2023年, 第49卷, 第15期　刊出日期：2023-08-15

  

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研究报告
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  Bacillus stearothermophilus NO2环糊精葡萄糖基转移酶Leu277突变提高α-环糊精产量

  孔德民, 左方圆, 吴敬, 王蕾

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 1-7. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034278

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  环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase, CGTase)能够以淀粉为底物发生环化反应生成环糊精,包括α-环糊精(α-cyclodextrin, α-CD)、β-环糊精及γ-环糊精,其中α-环糊精产量低且易降解。该研究选择Bacillus stearothermophilus NO2来源的CGTase,考察其突变体E142P、L277M、L277F、E142P/L277M、E142P/L277F、L277M/N353A及L277F/N353A以可溶性淀粉为底物生产α-CD的能力。与野生型相比,最优突变体为E142P/L277M,α-环糊精产量提高1.7 g/L,且在产物中占比提高14.3%。分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟结果表明,E142P/L277M突变体中2个突变位点相互影响较小。此外,L277M/N353A催化效果较差,MD结果表明该突变体整体结构变化较大且溶剂可及表面积增大,不利于转糖苷反应的发生。该研究为CGTase的分子改造提高环化反应活性以及CGTase在α-环糊精工业化生产中提升产量提供了新思路。
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  基于体外发酵模型研究膳食多糖对肠道菌群色氨酸代谢的影响

  何袁, 高文玉, 王心怡, 陆文伟, 王鸿超

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 8-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034677

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  膳食多糖具有改变肠道菌群结构及代谢功能的作用,改善过敏症状的潜力,然而不同多糖的作用效果存在差异。该研究利用粪便体外发酵模型探究膳食多糖对人体肠道菌群的调节作用及色氨酸代谢的影响,筛选适合过敏人群食用的膳食多糖。结果表明,膳食多糖干预前后粪便微生物的α和β多样性存在差异,多糖干预后物种丰富度和均匀度提高;经过物种分析发现,灵芝、黄芪、蛹虫草、白桦茸、褐藻、金针菇、猴头菇和茯苓多糖组的Lactobacillus和Bifidobacterium相对丰度增加;利用基于LC-MS技术的靶向代谢组检测色氨酸代谢物,发现灵芝、蛹虫草、褐藻、金针菇和茯苓多糖可提升吲哚乳酸(indole-3-lactic acid,ILA)和吲哚-3-甲醛(indole-3-carbaldehyde,I3C)含量,尤其是褐藻多糖和茯苓多糖对ILA及I3C增加显著,改变肠道菌群进而改善色氨酸代谢过程。综上,褐藻多糖和茯苓多糖能够改善肠道微生物结构,提高色氨酸代谢产物,具有开发适合过敏人群食用的特殊食品功能因子的潜力。
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  普通拟杆菌调控高血压小鼠小肠上皮细胞腺苷合成的机制探究

  王一梁, 张安坤, 何冬旭

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 16-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035452

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  高血压是心血管疾病的主要危险因素,其分子和细胞机制仍有待阐明。大量研究显示,肠道内生菌调节血压稳态。前期实验室通过血浆代谢谱学测序发现了普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)可以增加高盐饮食高血压小鼠血浆中的腺苷含量,同时可能影响小鼠高血压进程。该研究首先验证B.vulgatus对血浆腺苷含量和高盐饮食小鼠血压的影响。随后,为了夯实谱学结果、寻找血浆中腺苷的来源并解析B.vulgatus促进腺苷合成的机制,研究对B.vulgatus灌胃小鼠机体合成腺苷的重要场所之一——小肠上皮细胞进行了基因表达谱分析。结果发现,B.vulgatus灌胃小鼠的小肠上皮细胞中一系列差异表达的基因与小鼠的核苷酸、能量、蛋白质等物质的代谢过程相关。从差异表达的基因中遴选了与腺苷合成紧密相关的基因,并验证了其蛋白质表达水平。结果发现,腺苷合成过程中的关键蛋白质CD39在B.vulgatus灌胃后的小鼠小肠上皮细胞中表达显著增加。更进一步,小鼠小肠上皮细胞中CD39表达的增加与小鼠血浆中腺苷含量呈正相关性。综上,B.vulgatus在调节高盐饮食小鼠的高血压进程中,升高了血浆腺苷的含量,并伴随着小肠上皮细胞CD39的表达上调,且二者存在相关性。该研究结果为阐明内生菌调节心血管健康的机理提供了一定的理论依据。
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  凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)CGMCC 9951提升运动耐力作用的研究

  杜钇呈, 邢嘉乐, 吴影, 田萍萍, 赵丽娜, 李欣, 张杰, 古绍彬

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 24-30. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033966

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  为探究凝结芽孢杆菌CGMCC 9951对小鼠运动耐力的影响,将50只小鼠随机分为5组:安静对照(SC)组、运动模型对照(EC)组、凝结芽孢杆菌低剂量(LC)组、中剂量(MC)组、高剂量(HC)组。通过4周游泳训练建立小鼠运动模型,期间每天补充凝结芽孢杆菌CGMCC 9951,测量小鼠体重和主要脏器重量、游泳力竭时间、血清生化指标(血糖、乳酸、血氨、血尿素氮、乳酸脱氢酶、肌酸激酶)、肝糖原和肌糖原、炎症因子(白细胞介素-1β、白细胞介素-10、肿瘤坏死因子-α)含量。与EC组相比,补充凝结芽孢杆菌CGMCC 9951能够显著延长HC组小鼠游泳力竭时间,提升运动后血糖水平,提高肝糖原和肌糖原的储备量;血清中乳酸、血氨含量显著降低,乳酸脱氢酶和肌酸激酶活性减弱;凝结芽孢杆菌CGMCC 9951能够显著降低促炎因子(白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α)和提高抗炎因子(白细胞介素-10)的含量。凝结芽孢杆菌CGMCC 9951可提高小鼠的运动耐力能力,显著降低血清炎症水平,缓解机体疲劳,在益生菌制剂的开发中具有良好的应用潜力。
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  铁棍山药多糖对产后腰痛运动康复的抗氧化与抗疲劳影响研究

  冯斌, 杨琦, 曹佳

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 31-37. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032601

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  以铁棍山药作为产后腰痛运动康复中重要的糖类营养补充物,通过不同提取方法提取铁棍山药多糖进行体外清除DPPH自由基、·OH能力对比;受试人员定期服用铁棍山药提取溶液,运动后检测受试人员血清丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性;监控受试人员运动后次日晨血清睾酮及血清肌酸激酶血液指标,将3组实验结果对比,以进行铁棍山药抗氧化能力与抗疲劳能力科学化评价。结果表明,微波辅助纤维素酶方法在铁棍山药多糖提取当中水平最高为13.83%,微波辅助纤维素酶以及纤维素酶2种方法对于DPPH自由基、·OH具有较强清除能力,但差异不明显。在运动后微波辅助纤维素酶干预组中,血清丙二醛含量降低明显[(3.16±0.59) nmol/mL],超氧化物歧化酶含量升高[(97.35±10.63) nmol/mL]。铁棍山药作为营养补充剂的产后腰痛实验各组,相较于对照组表现出血清睾酮(65.88%)与血清肌酸激酶(55.78%)更快的恢复速度。研究结果可实现铁棍山药多糖的研发与利用,为产后女性运动康复提供营养补充摄入的科学依据。
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  基于原位培养和传统培养分析比较不同储存期酱香大曲的细菌群落

  邹云曼, 邱树毅, 郑佳, 戴怡凤, 韦朝阳, 闫岩, 曾祥勇

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 38-46. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034005

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  该研究首次利用原位培养法分离筛选5个储存期的酱香型大曲细菌。对比分析原位培养和传统培养法分离筛选出的细菌群落多样性和组成。结果显示,5个储存期酱香大曲基于原位培养法总共分离筛选到15个属下的36种细菌,而传统培养法只分离筛选到5个属下的17种细菌。每个储存期的酱香大曲基于原位培养分离筛选到的细菌数量和种类都比传统培养更丰富。原位培养获得的独有菌属在白酒发酵环境中大多只是基于免培养技术发现,利用原位培养能将这些菌属分离培养出。原位培养获得的Bacillus paramycoides、Bacillus vallismortis、Staphylococcus xylosus、Alcaligenes sp.、Alcaligenes faecalis、Alcaligenes aquatilis、Brevibacillus borstelensis等功能细菌在白酒发酵环境中鲜有报道。另外,研究发现储藏3～8个月的陈曲样品,细菌菌群结构组成中主要优势菌群相似且稳定,但6～8个月陈曲中绝对优势属的分离频率最高。因此,可选用6个月及以上储存期的陈曲酿酒。该研究突出显示了原位培养的优势,为进一步解析酱香型大曲功能细菌,筛选优良酿造细菌提供新的方法和思路。
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  一株耐单宁酵母菌的筛选、鉴定及发酵特性

  谭川川, 何劲, 魏雨萌, 辛文燕, 姚蜜, 岑顺友

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 47-53. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033460

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  为解决传统酿造酵母在高单宁水果发酵中存在品质不佳的问题,筛选适合发酵的优良酵母。该研究在单宁胁迫条件下,从刺梨等水果中筛选鉴定出1株具有高单宁耐受性的贝氏酵母菌株N1(Saccharomyces bayanus),分析其发酵能力与风味组成。结果表明,菌株N1最适生长温度28 ℃,最适pH 6,能够耐受32 g/L单宁、400 g/L糖度、16%乙醇、250 mg/L SO₂,单宁降解率为40.01%;将菌株N1用于刺梨果渣发酵,获得的刺梨酒酒精度9.23%vol,总酯1.36 g/L,残糖4.31 g/L;电子鼻主成分分析(principal component analysis, PCA)模型中N1与酿酒酵母SY在第二主成分呈负相关;W1S、W1C、W3C传感器敏感度最高,表明烷烃类、芳香苯类、芳香胺类在风味中贡献较大,是刺梨酒的主要风味成分。该研究为高单宁水果发酵提供了一定参考价值。
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  酿酒酵母固态发酵的精准调控技术研究

  白钰琨, 廖博曦, 孙昭, 高翔, 陈建新

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 54-62. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033943

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  酿酒酵母作为白酒双边固态发酵中的重要微生物,不仅产生白酒中的主要物质乙醇,还会产生部分风味成分。该文通过精准调控葡萄糖淀粉酶、温度、接菌量、酸度4个变量,探究它们对酿酒酵母单菌固态发酵过程的影响;对最适产酒条件下的酿酒酵母单菌固态发酵进行跟踪并测定其风味成分组成。实验结果表明,在30 ℃恒温培养发酵下,每1 g酒醅中葡萄糖淀粉酶添加量为13.43~67.17 U时,对其最终的产酒率基本没有影响;酒醅的初始接菌量由7.085 lg CFU/g提高到8.401 lg CFU/g时,乙醇最终产量提高了13.92%;酸度和最终产酒率呈现负相关,由0.20 mmol/10 g提高到1.95 mmol/10 g时,乙醇最终产量降低了16.53%;最适发酵温度区间为24~27 ℃,最终的产酒率达到1.065~1.117 g/10 g;综合多因素设计响应面实验并得出最佳乙醇发酵条件为:发酵温度25 ℃,接菌量8.300 lg CFU/g酒醅,酸度0.15 mmol/10 g。优化后乙醇的最终产率达到1.198 g/10 g;另外,酿酒酵母单菌固态发酵过程主要产生异丁醇、乙酸、异戊醇、糠醛、丁酸、β-苯乙醇6种有机风味成分,并伴随产生少量酯类物质。
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  微生物干预降低酱香型白酒酿造中的乳酸

  罗寒, 曾祥炼, 陈良强, 杨帆, 杜海, 黄旭

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 63-68. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034235

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  为探究酱香型白酒中毕赤酵母与不同乳酸菌的相互作用,了解菌株的发酵性能,为通过生物途径降低白酒发酵过程有机酸的含量提供理论基础。采用可培养方法,从酱香型白酒酒醅中筛选降乳酸的毕赤酵母菌株,并对菌株进行26S rDNA 分子生物学鉴定,将目标菌株与酱香型白酒中6株主要乳酸产生菌(植物乳杆菌、桥乳杆菌、面包乳杆菌、乳酸片球菌、发酵乳杆菌、食果糖乳杆菌)混合发酵,分别测定发酵产物乳酸、总醇含量;将该研究的毕赤酵母制备成强化菌剂添加于白酒生产过程中,进行降乳酸的应用研究。从酱香型白酒发酵酒醅中初步筛选得45株乳酸耐受性较强的目标菌株,其中21株经26S rDNA分子鉴定为库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii);菌株JP-Y08与植物乳杆菌、乳酸片球菌、桥乳杆菌或面包乳杆菌混合发酵,可使混合发酵体系的乳酸含量下降64.0%~94.1%,抑制效果远高于毕赤酵母模式菌株;毕赤酵母与同型、异型乳酸菌混合发酵产生的乳酸明显低于乳酸菌纯种单独发酵组别,且毕赤酵母接种量越高,乳酸含量越低,毕赤酵母对异型乳酸发酵的产乳酸抑制作用强于同型乳酸发酵;添加毕赤酵母可以优化酒醅微生物结构,改善酒醅发酵状态,降低酒醅中有机酸含量。
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  异常威克汉逊酵母与酿酒酵母不同接种方式对鸭梨酒品质的影响

  吴尧, 邓杰, 张芮, 邓星成, 黄治国, 卫春会

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 69-76. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033633

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  为丰富鸭梨果酒风味,提升其品质,使用异常威克汉逊酵母与酿酒酵母混合发酵鸭梨果酒,研究不同酵母对梨酒理化性质与风味的影响,并结合主成分分析比较不同接种方式发酵鸭梨果酒风味的差异。结果表明,混菌发酵对2种酵母的生长均会有不同程度的影响,通过对比不同接种方式探究2种酵母共发酵的相互抑制情况,获得混合发酵的最优接种方式为:接种酿酒酵母24 h后接种异常威克汉逊酵母;在单菌和混菌发酵的鸭梨酒中共检出43种挥发性成分,其中23种为共有成分,混菌发酵检测出的成分较多,主成分分析发现不同发酵方式的风味有较大差异;通过感官品评发现,混菌发酵酿造的鸭梨酒发酵香、果香、花香较酿酒酵母单菌发酵好,能弥补单一酿酒酵母发酵时鸭梨酒香味单薄、口感寡淡的缺点,能对鸭梨酒的生产提供基础理论数据支撑。
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  足球菌协同发酵对低盐固态酱油风味与品质的影响

  王涛, 胡光耀, 方芳

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 77-84. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034606

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  低盐固态发酵法酿造的酱油是一类酱香突出且具有较好上色效果的酱油。由于发酵周期短和发酵温度高,低盐固态法发酵的酱油风味和品质与高盐稀态法酱油相比还存在一定差距。该研究从酱醅中分离和筛选获得一株可在较高温度和一定盐度下生长良好的Pediococcus acidilactici WT1。利用WT1协同低盐固态酱油发酵,可使酱油氨基酸态氮提高9.43%,色率增加21.36%,琥珀酸和酒石酸含量分别增加71.87%和5.43倍。此外,WT1协同发酵的酱油中鲜味和甜味氨基酸含量分别提高了35.16%和13.44%,挥发性风味物质总量提高了19.95%。通过WT1协同发酵,酱油中主要风味物质愈创木酚和苯酚含量分别提高了35.49%和50.64%,苯乙醇和异戊醇含量分别提高了16.83%和21.86%。研究结果将为开展功能细菌协同发酵改善低盐固态酱油的品质与风味研究提供参考。
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  毛霉型腐乳发酵菌株筛选和人工接种发酵腐乳感官品质评价

  苏彬, 任璐, 张玉, 宋佳佳, 王晨, 王洪伟, 索化夷

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 85-91. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033651

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  为了改善传统腐乳的品质不易控制和安全性等缺点,该研究根据菌株生长量、蛋白酶活力和脂肪酶活力筛选出具有良好生产特性的雅致放射毛霉CJ-6制备腐乳,通过感官评价与顶空固相微萃取(head space solid-phase micro-extraction,HS-SPME)结合GC-MS确定CJ-6能产生与传统发酵腐乳相似的风味特征。并通过分析人工接种腐乳在发酵过程中质构特性和游离氨基酸含量的变化,评估CJ-6对口感和滋味的影响。结果表明,菌株CJ-6具有生长速度快、蛋白酶活力和脂肪酶活力高的优点。人工接种腐乳的风味特征与传统腐乳具有较高的相似性。共鉴定出70个挥发性物质,其中13个挥发性物质的香气活性值>1。偏最小二乘回归分析发现辛酸乙酯、苯酚、3-苯丙酸乙酯等是CJ-6产生的关键风味物质。菌株CJ-6在发酵过程中使腐乳的硬度和弹性逐渐减小,增加了4种必需氨基,氨基酸总量提高了5.94倍。雅致放射毛霉CJ-6有作为腐乳发酵剂的潜力,为高品质腐乳的开发提供了新菌株。
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  不同芥菜变种发酵过程中品质因子及硫代葡萄糖苷代谢产物差异分析

  梅源, 刘独臣, 赖海梅, 黄玉立, 王雅利, 葛黎红, 曾雪晴, 杨梦露, 朱永清, 赵楠

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 92-99. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033629

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  芥菜种质资源丰富,该研究通过对6个芥菜变种发酵前后样品中的微生物数量、理化指标、有机酸含量以及硫苷代谢产生的异硫氰酸酯和腈类化合物进行检测分析,以评估不同芥菜变种的发酵加工特性差异。结果表明,不同供试样品发酵过程中主要理化指标、微生物、有机酸和硫苷代谢产物均存在差异。其中宽柄芥、笋子芥和抱子芥发酵状况良好,总酸含量均高于0.6 g/100 g;其他芥菜样品发酵程度较低,pH值和总酸含量变化较小。在硫苷代谢物方面,不同芥菜变种的异硫氰酸酯和腈类化合物的种类和含量均有一定差异。其中,发酵程度较高的样品硫苷代谢物变化趋势较为一致。发酵程度最低的茎瘤芥,在发酵30 d后其具有功能活性的异硫氰酸酯类物质均降至0%且产生大量烯丙基腈。相关性分析也显示细菌和酵母菌与不同硫苷代谢产物间存在显著相关关系。以上结果说明硫苷代谢产物的变化既能反馈发酵进程,也可能影响发酵品质。该研究明确了不同变种芥菜的发酵品质特性,为芥菜发酵品质评价和专门品种筛选提供了一定理论基础。
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  光催化预处理对秸秆暗发酵产氢性能的影响研究

  张靖楠, 钱思桐, 昌行行, 高馨蕊, 马浩锟, 徐清萍, 张志平, 宋丽丽, 杨旭, 魏涛

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 100-106. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035480

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  制备了TiO₂/生物炭复合催化剂对玉米秸秆进行光催化预处理,利用扫描电镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线衍射和X射线光电子能谱仪对催化剂进行表征,重点研究了光催化条件对预处理秸秆暗发酵产氢性能的影响。响应面优化试验结果显示,在生物炭掺杂比例10%,催化剂质量浓度1.3 g/L,催化pH 为6的催化条件下,秸秆的最大累积产氢量达到52.9 mL/g,比对照组提高了16.6%。对结构的表征结果显示,光催化能够对秸秆结构产生破坏,有利于后续的发酵产氢。
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  菠萝加工副产物-乳清蛋白混菌发酵条件的研究

  罗迦蔚, 肖珊, 胡峣峣, 彭雪颖, 胡文锋

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 107-113. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033545

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  该文利用实验室前期从新鲜菠萝中筛选出的土著乳酸菌与酵母菌发酵添加了乳清蛋白的菠萝加工副产物,研究菠萝加工副产物的添加量、乳清蛋白添加量、初始pH、发酵时间、发酵温度等因素对发酵产品中总酚含量与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力的影响,进而对其发酵条件进行优化。结果表明,菠萝加工副产物添加量为60%,乳清蛋白添加量为2.6%,初始pH为5.0,发酵时间26 h,发酵温度37.5 ℃,乳酸菌添加量1.6%、发酵菌乳酸菌∶酵母菌=6.2∶1,在此配方下发酵产物的总酚含量为0.81 mg GAE/g,较未发酵前提高了2.53倍;SOD活力为168.02 U/g,较未发酵前提高了1.95倍;总酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸含量较发酵前均显著提高。以上结果表明,利用混菌发酵菠萝副产物-乳清蛋白可提高菠萝加工副产物的利用率,可为菠萝加工副产物的利用提供新思路。
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  黑果枸杞乳酸菌发酵饮料生产工艺研究

  衡洋洋, 周志磊, 陈超, 宋亚玲, 库进良, 姬中伟, 毛健

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 114-121. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034136

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  采用干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)制备黑果枸杞发酵饮料,以减少加工过程中花青素和原花青素损失为主要目标,首先确定了酶解条件:果胶酶和纤维素酶各添加1 g/L,37 ℃酶解3.5 h;优化了扩培培养基:脱脂乳粉30 g/L,葡萄糖70 g/L,枸杞汁80 g/L;得到了最优的发酵条件:料水比1∶30(g∶mL),接种量3%(体积分数),发酵温度37 ℃,发酵时间15 h,发酵结束时总酸含量约3.5 g/L。结果显示,乳酸菌发酵显著提高了花青素的含量和保留率,但是杀菌会造成花青素和原花青素的大量损失。通过优化杀菌参数和控制环境因子开发了有利于花青素和原花青素保护的杀菌工艺:料液避光并控制氧气含量小于0.5 mg/L,于85 ℃加热25 min,此工艺使花青素保留率提高了7.1%,原花青素保留率提高了6.0%,功能成分在加工过程中得到了有效保护,制备的发酵饮料具有黑果枸杞的风味及柔和的微酸口感。该研究可为黑果枸杞深加工产品开发提供一定的理论参考。
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  大豆蛋白部分替代牛乳蛋白对酸奶理化性质及结构的影响

  惠丹阳, 华舒雨, 唐裕芳, 刘忠义, 刘文星

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 122-128. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033874

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  用大豆蛋白(soy protein isolate,SPI)部分替代奶粉中的牛乳蛋白制备酸奶,通过对酸奶的理化性质(pH值、滴定酸度、持水力、色差)、质构特性等指标的测定,探究其对酸奶性质的影响,并通过测定电位、粒径、疏水性、微观结构及蛋白质二级结构,探究其对酸奶内部结构的影响。实验结果表明,随SPI替代量的增加(0%~50%),改善了酸奶感官品质,增强了其结构性质;酸奶滴定酸度降低了17.66 °T(P<0.05)、持水力提高到59.17%(P<0.05)、质构特性均有所增强(P<0.05)、粒径与电位显著增大(P<0.05)。在物理结构上,随SPI替代量的增大,酸奶中2种蛋白相互交联形成了致密的网络凝乳,替代量30%时优于传统酸奶凝乳,替代量50%时更接近豆腐凝乳。在化学结构上随着SPI替代量的增加,β-折叠的含量有下降的趋势,相对的α-螺旋、β-转角、无规卷曲有不同程度的增加;SPI的加入明显增强酸奶的理化性质及凝乳结构且30%为最佳替代量。
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  副干酪乳杆菌和木糖葡萄球菌对发酵香肠品质和风味的影响

  慕婷婷, 吴建军, 荣良燕, 李儒仁

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 129-135. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035733

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  为了探究副干酪乳杆菌、木糖葡萄球菌对发酵香肠品质和风味的影响,为我国发酵香肠加工工艺的进一步优化提出理论参考依据。本研究将副干酪乳杆菌YL-1、木糖葡萄球菌E-2、木糖葡萄球菌NY-2以单一菌株和复配的方式加入香肠中,以未添加菌株的自然发酵为对照组,对香肠理化指标、挥发性风味物质及感官质量进行评定。结果表明,与自然发酵香肠相比,评定小组成员更偏爱添加发酵剂的香肠,复配菌株发酵处理的香肠其口感、气味、滋味、总体可接受度都优于单菌株发酵香肠。添加副干酪乳杆菌YL-1的酸度高于其他组,试验组香肠的色泽、质构特性都优于对照组。但菌株复配只在硬度、咀嚼度、感官特性、风味物质的产生方面发挥协同效应,对酸度、色泽影响不大。添加不同菌株产生的风味物质不同,菌株引起的共生效应对发酵香肠挥发性风味物质的形成具有积极贡献,添加菌株组产生了更多酯类物质,减少了部分醇类、醛类物质的种类和数量。
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  阿胶肽铁螯合物微胶囊的制备及其特性表征

  李秀, 陈昱瑶, 管玲娟, 宋洁, 成向荣

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 136-144. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032671

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  阿胶肽铁螯合物(Ejiao peptide-iron chelate,EPI)是阿胶补血的功效成分,为提高其生物可及性、利用度以及遮盖其铁锈味,该研究以大豆分离蛋白与果胶作为壁材,采用高速乳化法对EPI进行包埋,经冷冻干燥制备EPI微胶囊。根据包埋率评价制备工艺,正交优化确定最佳参数,即壁芯质量比为3∶1、大豆分离蛋白与果胶质量比为6∶4、包埋30 min时包埋率最高,达86.6%。对最优条件下制得的EPI微胶囊进行理化性质表征,结果显示,EPI微胶囊粒径分布更窄,平均粒径为119.50 μm;吸水性显著降低至(25.64±0.97)%。EPI微胶囊在胃肠道模拟消化过程中释放的Fe²⁺含量显著低于EPI(P<0.05),在20~80 ℃下的铁螯合量显著高于EPI(P<0.05),表明其消化稳定性和热稳定性提高。此外,EPI微胶囊还可以降低粪便中残余铁的含量,将肠道铁含量达峰时间延迟2 h。
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  几种提取方法制备的糙刺参体壁胶原蛋白的特性分析

  郑清瑶, 曹文红, 韩昱梁, 张峰宁, 陈忠琴, 林海生, 郑惠娜

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 145-152. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032423

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  为考察不同提取方法对糙刺参体壁胶原蛋白分子结构和理化性质的影响,该研究以糙刺参体壁为研究对象,分别提取酸溶性胶原蛋白(acid-soluble collagen, ASC)、酶溶性胶原蛋白(pepsin-solubilized collagen, PSC)、超声波辅助酸溶性胶原蛋白(ultrasound-assisted extraction of acid-soluble collagen, UASC)和超声波辅助酶溶性胶原蛋白(ultrasound-assisted extraction of pepsin-solubilized collagen, UPSC),比较分析不同提取方法的提取率、SDS-PAGE、紫外光谱、红外光谱、热稳定性及圆二色光谱数据。结果显示,UPSC提取率最高,为18.70%,ASC提取率仅为0.15%,未用于后续研究;SDS-PAGE结果表明,PSC、UPSC、UASC的亚基组成均为(α₁)₂α₂;红外光谱显示,3种胶原蛋白均存在酰胺A、B、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ带,均保持了胶原蛋白三螺旋结构的完整性,经超声波处理后,α螺旋含量降低,β折叠和β转角含量增加;PSC、UPSC、UASC的热变性温度分别为21.3、25.9、27.0 ℃;圆二色光谱和紫外光谱表明,3种胶原蛋白均符合Ⅰ型胶原蛋白的典型结构特征。综上,可初步判断糙刺参体壁胶原蛋白为Ⅰ型胶原蛋白,超声波辅助提取未破坏胶原蛋白的三螺旋结构,且能促进胶原蛋白的提取。研究结果可为糙刺参体壁胶原蛋白的后续开发利用提供依据。
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  超声辅助酶提取技术对驼皮源胶原蛋白降解及其活性肽的影响

  何静, 史睿, 吉日木图

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 153-159. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033338

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  该研究基于模拟胃肠道消化,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、粒径分布、液相色谱-串联质谱表征超声辅助酶法提取和传统酶法提取获得的胶原蛋白水解特征。进一步结合分子对接虚拟筛选具有结合潜力的活性肽并探讨其与靶蛋白的结合位点及作用方式。结果表明,超声辅助酶提取技术能促进驼皮胶原蛋白的降解,其肽段的分子质量集中在500~1 500 Da。经过虚拟筛选技术确定超声辅助酶法提取技术能够产生更多潜在的活性肽段,以血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制为主。基于分子对接技术获得可能最具潜力的ACE抑制肽LSFLF,该肽通过与ACE活性部位的关键氨基酸残基形成分子间相互作用而产生抑制作用。该研究结果可为驼皮深加工与活性肽的鉴定和制备提供新思路。
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  乌鸡肽中潜在功能活性肽段的研究

  方磊, 李诒光, 陈亮, 刘丹, 王雨晴, 廖群, 张新雪, 许锦珍, 刘文君, 刘文颖

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 160-165. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033590

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  研究考察了乌鸡肽的总蛋白、肽含量、氨基酸组成、分子质量分布以及潜在的功能活性肽段。结果表明,乌鸡肽的总蛋白含量(干基)为94.88%,肽含量(干基)为78.93%,氨基酸组成丰富,分子质量主要分布在1 000 Da以下,占比91.04%,此外,基于超快速液相色谱串联三重四极杆质谱方法,从乌鸡肽中鉴定出5条潜在功能活性的特征肽段序列,分别为谷氨酰精氨酸二肽、异亮氨酰精氨酸二肽、天冬酰胺酰精氨酸二肽、脯氨酰天冬氨酰精氨酸三肽、丙氨酰丙氨酰精氨酸三肽,其含量为0.14~4.28 mg/g,研究结果为乌鸡肽应用于营养保健食品奠定了物质基础。
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  不同糖基化修饰对卵清蛋白抗氧化能力和致敏性的影响

  刘丹, 邹琳, 熊子豪, 邵艳红, 刘俊, 涂宗财

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 166-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035430

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  卵清蛋白(ovalbumin, OVA)是蛋清中含量最高的蛋白,其诱发的过敏反应,对健康不利。通过不同糖链对OVA进行糖基化修饰,探究其结构、抗氧化能力和致敏性的变化规律。以葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽五糖修饰的OVA为研究对象,通过电泳、傅里叶变换红外、紫外吸收和内源荧光光谱等技术研究其结构的变化;通过酶联免疫吸附法、KU812细胞实验等技术评估其IgG/IgE结合能力和细胞释放白介素-6和β-氨基己糖苷酶的能力。结果显示,葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽五糖可增加OVA分子质量,降低游离氨基含量,改变OVA的紫外吸收、内源荧光强度和红外吸收强度,同时增加了其ABTS阳离子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力和·O^-₂清除能力,降低了IgG/IgE结合能力以及KU812细胞中白介素-6和β-氨基己糖苷酶的分泌能力。因此,葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽五糖破坏了OVA的过敏表位,降低其致敏性;同时生成还原酮类中间产物和美拉德反应产物,增强其抗氧化能力,其由强到弱依次为:葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、麦芽五糖。该研究可为高抗氧化能力和低致敏性蛋类制品的研发提供重要的理论指导。
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  羊奶乳清蛋白的分离提取研究

  朱丽, 袁佳璐, 付尚辰, 李林强, 刘永峰

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 173-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032600

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  为获得品质更好的羊奶乳清蛋白,以鲜羊奶为原料,分别采用离心法、酸等电点沉淀法(盐酸法、乙酸法和柠檬酸法)和乙醇分级沉淀法对羊奶中的乳清蛋白进行分离提取,通过测定所得乳清蛋白性质,评估各方法的分离提取效果。结果表明,酸沉淀法分离的乳清酪蛋白残留量较少,其中盐酸法提取的乳清酪蛋白去除率为(75.90±0.30)%。乙酸法获得乳清的粒径显著高于其他4种方法(P<0.05)。3种酸沉淀法提取乳清的Zeta电位无显著差异(P>0.05)。经过酸法提取的乳清中β-折叠结构转向了α-螺旋结构。离心和盐酸法提取的乳清中游离巯基含量显著高于乙酸法获得乳清(P<0.05)。综上,乙酸分离提取效果最佳,提取的乳清品质最好,是一种有效的、科学的羊奶乳清蛋白分离方法。
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  单甘酯对高压均质处理竹笋膳食纤维理化及结构特性的影响

  张益嘉, 张甫生, 李彬, 吴良如, 郑炯

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 180-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032581

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  高压均质(high-pressure homogenization, HPH)是一种能快速减小物料粒径的物理改性方法,但存在高压下团聚的问题。为了改善HPH处理过程中的团聚行为,向HPH处理的竹笋膳食纤维(bamboo shoots dietary fiber, BSDF)中添加单硬脂酸甘油酯(glyceryl monostearate, GMS),分析样品理化与结构特性的变化。结果表明,随着GMS添加量的增大,HPH处理后的粒径先减小后增大,当GMS添加量为1 g/L时,粒径达到最小值430.25 nm,电位绝对值达到最大值32.3 mV,此条件下BSDF的持水力、持油力、膨胀力分别提高了25.18%、32.33%、43.95%。相较于对照组,不同GMS添加量下BSDF的L^*值先增大后减小,b^*值显著降低,而a^*值变化较小。其中,添加量为1 g/L GMS的BSDF组L^*最大。微观结构分析显示,HPH处理后BSDF呈多分支片状结构,GMS的添加会使BSDF颗粒尺寸减小,分散度、表面平整度增加。GMS的加入不影响HPH处理后BSDF的官能团种类,仅改变部分特征峰的强度。添加GMS不会改变HPH处理过程中BSDF的晶体结构,但晶体有序度会下降,进而导致其热稳定性降低。该研究结果可为BSDF在HPH处理过程中团聚行为的改善及理化与结构特性的调控提供理论依据。
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  对羟基苯甲酸-壳聚糖接枝物的合成及性能研究

  王皎龙

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 187-192. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032201

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  采用自由基接枝方法合成了不同接枝度的对羟基苯甲酸-壳聚糖(p-hydroxybenzoic acid-chitosan,PA-g-CS),以改善其应用性能。通过紫外-可见光谱、红外光谱、X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜对PA-g-CS进行表征,并考察其体外抗氧化和抑菌性能。结果表明,PA-g-CS分子中对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid,PA)与壳聚糖(chitosan,CS)的羟基和氨基共价相连。与CS相比,PA-g-CS的结晶度和热稳定性降低,表面形态变为疏松多孔。体外抗氧化和抑菌实验表明,PA-g-CS的DPPH自由基清除活性,对革兰氏阴性(大肠杆菌)和阳性细菌(金黄色葡萄球菌)的抑制能力均显著增强。高接枝度的PA-g-CS抗氧化和抑菌活性更为优异。PA-g-CS有望应用于抗氧化剂和防腐剂等领域。
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  基于层次分析法优化凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)热风干燥工艺

  张泽伟, 董春雨, 吉宏武, 张迪, 刘书成, 苏伟明

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 193-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032293

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  为探究虾干的干燥温度和水分含量对其感官品质的综合影响,以凡纳滨对虾为原料,控制热风干燥温度(65~105 ℃),调节干燥时间,得到水分含量为13%~25%的虾干。对其头胸部和腹部色泽(L^*、a^*和b^*值)、质构特性(硬度和咀嚼性)、挥发性成分和菌落总数等指标进行测定,采用层次分析法构建虾干感官品质综合评价模型,得到适宜的干燥条件。结果表明,随着干燥温度上升和烘干时间延长,水分含量减少,虾干的硬度、咀嚼性与挥发性成分含量、种类和气味活性值逐渐增大,菌落总数减少。并通过层次分析法共构建1个准则层和4个指标层的判断矩阵,所有的判断矩阵均通过一致性检验。最终通过综合得分确定虾干工艺条件为:干燥温度85 ℃、虾干水分含量19%。在该干燥条件下,得到一种红黄色,虾肉紧密、柔韧、有嚼劲,虾香味浓郁,微生物指标合格,品质优良的虾干。
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  双步酶法制备鱿鱼加工副产物鲜味酶解液的工艺研究

  张修正, 梁振鲁, 裴继伟, 曹燕峰, 陈娜, 刘海梅, 赵芹

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 201-207. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033502

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  为制备鱿鱼加工副产物鲜味酶解液,采用单因素及正交试验对AP-200A碱性蛋白酶和FF106风味蛋白酶双步酶解工艺进行优化研究。采用感官评定、氨基酸分析和液相色谱法评价和分析了酶解液的风味、游离氨基酸组成和分子质量分布,对其呈鲜机制进行探讨。结果表明,在料液比为1∶5(g∶mL)条件下,AP-200A碱性蛋白酶的最佳酶解条件为酶添加量2 000 U/g、酶解时间7 h、pH 8.5、酶解温度55 ℃;FF106风味蛋白酶的最佳酶解条件为酶添加量1.25%、酶解时间9 h、pH 6.5、酶解温度55 ℃,最终产物水解度可达33.90%。所得酶解液鱿鱼特征鲜味明显,鲜甜氨基酸含量占比达51.37%,较一步酶解显著提高。酶解液中分子质量主要集中分布在1 000 Da以下,提示鲜味肽的存在。该研究为鱿鱼加工副产物的高值化利用和海鲜调味料开发提供了理论基础和技术途径。
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  氢氧化钠-乳酸协同处理对贻贝壳角质层的净化作用

  柯志刚, 陈进宇, 相兴伟, 陈慧, 周绪霞, 金友定, 戴央章, 邓尚贵, 周小敏, 丁玉庭, 刘书来

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 208-214. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032382

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  采用NaOH溶液协同乳酸溶液作为处理剂,以明暗度和质量损失率为指标,研究了NaOH溶液与乳酸溶液的pH和浸泡处理时间对贻贝壳表面角质层脱除作用的影响,得出了pH 13的NaOH溶液浸泡处理36 h,再经pH 2乳酸溶液浸泡处理4 h为最佳净化处理条件。对净化处理后样品的扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体质谱等检测显示,NaOH-乳酸协同处理有效脱除了贻贝壳表面的黑色素和黏连角质的低纯CaCO₃,及角质层吸附的Br、Zn、Pb等元素,贝壳表面钙含量从对照组的0.39%上升到37.58%,已近似达到CaCO₃中理论钙含量。该研究为制备高品质贻贝壳源钙补充剂提供了一定的理论参考。
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  富集γ-氨基丁酸鹰嘴豆酸面团的工艺及其流变特性

  郭小雨, 张涛

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 215-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034141

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  以新疆卡布里鹰嘴豆作为富集γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)的发酵基质,从选取的6株乳酸菌中筛出高产胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)、GABA等活性成分的发酵菌株——短乳杆菌(Lactobacillus brevis)。发酵工艺条件如下:菌种接种时期为6 h,发酵温度为30 ℃,发酵时间为24 h。该工艺条件制得的鹰嘴豆酸面团(chickpea sourdough fermented by L.brevis, BCSD)中EPS含量达到了1 396.29 mg/L。GABA含量为149.77 mg/100 g,是鹰嘴豆面团(chickpea dough, CD, 3.03 mg/100 g)的49.43倍。短乳杆菌发酵BCSD中分子质量1 000 Da以下的低聚肽含量增加了49.48%,必需氨基酸含量占总游离氨基酸的比例从10.92%增至31.53%。与鹰嘴豆面包面团(chickpea bread dough, CBD)和乳酸/醋酸酸化面包面团(lactic/acetic acid acidified bread dough, LA/AA-BD)相比,鹰嘴豆酸面包面团(chickpea bread sourdough fermented by L.brevis, BCSBD)弹性模量和黏性模量增加,面筋网络更加稳定。
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  不同偏磷酸钠改性玉米淀粉的理化性质比较

  司美双, 栾茗然, 张健雯, 吴修利

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 221-227. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031484

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  为了拓展玉米淀粉的应用范围,以玉米淀粉为原料,通过添加不同含量的三偏磷酸钠(sodium trimetaphosphate,STMP)和六偏磷酸钠(sodium hexametaphosphate,SHMP)制备玉米淀粉磷酸酯,对淀粉样品黏度特性、冻融稳定性、透明度、溶解度、膨润力及抗消化性进行分析,并通过傅里叶变换红外光谱,观测分子结构变化。结果表明,STMP玉米淀粉磷酸酯的冷糊稳定性、热糊稳定性均优于原淀粉和SHMP玉米淀粉磷酸酯,而SHMP玉米淀粉磷酸酯的溶解度、膨润力、透明度高于STMP玉米淀粉磷酸酯,2种玉米淀粉磷酸酯抗性淀粉含量和冻融稳定性均高于原淀粉,红外光谱显示改性反应后玉米淀粉仍保持着基本的化学结构,图谱去卷积结果表明STMP玉米淀粉磷酸酯内部的有序程度高于SHMP玉米淀粉磷酸酯及原淀粉。STMP和SHMP改性玉米淀粉生成磷酸酯理化性质存在差异,其原因可能是前者反应后主要生成淀粉磷酸双酯,而后者则主要生成淀粉磷酸单酯。
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  草莓糖酸及花青素在液态和固态渗透过程中的含量变化

  王锐, 牛丽影, 李大婧, 张钟元, 聂梅梅, 肖亚冬, 刘春菊, 吴海虹, 肖丽霞

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 228-235. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032150

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  为考察液态渗透(liquid osmotic dehydration,LOD)和固态渗透(solid osmotic dehydration,SSD)浸渍过程中草莓浸渍体系内主要呈味呈色成分的变化情况,该文以蔗糖为渗透剂,对糖渍72 h过程中草莓果和渗透环境中总糖、总酸、可溶性糖、主要有机酸以及花青素含量进行了测定,并对数据进行了相关性分析。结果显示,在浸渍72 h时,SSD法草莓中总糖和总酸含量分别为32.43 g/100 g和5.38 mg/g,是LOD法草莓的1.25和2.43倍;苹果酸和柠檬酸的保留率为69.77%和65.00%,均高于LOD;而此时花青素含量为1.50 mg/100 g,保留量仅为LOD的37.50%。对过程中数据相关性分析结果显示,2种浸渍体系中,总糖和总酸含量均表现为显著负相关(P＜0.01),葡萄糖和果糖含量均存在显著的正相关(P＜0.01)。在SSD体系中草莓果内的蔗糖含量与葡萄糖、果糖含量显著正相关(P＜0.01),并与花青素含量均呈极显著负相关性(P＜0.001),而在LOD中上述指标相关性未达显著水平;相关性结果清晰地展示了不同糖浸渍体系中糖、酸、花青素在草莓果与浸渍环境中的时空分布的相似性与差异性。总之,SSD相比LOD有更高的渗糖效率,且对草莓果内的酸有更好的保留,但花青素损失量大于LOD。研究结果为草莓脯加工中糖渍工艺的改进和产品品质提升提供数据支撑。
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  鸭肉宰后成熟过程中食用品质、营养品质及嫩度变化研究

  张诗泉, 刘永峰, 葛鑫禹, 张朵朵, 侯晨梓

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 236-242. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032891

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  为探讨鸭肉宰后成熟过程中品质的变化规律,为实际生产提供理论依据,该研究在不同成熟时间(0、12、24、48、72、168 h)测定了鸭肉食用品质(pH值、蒸煮损失率、滴水损失率、色泽和质构指标)、主要营养品质(蛋白质含量和水分含量)及嫩度指标[肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index, MFI)和剪切力]。结果表明,pH值随成熟时间的延长呈先下降后上升趋势,168 h达到最大值;蒸煮损失率呈先增大后减小趋势,72 h蒸煮损失率最高,较0 h上升了8.87%;滴水损失率在72 h变化显著(P<0.05),较48 h降低了74.50%;在成熟过程中,L^*值显著降低(P<0.05),a^*值、b^*值显著升高(P<0.05),肉色变化明显;蛋白质含量为19.15%～21.08%,变化不显著(P>0.05);水分含量在12 h为75.71%,48 h达到最高(77.26%),变化不规律;剪切力值呈先增大后减小趋势,48 h剪切力值最小,较0 h降低了44.98 %;MFI值总体呈上升趋势,48 h达到最大值,较0 h增大了19.13%。因此,鸭肉品质在宰后成熟过程中产生变化,48 h嫩度最佳、水分含量最高,此时为进行加工改善鸭肉品质的最佳宰后时间。
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  低盐咸鸭蛋腌制过程对蛋黄中游离氨基酸和风味的影响

  何春霞, 王修俊, 于沛, 包欢欢, 许九红, 李佳敏, 冯廷萃

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 243-249. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033200

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  为探究三穗特色低盐咸鸭蛋在腌制过程中氨基酸种类、含量的变化,采用氨基酸分析仪对不同腌制时间的低盐咸鸭蛋黄游离氨基酸组成及含量进行测定,并采用主成分分析法探究游离氨基酸在咸蛋黄滋味中的呈味特性。结果表明,不同腌制时间检测到的游离氨基酸种类相同(16种),含有7种必需氨基酸,不同腌制时间游离氨基酸总含量有显著性差异,28 d腌制结束的咸蛋黄总游离氨基酸含量相较于0 d提高了46.49%,蛋白质相对含量提高了1.23倍。鲜味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸含量均显著增加,0~7 d是呈味氨基酸含量增加的重要阶段。结合主成分分析和聚类分析结果得出脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、异亮氨酸8种氨基酸对咸蛋黄滋味影响程度最大。此为咸鸭蛋加工技术的改进及咸鸭蛋风味的人工控制提供理论基础。
分析与检测
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  基于GC×GC-TOF/MS初探茶、酒风味融合

  刘洋, 李国辉, 曹晓念, 赵旭冬, 敖宗华, 钟其顶, 沈才洪

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 250-256. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033704

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  茶酒是茶和酒结合的产物,成分组成及风味复杂,研究采用液液萃取和顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱联用(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry, GC×GC-TOF/MS)分析茶酒及其基酒的挥发性成分组成和相对含量。结果显示,茶酒中分析鉴定出366种挥发性组分,包括酯类化合物136种,醇类39种,醛酮类48种,酸及酸酐30种,酚类4种,呋喃类16种,含氮化合物31种,萜烯类7种,含硫化合物6种,醚类7种,烷类14种,其他化合物28种。液液萃取和顶空固相微萃取结合GC×GC-TOF/MS的分析方法可快速、全面分析鉴定茶酒中各类挥发性组分,结果对于明确茶酒物质基础具有重要意义,为茶酒的风味体系、风味融合和健康属性研究提供了科学支撑。
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  基于TGA-GC/MS结合化学计量学在食醋品牌鉴别中的应用

  林长虹, 吴世玉, 蓝勇波, 古丽君, 洪佳瑞, 郑彦婕

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 257-261. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034231

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  该文采用热重分析(thermogravimetry analysis,TGA)-气相色谱质谱联用(gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS)技术结合化学计量学分析软件,建立了各品牌食醋的线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)模型。研究建立了TGA- GC/MS联机实验方法,采集5个品牌共103组食醋样本的TGA和GC/MS数据,形成了TGA-GC/MS多谱特征值组合,后经T-test处理、主成分分析(principal component analysis,PCA)及PCA 特征提取,选择LDA模型进行建模分析。结果显示,该模型5个单一品牌和其他品牌之间区分正确识别率为:东湖87.63%、恒顺80.41%、宁化府96.91%、紫林80.41%、金山寺87.63%,5个品牌相互之间区分正确识别率为80.00%,聚类分堆和区分效果良好,各品牌食醋正确识别率较高,在食醋品牌鉴别中具有良好的应用前景。
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  GC-IMS结合多元统计分析不同酵母与营养剂对猕猴桃白酒特征香气的影响

  饶文俊, 李信, 欧阳玲花, 祝水兰, 周巾英

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 262-270. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034002

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  为了探究酵母以及营养剂对猕猴桃白酒香气的影响,该实验采用顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace gas chromatography-mass spectrometry,HS-GC-IMS)对7组猕猴桃白酒香气进行研究。结果表明,不同发酵条件下猕猴桃白酒的香气成分组成相似,含量上存在差异。GC-IMS共定性出33种挥发性物质,其中包含酯类12种、醇类5种、酮类6种、醛类5种、呋喃类3种、其他类2种。主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)能够有效地区分不同发酵条件下的猕猴桃白酒,并根据变量重要性投影>1筛选出了7种特征香气物质:乙酸异戊酯、乙酸乙酯、异丁醇、2-丁醇、乙酸异丁酯、二乙基酮、丁酸乙酯。基于这7种特征香气物质,对猕猴桃白酒进行聚类分析,结果与PCA、OPLS-DA分类基本一致,该研究可为提升猕猴桃白酒品质提供客观理论依据。
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  郫县豆瓣酱香气萃取方法优化与其成分表征

  唐源, 于明光, 王宝松, 王莹, 宋焕禄

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 271-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034394

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  为研究不同萃取方法对豆瓣酱香气富集效果的影响,采用固相微萃取(solid phase micro-extraction, SPME)、搅拌棒吸附萃取(stir bar sorptive extraction, SBSE)、溶剂辅助风味蒸发(solvent-assisted flavor evaporation, SAFE)结合全二维气相色谱-嗅闻-质谱(two-dimensional gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry, GC×GC-O-MS)对不同郫县豆瓣酱样品(Y1和Y2)的香气进行全面表征。结果表明,与SPME、SAFE方法相比,SBSE从豆瓣酱中富集的香气化合物的种类更全面,可从Y1和Y2样品中分别鉴定出39和33种香气化合物,明显多于其他两种萃取方法。这说明SBSE更适合豆瓣酱中香气化合物的富集。香气提取物稀释分析和气味活性值(odor activity value, OAV)的计算结果表明,己醛、庚醛、1-辛烯-3-酮、2,5-二甲基吡嗪、二甲基三硫醚、壬醛、1-辛烯-3-醇、苯甲醛、3-甲基丁酸、α-萜品醇和4-乙基愈创木酚的风味稀释因子≥9,且OAV≥1,对豆瓣酱整体香气起主要贡献作用。该研究为郫县豆瓣酱风味研究和品质改善提供理论支撑。
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  基于超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱技术的柚果实不同成熟期生物活性成分的靶向筛查与定量

  张耀海, 张念, 王成秋, 李晶, 赵希娟, 焦必宁

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 279-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034070

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  为探究柚果实生长过程中生物活性成分的动态变化规律,选取了西南地区6种特色柚果(东风早柚、琯溪蜜柚、长寿沙田柚、梁平柚、龙安柚和丰都红心柚),利用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱技术,靶向筛查和定量分析了5个成熟期、3个重要部位(外皮层、内皮层和果肉)中主要活性成分。结果表明,6~11月期间,在6个品种柚果实中共筛查出72种活性成分,包括34种类黄酮,8种酚酸、3种类柠檬苦素、5种生物碱和22种香豆素。对筛查出的活性成分进行了定量分析,共计26种,包括11种类黄酮(柚皮苷、维采宁-2和野漆树苷为主)、8种香豆素(橙皮内酯水合物、橙皮内酯、橙皮油素、6′,7′-二羟基香柠檬亭、6′,7′-环氧香柠檬亭为主)、4种酚酸(香草酸、对香豆酸、阿魏酸为主)和3种类柠檬苦素(柠檬苦素和诺米林为主)。随着成熟度的增加,外皮层和内皮层的柚皮苷含量均呈现先升高后降低趋势,且在生长膨大期达到最大值,果肉的柚皮苷和3个部位的维采宁-2和野漆树苷整体呈现下降趋势。较果肉,柚果实外皮层和内皮层有更丰富的香豆素,3个部位的香豆素含量随着成熟度大多呈现下降趋势。3个部位的类柠檬苦素含量随着成熟期均呈现降低的趋势,大多在膨大期附近达到最高值。该研究结果明确了柚果果实不同成熟期的生物活性成分差异,为柚果功能食品的开发、品种选育及深加工领域提供可靠的数据支撑。
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  臭氧处理对洞庭青鲫鱼肉挥发性成分的影响

  王伯华, 王美焱, 王晨曦, 雷颂

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 288-295. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035593

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  为探究臭氧处理对洞庭青鲫鱼肉的脱腥效果,采用顶空固相微萃取结合气质联用仪分析脱腥前后洞庭青鲫鱼肉的挥发性成分变化,通过气味活度值(odor activity value, OAV)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA)确定腥味物质和脱腥效果。结果表明,洞庭青鲫鱼肉检测到的30种挥发性物质中,(E)-2-壬烯醛、正壬醛、(E)-2-癸烯醛、正己醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和1-辛醛对鱼腥味贡献较大;经臭氧脱腥处理后,挥发性成分减少,鱼腥味主要物质的含量和OAV均有所降低或脱除。OPLS-DA共筛选出6种特征标志物(VIP>1),分别为正庚醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-壬烯醛和 (E)-石竹烯。OPLS-DA和聚类分析表明,臭氧处理能有效减轻洞庭青鲫鱼肉腥味,可根据特征标志物含量有效区分不同脱腥程度的样品,最佳处理时间为5~10 min。该研究可为洞庭青鲫脱腥及加工提供参考。
综述与专题评论
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  短链伯醇氧化酶的研究进展

  王首丰, 丛文杰, 曹昕莼, 陆婷, 王明轩, 周化岚, 张建国

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 296-304. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033144

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  真核甲基营养菌中的短链伯醇氧化酶(short-chain primary alcohol oxidase,SPAOX,EC 1.1.3.13)是一种依赖于黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide,FAD),能氧化短链伯醇生成相应醛的蛋白质。SPAOX位于真核生物的过氧化物酶体中,是参与醇类代谢的重要酶。SPAOX的催化反应能循环使用FAD,且底物广泛,广泛应用于检测和生物转化生产。SPAOX的聚体结构,使得其在反应和储存过程中容易受到环境和化合物的影响,这限制了其应用。文章从SPAOX的来源、催化机制和结构、底物、稳定性等方面简述了SPAOX的基本特点,为SPAOX的应用和发展提供了基础,也从分子说展望了SPAOX的研究进展,为SPAOX的研究提供参考。
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  萝卜硫素和莱菔素的酶法制备及影响因素研究进展

  孙协军, 曲杨, 励建荣, 李秀霞, 崔方超, 俞张富, 沈荣虎

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 305-310. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033928

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  萝卜硫素和莱菔素是西兰花、萝卜等十字花科蔬菜中抗癌活性最高的天然异硫氰酸酯类化合物,了解其形成和检测方法,对于其加工利用有重要的意义。文章阐明了萝卜属和芸薹属的几种主要蔬菜及种子中萝卜硫素的分布和含量后,概述了硫代葡萄糖苷水解酶的性质、作用及影响因素,并进一步分析了萝卜硫素及莱菔素的稳定性及酶法制备方法,着重概述了硫代葡萄糖苷酶的酶学性质,对影响硫代葡萄糖苷水解酶水解硫苷生成萝卜硫素和莱菔素的温度、pH和物料粒度等主要影响因素进行了概述和总结,最后讨论了萝卜硫素和莱菔素酶法制备的未来发展趋势,以期对萝卜等十字花科蔬菜的加工利用及营养保持技术提供理论指导。
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  生物降解微塑料的机制和研究现状

  李清筱

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 311-319. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035130

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  综述微塑料的种类、危害以及生物降解微塑料的影响因素以及昆虫、微生物、酶降解微塑料的现状及降解机制。根据研究现状,提出生物降解微塑料的研究方向:(1)研究昆虫肠道微生物菌群、宿主、营养摄食三方共协关系。利用代谢组学,研究脂肪、蛋白质以及以微塑料为碳源的代谢机制,研究昆虫分泌消化酶的种类和触发机制。(2)研究微生物分泌胞外、胞内降解酶的种类,借助人工合成技术,合成分泌酶,利用合成的外酶,加快对微塑料内部结构渗透、解聚。研究微生物降解微塑料的机制,以及影响降解的生物性和非生物性因素,确定微生物不竞争、和平共生的条件,采用多种微生物联合共协,配合微塑料物理化学降解方法,为微生物降解微塑料提供新思路。(3)找寻研究更多的降解酶。对目前确定能降解微塑料的酶类借助人工技术合成,研究昆虫摄食降解和人工合成酶、微生物降解和人工合成酶分别与微塑料物理化学降解方法联合使用的可行性。研究思路并行,学科交叉,降解方法共协,为生物降解微塑料提供理论基础。
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  可持续蛋白纳米纤维及其功能因子递送研究进展

  郑为君, 张玲莺, 陈星

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 320-325. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033855

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  随着世界人口的快速增长,人们对可持续食源蛋白质的需求日益增长。同时,对其营养与功能也提出了更高要求,如何在保障营养供给的同时,增强蛋白质的功能,提高其应用效率正成为食品工业所面临的重大挑战之一。过去十年,天然蛋白的功能因子递送功能一直是研究热点,然而,蛋白类功能载体具有一些应用难点,如蛋白分子对环境刺激敏感,载体结构稳定性差,递送效率和靶向性低下等。蛋白纳米纤维化改造可显著提升其载体性能,形成的淀粉样纤维具有特殊结构和良好的物化特性,其对营养小分子也表现出高亲和力,是营养功能因子的优良载体。该文重点阐述了可持续蛋白的纤维化过程以及淀粉样原纤维包埋递送功能因子的原理及途径,旨在为可持续蛋白形成的淀粉样纤维在食品工业中的高质量应用提供参考。
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  天竺葵属植物挥发性成分和生物活性的研究进展

  朱佳敏, 顾珂如, 赵琳静, 曹婷苇, 沈凡妮, 许会菡, 李琦, 冯美卿

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 326-335. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033974

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  天竺葵属(Pelargonium)是牻牛儿苗科(Geraniaceae)芳香植物,含有丰富的单萜及其氧化物、倍半萜和二萜等挥发性成分,具有广泛的生物活性和良好的应用前景。该文系统总结了近年来国内外报道的从天竺葵属植物提取的挥发性化合物及其在抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、缓解焦虑抑郁等方面的作用,并归纳了其在医药及食品保鲜、包装及加工技术领域的应用进展,以期为该药食两用植物资源的进一步研究和合理开发利用提供理论依据。
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  以天然多糖为基质构建口服蛋白质纳米粒子的研究进展

  蔡泓滢, 太敏瑞, 李瑞, 宋兵兵, 陈建平, 刘晓菲, 钟赛意

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 336-343. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033046

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  蛋白质和多肽等大分子物质在口服过程中易被消化道中的蛋白酶分解,许多学者设想通过制备纳米递送载体包载大分子蛋白质以提高其生物利用度。天然多糖,如壳聚糖、淀粉等是来自于植物、动物、微生物等的大分子物质,具有无毒、化学结构可修饰、良好的血液相容性和生物降解性等优点,与活细胞之间具有广泛相互作用,并能够延长蛋白质类活性物质在胃肠道中的滞留时间,有效提高其生物利用度。因此,天然多糖作为基质在口服蛋白质纳米载体的制备和应用中具有不可替代的优势。该文主要介绍了以天然多糖为基质的口服蛋白质纳米粒子的制备方法、影响纳米粒子稳定性的主要因素、常用于制备纳米载体的天然多糖及其应用以及天然多糖与其他载体相比的优势,旨在为口服大分子蛋白质类生物活性物质递送载体的开发提供理论依据。
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  肉制品中锌原卟啉形成研究进展

  赵改名, 王兴辉, 祝超智, 崔文明, 王小鹏, 温耀涵, 张文华, 李航

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 344-350. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032829

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  锌原卟啉(zinc-protoporphyrin IX,ZnPP)是一种主要在肉制品(如无硝干腌火腿)加工过程中成熟阶段自然产生的红色素,它以Zn²⁺的形式配位于原卟啉IX(protoporphyrin IX, PPIX),性质稳定,能有效改善肉制品的颜色。为丰富ZnPP在形成过程中影响因素的调控机制,该文综述了ZnPP在肉制品形成过程中的影响因素,介绍了3种ZnPP形成机制的假说:厌氧条件下金属离子的非酶取代反应、亚铁螯合酶直接参与的酶促反应、细菌的酶促反应。并对ZnPP相关研究方向及应用前景进行展望,为最大程度获取ZnPP,提高其在肉制品行业中的高值化利用率提供科学参考。
教育教学
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  BOPPPS-CDIO相结合教学模式在“食品专业综合实验”课程中的教学改革与实践

  陈启佳, 李雪梅, 李丹丹, 郑艳铭, 郝建雄

  食品与发酵工业. 2023, 49(15): 351-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033516

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  针对“食品专业综合实验”课程特点和传统教学方法的局限性,将BOPPPS(bridge-in,objective,pre-assessment,participatory learning,post-assessment,summary)教学模式和CDIO(conceive,design,implement,operate)工程教育模式相结合,用于课程的改革和实践,以培养学生扎实的理论知识和实践能力。引入BOPPPS教学模式改革理论教学,通过参与式学习来提升学生理论知识水平;在CDIO教学模式下,实验项目以“项目为载体,教师为引导,学生为中心”思路开展,培养学生动手操作、创新设计和团队协作等能力。同时,探索课程-竞赛相结合教学模式,增强学生综合实践能力和解决复杂工程问题能力。最后,构建注重过程性评价的多元化考核方式,合理评价学生在实验过程中的表现。该课程的教学改革和实践取得了较好的效果,可为食品专业实践类课程的建设提供参考和借鉴。