食品与发酵工业

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孙瓅, 刘春立, 刘秀霞, 李业, 杨艳坤, 白仲虎

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031472

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异戊二烯是最简单的萜烯类化合物,是橡胶、食品、医药和化妆品工业的重要原料。在微生物中构建甲羟戊酸(mevalonate, MVA)代谢途径是目前生产异戊二烯及其衍生萜烯的有效途径,但关键酶的活性和表达水平会限制异戊二烯的合成。针对关键酶-异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase, IDI)的活性低等问题,该研究从酶工程、启动子工程和核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)工程3个方面对IDI的表达进行了优化。首先在大肠杆菌中建立了异戊二烯生产体系,挑选肺炎链球菌来源的IDI进行蛋白质建模和结构分析,计算得到了活性热点Met146并对其进行点突变。经过改造得到1株突变体Met146His,其将异戊二烯的产量提升至820.46 mg/L。接着针对该突变株进行启动子优化和RBS优化,最终得到的优化菌株将异戊二烯的产量提升至862.79 mg/L,是出发菌株的2.58倍。结果证明,对于IDI进行酶分子改造和表达优化以提高酶活性并调控表达水平,是提高异戊二烯产量的有效策略。IDI的优化也可以应用于异戊二烯的下游产物,如倍半萜和二萜等的生物合成。

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系统代谢工程改造谷氨酸棒杆菌高产L-丙氨酸

吴晨, 王泽婷, 赵桂红, 吕庚承, 王非傲, 刘月香, 陈宁, 李燕军

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034924

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L-丙氨酸是一种重要的天然氨基酸,广泛应用于医药、食品、饲料等领域。目前,L-丙氨酸主要通过大肠杆菌来生产,开发安全、工业稳定的谷氨酸棒杆菌生产菌株具有重要的意义。该研究筛选了外源丙氨酸脱氢酶,在不以其他氨基酸为氨基供体的条件下高效率合成L-丙氨酸。强化非磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)葡萄糖摄取途径,极大地促进了细胞的生长和L-丙氨酸的合成。引入异源Entner-Dondoroff途径,通过4步反应即可实现糖酵解途径10步反应供应前体物丙酮酸,进一步提高了L-丙氨酸的产量。此外,为了避免抗生素的使用和保证菌株的遗传稳定性,将关键基因整合到基因组上。最终工程菌株在5 L发酵罐发酵48 h产生104 g/L L-丙氨酸。该研究为利用谷氨酸棒杆菌工业化生产L-丙氨酸奠定了基础,同时为其他丙酮酸族产品的代谢工程研究提供了参考。

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D-阿洛酮糖的生物转化及冷却结晶工艺优化

孙震, 程倩倩, 季勤怡, 朱钼蓝, 夏雨

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 16-22. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034200

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D-阿洛酮糖作为一种具有多重生理功能的食品添加剂,是近年来的研究热点。为完善D-阿洛酮糖上下游生产工艺,选取3种不同微生物来源的D-阿洛酮糖3-差相异构酶(D-allulose 3-epimerase, DAEase)在大肠杆菌表达宿主BL21(DE3)中进行异源表达,通过对全细胞生物转化工艺的探索和不同重组菌催化能力的分析对比,发现重组表达了来源于多尔氏菌属(Dorea sp.CAG317)的DAEase的全细胞生物转化率达到32.60%。在此基础上对反应液进行色谱分离和纯化,得到高纯度的D-阿洛酮糖料液。对D-阿洛酮糖料液采取冷却结晶法析出晶体,结果显示采用优化后的冷却结晶工艺,D-阿洛酮糖结晶率达到了77.43%,纯度达到了98.70%。该研究为工业化生产D-阿洛酮糖提供重要参考。

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乳酰-N-新四糖的生物合成菌株构建及发酵条件研究

骆叶姣, 胡苗苗, 李梦丽, 张涛

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 23-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034956

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乳酰-N-新四糖(lacto-N-neotetraose,LNnT)是人乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)中的重要成分之一,已被美国和欧盟的食品药品监督管理局批准作为新资源食品配料添加到食品中。为实现乳酰-N-新四糖底盘菌株的构建和产物的高效合成,构建了含有关键酶基因lgtA、NmlgtB、glmS和galE过表达的重组菌株。将重组菌在(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导下摇瓶发酵培养,利用不同拷贝数的质粒对模块化LNnT合成通路进行组合筛选,结果表明,最佳质粒组合为pET-glmS-galE和pRSF-lgtA-NmlgtB,菌株SA1生产LNnT的产量达到1.168 g/L。进一步地,通过改变培养基种类、诱导温度、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷浓度及诱导时刻来优化发酵条件,结果表明,重组菌株的最佳发酵培养基为DM培养基,诱导温度25 ℃,IPTG浓度0.2 mmol/L,诱导时间8 h,优化后工程菌SA1摇瓶发酵LNnT的产量为2.50 g/L,比优化前提高了114%。通过3-L发酵罐发酵,LNnT的产量达到了14.25 g/L,是目前报道的最高产量。该研究为LNnT工业化生产提供了方法学思路,为微生物发酵制备人乳寡糖提供了重要的参考价值。

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地衣芽胞杆菌来源的漆酶BlLac的活性和热稳定性改造

黄爱敏, 郭忠鹏, 李默影, 郭自涛, 顾正华, 张梁, 辛瑜

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 30-38. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034552

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漆酶是一种重要的绿色生物催化剂,在环境修复等领域具有广泛的应用前景。然而,漆酶易受环境因素的影响,比如pH值和温度超过适宜范围,会导致结构的破坏以及活性的快速丧失,从而使漆酶的实际应用受到限制。该文对地衣芽胞杆菌来源的漆酶BILac(GenBank:AAU23292.2)进行了重组表达改造,利用同源建模和分子对接,针对突变底物结合能的优化和二硫键的预设构建了2个突变文库,并实现了突变文库之间的组合突变,最终筛选获得活性和热稳定性均较好提升的突变体C189A-S251C,其对底物ABTS的催化效率达到了野生型的6.3倍,T_m值由野生型的54 ℃提高至57 ℃,在40 ℃的半衰期由野生型的2.5 h提高至5.5 h,并且在pH稳定性和最适温度的研究中发现,该突变体提高了对酸性环境的耐受力,最适温度也从37 ℃提高到了50 ℃。这一改造将使漆酶BlLac在环境等方面的应用潜力得到提升,同时,该研究所采用的设计策略,为蛋白质改造提供了可行的解决方案。

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L-赖氨酸脱羧酶的表达、纯化及其酶学性质研究

何世霞, 谢文鹏, 郭欣欣, 吕育财, 张文, 杨潇, 龚大春

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 39-44. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034544

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戊二胺可由赖氨酸经过赖氨酸脱羧酶脱羧生成,是生物基聚酰胺PA56的关键单体。该研究以pET-28a(+)质粒为载体,将来源于大肠杆菌K12 MG1655的赖氨酸脱羧酶Ldc基因,经过密码子优化后克隆到大肠杆菌BL21(DE3)中,构建重组菌E.coli BL21(DE3)/pET-28a(+)-Ldc,用Ni-Agarose柱分离纯化出带有His标签的目的蛋白,进行酶学性质研究。重组酶Ldc分子质量在81.2 kDa左右,比酶活力为0.56 U/mg,在pH 5.7～8.0稳定性较好,相对酶活力保持80%上;该酶在20～60 ℃稳定性很好,T₅₀值为72 ℃;金属离子对酶活力有一定的影响,在终浓度为5 mmol/L条件下,Cu²⁺抑制作用最明显,其次是Ni²⁺,而Mg²⁺和Ca²⁺有微弱的激活作用;对赖氨酸脱羧酶的动力学参数进行了表征,该酶对赖氨酸具有较好的亲和力和催化效率,其K_m为0.011 mol/L,V_max值为0.643 mmol/(L·min),k_cat值为0.23 s^-1。研究结果为赖氨酸脱羧酶Ldc分子改造和工业化生产应用提供了科学依据。

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基于仿生胃肠道消化技术的不饱和脂肪酸体外发酵特性及其对肠道菌群影响研究

朱凌, 尹忠伟, 黎欢, 李志涛, 朱莉, 詹晓北

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 45-51. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034659

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脂肪酸是维持人体生存的必需营养物之一。国内外一致认为二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳四烯酸(arachidonic acid,AA)对大脑的发育具有重要的意义。肠道微生物与人体健康息息相关,然而对于不同浓度、不同饱和度的脂肪酸对肠道菌群的影响尚无相关研究。该研究从omega-3、6族中各挑选出代表性的脂肪酸,以DHA、AA、椰子油作为研究对象,通过油脂的乳化技术和体外动态仿生大肠反应器,对健康成人的肠道菌群进行体外厌氧发酵培养,探究了不同浓度、不同饱和度的脂肪酸对肠道菌群及代谢的影响。结果表明,2 mL/L DHA组中短链脂肪酸乙酸、丙酸、丁酸浓度分别达到了54.79、8.34、1.45 mmol/L,比2 mL/L阳性对照组分别变化了11.48%、-1.41%和66.98%,并且16S rDNA测序显示2 mL/L DHA组还稳定了肠道菌群,上调了不动杆菌属和双歧杆菌属等有益菌属。此外,低不饱和度脂肪酸较高不饱和度脂肪酸表现出更高的益生活性。该研究结果表明2 mL/L低饱和度的脂肪酸DHA对健康成人的肠道菌群具有正向影响。

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酱香型白酒窖池发酵初始微生物多样性对发酵代谢多样性的调控

张晶, 程伟, 王西, 牛姣, 吴群, 徐岩

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 52-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035175

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为揭示酱香型白酒窖池发酵初始微生物多样性对代谢多样性的调控作用,通过顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)测定不同车间窖池发酵过程代谢多样性的变化,采用高通量测序技术解析发酵过程中的微生物多样性;通过冗余分析判定微生物群落演替的关键驱动力,采用结构方程模型揭示发酵初始微生物多样性对代谢多样性的调控作用。结果表明,窖池发酵过程中,车间L4的代谢多样性和微生物多样性高于车间L1。发酵过程中水分(P<0.05)、酸度(P<0.05)、葡萄糖(P<0.05)和乙醇(P<0.05)显著驱动微生物演替;发酵初始微生物多样性显著影响代谢多样性(P<0.05)。窖池发酵初始微生物多样性可以影响发酵过程理化因子,进而影响微生物多样性,从而最终调控代谢多样性。

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大米发酵物的提取工艺优化及抗氧化活性研究

郝雯雯, 于瑞莲, 王贝琦, 李兴阳, 王琴, 钱和

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 60-65. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035299

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利用专利菌种Isaria cicadae Y.R.L-3进行大米发酵,开发养颜食品原料。通过加热回流法提取该发酵培养物,并采用正交试验设计优化提取工艺,进行抗氧化活性研究。结果发现,在最佳提取工艺40目筛、1∶12(g∶mL)的料液比、不含乙醇(95%)、回流提取2 h的条件下,大米发酵物提取液的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率为95.24%(IC₅₀值为0.352 mg/mL),2,2′-联氨-双-(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid,ABTS]自由基清除率为89.51%(IC₅₀值为0.302 mg/mL),羟自由基清除率为98.98%(IC₅₀值为0.627 mg/mL),并且大米发酵物提取液可以提高H₂O₂诱导下HaCaT细胞存活率,减少丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,增强超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)活力。大米发酵物具有一定抗氧化作用,在开发天然抗氧化养颜食品原料方面具有潜在价值。

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适于红枣汁发酵的乳酸菌的筛选及其发酵特性分析

徐铭阳, 李崎, 郑飞云, 王金晶, 钮成拓, 刘春凤

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 66-73. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034909

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红枣富含活性成分,但存在不易储存、直接食用过于甜腻等问题,红枣产业体量小、附加值低。为筛选适合红枣汁发酵的菌株,从实验室保藏菌株和水果自然发酵液中筛选得到204株菌株,分析其发酵性能、益生潜力和发酵产品中风味物质组成等,获得1株有着益生菌特性且在红枣汁中发酵风味优良的植物乳植杆菌MY-12,使用该菌株发酵初始含糖量14%的红枣汁,发酵周期为48 h,发酵结束后发酵液糖酸比为20∶1(其中乳酸占有机酸93.01%),酒精含量低于0.1%,饮料有着明显红枣益生菌饮料的典型性,口感协调,香味馥郁,且红枣甜腻风味与涩味口感得到明显改善。研究结果对改善目前国内红枣资源深加工不足的现状,提升红枣农产品深加工的经济和社会效益有着重要参考价值,为发酵型益生饮料的研发提供了新的思路。

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乳酸菌发酵液对调理牛肉品质及风味的影响

孔琪, 饶胜其, 杭锋

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 74-82. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034726

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该文联合应用常规调味料和乳酸菌发酵液(植物乳杆菌VSCDJY5-L5∶鼠李糖乳杆菌FAHWH5L1∶乳酸片球菌ZT45=1∶1∶1)低温腌制(10 ℃、8 h)获得新型调理牛肉,并对比分析发酵液辅助调味料腌制调理牛肉(发酵液组)、调味料腌制调理牛肉(对照组)和未腌制牛肉(空白组)的品质和风味成分差异。质构及感官评定分析结果表明,发酵液组相较对照组和空白组硬度、咀嚼性显著降低(P＜0.05),同时,风味、多汁性、总体可接受度得到明显改善。固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术及主成分分析结果表明,相比对照组和空白组,发酵液组牛肉中挥发性风味物质种类显著增加,其中含硫、含氮类物质增加尤为明显;2-甲基吡嗪是发酵液组的关键风味物质,使调理牛肉呈现烤香香气。综上,乳酸菌发酵液能够显著改善调理牛肉的质构和风味。该研究为乳酸菌发酵液在调理牛肉制作中的直接应用及其工业化生产提供了理论基础和技术支持。

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不同液化pH对发酵生产玉米酒精的影响

王祥余, 范文榜, 李丽, 宗绪岩, 李阳源

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 83-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034931

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为研究不同液化pH对玉米酒精同步糖化发酵的影响,以我国目前玉米酒精生产工艺为基础构建玉米酒精发酵模型,研究不同液化pH对液化、发酵过程和发酵成熟醪指标的影响。结果表明,液化还原糖在液化pH为5.6时最高,分别较液化pH为5.2和4.8的提高16.48%和121.08%;在液化pH为4.8~5.6内的CO₂失重标准差表明,该模型稳定性良好,最大标准差仅为0.55,同时发酵CO₂的失重速率随着液化pH的提高而下降;发酵成熟醪酒精浓度在液化pH 5.6的最高,分别较液化pH 5.2和4.8提高0.32%和1.18%;发酵成熟醪残淀粉浓度在液化pH 5.6的分别较液化pH 5.2和4.8的降低0.66%和5.26%;同时发酵成熟醪残过滤总糖浓度在液化pH 5.6的分别较液化pH 5.2和4.8的降低3.61%和提高11.93%。因此,玉米酒精生产过程必需同时兼顾耐高温α-淀粉酶的作用效果和发酵初期的还原糖浓度,以保证发酵速率和发酵成熟醪指标。

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COⅠ和16S rRNA基因在鱼胶品种鉴别中的适用性研究

管金梦, 毛相朝, 马海霞, 邓建朝, 胡晓, 戚勃, 杨贤庆

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 89-94. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035742

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为建立准确的鱼胶鉴别技术,该研究从DNA条形码的角度出发,分析了细胞色素氧化酶亚基I基因(cytochrome c oxidase subunit Ⅰ,COⅠ)和核糖体16S rRNA基因(16S ribosomal RNA,16S rRNA)在鱼胶品种中的鉴别适用性。选用3对通用引物对五大类鱼胶产品共30个样品的COⅠ基因和16S rRNA基因的序列片段进行PCR扩增和测序,利用DnaSP 6.12、Mega 11软件进行了DNA序列分析和遗传差异分析,最终基于邻接法(neighbor-joining,N-J)构建进化树。结果显示,在基因片段序列分析方面,2种基因片段都表现出核苷酸碱基偏倚性,16S rRNA 基因序列变异率远小于COⅠ基因,16S rRNA基因遗传物质更具有稳定性。在遗传距离方面,COⅠ序列和16S rRNA序列种内平均遗传距离分别为0.56%和0.37%,种间平均遗传距离分别为20.26%和13.93%。从建树结果来看,16S rRNA基因在部分同源性较高的物种鉴别中不如COⅠ基因分类明确,但也能区分出五大类鱼胶。因此建议联合使用COⅠ和16S rRNA两种基因作为鱼胶品种鉴别的DNA条形码,鉴别准确率可达100%。

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淫羊藿中朝藿苷A、B和C的酶转化及其稀有箭藿苷的制备

彭磊, 徐丝瑜, 武博, 王政浩, 鱼红闪

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 95-100. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034399

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淫羊藿是一种草本药用植物,主要活性成分是黄酮类化合物,其中淫羊藿苷、朝藿苷A、B和C含量较高,稀有淫羊藿黄酮类化合物利用价值高却含量低。Aspergillis sp.y48菌所产生的淫羊藿黄酮苷酶,能水解朝藿苷A和C的7-O-Glc糖基,转化成箭藿苷A和C;能水解朝藿苷B的7-O-Glc糖基和3-O-糖基生成箭藿苷B、淫羊藿次苷II和淫羊藿苷元。该研究将朝藿苷A、C转化为纯度均为98%的箭藿苷A、C,其摩尔得率均为95%以上;将朝藿苷B转化为纯度83%的箭藿苷B;通过延长酶反应时间,将朝藿苷B制备为纯度98%的淫羊藿苷元,摩尔得率为93.8%。由此,把淫羊藿中含量较高的朝藿苷A、B和C,采用酶转化法成功地制备为箭藿苷等稀有淫羊藿黄酮类化合物。该方法流程简单、转化率高、成本低、产品纯度高,研究结果为淫羊藿黄酮类化合物的高效利用和稀有淫羊藿黄酮类化合物的生产提供了参考。

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过氧化物还原酶6对宰后初期牛肉颜色和嫩度的影响及机制研究

齐婷婷, 逄建龙, 张新军, 王新怡, 张一敏, 毛衍伟

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 101-108. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034836

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为探究过氧化物还原酶6(peroxiredoxin 6,Prdx6)的非硒依赖谷胱甘肽过氧化物酶活性(non-selenium glutathione peroxidase,NSGPx)对宰后初期牛肉品质形成的影响及机制,该研究采用巯基琥珀酸处理宰后30 min的牛背最长肌至168 h以抑制Prdx6的NSGPx活性,测定了肉色和剪切力,并通过蛋白质组学探究其影响牛肉肉色和嫩度的机制。研究结果表明,抑制Prdx6的NSGPx活性加速了肉色的劣变,但同时也加快了牛肉嫩化速率。蛋白质组学结果表明,抑制Prdx6的NSGPx活性处理组中一些结构蛋白和代谢酶类表达量的变化可能是影响牛肉肉色和嫩度的重要原因。此外,差异表达蛋白如组蛋白H2A、细胞色素c氧化酶亚基7A1等蛋白质参与细胞凋亡和呼吸电子传递链等过程,可能是影响牛肉品质的潜在因子。该文从蛋白质水平上阐释了Prdx6的NSGPx活性调控牛肉颜色、嫩度的机理,完善了牛肉品质的调控理论。

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Plastein反应修饰对核桃血管紧张素转化酶抑制肽活性及稳定性影响研究

曹诗诺, 陈宇, 韩泽玉, 侯雪莹, 唐明建, 王丰俊

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 109-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033331

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通过Plastein反应对两步酶解法制备的核桃血管紧张素转化酶(angiotensin Ⅰ converting enzyme, ACE)抑制肽进行修饰,研究了底物质量分数、反应温度、反应时间以及添加外源氨基酸对该反应的影响。经过Plastein反应修饰后,未添加外源氨基酸的Plastein反应产物的ACE抑制率达到最高,为90.67%。对Plastein反应产物进行稳定性研究,结果表明该产物在较低温度(0~60 ℃)、较低离子浓度(0~2 mol/L Na⁺)下具有较好的结构稳定性;高浓度的变性剂(尿素、十二烷基硫酸钠)会破坏其结构稳定性。采用圆二色光谱研究Plastein反应产物的结构变化,结果表明Plastein反应促进了变性肽段重新扭曲折叠,导致其α-螺旋和β-折叠的变化。X-射线衍射分析表明,31.7°和45.5°的结晶峰强度变强,更为显著的是在56.4°、66.1°、75.3°和84.1°出现新的结晶峰,原子的空间排布发生了变化,说明该反应改变了ACE抑制肽的结构,从而提高了ACE抑制肽的活性。

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Na⁺调控乳清蛋白超滤效果研究

王文琼, 周吉阳, 李健驹, 黄冬成, 郭胜, 徐粉林, 顾瑞霞

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 116-122. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033192

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该研究采用不同浓度的Na⁺,在不同超滤时间点调控乳清蛋白超滤过程,缓解膜污染,提高膜超滤效率。研究发现在超过滤0、4、8 min时分别加入10、15、10 mmol/L可以有效提高超滤在24 min时的膜通量,膜表面蛋白含量降低30%左右。离子强度高于20 mmol/L时导致蛋白结构收缩和聚集,膜孔堵塞,通量降低。在超滤0 min时,加入10 mmol/L的Na⁺,超滤24 min时,β-折叠含量降低65%。红外光谱显示膜表面蛋白的CO伸缩振动增强,酸性氨基酸暴露;拉曼光谱显示与芳香族和脂肪族氨基酸有关的C—H振动在波数2 930~2 933 cm^-1处显著降低,说明膜表面蛋白的亲水性增加。因此,Na⁺调控的时间点和浓度对膜超滤效率的提高具有重要的意义。

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热处理条件下乳清蛋白对可可饮料体系多酚生物可及性的影响及其蛋白-多酚相互作用

曲涛, 程勇, 王璐潇, 王召君, 陈秋铭, 曾茂茂, 秦昉, 陈洁, 何志勇

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 123-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033070

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生物可及性是多酚发挥健康功能的前提,易受食品组分和加工工艺的影响。该文以乳清蛋白和可可多酚提取物为可可饮料模拟体系,通过体外模拟消化研究乳清蛋白对不同热处理(85 ℃/30 min、121 ℃/15 min)下可可饮料中多酚生物可及性的影响,并采用圆二色谱和荧光光谱技术分析不同热处理条件下可可饮料中主要多酚物质(原花青素)与蛋白组分(β-乳球蛋白)间的相互作用。结果发现,在常温和85 ℃热处理下,乳清蛋白添加使可可多酚生物可及性显著提高34.02%和12.37%,而121 ℃热处理下,添加乳清蛋白使可可多酚生物可及性下降7.73%。蛋白-多酚相互作用研究显示,热处理和原花青素会导致β-乳球蛋白结构展开,原花青素与β-乳球蛋白发生结合作用从而具有静态荧光猝灭效应,不同热处理条件下其相互作用强度顺序为:121 ℃热处理>85 ℃热处理>常温,且常温下以静电相互作用为主,85 ℃热处理下以范德华作用和氢键作用为主,121 ℃热处理下以疏水相互作用为主。以上结果表明,常温和85 ℃下,可可多酚与乳蛋白存在一定强度的相互作用,提高了可可饮料中多酚的生物可及性,但在121 ℃热处理下,可可多酚与乳蛋白结合作用大大增强,反而降低了多酚的生物可及性。该研究结果对于提高可可制品的健康功能品质以及可可产品配方设计与加工条件优化具有一定的理论指导意义。

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猪皮蛋白粉乳化特性及其乳液稳定性研究

王昱圭, 张榉, 戴宏杰, 冯鑫, 马良, 张宇昊

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 131-136. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033097

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该研究以猪皮蛋白粉(porcine skin protein powder,PSPP)为原料,以大豆油为油相制备乳液,研究了不同质量分数的PSPP(0.5%~3.0%)对乳液的理化性质、流变特性及稳定性的影响。结果表明,随着PSPP添加量的增加,更多的蛋白颗粒参与界面吸附和连续相网络形成,导致乳液液滴尺寸降低(300~40 μm),乳液持水力和流变学特性(表观黏度、模量)增加,进而提高了乳液的贮藏、离心、冻融稳定性。研究结果可为猪皮的高值利用拓展新途径,并为PSPP作为乳化型功能性组分在食品中应用提供理论依据和指导意义。

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基于玉米秸秆纳米纤维素复合膜的研制及性能研究

宋亭, 张丽媛, 于润众

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 137-144. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030849

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该研究以玉米秸秆纳米纤维素、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠为成膜基材,辅以蒙脱土对其进行性能优化,以甘油为增塑剂,精油、硬脂酸为改性剂,通过流延法制备复合膜,分别进行单因素和正交试验,对复合膜性能进行测定。通过考察各成膜原料对复合膜机械性能、透湿量、透光率和水溶性的影响情况,确定成膜液最佳配方组合为:纳米纤维素30 g/L、蒙脱土20 g/L、精油2 mL/L、海藻酸钠与羧甲基纤维素质量比4∶1。在此工艺条件下制备的复合膜综合效果最佳,膜厚(0.072±0.03) mm,抗拉强度18.20 MPa,断裂伸长率56.66%,透湿量424.30 g/(m²·d),透光率87.2%,水解时间135 s,复合膜具备较好的工艺性能,具有绿色可降解等优点。随着纳米纤维素含量的增加,复合膜的拉伸强度不断增加,水蒸气透过率逐渐降低,进一步优化了复合膜的工艺性能,使得复合膜更适用于市场上包装材料的需求。该文利用玉米秸秆纳米纤维素制备复合膜,不仅实现玉米秸秆资源的利用,也在一定程度上缓解“白色污染”,拓宽了可降解性复合膜的应用途径。

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加工工艺对番茄红素微胶囊理化特性以及抗氧化活性的影响

逄金鑫, 张怡, 邬松恒, 仝潇洋, 夏其乐, 乔勇进

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 145-152. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033696

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探讨喷雾干燥和冷冻干燥2种工艺对番茄红素微胶囊理化性质的影响,旨在为微胶囊的制备工艺提供参考依据。研究喷雾干燥和冷冻干燥2种方法对番茄红素微胶囊的物理性能、贮藏稳定性、微观结构、包埋率以及抗氧化能力方面的影响。结果表明,喷雾干燥微胶囊的得率和溶解度分别为25.48%、4.89 g/L,冷冻干燥微胶囊的得率和溶解度分别为39.35%、8.77 g/L,喷雾干燥微胶囊得率和溶解度低于冷冻干燥微胶囊;而喷雾干燥微胶囊的包埋率高达66.88%,冷冻干燥微胶囊的包埋率为41.70%,喷雾干燥微胶囊包埋率高于冷冻干燥微胶囊;在微观结构方面,喷雾干燥微胶囊呈球状,而冷冻干燥微胶囊微观结构呈现碎片状,球状结构能够对番茄红素实现更佳的包埋效果;以·OH清除率、DPPH自由基清除率以及ABTS阳离子自由基清除能力来表示抗氧化能力,结果显示,喷雾干燥微胶囊的抗氧化活性高于冷冻干燥微胶囊。虽然冷冻干燥微胶囊的得率高于喷雾干燥微胶囊,但喷雾干燥微胶囊的抗氧化活性、微观结构等方面优于冷冻干燥微胶囊,因此,喷雾干燥技术制备的番茄红素微胶囊优于冷冻干燥技术。

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K⁺诱导豆腐柴果胶凝胶化

贺超, 尹乐斌, 何攀, 邹文广, 刘聪, 龙盼, 李敏娟

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 153-160. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036669

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豆腐柴中果胶含量丰富,提高果胶的凝胶强度具有重要的应用前景。利用K⁺诱导豆腐柴果胶(AOP)凝胶化,通过动态流变测试、硬度测试、保水性测试、X射线衍射测试、微观结构观察和傅里叶红外光谱对其凝胶强度进行分析。结果表明,K⁺浓度对AOP凝胶的形成具有显著影响,K⁺浓度在0.6 mol/L时,AOP凝胶效果最佳,当K⁺浓度从0.6 mol/L进一步增加到0.7 mol/L,AOP凝胶特性减弱。凝胶力分析表明,K⁺诱导AOP凝胶的机制主要是由静电屏蔽和氢键引起,当加入一定量的K⁺时,K⁺会与果胶链上游离的羧基结合,产生静电屏蔽效应,从而降低了AOP分子内部和分子间的静电斥力,降低了AOP的膨胀程度,使果胶分子相互靠近;同时,AOP分子内和分子间的氢键将通过果胶链上的羟基和未解离的羧基形成,从而导致果胶分子间的结合和凝胶的形成。研究结果为一价阳离子诱导果胶凝胶化的机理研究提供了参考。

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三种形态蓝靛果花色苷的提取工艺及其抗氧化活性研究

刘英, 秦程玉, 吴嘉仪, 周文玲, 李德文

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 161-166. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033286

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探究3种不同形态的蓝靛果(鲜果、干果和冻干粉)中花色苷的最佳提取量,评价3种不同形态的蓝靛果花色苷体外抗氧化能力,对蓝靛果的运输和储存提供一定的参考价值。采用超声波辅助提取法,通过三因素(乙醇体积分数、超声时间、超声温度)条件优化花色苷提取工艺;利用体外抗氧化方法评价3种形态的蓝靛果中花色苷的抗氧化活性。结果表明,最佳提取条件为超声时间均为30 min,超声温度均为35 ℃;乙醇体积分数为95%,冻干粉和干果中花色苷的提取量最高;乙醇体积分数为65%,鲜果中花色苷的提取量最高;花色苷提取量分别为:冻干粉[(121.50±4.73) mg/5 g]＞干果[(22.20±2.08) mg/5 g]＞鲜果[(10.40±1.05) mg/5 g]。在考察质量浓度0.02~0.1 mg/mL内,花色苷对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除能力增强,最大清除率分别为84.79%和71.79%,表明随着其质量浓度的增加,自由基清除率逐渐增强,显示出较好的量效关系。相同质量下,冻干粉中花色苷提取量均高于鲜果和干果(约5~10倍),表明蓝靛果果实形态的改变不影响花色苷的得率及其抗氧化的能力,为蓝靛果储运提供更好的理论基础。

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低温等离子体处理对鲜切猕猴桃片微观结构及理化特性的影响

田方, 徐咏菁, 孙志栋, 周琦, 王志远, 华镇南, 蔡路昀

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 167-174. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033207

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为探究低温等离子体(cold plasma, CP)处理电压及时间对鲜切猕猴桃片微观结构及理化特性的影响机制,该研究以鲜切猕猴桃片为试材,分别对其进行不同电压(40、50 kV)及不同时间(90、120 s)的CP处理,观察其微观结构并测定菌落总数、L^*值、失重率、可滴定酸(titratable acid, TA)含量、pH值、可溶性固形物含量(soluble solid content, SSC)、维生素C含量、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)及过氧化物酶(peroxidase, POD)活性,分析处理电压和时间对鲜切猕猴桃片微观结构和理化特性的影响。结果表明,CP处理对鲜切猕猴桃片微观结构的损伤较小,随着贮藏时间的延长,CP处理组样品的微观结构与对照组样品之间并无明显差异。在贮藏期间,CP处理可有效降低鲜切猕猴桃片表面的菌落总数,延长货架期,可改善果实褐变现象,但对L^*值和SSC含量无显著影响(P>0.05);处理组样品的失重率、TA含量、pH、维生素C含量、MDA含量、PPO及POD活性变化显著(P<0.05)。研究发现50 kV处理90 s可有效保持鲜切猕猴桃片的感官及营养品质,有较好的杀菌效果,有助于延长货架期,保鲜效果最佳。

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不同采收成熟度黄金蜜桃果实的品质分析

酆炳森, 刘凌霄, 孙杰, 冷鹏, 王亮, 陈英杰, 刘云国

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 175-182. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032975

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为探究不同成熟度对黄金蜜桃品质的影响,该文研究了成熟度变化对黄金蜜桃好果率、感官品质和理化指标的影响,并运用相关性分析和主成分分析(principal component analysis,PCA)对果实品质进行评价。结果表明,随着成熟度的提高,果实的单果重、a^*值、b^*值、褐变指数、色度值、感官评分、水分含量、可溶性固形物、可溶性糖含量、呼吸强度、可溶性蛋白含量不断上升;果实的好果率、果形指数、色相、可滴定酸、总超氧化物歧化酶活性、原果胶含量不断下降;L^*值、固酸比、糖酸比、维生素C含量先升高后降低,在开花后145 d(stage D,SD)最高;水溶性果胶含量先下降后上升,在开花后139 d(stage C,SC)最低。相关性结果表明,果实单果重、a^*值、b^*值可代表大部分用于果实品质检测的指标。PCA散点图中的聚类揭示了各采收成熟度的品质差异,表明SD和开花后151 d(stage E,SE)的果实品质更佳。该研究结果可为农户、消费者等主体根据用途采收不同成熟度黄金蜜桃提供科学依据。

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复配保鲜剂与美极梅奇酵母处理对火龙果品质的影响

黎晓媚, 何雪梅, 李静, 王艳华, 陈瑜娴, 孙健, 李丽

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 183-189. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034867

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该文以红肉火龙果为试验材料,将复配保鲜剂(纳他霉素,乙二胺四乙酸二钠,果胶)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima,菌株编号CICC32343)分别处理火龙果,以蒸馏水处理为对照(记作CK),在(25±2)℃和(75±5)%相对湿度条件下,将火龙果放于货架上,贮藏10 d。对火龙果的感官指标、理化指标和抗氧化酶活性的变化进行检测分析。结果表明,贮藏10 d时,复配保鲜剂组的失重率为12.917%,显著低于CK组的14.048%和酵母组的16.202%(P＜0.05,下同);复配保鲜剂组和酵母组的腐烂率显著低于CK组;复配保鲜剂和酵母可延缓的果皮a^*值、可溶性固形物含量的下降,维持较高的超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性;另外,复配保鲜剂对火龙果的硬度、维生素C含量的下降起到显著的延缓作用,保持较高的总黄酮含量,抑制丙二醛含量的上升,延缓过氧化氢酶活性峰值;且抗坏血酸过氧化氢酶活性显著高于酵母组。复配保鲜剂和酵母均能对火龙果起到一定的保鲜作用,其中,复配保鲜剂的整体保鲜效果较好,能更好地维持火龙果的商业价值。比较复配保鲜剂和美极梅奇酵母对火龙果品质的保鲜效果,为火龙果保鲜提供技术参考。

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烘焙模拟体系中单氯丙醇酯和缩水甘油酯的生成规律研究

董李雅, 吴永泰, 婺鸣, 李琳, 张霞, 李冰

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 190-197. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033781

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烘焙食品在热加工过程中容易产生单氯丙醇(monochloropropanediol, MCPD)酯和缩水甘油酯(glycidyl fatty acid esters, GEs)等危害物。为了明确这些危害物的生成规律,构建包括植物油、水、NaCl、酪蛋白的烘焙模拟体系,该研究监测了不同温度条件下3-氯丙醇酯(esters of 3-monochloro-1,2-propanediol, 3-MCPD酯)、2-氯丙醇酯(esters of 2-monochloro-1,3-propanediol, 2-MCPD酯)和GEs含量的变化,探究了油水比对MCPD酯和GEs的影响,从脂肪酸组成的角度探讨油脂种类对体系的影响,并进一步挖掘体系中MCPD酯和GEs含量与油脂氧化程度的相关性。结果表明,加热过程中MCPD酯和GEs同时存在生成与降解反应;温度、时间和油水比是影响MCPD酯生成的主要因素,其中加热温度和时间存在交互作用,体系中3-MCPD酯和2-MCPD酯含量随着时间延长先上升后下降并稳定;GEs也受温度和时间的影响,但不受油水比的影响;油脂的脂肪酸组成可能影响MCPD酯和GEs的生成,不饱和脂肪酸含量高(92.68%)的菜籽油体系中易生成更多的3-MCPD酯和2-MCPD酯;通过相关性分析发现,玉米油氧化程度与3-MCPD酯和2-MCPD酯含量呈负相关,而GEs含量与初级氧化程度呈正相关。该研究结果可为控制烘焙食品中MCPD酯和GEs的含量提供参考。

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前、中、后路小麦粉挂面制作品质差异性分析

王杰, 王晓建, 郑学玲

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 198-205. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033197

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该研究通过对小麦制粉生产线2种原料的前、中、后路粉的面粉理化指标、糊化特性、面团流变学特性、面片色泽、面片动态流变学特性以及挂面制品品质进行分析,探究后路粉制品与前、中路粉制品的品质差异。结果表明,2种小麦原料前、中、后路粉各指标变化具有显著规律性,同一原料前、中、后路小麦粉组分分布,面粉特性以及制品品质存在显著性差异(P＜0.05)。与前、中路粉相比,后路粉麸星面积大,蛋白质、膳食纤维、湿面筋、干面筋、灰分含量高,峰值黏度、谷值黏度、衰减值、回生值显著降低,面团形成时间延长,但稳定时间下降。延伸度升高,最大拉伸阻力减小,拉伸比例减小。在挂面制品的品质分析中,后路粉挂面最佳蒸煮时间、蒸煮损失率、抗弯折强度、硬度、咀嚼性均显著升高,吸水率、柔韧性、黏附性、最大拉断距离均显著降低。研究结果可为后路粉的开发和利用奠定基础。

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葡萄糖氧化酶协同鲢鱼酶解产物改良冷冻面团品质的研究

符禹婷, 柏妮, 陈菲悦, 俞健, 刘永乐, 李向红, 王发祥

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 206-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034248

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为调控鲢鱼酶解产物(silver carp muscle hydrolysate,SCMH)作为冷冻面团抗冻剂时的负面作用,将葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)混入前期优选的SCMH后加入冷冻面团中,分析其对面包外观和质构、面团拉伸强度和黏附性及面筋形成和性质的影响。结果表明,混入GOD不改变SCMH的抗冻活性,但使SCMH的总抗氧化能力由1 243 U/g降至950 U/g;添加GOD可协同SCMH改善面包色泽、硬度、胶着度和咀嚼度,且其冻融4次后的变化比仅添加SCMH组更小;添加SCMH后面团的拉伸强度降低29%,黏附性上升383%,形成的湿面筋易塌陷且在2.5~3.3 min断裂,拉伸长度由空白组的7.5 cm增加至11.97 cm;而协同添加GOD能抵消SCMH对面团流变性质和面筋形成的负面影响,使面团拉伸强度显著高于SCMH组和空白组(P＜0.05),面团黏附性和湿面筋断裂时间与空白组相当,面筋形态和延展性明显改善。此外,冻融4次后,SCMH和GOD+SCMH组面团拉伸强度和黏附性均变化不显著,而GOD+SCMH组面筋形态和延展性相对冻融前更佳。结果表明GOD不影响SCMH的抗冻活性,但能协同SCMH改善面包色泽和质构特性,同时降低SCMH的还原性对面团流变性质和面筋形成的负面影响,为SCMH在改良冷冻面团中的实际应用及其有效调控提供了理论依据。

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即食海参4 ℃贮藏过程中品质变化规律

于笛, 傅志宇, 姜鹏飞, 李龙, 刘煜珺, 方梓蓥, 李双双, 郑杰

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 213-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035859

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即食海参冷藏过程中极易产生品质劣变,该研究以即食海参为对象,测定4 ℃贮藏过程中质量损失率、水分含量、pH、菌落总数、组织蛋白酶L活力、胶原蛋白含量、氨基酸含量、质构和挥发性成分以及微观结构变化等指标。结果表明,贮藏6 d后,即食海参体积缩小明显,质量损失率达21.85%;贮藏期间水分含量不断下降但始终在93%以上;菌落总数前2 d约为6×10⁵ CFU/g,14 d时增加到3.7×10⁶CFU/g;pH值从初始的8.73降到6.88;组织蛋白酶L活力缓慢降低且始终低于150 U/mg;硬度、胶黏性和咀嚼性与贮藏时间总体呈负相关,弹性和内聚性则呈正相关;即食海参在贮藏前6 d的主要挥发性物质为无机硫化物,而后含甲基类化合物、无机硫化物和醇类、酮类物质逐渐增多,氮氧化合物则相应减少;胶原蛋白含量在27.27%~31.15%,贮藏时间对胶原蛋白含量的影响不显著;氨基酸总量变化不大;游离氨基酸种类前6 d有7~9种,12 d后达到16种;扫描电镜结果显示,即食海参的纤维主要以凝胶状和片状结构为主,变化不显著。即食海参在4 ℃贮藏6 d后理化性质发生改变,品质下降明显。即食海参体壁品质劣变的主要因素是微生物作用,其次是水分流失。

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不同年份老香黄活性成分、抗氧化活性及挥发性成分分析

王雅倩, 安可婧, 黄桂颖, 余元善, 肖更生, 白卫东, 杨启财, 杨婉媛, 陈奕东

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 221-228. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033818

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该文开展了不同贮藏年份对老香黄黄酮类化合物的组成及含量、抗氧化活性、挥发性成分的影响等研究,为老香黄的品质形成及年份鉴定提供理论支撑。选取5个不同贮藏年份(1年、2年、4年、6年、8年)的老香黄,采用HPLC探究不同年份老香黄黄酮类化合物的组成,采用DPPH法、ABTS法及铁离子还原能力(ferric reducing/antioxidant power, FRAP)进行体外抗氧化性评价,采用GC-MS进行挥发性成分的定性定量分析。结果发现,随着贮藏年限的增加,老香黄的总酚、总黄酮含量、DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率及FRAP均呈上升趋势。其中相比贮藏1年,贮藏8年的老香黄的总酚、总黄酮含量分别增加了345.28%、68.35%;DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率及FRAP分别提高了75.19%、58.97%和148.39%。黄酮类化合物中,绿原酸、阿魏酸、儿茶素的含量随着年份的增加与老香黄的总酚、总黄酮及抗氧化性呈正相关。挥发性物质中,随着贮藏时间的延长,老香黄中的柠檬烯等萜烯类物质和1-甲基-4-(1-甲基乙基)-苯等芳香烃类物质的含量下降,而乙醇、α-萜品醇等醇类物质增加,气味随之变香醇。综上所述,随着贮藏时间的延长,老香黄总酚、总黄酮含量增加,抗氧化能力增强,气味逐渐变香醇,可为老香黄“陈久者良”提供科学依据。

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冷冻干燥对蛋黄粉水溶性、结构特性和活性抗体含量的影响

王喆, 任广跃, 段续, 郭净芳, 金鑫, 苗峻伟, 余祖艳, 赵梦月, 昂媛, 王兆凯

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 229-234. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033425

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该研究以新鲜蛋黄为原料,通过添加双糖(蔗糖和海藻糖)制备了含有不同辅料的蛋黄粉(egg yolk powder, EYP),研究了EYP的溶解度、微观结构、表面疏水性、蛋白质二级结构和活性卵黄抗体含量的变化。结果表明,添加蔗糖、海藻糖的EYP溶解度为37.50%和31.40%,较对照组分别提高了150%和109%;活性抗体含量则分别提高了10.65%和16.21%。此外,微观结构和蛋白质二级结构的变化表明冷冻干燥破坏了EYP中蛋白质的结构,诱导了脂蛋白的聚集以及脂质的融出,导致EYP颗粒的聚集。双糖的添加则一定程度上抑制了冷冻干燥对蛋白质的损伤,提高了EYP的溶解度和活性抗体含量。研究结果可为EYP的深入研究及产品开发提供参考,扩大其应用范围。

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L-半胱氨酸对揭竹过程中腐竹品质的影响

郭星星, 赵秋艳, 赵瑞芳, 张平安, 宋莲军, 黄现青, 张梦楠, 乔明武

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 235-242. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033260

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在腐竹制作过程中添加不同浓度的L-半胱氨酸,替代亚硫酸盐类漂白剂用于改善腐竹色泽,并进一步研究其对揭竹过程中腐竹的成膜速率、产率、蒸煮损失率、机械特性、营养组成及感官品质的影响,为传统豆制品腐竹的质量提高和科学化生产提供理论依据。结果表明,L-半胱氨酸添加量为0.05%时腐竹的成膜速率及总产率最高,蒸煮损失率较小。添加量0.25%时,腐竹的L^*值最大、机械特性以及感官得分最高,同时可以显著提高腐竹的成膜速率及产率。

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基于苯并呋咱类荧光探针的酒类中乙醛检测方法的研究

刘宜嵩, 张欣怡, 钮成拓, 郑飞云, 王金晶, 许鑫, 李崎, 刘春凤

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 243-249. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032774

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苯并呋咱类荧光探针具有斯托克斯位移大、摩尔消光系数大以及荧光量子产率高等优点,具有较强的荧光传感开发价值。该研究设计并合成了一种苯并呋咱类荧光探针,探究了该荧光探针与乙醛的荧光性质,并成功应用于酒类样品中乙醛含量的检测,并提出利用蒸馏法去除酒类中酮酸类物质等的干扰,线性范围和回收率分别为0.12~200 mg/L和91.50%~111.14%,开发的检测方法与气相色谱结果相比并无显著性差异。该研究提出的荧光探针检测方法为酒类质量管控提供了一种新思路。

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基于不同类型快速描述分析方法的豆豉感官评价——以Napping-UFP法、FCP法和PSP法为例

谭仟, 陈雪, 刘钰颖, 王洪伟, 索化夷

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 250-255. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034742

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为了比较不同类型快速描述分析方法的感官评价效果,该研究分别采用Napping法结合超自选特性排序剖面(Napping-ultra-flash profiling, Napping-UFP)法、自由选择剖面(free choice profiling,FCP)法以及极化感官定位(polarized sensory positioning,PSP)法对不同产地的豆豉样品进行快速描述分析。结果表明,相同样品在载荷图上的位置均接近,方法准确性较高。3种方法的样品载荷图分布均相似,对不同产地的豆豉具有良好的区分度。同时,调整后的RV系数(adjusted RV coefficient,ARV)均高于0.750,进一步说明3种方法间的相关性较高;PSP法与FCP法的相关性最高,但PSP法缺少感官描述词。Napping-UFP和FCP法均可以提供产品的感官特征。综上可见,以Napping-UFP法、FCP法和PSP法为代表的快速描述分析方法均可快速实现样品区分,能有效、较准确获得各产品间感官特征差异,在食品感官评价领域具有广泛的应用前景。

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LED光照货架期间椪柑汁感官风味品质变化分析

韩冷, 李贵节, 程玉娇, 余经刚, 张萍, 郑勇

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 256-263. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033040

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以椪柑汁为研究对象,采用发光二极管(light-emitting diode,LED)照射用聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)瓶装的椪柑汁50 d模拟其光照货架期,主要利用高效液相色谱-二级管阵列检测器、色差仪和二维气相色谱-质谱/嗅辨仪结合时间强度法,对椪柑汁中感官品质指标(可溶性固形物、pH值、抗坏血酸、色差)和风味组分进行分析,探究光照货架期椪柑汁中上述品质的变化规律。结果表明,货架期间椪柑汁中可溶性固形物和pH值无显著变化(P>0.05),光照影响柑橘汁颜色变化,并加速抗坏血酸氧化,影响椪柑汁感官品质;在0 d组、避光-50 d组和光照-50 d组中分别检测到52种、54种和58种挥发性组分,其中二甲基硫醚、1-异丙烯基-4-甲基环己烯、2-已烯醛、反式-3-戊烯-2-酮、甲苯和对二甲苯仅在光照-50 d组检测到。在货架初期,0 d组中筛选出8种关键风味组分,且货架后期光照促进椪柑汁中不良气味强度增加。综上所述,光照加速椪柑汁色泽、抗坏血酸感官品质和风味品质的劣变。

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气相色谱-串联质谱法测定果汁中4种六六六残留量的不确定度评定

张君丽, 张迪雅, 迟恒, 葛驰宇

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 264-269. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033755

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为评定气相色谱-串联质谱法(gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)测定果汁中α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六残留量的不确定度。采用GB 23200.113—2018《食品安全国家标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法》测定果汁中六六六的残留量,建立不确定度数学模型,分析测定过程中各种因素(包括样品溶液、分析仪器、方法回收率、标准系列工作溶液和标准曲线拟合)引入的不确定度。该法测定α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六的扩展不确定度分别为0.008 6、0.008 8、0.009 0、0.010 0 mg/kg。标准曲线拟合和标准系列工作溶液的配制是影响GC-MS/MS法测定果汁中六六六残留量不确定度的主要因素。拟合标准曲线时调整标准曲线的权重可以提高低浓度点的定量准确性。配制标准溶液时,应该选择合适的稀释方法,规范使用各类量具。

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高效液相色谱-二极管阵列检测器法对不同区域洋葱中烟酸的质量评价

任兴权, 刘盼, 王蓉, 陶璐, 赵烁, 赵俊, 霍文清, 章学良

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 270-275. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033959

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建立了高效液相色谱-二极管阵列检测器法测定洋葱中烟酸的方法,并对洋葱中不同区域的烟酸进行研究分析。样品用0.1%(体积分数,下同)甲酸水超声提取后,用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18液相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以甲醇和0.1%甲酸溶液为流动相,流速为1.0 mL/min,柱温为35 ℃,进样量为10 μL,二级管阵列检测器检测范围190～400 nm,检测波长为260 nm。烟酸在1～100 μg/mL线性相关系数R为0.999 91～0.999 98,方法检出限为0.15 mg/kg,定量限为0.50 mg/kg,10、20、30 μg/mL 3个浓度加标水平的回收率为98%～103%,相对标准偏差为0.08%～0.11%,提取和分析效果是报道文献方法的1.5～2倍。该方法提取方法简单、响应好、重现性和回收率好,具有优异的精密度、准确度,可用于洋葱中烟酸分析检测,对全国8大主产区洋葱中烟酸的分析研究发现甘肃酒泉产的含量最高。

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谷氨酸棒杆菌细胞工厂育种策略以及高通量筛选技术的研究进展

李业, 孟丽虹, 严豪, 白仲虎

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 276-283. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036707

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谷氨酸棒杆菌作为工业生产氨基酸及众多高附加值产品的工程菌株,是一种绿色高效的底盘微生物,已被开发为工业微生物细胞工厂。设计与构建高效工业微生物细胞工厂是绿色生物制造的重要基础,也是促进实现“碳中和”目标的重要途径之一。微生物育种及高通量筛选技术是创制高效微生物细胞工厂和生物产业技术创新的重要方向。文章结合实际案例针对谷氨酸棒杆菌细胞工厂的育种策略和高通量筛选技术进行综述,以期为谷氨酸棒杆菌选育领域的相关研究提供参考和借鉴。

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持久性单增李斯特菌的抗逆表型及相关功能基因的研究进展

刘欣, 王真, 王园, 赵青, 刘阳泰, 王翔, 张红芝, 董庆利

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 284-292. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034407

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单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)面对低温、干燥、低pH和亚致死浓度消毒剂等若干不利条件时,能通过遗传调节或者生理适应性进化成耐受菌株,并最终发展成为持久性菌株。一旦单增李斯特菌在食品加工环境中持留,便可反复污染食品,从而对人类健康和社会经济构成了巨大风险。文章首先介绍了持久性及持久性菌株的定义,并对近年来由持久性单增李斯特菌污染引发的暴发性事件进行了整理,其次对单增李斯特菌的生物被膜形成能力、对消毒剂的耐受性、耐热性以及耐酸性等抗逆表型和相关基因进行了总结归纳。探究单增李斯特菌在食品加工环境中持久存在的原因,有助于控制单增李斯特菌在食品加工链中的传播,可为单增李斯特菌的预防和清除提供一定的参考。

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植物毛状根应用的研究

王燕燕, 王丹, 崔馨文, 于放

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 293-302. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034216

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发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染植物后能够诱导植物产生大量高度分支的不定根,通常称为发根,即毛状根。某些植物可以直接通过毛状根实现植株的再生,由于毛状根诱导出的再生植株在基因水平上是稳定的,因此可以利用毛状根培养出具有优良性状的再生植物。毛状根具有生长快速、遗传性稳定、生物合成能力强等特点,在不添加外源激素的基础上也能自主生长,同时还能降低生产成本。通过改变培养条件,毛状根甚至可以合成高出原植物数倍的活性物质,而且部分植物能将活性物质外泌到培养基中。因此可以利用发根农杆菌介导植物建立毛状根体系,实现次生代谢物的工业化生产,以解决市场需求。近年来,毛状根也成功地被用作研究工具,筛选不同植物对药物、酚类、重金属等环境污染物的耐受性以及去除能力。该文主要从毛状根的应用方面进行综述,着重介绍其在再生植株、次生代谢产物生产(如萜类、酚类、生物碱)以及环境修复方面的应用,为后期深入研究毛状根的应用提供参考和依据。

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普洱茶调节肠道菌群作用的研究进展

杨智, 蒋洁琳, 官兴丽, 邹小林, 符宗林, 罗赛, 代丽凤

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 303-312. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033277

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普洱茶作为一种风味独特的后发酵茶,具有多种保健功能。而肠道菌群直接或间接地影响着人类的代谢健康,正逐渐成为治疗疾病的一个新靶点。普洱茶可通过调节肠道菌群改善肥胖、结肠炎、糖尿病等疾病,但其成分复杂,功能性成分对肠道菌群的作用机制尚不清楚,这阻碍了普洱茶进一步开发利用。该文简述了普洱茶调节肠道菌群改善疾病的研究现状,探讨了普洱茶中可能调节肠道菌群的功能成分,以期为普洱茶促健康功能的机制研究和产品开发提供参考。

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芝麻素酚葡萄糖苷生理活性功能研究进展

张祖姣, 袁志辉, 何福林, 沈玉平

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 313-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036554

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芝麻素酚葡萄糖苷(sesaminol glucosides, SGs)是一种重要的水溶性芝麻木脂素,具有多种生理活性功能和广泛的药理作用,近年来研究者开展了大量的研究。文章聚焦SGs生理活性功能,从抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗新冠病毒、心血管保护、预防肥胖、神经保护和抗皮肤衰老8个方面,梳理总结了最新的研究进展。通过对现有研究分析发现,SGs许多生理功能性研究尚停留在体外细胞模型和动物模型阶段,距离临床应用和产品开发尚有较大差距。借助现代医学和工业生物技术的最新发展成果,进一步推进临床药理机制研究,挖掘新的生理功能,完善产品研究开发将是未来SGs研究方向。

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光动力杀菌技术及其杀灭食源性有害微生物的研究进展

郑双芝, 王晓迪, 张蕾, 朱军莉, 陆海霞

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 321-328. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034189

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光动力杀菌技术(photodynamic anti-microbial technology, PDAT)是一种基于光源、光敏剂和分子氧组合的非热杀菌技术。随着耐药性病原菌和腐败菌的出现,开发应用新型安全高效的杀菌技术迫在眉睫。由于PDAT的多靶点作用模式,其被认为是一种很有潜力的有害微生物控制方法。文章主要对光动力技术中光敏剂与光源的选择、杀菌效果、杀菌作用原理及其在不同种类食品保鲜中的应用研究进行了综述,为PDAT对食源性病原菌和腐败菌的杀灭及其在食品保鲜中的应用和未来发展提供新思路。

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脂质组学检测技术及其在肉品中的应用研究进展

吴涵, 贺稚非, 李洪军

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 329-337. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032134

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脂质组学是代谢组学的一个分支,是近年来快速发展的一类新兴组学领域。脂质组学的研究重点是生物基质中脂质分子的组成及其动态变化,解释脂质在生物体内的代谢及调控机制。肉品是我们日常生活中主要的营养来源之一,而脂质是肉品的主要成分之一,所以通过脂质组学对肉品中的脂质进行分析鉴定,以判断脂质对肉品品质的影响及其加工贮藏过程中的变化,可以帮助我们更好地研究肉品的功能特性。该文简述了脂质组学可用的检测技术、脂质组学在肉品安全保障、品质鉴定及营养功能领域的应用,以期为脂质组学在肉品中更广泛的应用提供理论基础。

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植物精油在酱卤肉制品保藏中的应用研究进展

黄茂微, 包沅鑫, 孙榕泽, 黎茂月, 曾珍, 刘韫滔, 王彩霞, 胡滨, 李诚

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 338-345. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034205

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酱卤肉制品在加工、贮藏过程中容易发生由微生物污染和氧化引起的腐败变质。近年来在酱卤肉制品中加入植物精油以抑制微生物生长、延缓肉的氧化受到广泛关注。该文从酱卤肉制品主要腐败变质原因、植物精油抗菌和抗氧化活性、应用方式以及在酱卤肉制品中的应用等方面展开综述,分析问题并展望发展前景,以期对植物精油在酱卤肉制品中应用提供参考。

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微藻中蛋白质的提取方法研究进展

孟丹阳, 杜艳, 陈复生

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 346-357. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033701

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微藻是一种光合自养型单细胞水生生物,能够合成脂质、蛋白质等多种活性成分。微藻中的蛋白质含量丰富,且具有较高的营养特性,能够调节机体健康、预防和治疗疾病等,在食品、医药、化妆品等领域具有广阔的发展前景。微藻蛋白质提取的关键在于细胞壁的高效裂解,从而使细胞中的蛋白充分释放。因此,该文基于常见的微藻细胞壁破壁技术,对微藻蛋白质的提取方法进行对比分析。旨在探索破壁更高效、过程更经济、易于工业化、蛋白更优质的提取方法,为微藻蛋白质的进一步开发利用,增加其商业价值提供指导。

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高粱秸秆生物炼制研究进展

李敏, 邹伟, 寇慧, 曹雅淇

食品与发酵工业. 2023, 49(21): 358-366. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033509

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高粱秸秆拥有巨大的开发潜能。高粱秸秆利用生物炼制技术转化为生物能源、化工产品等,可促进秸秆的高值化利用,有效缓解环境污染问题,实现低碳可持续发展。文章综述了高粱秸秆生物炼制相关研究进展,主要包括基于碳水化合物、纤维素/半纤维素、木质素和全组分的生物炼制模式,并对当前高粱秸秆生物炼制加工过程中存在的问题进行了分析和探讨。

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