食品与发酵工业

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苏莹莹, 刘松

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035479

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气囊蛋白(gas vesicle protein, Gvp)组成的气体囊泡存在于蓝藻、嗜盐古菌等微生物中,为细胞提供浮力或抗胁迫能力。尽管gvp基因簇广泛存在于链霉菌,但其功能尚不明确。在该研究中,分别在茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)DSM40587谷氨酰胺转氨酶基因缺失菌株(smY2019Δtg)中表达了内源的gvpA、gvpO以及完整基因簇gvpOAFGJLSK(gvp⁴⁰⁵⁸⁷),考察其对胰蛋白酶合成和宿主生理状态的影响。酶活力分析显示,过量表达gvp⁴⁰⁵⁸⁷和gvpA使胞外最高胰蛋白酶活力分别提高64.3%和17.0%;过量表达gvpO未明显影响胰蛋白酶活力。SDS-PAGE分析发现,gvp⁴⁰⁵⁸⁷和gvpA过表达菌株胞外上清液中的胰蛋白酶条带(26 kDa)较对照菌株明显增粗。同时,过量表达完整基因簇的菌株中8个gvp基因的转录水平均较smY2019Δtg有不同程度的提高。与对照菌相比,gvp⁴⁰⁵⁸⁷过表达菌株的胞内ATP含量和NADPH/NADP⁺分别提高1.4倍和0.4倍。上述结果表明,过量表达内源gvp基因簇能促进S.mobaraensis合成胰蛋白酶,能量代谢和蛋白质前体合成的增强可能是其产量提高的主要原因。研究结果首次报道了S.mobaraensis中gvp基因簇对酶蛋白合成的重要影响,为链霉菌蛋白表达调控提供了新思路。

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重组地衣芽孢杆菌全细胞转化产(R)-柠苹酸的研究

沈佳颖, 李由然, 石贵阳

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033358

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(R)-柠苹酸作为重要聚合物中间体甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)的化学合成前体,在食品加工、医疗、建筑、照明和家电等领域有着重大的应用前景。(R)-柠苹酸目前主要通过化学法生产,其生物法合成技术仍处于研究阶段。该研究首次在地衣芽孢杆菌中引入异源柠苹酸合酶搭建了(R)-柠苹酸合成途径,以葡萄糖为底物实现了(R)-柠苹酸的合成与积累。进一步建立及优化了重组菌株进行全细胞转化产(R)-柠苹酸的条件,发现温度和时间可以显著影响(R)-柠苹酸的产量。最终,采用CMC培养基制备全细胞催化剂,在37 ℃、pH 7.0、底物质量浓度为100 g/L、菌体浓度OD₆₀₀值为70、摇床转速为250 r/min的条件下转化120 h后,生成(R)-柠苹酸8.57 g/L,转化率为142.84 mg/g葡萄糖,是目前报道的摇瓶培养合成(R)-柠苹酸的最高水平,为生物法高效合成(R)-柠苹酸的进一步研究提供了参考。

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氨同步回收促进高浓度蛋白废水厌氧消化性能研究

杜阳, 华天予, 肖壮波, 屈云贺, 赵明星, 阮文权, 施万胜

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 16-24. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035389

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该研究在高浓度蛋白废水厌氧消化中采用脱氨膜对氨氮进行回收,缓解厌氧消化过程中氨抑制的同时回收氨资源。研究结果表明,与对照组相比,经脱氨膜处理后,实验组反应器中氨氮浓度维持在较低水平(2 000 mg/L以下),累计产甲烷量较对照组反应器提高了54%,化学需氧量去除率提高了88%。该废水厌氧消化过程中氢营养型产甲烷菌为优势菌群,经膜脱氨处理后,实验组反应器可以富集蛋白质和酸降解细菌,将有机物转化为乙酸、H₂和CO₂,促进了嗜氢产甲烷和直接种间电子传递过程。同时,脱氨过程可以缓解氨氮抑制,并促进了厌氧消化过程中各种关键酶的活性,从而提高了高浓度蛋白废水厌氧消化性能。该研究可以为促进高浓度蛋白废水厌氧消化性能提供一种可行的技术方案。

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航天诱变肠膜明串珠菌胞外多糖的分离纯化、结构解析及功能活性研究

彭嘉屹, 李尧, 张孟雨, 王清清, 钟青萍

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 25-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033241

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以一株航天诱变的高产胞外多糖肠膜明串珠菌L21-49为对象,分离纯化其胞外多糖(exopolysaccharide,EPS),测定多糖的结构及功能活性,并分析其结构与功能活性之间的关系。首先采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sepharose CL-6B 分子筛层析纯化该菌株的胞外多糖;然后采用凝胶渗透色谱、红外光谱、液相色谱对纯化后多糖进行结构分析;随后测定纯化组分的抗致病菌生物被膜、抗氧化、抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性。结果显示,L21-49产胞外多糖经纯化得到EPS-A、EPS-B和EPS-C 3种组分,相对分子质量分别为 60 629、36 959、24 714 Da。EPS-A主要含有甘露糖和葡萄糖,EPS-B主要含有甘露糖和半乳糖,EPS-C主要含有葡萄糖和半乳糖。体外功能活性研究表明,此3种胞外多糖对致病菌生物被膜均表现出较好的抑制活性;EPS-C的抗氧化能力以及对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性均高于其他组分,原因可能与其分子质量及所含官能团有关。研究结果对乳酸菌胞外多糖的综合开发利用具有积极意义。

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玉米低聚肽和小麦低聚肽及其金属螯合物的抗氧化和抗过敏活性

卢知浩, 赵晓涵, 裴晨皓, 冯晓文, 程青丽, 谷瑞增, 李国明, 刘文颖

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 35-40. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026488

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以分析玉米低聚肽和小麦低聚肽理化性质为基础,对2种低聚肽及玉米低聚肽-Ca螯合物与小麦低聚肽-Fe螯合物2种金属螯合物的抗氧化能力和抗过敏活性进行研究。利用DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力及还原能力测试3种方法评价样品的抗氧化能力,并选择透明质酸酶抑制法评价样品的抗过敏活性。抗氧化能力分析表明,4种样品均有较强的抗氧化能力,且在羟自由基清除能力测试中,2种金属螯合物的羟自由基清除率明显高于对应的低聚肽。抗过敏活性分析表明,在质量浓度<20 mg/mL时,低聚肽金属螯合物的透明质酸酶抑制率远高于对应的低聚肽。这与羟自由基测试的结果类似,可见该条件下样品的抗氧化能力和抗过敏活性存在一定的正相关联系。而质量浓度为20~100 mg/mL时低聚肽的抑制率随浓度明显增大,螯合物的抑制率增长则趋于平缓。螯合物在质量浓度<20 mg/mL条件下同时具有较强的抗氧化能力和抗过敏活性,可在食品药品方向进一步应用发展。

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促干护色剂在枸杞干制过程中促干护色机理的研究

王晓雨, 利通, 常晨光, 任贵平, 杨海燕, 武运, 黄文书

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 41-49. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032140

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为探究促干护色剂在枸杞干制过程中的促干护色机理,以无硫促干护色剂为处理组,未经处理的枸杞为对照,在整个干制过程中对酶促褐变和非酶褐变相关指标进行测定,并对表皮微观结构进行观察。结果表明,枸杞在干制前期以酶促褐变为主,干制后期以非酶褐变为主。促干护色剂在枸杞干制过程中可抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和过氧化物酶(peroxidase, POD)的活性,以及美拉德反应中间产物5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)的积累,并保持较高的还原糖和游离氨基酸含量,对枸杞的酶促褐变和羰氨反应褐变有较强的抑制效果。经显微结构观察后发现,促干护色剂使枸杞表皮蜡质层结构受到破坏,在提高干燥速度的同时可促进护色剂的渗入。通过各指标测定分析和微观结构观察可判断促干护色剂对枸杞的褐变抑制类型及促干护色机理,为有效控制褐变和提升枸杞整体品质提供理论依据。

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乳酸钠结合促渗处理对大黄鱼片冷藏期间品质变化的影响

浦天霆, 蓝蔚青, 朱圣赟, 赵欣宇, 徐振飞, 谢晶

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 50-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032468

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为研究乳酸钠结合促渗处理对大黄鱼片冷藏期间品质变化影响,将样品经去头、尾和去内脏处理,用蒸馏水洗净后沥干,随机分成4组,双频超声组(dual-frequency ultrasound, DUS)、乳酸钠处理组(sodium lactate, SL)、乳酸钠-双频超声联合处理组(sodium lactate combined with dual-frequency ultrasound, SLUS)与对照组(control, CK)。14 d内每隔2 d进行微生物指标[菌落总数(total viable count, TVC)、嗜冷菌数(psychrophilic bacteria count, PBC)]、理化指标[pH值、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值]、质构分析(texture profile analysis, TPA)、水分迁移[持水力(water holding capacity, WHC)、低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)、核磁共振成像(magnetic resonance image, MRI)]、蛋白特性[内源荧光强度(intrinsic fluorescence intensity, IFI)、SDS-PAGE]等指标测定,并结合感官评定综合分析不同处理方式对冷藏大黄鱼品质变化的影响。结果得出,DUS处理可适当抑制样品贮藏前期微生物的生长,CK组和DUS组在第0天时的菌落总数对数值分别为4.31±0.02与3.22±0.09,存在显著差异(P＜0.05)。综合TVC与TVB-N值分析,得出DUS组样品的冷藏货架期为8 d;SL处理能在有效抑制微生物生长的同时,改善样品的保水能力和感官品质,使大黄鱼的冷藏货架期延至12 d;SLUS处理方式能减缓样品贮藏期间TVC与PBC的增长,明显抑制样品贮藏期间pH值、TVB-N值与TBA值的升高,保持其良好的质构特性和感官品质;SLUS组样品贮藏期间的TVB-N值、TBA值、硬度值、弹性值与咀嚼性值自第2天与对照组间差异显著(P＜0.05)。由WHC、LF-NMR与MRI分析得出,SLUS处理能显著保持样品的水分含量,减缓样品中水分流失的速率;结合内源性荧光强度和SDS-PAGE分析可知,SLUS处理能使蛋白质氧化速率有效降低。综合各项指标分析得出,双频超声辅助乳酸钠处理能在显著延长大黄鱼片货架期的同时,较好地保持冷藏大黄鱼的感官品质,使其货架期延至14 d,比对照组样品至少延长了6 d。该研究结果将能为大黄鱼的贮藏保鲜提供一定的理论参考。

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过表达内源Trswo1基因提高里氏木霉纤维素酶对玉米秸秆水解效率的研究

莫易, 冉小琴, 王赞丞, 陈雨点, 彭念, 李江洪, 李勇昊

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 60-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033370

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利用β-葡萄糖苷酶的转糖苷活性制备廉价葡萄糖-槐糖混合物(mixture of glucose and sophorose, MGD)作为诱导物被成功用于诱导里氏木霉(Trichoderma reesei)高效合成纤维素酶,但蛋白质组学显示相比于纤维素作为诱导物,膨胀素基因(Trswo1)显著性低表达导致纤维素酶水解效率低。因此利用组成型强启动子丙酮酸脱羧酶1(pyruvate decarboxylase1, PDC1)在T.reesei Rut C30中过表达内源Trswo1基因,2个T.reesei阳性转化子OEswo1-1和OEswo1-2的Trswo1基因转录水平分别提高了4.65倍和3.91倍,虽然T.reesei OEswo1-1和OEswo1-2在MGD诱导下合成的纤维素酶活性、内切纤维素酶活性和外切纤维素酶活性与野生菌酶活性均无显著性差异,但所产纤维素酶对玉米秸秆的水解效率分别提高了6.98%和13.93%。进一步通过X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)显示水解效率提高主要是由于木质纤维素结晶度的降低,同时纤维结构有不同程度的疏松和崩解。该研究成果对T.reesei利用可溶性诱导物合成纤维素酶系中纤维素降解辅助蛋白含量低的问题具有一定意义。

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不同浓度、粒径百里香精油纳米乳液的抗菌性研究

薛思雅, 张润峰, 王清, 陈山

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 67-72. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033074

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该研究采用超声波辅助制备了不同浓度和粒径的百里香精油纳米乳液,并探索其浓度和粒径对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果。通过透射电镜观察到纳米乳液均呈现完好的球形,平均粒径均在50 nm左右,与纳米粒度分析仪测得结果相近;傅里叶红外光谱分析表明,超声功率的改变可以调控纳米乳液的粒径,但对其组成成分的化学结构没有影响。在抑菌性的研究中发现,百里香精油纳米乳液的浓度变化对不同菌株的抗菌效果有显著影响(P<0.05),而粒径大小对不同菌株的抗菌效果的影响具有差异性:对铜绿假单胞菌的抗菌效果的影响最为显著(P<0.05),而对大肠杆菌的影响不如铜绿假单胞菌明显。该研究结果表明,利用百里香精油纳米乳液的浓度和粒径的优化组合可以提升其对细菌的抑制效果。

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脱糖预处理对荔枝渣果粉分散特性及营养品质的影响

王宇婷, 安可婧, 徐玉娟, 彭健, 余元善, 吴继军, 肖更生

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 73-79. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032074

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为了研究不同脱糖预处理对荔枝果粉的影响,以荔枝果渣为原料,研究了水洗脱糖和酵母发酵2种脱糖处理方式对荔枝果粉脱糖效果、分散特性及营养品质的影响。结果表明,以干基计,未处理的果粉总糖含量为155.61 mg/g,2种预处理方式均能显著降低总糖含量,发酵处理和水洗处理的脱糖率分别为84.02%和71.59%;与未处理的果粉相比,经过水洗及发酵预处理的荔枝果粉的堆积密度降低,滑角及休止角降低,发酵处理后的果粉堆积密度、休止角滑角低于水洗处理的果粉,说明发酵后的荔枝果粉具有更好的流动性。发酵预处理的荔枝果粉总酚含量最高为20.70 mg/g,其次是未处理果粉为19.82 mg/g,水洗处理果粉总酚含量最低为17.66 mg/g,DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除能力与总酚含量趋势相似,说明发酵脱糖预处理更好地保留了果粉的营养功能特性。扫描电镜结果显示未处理的果粉大小不均、粘黏现象明显;经发酵脱糖的果粉表面光滑、结构完整皱缩少,随着粉碎时间延长,颗粒大小逐渐均匀;而经水洗预处理的果粉表面不光滑,有皱缩,随着粉碎时间延长,果粉出现团聚现象。因此,发酵脱糖处理比水洗脱糖处理具有更好的应用前景。

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母乳中β-胡萝卜素、维生素A及维生素A酯分布规律研究

李韵唱, 王龙琼, 何小玲, 丁德胜, 王元楷, 周凤兰, 蔡甜, 陈科伟

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 80-87. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033086

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该研究利用超高效液相色谱/四极杆飞行时间质谱技术对不同泌乳阶段下的母乳中的β-胡萝卜素、维生素A及维生素A酯进行定性定量分析,通过差异性分析、主成分分析、相关性分析以及聚类热图分析研究三者在母乳中分布的内在规律。结果表明,母乳中的β-胡萝卜素和维生素A含量随着泌乳期的延长逐渐降低,二者含量具有相关性(皮尔逊相关系数为0.416)。母乳中的维生素A酯含量相对稳定,在3个泌乳阶段下共检测出9种维生素A酯,长链视黄醇酯为主要存在形式,二十四酸视黄醇酯含量最高。不同的维生素A酯间呈现一定的聚类性,辛酸视黄醇酯、二十二酸视黄醇酯与二十二碳烯酸视黄醇酯两两之间的代谢关联性最强(皮尔逊相关系数为0.91)。该研究结果可以为婴幼儿配方食品的研发提供借鉴与参考。

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青钱柳粗多糖CP50制备工艺优化及对黄嘌呤氧化酶抑制作用研究

苏虹霞, 高静, 姜敏, 贾尧

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 88-93. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033408

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青钱柳是珍贵的药食同源型植物,青钱柳多糖CP50是具有较强生物活性的果胶类酸性多糖。黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)是一种嘌呤分解代谢酶,与高尿酸血症和痛风形成有关。该研究采用正交法优化了从青钱柳干叶中制备青钱柳多糖CP50的最佳工艺为提取温度100 ℃、料液比1∶40(g∶mL)、提取时间2 h,此条件下多糖得率为1.67%。以黄嘌呤氧化酶作为靶点,并结合分子模拟手段探究了青钱柳多糖CP50对XO的抑制机理。试验结果显示,青钱柳多糖CP50(0~1 mg/mL)对XO有一定抑制作用,且对XO的抑制活性呈浓度依赖性,IC₅₀为0.825 mg/mL。分子对接结果进一步表明,青钱柳多糖作用于XO时,CP50分子插入XO的疏水腔,占据催化中心,导致XO活性受到抑制而达到降低尿酸的效果。该研究旨在为青钱柳CP50作为一种有效的膳食多糖应用于高尿酸血症患者的日常饮食提供方法借鉴和数据支持。

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不同假小链双歧杆菌对碳水化合物利用能力的比较研究

李刘若兰, 张程程, 刘秉书, 于雷雷, 田丰伟, 陈卫, 翟齐啸

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 94-102. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035507

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该研究通过生长曲线和体外发酵实验对12株假小链双歧杆菌利用17种碳水化合物的能力进行了比较探究。从整体上看,假小链双歧杆菌能在葡萄糖、乳糖、低聚半乳糖培养基中达到较高的生长量(OD₆₀₀≥ 0.99),在蔗糖、低聚半乳糖培养基中达到高的生长速率(代时≤150 min)。研究发现12株假小链双歧杆菌对于碳水化合物利用具有较大的差异性,其中FJSNT36M3仅能利用5种碳水化合物,而3株菌(FHNBA14M1、FGZ16I1M1、FXJWS49M21)能利用10种以上。3株菌(FGSYC12M4、FGZ16I1M1、FFJND17M1)在9种碳源培养基中的生长速率(代时)和生长量(OD₆₀₀)较高。12株假小链双歧杆菌编码的大多为降解植源性碳水化合物的糖苷水解酶,在碳水化合物利用中展现出的差异可能是因为降解和转运碳水化合物的酶具有差异性。人粪便体外发酵实验证明,假小链双歧杆菌对碳水化合物利用能力的不同与其占据肠道内丰度的潜力相关。

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涂膜高虾青素含量鸡蛋的贮藏品质衰变动力学研究

胡云峰, 陈亚楠, 陈君然, 胡颖

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 103-109. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032184

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为研究涂膜高虾青素含量鸡蛋在贮藏过程中的品质变化,建立鸡蛋的品质衰变动力学模型。试验通过将普鲁兰涂膜的虾青素鸡蛋贮藏在15、25、35 ℃的环境中,测定鸡蛋的质量、哈夫单位、气室直径和虾青素含量等品质指标变化,将所得数据进行拟合并建立品质衰变动力学模型。零级动力学模型适用于气室直径、蛋黄系数、蛋清pH、浓蛋白比例和虾青素含量指标变化的拟合,一级动力学模型适用于质量指标的拟合,R²均值均大于0.95。虾青素含量与哈夫单位的相关性较强,R²为0.976。以虾青素含量为标准建立普鲁兰涂膜高虾青素含量鸡蛋的货架期预测模型的相对误差低于10%。该模型可以很好地预测贮藏在15~35 ℃的涂膜高虾青素含量鸡蛋的剩余货架期。

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群体感应动态调控促进大肠杆菌合成红景天苷

沈玉平, 贺茜, 周紫微, 何春兰, 张祖姣

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 110-117. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035417

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红景天苷是一种高品质天然产物,极具应用和开发价值。目前,大肠杆菌从头合成红景天苷存在产量低和高比例中间产物酪醇残留等问题。为此,在前期获得的苯丙酮酸脱羧酶突变体ARO10^F138L/D218G基础上,通过优选合成途径关键酶醇脱氢酶和尿苷二磷酸葡萄糖糖基转移酶,红景天苷产量达到(605.8±16.8) mg/L。敲除分支途径基因feaB,强化表达尿苷二磷酸葡萄糖合成关键基因pgm和galU,红景天苷产量提高95.0%,达到(1 156.3±44.2) mg/L。针对中间产物酪醇积累和发酵菌体密度低的问题,通过群体感应动态调控合成途径,降低了酪醇比例,减轻了其对底盘细胞的毒性作用,红景天苷产量提高36.3%,达到(1 484.6±21.4) mg/L,OD₆₀₀值提高31.6%,达到8.18±0.23。在2 L发酵罐中,群体感应动态调控工程菌的红景天苷产量达到4.38 g/L,OD₆₀₀值达到46.74,分别较对照提高48.2%和26.6%,发酵液中酪醇比例由33.7%下降至17.9%,展现了良好的生产潜力。该研究采用的群体感应动态调控策略,可有效降低中间产物积累,缓解毒性代谢物对底盘细胞的生长抑制,对其他糖苷类天然产物或高毒性化学品的生物合成具有良好的借鉴和参考意义。

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炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条品质的影响

党文谦, 刘玫, 武小楠, 马豪, 孙乐, 李洁, 郑学玲, 李利民, 刘翀

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 118-125. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032118

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该研究选用3种不同质量等级面粉,以酵母作发酵剂,探究冻藏过程对预炸型和直炸型速冻油条含油量、比容、质构、感官评价等的影响。经冻融处理后,2种速冻预制油条硬度、咀嚼性增加,弹性、回复性减少,比容减少,感官评价值下降。与预炸型速冻油条相比,直炸型速冻油条含油量更低,比容较大,油条硬度偏大,感官评价值略微下降。蛋白含量较高、湿面筋含量高的面粉有助于油条质构特性和感官评价的提升。灰分含量较低、高精度面粉制作的油条倾向于低含油量。直炸型速冻油条能较大程度减少油条含油量。该研究利用干酵母发酵,减少了炸制次数,开发出含油量更低的速冻油条,为速冻油条制品生产提供思路。

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面团发酵和面包焙烤过程中小麦淀粉理化和结构特性变化

陈金凤, 李敏, 崔彦利, 张盛贵

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 126-131. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033024

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为探究面包加工发酵和焙烤过程中小麦淀粉理化和结构特性的变化,该研究选用甘肃省清水县兰天45高筋小麦粉加工面包,提取面团发酵和面包焙烤环节不同时段的小麦淀粉并对其理化和结构特性进行测定与表征。结果表明,面团发酵不同时段淀粉的颗粒形貌和结晶类型保持不变,淀粉分子的相对结晶度、有序度及双螺旋度分别从39.77%、1.19和1.14升高到47.85%、1.28和1.23。在面包焙烤环节的不同时段,随着焙烤时间的延长淀粉颗粒逐渐崩塌,颗粒之间相互黏连逐渐形成片状结构,淀粉平均体积径D_[4,3]值由16.49 μm显著增大至22.63 μm,淀粉分子相对结晶度由47.85%降低到25.28%,淀粉的热稳定性升高。红外光谱表明发酵和焙烤过程均不改变淀粉分子的官能团。该研究表明小麦淀粉的理化和结构特性在面团发酵和面包焙烤的不同时段会发生显著变化,进而影响面包的最终品质。

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半胱氨酸通过抑制氧化应激和炎症减轻镉诱导的小鼠肝脏脂质代谢紊乱

王靖雯, 房志家, 高原, 关文浩, 孙力军, 刘颖

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 132-137. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032593

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为探究半胱氨酸对镉致小鼠肝损伤的保护效应及机制。将SPF小鼠分为对照组、镉组(腹腔注射氯化镉)、镉与低剂量半胱氨酸共处理组(腹腔注射氯化镉+灌胃低剂量半胱氨酸)、镉与高剂量半胱氨酸共处理组(腹腔注射氯化镉+灌胃高剂量半胱氨酸)。给药结束后,测定小鼠血清中谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活性及肝组织中总胆固醇(total cholesterol, TC)和三酰甘油(triacylglycerol, TG)含量;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色观察肝组织病理学变化;微量法检测肝脏组织中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性;ELISA法检测肝脏中IL-6、IL-1β和TNF-α含量;实时荧光定量PCR检测肝脏中脂质代谢相关基因的表达水平。结果表明,与对照组相比,镉暴露小鼠血清ALT与AST活性显著升高(P<0.01),肝组织发生明显肝损伤病理学变化,肝脏中TC和TG含量明显上升(P<0.01),肝脏组织MDA含量显著升高,SOD和CAT活性极显著下降(P<0.01)。半胱氨酸补充可显著改善以上各项指标的异常变化(P<0.05或P<0.01)。此外,补充半胱氨酸可提高镉暴露期间的抗炎潜能,并使促炎细胞因子水平正常化。半胱氨酸还使镉干扰的脂质代谢相关基因的表达正常化,以改善脂质积累,有助于减轻肝损伤。半胱氨酸治疗可降低氧化应激和炎症反应,这可能有助于预防镉诱导的脂质代谢紊乱和肝损伤。

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农产品加工副产物对水体三唑酮的去除作用

刘卉, 单梅, 宋嘉啟, 李佳旭, 王瀚婷, 李永烨

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 138-146. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032136

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农产品加工副产物直接堆砌会造成严重的环境污染问题,该研究采用单因素优化方法阐明了农产品加工副产物米糠、稻壳、麦麸和酒糟作为水体农药三唑酮污染修复剂的潜质。结果表明,米糠对三唑酮的去除效果最好,稻壳最不适合作为三唑酮去除剂。其中,材料质量和粒径是影响三唑酮去除率的最重要因素,米糠去除水体三唑酮的最优条件为粒径60目、质量5 g、处理温度40 ℃、处理时间5 min。改变材料质量会显著影响材料对水体三唑酮的吸附容量,通过等温吸附建模发现,30 ℃时,改变材料质量仅有酒糟处理组同时符合Langmuir和Freundlich模型,其他3种材料应用Freundlich模拟效果更好,说明吸附过程属于多分子层的非均质吸附。除7 g米糠处理组外均未观察到三唑酮对映体的选择性去除作用,但从等温吸附建模来看,4种材料对S-(+)-三唑酮吸附潜力更高。该研究结果可为低成本农产品加工副产物修复水体三唑酮污染提供一定的理论依据。

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体外模拟消化对黑果腺肋花楸叶片抗氧化及抑制糖消化酶活性影响

石志娇, 韦桂芳, 何旭华, 徐涵, 彭小伟, 阚欢, 刘云

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 147-153. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032027

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该文通过对黑果腺肋花楸叶片进行体外模拟消化,对不同阶段叶片中多酚、黄酮的释放情况及抗氧化、抑制糖消化酶活性进行研究,并对其进行相关性分析。结果表明,叶片中多酚、黄酮在不同消化阶段的释放量均为口腔消化液>胃消化液>小肠消化液>大肠消化液。与未消化液相比,经体外模拟消化后,各消化液对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率,铁离子还原能力,α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率均呈下降趋势,而对羟自由基清除率在小肠部位呈极显著增长(P<0.001)。相关性分析中,除羟自由基清除率外,其他各活性指标与多酚、黄酮的释放量均呈正相关。综上,在体外模拟消化过程中,黑果腺肋花楸叶片中的活性成分多酚和黄酮逐渐被释放出来,并且表现出了较高的生物活性。

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单菌与多菌接种发酵对多轮发酵四川泡菜风味的影响

史梅莓, 杨恺, 吕鹏军, 张其圣, 陈功, 王勇, 汪冬冬, 尹礼国, 伍亚龙

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 154-160. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033418

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以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)以及食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)为出发菌株,pH、总酸、挥发性风味成分和感官评价为指标,研究3种单菌及多菌对多轮发酵四川泡菜风味品质的影响。结果表明,与自然发酵相比,接种发酵均能快速启动发酵,稳定泡菜品质;3种单菌产酸速度为肠膜明串珠菌＞食窦魏斯氏菌＞植物乳杆菌。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术共检出挥发性风味成分85种,其中包括醇类27种、醛酮类17种、酯类16种、酸类2种、烃类13种、含硫化合物2种、苯环类5种、其他化合物3种;共分析出16种重要挥发性成分,包括二甲基三硫、二甲基二硫醚、桉叶油醇、芳樟醇、α-松油醇、壬醛、正辛醛、正葵醛、乙偶姻、异硫氰酸烯丙酯、3-丁烯基异硫氰酸酯、3-(甲硫基)丙基异硫氰酸酯、三芥子酸甘油酯、乙酸苯乙酯、D-柠檬烯、大茴香脑。挥发性风味成分分析和感官评价综合认为:接种植物乳杆菌和食窦魏斯氏菌的泡菜品质最佳,与自然发酵在总体上风味成分较为接近。当植物乳杆菌与食窦魏斯氏菌体积比为6∶4时,泡菜风味良好,接受度高。研究结果可为进一步应用于多轮泡菜奠定基础。

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桑叶中主要酚类物质与蛋白的相互作用及复合物性能分析

孟雨薇, 陈伟波, 周军, 李湘洲

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 161-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032312

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利用紫外-可见光光谱、荧光光谱和傅里叶变换红外光谱法研究桑叶内源酚类物质白藜芦醇和绿原酸与桑叶蛋白之间的相互作用,并研究了形成的复合物的体外消化和抗氧化能力。结果表明,白藜芦醇和绿原酸均对桑叶蛋白有荧光猝灭作用且均为静态猝灭,相互作用的结合常数为10⁴ L/mol左右,结合位点数(n)的值为1左右,作用力主要为范德华力和氢键。桑叶蛋白与2种酚类物质相互作用后形成了新的复合物,导致桑叶蛋白构象发生变化。此外,桑叶蛋白与2种酚类化合物复合后的水解度较桑叶蛋白本身有所降低,复合物不易被胃蛋白酶和胰蛋白酶等消化酶水解;2种复合物清除DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的能力均较酚类物质本身有所降低,但较桑叶蛋白有所提高。白藜芦醇与绿原酸均与桑叶蛋白产生不同程度的结合,并影响其体外消化和抗氧化能力。研究结果为桑叶功能产品的开发和应用提供了理论基础。

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不同品种和时期海棠叶红茶品质成分差异分析和评价

张苏其, 云金虎, 赵圃圃, 狄昌毅, 魏子秋, 张往祥

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 169-177. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032371

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为探究不同品种和时期海棠叶红茶品质差异及海棠叶红茶的价值,以4月、6月和8月的7个海棠品种的嫩梢为原料制成海棠红茶,分析其主要成分、抗氧化活性、感官得分的差异性,再综合主成分分析结果和感官得分评价,得出综合品质较优的海棠品种茶和时期。结果表明,可溶性糖和单宁酸含量最高的是6月的‘亚瑟王’和‘钻石’,游离氨基酸、多酚、总黄酮和原花青素含量最高的都是4月的‘钻石’。DPPH自由基、羟自由基、亚硝酸盐的清除率和铁还原力最高的分别是6月的‘亚瑟王’、8月的‘约翰东’、4月和6月的‘钻石’。酚类物质以根皮苷为主,根皮苷含量最高的是6月的‘约翰东’。感官得分前三的品种为‘粉芭蕾’、‘约翰东’和‘钻石’,4月的感官得分最高。主成分分析综合得分前三的品种是‘钻石’、‘粉芭蕾’和‘约翰东’,4月的综合得分最高。故制作红茶品质优的海棠品种有‘钻石’、‘粉芭蕾’和‘约翰东’,且采摘时期以4月最佳。

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速冻水饺中金黄色葡萄球菌分离株的生物被膜形成能力

林仪, 赖嘉琦, 徐慧青, 高志恒, 林靖榆, 李云

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 178-185. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033356

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金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)污染是危害速冻水饺食品安全的风险因子,生物被膜是食品加工中细菌污染的潜在来源。为研究产品中金葡菌生物被膜形成特性,以及对消毒剂的抗性作用,以从速冻水饺中分离的金葡菌菌株为研究对象,研究了在两种常用材料表面上的生物被膜形成能力、黏附基因的分布、环境条件的影响,比较了3种消毒剂对成熟生物被膜中菌体的杀灭作用。结果表明,与聚苯乙烯表面相比,分离株在不锈钢表面能形成更强的被膜;各分离株均能检出4种以上的被膜形成基因,eno和clfB检出率100%,而bap基因在所有菌株都未被检测到。在不锈钢表面,sasG的检出与被膜形成呈极显著正相关(P<0.01),clfA和fnbA呈显著的正相关(P<0.05),而icaAD、icaBC和fib呈极显著的负相关(P<0.01);在聚苯乙烯表面,sasG呈显著正相关,fib呈显著负相关(P<0.05)。菌体生长最佳温度37 ℃有利于形成更多的生物被膜,在室温25 ℃下,菌株仍能形成较多生物量的被膜。pH 7时菌株形成被膜量最多,弱酸性和弱碱性条件下,菌株受到的影响较小。在低质量分数(<5%)条件下,NaCl对被膜的形成有一定的刺激作用。被膜的形成能在很大程度上提高膜内细胞对消毒剂的抗性,3种消毒剂中,过氧乙酸对生物被膜内菌体杀灭效果最好。该研究的结果为速冻水饺中金葡菌生物被膜研究提供了新的数据,为进一步防治和减少生物被膜的危害奠定了基础。

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南疆不同品种多胎肉羊品质特性差异分析

俞彭欣, 刘黎, 阿布力克木·阿地力, 王禹赫, 力俊琛, 高昕悦, 张万和, 巴吐尔·阿不力克木

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 186-192. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032019

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为明晰南疆多胎肉羊不同品种肌肉品质特性的差异,以6月龄的湖羊、和田羊及皮山红羊为研究对象,宰后选取背最长肌,对其食用品质、主要营养成分、氨基酸及脂肪酸含量进行测定分析。结果表明,3种羊肌肉pH均为5.24~5.83;湖羊色泽显著高于和田羊、皮山红羊(P＜0.05);和田羊嫩度最高,且与其他2个品种肌肉有显著差异(P＜0.05),蒸煮损失率为39%~45%,湖羊、皮山红羊的蒸煮损失较小,与和田羊相比有显著差异(P＜0.05);湖羊水分、蛋白质含量显著高于其他2种羊(P＜0.05);和田羊脂肪含量极显著低于湖羊和皮山红羊(P＜0.01);胆固醇含量在营养学规定的低胆固醇食物范围内,低于100 mg/100 g。肌肉共检测到16种不同的氨基酸,但必需氨基酸/总氨基酸和必需氨基酸/非必需氨基酸略低于联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)推荐值,湖羊中氨基酸含量最为丰富,除缬氨酸外,其余评分均高于FAO/WHO推荐值;检测出脂肪酸共有33种,其中软脂酸、反油酸、豆蔻酸等含量较多,湖羊肉中不饱和脂肪酸比例最高,显著高于其他2个品种(P＜0.05),且饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸更接近推荐值1∶1。综上湖羊肉在食用品质、氨基酸、脂肪酸等方面都表现了良好的品质。

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酱香型白酒不同轮次发酵优势细菌与主要差异代谢产物关联分析

刘宏基, 余有贵, 伍强, 张旭, 万勇, 熊翔, 杨志龙, 谭文君

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 193-198. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035367

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为了探究湘产酱香型白酒不同轮次发酵过程中优势细菌的群落结构特征以及与主要差异代谢产物的关联性,采用16S测序技术和GC-MS非靶向代谢组学结合多元统计分析,测定并比较3个轮次30个酒醅样品的细菌组成和差异代谢产物。结果表明,根据发酵轮次进行分组共筛选出差异代谢物74个,主要为有机氧化合物、羧酸及衍生物和脂肪酰基类化合物。乳酸杆菌属(Lactobacillus)、克罗彭施泰特氏菌属(Kroppenstedtia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等8个优势细菌属中有5个细菌属对酿酒酵母的ABC转运蛋白代谢、淀粉与蔗糖代谢、磷酸戊糖途径以及戊糖和葡萄糖醛酸酯相互转化等关键代谢通路起协同作用。该研究揭示了不同轮次发酵优势微生物的群落组成以及优势细菌属与主要差异代谢产物的相互关系,为人工改善酱香酒发酵微生态,定向调控特征代谢物提供了一定的理论依据。

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不同加工工艺对黄精茶品质的影响

吴永祥, 秦梦思, 华春, 李晨, 王法骞, 郭鑫, 万志兵, 佘新松

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 199-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032178

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采用烘制和烤制2种不同加工工艺制备黄精茶,并对其质构特性、挥发性成分、感官品质及抗氧化作用进行对比分析。结果表明,不同加工工艺对黄精茶色泽影响较大,但对其复水比、皱缩比及微观组织结构等质构特性影响不显著。固相微萃取/气相色谱-质谱联用(solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry, SPME/GC-MS)分析结果表明,烘制和烤制黄精茶的主要呈香物质相似但含量不同,以烷类及芳香族化合物为主,而苯乙醇、甲基丁香酚、桉叶油醇可能是黄精茶特征性风味物质。感官品质以烘制黄精茶相对较好。与烤制黄精茶相比,烘制黄精茶更好地保留了总酚、总黄酮等生物活性物质,并具有更为显著的ABTS阳离子自由基、DPPH自由基清除作用。该研究为黄精的有效开发与利用提供了理论参考。

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热处理对辣木籽油稳定性的影响

罗国柳, 孙燕, 钟金锋, 刘雄, 覃小丽

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 207-213. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032433

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辣木籽油在加工中易因高温而氧化和降解,导致其品质降低,因此探索辣木籽油的热稳定性对拓展该新资源油脂的用途具有重要意义。以棕榈油作为参照,研究加热温度和加热时间对水酶法提取的辣木籽油稳定性的影响。结果表明,随着加热温度的升高和加热时间的延长,辣木籽油和棕榈油的总氧化值、酸价均呈现上升趋势,生育酚含量呈现下降趋势。200 ℃时,辣木籽油和棕榈油总氧化值较未加热时分别升高了2.1 meq/kg和12.0 meq/kg;辣木籽油和棕榈油的酸价分别为各自对应初始酸价的1.1倍和1.3倍;辣木籽油α-生育酚保留率为棕榈油的1.2倍。120 min时,辣木籽油和棕榈油的酸价分别增加了23.8%和52.6%;辣木籽油α-生育酚保留率比棕榈油高12.4%。热重分析结果显示,辣木籽油氧化分解起始温度比棕榈油高15.9 ℃,且质量损失比棕榈油低3.1%。因此,辣木籽油的热稳定性能优于棕榈油,具有作为煎炸专用油的潜在应用价值。

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追风八珍酒微量成分及功效探讨

杨峰, 胡承刚, 严玲, 李先芝, 陈彦和, 胡杨

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 214-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032379

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近些年来,消费者越来越重视健康,对保健产品的需求也在日益增加。保健酒作为一类保健产品,也越来越受到消费者的青睐,但与此同时,大多数消费者对一些保健酒的功效缺乏准确的了解。为迎合广大消费者的需求,增加消费者对保健酒的认识,引导其健康合理地消费,同时促进保健酒高质量发展,该研究以追风八珍酒为对象,研究追风八珍酒中的微量成分,并对其功效进行剖析,为追风八珍酒功能提供科学依据,以期增加消费者对保健酒的了解,并科学合理地消费。

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迷迭香水提物对白鲢肉脱腥活性物质研究

马晨阳, 黄丕苗, 段萍, 王璐, 冯西娅, 阚建全

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 221-228. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032179

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该文旨在探究迷迭香水提物中对白鲢肉起到脱腥作用的活性成分。分别脱除迷迭香水提物中多酚、多糖和蛋白质后对白鲢肉进行浸泡脱腥实验,通过气相色谱-质谱联用测定挥发性成分含量变化,以挥发性成分含量和感官腥味值变化确定迷迭香水提物的主要脱腥组分。液相色谱-质谱对迷迭香水提物中酚类物质进行定性与定量分析,再使用不同浓度的酚类单体物质进行脱腥实验。结果表明,与未经过迷迭香水提物的处理组相比,使用迷迭香水提物处理后显著降低白鲢鱼肉的腥味值及挥发性物质含量,腥味值最高下降约为57％,挥发性成分含量最高下降约为40%~45％,而脱除蛋白质组和多糖组其脱腥效果与对照组无显著性差异,脱除多酚组中多酚含量越低脱腥效果越差。迷迭香水提物中检测到4种酚类物质,选择迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)进行脱腥实验。RA对白鲢肉的脱腥效果与其质量浓度呈正相关。以上结果表明,多酚是迷迭香水提物的主要脱腥组分,RA是迷迭香水提物的主要脱腥活性物质。

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低温大曲真菌菌群结构解析及其风味品质评价

王玉荣, 葛东颖, 蔡文超, 刘忠军, 宋子赟, 郭千璋, 郭壮

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 229-234. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033531

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该研究首先使用高通量测序技术解析长治地区低温大曲中真菌的菌群结构,继而使用电子鼻评价大曲的风味品质,最后对真菌菌群与风味品质进行了关联性分析。通过高通量测序可知,在所有大曲样品中均存在且平均相对含量大于1.0%的真菌属有根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)、双足囊菌属(Dipodascus)、丝毕赤酵母属(Hyphopichia)、梗霉属(Lichtheimia)、根毛霉属(Rhizomucor)和复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)。通过电子鼻检测可知,低温大曲中主要的挥发性物质主要为有机硫化物、萜类物质和乙醇。通过相关性分析可知,在真菌属之间,Lichtheimia与Rhizomucor、Hyphopichia与Saccharomycopsis均呈显著正相关(P<0.05);在真菌属与风味品质之间,Rhizomucor与有机硫化物呈显著正相关(P<0.05),Lichtheimia与芳香类物质呈显著正相关(P<0.05)。由此可见,长治地区低温大曲中含有丰富的真菌类群,并且真菌属与风味品质存在一定的关联性。

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石斛小曲发酵糯米饮料过程中风味变化

陈小琴, 母应春, 苏伟

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 235-241. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033657

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以石斛小曲为发酵剂,探究糯米饮料发酵过程的风味变化。通过化学方法、HPLC、顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(headspace solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry, HS-SPME-GC-MC)结合正交偏最小二乘判别法(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)和气味活性值(odor activity value, OAV)分析不同发酵阶段(0、12、24、36、48 h)醪醅的理化指标、有机酸和挥发性风味。结果表明,醪醅pH和淀粉含量显著降低(P<0.05);总酸、氨基酸态氮、还原糖和糖度与之相反。发酵过程中共发现7种有机酸,总含量显著增加(36.16~422.4 mg/L),乳酸、琥珀酸和柠檬酸是主要有机酸,发酵后新增了草酸和乙酸。HS-SPME-GC-MS显示发酵过程共检测到58种挥发性风味物质,以醇类和酯类为主;OPLS-DA共筛选出33种风味物质在发酵期间存在重要显著差异;通过计算OAV发现1-辛烯-3-醇、苯乙醇和壬醛是糯米饮料的特征香气物质。该研究结果为糯米饮料的风味研究提供了参考,也为石斛深加工及拓展应用提供新的研究方向。

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甜叶菊提取物对高糖脂饮食鼠血脂及其肠道菌群的影响

陈敏, 尹明雨, 赵一梦, 王锡昌

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 242-249. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033208

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探究甜叶菊提取物对脂质代谢、氧化应激和肠道微生态的影响。选取健康昆明鼠,构建脂代谢紊乱模型,分析其血脂、氧化应激及其肠道菌群变化。甜叶菊提取物显著降低了血脂(甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白和游离脂肪酸)含量,显著提高了血清中抗氧化酶[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和谷胱甘肽氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)]水平,降低了丙二醛含量。病理组织切片显示,甜叶菊提取物显著改善了肝脏和结肠组织的损伤。高通量测序结果显示提取物提高了肠道拟杆菌水平,降低了厚壁菌水平。甜叶菊提取物能够调节脂质代谢,维持氧化应激平衡,抑制肝脏脂质堆积,同时具有益生元活性。

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乳酸保鲜即食湿面致腐微生物及生长特性分析

张巧真, 丁雅楠, 顾丰颖, 郭芹, 屈阳, 李甜, 王锋, 王强

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 250-256. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033385

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乳酸保鲜是即食湿面工业化加工过程中常用的抑菌工艺,降酸处理会导致即食湿面的微生物滋生,为明确低酸性乳酸保鲜即食湿面的优势致腐微生物及其生长特性,该研究以低酸性和酸性乳酸保鲜即食湿面为研究对象,分析其微生物多样性,同时结合传统分离培养方法,通过形态学和分子生物学鉴定获得了乳酸保鲜即食湿面中的降酸致腐优势菌种,同时研究了其生长特性。微生物多样性分析显示,低酸性乳酸保鲜即食湿面中的优势致腐微生物为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。通过传统分离鉴定,从低酸性乳酸保鲜即食湿面中分离获得4株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和1株耐寒短杆菌(Peribacillus frigoritolerans)。解淀粉芽孢杆菌为低酸性乳酸保鲜即食湿面致腐微生物中的优势菌,为非溶血性的兼性好氧菌,最大耐受pH值为4.70,最大耐盐质量分数12%,100 ℃热处理5 min仍有84.99%~92.71%的芽孢存活。该研究为乳酸保鲜即食湿面产业化降酸工艺改进及防腐保鲜技术开发提供了理论依据。

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七种榴莲成熟期采后品质及挥发性气味分析

陈东杰, 李惠生, 隋青, 员艳苓, 张玉华, 段宇芃, 孙崇德

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 257-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035314

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为了探究采后成熟期不同品种榴莲品质及挥发性气味差异,该研究采集市面常见7种榴莲即D13朱雀、D24苏丹王、D197猫山王、D198金凤、D201江海、D200黑刺、D159金枕样品,对其可溶性固形物含量、维生素C含量、硬度、可溶性蛋白质含量、总酸等营养品质进行测定,利用气相离子迁移谱色谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)及电子鼻技术收集7种榴莲气味指纹图谱及挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs),结合方差分析、主成分分析(principal component analysis,PCA)、线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)、类似指纹分析(fingerprint similarity analysis,FSA)等分析方法区分7种榴莲风味差异。结果表明,7种榴莲果肉在可溶固形物含量、硬度、可溶性蛋白质含量、总酸等营养品质指标方面存在差异。对7种榴莲挥发物质进行分析,得到酯类、醛类、醇类、酮类、硫化物、蒎烯类、酸类、噻唑类、吡嗪、呋喃类等58种挥发性物质,其中酯类在D159金枕榴莲最高,醛类在D197猫山王榴莲中含量最高,醇类在D198金凤榴莲含量最高,酮类在D24苏丹王含量最高。采用LDA可较好区分7种榴莲果肉风味之间差异。采用3D-PCA和匹配矩阵图分析,也可很好区分7种榴莲风味差异。研究结果为开展国内榴莲新品种引进及商业种植及本土化杂交育种提供支持。

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微型氢化物发生原子荧光仪简便快速测定稻米中痕量镉

李咸宇, 罗明标, 王为民, 程雪萌, 曾凯, 董云雅, 杨梅

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 265-271. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032871

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基于自主研发的微型氢化物发生原子荧光仪,建立超声辅助稀酸浸提法简单、快速、准确地测定稻米中痕量镉。通过比较超声、离心、振荡、静置4种辅助浸提方式的稳定性,得到最佳辅助浸提方式;通过单因素实验考察了超声辅助稀酸浸提法中超声时间、超声功率、盐酸浓度、硫脲浓度、镉增敏剂浓度等对镉提取的影响,得到最佳浸提条件。结果表明,超声辅助浸提方式最佳,稳定性最好。最佳浸提条件为:超声时间10 min、超声功率80%、盐酸体积分数4%、硫脲质量浓度5.0 g/L、镉增敏剂质量浓度2.5 g/L。优化后,镉在0.05~0.25 ng/mL范围内线性良好,相关系数为0.999 8,方法检出限为0.000 61 mg/kg,加标回收率为93.3%~106.7%,相对标准偏差为1.62%~4.06%。采用大米标准物质GSB-1和GSB-22进行方法验证,结果准确可靠。与传统方法对比,该方法前处理简单、耗时短、测定准确,适用于稻米中痕量镉的测定。

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基于近红外光谱技术构建民勤羊肉养分含量检测模型

梁静, 赵祥民, 李璐璐, 康景, 唐德富, 刘佳, 郭怡文, 杨涛, 郝生燕, 窦晓利, 宋淑珍

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 272-279. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034102

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应用近红外光谱技术结合化学计量学法快速预测民勤羊肉(地理标志产品)营养成分含量,旨在为定量检测民勤羊肉营养成分含量提供理论依据以及为民勤羊肉的营养特性和产品价值提供技术支持。采集民勤90头羊的背最长肌肉、前腿肉、后腿肉共269份肉样,并采集近红外光谱。采用多种预处理方法建立羊肉肌肉脂肪、蛋白质和脂肪酸含量的主成分回归法(principal component regression,PCR)、偏最小二乘法(partial least squared PLS)、改良偏最小二乘法(modified partial least squared,MPLS)的定标模型。除硬脂酸最佳建模方法为PLS外,其余指标模型最佳建模方法均为MPLS。其中,脂肪、蛋白、单不饱和脂肪酸模型的决定系数(RSQ)均在0.9以上,分别为0.936、0.916、0.911;棕榈酸、油酸、亚油酸、饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸模型RSQ值均大于0.8,小于0.9,分别为0.806、0.843、0.883、0.852、0.895;肉豆蔻酸和硬脂酸模型RSQ值均小于0.7,分别为0.323 和0.561。说明应用近红外技术结合化学计量学法可以有效预测羊肉肌肉营养成分含量。

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响应面-Box-Behnken设计优化地参中总黄酮含量检测方法以及不确定度评定

江春阳, 邓乔晟, 王丹, 许凌峰, 杨青山, 张华, 杨勤, 石汝杰, 周浓

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 280-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033311

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为优化地参总黄酮含量测定方法,该研究比较了NaNO₂-Al(NO₃)₃-NaOH、AlCl₃-KAc和三乙胺3种显色体系中6种对照品及供试品的吸收光谱曲线,对NaNO₂-Al(NO₃)₃-NaOH体系显色剂加入量对总黄酮测量结果的影响进行了响应面- Box-Behnken设计优化,并对供试品溶液的制备,对照品溶液的制备,显色体系和标准曲线拟合进行了不确定度评估,计算合成不确定度并给出测量结果的扩展不确定度和置信水平。通过适应性分析,试验最终选择了NaNO₂-Al(NO₃)₃-NaOH显色体系,最佳显色条件为50 g/L硝酸钠0.9 mL,100 g/L硝酸铝0.6 mL,1 moL/L氢氧化钠4.8 mL,显色温度42 ℃,以芦丁为标准品,在该条件下测得地参总黄酮含量为(91.052±2.75) mg。确定了地参总黄酮含量测定的最佳体系为NaNO₂-Al(NO₃)₃-NaOH显色体系,及该体系下最佳测定条件,为地参总黄酮的测定提供了新的参考方法。

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气相色谱-质谱法分析武都花椒挥发性成分及特征指纹图谱的建立

侯莹莹, 张宏杰, 马君义, 朱建朝, 缪欣, 贺清艳

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 288-294. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033281

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以甘肃省陇南市经济林研究院种质资源库的16个品种的花椒为试材,采用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析与鉴定其挥发性成分,结合聚类分析和主成分分析对花椒进行分类分析,通过中药色谱指纹图谱计算机相似性评价系统(2012A版)构建指纹图谱。结果表明,16个品种花椒挥发性成分相近且挥发性物质种类差别较小,可分为醇类、烯烃类、酯类、酮类、醛类及苯类,其中醇类、烯烃类的种类较多且相对含量较高。聚类分析与主成分分析结果显示,16个品种花椒间不存在差异性较大的品种。建立了花椒挥发性成分的GC-MS指纹图谱,并标定11个共有峰为武都花椒特征峰。夹角余弦和皮尔逊相关系数分析的相似度均在0.9以上,表明指纹图谱建立的方法有效。研究结果可为武都花椒的产地识别、品质检测、品种分类、进化关系探究提供理论支撑。

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基于融合预处理的掺假咖啡太赫兹光谱识别

张傲林, 李绅, 邹颖芳, 王继芬, 张震, 孙一健

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 295-301. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033379

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该研究通过太赫兹时域光谱采集70组含有西布曲明成分的咖啡在0~2.5 THz频段的光谱信息,建立随机森林、支持向量机、贝叶斯判别分析3种模式识别方法并进行比较研究。结果表明,未经过预处理的模型识别准确率较低。选择一阶导数、二阶导数、不同类型的巴特沃斯滤波器和Pearson特征选择融合光谱方法进行光谱信号处理。基于一阶导数处理的贝叶斯判别分析模型准确率为98.6%,基于高通巴特沃斯滤波器的随机森林模型分类准确率为94.2%,基于特征提取的融合光谱支持向量机(support vector machine,SVM)模型分类准确率为100%。选择最优预处理的SVM模型进一步对同一品牌不同地区的掺假咖啡进行鉴别,准确率为100%。研究实现了“品牌-产地”的二级特征识别,可为公安机关打击涉及咖啡的食品安全犯罪提供参考。

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干热处理改性谷物淀粉的研究进展

汪嘉颖, 刘嘉, 雷琳, 赵国华, 叶发银

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 302-310. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032756

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谷物是人类主食的加工原料,淀粉是谷物最基本的组成成分。干热处理作为一种简便、绿色的物理改性方法,不仅可以有效改善谷物淀粉的特性,而且能够提升谷物食品的品质,是近年来淀粉改性研究的热点之一。该文综述了当前谷物淀粉干热改性的相关研究,总结了淀粉干热改性的原理与方法,论述了干热改性对谷物淀粉组成结构及理化性质的影响,阐述了共存成分(离子胶、氨基酸、小分子糖等)辅助干热改性谷物淀粉的有益效果,简述了谷物淀粉干热改性在食品工业中的应用情况,分析了谷物淀粉干热改性研究中存在的主要问题,并对未来的研究进行了展望。

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猴头菇多糖结构及调节肠道菌群作用研究进展

朱佳敏, 武艺, 赵琳静, 沈凡妮, 曹婷苇, 刘晓会, 刘锡建, 李洪森, 李琦, 冯美卿

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 311-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035592

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猴头菇多糖是从食药真菌猴头菇(Hericium erinaceus)的子实体、菌丝体或发酵培养液中提取的一类活性大分子。近年来,关于猴头菇多糖通过改变肠道菌群来调节免疫、缓解炎症性肠病、影响神经系统及代谢性疾病的研究日益增多。猴头菇多糖可通过促进肠道益生菌增殖、抑制致病菌生长、增加短链脂肪酸生成、增强肠道免疫及激活特定信号通路发挥健康促进作用。这些生物活性与猴头菇多糖的结构有关。该文总结了不同来源猴头菇多糖的结构特征及对肠道菌群多样性的影响,综述了猴头菇多糖通过调节肠道菌群促进健康的积极作用及可能机制,并列举了其在多领域的应用和开发前景,为猴头菇多糖调控肠道微生物稳态的深入探索提供了理论依据,也为猴头菇多糖类益生元制剂的开发利用提供了参考。

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饮料酒中高级醇的危害及其调控研究进展

李健俊, 屈春云, 刘功良, 白卫东, 肖更生, 高泓, 方芳, 郑宇

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 321-329. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035315

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高级醇是一类广泛存在于饮料酒中的风味物质,适量的高级醇可以丰富饮料酒的口感,但含量过高,易导致醉酒,产生头痛等不适症状,严重的还会导致人体中毒。该文着重阐明高级醇对人体危害的机理及通过非基因工程手段调控饮料酒中高级醇含量,其中重点阐述可同化氮(yeast assimilable nitrogen,YAN)源添加对高级醇合成的影响及相关机制,并提出降高级醇的方案,包括发酵工艺优化及后处理催陈,为工业生产饮料酒提出可行、易行的降高级醇方案,为工业酿酒及科学饮酒提供参考及技术保障。

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水苏糖对Ⅱ型糖尿病及其部分并发症缓解作用的研究进展

梁鑫富, 董庆亮, 高加涛

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 330-337. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033424

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Ⅱ型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种患者数量逐年增加的流行性慢性代谢疾病,因其代谢功能受损等因素而普遍会引起多种并发症,严重威胁人类身体健康。水苏糖作为传统中药地黄中含量最高的寡糖,现代研究已表明,它也具有降血糖的功能。而且水苏糖还能通过增殖肠道益生菌等方式对人体产生多种积极效应,可以改善T2DM的并发症,有成为新型天然降糖药的潜力。该文阐述了水苏糖与T2DM的研究进展及潜在的作用机制,以期为治疗T2DM的水苏糖产品研发及相关治疗等提供理论参考。

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畜禽肉类腥味物质检测与去除方法研究进展

刘春节, 张涛, 曾治国, 尚永彪

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 338-345. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032821

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畜禽肉是我国动物性食品消费的主要组成部分,包括猪肉、牛肉、羊肉、鸡鸭鹅肉、兔肉等。畜禽肉通常都具有一定的腥味,如果加工不当会影响到产品品质进而影响到消费者对产品的接受程度。此前关于腥味物质的研究主要集中在水产加工领域,近年来畜禽肉类中腥味物质的研究也越来越受关注。该文综述了不同畜禽肉类腥味物质的主要成分及其含量、腥味物质检测方法及去除方法,以期为后续关于畜禽肉类的研究提供参考,同时为畜禽肉的加工过程中如何降低腥味提供科学指导。

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膳食纤维物理改性及其营养效应的研究进展

肖园园, 徐晨凤, 王露露, 张驰, 邓伶俐, 商龙臣

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 346-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035226

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膳食纤维是主要存在于植物细胞壁中的碳水化合物聚合物,具有增强饱腹感、减少胆固醇吸收、延缓血糖升高和调节肠道菌群等生理作用。但天然膳食纤维的物化性质如溶解性、流变特性及界面性质等往往难以支撑日渐增长的食品工业需求。因此,如何高效精细的调控其物化性质一直是膳食纤维加工领域内的研究热点。物理改性因其高效、绿色、操作简便等优点而备受研究者青睐,常被用于改善膳食纤维的功能特性以拓展其在食品工业中的应用范围。该文简述了膳食纤维的结构与分类,综述了膳食纤维营养效应的物性基础以及不同物理改性技术对膳食纤维的物性和功能特性的影响,以期为膳食纤维基于其物性的营养学研究提供理论支撑和思路借鉴。

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植物性饮食在运动营养领域中的应用研究进展

廖粤生, 严财庆, 罗畅伟, 刘洪武

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 357-361. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032661

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运动营养补充是运动员提高运动表现、预防运动损伤、加快运动疲劳恢复的重要手段,合理地规划运动营养补充是提高运动表现的关键。近年来,植物性饮食在运动营养领域受到了广泛的关注。研究发现,植物性饮食为运动员提供了广泛的健康益处,包括促进运动员的健康和提高运动表现等。然而,目前尚未有研究对植物性饮食与运动的联系进行系统阐释。因此,该文通过中国知网、万方、维普、Web of Science、PubMed等数据库,梳理与总结相关研究及应用成果,旨在为植物性饮食在运动营养领域中的应用提供一定的参考。

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大米加速陈化的研究进展

张从超, 杨波, 杨光, 岑涛

食品与发酵工业. 2023, 49(14): 362-368. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032688

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稻谷的加速陈化可以使新鲜稻谷在短时间内完成需自然贮藏1年以上稻谷的品质要求,稻谷的陈化主要受温度、水分、时间的影响,加速陈化主要从这3个因素入手。现阶段的加速陈化方法主要有湿热处理、微波处理、辐射处理、高温流化床结合回火处理、化学预处理等。加速陈化对稻谷的糊化性质、热力学性质、消化率、蒸煮性质都具有一定程度的影响。相比于不同的加速陈化方法从微观结构、淀粉、蛋白质、脂质等组分间相互作用等方面对功能性质变化和陈化机理前人做了探索分析,但大米的陈化机理仍然尚未完全清楚。该文对稻谷的加速陈化研究进展进行系统的综述,旨在为缩短稻谷的陈化时间、开拓稻谷应用提供理论依据,为研究人员提供理论帮助。

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2023年, 第49卷, 第14期　刊出日期：2023-07-25

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