食品与发酵工业

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徐寒冰, 郁书怀

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031941

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双果糖酐水解酶(difructose anhydride Ⅲ hydrolase, DFA-Ⅲase)能将新型功能甜味剂双果糖酐转化为益生元菊二糖,然而DFA-Ⅲase酶活性较低,为了提高DFA-Ⅲase酶法合成菊二糖的能力,该研究对来源于Arthrobacter chlorophenolicus A6的双果糖酐水解酶AcDFA-Ⅲase进行分子改造。基于已有的AcDFA-Ⅲase的晶体结构,选择酶活性口袋上方loop区和活性口袋中的14个关键位点进行定点突变,得到17种DFA-Ⅲase突变体。利用96孔板作为高通量培养容器,结合DNS法快速测定酶活性,初筛得到一个酶活性提高的突变体D380A。用HPLC法测定分离纯化出的酶活性,验证结果表明其酶活性有显著提高,酶比活性是AcDFA-Ⅲase的162.3%。同源建模分析,380位天冬氨酸突变成丙氨酸后,loop环区域疏水性增强,保证了催化中心的疏水微环境,提高了酶的催化活性。该研究建立的高通量检测方法为DFA-Ⅲase的筛选以及菊二糖的大量生产奠定了基础。

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pH-DO组合调控策略提高小白链霉菌ε-聚赖氨酸的生物合成

吴梦萍, 王靓, 张建华, 张宏建, 陈旭升

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 9-17. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031500

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ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种主要由小白链霉菌生产的广谱性天然食品防腐剂,具有广泛的工业应用价值。该研究对ε-PL高产菌Streptomyces albulus WG-608在5 L罐发酵不同阶段的pH与溶解氧(dissolved oxygen,DO)进行了系统优化,并构建了一种新的pH-DO组合调控策略。该策略将发酵分为2个阶段:第一阶段DO被控制在40%,pH维持在4.0;第二阶段DO被控制在20%,pH维持在4.3。经240 h的补料-分批发酵,WG-608的ε-PL产量与平均比生产速率为(68.77±2.53) g/L和(2.33±0.08) d^-1,比对照策略分别提高了28.23%和12.02%。为进一步探究该策略提高WG-608 ε-PL产量的细胞生理代谢差异的原因,对不同时期细胞的关键酶活力、呼吸链活力和辅因子水平等进行了分析。结果表明,葡萄糖消耗、中心碳代谢途径、L-赖氨酸生物合成途径、呼吸链活性和胞内辅因子的增强是pH-DO组合调控策略增强ε-PL产量的原因。总之,pH-DO组合调控策略是一种通过增强碳代谢和能量代谢提高ε-PL产量的有效方法。该方法的建立为其他链霉菌发酵生产ε-PL提供了新的思路。

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原生质体融合结合基因编辑技术显著提高酿酒酵母2-苯乙醇产量

林路成, 徐志伟, 张建泽, 单玉栋, 肖峰, 徐浩, 李芩萍, 易蒲红, 汪琨, 朱廷恒

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 18-24. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031898

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酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)已用于生产天然2-苯乙醇(2-phenylethanol,2-PE),但其产量低,耐受性差。该研究筛选出3株具有不同优良性状的酿酒酵母菌株,其中菌株LSC-1的2-PE产量为3.41 g/L,菌株NGER对2-PE的耐受性达3.60 g/L,菌株S.C-1耐热性好并能在41 ℃下生长。以这3株菌为亲本,通过2轮原生质体融合获得融合子菌株RH2-16,对2-PE的耐受性提高了20%。以L-苯丙氨酸为底物,发酵转化36 h,2-PE产量达到4.31 g/L,与亲本菌株LSC-1和2-PE工业生产菌株CWY132相比,分别提高26.4%和38.1%。利用CRISPR/Cas9系统,在RH2-16中构建了含突变的Ras特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子CDC25(W1416C)菌株,2-PE的产量提高了8%。在RH2-16中过表达艾氏途径合成2-PE关键基因ARO8,ARO10和ADH2未能提高2-PE产量。研究为筛选合成2-PE等天然产物的新型酿酒酵母菌株及其育种提供了一种有效策略。

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黑曲霉脂肪酶Lip A的异源表达与酶学性质分析

王雅琪, 凡林林, 李文瑶, 李弘轩, 杜丽平, 王洪, 马立娟

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 25-31. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031865

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脂肪酶在油脂分解和脂质合成方面具有广泛应用,是一种很有前途的生物催化剂。该研究对来源于黑曲霉的脂肪酶Lip A进行了异源表达及催化特性研究。结果表明,该重组脂肪酶的最适温度为50 ℃,最适pH为8.0,并且在40~60 ℃和pH 5.0~8.0有较好的稳定性。该酶对有机试剂有较好的耐受性,金属离子Ca²⁺和Mg²⁺对脂肪酶水解活性有促进作用,Fe³⁺、Zn²⁺和Cu²⁺严重抑制该酶活性。反应动力学参数表明,对硝基苯酚乙酸酯是脂肪酶Lip A的最适底物,其反应K_m为(0.228±0.05) mmol/L,催化常数K_cat为(0.023±0.001) s^-1。生物信息学分析表明,脂肪酶Lip A是abH23同源家族Rhizomucor mihei脂肪酶中的一员。黑曲霉脂肪酶Lip A具有催化乳酸和乙醇生成乳酸乙酯特性,为其在酿造领域的应用奠定了基础。

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壳寡糖改善HepG2细胞胰岛素抵抗作用及机制研究

刘朋, 李恒, 龚劲松, 蒋敏, 许泓瑜, 许正宏, 史劲松

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 32-37. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032124

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壳寡糖(chitooligosaccharides, COS)是一种具有多种生物活性的低聚寡糖,该文探究了COS对HepG2细胞胰岛素抵抗的影响作用。通过胰岛素诱导HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型,评估COS及其单体组分(聚合度2~4)对其缓解作用。结果显示,COS显著提高产生胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量,促进其葡萄糖代谢。进一步评估不同聚合度的COS单体发现,壳二糖和壳四糖对胰岛素抵抗的肝细胞无显著改善效果,而壳三糖显著提高胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量。另外,COS及壳三糖显著提高胰岛素受体(insulin receptor, IR)、胰岛素受体底物 1(insulin receptor substrate 1, IRS-1)、葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4, GLUT4)蛋白水平,活化蛋白激酶B(protein kinase B, PKB/Akt)以及改善相关基因转录水平。综上,COS通过介导Akt/GLUT4通路改善HepG2细胞的胰岛素抵抗,壳三糖在促进糖代谢中表现最优。

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抗性糊精对急性溃疡性结肠炎小鼠的保护作用

秦妮娜, 马志花, 张晨一, 陆阳, 陈立勇, 朱志勇, 李朝苹

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 38-45. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034197

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抗性糊精(resistant dextrin,RD)可调节肠道健康,对溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)影响较大。该研究探讨了RD对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的急性UC小鼠的保护作用。雄性7周龄C57BL/6 J小鼠随机分为3组,分别为对照组(饮无菌水,10 mL/kg生理盐水灌胃)、模型组(饮3% DSS水,10 mL/kg生理盐水灌胃)和抗性糊精组(饮3% DSS水,3.25 g/kg RD灌胃),持续7 d,记录小鼠体重、疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分;检测小鼠结肠组织病理、血清炎症因子、结肠黏蛋白2(mucin 2, MUC2)、紧密连接蛋白表达和肠道菌群改变。与模型组相比,抗性糊精可显著逆转UC小鼠体重降低、DAI评分升高、结肠缩短、脾脏肿大、血清炎症因子浓度升高和结肠组织炎性浸润(P<0.05),可部分恢复肠道屏障完整性;抗性糊精可降低急性UC小鼠肠道Turicibacter、Oscillospira和Akkermansia菌属的丰度,升高Lactobacillus的丰度。抗性糊精可改善急性结肠炎小鼠的症状,降低血清促炎因子水平和保护肠道黏膜屏障,其潜在的机制可能与调节肠道微生物,促进肠道有益菌繁殖、抑制条件致病菌和有害菌过度生长有关。

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渗透压对黑曲霉菌丝形态和葡萄糖氧化酶活力的影响

任文强, 张镇松, 李春震, 李洁, 李红华

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 46-52. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034054

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发酵培养基渗透压对黑曲霉菌丝生长形态和葡萄糖氧化酶活力产生巨大的影响。平板培养的图像表明,随着渗透压的增长,菌丝体形态呈现出了从菌丝缠绕的颗粒球状向发散菌丝团状的转变。通过吖啶橙荧光染色和光学显微镜观察的结果,确定了核糖核酸丰富的蛋白活性区域分布在丝状形态中和颗粒球团的外层上。对比了底物中添加葡萄糖、果糖、蔗糖、甘油、聚乙二醇和氯化钠所产生的渗透压对葡萄糖氧化酶活力的影响。在200 g/L葡萄糖培养基中产生的渗透压为900.71 mOsmol/(kg·H₂O),可以获得最高的葡萄糖氧化酶活力(11.23 U/mL)。渗透压影响的评估结果,为黑曲霉产葡萄糖氧化酶发酵工艺的优化提供了理论依据。

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枇杷抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性部位的筛选及其酶动力学

魏爱红, 李晓虹, 曾煌, 梁淑荷, 林展雯, 庄远杯, 张声源

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 53-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031927

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比较研究枇杷不同药用部位(根、茎、叶、花、果肉、种子)醇提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性,并探究最强活性部位及其总黄酮的酶促反应动力学特征。采用95%乙醇超声提取制备枇杷不同药用部位醇提取物,超声辅助浸提并经AB-8大孔树脂制备总黄酮,利用紫外光谱法测定α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性,通过酶促动力学方法与Lineweaver-Burk曲线推断酶抑制类型。结果表明,枇杷不同药用部位醇提取物均具有一定的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性,α-葡萄糖苷酶抑制活性强弱依次为花＞茎＞根＞叶＞果肉＞种子,α-淀粉酶抑制活性强弱依次为根＞茎＞花＞叶＞果肉＞种子。枇杷花醇提取物、枇杷花总黄酮对α-葡萄糖苷酶抑制活性半抑制浓度(half inhibitory concentration,IC₅₀)值分别为(4.65±0.35)、(0.017 4±0.003 5) g/L,均为可逆非竞争性抑制类型;对α-淀粉酶抑制活性IC₅₀值分别为(14.41±0.59)、(1.57±0.03)g/L,均为可逆非竞争性抑制类型。枇杷根对α-淀粉酶抑制活性最强,IC₅₀值为(1.51±0.24)g/L,为可逆竞争性抑制类型。该研究结果为枇杷作为降血糖食品药品的开发利用提供了科学依据。

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在黑果腺肋花楸中共发酵里氏木霉和绿色木霉生产木聚糖酶

袁亚峰, 姜秋实, 程志强

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 60-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030403

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木聚糖酶在造纸、酿酒等方面有广泛的应用。为了获得低成本高活力的木聚糖酶,以黑果腺肋花楸作为主要培养基原料,通过单因素试验和正交试验,探索里氏木霉和绿色木霉共发酵生产木聚糖酶的培养条件。结果表明,木聚糖酶活性最高的培养条件为氮源(NH₄NO₃)质量浓度0.5 g/L,果渣质量分数25%,里氏木霉与绿色木霉的质量比3∶2,接种质量分数14%,pH 5.50,培养到第4天时,其木聚糖酶活性高达121.62 U/mL。同时还探究了无机离子添加量对木聚糖酶活性的影响,无机离子的最佳添加量是MgSO₄ 12 mg/L和MnSO₄ 1.4 mg/L。结合正交试验的最佳培养条件以及最佳无机离子添加量进行发酵后,木聚糖酶的活性高达(127.25±0.09) U/mL,与基础培养基相比,木聚糖酶产量增加了69.46%。使用里氏木霉和绿色木霉共发酵黑果腺肋花楸生产木聚糖酶在获得了高活性木聚糖酶的同时降低了成本,对木聚糖酶工业化生产有重要参考价值。

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补料分批发酵法对细菌纤维素产量、结构及流变学特性的影响

马浩博, 游泽锐, 廖晓慧, 侯诗雯, 陈小露, 李思漫, 廖秋冬, 李琳, 陈思谦

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 67-73. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032870

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补料分批发酵法是工业上常用的连续发酵生产手段。其中,引入新批次的液态培养基的过程可能会对细菌纤维素(bacterial cellulose, BC)凝胶的产量和品质造成影响。该研究探讨了2株木糖驹形氏杆菌ATCC 53582和ATCC 700178在补料分批发酵过程中菌体数目、培养基碳源及氮源浓度的变化,并对补料分批法生产的细菌纤维素的产量、微观结构及流变学特性进行了研究。结果表明,在发酵第7天,ATCC 53582的BC产量约是ATCC 700178的12倍。通过3次分批补充碳源、氮源和种子液,菌株ATCC 700178的BC产量最高,增长了5.9倍,但3次补料残留了约8~9 g/L的碳源。BC凝胶表现出强弹性特性,拥有纳米级纤维网络结构。菌株ATCC 700178分批补料生产的BC凝胶强度随补料次数增加而增强。该研究对连续生产品质稳定的细菌纤维素凝胶提供了理论支撑。

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糯红高粱中产蛋白酶内生酵母筛选鉴定及发酵特性研究

胡连清, 刘雯雯, 刘婉茹, 周万海, 冯瑞章, 魏琴, 赵鑫, 赵善梅, 陈雨薇

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 74-80. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033899

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以糯红高粱中分离出的内生酵母为研究对象,筛选具有产蛋白酶功能的内生酵母,采用形态学观察和26S rDNA D1/D2 区序列分析对内生酵母进行分类鉴定,并分析其氮源利用能力以及产酶发酵特性。结果发现:从糯红高粱分离得到33株产蛋白酶内生酵母;经26S rDNA D1/D2区序列分析,这些菌株隶属于1门、4目、13属,优势目为银耳目(Tremellales),占57.62%;优势种属为Papiliotrema rajasthanensis,占27.3%。氮源利用能力研究发现,7株内生酵母具有产利用菜籽饼粕氮源的蛋白酶,J3-74菌株产酶能力最强;5株能产利用明胶的蛋白酶,J6菌株产酶能力最优;7株能产利用干酪素的蛋白酶,J3-78菌株的产酶能力最强。对其中2株产蛋白酶菌株的发酵条件优化发现,J6菌株在接种量为1%、pH为9.0、温度为25 ℃、葡萄糖为碳源、牛肉膏为氮源时产蛋白酶的活力最高。而J24菌株在接种量为2%、pH为5.0、温度为25 ℃、葡萄糖为碳源、牛肉膏为氮源时产蛋白酶的活力最高。结果表明,糯红高粱内生酵母种类及其功能具有多样性,可为功能菌株的进一步开发和利用提供支撑。

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冠突散囊菌对酒曲糖化能力的影响及其机制研究

杨凤英, 秦洋

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 81-87. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033045

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为提高五粮型白酒的糖化效率,采用冠突散囊菌(Eurotium critatum)与传统酒曲协同糖化,分别分析E.critatum菌液、酵母液、甜酒曲以及无菌水对酒曲糖化效果的影响,以分析E.critatum对酒曲糖化能力的影响并得出较为理想的糖化工艺。结果显示,当分别添加11.43 mL/100 g E.critatum、3.68 mL/100 g酵母菌、1.692 g/100 g甜酒曲,水分为36.08%时,酒曲糖化效率达到(6.95±0.25) g/100 g的最高值,可见E.critatum可以显著提高酒曲糖化能力。对E.critatum协同发酵酒曲以及传统酒曲淀粉分别作直链淀粉含量、凝胶渗透色谱、扫描电子显微镜、X射线衍射分析。结果显示,实验组酒曲直链淀粉含量增加,分子质量降低,结构变化明显,结晶度降低,这一系列淀粉分子的变化均能够揭示E.critatum对酒曲糖化能力的影响机制。因此,采用E.critatum协同糖化应用于白酒的酿造领域,是具有重要科学意义以及理论依据的。

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化学计量学结合中红外光谱的浓香型白酒分类研究

周瑞, 陈晓明, 张莉丽, 张良, 许德富, 张宿义, 代小雪, 毛洪川, 谢菲, 代汉聪, 宋艳, 郭佳, 陈雯月

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 88-93. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031674

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为探究无损、快速和准确判别不同类型浓香型白酒的方法,该研究选取不同酒度和不同品牌浓香型白酒作为研究对象。利用傅里叶变换中红外光谱仪采集120份酒样的原始光谱,结合平滑滤波与标准正态变换分别对原始光谱进行预处理,采用主成分分析比较光谱预处理效果。光谱数据按Kennard-Stone方法以7∶3的比例划分为训练集和测试集,经数据归一化后使用蚱蜢算法优化支持向量机和误差反向传播人工神经网络进行建模分析。试验结果表明,光谱预处理结合主成分分析不能区分不同酒度和品牌的浓香型白酒,但平滑滤波处理后不同酒度酒样的聚类区分较好,标准正态变换处理后不同品牌酒样的聚类区分更好,二者都能有效减少中红外光谱的噪音,提高识别的精度。基于蚱蜢算法优化支持向量机和误差反向传播人工神经网络模型进行判别时,训练集和测试集的酒样分类准确率均为100%。综上所述,利用中红外光谱结合化学计量学可快速准确地判别不同酒度以及不同品牌浓香型白酒,可为白酒的香型区分、产地溯源、市场监管和售后管理等提供数字化方案。

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浓香型酒醅中梭菌群落演替及其与理化性质的相关性分析

胡晓龙, 冯大鸿, 张勇, 迟雷, 郑燕, 韩素娜, 沈祥坤, 魏涛

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 94-100. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031918

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采用高通量测序和实时荧光定量PCR技术解析了浓香型酒醅发酵过程中梭菌纲细菌群落多样性、组成及演替规律,并对酒醅梭菌群落及其理化因子进行了冗余分析(redundancy analysis, RDA)和Pearson相关性分析。结果表明,梭菌的多样性和相对丰度在发酵第7天最低,45 d达到最高。供试样品中梭菌群落由1个目、13个科和39个属组成,其中Caproiciproducens(己酸菌属)和Clostridium_sensu_stricto_1(狭义梭菌属1)是主要的菌属,均呈现先减少后增加再减少的趋势。RDA结果表明,理化因子的贡献率依次为温度(45.5%)>含水量(17.8%)>铵态氮(11.0%)>还原糖(10.3%)>乙醇(8.0%)>pH(5.2%)>总酯(1.5%)>总酸(0.6%),温度与梭菌群落结构呈极显著关系(P<0.01)。Caproiciproducens、Fonticella、Anaerofilu与总酸呈显著正相关(0.01<P<0.05),与含水量呈极显著正相关(0.001<P<0.01)。此外,含水量与Butyrivibrio_2(丁酸弧菌属)具有更强的相关性(0.000 1<P<0.001),温度与相对丰度前10种梭菌均呈负相关。该研究丰富了浓香型白酒发酵过程中对梭菌群落及其影响因素的认识,为发酵过程中梭菌群落的调控提供了理论支撑。

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不同上甑条件对浓香型白酒乙醇及风味物质馏出的影响

赵红平, 罗惠波, 刘淼, 黄丹, 张宿义, 秦辉, 李子健

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 101-108. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031900

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为探明不同上甑条件对浓香型白酒风味物质馏出的影响,对上甑过程中不同蒸汽压力和不同上甑速率下酒醅的温度变化进行了测定,并对蒸馏所得酒液中乙醇及主要风味物质的含量进行了检测,通过聚类分析对不同蒸汽压力和不同上甑速率下的风味物质差异进行了分析。结果表明,蒸汽压力越大,温度上升速率越快;上甑速率越快,酒醅各层温度达到一致所需时间越短。且增大蒸汽压力有利于乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙缩醛、乙酸、丁酸、己酸、乳酸、仲丁醇、β-苯乙醇的馏出,减小蒸汽压力有利于丁酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、异丁醇、异戊醇和乙醇的馏出。提高上甑速率,有利于乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙缩醛、仲丁醇、正丙醇、β-苯乙醇、乳酸、乙酸、丁酸、己酸的馏出;降低上甑速率,有利于丁酸乙酯、异丁醇、异戊醇和乙醇的馏出。研究结果揭示了上甑速率和蒸汽压力对酒醅升温及风味物质馏出的影响,为浓香型白酒乙醇及风味物质蒸馏控制提供了理论依据。

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避光保存条件下影响红曲酒色价稳定的因素

刘双平, 赵泽素, 刘海坡, 吴玉峰, 毛健

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 109-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031219

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研究避光条件下不同因素对红曲酒色价稳定性的影响,为保护红曲酒储存过程中的颜色稳定性提供理论依据。以红曲原酒及红曲浸提液为实验材料,分析避光条件下酒体成分(有机酸、氨基酸、多酚化合物)、理化指标(pH、酒精度)和储存条件(温度、氧气)对红曲酒色价稳定性的影响。结果表明,避光条件下长期储存时,pH、氧气、氨基酸、有机酸、多酚成分对红曲酒色价稳定性影响不明显,而低酒度和高温能够显著降低色价;加入蒸馏酒调节酒度至38%vol,4 ℃下避光储存90 d后,其色素保存率为91.27%,是单独4 ℃下储存的1.25倍,是现有室温存放的2.27倍,其颜色仍保持原有的红棕色。因此,高酒度和低温储存能较好保持红曲酒的原有颜色,延长货架期,可用于红曲酒色价稳定性的维持。

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Edam牦牛干酪工艺优化及成熟过程中微观结构、挥发性风味物质的变化

张兰俊, 张岩, 陈炼红

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 116-123. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031467

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为开发牦牛乳干酪新品种,以青藏高原牦牛乳为原料,在单因素试验研究基础上,以发酵剂添加量、预酸化pH、浸洗温度、盐渍浓度为试验因素,通过正交试验优化Edam牦牛硬质干酪的发酵工艺,并采用扫描电子显微镜、固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)分析Edam牦牛硬质干酪成熟期内的微观结构和风味物质变化。实验结果表明,Edam牦牛硬质干酪的最佳工艺为发酵剂添加量0.006%(质量分数)、pH 5.6、浸洗温度45 ℃、盐渍浓度12%(质量分数);扫描电镜结果表明,随着成熟时间的延长,蛋白质网状结构逐渐分解,脂肪球水解,蛋白体系变得疏松,硬度下降;SPME-GC-MS在Edam牦牛硬质干酪不同成熟期(0、20、40、60、80 d)共检测出75种挥发性风味成分,包括酸、醇、酮、酯、醛及其他类化合物,关键风味物质有丁酸、乙酸、戊酸、己酸、1-丁醇、苯乙醇及2-戊酮。

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渝黔地区细菌发酵型豆豉食用安全性及风味特点比较分析

杨智博, 谭小琴, 周才琼

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 124-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031869

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采集了渝黔地区传统细菌发酵型豆豉样品,检测其卫生指标和比较分析风味品质特点。结果显示不同产地豆豉含水量分布差异大。食品卫生指标硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、过氧化值(peroxide value,POV)、挥发性盐基氮和亚硝酸盐分别在1.50~2.89 mg/100 g、0.03~1.94 meq/kg、0.58~5.13 mg/g和0.6~2.3 mg/kg之间,均低于相关限量标准;POV变异系数高于TBA值,表明不同豆豉样品初级氧化产物差异大。微生物分析显示各样品菌落总数在5.0~8.4 lg CFU/g,进一步进行微生物生理生化鉴定,发现各样品中主要为枯草芽孢杆菌。滋味品质分析显示,不同来源及不同含水量豆豉的酸、鲜、甜和咸的味感差异较大,湿豆豉游离氨基酸、总酸和可溶性糖含量均值低于干豆豉,变异系数高于干豆豉,干豆豉食盐含量均值远高于湿豆豉。选择8个不同含水量和地域的样品进行挥发性风味成分分析,结果显示羧酸类、烃类、酯类和醇类是影响传统细菌型豆豉主要的风味成分;1、10、12和15号3-甲基戊酸的气味贡献值(odor contribution value, OCV)分别为39.73%、41.83%、40.01%和49.71%,苦味明显;9号样品D-柠檬烯和芳樟醇的OCV合计43.17%,带柠檬和玉兰香气;13号样品受2,3,5-三甲基吡嗪和D-柠檬烯影响,焙烤香中带有柠檬味;8个样品中均含异戊酸,OCV在0.04%~1.57%。研究结果显示渝黔地区传统作坊式细菌发酵型豆豉由于发酵完成后的食用方式和地域性风味偏好,其风味特征差异较大,但均可安全食用。

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布拉氏酵母和鼠李糖乳杆菌发酵对葡萄籽和枸杞功能性的影响

刘迎雪, 陆信曜, 宗红, 诸葛斌

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 134-142. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031738

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植物发酵提取物(plant fermentation extract,PFE)是重要的生物活性化合物来源。将不同植物与布拉氏酵母和鼠李糖乳杆菌发酵制备PFE,考察对其活性成分和功能性的影响,探讨菌株与植物底物间的相互作用,为制备葡萄籽/枸杞PFE提供借鉴。结果表明,葡萄籽和枸杞能够促进菌株分泌蛋白酶、脂肪酶、β-葡萄糖苷酶,进一步分解和/或转化植物底物提高其总酚、总黄酮、有机酸等活性物质含量,改变挥发性化合物组成,并显著提高其功能性。较未发酵提取物,DPPH自由基清除率提高了0.3~1.0倍,羟自由基清除率提高了0.4~1.6倍,酪氨酸酶抑制活性有显著改善(P＜0.05),鼠李糖乳杆菌/枸杞PFE对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌圈直径均在16.0 mm以上。综上所述,微生物发酵能够提高植物原料中功能性活性物的提取效率,增强抗氧化活性、酪氨酸酶抑制活性和抑菌活性。同时,发酵菌种和植物原料的特性对PFE特性具有较大影响。

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一株贝莱斯芽孢杆菌的分离鉴定及其益生潜力评价

娄向弟, 张向向, 贺江, 莫德钱, 王永慧, 熊建华, 郜彦彦

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 143-150. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032996

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贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)为芽孢杆菌属新型细菌。采用梯度稀释法及抑菌圈法进行菌株的分离和筛选,综合形态观察和16S rDNA序列比对对分离的菌株进行鉴定。通过高盐、胆盐、pH、模拟胃肠液、温度和抗生素等耐受性测定,结合体外抗氧化能力、抑菌活性以及溶血和动物饲喂试验,对分离菌株进行益生潜力评价。结果显示,从农家酱中分离出一株菌PJP10,初步鉴定为贝莱斯芽孢杆菌。该菌对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)和黑曲霉(Aspergillus niger)等拮抗效果显著,可以耐受8% NaCl、0.5%胆盐、100 ℃水浴、pH 2和模拟胃肠道的环境,对于头孢类、阿奇霉素等14种常用抗生素敏感。同时菌株PJP10无菌发酵液具有较好的抗氧化活性,对ABTS阳离子和DPPH自由基的清除率分别为(95.66±3.1)%和(44.84±2.2)%,Fe³⁺还原能力和Fe²⁺螯合率分别为(301.9±3.7) μmol/L和(76.88±2.2)%。此外,安全性试验表明无溶血圈,彭泽鲫饲喂未见异常。综上,贝莱斯芽孢杆菌PJP10具有良好的益生潜力,在食品行业中具有较高的应用价值。

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魔芋膳食纤维对油脂体外消化特性的影响

徐秀丽, 顾教元, 文冶, 姜萱, 晁仲昊, 邹孝强

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 151-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028968

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向油脂乳液中加入一定量魔芋膳食纤维,采用pH-stat法模拟油脂体外消化过程,考察魔芋膳食纤维对乳液在胃肠道中消化特性的影响,并研究乳液消化前后有效粒径、粒径分布、Zeta电位和微观结构的变化。结果表明,魔芋膳食纤维对乳液消化特性和消化前后理化性质产生显著性影响。随着纤维含量增加,乳液初始消化速率和最终消化程度均减小,含0.5% (质量分数)魔芋膳食纤维的乳液经胰脂肪酶消化120 min后脂肪酸释放率仅为14.84%;乳液粒径在体外消化的不同阶段逐渐增大,且同一消化阶段随纤维添加量增加而增大;肠消化后Zeta电位绝对值均大于40 mV,脂滴不稳定,发生聚集。脂肪乳液中脂质的最终消化率随体系中纤维添加量的增加而降低,该研究结果对胃肠道中脂质消化的控制及低热量功能食品的开发具有重要意义。

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蒸汽爆破对葡萄皮渣酚类物质含量及抗氧化活性的影响

崔文玉, 丰程凤, 夏智慧, 罗凯云, 程安玮

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 157-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030008

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为了提高葡萄皮渣的综合利用率,采用蒸汽爆破技术(压力0.4、0.8、1.2 MPa,时间1、3 min)进行预处理,研究其对葡萄皮渣提取物中多酚、黄酮、原花青素和花色苷的提取率及抗氧化活性的影响。结果表明,葡萄皮渣中结合态提取物的含量明显高于游离态的含量,总多酚的含量明显高于总黄酮的含量。蒸汽爆破增加了葡萄皮渣中游离酚与游离黄酮的提取率,分别在1.2 MPa-1 min和1.2 MPa-3 min条件下得到最大提取率,是未处理组的2.03、2.90倍。而随着蒸汽爆破强度的增加,结合酚、结合黄酮、原花青素和花色苷的提取率呈明显的下降趋势。蒸汽爆破处理后葡萄皮渣游离态提取物的抗氧化活性明显上升,但结合态提取物的抗氧化活性明显下降,提取物中多酚和黄酮的含量与抗氧化活性之间存在明显的相关性。适当的蒸汽爆破能提高葡萄皮渣中酚类物质释放并提高其抗氧化活性。

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葛根蛋白组分提取、抗氧化活性及功能特性研究

董红影, 王英博, 庞会娜, 肖凤琴, 张红印, 范琳, 韩荣欣, 严铭铭, 邵帅

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 164-171. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029512

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以葛根为原料,提取葛根蛋白组分,对其进行体外抗氧化活性研究,采用SDS-PAGE和傅里叶红外光谱(Fourier infrared spectroscopy,FT-IR)对葛根蛋白组分进行亚基、结构分析,对谷蛋白进行功能特性研究。结果表明,谷蛋白的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基及·OH清除率均可达90%以上,其IC₅₀值分别为0.118、0.089、0.217 mg/mL,还原能力也较高,为1.33;亚基分析结果显示,葛根醇溶蛋白无条带,葛根清蛋白在10~55 kDa均有分布,葛根球蛋白主要分布于10~25 kDa,葛根谷蛋白主要分布于33~25 kDa;氨基酸分析结果显示,4种葛根分级蛋白的氨基酸含量不同,其中葛根谷蛋白的氨基酸含量最高。FT-IR显示蛋白组分均有典型的蛋白吸收峰。谷蛋白的功能特性研究表明,pH值、温度及离子强度对葛根谷蛋白的持水(油)性、乳化及乳化稳定性、起泡及起泡稳定性有明显影响。

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马铃薯蛋白微凝胶对无麸质面团流变特性和微观结构的影响

朱香杰, 魏莹莹, 赵双丽, 彭方琳, 刘兴丽

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 172-177. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030752

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食用无麸制产品是乳糜泻患者的有效治疗方式,由于缺乏面筋蛋白,无麸制产品面团持气能力差、蓬松度、韧性小。该文以低过敏性的大米粉为原料,添加马铃薯蛋白(potato protein,PP)、马铃薯蛋白微凝胶(potato protein microgel,PPM)、马铃薯蛋白/黄原胶复合物(potato protein/xanthan gum,PPXG)和马铃薯蛋白/黄原胶复合微凝胶(potato protein/xanthan gum microgel,PPXGM),研究其对无麸质大米面团流变特性和微观结构等的影响,并进一步探索其对无麸质大米馒头品质的影响机理。添加PPXG和PPXGM可增加无麸质大米面团的G′和G″,降低面团的tanδ,提高面团加工性能。添加PP、PPM、PPXG和PPXGM后,α-螺旋和无规则卷曲含量降低,β-折叠含量增加,尤其是5.0%的PPM和PPXGM使无麸质大米面团的结构变得更加稳定。PPXG和PPXGM相对于PP和PPM更能提高面团的持气性,增加馒头的比容。添加马铃薯蛋白微凝胶后馒头的硬度、胶着性和咀嚼性降低,弹性升高,添加PPXGM的馒头品质相比PP、PPXG、PPM更好。

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蛋清蛋白颗粒填充对低脂酸奶物性特征的影响

常翠华, 胡欣诺, 杨严俊

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 178-184. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030864

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“高蛋白低脂”作为一种新的食品理念备受欢迎。为研究一款以蛋清蛋白颗粒(egg white protein particle, EWPP)为增稠剂的低脂酸奶,该研究通过测定低脂酸奶的pH、质构、流变性等指标,探究EWPP添加对低脂酸奶品质的影响,同时探索了低脂酸奶配方中白砂糖和代糖配比对产品品质的影响。研究发现,EWPP添加后低脂酸奶的pH降低,保水性增加;EWPP在低脂酸奶中表现出良好的吸水性和增稠性。流变学研究发现,含EWPP的低脂酸奶表现出剪切变稀的非牛顿流体特性,EWPP添加量增加后G’显著提高,表观黏度和触变环大小也随着EWPP添加量的增加而提高,说明EWPP的添加有利于低脂酸奶弹性和黏度提升。代糖比例提高对酸奶保水性、质构和黏稠度均有不利影响。感官评定结果发现,添加1% EWPP,m(白砂糖)∶m(代糖)=2∶4的酸奶样品具有最佳的风味、口感和色泽。

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两种杂粮对面包预拌粉烘烤性能和淀粉消化性的影响

胡蒙蒙, 廖梓康, 黎琼, 刘永乐, 王发祥, 吴金鸿, 李向红

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 185-193. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030774

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以燕麦粉、鹰嘴豆粉和小麦粉为主要原料制备杂粮面包预拌粉,探究杂粮添加量对预拌粉制备产品的烘烤性能及体外淀粉消化、预估血糖指数(estimated glycemic index,eGI)等的影响。结果表明,以高筋小麦粉和杂粮粉的总质量合计为100%时,当燕麦粉含量增加到50%,面包比容从(3.14±0.11)mL/g减小到(1.68±0.01)mL/g(P<0.05),硬度从(833.52±133.63)g增加到(1 554.05±282.74)g(P<0.05);当鹰嘴豆粉含量增加到30%,面包比容为(2.92±0.02)mL/g,而硬度增加到(1 230.73±86.82)g。与小麦白面包相比,燕麦粉含量为50%时,可消化淀粉含量(C_∞)从(79.29±2.75)%降到(39.81±0.92)%(P<0.05),eGI值降至(51.02±0.61)(P<0.05);含鹰嘴豆粉30%时,C_∞降到(51.77±1.35)%,eGI值降至(63.38±0.83)。结合感官评价确定2种杂粮分别最多可添加到20%。再以总添加量为20%,按不同比例加入2种杂粮粉,综合考虑淀粉消化性与烘焙性能,燕麦粉∶鹰嘴豆粉质量比为1∶2时较优,C_∞为(46.57±1.18)%,eGI值(63.61±0.37)。该课题为低血糖指数杂粮预拌粉的工业化生产提供了理论依据和数据支持。

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小麦粉粒度对淀粉性质的影响

刘梦, 温纪平, 刘帅, 黄梦凡, 王静

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 194-199. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029915

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采用粉筛与气流分级结合的方式对小麦粉进行分级,得到9XX/13XX、13XX/15XX、F1、F2、F3共5种粒度区间小麦粉,分别制取小麦淀粉,研究小麦粉粒度对淀粉理化指标、糊化特性、凝胶特性、热特性及结构特性的影响。结果表明,随着小麦粉粒度减小,淀粉含量先升高后降低,直链/总淀粉、降落数值及沉降体积下降,破损淀粉含量、淀粉糊透光率增加;淀粉凝胶咀嚼性与硬度呈现先减小后增大再减小的变化趋势,黏附性在F1粒度区间最小,内聚性下降,回复性呈先增大后减小的变化趋势,弹性则无显著性变化;13XX/15XX、F1、F2粒度区间的淀粉凝胶冻融稳定性好;各粒度区间小麦粉的淀粉糊化温度和糊化焓显著上升、黏度下降,淀粉结晶度增加、短程有序程度增加,F3粒度区间的淀粉糊化焓、结晶度最大,不易糊化。小麦粉粒度过大或过小都会对小麦淀粉性质造成不良影响,研究结果可为小麦制粉行业发展提供理论基础。

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凡纳滨对虾几丁质酶的活性分布及其短波紫外线照射激活作用

窦碧静, 潘燕平, JULIETH Majura, 韩梅, 曹文红 , 陈忠琴, 郑惠娜, 高加龙

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 200-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031846

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为了解凡纳滨对虾中几丁质酶的分布及短波紫外线(ultraviolet-C,UV-C)照射对几丁质酶的作用,探究了凡纳滨对虾各组织部位几丁质酶活力、UV-C照射工艺及其对几丁质酶学性质影响。结果表明,凡纳滨对虾中肝脏、胃、肠、头壳、壳、尾几丁质酶比活力分别为(72.84±2.54)、(33.54±1.31)、(27.25±0.91)、(21.40±1.25)、(10.74±0.48)、(5.22±0.05)U/g原料。几丁质酶主要分布在虾头部位(含肝脏、胃、头壳),占比达84.83%。正交试验中UV-C照射几丁质酶的最佳工艺条件为:照射功率10 W,照射时间25 min,照射高度10 cm,此时几丁质酶比活力(27.06±0.10)U/g原料。在最优工艺下,各组织部位几丁质酶有不同程度的激活。照射前后虾头几丁质酶最适温度为40 ℃、最适pH由4变为5。Mn²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺对照射前后几丁质酶抑制明显。综上可知,UV-C照射的几丁质酶具有生产壳聚糖潜能,为UV-C照射提高凡纳滨对虾副产物几丁质酶活力提供参考。

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交变磁场对冷藏草鱼片品质的影响

潘泳江, 谢正军, 金亚美, 杨哪, 袁子宜, 崔波

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 207-214. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030284

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研究交变磁场对冷藏草鱼片组分和品质的影响,为肉类的冷藏保鲜提供一个新思路。设置2 mT交变磁场组和常规冷藏组2组实验,以微生物评价(菌落总数)、理化评价[挥发性盐基氮含量(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、pH值、生物胺含量、汁液流失率、蒸煮损失和色差值]和感官评价(色泽、气味、质地、组织状态和整体可接受性)进行指标分析。结果表明,随着贮藏时间的延长,相较于常规冷藏,2 mT交变磁场能够抑制在冷藏期间草鱼片中微生物的繁殖,降低TVB-N含量、TBARS值、pH值变化、特征性腐败胺含量、汁液流失率和蒸煮损失率,色泽和感官品质得到了更好的保留。常规冷藏中草鱼片样品的菌落总数和TVB-N值在第5天时已经超过阈值,2 mT交变磁场中的样品在第10天时才超过微生物阈值。综合分析各项评价指标发现,交变磁场可以减缓草鱼片品质的劣变,延长草鱼片货架期3~5 d,在鱼肉的冷藏保鲜上具有一定的应用前景。

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淀粉对南极磷虾复合虾糜凝胶品质的影响

郭璇, 张彪, 韩佳彤, 林峻鑫, 满昊, 于波, 佟毅, 李冬梅

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 215-222. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031324

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为确定淀粉对南极磷虾及南美白对虾复合虾糜凝胶品质的改善作用,以白度值、持水性、弛豫时间T₂、质构特性、凝胶强度、动态流变学特性、微观结构为指标,探究5种淀粉(木薯淀粉、蜡质玉米淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化双淀粉己二酸酯和磷酸酯双淀粉)对复合虾糜凝胶品质的影响。结果表明,随着淀粉添加量的增加,复合虾糜凝胶的白度值、自由水含量显著下降(P<0.05),持水性、凝胶强度、硬度等显著升高(P<0.05)。当淀粉添加量为6%时,对复合虾糜凝胶的改善效果最佳。其中,添加木薯淀粉和乙酰化双淀粉己二酸酯的复合虾糜凝胶强度分别比空白组提高了703.26和580.67 g·mm,特别是添加乙酰化双淀粉己二酸酯使复合虾糜凝胶的持水性提高20.27%,显著改善了复合虾糜凝胶的质构特性并维持了其微观结构的有序性及均一性。综合各项指标,添加6%的乙酰化双淀粉己二酸酯可用于改善南极磷虾复合虾糜的凝胶品质。

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解冻方式对鸡腿肉蛋白氧化特性的影响

梁诗惠, 冯钰敏, 邓华荣, 刘巧瑜, 白卫东, 吴俊师, 陈海光

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 223-229. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030331

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从蛋白质的氧化、聚集程度、蛋白质结构以及组织学特性方面,探究不同解冻方式(室温解冻、流水解冻、冷藏解冻和微波解冻)对冷冻鸡腿肉肌原纤维蛋白理化性质的影响。结果表明,室温解冻的羰基含量最高,为3.63 nmol/mg,巯基含量和Ca²⁺-ATPase活性最低,分别为110.55 μmol/g和0.72 U/mg,说明室温解冻组的蛋白氧化最为严重;肌球蛋白轻链条带模糊,有轻微降解现象;拉曼光谱结果中β-转角含量(26%)和无规则卷曲含量(31%)相对较高,蛋白质结构的稳定性较差。流水解冻的蛋白氧化程度较轻,具体表现为:其羰基含量和表面疏水性最低,分别为0.97 nmol/mg和10.36 μg;Ca²⁺-ATPase活性最高,为2.95 U/mg;组织结构紧密,α-螺旋含量最高(58%),蛋白质二级结构较为完整。冷藏解冻的巯基损失最小,巯基含量为258.23 μmol/g,肌球蛋白轻链条带颜色较深,有聚集现象,组织结构的紧密性与流水解冻组无明显差异。微波解冻的组织结构破坏严重,肌纤维间隙较大,蛋白质二级结构较紊乱,α-螺旋含量最少,为29%。因此,流水解冻可以作为解冻鸡腿肉的主要解冻方式。

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碱性油酸乙酯+超声预处理对枸杞热泵干燥特性的影响

王兆凯, 任广跃, 段续, 李琳琳, 朱凯阳, 楚倩倩

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 230-236. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030888

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为探究超声、碱性油酸乙酯溶液预处理对枸杞干燥特性的影响,以枸杞的干燥效率、营养成分含量、抗氧化能力、微观结构、复水能力及能耗为主要评价指标,对经超声、碱性油酸乙酯(1、3、5 min)、超声+碱性油酸乙酯(1、3、5 min)7种不同预处理的枸杞进行热泵干燥。结果表明,超声+碱性油酸乙酯预处理可显著(P＜0.05)提高有效水分扩散系数,使枸杞干燥时间缩短47.37%~57.89%,复水率提高5.86%~13.51%。傅里叶红外图谱分析表明,上述预处理方法均不会改变枸杞化学成分组成,但随碱性油酸乙酯处理时间的增加,干燥试样中总酚、总黄酮含量及抗氧化能力呈先增后降趋势,较对照组,超声+碱性油酸乙酯预处理后热泵干燥能耗降低45.67%~57.21%。扫描电镜结果显示,随碱性油酸乙酯处理时间增加,枸杞表皮蜡质层发生溶解、破裂,超微结构的改变促进了水分迁移及样品中化学物质的释放。综上,超声+碱性油酸乙酯预处理模式可有效提升干燥效率,提高干燥品质。

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苹果片双段控湿干燥特性及干燥品质工艺研究

效碧亮, 效碧彩, 刘晓风

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 237-246. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030380

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为缩短苹果片干燥时间和控制产品品质,以多参数可控薄层干燥试验系统为手段,探索双段控湿工艺对干燥特性和品质的影响规律。以热风恒湿20%下干燥特性和品质为对照,系统研究了双段控湿干燥工艺参数热介质相对湿度、温度、流速和预处理蒸烫时间对干燥特性和品质特性的影响,品质特性以总色差ΔE^*值、维生素C含量、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)含量作为衡量指标,并采用正交试验优化了工艺参数。结果表明,在试验范围内,双段控湿相对湿度对干燥特性和干燥品质均有显著影响(P<0.05),较优双段控湿条件为30%保持30 min调至20%,与恒湿干燥20%相比较,所需时间缩短了16.66%,产品ΔE^*降低了39.71%、维生素C含量提高了15.20%、5-HMF含量与之无差异;双段控湿制干工艺参数介质温度、流速和预处理蒸烫时间对干燥特性和品质特性也有显著的影响(P<0.05)。双段控湿干燥工艺优化参数为:双段控湿30%(30 min)调至20%、蒸烫时间2 min、介质温度65 ℃、速率0.7 m/s,此条件下制得苹果片品相较好,ΔE^*值为(9.397±0.62),5-HMF含量符合安全要求,为(7.403±0.66)mg/100 g,维生素C含量较高,为(121.951±3.07)mg/100 g;水分扩散系数1.267×10^-6 m²/s、干燥时间60 min;与对照恒湿20%相比,优化工艺干燥时间缩短了(66.67±1.28)%,制干产品ΔE^*值和5-HMF含量分别降低了(47.74±0.58)%和(23.28±0.74)%,维生素C含量提高了(2.44±0.21)%。

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光照对低温贮藏下NFC鲜榨橙汁品质的影响

阎然, 张静, 朱玉燕, 张俊超, 余岳芳, 林鑫勰, 沈淑铃, 郑小林

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 247-252. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030270

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为探讨光照对低温贮藏下非浓缩还原(not from concentrate, NFC)鲜榨橙汁品质的影响,以聚对苯二甲酸乙二醇酯透明包装的NFC鲜榨橙汁成品为试验材料,研究光照对低温贮藏NFC鲜榨橙汁的维生素C、5-羟甲基糠醛、有机酸、柠檬苦素以及挥发性成分等品质指标的影响。结果表明,与光照处理相比,避光显著减少了低温贮藏的NFC鲜榨橙汁中维生素C、奎尼酸和苹果酸的损失,显著降低了柠檬苦素生成,改变了特征挥发性物质(β-月桂烯、D-柠檬烯、丁酸乙酯、己酸乙酯、己醛、壬醛和癸醛)的浓度。因此,避光有利于保持低温贮藏下NFC鲜榨橙汁的品质,建议企业采用避光材料包装产品,或者透光材料包装的产品在货架销售期间尽量在避光条件下存放。

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顶空固相微萃取/气质联用技术结合电子鼻分析类干酪乳杆菌发酵豆渣饮料过程中风味特征

宋虹, 李一雪, 李然, 张尊琴, 许新月, 杨立娜, 王胜男, 朱丹实, 刘军, 霍达非, 刘贺

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 253-260. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033142

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为了对类干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)发酵豆渣饮料发酵过程中风味进行综合评价,采用顶空固相微萃取/气质联用技术(solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry,SPME/GC-MS)、电子鼻,结合主成分分析、聚类分析对其发酵过程中产生的挥发性风味物质组成与差异性进行研究。结果表明,豆渣饮料在发酵过程中总共检测到87种挥发物质,包括醇类24种、醛类8种、酸类10种、酮类7种、烷烃类14种、酯类17种和其他化合物7种。随着发酵时间的延长,醛类挥发性风味物质的含量显著降低,酯类、酸类及其他类挥发性风味物质的含量显著增加(P＜0.05)。与其他样品相比,发酵24 h时挥发性风味物质有更多种类(20种)及更低的致豆腥味物质(4.25 μg/g),主要致豆腥味(E,E)-2,4-癸二烯醛含量为2.81 μg/g,差异显著(P＜0.05)。呈清香味和豆香味的挥发性物质,如1-己醇、1-壬醇、2,4-壬二烯醛、己酸、2-壬酮、辛酸甲酯等含量较高,赋予豆渣饮料独特的香味。此外,电子鼻雷达图和主成分分析都能够提供豆渣饮料发酵过程中风味物质的分布情况。

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基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱和主成分分析法研究不同发酵原料对草莓酒香气成分的影响

李涛, 周颖, 张军, 杨梅, 冯翰杰, 张顺屹, 杜晴云

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 261-268. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031972

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以草莓为原料,研究不同发酵原料(去梗草莓和带梗草莓)对草莓酒基本理化指标、香气成分和感官特性的影响。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱和主成分分析方法对草莓汁及草莓酒进行香气成分分析。结果表明:2种草莓酒的理化指标均符合国标要求,其中带梗发酵草莓酒中总酸和总酚含量较高,与去梗发酵草莓酒相比差异显著。草莓酒样品中共检测出40种香气化合物,其中共有成分24种,去梗发酵草莓酒中酯类物质含量最高,为65.35%;带梗发酵草莓酒中醇类物质含量最高,为68.80%。主成分分析显示,2种不同原料酿造的草莓酒香气风格差异区分明显,辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸异戊酯和正己酸乙酯是去梗发酵草莓酒的主要香气成分,异戊醇和苯乙醇是带梗发酵草莓酒的主要香气成分。感官评价结果显示,去梗发酵草莓酒香气浓郁、果香细腻,具有较好的色泽和典型性,感官评分较高。去梗发酵草莓酒酯类物质含量较高,香气以草莓香和果香为主,酒体轻盈,口感清爽,适用于草莓酒的酿造,而带梗发酵草莓酒总酸和总酚含量较高,香气复杂,酒体略粗糙,有苦涩味。

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PCR-DGGE技术分析韩式大酱与中式大酱中微生物多样性

曾玲, 金清

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 269-274. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032272

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微生物在大酱发酵过程中起到至关重要的作用,并与大酱的风味与质量密切相关,因此研究大酱中微生物的多样性有重要意义。该研究选择加工工艺不同的韩式大酱与中式大酱为对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术,通过PCR扩增、切胶回收、PCR测序等分析不同大酱中的微生物多样性。结果表明,大酱中的微生物由于制作工艺的不同存在明显差异。在韩式大酱中,细菌如芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、四联球菌属(Tetragenococcus)、嗜盐单胞菌属(Halomonas),真菌如根毛霉属(Rhizomucor)、青霉菌属(Penicillium)、毛霉属(Mucor)、外瓶霉属(Exophiala)、曲霉属(Aspergillus)等分布广泛。在中式大酱中,乳酸菌如片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leucanostoc)、肠杆菌属(Enterobacter),酵母如鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)分布较多。与中式大酱相比,韩式大酱中的真菌种类更丰富。研究结果为进一步探讨传统发酵大酱品质提供了理论依据。

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糙米中多元素的原子发射光谱快速分析

李爱阳, 陈宇, 殷子懿, 陈林

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 275-281. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032620

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为全面明确农产品中各种微量元素的分布,确保农产品的质量安全控制,利用多模式进样系统和电感耦合等离子体发射光谱分析技术,提出了同时测定糙米中氢化物发生元素(As、Se、Sn、Sb、Hg)和非氢化物发生元素(Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Mo、Sr、Cd、Pb)的新策略。采用微波消解系统消解糙米样品,在MSIS的双重模式下利用ICP-OES对样品消解溶液中的多种微量元素进行测定。通过在线加入20 g/L L-半胱氨酸/40 g/L 酒石酸的混合溶液为预还原剂提高氢化物发生元素的发生效率,根据光谱响应数据解卷积构建快速自动曲线拟合技术(fast automatic curve fitting technology, FACT)模型校正光谱重叠和背景干扰,采用Y和Bi为内标元素校正基体效应,使用国家标准参考物质湖南大米(GBW10045)评价分析方法的准确可靠性。结果表明,各元素仪器的检出限为0.01～1.06 μg/L,平均加标回收率为93.0%～106%,相对标准偏差为2.2%～4.9%。所建立的方法适用于糙米中多元素的高通量分析。

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银鲫不同部位挥发性风味物质及其检测方法的比较

白阳, 曾欢, 陶宁萍

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 282-290. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032944

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银鲫(Carassius auratus gibelio)喜好栖息在泥塘底部,土腥味重。研究腥味物质的成分是进行脱腥处理的重要前提和理论依据,为了探究鱼体不同部位腥味物质差异,找到一种有效测定包括土腥味物质在内全部腥味物质的检测方法,采用固相萃取整体捕集-气相色谱/质谱联用(solid phase extraction and gas chromatography/mass spectrometry,MMSE-GC-MS)分析比较银鲫背部、腹部、尾部及鱼皮中腥味物质的异同,对鱼体不同部位腥味物质分布规律进行深入分析;采用微波蒸馏-固相微萃取-气相色谱/飞行时间质谱联用(microwave distillation-solid-phase microextraction-gas chromatography/time-of-flight mass spectrometry,MAD-SPME-GC-TOFMS)同时检测出银鲫的2种典型土腥味物质:2-甲基异莰醇和土臭素;同时采用固相微萃取-全二维气相色谱/飞行时间质谱联用(solid-phase microextraction coupled with full two-dimensional gas chromatography/time-of-flight mass spectrometry,SPME-GC×GC-TOFMS)对银鲫鱼肉的挥发性风味物质进行检测,并对3种方法进行探究和比较。结果显示,微波蒸馏前处理能有效提高腥味物质的富集效果,未来可结合一维气相色谱实现全部腥味物质的同时检测。

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饮料酒中手性风味物质分析方法研究进展

田露琴, 戴怡凤, 徐浩, 邱树毅

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 291-298. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032897

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饮料酒历史悠久,品种繁多且风味物质复杂。饮料酒中一部分风味物质具有一个或多个不对称中心,存在特性迥异的对映体,其不同构型在酒体中的分布情况可能会对酒体的风味造成影响。近年来,饮料酒中手性风味物质的研究逐渐成为该领域的研究热点,如何高效提取及分离鉴定饮料酒的手性风味物质非常重要。该文综述了饮料酒中手性风味物质预处理方法和分析方法,旨在为以后饮料酒中手性风味物质的研究提供参考。

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丙氨酸制备研究进展

陆捷, 王国栋, 王瑞明, 汪俊卿

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 299-305. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032183

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丙氨酸是一种脂肪族的非极性疏水性氨基酸,是人体的非必需氨基酸,可通过身体的新陈代谢合成,根据构型,丙氨酸目前可以分为L-丙氨酸、D-丙氨酸、DL-丙氨酸及β-丙氨酸。丙氨酸目前广泛应用于食品添加剂、药品、保健品和表面活性剂等。为了避免传统工艺生产方法带来的污染等问题,丙氨酸的合成逐步被微生物发酵法及酶催化法所替代,绿色、温和、高产量的生物合成方法大大提高了丙氨酸含量的同时也为丙氨酸市场带来了发展前景。该文从丙氨酸的应用及合成方法等方面阐述了丙氨酸微生物合成的研究进展。

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植物基蛋白肉产品的蛋白质平衡与营养优化设计

李若男, 田晓静, 赵凯旋, 张亚飞, 王稳航

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 306-312. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031683

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植物基蛋白肉作为新一代健康食品,近年来得到迅速发展。其主要是通过模拟动物肉制品的营养、质地、口感和风味等特性来迎合人们的饮食习惯,同时满足人们对健康营养食品的追求,以及降低饲养和宰杀动物时所导致的一系列负面影响。该文从蛋白质平衡和营养优化两方面进行考量,旨在为植物基蛋白肉产品配方提供理论基础和设计思路。首先,基于不同植物蛋白质的氨基酸水平和可消化吸收性,利用新近的蛋白质质量评估方法,进行植物基蛋白的复配以完全代替肉类,满足人体营养需求。然后,在达到基本蛋白质平衡的基础上,通过评估不同年龄和性别所需的宏量营养素、微量元素和维生素,可以使植物基蛋白肉从多方面满足人体营养需求。在对以上两方面的设计与评价中,穿插进行了营养健康的设计理念。该文有望为倡导人类饮食健康,制造出成分丰富,营养平衡的植物基蛋白肉提供理论基础与技术支持。

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海洋寡糖及在功能食品中的应用研究进展

李玲翠, 王培培, 吴文惠, 陈舜胜

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 313-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032319

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海洋寡糖是指海洋生物中的多糖通过各种化学、物理及酶法降解得到的一系列聚合度主要为2~10的低聚糖片段,具有水溶性好、分子质量低、易吸收等优点。研究发现,海洋寡糖具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗肥胖、抗糖尿病、改善心血管疾病、改善阿尔茨海默症、促进皮肤组织愈合和再生等生物活性。该文综述了近年海洋寡糖来源、结构、生物活性及在功能食品及食品添加剂中的应用研究进展,以期为基于海洋寡糖的蓝色食物开发提供参考。

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淀粉精细结构与大米蒸煮食味品质相关性的研究进展

姚文俊, 李言, 钱海峰, 张晖, 王立

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 321-327. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032347

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稻米是我国最重要的粮食作物之一,作为食物时需要完全熟化,蒸煮食味品质是决定消费者对大米接受程度的关键因素。淀粉是大米最主要的成分,其精细结构是具有相似表观直链淀粉含量的水稻品种之间食味品质差异的主要原因之一,研究淀粉精细结构对大米蒸煮食用品质的影响具有重要理论意义和实用价值。该文综述了淀粉精细结构(淀粉分子大小分布、链长分布、支链淀粉的平均链长、分支化度等)与大米蒸煮食味品质相关性的研究进展,通过分析淀粉分子精细结构与糊化、回生、质构特性等重要蒸煮食味品质指标的关系,揭示了具有优质食味品质稻米的淀粉结构基础,以期为优质大米的育种和评价提供参考。

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燕窝对不同周期女性潜在调控作用的研究进展

张晨曦, 林小仙, 张维悦, 王东亮, 成向荣

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 328-336. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032199

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燕窝是特定金丝燕分泌的唾液或唾液夹杂羽毛凝结成的巢穴,被视为一种药食同源珍品,女性是燕窝主要的消费群体。然而目前燕窝有益健康的诸多宣传仍缺乏全面且充分的依据,该文对燕窝在女性健康方面的研究现状进行了归纳总结。相关动物实验、细胞实验和少数临床实验结果均揭示燕窝对普通阶段、备孕期和孕产期、更年期女性有特殊的潜在调控作用。对普通女性的功效体现在维持皮肤健康和免疫调节,对备孕女性和孕产妇的作用集中在生殖系统、子宫胎儿的神经发育方面。另外,燕窝有望用于更年期女性由于雌激素水平低下引起的更年期综合症的防治,主要包括神经功能紊乱、骨质疏松、心血管代谢疾病。以期从科学层面揭示燕窝的活性作用,为燕窝活性成分和作用机制等基础研究和产品开发提供参考。

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多糖-纳米材料复合涂层在水果保鲜中的研究进展

肖移聪, 刘军, 马梦亚, 马文梅, 姜薇, 艾斯卡尔·吐尔逊, 古丽菲热·伊力哈木, 秦新政, 艾合买提江·艾海提

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 337-343. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031145

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由于多糖具有生物降解性和无毒性,已广泛应用于水果保鲜,但由于其机械性能差、抗水性能低等缺点,在水果保鲜中达不到最佳效果。随着科技的发展,纳米材料逐渐进入研究者的视野。纳米材料具有独特的性能,常将其与多糖复合使用来提高涂层的机械以及气体阻隔性能,且安全无毒和不影响多糖的可生物降解能力,因此被广泛应用于水果保鲜。研究表明,多糖-纳米材料复合涂层可以通过保持硬度、减缓成熟过程、降低呼吸速率和抑制微生物生长来延长水果的保质期。同时,由于纳米材料具有迁移的特性,故纳米复合涂层的安全性和适用性还需持续关注。

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基于CiteSpace的乌龙茶香气研究知识图谱分析

萧涵, 周宇飞, 陈毅欣, 胡腾飞, 刘仲华, 黄建安, 李勤

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 344-351. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034064

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为研究国内外乌龙茶香气研究领域的趋势及热点动态,以中国知网和Web of Science核心合集数据库为数据来源,运用CiteSpace软件对2002—2022年收录的307篇中文文献和124篇英文文献的年发文量、国家、作者、机构、期刊及研究热点与演变趋势进行可视化分析。结果表明,2018年以来,乌龙茶相关文献呈飞速增长趋势;研究最多的国家是中国、美国和日本;不同区域作者和机构有着良好的合作关系;《福建茶叶》和Food Chemistry是乌龙茶香气领域发文最多的期刊;研究热点主要聚焦于乌龙茶香气形成机制、提取方法、检测手段和香气物质的组成等方面。综上所述,通过可视化分析展示了该领域的研究现状,可在乌龙茶加工生产、提升乌龙茶品质、种质创新为科研人员提供重要的理论依据。

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基于消费者视角探究食品添加剂安全使用问题的治理策略

田刘凌, 顾成博

食品与发酵工业. 2023, 49(5): 352-360. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033998

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食品添加剂是现代食品生产加工不可或缺的重要物质,它的安全使用关系着食品工业的健康发展。近年来,食品添加剂安全风险事件对消费者的身体健康、主观认知和心理感受影响较大,使得食品添加剂安全使用问题受到社会的广泛关注。基于消费者视角分析,社会共治理论是符合消费者期望和现实需要的食品安全治理理论,科学构建社会共治体系是治理食品添加剂安全使用问题和保障食品工业健康发展的有效途径。在此方面,既要发挥社会力量以弥补政府监管力量的不足,也要注重伦理道德和社会责任对法律制度和技术标准的补充作用。通过完善法律制度和加强行政监管,强化企业责任和加强行业自律,加强社会监督和优化风险交流,食品添加剂安全使用问题的治理状况将得到改善。

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