因表达量占比最高,且碳水化合物代谢在8种中日酒曲之间具有显著性差异。研究结果揭示了8种中日酒曲之间微生物种群结构的差异,为后续解析中日酒曲中微生物代谢机理,并筛选特定功能微生物,开发功能型强化酒曲提供了理论基础。

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浓香型白酒酒醅发酵过程中风味物质时空差异分析

卫春会, 郑自强, 李浩, 任志强, 黄治国, 邓杰, 董玲

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 240-246. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027617

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采用气相色谱-质谱联用法分析了浓香型白酒酒醅中主要风味物质及其空间分布的差异,通过主成分分析法探究了酒醅在发酵过程中的主要风味物质及其前体物的变化规律。结果表明:浓香型白酒酒醅的主要风味物质有38种,其中包括18种酯类物质,10种醇类物质,8种酸类物质,2种白酒有益因子(4-甲基愈创木酚和4-乙基愈创木酚)。在酒醅不同空间层,上层的风味物质仅有18种,但酸类和酯类比例更为协调,且丁酸乙酯与己酸乙酯含量比值为0.07,可突出浓香型白酒的酒体风格;中层的风味物质有34种,且醇类质量浓度达354.70 mg/L,酸类质量浓度达1 444.75 mg/L,酯类质量浓度达1 529.45 mg/L,均高于上层和下层;下层酒醅的己酸及己酸乙酯质量浓度最高,分别达到220.25和441.86 mg/L,有利于浓香型白酒主体风味物质的合成。在发酵过程中,酒醅不同空间层的四大酯、四大酸含量呈先较缓增加(0~15 d),后迅速增加至稳定趋势,中层和下层的四大酯、四大酸含量比上层变化趋势更为显著。

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基于高光谱成像技术的大曲还原糖含量预测及其可视化

刘亮, 黄丹平, 田建平, 黄丹, 罗惠波, 田颖, 徐佳乐, 叶建秋

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 247-254. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029117

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还原糖是大曲质量评价的重要指标,为进一步提高大曲还原糖含量的检测精度,提出了一种应用高光谱成像技术检测大曲还原糖含量的方法。采用高光谱成像系统,在900~1 700 nm采集大曲样本的光谱信息,并提取全部样本的平均光谱数据。首先,采用标准正态变量校正(standard normal variables,SNV)、卷积平滑、多元散射校正3种预处理方法对原始光谱进行预处理;然后,分别使用主成分分析(principal component analysis,PCA)荷载系数法、连续投影法(successive projections algorithm,SPA)和PCA荷载系数-SPA三种方法提取了大曲光谱数据的特征波段;最后,基于全波段和特征波段的光谱数据,分别建立了预测还原糖含量的偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和最小支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)模型。结果表明,对SNV预处理后的大曲光谱数据,采用PCA-SPA算法提取的特征波段建立的PLSR模型效果最佳,其中提取的特征波段数为26个,预测集相关系数为0.922 7,预测集均方根误差为0.455 6 g/100 g。基于最优的模型SNV+PCA+SPA+PLSR对不同发酵时期的大曲样本实现了还原糖含量的可视化。利用高光谱成像技术可实现大曲还原糖含量的快速检测和可视化分布,研究结果为大曲中还原糖含量的检测提供了一种新的方法。

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基于环介导等温扩增的离心式微流控芯片检测3种致病菌

姚延禄, 曹宁, 周新丽

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 255-261. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029423

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采用微流控技术可以将食源性致病菌样品的制备、分离、检测等基本单元集成到仅有几平方厘米的芯片上,与分子检测技术相结合,能够满足对食源性致病菌快速现场检测的需要。基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),设计制作出一种用于食源性致病菌快速检测的离心式微流控芯片。通过离心式微流控核酸等温扩增装置实现微流控芯片上的流体控制、等温扩增及可视化检测,可1次进行5种样品的3种食源性致病菌的检测。结果显示,基于LAMP的离心式微流控方法用于检测大肠杆菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌,能够在60 min内完成芯片的可视化检测,并且检测结果具有良好的特异性及敏感性,检测限为10³ copies/μL。将微流控技术用于食源性致病菌的核酸提取、等温扩增及检测,具有集成化、易于携带和快速分析等优势,在食品安全快速检测中具有应用的潜力。

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QuEChERS-气相色谱-三重四级杆串联质谱法高通量检测生鲜肉中有机磷农药残留

王莎莎, 沈习习, 李曼曼, 沈娟, 唐长波, 王玮

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 262-267. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029702

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该研究旨在建立一种快速、有效检测生鲜肉中18种有机磷农药(organophosphorus pesticides,OPPs)残留的QuEChERS-GC-MS/MS检测方法。样品经饱和正己烷的乙腈溶液提取,MgSO₄、CH₃COONa、N-丙基乙二胺(N-propyl ethylenediamine,PSA)、十八烷基键合硅胶(C₁₈)分散固相萃取净化后,采用DB-1701色谱柱进行分离,GC-MS/MS检测。有机磷农药在1~100 μg/kg线性关系良好,相关系数(R²)均>0.990 0,检出限为0.02~0.74 μg/kg,定量限为0.08~2.48 μg/kg,加标回收率为76%~106%,相对标准偏差为0.50%~7.9%。该实验建立的QuEChERS-GC-MS/MS方法可同时检测18种有机磷农药,操作简便、快速、灵敏、准确,能够满足生鲜畜禽肉中有机磷农药残留的高通量快速检测。

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基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨质谱分析酸橙果实中的生物活性成分

秦艳, 赵希娟, 郭鹏妹, 庞雯辉, 董超, 张耀海, 王成秋, 赵其阳, 焦必宁

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 268-274. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028237

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应用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨质谱结合靶向和非靶向筛查方法系统分析鉴定了6个酸橙果实品种的不同部位(果皮、果肉、果汁)的生物活性物质。根据化合物的精确分子质量、质谱裂解规律、碎片离子信息,结合数据库匹配、标准品比对并参考相关文献对化合物结构进行鉴定。该实验共鉴定了84种生物活性成分,包括44种类黄酮、8种酚酸、22种香豆素、2种类柠檬苦素、8种生物碱,其中35种生物活性成分首次在酸橙中报道,进一步丰富了酸橙生物活性成分的数据库。小叶酸橙、代代酸橙、万木橙、蚌柑、摩洛哥酸橙和黄皮酸橙分别筛查鉴定出72、71、68、71、71和66种生物活性成分。通过层次聚类分析发现6个酸橙品种以及果实不同部位生物活性物质代谢模式具有一定的差异,代代酸橙和蚌柑积累模式相近,小叶酸橙、万木橙、摩洛哥酸橙和黄皮酸橙之间差异较大。不同部位鉴定的生物活性成分数量呈以下规律:果皮≥果肉≥果汁。该研究结果可为酸橙的质量评价和药效物质基础研究提供实验依据,并为其后续的资源开发奠定基础。

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HPLC同时检测红茶中儿茶素和茶黄素含量

费璠, 张梓莹, 胡松, 徐丹红, 刘仲华

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 275-280. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028906

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儿茶素和茶黄素作为红茶的主要活性成分对红茶的色、香、味等品质呈现起到重要作用,也是评价红茶品质优劣的重要指标。该研究基于高效液相色谱技术,开发了可同时、快速、准确检测红茶中儿茶素和茶黄素的分析方法。以A相0.1%甲酸-乙腈、B相0.1%甲酸-水为流动相,进样量20 μL,经安捷伦SB-C₁₈色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)分离,在柱温30 ℃、流速1 mL/min、时间50 min的条件下进行检测,使用外标法定量检测样品含量。结果显示,该方法具有较高的灵敏度(LOD:0.21~11.13 μg/mL),质量浓度范围内与其峰面积的线性关系良好(R²≥0.999 0),精密度、重复性和稳定性试验的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均<5%(n=6),加标平均回收率为98.69%~104.77%,RSD均<3.31%(n=6)。该方法简便、高效、准确,可用于茶叶中儿茶素和茶黄素的定性定量测定。

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生物法合成4-羟基异亮氨酸的代谢工程研究进展

李洋, 张稳杰, 韩雨辰, 翟懿雪, 张成林

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 281-288. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028005

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4-羟基异亮氨酸是一种非蛋白质氨基酸,因具有血糖浓度依赖的诱导胰岛素分泌等生物学活性,而被视为治疗糖尿病的潜在药物。近年来,生物法合成4-羟基异亮氨酸取得了一定的进展。文章概述了4-羟基异亮氨酸的功能、合成方法及其生物合成途径。在此基础上,从构建4-异亮氨酸合成途径、强化L-异亮氨酸合成、重构中心代谢途径等层面着重阐述了生物法合成4-羟基异亮氨酸的代谢工程策略,旨在为以4-羟基异亮氨酸为代表的高附加值氨基酸衍生物合成菌株代谢工程研究提供参考。

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提取方法对真菌多糖得率及结构特征影响研究进展

许艺娴, 周禹慧, 马小清, 董宇, 卢旭

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 289-301. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027684

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食用真菌因其独特的鲜味和香气而被广泛食用,真菌含有丰富的营养以及功能性成分,其多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌、降血糖等多种良好的生理活性,已广泛应用于医药食品等行业。多糖的生物活性与其化学结构密切相关,而结构和得率又受提取方式的影响。该文对不同提取方法下的几种常见食用真菌类多糖得率和结构变化进行综述,对比研究中几种常用的提取方法以及相同方法提取不同食用真菌多糖之间的异同点,旨在为特定结构和活性的真菌多糖的定向提取提供参考,并对今后的研究方向进行展望,以期为真菌多糖的进一步开发利用奠定基础。

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大米降镉技术及其对大米品质影响的研究进展

王娅殊, 胡瀚, 付红军, 彭湘莲, 薛敏敏

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 302-308. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029291

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由“镉大米”事件引发的大米质量安全问题受到高度关注,镉污染大米及相关降镉技术的研究逐步成为热点。该文概括了镉在水稻中的分布及存在形态,总结了大米降镉溶剂浸提法、微生物发酵法、表面活性剂吸附法及复合法的研究进展,并比较了大米降镉前后的品质变化,为镉大米的综合利用提供新思路。

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我国人造肉行业发展现状及政策建议

徐翌钦, 仲亮, 刘畅, 钟若愚

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 309-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027915

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伴随着全球人口尤其是中等收入人群的急剧增长,传统养殖业难以满足人类快速增长的肉制品消费量。人造肉技术是当下欧美发达国家商业化应用最为成熟的食品科技之一,可以有效解决人类肉制品生产与消费困境,我国已涌现出一批人造肉初创企业。文章梳理分析了国内外人造肉行业发展现状、技术趋势、竞争格局等关键问题,探究我国人造肉行业发展瓶颈与机会,并提出发展对策与建议。

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基于多维度抽检数据的全国食品安全状况分析及对策探究

毛佳琦, 郑允允, 焦文静, 谢会君, 闫桂丽, 田卫环, 付玉洁, 王培, 刘兵戈

食品与发酵工业. 2022, 48(5): 314-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028364

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食品安全是维护社会稳定、构建和谐社会的重要保障,食品安全基础问题研究是我国食品工业健康发展的有力保障。研究汇总了2020年全国、国家(本级)和各地区食品安全监督抽检情况,从食品品类、不合格项目、生产产地等多维度进行分析,发现存在的主要问题,为食品安全监管提供参考。2020年全国完成了6 387 366批次34类食品抽检,不合格率为2.31%。其中,餐饮食品、蔬菜制品、淀粉及淀粉制品和炒货食品及坚果制品不合格率均高于2.31%。主要风险指标为农兽药残留超标和微生物污染,累计占不合格批次总数的58.35%;长江以北地区食品风险程度偏高,不合格项目主要为食用农产品蔬菜中的腐霉利和水产中的恩诺沙星;不合格率高于全国平均水平的地区有甘肃(4.38%)、陕西(2.79%)和海南(2.60%);网络平台因准入条件宽松等原因导致检出不合格批次较多,进口食品主要为特殊膳食质量指标不符合标准。2020年全国食品安全状况在近5年中处中位水平,建议对一些高风险品类和项目指标加强监管,对网络平台食品重点把控,对高风险产地产品持续追踪。

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