食品与发酵工业

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李娜, 徐铮, 韩子钰, 徐虹, 李古月, 夏洪志, 牛堃

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035579

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2′-岩藻糖基乳糖作为人乳寡糖中含量最多的一种,对婴幼儿健康生长发育有重要作用,是极具应用价值的母乳概念配方奶粉添加剂。该研究通过比较不同来源的α-1,2-岩藻糖基转移酶,选定幽门螺杆菌来源的α-1,2-岩藻糖基转移酶基因fucT2与脆弱拟杆菌来源的L-岩藻糖激酶基因fkp共表达,构建了2′-FL的补救合成途径。对乳糖转运蛋白LacY以及2′-FL运出蛋白伯氏耶尔森氏菌来源的糖转运蛋白Tpyb或大肠杆菌来源的糖转运蛋白SetA适量过表达,大幅增加了胞外产物浓度。比较BL21(DE3)、C41(DE3)、JM109(DE3)这3种菌株的2′-FL合成能力,得到了基于JM109(DE3)的2′-FL最终合成菌株J2-V8。通过发酵条件优化,在摇瓶中48 h得到2′-FL的胞外质量浓度为2.67 g/L,较初始菌株提高了5倍,转化率为0.82 mol/mol岩藻糖,以上结果为2′-FL的生物制备技术开发提供了借鉴。

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枯草芽胞杆菌重组表达的Pantoea dispersa UQ68J蔗糖异构酶制备异麦芽酮糖的研究

赵文冲, 吴敬, 张康, 陈晟

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035468

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异麦芽酮糖是蔗糖的同分异构体,具有多种优秀的生理功能,广泛应用于食品行业。蔗糖异构酶可以将蔗糖异构为异麦芽酮糖,与其他微生物来源的蔗糖异构酶相比,Pantoea dispersa UQ68J来源的蔗糖异构酶转化蔗糖时异麦芽酮糖产率高,副产物少。为了更好地将异麦芽酮糖应用于食品领域,该研究将P.dispersa来源的蔗糖异构酶在食品安全微生物枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中重组表达,研究重组蔗糖异构酶的酶学性质并优化其制备异麦芽酮糖的反应条件。结果表明,重组酶的最适pH值为6.0,最适温度为30 ℃,在pH 5.0~8.0稳定性良好,在45 ℃下的半衰期为68 min。用该重组酶制备异麦芽酮糖,当蔗糖质量浓度为400 g/L,加酶量为20 U/g,在30 ℃、pH 6.0条件下转化10 h时,异麦芽酮糖产率可达90.61%,当蔗糖质量浓度提高到700 g/L,异麦芽酮糖产率仍可达89.20%。该研究提高了蔗糖异构酶的安全特性,实现了异麦芽酮糖的高产率,为工业生产异麦芽酮糖奠定了基础。

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代谢改造大肠杆菌合成8-异戊烯基山奈酚

赵婉莹, 周景文, 侯颖

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 16-24. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035600

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8-异戊烯基山奈酚(8-prenylkaempferol, 8-pk)是一种黄酮类化合物,具有抗炎、抗癌等药理活性。目前8-pk的生物合成主要通过植物来源的异戊烯基转移酶(prenyltransferases,PTs)催化山奈酚(kaempferol, Kae)实现。然而植物源的PTs自身含有的信号肽会极大阻碍其在原核生物中异源表达和高效催化,且催化途径中前体物质二甲基烯丙基焦磷酸盐(dimethylallyl pyrophosphate,DMAPP)的供给不足严重限制了8-pk的生物合成产量。该研究以大肠杆菌(Escherichia coli)为底盘细胞,通过强化前体DMAPP供应和截短异戊烯基转移酶信号肽实现了8-pk的高效合成。首先,在E.coli BL21(DE3)中游离表达了淫羊藿来源的异戊烯基转移酶(EkF8DT),并引入异戊烯醇利用途径提升了EkF8DT的前体DMAPP的供应,8-pk产量达到2.14 mg/L。随后,通过AlphaFold2预测了EkF8DT的结构,将EkF8DT N端截短60个氨基酸时8-pk产量最高,达到6.46 mg/L。通过将EkF8DT的N端融合蛋白质标签以及优化发酵条件产量达到24.28 mg/L, 最终在5 L发酵罐中8-pk产量达到44.33 mg/L,这是目前报道的较高水平。该研究为8-pk等类黄酮异戊烯基化的高效生物合成提供了策略。

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谷氨酸棒杆菌人工核糖体结合位点(RBS)文库的建立与应用

张悦, 张继伟, 吴硕, 徐宁, 刘君, 魏亮

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 25-32. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035178

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核糖体结合位点(ribosome binding site, RBS)是一种重要的生物控制元件,是实现基因表达精细调控的重要工具,在微生物代谢工程和合成生物学中具有广泛的应用。谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是一种重要的工业微生物,被广泛应用于多种氨基酸和有机酸的工业化发酵生产。然而目前,关于谷氨酸棒杆菌RBS元件文库的报道仍然较少。该研究基于谷氨酸棒杆菌RBS序列基本特征,设计构建了一个随机RBS文库。利用流式细胞分选技术和96孔板筛选技术,建立了RBS文库高通量筛选方法。通过2步筛选,构建了一个调控范围广,覆盖范围均匀的人工RBS元件文库,调控范围达到29.04倍。利用α-淀粉酶表达系统对构建的人工RBS文库进行测试和表征,结果表明人工RBS文库具有较高的稳定性和通用性。随后该研究将人工RBS文库应用于L-高丝氨酸生物合成途径的调控优化。利用不同强度RBS元件对L-高丝氨酸合成途径关键酶LysC^r和Hom^r进行精细表达调控,获得了具有高效L-高丝氨酸合成能力的最佳组合,L-高丝氨酸产量到达12.7 g/L,比野生型菌株高丝氨酸含量提高了3.6倍。综上所述,该研究构建了一个调控范围广、稳定性高的谷氨酸棒杆菌人工RBS文库,为谷氨酸棒杆菌代谢工程改造和基因精细表达调控提供了有效的控制元件。

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肌酐酶在大肠杆菌中外源表达及发酵优化

周丽亚, 张悦, 刘瑞琪, 陈佳立, 刘运亭, 姜艳军, 马丽

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 33-40. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035136

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肌酐酶(creatininase, CA)是一种应用于体外检测试剂的重要工具酶,目前主要由微生物法生产,存在产量低和活性差的问题,限制了其实际应用。该研究通过全基因合成和异源表达构建了重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET28a-CA,获得了高性能CA。通过单因素试验和响应面设计分析确定最优培养基组成,并系统地优化了发酵条件,从而提高了CA表达量。培养基优化实验结果表明,最优培养基各组分为:葡萄糖10.33 g/L、酵母浸粉21.80 g/L、磷酸盐137.63 mmol/L和胰蛋白胨15.60 g/L。经过5 L发酵罐发酵工艺优化,极大地提高了CA的活力,在接种量4%、诱导温度25 ℃、诱导时间18 h、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷浓度0.2 mmol/L、溶氧值30%条件下,其活力达到470.24 U/mL,比酶活力为367.38 U/mg。该研究为CA的生产和工业化应用提供了理论基础和技术支持。

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基于底物消耗规律优化乳酸乳球菌增殖发酵工艺

胡双露, 毛丙永, 唐鑫, 张秋香, 崔树茂, 张灏

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 41-49. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034938

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为了提高乳酸乳球菌发酵生物量,该文首先筛选了最优碳氮源,分析了乳酸乳球菌偏好利用的氮源特征,定向制备了酪蛋白肽,进一步分析酪蛋白肽的添加对菌株增殖的影响;然后通过测定菌株生长速率被抑制时的碳氮消耗比和耐渗透压能力确定了初始发酵培养基的碳氮源添加比例和添加量。结果表明,葡萄糖是乳酸乳球菌的最佳碳源,酪蛋白肽和酵母浸粉FM 803以1:2的质量比复合为最佳氮源,进一步优化微量元素的添加量和恒pH分批培养策略,得到最优培养基和培养工艺。乳酸乳球菌CCFM 1093的最优培养基:葡萄糖137 g/L、复合氮源53 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 mL/L;乳酸乳球菌CCFM 1032最优培养基:葡萄糖106 g/L、复合氮源51 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 g/L,活菌数分别可达到(1.01±0.06)×10¹² CFU/mL和(9.78±0.38)×10¹¹ CFU/mL,是MRS培养基静置培养的12.6倍和12倍。该研究结果将会显著提高乳酸乳球菌的工业生产效率。

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马克斯克鲁维酵母β-半乳糖苷酶合成条件的优化及其酶学性质表征

刘娇娇, 孟金浩, 梁权耀, 曾婷靖, 左恩辉, 庞宗文, 李树波

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 50-55. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034506

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β-半乳糖苷酶是广泛使用的食品添加剂,主要用于降解乳制品中的乳糖,缓解乳糖不耐受症状。该研究对实验室保藏菌株马克斯克鲁维酵母的发酵条件进行了优化。在20 g/L半乳糖、20 g/L玉米浆干粉、40 ℃、初始pH 6.5、150 r/min的条件下,粗酶液的酶活力为26.3 U/mL,表明该菌株具有利用廉价碳氮源高效生产β-半乳糖苷酶的潜力。通过DEAE阴离子交换层析进一步纯化得到比活力为124.09 U/mg的纯化酶。纯化后酶的最适温度40 ℃,最适pH 6,K_m为5.28 mmol/L,k_cat为4.74 s^-1。此外,发现该酶受Mg²⁺的促进,在20~40 ℃表现出优异的热稳定性,40 ℃下30 min仍能保持95.6%的活力。因此,马克斯克鲁维酵母β-半乳糖苷酶比乳酸克鲁维酵母的热稳定性更好,具有潜在的工业应用潜力。

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谷氨酸棒杆菌中L-半胱氨酸外排蛋白的鉴定及应用

乔晋芳, 杜焕敏, 刘川, 祁玉婷, 吴硕, 徐宁, 戴玉杰, 邵丽, 刘君

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 56-63. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035434

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L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,被广泛应用于食品,医药,化妆品等行业。有效的外排蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高菌体的生产能力。在细胞工厂的构建中发挥重要作用。该研究基于转录组测序分析,在谷氨酸棒杆菌中发现一种新的L-半胱氨酸外排蛋白Cg1298-Cg1299。当添加7.5 mmol/L L-半胱氨酸时,cg1298-cg1299缺失菌株的生长比对照菌株降低了约24.2%,而回补菌株恢复了对半胱氨酸的抗性。利用Cys-Tyr二肽进一步检测Cg1298-Cg1299对半胱氨酸的外排能力,发现cg1298-cg1299双敲菌株的L-半胱氨酸外排能力下降了26.3%。最后,在L-半胱氨酸底盘菌中过表达cg1298-cg1299使得L-半胱氨酸产量提高17.1%。综上所述,Cg1298-Cg1299是谷氨酸棒杆菌中一种新的L-半胱氨酸外排蛋白,其显著增强了谷氨酸棒杆菌对L-半胱氨酸的耐受性,并提高了L-半胱氨酸的生产能力,为将来构建高产L-半胱氨酸的细胞工厂提供了一个有效靶点。

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双歧杆菌源亚油酸异构酶的原核表达及功能分析

嵇熠彬, 梅永超, 杨波, 陈海琴

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 64-69. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035035

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来源于短双歧杆菌CCFM683的亚油酸异构酶(Bifidobacterium breve isomerase, BBI)是目前唯一已知的乳酸菌源单酶转化亚油酸生成共轭亚油酸c9,t11-CLA单体的亚油酸异构酶。该文以pET-28a(+)为表达载体,构建组氨酸标签分别位于C端和N端的重组载体pET-28a(+)-bbi-His和pET-28a(+)-His-bbi,分别实现其在BL21(DE3)、BL21(DE3) pLysS和Rosetta(DE3) 3种类型的大肠杆菌(Escherichia coli)宿主中的异源表达和条件优化。结果表明表达BBI的最优重组菌为E.coli Rosetta/pET-28a(+)-bbi-His,最佳诱导条件为以1.0 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷诱导8 h,且当用BBI粗酶转化脂肪酸时,相较于亚油酸和γ-亚麻酸,BBI更偏好转化α-亚麻酸。

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质粒介导的氨苄西林耐药肠炎沙门氏菌生长特性及抗性研究

洪意, 谢雅妮, 吴瑜凡, 秦晓杰, 董庆利, 王翔

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 70-75. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035114

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肠炎沙门氏菌是一种重要食源性致病菌,其耐药性成为全球关注的问题。耐药质粒的广泛传播提高了肠炎沙门氏菌的耐药性,耐药质粒的获得可能会改变细菌的生长特性及对环境压力的抗性,这给耐药食源性致病菌的控制及风险评估带来了新的挑战。为探究质粒介导的氨苄西林耐药性对肠炎沙门氏菌生长以及抗性变化的影响,该研究将含有氨苄西林抗性基因的pKD46质粒导入到抗生素敏感的肠炎沙门氏菌中,获得氨苄西林耐药菌株。分别对转化后的耐药沙门氏菌的生长特性、酸与热抗性进行检测。结果发现耐药质粒转化后的肠炎沙门氏菌菌株对其他种类抗生素的抗性基本不变;生长的最大比生长速率(μ_max)不变,生长延滞期(λ)延长;在57.5与60 ℃条件下的热抗性显著降低;对pH 3.0的酸抗性未发生显著改变。研究结果发现质粒介导的氨苄西林耐药性可降低肠炎沙门氏菌的生长及热抗性,该结果可为耐药食源性致病菌的控制及风险评估提供参考。

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1株非酿酒酵母2-苯乙醇合成规律及相关特性的初步研究

王琮杰, 钱云开, 阎贺静, 崔宗岩, 石文琪, 罗莉莎, 肖艳霞, 单超, 葛超

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 76-83. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035024

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2-苯乙醇是酿酒酵母的一种重要群体感应信号分子,作为一种芳香醇类物质,其对葡萄酒香气有重要贡献,其合成情况及调控机制在酿酒酵母中研究很多,在非酿酒酵母中研究较少。这不利于了解混菌发酵体系中由2-苯乙醇引发的非酿酒酵母和酿酒酵母间生理和代谢交互作用及对葡萄酒风味的影响。该研究利用限制氮源培养基筛选到1株具有二型态转换的非酿酒酵母Mp-57。采用气相色谱法鉴定和检测Mp-57菌株培养液中的2-苯乙醇,进一步测定并分析2-苯乙醇合成规律。首先,Mp-57菌株2-苯乙醇合成具有细胞密度依赖性,只有在细胞密度达到10⁷ CFU/mL时,培养液中才可检测到2-苯乙醇,其细胞密度阈值与酿酒酵母相同。其次,2-苯乙醇合成速率变化曲线呈钟形,即开始时合成速率随培养时间延长不断增加,对数末期达到最大值,然后迅速降低。这种合成速率变化规律导致上清液中2-苯乙醇含量从开始不断增加,到静止期末期达到高峰并维持在高含量水平。与过去研究不同的是,非酿酒酵母Mp-57的2-苯乙醇合成能力更强,显著高于酿酒酵母Ds。最后考察2-苯乙醇对Mp-57及Ds发酵相关性状的影响时,发现2-苯乙醇类似信号分子,以剂量依赖方式影响Mp-57及Ds的生长,即浓度为50 μmol/L时促进菌体生长,浓度为500 μmol/L时抑制菌体生长。且50 μmol/L的2-苯乙醇能提高Mp-57及Ds对乙醇的耐受能力,并对Mp-57生物被膜形成也具有显著促进作用。以上研究结果可为混菌发酵体系内非酿酒酵母和酿酒酵母之间互作机制研究提供理论依据和实验菌株。

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亚麻籽油磷虾油组方配比研究及其降血脂作用研究

高逸, 奚文韬, 翟磊

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 84-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027804

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为研究不同配比的亚麻籽油磷虾油降血脂的功效,将80只雄性大鼠随机分为8组,分别为空白对照组、模型对照组、不同配比的亚麻籽油磷虾油(46:50、62:34和78:18)的高、低剂量组。高脂饲料造模7天,经口给予大鼠不同亚麻籽油磷虾油样品30天,通过检测各组小鼠血清中甘油三酯(triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)指标,探究亚麻籽油磷虾油辅助降血脂功效以及不同功效成分的最佳配比。试验结果显示,与空白对照组比较,模型组血清中TC、TG、LDL-C均极显著升高(P<0.01),说明模型成立;与模型对照组相比,不同配比的各剂量组大鼠TC、TG和LDL-C含量均显著或极显著降低(P<0.05和P<0.01),且各剂量组大鼠体重及HDL-C无显著性差异(P>0.05),表明不同配比的亚麻籽油磷虾油均具有辅助降血脂的功效,且亚麻籽油与磷虾油配比为62:34时,降低高血脂大鼠TG和LDL-C作用最显著。

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酒糟水解液中己酸对丁醇发酵的影响及脱毒策略评价

徐健, 冯俊伟, 黄霜, 程润喜, 胡芳, 王子豪, 张瑞景, 蔡凤娇, 余启, 汪江波

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 89-95. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035242

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浓香型白酒糟水解液中含有高浓度的己酸,不经处理直接发酵会显著降低丁醇产量。该文研究了己酸对酒糟水解液发酵生产丁醇的影响,并结合层次分析法探索不同己酸浓度下的最优脱毒方法。结果表明,酒糟水解液中己酸质量浓度最高达到0.47 g/L,且随着己酸浓度的升高,其对丁醇发酵的抑制作用显著增强。超过0.2 g/L的己酸即会造成发酵过程中菌体量下降,糖利用率降低,丁醇和总溶剂产量显著下降。当己酸含量低于0.4 g/L时,经过生物炭处理的酒糟水解液的丁醇产量与对照组相当,且成本更低,是最优的己酸脱毒方法;而己酸含量达到0.6与1.1 g/L时,活性炭对己酸的去除率分别为80.0%和76.3%,远高于阴离子树脂与生物炭处理方法,是中、高浓度己酸最优的脱毒方式。该研究结果为白酒糟综合利用生产丁醇提供了参考。

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添加不同生物炭对人工窖泥培养微生物群落影响

陈思恒, 宁欣强, 唐棠, 罗惠波, 郑佳, 李华志, 甘元甲

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 96-104. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035811

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基于高通量测序技术,分析添加不同生物炭对人工窖泥微生物群落结构、菌群网络及内部菌属与理化因子相关性的影响。结果表明,添加马弗炉慢速热解丢糟生物炭人工窖泥,微生物群落多样性、丰度及优势菌属(Clostridium_sensu_stricto_12等)相对丰度更高;其不影响微生物网络稳定;窖泥微生物种群以Caproiciproducens等功能微生物为中心,并与Clostridium等功能菌菌属有较强相关性,从而有利于人工窖泥中Clostridium_sensu_stricto_12等的富集,同时抑制Lactobacillus菌属生长,进而促进人工窖泥向优质窖泥转化。该文对不同生物炭添加至人工窖泥培养后微生物群落进行了分析,为揭示添加生物炭以加快人工窖泥向优质老窖泥转化提供了一定的微生物学理论基础。

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基于非靶向代谢组学分析辣木叶发酵前后营养物质及代谢物变化

李曦明, 温燕龙, 杨雪莹, 刘昱辉, 李凌飞, 田洋

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 105-110. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035192

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发酵是提高食品原料营养价值的重要方法之一。该研究以辣木叶为材料,探究辣木叶乳酸菌发酵对蛋白质、黄酮、多酚、多糖等营养及功能成分及抗氧化活性的影响,并采用非靶标代谢组学技术探讨辣木叶发酵前后代谢物的变化。结果表明,发酵10 d后辣木叶蛋白质含量增加了16.12%,黄酮含量提高2.1%,多酚含量提高16.35%,多糖含量提高42%。但辣木叶的抗氧化活性没有显著变化。此外,发酵后鉴定到96种差异代谢物,其中52种上调,44种下调。经代谢通路分析得到5条关键代谢通路,这些代谢途径与氨基酸类物质的代谢以及黄酮类、生物碱类等物质的生物合成有关,表明乳酸菌发酵对辣木叶营养物质的形成、生物活性的提高具有积极作用。研究结果为乳酸菌发酵辣木叶的代谢物鉴定提供理论依据,也为研发辣木叶功能食品提供理论参考。

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萝卜泡菜母水中乳酸菌分离鉴定与发酵特性比较

胡此海, 杨絮, 郭全友, 李保国, 郑尧, 黄海潮, 范逸文

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 111-118. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035228

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从四川传统萝卜泡菜母水中分离出优势乳酸菌,对其进行鉴定和发酵特性研究。用纯培养的方法对菌株进行分离纯化,经生理生化实验和16S rDNA测序对菌种进行鉴定。对照类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides),研究其生长特性、耐受性和降解亚硝酸盐能力,评价筛选菌株的发酵特性,并采用气相色谱-离子迁移谱对菌株产挥发性风味物质的能力进行检测分析。筛选出L2、L3、L7、L15和L24等5株菌分别为:布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarun)和鼠李糖乳酪杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)。L15和L24生长速度比其他菌株快;菌株L7、L15和L24产酸能力强;菌株L15和L24对NaCl的耐受性最好;菌株L7的NaNO₂耐受性最差;5种菌株降解亚硝酸盐的能力均高于90%。5株乳酸菌产挥发性物质的特征不同,L3产酮类物质相对含量最高,L15样品中醇类物质的相对含量最高,L24样品中酯类物质的相对含量最高。综上,5种乳酸菌均具有发酵泡菜潜能,可作为泡菜功能微生物资源。

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豇豆泡菜中产生物胺菌株的筛选鉴定及其产胺特性研究

黄岩, 鲜双, 李倩, 陈其青, 徐飞, 陈安均

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 119-126. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034710

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传统四川泡菜在发酵过程中由于部分微生物代谢作用而产生的生物胺对人体有毒害作用,为探究泡菜中主要产胺微生物种类及其产胺特性,以自然发酵和卤水发酵豇豆泡菜为原料,在不同发酵时期进行取样,以氨基酸肉汤培养基作为选择培养基对产胺菌株进行筛选,利用高效液相色谱对其产胺能力进行定量分析,挑选出高产胺菌株,探究其在不同环境(pH、盐度、温度)下的产胺能力。共筛得26株产胺菌株,经16S rRNA基因测序技术鉴定为8个属,包括肠杆菌属、克雷伯氏菌属、勒克氏菌属、假柠檬酸盐杆菌属、莱略特菌属、泛菌属、魏斯氏菌属和乳杆菌属,其中肠杆菌科菌株具有很强的产胺能力,总产胺量最高为7 400.13 mg/L,主要产胺种类为腐胺和尸胺。温度对于菌株产胺能力的影响相对较小,而pH和盐度对菌株产胺能力有明显的影响,当pH值低至3.5、盐度高达80 g/L时,菌株的产胺能力受到强烈抑制。研究结果可为控制泡菜中产胺微生物生长,降低生物胺积累提供理论参考。

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酸化处理对竹笋品质及风味的影响

吴海涛, 马艳涛

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 127-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033083

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为探究酸化处理对竹笋品质及风味的影响,该研究将酸化处理的竹笋与新鲜竹笋和发酵竹笋进行比较。结果表明,酸化竹笋的纤维素含量、木质素含量、蛋白质含量和还原糖含量均显著低于新鲜竹笋(P＜0.05),而均显著高于发酵竹笋(P＜0.05);酸化竹笋的硬度、脆度和咀嚼性均显著低于新鲜竹笋(P＜0.05),而显著高于发酵竹笋(P＜0.05);扫描电镜结果表明,新鲜竹笋组织结构与细胞保持较为完整,酸化竹笋的组织结构变形相对较小,发酵竹笋的组织结构与细胞变形较为明显。不同处理竹笋的挥发性风味物质差异较大,与新鲜竹笋相比,酸化竹笋的风味中酸与醛占比更高,与发酵竹笋对比,酸化竹笋的挥发性风味物质种类和含量都高于发酵竹笋。综上,酸化处理改善了竹笋的品质,丰富了其风味,日后可作为竹笋加工处理的常用方法。

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山羊乳及绵羊乳外泌体miRNAs表达谱的分析与差异比较

鲁曦, 任珂

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 134-140. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036643

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为揭示山羊乳和绵羊乳外泌体的潜在功能差异,对山羊乳和绵羊乳外泌体进行提取和鉴定,利用Illumina平台对羊乳外泌体中非编码小RNA(sRNA)进行高通量测序,并对微小RNA(miRNA)表达谱和功能进行注释。在山羊乳外泌体中鉴定出161种已知miRNAs序列和5种新型miRNAs序列;绵羊乳外泌体中鉴定出80种已知miRNAs序列和7种新型miRNAs序列,其中miR-148a、miR-26a和let-7b在2种羊乳样本中表达量较高。miR-151只在山羊乳外泌体样本中检出。通路富集发现山羊乳miRNAs靶基因分子功能集中在结合和催化活性等方面,而绵羊乳外泌体miRNAs靶基因具有肠菌素结合的功能,且对宿主发育具有一定促进作用。结果提示山羊乳和绵羊乳来源的miRNAs可能具有某些共性和独特的靶基因类型,可能在缓解病原微生物感染、炎症、抑制癌细胞增殖迁移等方面发挥不同功能。上述miRNAs测序与分析研究可为羊乳外泌体的后续功能开发提供参考。

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磁性聚合物微球固定化发酵液中脂肪酶

郭俊宏, 王添誉, 孙西同, 李佥, 陈晓艺, 李苗, 曾祥冰, 黄帆, 李宪臻

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 141-148. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035960

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脂肪酶是一类功能多样且应用广泛的酶,但是由于游离酶活性易损失且难以分离回收,通常不适合实际应用。为了解决实际应用中游离脂肪酶的稳定性和重复使用性较差的问题,首先使用近平滑假丝酵母发酵生产脂肪酶,然后合成了聚酰胺-胺树枝状大分子接枝的聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球[Fe₃O₄@poly(methyl methacrylate)/polyamidoamine,Fe₃O₄@PMMA/PAMAM],并用多种方法对其进行表征。进一步将Fe₃O₄@PMMA/PAMAM作为载体用于固定化脂肪酶,最优固定化条件为戊二醛用量0.6 mL、固定化时间5 h、固定化pH 8.0、固定化温度35 ℃,所得的固定化脂肪酶活性为864 U/g,酶活力回收率为74.29%。与发酵液中的游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的热稳定性和pH稳定性均明显增强。在连续循环使用10次后,固定化脂肪酶仍能维持72.23%的酶活性。4 ℃下贮存30 d后,固定化脂肪酶仍能保留71.44%的酶活性。

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臭常山内生真菌绿色合成纳米银的优化、表征及催化活性研究

苟琴, 张振

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 149-155. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037103

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为探究臭常山内生真菌Diaporthe orixae sp.nov.用于生物合成纳米银及其催化活性的研究,利用臭常山内生真菌D.orixae菌丝裂解液合成纳米银,对其合成条件进行优化调控,将合成的纳米银进行表征,并进一步考察了合成的纳米银的催化活性。反应时间12 h、菌株生物量5 g、AgNO₃浓度2.0 mmol/L、pH 8、温度55 ℃为菌株D.orixae菌丝裂解液合成纳米银的最优条件;扫描电镜显示合成的纳米银为球状,分散性较好;X射线衍射图谱显示,合成的纳米银晶体结构为面心立方结构;通过傅里叶变换红外光谱FT-IR分析可得菌株D.orixae自身携带的羟基、羰基、酰胺键等官能团可能有助于纳米银的形成和稳定。此外,该实验合成的纳米银对4-硝基苯酚、甲基橙和亚甲基蓝都有较好的催化活性。臭常山内生真菌D.orixae菌丝裂解液可用于绿色合成纳米银,合成的纳米银在绿色催化降解4-硝基苯酚和有机染料领域具有潜在的研究价值。

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高温芝麻饼粕蛋白酶解液的2种美拉德反应产物组分特性差异

芦鑫, 张丽霞, 孙强, 高锦鸿, 金璐, 黄纪念

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 156-164. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034933

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为探索原料在不同美拉德反应体系中组成特性变化规律,以高温芝麻饼粕蛋白酶解液(high temperature sesame meal protein hydrolysate,HTSPH)为原料,分别加入木糖、木糖与半胱氨酸(Cys)在120 ℃反应2 h,得到2种美拉德反应产物。采用气质联用、液质联用、液相色谱检测原料与产物在挥发性成分、多肽、氨基酸的组分差异,并分析它们的表观特性与抗氧化活性变化。结果显示,2种美拉德反应产物的物理化学性质有明显差异,HTSPH与木糖的反应产物褐变程度高,有强烘烤杏仁味,挥发性成分以醛酮与杂环化合物为主;而HTSPH、木糖与Cys的反应产物呈现浓郁煮肉味,其挥发性成分富含含硫化合物。反应中,383条多肽消失,386条多肽生成,HTSPH与产物的多肽在疏水性、亲水性、两亲性等性质上有差异。反应会导致游离氨基酸浓度下降,受添加Cys的影响,2种产物的游离氨基酸组成有显著差异。与HTSPH相比,2种美拉德反应产物的抗氧化活性显著提高,但反应产物的抗氧化活性弱于Cys。上述结果为探索多肽与氨基酸参与美拉德反应规律提供了数据基础与理论参考,也为高温芝麻饼粕利用提供了方法参考。

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超声波均质法制备糖基化蛋白-茶油纳米乳液及其稳定性的研究

李姚昌, 余静怡, 林秋瑀, 张沁蕊, 刘刚, 张海枝, 秦新光

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 165-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033852

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以超声波均质作为技术手段,乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)和乳糖(D-lactose,Lac)的糖基化反应产物 (WPI-Lac)为水相,茶油为油相,通过超声波均质法制备由糖基化反应产物稳定的茶油纳米乳液,优化了pH、油相质量分数、超声波功率、超声波时间,研究了温度和pH对乳液储藏稳定性和氧化稳定性的影响。结果表明,在水相pH为7.0,油相分数为10%,超声波功率为450 W,超声波处理时间为10 min时可制备出粒径为(206.2±1.572) nm和多分散性指数为(0.136±0.109)的均匀纳米乳液。为期15 d的贮存中,超声波处理糖基化蛋白(ultrasonic whey protein isolate glycosylated,UWPIL)-茶油纳米乳液的过氧化值及次级氧化产物的浓度显著低于超声波处理蛋白(ultrasonic whey protein isolate,UWPI)稳定的茶油纳米乳液,并维持在低水平,基于超声波均质处理,使用乳糖改性后的WPI为乳化剂,使包裹的乳液更稳定,并有效减缓了茶油的氧化。

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叶绿素与膜分离乳蛋白相互作用及复合物性质研究

苏小红, 刘成力, 杨敏, 季伟, 魏玉梅

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 173-180. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033915

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叶绿素是一种广泛分布于高等植物中的天然色素,具有多种生物活性,但稳定性较差。该文采用荧光光谱法研究了酪蛋白胶束、乳清蛋白以及脱脂乳与叶绿素的结合常数;利用喷雾干燥技术制备了乳蛋白与叶绿素的复合物,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等手段表征了复合物结构;分析了复合物的溶解性、热稳定性和色度,并评价了复合物中叶绿素的胃肠模拟消化释放性。结果显示,不同类型乳蛋白与叶绿素的结合常数均高于10⁶ L/mol。结合叶绿素后,喷干乳清蛋白多数由葡萄干状转变为半球形中空结构,而酪蛋白胶束与脱脂乳形貌变化不大。叶绿素的结合改善了3种类型乳蛋白在pH 4.5~8的溶解性。乳蛋白负载改善了叶绿素在贮藏30 d内的颜色稳定性。模拟消化试验表明,消化24 h后,游离叶绿素累计释放率最低,酪蛋白胶束负载的叶绿素累计释放率最高,表明乳蛋白负载提高了叶绿素在胃肠道系统中的稳定性。该研究结果可为叶绿素以及乳蛋白在功能食品中的应用提供参考依据。

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不同制剂对虾青素体外生物利用度的影响

范超, 宿惊涛, 文瑾, 李倩, 吴文忠

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 181-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034119

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虾青素作为一种脂溶性色素,因其低溶解度、低稳定性等原因,生物利用度较低。该研究旨在探究不同制剂类型的虾青素在体外消化吸收模拟中的影响情况。该实验采用体外胃肠道消化模型,考察虾青素油、微囊粉、微粒、乳液剂型的释放度,并将体外消化得到的各制剂终产物给予Caco-2细胞单层模型,考察各制剂消化终产物的表观渗透系数(apparent permeability values,P_app),对比不同剂型虾青素的体外生物利用度。在虾青素各制剂体外消化中,除油剂型外,其他剂型在模拟消化液中可以形成稳定的分散体系,油、微囊粉、微粒、乳液释放度分别为14.73%、93.71%、89.07%、67.11%,在Caco-2细胞单层模型中的P_app分别为0.058×10^-6、0.483×10^-6、0.461×10^-6、0.656×10^-6 cm/s。虾青素的微囊粉、微粒、乳液制剂使虾青素的释放度及透过率均显著提升,有效提高了虾青素的生物利用度。

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复配乳化剂协同作用对搅打稀奶油稳定性及搅打品质的影响

宋志鑫, 王文琼, 袁佩佩, 瓦云超, 顾瑞霞

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 187-193. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033845

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该研究固定复配乳化剂总质量分数为0.3%,使用亲水乳化剂吐温-80和亲油乳化剂单甘油酯以不同比例复配制备搅打稀奶油,从乳液界面性质及脂肪结晶性质变化的角度研究其协同作用对产品品质的影响。结果表明,当吐温-80与单甘油酯的质量比由1:1逐渐升至1:4,乳液液相蛋白质浓度及表观黏度下降,结晶脂肪耐热性增强,β′晶型明显,产品打发率上升,泡沫析水率下降;当吐温-80与单甘油酯的质量比变为1:5和1:6时,产品中结晶脂肪β′晶型含量下降,晶体尺寸显著减小,产品打发率下降,泡沫析水率上升。因此,吐温-80与单甘油酯质量比为1:4,符合工业生产高品质搅打稀奶油的要求,此时产品搅打时间仅需(277.3±2.5) s,打发率达(158.9±1.23)%,搅打泡沫析水率仅(1.55±0.47)%,并且兼具良好的乳液稳定性。

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豌豆蛋白对巴旦木饮料贮藏稳定性的影响及其机理探究夏轩泽¹,侯笑笑¹,李言¹,钱海峰¹,张晖¹,周素梅²,王立^1*

夏轩泽, 侯笑笑, 李言, 钱海峰, 张晖, 周素梅, 王立

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 194-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033391

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该研究制备了不同改性处理的豌豆蛋白(pea protein isolate,PPI),研究其对巴旦木饮料贮藏稳定性的影响,并初步探究了其中的机理。结果显示,与未改性PPI相比,改性PPI对饮料贮藏稳定性改善较为明显,且挤压联合磷酸化处理豌豆蛋白(extruded co-phosphorylated pea protein isolate,EPPPI)对饮料的改善作用接近酪蛋白酸钠(sodium caseinate,SC)。添加EPPPI后,饮料界面蛋白吸附率增加45.80%,液滴间静电排斥力增大8.41%,粒径减小37.13%,离心沉淀率降低22.66%,饮料稳定性改善。贮藏实验和微观形态结果表明,EPPPI制备的饮料粒径分布均匀,在贮藏期间稳定性良好,聚结程度低,与将SC作为乳化剂制备的饮料相似。研究结果表明,EPPPI具有替代SC作为乳化剂应用在市售巴旦木饮料中的可能性。

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黑果枸杞不同组织花青苷组分及相对含量研究

陈生蓉, 史国民, 叶广继, 郭佳磊, 何涛

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 201-207. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034489

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通过研究黑果枸杞不同生长时期组织中花青苷的组分及相对含量的变化,为花青苷的合成调控和形成机制研究提供基础数据。采用液质联用技术,研究了野生黑果枸杞展叶期、花期和果期的茎、叶、花、果中花青苷组分和相对含量。结果表明,茎、叶、花和果中共检测到19种花青苷,茎、叶、花、青果和紫果中的主要花青苷组分是飞燕草素-3-O-对香豆酸-葡萄糖苷,黑果中的主要花青苷组分是矮牵牛素-3-O-反式对香豆酸-芸香糖苷-5-葡萄糖苷。3个生长时期茎和叶的花青苷组分没有变化,果中花青苷组分从青果中的8种增加到黑果的13种。茎、叶、花、果中都含有丰富的花青苷,其中相对含量较高的花青苷组分主要有5种,这5种组分在各组织中占比各不相同。茎中的花青苷总含量在不同时期基本保持稳定;叶中的花青苷总含量先增加后减少;果中的花青苷总含量随着果的成熟显著增加。研究证明在不同生长时期黑果枸杞组织中花青苷组分的积累存在组织特异性和时间差异。茎、叶、花中花青苷含量丰富,具有潜在的利用价值。

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热风干燥和真空冷冻干燥对‘美红'苹果片干燥特性及品质的影响

张小燕, 张宗营, 彭勇, 陈义伦, 陈学森

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 208-215. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033250

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以‘美红'和‘富士'苹果为研究对象,利用热风和真空冷冻干燥对苹果片进行干制,探究不同干燥方法对‘美红'红肉苹果水分、质构和营养品质的影响。结果表明,热风和真空冷冻干燥过程均为降速干燥,且热风干燥速率快。从水分状态来看,干燥前期以自由水去除为主,‘美红'苹果片的水分束缚力弱于‘富士'苹果。热风干燥降低了‘美红'苹果片的亮度(L^*值),而真空冷冻干燥增加了苹果片的亮度,且含水量高于40%时,总色差值(△E)显著增加(P＜0.05)。热风干燥后,‘美红'苹果片的干基总酚和总黄酮含量显著降低(P＜0.05),组织结构致密、硬度高、表面皱缩明显,而真空冷冻干燥后干基总酚和总黄酮变化不显著(P＞0.05),苹果片外观舒展,复水性显著优于热风干燥。综上,真空冷冻干燥适用于类黄酮含量高的红肉苹果片的干制加工。

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真空浓缩偶联液氮喷雾速冻对荔枝浓缩汁品质的影响

柳杰, 程丽娜, 吴继军, 余元善, 李璐, 邹波, 傅曼琴, 徐玉娟

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 216-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033348

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为在长期冻藏前获得优质荔枝浓缩汁,实验采用真空浓缩(vacuum concentration,VC)联合液氮喷雾速冻(liquid nitrogen freezing,NF),探索不同温度组合浓缩(0.05 MPa,VC_{35、45、55、65 ℃})-速冻(NF_{-30、-50、-70、-90 ℃})处理(G_1~16组)对浓缩汁品质的影响。结果显示,不同处理组的浓缩汁品质差异显著,VC_{35 ℃}-NF_{-70 ℃}(G₃)、VC_{45 ℃}-NF_{-70 ℃}(G₇)、VC_{55 ℃}-NF_{-90 ℃}(G₁₂)在品质保护上表现出优势。G₃处理组色泽最接近原汁、可溶性糖的保护效果最好, G₇处理组对浓缩汁抗氧化能力和维生素C保留效果最佳,G₁₂处理组总酚含量最高,总酚含量G₁₂较G₃、G₇分别显著提高110.02%、36.34%;而总糖含量G₁₂较G₃只降低11.37%,除了与G₈无显著性差异,显著高于其他处理组;抗氧化能力G₁₂较G₇只降低9.73%,较G₃显著提高48.82%;维生素C含量G₁₂较G₃、G₇分别降低8.20%、89.54%;粒径值G₁₂与G₃无显著性差异,较G₇显著提高54.46%;结合主成分和聚类分析,结果表明G₁₂和G₃处理组分别在保护荔枝汁的理化和风味品质方面各有优势。综上,浓缩和速冻温度对荔枝浓缩汁品质影响显著,且二者之间存在显著的耦合效应。

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压差预冷对西兰花贮藏品质的影响

王佳捷, 孙颖, 刘雅慈, 黄春莲, 吴焰, 郭宏鑫, 陈存坤, 曾凯芳, 姚世响

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 227-235. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033630

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为了探究合适的西兰花压差预冷条件及压差预冷对西兰花贮藏品质的影响,该研究以高山西兰花为研究材料,选择用不同风速(7.4和3.7 m/s)、不同风温(0和4 ℃)对西兰花进行预冷处理,在选定合适预冷条件后,探究压差预冷对西兰花贮藏品质的具体影响。结果表明,采用高风速7.4 m/s以及低风温0 ℃预冷可以在减少预冷时间的同时节约电能;而贮藏实验表明,压差预冷处理可以显著降低西兰花在贮藏期间的失重率与腐烂率,维持可溶性固形物与叶绿素的含量,同时降低细胞膜受损程度,提升了超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶与过氧化物酶的活性,提高了西兰花的抗氧化能力,缓解了西兰花贮藏期间的品质劣变。该研究为高山西兰花保鲜提供了一种可行的预冷处理方式,可以为高山蔬菜物流保鲜提供借鉴,同时为探究压差预冷对西兰花贮藏品质影响的生物学机制提供研究基础。

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冰烤薯风味轮的构建及应用

张毅, 孙健, 岳瑞雪, 朱红, 张文婷, 马晨, 邓少颖, 钮福祥

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 236-245. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035976

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该试验以冰烤薯为研究对象,开展营养成分分析与风味评价,明确消费者对不同品种冰烤薯的喜好,为加工企业深入了解产品特性提供参考。电子舌评价显示不同品种冰烤薯在各项味觉指标上整体较为相似,甜味传感器对不同品种的响应值最大,甜味、鲜味和苦味3个指标为冰烤薯的主要味觉指标。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱结果表明,不同品种冰烤薯的挥发性风味成分和含量存在一定差异。感官评价专家组对冰烤薯风味描述词进行汇总及筛选,建立以嗅觉、触觉、味觉三类感官指标为主的风味轮,通过几何平均值和主成分分析,筛选出典型差异的冰烤薯风味轮廓,其中包括4个嗅觉描述词、5个触觉描述词和7个味觉描述词。基于冰烤薯风味轮,构建适用于优选评价员的定量描述感官评价(quantitative descriptive analysis, QDA)法和适用于普通消费者的快速描述感官评价(check-all-that-apply, CATA)法。结果表明,QDA法和CATA法均能筛选出相似的感官描述特性;QDA法能准确区分冰烤薯风味特征强度差异;CATA法能快速且低成本地从消费者中获取风味特征差异。

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减菌预处理对金鲳鱼冷藏品质变化的影响

陈秋翰, 杨学博, 刘美娇, 黎铸毅, 周春霞, 洪鹏志, 刘寿春

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 246-253. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035014

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该实验研究了复配天然抑菌剂、乙醇溶液、酸性电解水和乳酸等4种不同减菌预处理方式对金鲳鱼冷藏期间感官评价、理化分析、微生物等品质指标的影响。结果表明,各处理组均可有效抑制金鲳鱼的挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、菌落总数、ΔE、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值的上升,并减缓金鲳鱼感官品质的劣变速率;在贮藏中后期复配天然抑菌剂、体积分数75%乙醇溶液和体积分数2%乳酸处理组减缓金鲳鱼的腐败变质效果优于酸性电解水,并可延长其货架期约2～4 d,其中75%乙醇溶液的抑菌效果最优,但其本身的气味使得感官总体可接受度降低。各组指标间相关性分析表明,各组菌落总数与感官分值呈显著负相关(P＜0.05),与TVB-N、TBA、ΔE呈显著正相关(P＜0.05)。综合各指标结果,复配天然抑菌剂、2%乳酸这2种减菌剂可用于金鲳鱼的原料减菌预处理,有利于后续冷藏保鲜,延长其货架期。

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滑油处理对调理肉片感官品质的影响及其潜在机制研究

王紫雅, 陈少辉, 刘成成, 文育锋

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 254-261. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033399

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为明确滑油处理对调理肉片感官品质的影响,该研究在感官评价基础上考察了短时煮制(100 ℃,30 s)、低温滑油(90 ℃,60 s)和高温滑油(120 ℃,20 s)3种处理条件对调理肉片水分含量与分布、烹饪损失、色泽、质构特性及嫩度的影响。结果表明,高温滑油处理显著改善了调理肉片的感官品质,其风味、多汁性、质构特性及嫩度均显著优于对照组,但2个滑油处理组样本间仅水分含量与烹饪损失存在显著差异。运用傅里叶变换红外光谱表征各处理组样本的肌原纤维蛋白的二级结构变化,发现高温滑油处理显著增强了肌原纤维蛋白与水分子间的相互作用。随着α-螺旋相对含量的下降与β-折叠相对含量的上升,滑油处理在减弱蛋白质分子内氢键作用的同时,显著增强了蛋白质分子间的氢键作用。此外,滑油处理显著降低了肌原纤维蛋白的平均粒径(P<0.05),而其分散指数显著升高(P<0.05)。因此,滑油处理对调理肉片感官品质的提升源于不同处理条件下调理肉片中肌原纤维蛋白特性的差异。

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基于COMSOL的中央厨房餐品微波加热包装仿真研究

梁怡良, 王利强, 张新昌

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 262-268. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034546

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为了探究包装对于中央厨房餐品微波加热的影响,该文采用盒装土豆泥作为研究对象,借助COMSOL Multiphysics仿真软件模拟电磁场与传热等三维多物理场的耦合过程,构建有无包装盖膜2种几何模型,将微波加热过程中电场分布和温度分布状态可视化,绘制特征点的温度变化曲线,并与实验结果进行比较。结果表明,有盖膜组土豆泥微波加热特征点温度模拟值和实验值的均方根误差(root mean square error, RMSE)平均值为2.955 ℃,温度均匀系数(covariance of temperature,COV_T)的RMSE值为0.011,无盖膜组特征点温度模拟值和实验值的RMSE平均值为2.538 ℃,COV_T的RMSE值为0.022,模型与实际拟合度高,表明模型在探究包装对餐品微波加热的影响方面具有较高的可靠性与准确性。

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酸性食品模拟物对金属罐甲醛迁移的适用性研究

马俊杰, 仇凯, 朱蕾, 李倩云, 邢航, 张泓, 路秋勉, 邱逊, 徐彤彤, 吴刚

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 269-274. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035578

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建立食品模拟物中甲醛的迁移量和真实食品中甲醛含量的HPLC测定方法,调查了60 ℃、10 d迁移条件下4%(体积分数)乙酸对涂层金属罐的腐蚀情况。以环氧涂层中典型的挥发性物质甲醛为研究对象,研究了6种食品模拟物模拟21种金属罐装酸性食品的适用性。结果表明,在模拟食品长期贮存条件(60 ℃,10 d)下,19%的金属罐灌装乙酸溶液后发生了腐蚀;对于发生乙酸腐蚀的空罐样品,建议采用5 g/L柠檬酸作为此类产品用空罐中甲醛迁移量的食品模拟物。对于未发生乙酸溶液腐蚀的空罐样品,采用3 g/L与5 g/L柠檬酸及10%(体积分数)乙醇作为食品模拟物会导致超过80%的酸性罐装食品中甲醛含量的低估,此时推荐4%(体积分数)乙酸作为此类产品用空罐的甲醛迁移量测试的食品模拟物。

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基于可培养技术的中国不同城市家用冰箱中真菌多样性研究

刘学孜, 张晶晶, 刘冲, 白飞荣, 赵贞尧, 袁帅, 庞玲玲, 张永飞, 张文赵, 王喆, 姚粟

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 275-282. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034915

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该研究旨在基于可培养方法分析中国不同城市家用冰箱中真菌卫生状况及多样性。选取哈尔滨、北京、青岛、成都、广东5所城市的15台冰箱为研究对象,采用马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)和麦芽汁琼脂(malt extract agar,MEA)培养基,分别于28 ℃和6.5 ℃条件下培养,对冰箱果蔬篮、冷藏室门搁架、冷冻室内壁、冷藏室空气4个不同采样点的微生物进行分离鉴定研究。结果表明,冰箱中接触表面的平均真菌菌落数为170 CFU/cm²,冷藏室空气真菌总数平均＜1 CFU/m³。可培养方法在60个采样位点共分离获得39个属57个种的216株真菌,其中嗜冷真菌共13个属,47株。冰箱中的优势真菌主要有青霉属(Penicillium)20.37%、枝孢菌属(Cladosporium)18.98%、曲霉属(Aspergillus)12.96%、红酵母属(Rhodotorula)9.72%和线黑粉酵母属(Filobasidium)4.16%,其中青霉属(Penicillium)在5个城市中均有分布,且在不同采样位置中均有分离到。该研究为定向筛选冰箱中优势微生物资源奠定基础,为冰箱抗菌、抑菌评价试验的标准菌株开发提供数据支撑。

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基于正交偏最小二乘法判别分析宁夏和河北产区市售马瑟兰葡萄酒理化特征和抗氧化能力

李彩虹, 王悦, 吕毅, 邱鑫宇, 吴博略, 马婷婷, 房玉林, 孙翔宇

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 283-292. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035090

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随着中国葡萄酒产业的不断发展,产区之间的同质化问题日趋严重。马瑟兰是近年来在我国各个产区均得到较好表现的优质品种。为解析宁夏和河北产区马瑟兰市售干红葡萄酒特征与差异,进而揭示马瑟兰在不同产区间的不同风格质量表现,对宁夏和河北产区共27款市售酒的理化性质、有机酸、花色苷和其他酚类物质含量及抗氧化能力进行检测,并结合正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)和相关性分析等方法进行分析。结果显示,两地区样品检测中除总酸含量外,其他基础理化指标含量都具有显著差异。有机酸中,琥珀酸是两地区含量差异最大的有机酸;河北地区马瑟兰酒样花青素-3-O-葡萄糖苷含量较高(0.001 1 g/L),而二甲花翠素-3-O葡萄糖苷比宁夏地区酒样低0.033 g/L。基于单体酚含量建立的OPLS-DA模型区分效果最佳,其中11种单体酚对该模型的建立起关键作用。抗氧化能力与相关性分析的结果显示,河北地区马瑟兰酒样抗氧化能力显著高于宁夏地区,且总酚和单体酚类物质对此有重要贡献,特别是表儿茶酸没食子酸酯和龙胆酸。

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全二维气相色谱飞行时间质谱结合Napping^®-UFP解析清雅型和米香型白酒的香气差异

吴凡, 范绍辉, 何国良, 梁思宇, 徐岩, 唐柯

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 293-298. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035392

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该研究采用全二维气相色谱飞行时间质谱(two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry, GC×GC-TOFMS)结合感官分析,探究了清雅型石湾玉冰烧白酒和传统米香型白酒香气的物质和感官差异。GC×GC-TOFMS共定性出挥发性化合物400种,进一步通过香气数据库(Flavornet和Flavor DB)筛选出具有香气特征的292种香气化合物,其中酯类物质种类最多,醇类、醛酮类、萜类化合物次之。采用单因素方差分析结合主成分分析(principal component analysis, PCA)、聚类热图分析对香气化合物的半定量浓度进行分析,发现清雅型白酒在香气挥发物的种类和含量上明显区别于米香型白酒。使用Napping^®结合ultra flash profiling(UFP)的感官方法,明确了植物、油脂香、中药、甘草、薄荷、雪碧是清雅型白酒区别于米香型白酒的主要香气属性。该研究丰富了以大米为主要原料白酒风味化学的理论体系,也为其风味的进一步调控提供基础数据和理论依据。

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广西酸笋特征风味化合物的研究

田玉峰, 孙明浩, 许家敏, 黄月芳, 麻志泽, 马玉春, 陈灿坚, 刘小玲, 李树波

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 299-306. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033768

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该文以广西不同地区酸笋为研究对象,以气质联用仪、气相色谱-嗅觉法和感官评定为表征手段,对酸笋风味结构进行解析。结果表明,酸笋中关键香气成分为水杨酸甲酯、反-2-辛烯醛、反-2-壬烯醛、壬醛、1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、乙酸、对甲苯酚、对甲基愈创木酚、对乙基愈创木酚和萘;其中对甲苯酚和乙酸是整体香气贡献最高的成分;而酸笋主要的香气特征主要包括浓郁的酸味、酸臭味、刺激性气味及发酵香味。在此基础上,采用偏最小二乘法分析感官属性与重要香气化合物之间相关性,结果表明酸臭味主要与对甲苯酚、苯乙醇的浓度呈较好的相关性;酸味及刺激性气味与对乙基愈创木酚、3-辛醇具有较好的相关性;发酵香味与2种醛及3种酯相关性较好。文章通过研究酸笋的风味结构特征,为酸笋风味品质评价与提升提供参考。

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基于超高效液相色谱-三重四极杆质谱技术的冬瓜瓤化学成分分析

陆胜勇, 傅曼琴, 徐玉娟, 谢大森, 余元善, 温靖, 肖更生

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 307-314. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034184

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采用超高效液相色谱-串联质谱的广泛代谢组学技术对冬瓜瓤的代谢物进行分离和鉴定,分析和描述冬瓜瓤的代谢物组成和丰度的信息。通过测定冬瓜皮、肉、瓤和籽4个部位的总黄酮、总酚及抗氧化能力发现,冬瓜瓤的总黄酮含量仅次于冬瓜肉,总酚含量则最高,抗氧化能力最强。因此,该研究选取冬瓜瓤作为研究对象,分析其化学成分,结果显示,冬瓜瓤中共分离鉴定出代谢物825个,初生代谢物451个(59.01%),次生代谢物374个(40.99%),其中氨基酸及其衍生物(114个,21.41%)、脂质(123个,13.28%)、有机酸(74个,10.82%)、糖及醇类(58个,6.68%)、核苷酸及其衍生物(62个,5.62%)、维生素(20个,1.22%)、酚酸类(161个,21.10%)、生物碱(57个,7.84%)、黄酮(92个,7.36%)、木脂素和香豆素(51个,3.63%)、萜类(13个,1.06%)。冬瓜瓤各类代谢物种类丰富,富集程度高,还具有显著的营养功能、活性作用及药效,其中相对含量≥0.5%的代谢物对冬瓜副产物营养和活性有重要贡献,该研究结果为冬瓜瓤副产物精深加工和利用提供理论依据。

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蛋白质基于调节肠道微生物群的健康作用研究进展

马雪丹, 钱海峰, 李言, 王立

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 315-323. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035487

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肠道微生物群被认为是连接膳食和人体健康的重要桥梁,其生态系统的改变可能会对宿主健康造成影响。蛋白质是人类膳食营养的重要组成部分,根据来源不同,其营养特性存在差异。由于不同来源膳食蛋白的氨基酸组成结构以及消化特性的不同,为肠道中的微生物群提供了不同的代谢底物,导致微生物群的组成结构及代谢特性产生差异,进而不同程度地影响宿主健康。现有报道显示,不同来源的膳食蛋白质会以肠道菌群为介导对机体健康造成不同的影响。该文比较了不同来源蛋白质的氨基酸组成及消化利用情况,分析了其对肠道微生物群的调节作用,并分析其通过调控肠道微生物群影响健康的机理,以期更好地认识与了解膳食蛋白-肠道菌群相互作用以调节机体健康的作用差异,为科学膳食以促进健康提供有益参考。

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膳食纤维微胶囊在益生菌包埋中的应用研究进展

张入玉, 易英如, 赵吉春, 明建

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 324-331. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034451

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益生菌具有诸多健康作用,但由于在加工、储存以及人体消化过程中易受到环境因素影响,致其活力下降,无法顺利到达肠道发挥益生功能。膳食纤维具有良好的生物相容性、胶凝性和成膜性等特点,且来源广泛,作为微胶囊壁材具有巨大潜力。通过膳食纤维微胶囊技术可以为益生菌提供保护,提高其存活率、稳定性并实现在肠道中的控制释放。文章综述了膳食纤维壁材的来源、特性及其微胶囊化益生菌的制备方法,以及膳食纤维微胶囊在提高益生菌稳定性、控制释放和功能特性方面的应用,并对其在功能递送方面的发展前景进行了展望。

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基于文献和专利分析非葡萄酒类果酒技术领域发展现状

陈莹, 张志勇, 余垚, 周峻岗, 吕红

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 332-337. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034632

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为了解非葡萄酒类果酒领域的研究现状与发展趋势,该文检索了Web of Science数据库和incoPat专利平台2000—2021年非葡萄酒类果酒相关的文献和专利,并进行了文献和专利数据的可视化分析。非葡萄酒类果酒研究文献中,苹果酒文献发表量居第一位,主要研究方向为苹果品系、发酵菌株、成分和功能性的探究。发酵对非葡萄酒类果酒感官品质的影响是最新的研究热点。专利可视化分析结果表明,苹果酒、桑葚酒和蓝莓酒的专利申请量分列前3位;中国非葡萄酒类果酒专利的申请量居全球首位,占比超过75%。非葡萄酒类果酒生产技术研究方向主要集中于酿造工艺和微生物菌株。

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致腐细菌群体感应信号系统调控水产品腐败变质的研究进展

李锦, 王迪, 陈胜军, 李春生, 王悦齐

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 338-346. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035025

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水产品在人们生活中占有重要地位,但水产品的腐败不仅带来了巨大的经济损失,还严重影响了水产品的质量安全,因此水产品的腐败问题急待解决,越来越多的研究指出水产品腐败与致腐细菌群体感应(quorum-sensing,QS) 密不可分。该文介绍了QS系统的分类,综述了常见水产品中致腐细菌的QS现象,从腐败指标和生物膜的形成两个方面阐述了致腐菌株QS与水产品腐败的关系,同时总结了群体感应抑制剂(quorum-sensing inhibition,QSI) 在水产品腐败中发挥的作用,并简要讨论了通过调控腐败细菌QS来抑制水产品腐败的可行性和未来发展趋势。

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鱼皮中胶原蛋白的药用价值研究进展

沈家成, 秦政, 周祖浩, 许瑞波, 刘强, 李正夫, 李姣姣

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 347-354. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033747

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随着生活水平的提高,人们对水产海鲜等食品的需求日益增长,因此由水产品加工产生的鱼皮等副产物逐渐增多,如何正确处理此类副产物并实现经济效益最大化成为企业面临的一大难题。从鱼皮中提取制备的胶原蛋白、明胶不仅具有降压、抗菌、抗氧化等药用价值,而且可以提高鱼皮等副产物的综合利用度以及经济价值。该文主要介绍了鱼皮中胶原蛋白的药用价值研究,并对胶原蛋白的处理方法进行概述,为后续鱼皮相关研究提供理论依据。

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白藜芦醇降糖作用机制的最新研究进展

马富利, 任国艳, 潘若瑶

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 355-361. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035273

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白藜芦醇是一种来源于植物的多酚化合物,广泛存在于葡萄、花生和浆果等多种植物中,具有多种生化和生理活性,包括抗氧化、抗肥胖、抗肿瘤和抗衰老等。该文综述了近几年白藜芦醇在降血糖方面的国内外最新研究进展,从白藜芦醇可以通过抑制糖异生、抑制糖苷酶、促进胰岛素的合成和分泌、调节肠道菌群、抗氧化应激、抗炎症反应等方面对血糖起调节作用进行论述,以期为白藜芦醇在降血糖方面的研究提供理论依据。

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桑资源生物活性物质及其在食品领域应用研究进展

黄越, 黄传书, 吴均, 戴宏杰

食品与发酵工业. 2023, 49(23): 362-370. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034496

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桑资源主要包括桑椹、桑叶、桑黄、桑白皮等,集合桑资源的高值化综合利用对桑产业的可持续发展具有重要意义。该文介绍了近年来研究较多的桑资源及其含有的生物活性物质如多糖、多酚、生物碱、萜类、蛋白质和多肽等,并对桑资源生物活性物质在食品领域的应用进行了介绍。本综述旨在为桑资源的深加工利用及相关功能性食品的研发提供借鉴与参考,助推桑产业可持续发展。

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2023年, 第49卷, 第23期　刊出日期：2023-12-15

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