食品与发酵工业

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李沁, 李海铭, 陆信曜, 宗红, 诸葛斌

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031212

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通过基因组精简可获得代谢背景降低、更适用于工业生物技术的底盘细胞。产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)是具有优良抗逆性能的工业菌株,对其基因组进行精简以获得更优的底盘化细胞。以CRISPR/Cas9为工具进行C.glycerinogenes基因组非必需DNA大片段删除,实现了25、50 kb片段的敲除,并研究了缺失菌的耐受性和发酵特性。结果显示,片段删除菌株的胁迫耐受能力无明显改变,30 ℃下Δ7.8 kb菌生物量降低20%,42 ℃下Δ7.8 kb、Δ25 kb菌的生物量下降20%。而在发酵过程中各缺失菌均表现出生物量降低20%,其中Δ7.8 kb菌株表现出了发酵初生物量提高了14%、单位菌体甘油产量提高了22%,还原力相关基因G6PD、6PGDH分别上调10倍和29倍,NADPH/NADP⁺值提高了100%。结果表明,上述非必需DNA大片段删除对C.glycerinogenes耐受特性无明显影响,而会导致生物量降低和单位菌体甘油产量提高,缺失菌株可能因基因表达水平的差异而与野生菌株在性状上产生区别。该研究是对CRISPR/Cas9系统在C.glycerinogenes中的潜力挖掘,有助于推进该非模式工业菌株底盘化进程和应用。

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基于LC-MS/MS和比较基因组学技术解析海洋源解淀粉芽孢杆菌CMT-9产抗菌脂肽的分子机理

花梅芳, 李东迅, 邓旗, 孙力军, 钟赛意, 廖建萌

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031795

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为探究海洋源解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)CMT-9产抗菌脂肽的分子机理。采用高效液相色谱串联质谱(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术检测CMT-9发酵液的主要组分,结合Illumina高通量测序解析CMT-9的全基因组信息,并将其与B.velezensis CMT-6、B.amyloliquefaciens DSM7^T、B.velezensis FZB42和B.subtilis 168中脂肽合成相关的代谢通路和关键基因进行比较分析。结果表明,CMT-9的发酵液含有表面活性素、伊枯草菌素、芬荠素3种脂肽。全基因组测序分析发现,CMT-9菌株染色体的基因组全长为3 928 149 bp,G+C含量为43.39%,tRNA数量为83,rRNA为9。通过GO、KEGG、COG数据库比对,其差异基因主要富集在碳水化合物代谢和氨基酸代谢等合成脂肽的相关通路;脂肽谱相近的菌株CMT-9、CMT-6、FZB42在基因组组分、G+C含量、共线性、同源性和共有基因中均表现出高度的一致性。该研究通过LC-MS/MS和比较基因组学技术联用解析芽孢杆菌脂肽谱的差异及其分子机理,以期为脂肽高产菌株的筛选及基因库的构建提供理论基础。

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大肠杆菌羊毛甾醇合成途径的构建与优化

胡苗苗, 陆震鸣, 罗志珊, 李心阳, 徐国强, 李会, 史劲松, 许正宏

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 16-21. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031643

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三萜类化合物是一类具有高附加值的次生代谢产物,羊毛甾醇是其生物合成的重要骨架化合物。为了在大肠杆菌中构建羊毛甾醇合成途径,将酵母来源的鲨烯合酶,荚膜甲基球菌来源的鲨烯环氧酶和氧化鲨烯环化酶分别克隆到载体pET28a(+)和pCDF-DUET-1中,共转入大肠杆菌BL21(DE3)底盘细胞,获得了羊毛甾醇生产菌株BT-tSSE-DXOSC。通过过表达甲基赤藓糖醇磷酸(2-C-methyl-D-erythrito-4-phosphate,MEP)途径关键酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶和法尼基焦磷酸合酶,增加了前体供应,使羊毛甾醇产量达2.39 mg/L,较优化前提高了2.1倍。通过发酵条件优化,确定了最优pH为7.5,诱导剂IPTG浓度0.5 mmol/L,诱导温度30 ℃,获得羊毛甾醇产量为5.12 mg/L,较初始条件提高了1.1倍。该研究首次构建了产羊毛甾醇的大肠杆菌工程菌株,为以羊毛甾醇为中间体的三萜类物质生物合成及相关代谢途径的研究搭建了平台。

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萎缩芽孢杆菌Rk1壳聚糖酶高效制备及特性表征

王建荣, 祝木金, 王平, 陈微, 余思, 钟斌

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 22-30. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031920

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壳聚糖酶在壳寡糖酶法制备过程中发挥重要作用,高效制备壳聚糖酶为其产业化应用奠定基础。采用同源克隆获得萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)Rk1壳聚糖酶基因(bacsn46)。将密码子优化和分子伴侣蛋白共表达进行结合,实现萎缩芽孢杆菌壳聚糖酶(BaCsn46)高效表达。通过表征分析获得重组BaCsn46酶学特性。bacsn46基因全长825个碱基,编码274个氨基酸,其中前32个氨基酸为信号肽序列。在7 L发酵罐条件下,重组菌最高发酵酶活力和总蛋白质量浓度分别达到7 356 U/mL和5.95 g/L。重组BaCsn46最适反应温度和pH分别是60 ℃和6.0,金属离子Mg²⁺和Mn²⁺对重组BaCsn46具有激活作用,重组BaCsn46最小和最适水解底物分别是壳四糖和95%脱乙酰度胶体壳聚糖。此外重组BaCsn46能够高效水解不同浓度胶体壳聚糖,制备不同聚合度壳寡糖。

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植物乳杆菌C010产细菌素的分离纯化及理化稳定性分析

张漫敏, 曾祥益, 方利敏, 徐静宇, 程新, 姚明印, 黄林

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 31-37. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031575

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为从植物乳杆菌C010 (Lactobacillus plantarum C010)发酵液中分离提纯出细菌素,实验采用硫酸铵沉淀、有机试剂萃取、pH吸附解析3种方法对L.plantarum C010发酵液进行粗步提取,通过Sephadex G-25、Sephadex LH-20凝胶层析结合半制备液相色谱法分离出单一抑菌活性组分物质,并对其结构及理化稳定性进行分析。结果表明,L.plantarum C010发酵液的3种粗提方法中,有机试剂萃取显著优于硫酸铵盐析和吸附解析(P<0.05);再经凝胶层析和半制备液相色谱分离得到单一组分抑菌活性物质,经EI质谱(electron ionization, EI)和核磁共振图谱分析,该活性物质分子质量为260.116 1 Da的环(L-苯丙氨酰-反式-4-羟基-L-脯氨酸)二肽,为首次从乳酸菌中分离提取到的细菌素(命名为Plantarum C010)。进一步理化稳定性分析,该细菌素对多类蛋白酶耐受性强,耐热性强、耐强酸,但pH>5.0时,对韩国假单胞菌PS1和梭状芽胞杆菌J4抑菌活性显著下降(P<0.05)甚至失活。该结果为L.plantarum C010所产细菌素的提纯及应用开发提供数据基础。

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乙醛脱氢酶高产菌株的筛选及其酶学性质

汪冉, 彭政, 张娟

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 38-45. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031626

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乙醛广泛存在于食品和环境中,具有高毒性、诱变性和致癌性,对人类健康有很大的危害。乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)能催化多种脂肪族和芳香族的醛类转化为相应的酸,以此降低醛类物质特别是乙醛对人体的危害。以葡萄为材料,通过双硫仑抗性筛选结合酶活性测定获得1株高产ALDH的菌株,并研究了该菌株产的ALDH乙醛降解能力及酶学性质。利用形态学特征及ITS rRNA基因序列的测定与分析对其种属进行鉴定。根据NADH在340 nm的吸光值变化量计算出ALDH活性,并通过顶空气相色谱测定其乙醛降解能力。鉴定菌株为热带假丝酵母,命名为Candida tropicalis LBBE-W1。采用超声波破碎法提取菌株LBBE-W1的粗酶液,随后分离纯化得到乙醛脱氢酶(Candida tropicalis acetaldehyde dehydrogenase,CTALDH),比酶活力为181.17 U/mg。CTALDH的最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为8.0~9.0,在30~60 ℃和pH 5.0~9.0下处理2 h显示较好的稳定性。Na⁺、K⁺、Ba²⁺金属离子对CTALDH的活性具有明显促进作用;Ni²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺对CTALDH具有较强的抑制作用。CTALDH的底物特异性研究表明,乙醛是其最适底物。CTALDH在2 h内对乙醛的降解率达到95.12%。通过研究获得了1株C. tropicalis LBBE-W1菌株,其产生的ALDH具有较高活性、稳定性和乙醛降解能力,为食品和环境中的乙醛降解提供了可能。

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降胆固醇乳酸菌的筛选鉴定及其性能研究

杨晴, 王荣春, 孙玥, 刘小琳, 李启明, 马莺

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 46-52. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032137

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为筛选出具有高胆固醇清除能力且益生特性优良的可食用乳酸菌。该研究从青海收集的100多份自然发酵牦牛乳中初步筛选出乳酸菌200株,采用胆固醇氧化酶法测定菌株的胆固醇体外清除能力,有6株菌株的胆固醇清除率高于70%,采用16S rDNA基因序列分析对这6株菌进行鉴定,筛选出5株可食用乳酸菌,评价这5株乳酸菌的菌株生长能力、耐酸耐胆盐能力、抗生素敏感性及细胞表面疏水性。最终筛选得到一株发酵乳杆菌LF-HF04,其胆固醇清除率为74.21%,在MRS培养基中达到对数期1 h和稳定期7.5 h,在乳基中11.5 h达到发酵终点70 °T,在正常胃液酸度和肠道胆盐浓度时菌株存活率分别为(61.15±1.49)%和(53.00±1.14)%,疏水性较强(30.37%),并对6类常用抗生素敏感。发酵乳杆菌LF-HF04为适用于功能性乳制品开发的潜在菌株,可进一步探究其功能特性。

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餐厨垃圾发酵产乳酸菌种的筛选、鉴定及应用

余培斌, 吴殿辉, 蔡国林, 陆健

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 53-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031677

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从餐厨垃圾有机肥样品中筛选能够发酵餐厨垃圾产乳酸的菌株。经过平板分离纯化、形态观察及生理生化鉴定,获得了6株形态各异的单菌株。通过比较各菌株对温度、盐度和酸碱度的耐受性,最终确定M4、M5和M6为潜力菌株。经过分子生物学鉴定,确定菌株M4、M5和M6分别为乳酸片球菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌。将这3株菌株等比例制成复合菌剂作为菌种与枯草芽孢杆菌混合接种用于餐厨垃圾乳酸发酵实验,发现该复合菌剂能明显提高乳酸产量(约63.6%),且缩短发酵时间(约1/3)。该复合菌剂可用于餐厨垃圾处理工业,具有良好的应用前景和经济价值。

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高耐性库德里阿兹威氏毕赤酵母的筛选及应用

林良才, 白茹, 高滢, 慕济锗, 卢君, 李长文, 张翠英

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 60-67. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031854

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白酒发酵过程中功能菌群的耐受性能决定了基酒的产量和品质。为了解决糟醅酸度提高造成的减产降质的实际生产问题,该研究在高温、高酸双胁迫条件下从酱香型白酒酒醅中筛选获得11株具有高耐性的库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),并利用玉米浓醪进行模拟白酒发酵,分析这些菌株的发酵能力和风味物质合成能力。其中,菌株XDNZ_PK05可耐受45 ℃高温、5 g/L乙酸、70 g/L乳酸和14%(体积分数)乙醇,且具有高产酯低产高级醇的代谢特性,故将其作为强化菌株,应用于酱香型白酒实际生产中。结果显示,强化菌剂的使用可以提高原料利用率20%,提升乙醇产量13%,同时降低正丙醇含量53%,且其他风味物质无显著差异。该研究为传统发酵食品人工可控发酵技术的创制提供了菌种资源和理论支撑。

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卧式滚筒固态醋发酵反应器生料制醋过程中理化指标的分析

孙浩, 郭蕾, 宋来生, 洪厚胜, 郭会明

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 68-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031605

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为了探究生物反应器应用于食醋发酵过程品质变化规律,该研究对比新开发的18 m³卧式滚筒固态醋发酵反应器和传统发酵池进行生料制醋发酵过程中,温度、氧含量、pH、总酸、乙醇浓度、还原糖、氨基酸、最终产率等理化指标的变化规律和差异。反应器生料制醋能提高总酸含量,发酵结束后,总酸质量浓度由59.8、61.8 g/L提高到67.4、68.2 g/L;乙醇转化速率加快,醋酸发酵周期由28、30 d缩短至20、22 d;且生料制醋提高了淀粉利用率,还原糖质量浓度由28.6、28.9 g/L上升为33.6、35.8 g/L;O₂体积分数由4%~7%上升到11%~15%,表明反应器内O₂更充足,利于加快发酵产酸速率;反应器能控制醋醅温度保持在36~39 ℃,低于发酵池,更利于醋酸菌生长;发酵结束,醋液氨基酸含量基本一致,无明显降低;产率由11.08和11.42提高到13.01和13.34。结果表明,卧式滚筒固态醋发酵反应器生料制醋效率优于传统发酵池,具有工业化应用前景。

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高通量测序结合传统微生物培养研究酱醪中微生物多样性及群落变化

伍亚龙, 杨恺, 史莓梅, 吕鹏军, 汪冬冬, 李龙, 唐垚, 张其圣

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 75-82. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031469

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为了探究不同发酵时期酱醪中微生物群落结构及其动态变化,采用传统可培养和Illumina MiSeq高通量测序技术相结合的方法,研究0~6个月酱醪中的微生物群落多样性和动态变化。结果显示,酱醪发酵整个阶段细菌群落厚壁菌门(Firmicutes)占94.04%,为优势菌门。四联球菌属(Tetragenococcus)和魏斯氏菌属(Weissella)分别占41.55%和25.84%,为优势菌属。发酵前期非嗜盐乳酸菌含量最高,活菌数达到10⁸ CFU/mL,发酵中期乳酸菌种类和数量逐渐减少,发酵后期以嗜盐乳酸菌为主导。真菌群落主要以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,占99.83%;Starmerella、Candida和Aspergillus为优势真菌属,该研究首次发现Starmerella在酱醪发酵过程中作为主要真菌属。研究表明,酱醪发酵主要参与的微生物是米曲霉、酵母菌和乳酸菌,其中米曲霉仅存在于发酵前期,发酵中期主要以乳酸菌为主要菌属,发酵后期以嗜盐乳酸菌和酵母菌为主。探究酱油酿造中微生物的变化规律,有利于指导人工添加乳酸菌和酵母菌来提高国内酱油的风味和品质。

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机制与人工大曲曲块部位间微生物群落结构差异及其关键影响因素

杜向军, 明红梅, 马浩, 江东材, 朱和琴, 陈园, 胥佳

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 83-91. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031775

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为了探究机制大曲和人工大曲不同部位微生物群落结构的差异及其影响因素,该研究以成品机制大曲和人工大曲为研究对象,通过测定2种曲块各部位理化生化指标,并使用高通量测序技术研究各部位微生物群落多样性,最后通过冗余分析法分析了2种大曲核心微生物与理化生化指标的相关性。结果表明,机制大曲和人工大曲各部位的理化生化指标的变化规律基本一致。2种大曲曲块不同部位的真菌构成均具有一定的差异性;同样,机制大曲不同部位的细菌构成也具有较大差异,而人工大曲不同部位的细菌构成却具有较高的相似性。2种大曲中的主要差异微生物为曲霉属、地霉菌属、复膜孢酵母属、双足囊菌属、高温放线菌属和葡萄球菌属。2种大曲的核心微生物中嗜热真菌属、高温放线菌属主要分布在2种大曲的坯心和包心,而芽孢杆菌属、伊萨酵母属、威克汉姆酵母属主要分布在2种大曲的表层和中层。冗余分析结果表明,水分、酸度、还原糖和氨基酸态氮是影响2种大曲微生物的主要环境因子,芽孢杆菌属、根毛霉属、丝孢酵母属、复膜孢酵母属、假丝酵母属和伊萨酵母属是主要影响大曲糖化力、液化力和酒化力的微生物。

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利口葡萄酒混浊物结构及其蛋白组分鉴定分析

李雯, 陈彦雄, 赵圆圆, 李蔚, 张珍, 杜建明, 张生祥, 王丽

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 92-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031538

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为探究利口葡萄酒贮藏期混浊物的形成原因,以白葡萄品种为原料酿制利口葡萄酒,通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)进行利口葡萄酒混浊物形貌和结构分析,并采用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)对混浊物蛋白进行鉴定。结果表明,利口葡萄酒混浊物由无数不规则、边缘光滑的小颗粒(非晶态)堆积组成,FT-IR显示混浊物中可能含有蛋白质和酚类物质,由化学方法检测出混浊物中蛋白含量为(114.70±0.51) mg/g,显著高于总酚和总糖含量(P<0.05);经LC-MS/MS鉴定发现,混浊物中几丁质酶、类甜蛋白和非特异性脂质转移蛋白的含量分别占蛋白总量的6.10%、5.06%、0.11%,3类蛋白是利口葡萄酒中的病程相关蛋白,可能是造成利口葡萄酒混浊的主要蛋白。该研究可为探究利口葡萄酒混浊机理和解决利口酒混浊问题提供理论参考。

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无花果酒陈酿期品质变化规律

何琼, 郑彦伯, 姜钰虹, 陈安均

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 98-104. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030934

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陈酿可以改善果酒风味,促使酒体稳定。该文以无花果酒为研究对象,探究陈酿期品质变化规律,实验研究了不同陈酿时间的无花果酒高级醇、有机酸、挥发性风味物质、电化学指标和感官得分变化规律。陈酿9个月时,无花果酒的高级醇含量为363.49 mg/L,较未陈酿下降了43.37%,能赋予果酒积极的醇类风味;无花果酒的有机酸含量为4 193.78 mg/L,较未陈酿下降了12.14%,赋予无花果酒爽口、协调的口感;陈酿9个月时酒样中赋予无花果酒花香、甜香、果香等风味的辛酸乙酯、大马士酮、香茅醇、己酸乙酯和乙酸异戊酯等物质含量都较未陈酿时有所上升。另外,根据Kramer感官顺位评定的结果,陈酿8个月和9个月时的无花果酒感官风味优于未陈酿的酒样。与未陈酿比起来,陈酿9个月时pH值较小(3.76);电导率值较大(1 747 μs/cm);溶解氧值较小(3.59 mg/L);氧化还原电位值较小(192.1 mV),陈酿期中第9个月时的无花果酒酒体稳定性优于未陈酿的酒样。陈酿9个月时无花果酒的风味、口感和酒体稳定性都优于未陈酿酒样。该研究为进一步探索无花果酒陈酿品质提供一定的理论参考。

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酸凝奶豆腐产品开发及其品质评价

高磊, 王超, 高岩松, 杨舸, 赵子健, 赵玉娟, 牛春华, 李盛钰

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 105-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031356

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为缩短传统奶豆腐的生产时间,提升产品品质,在传统奶豆腐制作工艺基础上,改良了发酵产酸的凝乳方式,采用酸凝或乳酸菌发酵代替自然发酵凝乳,开发了酸凝或乳酸菌奶豆腐,并对其凝块中微生物多样性及其理化指标、质构特性、流变学特性、游离氨基酸含量和感官特性等进行了综合评价。结果表明,与传统奶豆腐相比,经酸凝或乳酸菌发酵生产的奶豆腐凝乳时间短,凝乳充分;产品脂肪含量和pH值较高,游离氨基酸含量丰富,并以苯丙氨酸、谷氨酸、丙氨酸含量居高,口感细腻,酸度适中。而且,酸凝奶豆腐凝块中的优势菌群更为丰富;硬度和胶着度低,更易咀嚼;受热后,融化性和流淌性好,更易拉丝。综合分析结果显示,酸凝奶豆腐的生产工艺简单,口感、风味等显著优于传统奶豆腐和乳酸菌奶豆腐,可作为新型奶豆腐在牧区进行推广应用,有利于促进牧民增收。

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虾酱中益生菌的筛选及虾肉蛋白发酵饮品的制备与优化

杨小涵, 秦济昆, 操俊, 李月婵, 罗学刚

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 112-117. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030980

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虾肉是营养均衡的高蛋白质食物来源之一,但其嘌呤含量较高,筛选1株嘌呤代谢强的益生菌制成发酵饮品,将减少高嘌呤带来的隐患,同时兼有虾肉的丰富营养及益生菌肠道微生态健康调节功效的优点。该文从虾酱中筛选获得了1株凝结芽孢杆菌,并命名为Bacillus coagulans GH1-1(菌种保藏编号:CGMCC No.24236)。分析显示,该菌株具有较强的抗逆性及肠道存活能力,生长性能良好,培养16 h左右进入稳定期,且嘌呤代谢能力达86.75%。经单因素及正交试验,确定该菌株虾肉发酵饮品最优工艺为:粉碎、无水乙醇脱脂2次、木瓜蛋白酶酶解、活性炭脱腥脱臭后,与柠檬汁进行复配,以3%的接种量,在37 ℃发酵12 h,再加入1 g/L的甜菊糖苷进行调配,最终得到一款口味酸甜的虾蛋白发酵饮品。该饮品中蛋白质含量达到2.44 g/100 mL,DPPH清除率为80.03%,对黄嘌呤氧化酶的抑制率为66.67%,提示其具有较好的抗氧化及预防高尿酸血症的作用。该研究为虾肉深加工开发提供了一种新的选择,有利于促进虾产业的多元化创新发展。

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酵母浸出物对嗜酸乳杆菌菌体形态及冻干存活率的影响

伍业旭, 熊昌武, 朱亚军, 覃先武

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 118-124. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031381

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为分析酵母浸出物中对嗜酸乳杆菌形态及冻干存活率产生重要影响的关键营养组分,采用不同酵母浸出物的营养组分与应用关联分析和单因素试验验证了酵母浸出物中不同营养组分对嗜酸乳杆菌形态的影响。研究结果表明,同等培养条件下,酵母浸出物中的蛋白类物质对嗜酸乳杆菌菌体形态无显著影响,其所含有的核酸类物质对嗜酸乳杆菌的菌体形态有着重要影响,酵母浸出物含有的肌苷酸、尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸及相关RNA水解物有助于嗜酸乳杆菌的菌体分裂和菌体长度缩短,进而提升嗜酸乳酸菌冻干存活率。研究结果的应用有助于嗜酸乳杆菌工业化生产的精准调控和生产效率提升。

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高通量微流控阵列芯片设计及制备植物乳杆菌微胶囊的研究

朱佐银, 彭湉, 周新丽

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 125-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032205

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植物乳杆菌微胶囊可以增加菌体对不利条件的抵抗力,从而减少其活性损失。传统方法制备的微胶囊存在粒径分布不均匀、形状不规则等问题,而微流控技术可以精确控制微胶囊的大小,可通过高度阵列化的微通道来提高微囊化产量。该文设计了集成多个微流体液滴生成器的阵列芯片,以液滴直径大小、变异系数及液滴生成频率为评价指标,比较了2种流体分布层结构以及2种液滴生成器模式对液滴生成的影响。结果表明,树状分布的微通道间压力较平衡,更能实现流体的均匀输送;圆形阵列更有利于单分散液滴的形成。选择树状分布的圆形阵列芯片应用于植物乳杆菌的包埋,当流速比值为15时,液滴生成频率为20.3 Hz,包埋率为96.4%,实现了植物乳杆菌的高效率封装和受控释放。该研究为高通量制备益生菌微胶囊提供了新思路。

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基于图像计数酿酒酵母的统计分析

李雪松, 陈翔宇, 李蒙蒙, 徐娟, 林丽军, 陆利霞, 崔晓文, 熊晓辉

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 131-138. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031670

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图像计数可快速定量微生物的活细胞浓度,但对其统计参数及定量结果的可靠性研究较少。该研究以酿酒酵母为材料,研究了自行设计的微型计数板图像计数方法中异常数、中位数、平均数、图像间菌体数量的相对标准偏差等统计量与计数图像数量的关系,比较了图像计数和GB 4789.15—2016平板计数定量的相对标准不确定度,以及结果的差异性和相关性等。结果表明,酿酒酵母10⁵~10⁷ CFU/mL时,图像计数可使用中位数、平均数统计活菌数量;10⁵ CFU/mL时需计数50个图像,10⁶~10⁷ CFU/mL时计数13个图像可准确获得酿酒酵母浓度。图像计数的相对标准不确定度(0.022~0.100)小于平板计数法(0.099)。在10⁵~10⁷ CFU/mL时,图像计数与平板计数对酿酒酵母定量的结果一致。

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热诱导大豆分离蛋白聚集对谷氨酰胺转氨酶交联乳液凝胶性质的影响

孟少华, 马相杰, 赵建生, 卜晓彤, 李鑫, 袁静瑶, 杨钰菲, 邹神中, 傅礼玮, 曾茂茂, 陈洁

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 139-145. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031992

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大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)基乳液凝胶在食品工业中应用广泛。在商品化SPI生产过程中,不可避免会发生一定程度的热变性和聚集,对谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)交联蛋白产生影响。为探究不同热变性程度的SPI对TGase诱导SPI乳液凝胶的影响,制备了不同热处理温度的SPI,研究其乳化性、凝胶强度、持水/油性、凝胶形态,以及SPI浓度、油浓度对SPI乳液凝胶性质的影响。结果表明:随着热处理温度的增加,SPI稳定乳液的乳化活性和乳化稳定性呈显著增加趋势。95 ℃热处理显著增强了乳液凝胶的凝胶性能,其凝胶硬度是天然蛋白乳液凝胶的2.2倍。对于95 ℃热处理的SPI乳液凝胶,随着蛋白浓度或油浓度的增大,凝胶强度显著增加,气孔逐渐增大;所有样品均具有优异的持水性和持油性。SPI在经过热变性(95 ℃)处理后有利于经TGase诱导形成SPI乳液凝胶。

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黄刺多糖工艺优化及其对过氧化氢损伤的胰岛β细胞的保护作用

邓永蓉, 韩丽娟, 岳庆明, 漆莹, 马娜娜, 赵玉欣

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 146-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033345

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为研究黄刺粗多糖(Berberi dasystachya polysaccharides,BDPs)对H₂O₂诱导的RIN-m5F细胞氧化损伤的保护作用,以黄刺浆果为原料,通过单因素试验和响应面Box-Behnken设计实验优化超声波辅助酶解提取黄刺果实多糖的工艺。采用高效体积排阻色谱、离子色谱、扫描电镜及刚果红实验对BDPs理化性质进行分析,以H₂O₂诱导RIN-m5F细胞建立氧化应激损伤模型,通过CCK-8法测定细胞存活率,DCFH-DA探针法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、比色法测定细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量探讨BDPs对氧化损伤细胞的保护作用。结果表明,当加酶量为1.25%(质量分数),酶解时间57 min,酶解温度45 ℃,超声波功率164 W时,黄刺多糖提取得率为(3.478±0.075)%,与预测值3.451%相近。此外,BDPs的重均分子质量为10.2 kDa,主要由岩藻糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸以及葡萄糖醛酸组成(摩尔比为1∶42.2∶32.6∶11.8∶4.4∶56.1∶5.1∶1.8)。刚果红实验结果表明,BDPs具有三螺旋结构。细胞实验结果表明,H₂O₂能够导致RIN-m5F细胞的氧化损伤,与模型组相比,经0.062 5~0.5 mg/mL的BDPs干预后的细胞存活率增加(P<0.05),ROS、MDA水平呈下降趋势。BDPs能够提高细胞SOD、CAT活性,并且呈一定量效关系。综上所述,BDPs在一定剂量范围内可以提高细胞存活率,对H₂O₂诱导的氧化损伤具有保护作用,研究结果可为黄刺多糖功能研究提供参考。

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青梅酚类物质在体外模拟消化过程中生物接受率和抗氧化活性的变化

杨瑞丽, 郭卓钊, 施奕乔, 郭美媛, 黄苇

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 157-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031306

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该研究采用UPLC-MS/MS和INFOGEST 2.0体外静态模拟胃肠道消化模型,分析青梅在消化过程中酚类物质释放量和抗氧化活性的变化,以期探究青梅多酚的消化情况。结果表明,在青梅中共鉴定出10种单体物质,包括7种酚酸和3种黄酮。其中,新绿原酸、表儿茶素、异阿魏酸和p-香豆酸是青梅多酚的主要单体物质。青梅多酚含量为(10.72±0.23)mg GAE/g DW,ABTS和DPPH抗氧化值分别为(16.03±1.00)和(14.65±1.40)mg TE/g DW。青梅多酚的生物可接受率为9.33%。其中,对羟基苯甲酸的生物可接受率(63.20%)最高,其次为芦丁(21.93%)和p-香豆酸(8.14%)。青梅总酚含量、单体酚含量和抗氧化值在体外消化过程中均出现显著下降(P＜0.05)。此外,ABTS和DPPH抗氧化值与总酚含量存在显著正相关。其中,原花青素B1、p-香豆酸、阿魏酸和芦丁等单体物质可能是青梅抗氧化能力的主要有效物质。

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酪蛋白胶束对原花青素稳定性的影响

王楠, 杨敏, 郑杰, 秦娟娟

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 164-174. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029537

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以酪蛋白胶束(micellar casein,MC)为基质,原花青素(proanthocyanidin,PCs)为配体,制备PCs-MC复合物,采用紫外-可见光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等手段表征复合物结构,研究不同温度(4、37、50、65 ℃)、不同金属离子(Fe³⁺、Zn²⁺)、不同H₂O₂含量(0.006%、0.024%,体积分数)和超声处理下MC对PCs稳定性的影响。结果显示,PCs对MC有荧光猝灭作用,二者以疏水作用形成复合物。MC提高了PCs在37、50、65 ℃处理下的保留率,改善了其在H₂O₂存在下的稳定性。然而,在4 ℃贮藏时,MC促进了PCs的降解,且当Fe³⁺和Zn²⁺存在时,MC降低了PCs的稳定性。超声处理下,PCs-MC复合物中PCs保留率低于游离PCs。可见,MC有利于提升PCs热稳定性和氧化稳定性,但不利于改善其金属离子稳定性。

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基于蛋白质结构及相互作用的羊乳热凝聚物形成分析

薛海燕, 李晶莹, 赵娴慧, 贺宝元, 伊美霞, 宋宏新

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 175-181. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030009

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该文研究了鲜羊乳经过不同热杀菌处理后的聚集行为及蛋白质结构变化。随着处理温度的增加,羊乳酪蛋白胶束平均粒径从209.6 nm增大到289.2 nm,粒径分布峰宽变大,经121 ℃/4 s超高温处理后粒径增加显著,乳清蛋白发生变性,并在蛋白胶束表面聚集,使蛋白胶束增大。傅里叶红外光谱扫描结果显示,经热处理后羊乳的吸收峰均发生一定程度的红移,蛋白分子氢键发生断裂与重新缔合,通过酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带分析乳中蛋白的二级构象变化,发现无规则卷曲含量显著增高,疏水区域外翻,羊乳蛋白的空间结构发生变化。变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,β-乳球蛋白在酪蛋白与清蛋白结合中发挥重要作用。该研究探讨了不同热杀菌方式乳稳定性及蛋白结构的变化,以期为液态羊乳生产中热杀菌方式对蛋白质的影响提供理论参考。

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负载姜黄素的玉米多孔淀粉微球的优化制备、理化性质及释放研究

王华瑜, 沈朝璐, 袁玥, 武晓丽, 管婧, 艾方彬

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 182-188. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030292

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该文以玉米多孔淀粉为载体,采用蒸发溶剂法制备负载姜黄素的玉米多孔淀粉微球,优化姜黄素和玉米多孔淀粉的制备条件;采用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、比表面仪和差示扫描分析仪等表征手段对负载姜黄素的多孔淀粉微球进行了详细的理化性质分析;并对微球的释放情况进行了研究。结果表明,当姜黄素与多孔淀粉质量比为1∶2.50时,制备的微球其载药量为(35.22±0.46)%、包封率为(90.70±0.12)%时,能显著提高姜黄素的体外释放速率。多种表征结果表明姜黄素被吸附进入到多孔淀粉的孔隙结构,在孔道内多呈无定型态或极细小的微晶态分布。姜黄素经吸附和负载,不仅提高了姜黄素的生物利用度,而且也为促进难溶性的姜黄素在食品领域的应用提供理论和实践依据。

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栀子黄色素的纯化、理化特性及稳定性评价

汤丽琴, 徐玉娟, 吴继军, 刘昊澄, 余元善, 林羡, 傅曼琴, 彭健, 温靖

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 189-196. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030125

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以脱壳栀子果实为原料,采用X-5大孔树脂分离制备栀子黄色素,测定了纯化前后栀子黄色素色价及抗氧化活性,并探讨了温度、光照、金属离子以及pH值对纯化前后栀子黄色素稳定性的影响。结果表明,在上样质量浓度为2.00 mg/mL、上样流速为1.50 mL/min、乙醇体积分数为80%、洗脱流速为3.00 mL/min条件下,栀子黄色素的色价由48.51增加到243.43,提高了4.07倍。DPPH自由基、铁离子还原、ABTS阳离子自由基抗氧化能力分别提高了12.77、6.73、21.66倍。此外,与纯化前栀子黄色素相比较,纯化后栀子黄色素具有更高的稳定性。纯化前后栀子黄色素对高温、紫外光、Fe³⁺、强酸强碱环境均呈现较差的稳定性。该研究可为栀子黄色素的开发与应用提供理论依据,对保健食品的研发具有重要意义。

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杨梅果汁蛋白粉稳定性及其花色苷生物利用率

孟梓怡, 罗子阳, 段翰英, 王超

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 197-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029444

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杨梅货架期短,富含花色苷,豌豆蛋白营养丰富不含致敏原。该研究以豌豆蛋白为壁材,经高压均质和喷雾干燥技术将杨梅果汁包埋加工成杨梅-蛋白粉固体饮料。通过扫描电镜、傅里叶红外分析(Fourier transform infrared spectrometry,FTIR)、热重分析(thermogravimetric analysis,TG)、粒度测定和电位分析对杨梅-蛋白粉的包埋特性、稳定性进行表征。同时利用体外模拟消化对杨梅-蛋白粉中花色苷的生物利用率进行分析。结果表明,杨梅-蛋白粉形貌圆润,与豌豆蛋白粉相比粒径更小且均匀。FTIR分析表明,制备杨梅-蛋白粉对豌豆蛋白的二级结构有一定的影响(α-螺旋下降1.22%,β-折叠下降1.98%,β-转角上升3.72%,无规则卷曲下降0.52%),TG分析表明杨梅-蛋白粉较好地保留了豌豆蛋白热稳定性。杨梅-蛋白粉饮料Zeta电位为-45 mV,显著高于豌豆蛋白(-18 mV),具有更高的稳定性。体外模拟消化结果表明,在胃液中消化30 min后,果肉、果汁和杨梅-蛋白粉中花色苷的生物利用率分别为91.23%、99.31%和74.98%,120 min后,杨梅-蛋白粉中花色苷生物利用率与果肉、果汁基本一致(65%~75%)。该研究为研发高附加值豌豆蛋白和杨梅产品及新型固体饮料提供理论依据和参考。

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混合浆果汁抗氧化能力及果汁杀菌方法的比较

王仪, 珺萌萌, 李雨浩, 贾国梁, 孙爱东

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 205-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030674

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以6种不同浆果为原料,对其鲜果汁的理化特性、酚类成分、抗氧化能力及挥发性香气进行研究,筛选出适合复合的浆果汁,同时探讨超高压和巴氏杀菌对蓝莓复合果汁杀菌效果和品质的影响。各种果汁总多酚、总黄酮和花青素含量分别为(150.02±1.47)~(486.90±1.64)mg GAE/100 mL、(43.85±1.17)~(157.45±1.76)mg RE/100 mL和(20.98±0.72)~(107.54±0.98)mg CGE/100 mL。DPPH自由基清除力为(0.66±0.01)~(2.06±0.01)mg/mL,ABTS阳离子自由基清除力为(0.88±0.02)~(4.24±0.01)mg/mL,铁还原抗氧化能力为(1.25±0.05)~(6.12±0.07)mg/mL。蓝莓汁与黑果腺肋花楸或蓝靛果汁混合后,感官评分和抗氧化能力随果汁浓度的增加有相似的变化,在90 ℃/1 min处理和400 MPa/0.5%壳聚糖处理均未检测到好氧细菌。研究表明,蓝靛果汁与其他5种浆果汁相比,酚类化合物的含量最高,抗氧化能力最强。

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外卖快餐用聚乙烯淋膜纸中增塑剂迁移行为研究

郎济凤, 宋海燕, 刘光发, 王立军

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 213-219. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031262

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针对外卖快餐用聚乙烯(polyethylene,PE)淋膜纸中2种主要增塑剂邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP),探究其在不同温度、微波功率、随机振动等级工况条件下通过包装材料向酸性食品模拟液的迁移行为,并研究其迁移规律。将PE淋膜纸迁移实验样品经超声萃取结合涡旋法进行前处理,利用GC-MS测定不同工况条件下2种增塑剂的迁移率并进行对比分析,将迁移率实验数据采用Crank模型进行计算拟合。结果表明,2种增塑剂的迁移率随着温度、微波功率和加速度水平的升高而增加,在该实验所选工况条件下,由微波功率、温度和随机振动水平导致2种增塑剂向酸性模拟物中的迁移率分别上升20%、10%和5%。温度和微波功率对PE淋膜纸中增塑剂DEP和DBP的影响规律均符合Crank模型,随着工况条件水平严苛程度的提高,扩散系数相应增大。基于Crank模型对随机振动等级条件的实验数据,新建了拟合效果良好的数学公式模型。

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两性离子表面温敏膜的制备及在多糖分离中的应用

陈锋, 冯思敏, 邵平

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 220-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030240

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膜分离法在多糖分离纯化中有着广阔的应用前景,为了提高分离效率,该文制备了兼具亲水表层和温度响应(膨胀收缩)双重抗污染特性的超滤膜。通过比较聚醚砜膜(polyethersulfone,PES),共混微凝胶改性得到的温敏膜(polyethersulfone-co-gel,PCG)以及进一步引入磺酸基团后得到的两性离子表层的温敏膜(sulfonated polyethersulfone-co-gel,SPG)在不同温度下的过滤性能,以评价各类膜的分离效率和抗污染能力。结果表明,30 ℃下SPG的水通量相对PES膜提升45.98%,多糖通量提升10.80%,40 ℃下SPG的水通量相对PES膜提升96.68%,多糖通量提升26.10%,说明SPG对膜通量有明显提升,提高了分离效率。经过水洗后,SPG的膜通量恢复到初始的80.41%,这是由于两性离子表层构建的水合层能阻碍污染物吸附。同时,降低多糖溶液温度到20 ℃,30 min后再恢复到50 ℃,膜通量也出现明显的恢复,约为初始通量的106.38%,借助SPG膜的温敏特性,在改变孔道内径的同时引起表面污染物的自然脱落,表现出优秀的抗污染能力。

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不同粒径对超微粉碎大麦全粉品质特性的影响

任晓婵, 张风雪, 常婧瑶, 马晓丽, 孔保华, 胡公社, 刘骞

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 227-233. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030140

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无壳大麦全粉是一种富含多种营养物质的谷物粉,但由于其口感和溶解性较差,因此利用率较低。超微粉碎能够通过减小粒径改善无壳大麦全粉的口感和溶解性,提高无壳大麦全粉的利用率。该研究以无壳大麦为原料,对其进行超微粉碎处理,探究不同粒径对无壳大麦全粉品质特性的影响。研究结果表明,随着大麦全粉粒径的降低,其水分、淀粉含量、溶解性、亮度值、白度值及糊化温度显著增加(P<0.05),而膨润力、吸油性、持水性、峰值黏度及回生值则显著降低(P<0.05)。微观结构结果表明,随着大麦全粉粒径降低,粉体颗粒呈现碎片化,大小逐渐趋于一致。同时,与常规粉碎的大麦全粉相比,超微粉碎大麦全粉的品质显著提升,扩大了其在食品加工中的应用范围。综上所述,超微粉碎后不同粒径大麦全粉的品质特性不同,并且粒径小于54 μm的大麦全粉品质特性最佳。

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铁棍山药超声强化热泵干燥的品质特性研究

薛扬, 刘恩宠, 耿鸣阳, 李梦, 孙雪, 董钟, 刘云宏

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 234-242. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030200

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为了探究铁棍山药超声强化热泵干燥的品质特性,对铁棍山药进行超声强化热泵干燥,研究干燥温度及超声功率对铁棍山药品质的影响,并结合权重分析确定最佳干燥条件。结果表明,干燥温度和超声功率对样品的脱水时间、微观结构、硬度值、复水比、ΔE值、多酚含量、多糖含量及IC₅₀值均有显著影响。在干燥温度65 ℃、超声功率60 W的条件下,样品的干燥时间最短(240 min)、硬度值最小(628.39 g),复水比最大(2.31 g/g),在干燥温度55 ℃、超声功率60 W的条件下,样品的多酚含量和多糖含量最大、ΔE值和IC₅₀值最小,分别为36.17 μg/g、137.47 μg/g、47.99和33.27 μg/mL。基于变异系数法的权重分析表明,在干燥温度55 ℃和超声功率60 W条件下所得铁棍山药样品的综合评分最高,表明上述条件即为铁棍山药超声强化热泵干燥最优参数。研究成果可为超声强化热泵干燥技术研发与应用提供参考。

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食用胶改善虾肉糜3D打印特性的研究

黄端颖, 潘燕墨, 刘阳, 曾惠蓝, 蓝伟, 苏静, 陈智轩, 刘雨杉, 刘书成, 孙钦秀

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 243-250. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031687

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为解决凡纳滨对虾虾肉糜3D打印过程中存在的断丝、出料不均匀、产品沉积塌陷等问题,添加不同添加量(0%、1%、2%和3%,均为质量分数,下同)的卡拉胶、魔芋胶、黄原胶、可得然胶(curdlan,CU)改善虾肉糜3D打印适应性,并考察了不同种类和添加量的食用胶对虾肉糜的流变特性、质构特性、水分分布特性以及持水性的影响。结果表明,添加2% CU的虾肉糜弹性模量(G′)、黏性模量(G″)、表观黏度、弹性、硬度、黏附性以及持水性都显著增加(P<0.05),虾肉糜能够顺利从喷嘴中挤出且能很好维持其结构和形状,打印精确性高达98.23%,打印稳定性高达96.54%,实现了最优的打印效果。研究结果对虾肉糜在食品3D打印领域的应用有一定的参考意义。

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亲水胶体对包心鱼丸冻融后理化品质及汤汁损失的影响

范丽欣, 阮东娜, 刘慈坤, 张佳妮, 陈旭, 夏文水, 许艳顺

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 251-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031615

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为解决包馅类鱼糜制品冻融后导致的汤汁损失、口感下降等品质劣变问题,研究不同亲水胶体添加量及其添加方式对包心鱼丸汤汁损失率、质构特性、微观结构等品质特性的影响。结果表明,以预乳化形式添加亲水胶体的包心鱼丸的汤汁损失率、质构、白度、微观结构等均优于以粉末形式直接添加组。随着卡拉胶、魔芋胶和可得然胶添加量的增加,包心鱼丸汤汁损失率呈先降低后增加的趋势。以预乳化形式添加0.3%(质量分数)魔芋胶和0.4%(质量分数)可得然胶的包心鱼丸汤汁损失率较低,外皮鱼糜凝胶中汤汁渗入程度较小,白度较大,同时能显著提高鱼糜凝胶硬度和咀嚼性(P<0.05),凝胶三维网络结构更加致密,孔洞较少且分布均匀。随着黄原胶添加量的增加,包心鱼丸汤汁损失率持续下降,但对鱼糜凝胶质构和白度没有明显改善作用。

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不同品种的辣椒对川味香肠品质特性的影响

王琴, 李洪军, 贺稚非, 王春幸, 廖林, 肖旭

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 259-267. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030283

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以四川二荆条(A组)、四川灯笼椒(B组)、重庆石柱红5号(C组)、河南内黄新一代(D组)和新疆辣椒(E组)为辅料生产的川味香肠为实验组,对照组(CK组)香肠不添加辣椒,通过测定川味香肠的水分含量、pH值、酸价、硫代巴比妥酸值、DPPH自由基及ABTS阳离子自由基清除率、色差、质构、感官评价和电子鼻分析来探究辣椒品种对川味香肠品质特性的影响。结果显示,6组川味香肠的pH值在5.85~6.20,与CK组相比,辣椒粉的添加可以增加香肠的水分含量、有效降低香肠脂肪氧化程度、增强香肠的自由基清除能力、改善其色泽与质构并增强风味,且不同品种的辣椒对川味香肠的品质影响存在显著差异。其中,E组与其他组相比,表现出良好的脂质氧化抑制及抗氧化效果,对香肠色泽、质构的改善效果较佳,感官评分结果最高。电子鼻分析结果表明,辣椒粉添加组香肠和CK组风味差异显著,且B、C组风味较接近,A、D、E组间风味差异较大。研究证明,新疆辣椒粉更适于作为川味香肠生产加工的优质辅料。

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基于综合品质预测模型的低钠盐猪肉熏煮香肠感官品质调控

刘昶, 孟高歌, 王晗, 抄玉超, 李苗云, 祝超智, 赵改名, 张秋会

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 268-274. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029694

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为研究L-精氨酸和KCl替代食盐对猪肉熏煮香肠品质的影响,设置分别以0%、30%、40%、50% KCl替代食盐,在每个替代量下又设计添加了L-精氨酸,添加量分别为0%、0.3%、0.6%、0.9%,多元分析保水性、色泽、质构、感官等指标及其相互关系,构建低钠盐猪肉熏煮香肠品质调控模型。结果表明,KCl替代钠盐条件下,L-精氨酸可以提高猪肉香肠的保水性,使猪肉香肠的红度显著降低(P<0.05),并对质构指标有显著影响(P<0.05),感官评价结果显示L-精氨酸可以改善KCl过量替代带来的苦涩味,提高了低盐猪肉香肠的口感、风味和组织结构,但相对减弱了色泽。保水性和明度、黄度、弹性之间存在显著性相关(P<0.05);明度和黄度之间存在显著性相关(P<0.05);多数质构指标之间存在极显著相关(P<0.01)。综合评价下,30%的KCl替代量和0.3%~0.6%的L-精氨酸添加量是低钠盐猪肉熏煮香肠品质较好的区间。根据主成分分析的结果,建立出低盐猪肉香肠综合品质评价模型:Y₄=0.401Y₁+0.243Y₂+0.131Y₃,并通过感官评价得分对模型进行了验证。

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微环境气调对蟠桃冷藏和常温货架品质和生理变化的影响

张鹏, 李欣悦, 贾晓昱, 薛友林, 李江阔

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 275-283. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029728

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为研究微环境气调对蟠桃冷藏和常温货架的保鲜效果,以北京平谷蟠桃为试材,装入微环境气调箱中,粘贴不同气调元件,分别记为mMAP1、mMAP2、mMAP3,以不粘贴气调元件记为对照组(CK),然后入冷库贮藏。蟠桃每10 d从冷库中取出,在此基础上进行3 d常温货架实验,测定箱体内气体含量、果实腐烂指数、风味指数、果肉褐变指数、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量、呼吸强度、乙烯生成速率和相对电导率。结果表明,冷藏期间,mMAP1组O₂变化范围为18.67%~19.93%,CO₂变化范围为1.40%~2.85%;mMAP2组O₂变化范围为16.35%~19.30%,CO₂变化范围为2.37%~4.45%;mMAP3组O₂变化范围为16.33%~17.33%,CO₂变化范围为4.12%~5.53%。在冷藏期和常温货架期内,腐烂指数和褐变指数呈上升趋势,CK组最先出现腐烂和褐变现象,且腐烂指数和褐变指数均为最高,mMAP3处理组感官品质最优;粘贴气调元件的处理组均有保鲜效果,与CK组相比,3个处理组均在不同程度上减少营养物质的消耗,使可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量处于较高水平,同时可抑制蟠桃的呼吸作用,降低乙烯生成速率,与mMAP1组和mMAP2组相比较,mMAP3处理组更能延缓果实衰老,减少果实营养物质损失,抑制果实的呼吸作用。通过SPSS分析,综合得分CK组＜mMAP1组＜mMAP2组＜mMAP3组。综上所述,mMAP3处理组保鲜效果最好。

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精准控温对阿克苏苹果采后生理品质的影响

李孟洁, 董成虎, 纪海鹏, 陈存坤, 于晋泽, 张娜, 梁丽雅

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 284-289. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029860

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为探讨精准控温对苹果贮藏特性及品质影响作用,该研究以阿克苏红富士苹果为研究对象,探究了(-2±0.5)、(0±0.5)、(2±0.5) ℃,3种贮藏温度对其采后生理品质的影响。结果表明,-2 ℃明显抑制了阿克苏苹果的呼吸强度,降低其呼吸高峰,维持了较高的可溶性固形物和可滴定酸含量,减缓了硬度的下降;贮藏温度的降低有利于提高过氧化物酶活性,减少自由基造成的伤害以及丙二醛的累积;-2 ℃贮藏条件下,阿克苏苹果多酚氧化酶活性被抑制,“糖心”消失减缓,维持了较高的糖心果率,保持了较好的品质。

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蛋白质组学非靶向性质谱分析结合化学计量学在牛肉掺假初筛中的应用

蒲科源, 丘嘉敏, 刘柏霖, 童永祺, 程子彬, 刘诚, 林艳, 吴坤明

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 290-295. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031690

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牛肉作为高价值食用肉类一直是肉制品造假的重灾区,构建一种高通量、快速、经济的牛肉鉴别方法势在必行。该研究在简单、快速地完成生、熟牛鸡鸭猪4种肉的蛋白质提取后,利用具有高通量、操作简便优势的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱,采集蛋白质质谱数据,共获得生肉的129个离子峰和熟肉的151个离子峰,经数据预处理后,采用随机森林算法筛选到11个能区分4种肉的特征蛋白质,再结合主成分分析数据降维与数据可视化的优势,构建牛肉掺假鉴别模型,最后通过完成对掺假牛肉样本的检测以验证模型。结果表明,4种肉均能通过该方法得到较好的区分,且生熟状态下的掺假牛肉均能得到鉴别,证明该方法能准确、简便地完成生熟牛肉掺假初筛的目标。

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基于特征脂肪酸变化对花生油掺伪快速鉴别方法研究

孙超仁, 王凤玲, 王玉玮, 王雪青, 黄璜

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 296-300. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031781

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该实验采用近红外光谱与气相色谱相结合,通过对特征脂肪酸的含量变化,开展快速鉴别花生油掺伪的研究。以花生油中掺入不同比例菜籽油、棉籽油及大豆油作为掺伪样品,气相色谱法测得掺伪油样棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和花生酸5种特征脂肪酸含量,使用近红外光谱测定其R—H基团在1 170、1 205、1 395、1 415 nm特征峰波长的变化,利用Unscrambler 10.4软件通过偏最小二乘判别法对脂肪酸含量与近红外光谱图峰位相拟合,建立一元回归线性方程。结果表明,掺伪花生油5种特征脂肪酸均有响应,棕榈酸对应的近红外光谱模型较好,校正集相关系数为0.997,校正均方根误差为0.014、交叉验证均方根误差为0.018。通过多种花生油进行验证,预测模型准确,对快速无损检测花生油具有重要意义。

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高效液相色谱法测定果蔬中松脂酸铜残留

王美然, 张琼尹, 陈博钰, 吴琼, 张新春, 韩丙军

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 301-305. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030912

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建立了基于高效液相色谱法-紫外检测器(high-performance liquid chromatography -ultraviolet detector,HPLC-UVD)检测松脂酸铜在火龙果、豇豆和杧果3种果蔬中的农药残留的分析方法。果蔬样品在加入盐酸衍生后,使用石油醚超声提取,提取液蒸干后使用乙腈定容,通过HPLC-UVD对样品进行定量测定,选择静电场轨道阱高分辨质谱仪对松脂酸铜转化为松脂酸进行确证分析。结果表明,松脂酸铜的相关系数R²为0.999 6,平均回收率在77%～108%,相对标准偏差均小于5%,线性关系良好,该方法的检出限为0.03 mg/kg,定量限为0.1 mg/kg。该方法简便、准确、快速,可满足果蔬中松脂酸铜残留检测灵敏度和准确度的要求,其他果蔬样品中的松脂酸铜残留也可参照该方法进行分析。

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湘派卤汁中10种真菌毒素液相色谱串联质谱法的建立与评价

艾道迎, 郑奕柔, 黄展锐, 赵良忠, 林丽丹, 周衡平, 周凯, 周劲松, 尹世鲜

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 306-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032719

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建立基于液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)测定湘派卤汁中10种真菌毒素的方法,并进行方法学验证及实际样品检测。样品中同步加入同位素内标经V(乙腈)∶V(水)∶V(乙酸)=84∶15∶1提取液超声波处理、离心提取后,取上清液和水稀释净化,甲醇-水溶液为流动相梯度洗脱,采用电喷雾正负离子的多反应离子监测模式,利用同位素内标定量法进行定性和定量分析。结果表明,10种真菌毒素在10~200 μg/L线性范围内线性关系良好(R²>0.998 5),检出限和定量限分别为0.1~13.0 μg/kg和0.3~40.0 μg/kg。10种真菌毒素的3个浓度水平加标回收率为78.6%~107.3%,相对标准偏差为2.2%~14.0%,符合方法学要求。该方法操作简便,回收率、灵敏度、检出限等均满足方法学要求,适用于卤汁中10种真菌毒素的测定。

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液相色谱-串联质谱法测定畜禽肉和鸡蛋中氨基酸含量

李智, 周灿, 费华熙, 王素利, 郑连姬

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 314-321. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031623

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建立了微波水解技术和液相色谱-串联质谱技术测定畜禽肉和鸡蛋中17种氨基酸含量的方法。以传统酸水解技术为对照,比较分析微波水解和高压水解技术的不同。以0.1%(体积分数)甲酸水溶液+10 mmol/L乙酸铵溶液和甲醇为流动相,梯度洗脱,串联质谱正离子模式进行监测,外标法定量。结果表明,与传统的氨基酸分析仪相比,微波水解-液相色谱-串联质谱技术法无需进行样品的衍生可直接测定,缩短了样品的检测时间。该检测方法的线性范围为5~375 μg/L,相关系数R²≥0.993,检出限为0.025~0.250 μg/kg,加标回收率为85%～96%,精密度为0.01%～0.71%。该方法缩短了蛋白质的水解时间,快速简便、灵敏度较高、数据准确可靠,可用于畜禽肉和鸡蛋中17种氨基酸的测定。

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白酒酿造原料与酒体品质关系的研究进展

牛姣, 沈毅, 张贵虎, 程伟, 李贺贺, 郑福平, 孙宝国

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 322-328. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031143

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白酒是中国著名的传统发酵蒸馏酒,它的生产存在于一个复杂的酿造体系中,其风格的形成受到诸多因素的影响,其中原料作为酿造生产的源头,它对白酒品质的影响至关重要。该文综述了浓香、酱香和清香型白酒生产酿造原料的概况,对原料中的淀粉、蛋白质、脂肪、单宁与酿造性能和白酒品质的关系进行了探讨,并对近些年来关于酿酒主要原料的蒸煮香气可能对白酒风味的贡献进行了阐述,解释了原料在白酒酿造中起到的重要作用,对未来研究酿造原料中各种组分的最佳比例在选育优质酿酒原料中的作用,以及探索原料的风味成分如何在发酵过程中通过一系列反应最终形成白酒的风味进行了展望。

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发酵食品中生物胺的形成、检测及其防控策略的研究进展

张立飞, 孙明浩, 华成黎, 杨钰川, 张明川, 陆紫菱, 潘欣, 李树波

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 329-339. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030365

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作为一类具有生物活性、含氮低分子质量有机碱性化合物,生物胺广泛存在于奶酪、酱油、鱼露等发酵食品中,但其摄入过量会引起呼吸困难、呕吐和发烧等过敏反应,已然成为影响食品品质和安全的重要因素。然而,在发酵食品加工过程中,由于微生物、化学和物理等条件的影响,导致生物胺的产生难以杜绝或抑制,进而引发严重的食品安全问题。因此,该文在详尽阐明发酵食品中生物胺的形成机制及其影响因素的基础上,重点阐述生物胺检测方法及其防控策略的最新研究进展,以期为发酵食品中生物胺的高效分析和有效控制提供理论基础。

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传统发酵食品中乳酸菌与酵母菌互作机制研究进展

廖一漠, 敖晓琳, 康海燕, 何甜, 杨林

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 340-346. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031620

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传统发酵食品历史悠久、风味独特并具有一定地域特色,深受当地居民喜爱,但在进一步推广中却面临产品质量不稳定、缺乏安全保障等问题。乳酸菌和酵母菌广泛存在于各类传统发酵食品中,并在发酵过程中起重要作用,因此,解析二者间的互作机制能为传统发酵食品发展提供理论支撑。目前已发现乳酸菌和酵母菌的互作机制可分为代谢产物互补、影响细胞生长、群体感应现象3大类。该文综述了乳酸菌与酵母菌混菌发酵两者间相互作用的研究方法及作用机制,以期为传统发酵食品工业化发展提供一定思路。

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内源性脂蛋白脂肪酶及其对牦牛乳风味劣变的影响机制研究进展

张金亮, 李义恒, 杨晓丽, 朱妍丽, 吴世芳, 钟丽雯, 张卫兵, 文鹏程

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 347-353. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031334

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牦牛乳中脂蛋白脂肪酶(lipoprtein lipase,LPL)水解甘油三脂所产生的游离脂肪酸会转化为更有效的挥发性化合物从而影响牦牛乳风味。该文对牦牛乳中的内源性LPL作用于乳脂肪而影响其风味的机制进行了综述,概述了牦牛乳中LPL的分离纯化方法、结构功能、酶活性的影响因素及牦牛乳体系中劣变风味物质的影响机制,以期对牦牛乳中脂肪酸影响风味机制的进一步探究提供理论依据。

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竹笋膳食纤维的提取、生理功能特性及其在食品中的应用

刘欣, 姜鹏飞, 傅宝尚, 杨晶琦, 祁立波, 尚珊

食品与发酵工业. 2023, 49(3): 354-362. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032611

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我国是世界上竹资源最丰富的国家,竹笋产量占据世界首位。竹笋具有高纤维、低脂肪和低蛋白的特点,竹笋中丰富的膳食纤维具有较高的营养价值和保健功能,是一种极具开发潜力的食品原料。该文总结了竹笋膳食纤维理化特性包括水合性质、吸附作用、阳离子交换作用等,及其作用机制和生理功能;对比了不同竹笋膳食纤维提取方法的优缺点;该文对竹笋膳食纤维在功能性食品中的应用和研究进行了全面概括,为进一步研究竹笋膳食纤维及产品开发提供参考依据。

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2023年, 第49卷, 第3期　刊出日期：2023-02-15

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