2023年, 第49卷, 第8期　刊出日期：2023-04-25

  

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研究报告
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  基于代谢途径改造谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸

  侯英婕, 杨豪, 黄文章, 徐建中, 张伟国

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 1-6. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033158

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  L-缬氨酸是一种重要的支链氨基酸,随着市场对其需求量的不断提升,进一步提高L-缬氨酸的产量和糖酸转化率具有重要意义。在该研究中,使用实验室保藏的谷氨酸棒杆菌VHL-1作为出发菌株,通过对L-缬氨酸合成路径进行代谢改造显著提高了L-缬氨酸的产量和丙酮酸前体物的供应。首先,通过敲除ldh(编码乳酸脱氢酶)、poxB(编码丙酮酸氧化酶)、pyc(编码丙酮酸羧化酶)基因以及弱化alaT(编码丙氨酸转氨酶)基因表达来实现丙酮酸的富集。其次,通过强启动子P_tuf替换ilvBNC操纵子原始启动子并增加ilvBN(编码乙酰羟酸合酶)基因拷贝数来增强丙酮酸向L-缬氨酸合成的碳代谢流。最后,通过过表达支链氨基酸转运蛋白编码基因brnFE和调节蛋白编码基因lrp增强L-缬氨酸胞外输出效率。最终构建的重组菌株VHL-9在5 L生物反应器中进行补料分批培养,L-缬氨酸产量可到达(82.5±5.6) g/L,生产强度为1.15 g/(L·h),糖酸转化率为0.302 g/g葡萄糖。
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  黄酒感官质量评价体系研究—以绍兴黄酒为例

  王蒙, 周志磊, 姬中伟, 周建弟, 许锡飚, 徐岳正, 徐秋月, 毛健

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 7-13. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032353

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  感官质量是影响消费者对饮料酒喜好性和接受性的重要因素,开发科学有效的感官质量评价方法是行业和研究人员关注的重点之一。目前关于黄酒感官评价方法和体系的研究报道较少,不能满足行业发展的需要。该研究以绍兴黄酒为例,构建了一套较为系统的黄酒感官评价方法,主要包括风味轮的构建、风味特征剖析和感官质量评价标准的建立。从嗅觉、味觉、口感和余味四方面绘制了由57个描述词组成的风味轮,利用方差分析对风味轮中的描述词进行筛选,获得了描述绍兴黄酒感官特征的24个核心词汇,通过雷达图分析了不同甜型绍兴黄酒的风味特征,进一步建立了由12个评分指标和4个打分梯度构成的黄酒感官质量评价标准。黄酒国家评委使用该标准对不同品质的黄酒进行了打分,成功地将样品进行了区分,说明该方法可以有效评估绍兴黄酒的感官品质。该感官质量评价体系有助于消费者科学有效地鉴别黄酒产品品质,为黄酒感官质量的分析评价提供了基础和手段。
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  不同贮藏温度下枸杞馅料非酶促褐变主要途径探究

  王晨祥, 彭健, 徐玉娟, 温靖, 余元善, 吴继军, 林羡

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 14-20. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032465

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  为探究枸杞馅料贮藏过程中褐变主要途径,将枸杞馅料置于4、25、37 ℃条件下贮藏60 d,分析枸杞馅料贮藏期内褐变度、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、类胡萝卜素、总酚、还原糖和氨基态氮等指标变化,并进行相关性和主成分分析。结果表明,随着贮藏时间延长,枸杞馅料褐变度、5-HMF含量均上升,而类胡萝卜素、总酚、还原糖和氨基态氮含量下降。相关性分析结果表明,37 ℃条件下,其褐变度与上述指标均显著相关(P<0.05),说明其贮藏过程中褐变来自于类胡萝卜素降解、多酚氧化和美拉德反应等多种途径的共同作用。主成分研究结果表明,不同贮藏温度和时间对枸杞馅料褐变度影响较大,其褐变度变化与各组分含量变化具有不同步性,25、37 ℃条件下,其褐变主要由总酚等活性物质氧化及美拉德反应共同导致,而37 ℃条件下,其美拉德反应的影响更为显著。该研究可为枸杞馅料的贮藏提供理论与技术支撑。
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  等离子体活化水韧化处理对小麦淀粉结构及性质的影响

  闫溢哲, 薛欣欢, 彭百祥, 陈珍珍, 牛斌

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 21-26. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032687

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  该文研究了等离子体活化水(plasma-activated water, PAW)协同韧化处理(annealing,ANN)对小麦淀粉结构及性质的影响。X射线衍射结果表明,与常规韧化处理相比,PAW-ANN没有改变小麦淀粉的结晶类型,但导致相对结晶度增加。傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱结果表明,PAW-ANN没有使淀粉分子产生新的官能团,但增强了小麦淀粉的短程有序性。差示扫描量热分析表明,PAW-ANN使小麦淀粉的糊化焓值升高。黏度特性和动态流变特性分析表明,PAW-ANN降低了小麦淀粉的峰值黏度,增强了淀粉糊的凝胶强度。该研究提出了一种PAW协同韧化的双重物理改性新方法,为PAW在淀粉改性中的应用提供了新思路。
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  三种多酚对羟自由基氧化花生球蛋白的影响

  沈明娟, 尹可宏, 杨曦, 王振兴, 孙健, 张雪春

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 27-32. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031127

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  为探究3种多酚对羟自由基氧化花生球蛋白的干预作用,通过建立羟自由基氧化体系,采用不同浓度梯度的儿茶素、绿原酸、杨梅素进行干预,分析花生球蛋白的羰基、游离氨基、浊度、紫外可见、荧光光谱及二级结构等变化规律。结果表明,不同浓度的3种多酚对羟自由基氧化花生球蛋白均有一定的抑制作用,其中13.33 μmol/g的儿茶素可使羟自由基氧化花生球蛋白的羰基含量下降22.55%,内源荧光最大波长发生红移,66.67 μmol/g的儿茶素使游离氨基上升32.08%,二级结构中无规则卷曲含量下降;杨梅素可使花生球蛋白浊度降低68.63%;绿原酸使蛋白的α-螺旋含量和最大紫外吸光值上升。综上,3种多酚的干预可减少或缓解羟自由基对花生球蛋白的氧化损伤,进而影响其结构和性质,其中儿茶素的氧化抑制效果最好。该研究可为花生蛋白的氧化研究和进一步加工利用提供科学依据。
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  香菇红外喷动床干燥品质表征及呈味物质动态变化

  徐一铭, 段续, 任广跃, 李琳琳, 赵梦月, 金鑫

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 33-42. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031181

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  该研究采用红外喷动床干燥香菇,研究其在不同出风风温(45、50、55、60 ℃)和风速(7.0、7.5、8.0、8.5 m/s)下的品质(色泽、粗多糖含量、单位能耗、微观结构、收缩率、复水比和质构特性)及在最佳干燥条件下呈味物质[5'-核苷酸、游离氨基酸和等鲜浓度(equivalent umami concentration,EUC)]的动态变化。结果表明,提高出风风温及风速能加快干燥速率,缩短干燥时间,降低单位能耗,样品蜂窝状结构更为均匀。综合对比得出,最佳干燥条件为出风风温55 ℃、出风风速8.0 m/s,在该条件下,L^*值和ΔE值分别取得最大值86.45和3.84,粗多糖含量取得最大值9.60 mg/g,单位能耗取得最小值98.74 kJ/g,微孔分布均匀,收缩率和复水比分别为81.43%和3.85,质构特性较好。在最佳干燥条件下,5'-核苷酸、Asp、Glu和Ser含量在干燥过程中持续增加(P<0.05),其余游离氨基酸含量及EUC值先增加后降低,游离氨基酸总量和EUC值分别在120 min和160 min时取得最大值110.02 mg/g和303.85 g/100g,且含量均高于鲜样。提高出风风温和风速能提升香菇的品质和干燥效率,在出风风温55 ℃、出风风速8.0 m/s条件下香菇品质佳、风味成分保留较多。该文可为香菇干制品加工和风味食品及调味品的开发利用提供理论参考。
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  鳙鱼肌原纤维蛋白源抗氧化肽的稳定性研究

  郑昌亮, 陈梦婷, 汪兰, 石柳, 丁安子, 乔宇, 李新, 曲映红, 吴文锦

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 43-50. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030759

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  该研究分析了鳙鱼肌原纤维蛋白抗氧化肽的分子质量分布,探究了不同pH值、温度、金属离子、食品原料以及模拟肠胃消化对其抗氧化活性(ABTS阳离子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、还原能力)的影响。结果表明,分子质量小于5 000 Da的肽占比99%;碱性、高温环境对DPPH自由基清除能力、还原能力有抑制作用,ABTS阳离子自由基清除能力在碱性环境下仍保持较高水平;葡萄糖有助于抗氧化活性的增强;蔗糖有助于还原能力和DPPH自由基清除能力的增强,但ABTS阳离子自由基清除能力对蔗糖不敏感;NaCl有利于多肽对自由基的清除,但对还原能力有抑制作用;相比于K⁺、Cu²⁺对还原能力的促进作用,Mg²⁺对还原能力抑制作用显著(P＜0.05)。模拟消化后,还原能力和ABTS阳离子自由基清除能力分别上升12.5%和25%,DPPH自由基清除能力下降92%。荧光强度增加,二级结构和微观结构也发生相应的变化。鳙鱼肌原纤维蛋白肽具有一定的抗氧化稳定性,该研究可为其在食品加工生产中的应用提供参考依据。
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  两种鱿鱼胴体肉热加工特性的研究

  陈婷婷, 崔泽恒, 包海蓉, 郭全友

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 51-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034514

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  为了探讨不同加热漂烫温度下2种鱿鱼热加工特性的变化,将鱼块中心温度加热到50、60、70、80、90、98 ℃,通过差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)、蒸煮损失、色泽、质构、水分分布、SDS-PAGE和微观结构等指标探究不同加热温度对2种鱿鱼胴体肉品质的影响,并分析了可溶蛋白含量与鱼肉品质间的相关性,进一步阐述鱿鱼胴体肉加热过程中品质变化的机理。结果表明,DSC显示2种鱿鱼在40~45 ℃和74~78 ℃有2个变性温度带,结合SDS-PAGE和扫描电镜结果可知,70 ℃后,鱿鱼肉蛋白基本变性。随着温度的升高,2种鱿鱼的蒸煮损失、L^*、b^*、白度值、弹性呈上升趋势;硬度、咀嚼性呈先上升后下降的趋势。相同加热温度,秘鲁鱿鱼的蒸煮损失、a^*值、硬度和咀嚼性显著高于北太平洋鱿鱼(P<0.05);2种鱿鱼的L^*、白度值和弹性总体上无显著差异(P>0.05)。水分分布表明,与北太平洋鱿鱼相比,秘鲁鱿鱼持水性更差。
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  基于遗传算法进化的人工神经网络(GA-ANN)对葡萄糖发酵生产普鲁兰多糖的条件优化

  陈世伟, 罗嘉伟, 王舸楠, 赵廷彬, 殷海松, 郑志强, 郑国保, 乔长晟

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 60-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032594

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  基于遗传算法进化的人工神经网络,以葡萄糖为原料,对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的发酵培养条件进行优化。首先通过单因素试验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行Box-Behnken实验建立数据样本,最后利用Matlab建立神经网络模型寻找最优解。结果表明,葡萄糖和酵母抽提物对普鲁兰多糖的合成具有显著的正效应,K₂HPO₄对普鲁兰多糖的合成具有显著的负效应。遗传算法-人工神经网络的决定系数与相对误差分别为0.998 8与1.72%。最终优化获得普鲁兰多糖发酵的最佳培养基组分为葡萄糖150 g/L,酵母抽提物7.1 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.4 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,NaCl 7 g/L,自然pH。在此条件下,普鲁兰多糖的产量为83.25 g/L,较优化前提高了79.73%。经济分析表示优化后的培养基成本较优化前降低了约70 %。该研究结果为普鲁兰多糖的工业化生产提供了数据支撑,有助于提升普鲁兰多糖在行业中的竞争力。
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  文成山药黏液质的物理性质及抗氧化性研究

  焦瑞泽, 茅林春, 吴莹寅, 许方程, 李燕

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 67-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031331

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  该研究测定了文成山药黏液质各成分含量、稳定性、表观黏度及抗氧化性。结果表明,文成山药黏液质中多糖和蛋白质含量分别为(14.99±1.27)%和(57.16±7.24)%,Mg元素含量达到(2 654±44) mg/kg。在酸碱以及较高温度的条件下黏液质粒径变小,稳定性提高。黏液质黏度随质量浓度的增加而提高,且在60~80 ℃时,黏度显著增加,同时呈现出明显的假塑性和剪切细化现象。同时,黏液质有较好的羟自由基和DPPH自由基清除能力,在质量浓度为4 mg/mL时的清除率分别为达到75.7%和67.45%。因此,文成山药黏液质可被认为是一种抗氧化剂和增稠剂,具有良好的应用前景。
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  二氧化硫保鲜剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄贮藏期褐变的影响

  宁密密, 张群, 刘伟, 舒楠, 覃正玉

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 75-83. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031230

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  为研究SO₂保鲜剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄在贮藏期间褐变的影响及机制,该实验分别使用SO₂粉剂、SO₂片剂和SO₂胶囊贴片3种形式的保鲜剂对其进行处理,分析贮藏过程中腐烂率、失水率、色泽参数、致褐变因子及抗氧化酶的变化。结果表明,SO₂保鲜剂处理均能有效减慢果实的腐烂及失水进程,减缓维生素C、总酚和还原糖含量在贮藏过程中的下降,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,抑制脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性,提高抗氧化相关酶[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)]活力,从而有效减轻‘阳光玫瑰’葡萄的褐变;3种SO₂处理褐变抑制效果依次为:对照组<粉剂组<片剂组<胶囊贴片组。结合主成分分析和相关性分析,色泽参数与维生素C含量、总酚含量、还原糖含量、MDA含量和LOX活性、PPO活性呈极显著相关(P<0.01),第一主成分中维生素C和总酚的载荷量最高,说明维生素C氧化和多酚自氧化对葡萄褐变的影响最大。另外,所有处理葡萄中残留SO₂均远低于国标,不存在残留量超标现象。
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  胺化苹果渣纤维素的制备及其表征

  蔡露阳, 陈雪峰, 房斐, 刘宁, 李永宁, 王科堂

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 84-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030355

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  以苹果渣纤维素为原料,对其进行胺化改性,以期获得具有良好功能特性的材料。以产品中氮元素增加量(%)为指标,通过单因素和正交试验对乙二胺体积分数、反应温度、反应时间、NaHCO₃添加量等因素进行优化。结果表明,胺化苹果渣纤维素的最佳制备工艺为:乙二胺体积分数25%,反应温度75 ℃,反应时间7.5 h,NaHCO₃添加量3.0 g,此条件下,产品中氮元素增加量为1.34%。表征结果表明,—NH₂成功被引入苹果渣纤维素分子中;改性后苹果渣纤维素的结晶度降低,且晶型不再是典型的纤维素Ⅱ型;产品表面粗糙,结构疏松多孔。研究结果表明苹果渣纤维素成功被胺基化修饰。
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  壳聚糖与生姜提取物对冷鲜肉贮藏过程中的保鲜效果

  卢航, 王语嫣, 刘晓燕, 张艳, 陆立艳, 黄仕群, 胡艳

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 89-96. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030780

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  探讨壳聚糖(chitosan, CS)与生姜提取物(ginger extracts, GE)对鲜猪肉冷藏期间保鲜效果的影响。采用乙醇提取法制备GE,测定其总酚、总黄酮含量及抗氧化活性。通过理化指标(汁液损失率、pH值、挥发性盐基氮、色差)和微生物指标(菌落总数、大肠菌群、乳酸菌、假单胞菌)对CS和GE处理的肉样的品质进行综合评价。结果表明,GE总酚含量为1.35 mg/mL,总黄酮含量为1.98 mg/mL。GE对ABTS阳离子自由基的清除能力强于DPPH自由基,并呈浓度依耐型。当GE质量浓度为7.5 mg/mL,DPPH自由基清除率达89.05%;GE质量浓度为0.137 5 mg/mL,对ABTS阳离子自由基的清除率高达99.51%。CS和GE均能延缓冷鲜肉的腐败变质,延长其货架期。GE能更显著地减少冷鲜肉的汁液损失和延缓色度变化。然而,CS在延缓pH值升高,抑制挥发性盐基氮的产生和腐败微生物的生长繁殖方面效果更加显著。CS和GE处理能有效地保持冷鲜肉贮藏过程中的品质,延长冷鲜肉的货架期至9 d,GE可作为天然的抗氧化剂和抑菌剂在食品保鲜中应用。
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  新疆葡萄酒对大鼠肝脏功能及肝细胞自噬的影响

  王妍凌, 赵昊, 郝飞克, 陈杉彬, 于佳俊, 张晓蒙, 朱嘉伟, 吕嘉伟, 武运, 薛洁

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 97-104. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032143

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  该实验为了探讨新疆葡萄酒对肝脏及肝细胞自噬的影响,将雄性SD大鼠随机分为6组:空白组(1)、酒精组(2)、吐哈盆地干白葡萄酒组(3)、天山北麓干红葡萄酒组(4)、伊犁河谷干红葡萄酒组(5)、焉耆盆地干红葡萄酒组(6),用新疆不同产区葡萄酒灌胃雄性SD大鼠8周后,检测6组大鼠体重变化和肝脏系数、肝脏组织病理形态学变化、血清中谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)含量,并通过Western blotting检测肝脏组织中自噬相关蛋白LC3、p62表达水平。结果表明,与空白组相比,3、4、5、6葡萄酒组大鼠体重增长趋势较缓,酒精组大鼠体重增长趋势最缓,与酒精组相比,3、4、5、6葡萄酒组肝脏系数显著降低(P<0.05),肝脏未见明显病变,大鼠血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、AST、ALT、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血肌酐(serum creatinine,SCr)、总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、血糖(blood glucose,GLU)呈降低趋势,高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoproteincholesterol,HDL-C)有上升趋势(P>0.05),球蛋白(globulin,GLOB)含量无显著差异,LC3蛋白含量升高,p62蛋白含量降低,且都达到了显著水平(P<0.05)。机体适量摄入葡萄酒一定程度上能降低肝脏系数、调节大鼠体内血清理化指标及肝脏功能、促进肝细胞自噬水平,从而减少酒精对肝脏的损伤,这可能与葡萄酒中含有的酚类物质有关。
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  刺梨果渣及其膳食纤维提取物对面条品质的影响

  张灿, 郭依萍, 田艾, 黄俊杰, 明建, 李富华

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 105-112. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030753

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  刺梨果渣虽然富含多种功能性成分,但整体利用度不高。为提高刺梨果渣的利用率,该研究将不同粒径刺梨果渣及其膳食纤维提取物添加到面条中,研究不同粒径果渣或其膳食纤维提取物对面条品质特性和生物活性的影响。结果表明,添加60~80 μm果渣或1~10 μm果渣膳食纤维提取物均能显著改善面条的煮制特性,其吸水性较空白分别提高了9.26%、5.91%(P<0.05)。煮制后,添加250 μm果渣面条的硬度、弹性最大。添加1~10 μm果渣或0.1~1 μm果渣膳食纤维提取物分别使面条抗氧化的能力提升6倍和5倍。添加0.1~1 μm果渣或其膳食纤维提取物使面条淀粉水解率分别降低16.14%和11.36%(P<0.05)。综上,添加1~10 μm果渣膳食纤维提取物的面条,吸水率、硬度、弹性、咀嚼性、膳食纤维含量、抗氧化活性显著提高,损失率、亮度值、淀粉水解率显著降低。刺梨果渣及膳食纤维提取物可作为功能性面制品研发的良好资源,为刺梨果渣的精深加工提供研究基础。
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  贵州望谟板栗冷藏期致腐真菌鉴定及其生物学特性研究

  朱祎一, 文安燕, 王琴, 胡悦, 秦礼康

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 113-120. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033962

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  板栗腐烂由多种真菌协同侵染造成,尤其冷藏期栗果腐烂率可达15%~20%。该研究以贵州望谟主产区板栗为实验对象,对其冷藏期进行致腐真菌分离纯化、柯赫氏法则致腐性测定、形态学和分子生物学鉴定。结果表明,分离鉴定出的3株致腐真菌分别为层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)、皮落青霉(Penicillium crustosum)和链格孢菌(Alternaria alternata)。生物学特性试验表明,层出镰刀菌菌丝生长和产孢最适pH值分别为7.0和8.0,最适菌丝生长和产孢碳源为乳糖,氮源为甘氨酸,温度为25 ℃,光照条件为24 h黑暗;皮落青霉菌丝生长最适碳源为乳糖、pH值为8.0,最利于产孢的碳源为大豆多糖、pH值为7.0,菌丝生长和产孢最适温度为25 ℃、氮源为尿素、光照条件为24 h黑暗;链格孢菌分别以蔗糖、麦芽糖为碳源时菌丝生长最快、产孢量最大,菌丝生长和产孢最适温度为25 ℃、氮源为蛋白胨、pH值为9.0、光照条件为24 h黑暗。贵州望谟板栗冷藏期主要致腐真菌的确定,可为板栗腐烂有效防控及致腐机制研究提供科学依据。
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  细菌素QY-C与虾青素复合纳米脂质体制备及其特性评价

  李啟彬, 吕丽铙, 富思逸, 刘颖, 张静

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 121-127. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032638

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  该研究以细菌素QY-C和虾青素为活性物质,包封率为评价指标确定虾青素和细菌素QY-C的添加量,采用反相蒸发法制备细菌素QY-C与虾青素复合纳米脂质体。采用纳米粒度电位仪测量其表征,傅里叶红外光谱分析虾青素与细菌素的包埋情况,最后评价抗氧化活性和抑菌活性。结果表明,制备获得的复合纳米脂质体的粒径(158.03 nm),多分散指数(polydispersity index,PDI)值(0.372)以及Zeta电位(-31.1 mV)3个表征指标良好,并且对细菌素与虾青素的包封率均达到了80%以上。红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)的分析显示,虾青素与细菌素QY-C均被成功负载到复合脂质体中,并且没有出现新的吸收峰,判断复合纳米脂质体包埋方式为物理包埋。对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除率分别为87.67%与99.35%;最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)为8.75 mg/mL,效价为151.63 AU/mL。该研究制备的细菌素QY-C与虾青素复合纳米脂质体包封率高、粒径小、稳定性好、抗氧化与抑菌活性强,表明在食品防腐保鲜领域具有潜在的应用前景。
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  基于S-亚硝基化解析一氧化氮对哈密瓜采后抗环血酸-谷胱甘肽循环的影响

  伊丽达娜·迪力夏提, 魏佳, 王曼, 袁宇尧, 张政, 吴斌

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 128-136. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030137

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  为了探究一氧化氮(NO)对哈密瓜采后贮藏期的抗氧化作用,该研究以“西州蜜17”为试材,采用外源NO精准熏蒸方法,分析测定哈密瓜生理指标、S-亚硝基化水平和抗氧化指标的变化,从S-亚硝基化水平的角度探讨NO对哈密瓜采后抗坏血酸-谷胱甘肽循环(glutathione-ascorbate cycle,AsA-GSH cycle)的影响。结果表明,NO熏蒸能较好地维持哈密瓜贮藏品质,降低果实H₂O₂、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,显著提高果实内源NO和S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,SNO)含量,抑制S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)活性升高。NO熏蒸可以维持较高的抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和脱氢抗坏血酸(dehydroascorbate,DHA)的比值(AsA/DHA)、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)的比值(GSH/GSSG)。在整个贮藏期,处理组抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性高于对照组。NO熏蒸通过提高哈密瓜果实的S-亚硝基化水平,激活了AsA-GSH循环关键酶的活性,提高了清除H₂O₂的效率,缓解了脂质过氧化,从而维持了哈密瓜采后贮藏品质。
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  不同发酵工艺对石榴酒香气质量的影响

  李涛, 李昀哲, 冯翰杰, 杨梅, 石禾云, 张军

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 137-144. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032857

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  以策勒甜石榴为原料,分别进行清汁、带籽和带皮发酵处理,采用顶空固相微萃取技术对石榴汁及3种石榴酒的香气进行富集,用气相色谱-质谱联用技术对其进行定性定量分析,结合石榴酒的基本理化指标和感官评价比较不同发酵工艺对石榴酒香气质量的影响。结果表明,3种石榴酒的理化指标均符合国标要求,带皮发酵石榴酒的干浸出物和总酚含量较高且差异显著。清汁发酵、带籽发酵和带皮发酵石榴酒中分别检测出53、50、49种香气物质,共有成分33种,独有成分分别为10、6、6种,其中清汁发酵石榴酒的香气总量较高且差异显著。苯乙醇、2-壬醇、乙酸异戊酯、月桂酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和十一酸乙酯为石榴酒的关键风味物质,赋予酒体浓郁的果香和花香。主成分分析结果显示,3种不同工艺酿造的石榴酒香气风格差异区分明显,清汁发酵石榴酒与乙酸异戊酯、月桂酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和十一酸乙酯5种关键风味物质处于同一象限,具有石榴酒的典型香气特征。感官评价结果显示,清汁发酵石榴酒香气浓郁,果香细腻,具有较好的色泽和典型性,感官评分较高。带籽发酵和带皮发酵的石榴酒干浸出物和总酚含量较高,香气更为复杂,口感偏涩;而清汁发酵石榴酒香气物质含量较高,以花香和果香为主,酒体轻盈,口感细腻、纯正,结构感强,感官品质更优。该研究为今后石榴酒的发酵工艺优化及香气对比分析研究提供一定的理论基础。
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  木枣发酵过程中三萜酸、环磷酸腺苷含量以及味觉变化研究

  张玲, 张江宁

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 145-150. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032490

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  以木枣为原料,利用益生菌对枣汁进行发酵,分析发酵过程中功能活性成分环磷酸腺苷、三萜酸以及味觉的变化规律,结果表明,随着发酵时间的延长,木枣汁中熊果酸和齐墩果酸的含量逐渐上升,发酵3 d后其木枣汁中熊果酸和齐墩果酸的含量可达1.25 mg/mL。白桦脂酸的含量也逐渐上升。发酵前木枣汁中白桦脂酸的含量为2.95 mg/mL,当发酵3 d后其木枣汁中白桦脂酸的含量可达8.24 mg/mL,是发酵前木的2.8倍左右。发酵前枣汁中环磷酸腺苷的含量为0.74 mg/mL,发酵1 d后其木枣汁中环磷酸腺苷的含量可增加到1.06 mg/mL,之后其含量增加不明显。同时,该实验利用电子舌对不同发酵时间的木枣汁进行了味觉分析,随着发酵时间的延长,木枣汁的酸味值和鲜味值逐渐增加,而甜味值、咸味值和苦味值逐渐减小。经益生菌发酵后的木枣汁中三萜酸和环磷酸腺苷的含量都有所增加,其木枣汁风味也得到提升。
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  不同发酵方式对道菜风味及生物胺含量的影响

  刘雪婷, 王雪郦, 徐智虎, 邱树毅, 程艳薇, 李珍

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 151-158. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032893

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  利用气相离子迁移谱法(headspace-gas chromatography-ion mobility spectroscopy,HS-GC-IMS)和HPLC对原料笋子芥及其自然发酵、降胺菌纯种发酵、商业菌株发酵、降胺菌+商业菌株发酵等4种发酵方式制作的道菜中挥发性风味物质和生物胺(biogenic amines,BAs)含量进行分析。结果表明,自然发酵与纯种发酵样品间生物胺含量具有显著性差异(P<0.05),纯种发酵组道菜样品中总生物胺含量较自然发酵组样品低,其中以SY4组样品中组胺、酪胺和亚精胺的降解最为明显,降解率分别为52.54%、43.42%和58.08%。经GC-IMS共鉴定出47种挥发性物质,其中异硫氰酸酯类4种,酯类12种,醇类10种,酮类3种,醛类9种,酸类3种,杂环类4种,烯类2种,且酯类物质的相对含量高于其他物质。研究发现乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、(E)-2-己烯醇、异硫氰酸烯丙酯、异硫氰酸丁酯、1-丁烯4-异硫氰酸酯、2-乙基呋喃等物质是4个发酵实验组共有且含量较高的关键风味物质。通过主成分分析发现不同发酵方式下道菜的关键风味物质无较大差异,说明发酵过程中接种降胺菌并未对产品的风味产生不良影响。该研究为生物胺降解菌在传统道菜发酵中的应用提供理论依据。
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  人参发酵菌种的筛选及皂苷转化能力研究

  朱珺, 钱永清, 吴琴, 崔竞文, 林国栋, 李瑞, 李理, 陈苏

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 159-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032660

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  以人参皂苷Rb₁、Rg₃转化情况为指标,从78株植物乳杆菌中筛选具有人参皂苷转化能力的菌株。考察优选菌株在人参提取液中的发酵特性以及多种皂苷转化情况,采用人结直肠肿瘤细胞模型考察菌株发酵液的抗肿瘤作用。结果显示,78株菌株中植物乳杆菌581表现最优,Rb₁转化率达到75.41%,Rg₃提高倍数达13.59。经581菌株发酵的人参提取液风味有所改善,在发酵16 h后,pH为3.64,活菌数为2.1×10⁸ CFU/mL。与人参提取液相比,发酵液中皂苷Rb₁、Rb₂、Rc、Rd、Re、Rg₁的含量显著降低(P＜0.01),5种稀有皂苷(Rg₃、Rk₃、F₂、C-K、Rg₆)的含量则显著升高(P＜0.01)。581菌株人参发酵液对肿瘤细胞的存活抑制率为(59.16±1.26)%,显著高于未发酵前的人参提取液(P＜0.05)。结果表明,植物乳杆菌581具有良好的发酵特性,通过转化生成多种稀有人参皂苷,提高了人参产品的抗肿瘤活性,可用于发酵人参功能饮料的开发。
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  自然发酵工夫红茶品质形成与儿茶素氧化动力学分析

  黄怀生, 黎娜, 钟兴刚, 粟本文

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 164-169. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032240

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  为了探讨工夫红茶自然发酵工艺下,红茶品质的形成与儿茶素的氧化规律,以汝城白毛茶[Camellia sinensis (L.) O.Kuntze CV.ptilophylla]春季一芽一叶为原料,采用传统工夫红茶工艺自然发酵技术,对发酵过程中工夫红茶感官品质的变化和儿茶素氧化规律及氧化动力学进行了分析。审评不同发酵阶段样品感官品质,并计算样品儿茶素苦涩味指数,结果表明,发酵6 h和8 h综合品质最好,汤色红亮,滋味浓醇,儿茶素苦涩味指数小,因此,在自然发酵条件(室温20 ℃)下,工夫红茶的生产以发酵6~8 h品质最好。儿茶素氧化规律分析表明,儿茶素总量、酯型儿茶素和简单儿茶素均呈下降趋势。7种儿茶素组分随着发酵的进程均呈下降趋势,发酵12 h后,其中没食子儿茶素(gallocatechin,GC)和表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)含量降至0或痕量。儿茶素氧化动力学曲线表明,自然发酵过程中儿茶素组分的氧化速度依次为EGC＞表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)>没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)>GC>DL-儿茶素(DL-catechin,DL-C)>表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)>表儿茶素(epicatechin EC)。发酵4 h儿茶素氧化速度降低32.05%,6 h降低了58.17%,8 h降低了89.73%,基本失去氧化动力。
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  湘派卤制品卤汁中黄曲霉毒素产毒菌的筛选鉴定及其产毒能力测定

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

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 170-176. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032703

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  以湘派卤制品卤汁为研究对象,对其贮存过程中产黄曲霉毒素的微生物(产毒菌)进行筛选鉴定并对产毒能力进行测定。采用平板稀释涂布法和紫外荧光法对湘派卤汁进行产毒菌的初筛;对初筛菌株的ITS序列进行PCR扩增、测序,测序结果经NCBI同源性对比、MEGA6.0软件构建系统发育树进行分子生物学鉴定;应用HPLC-MS/MS检测各产毒菌培养液中黄曲霉毒素(aflatoxin, AFs)含量,确定各产毒菌的产毒能力。经平板稀释涂布法、紫外荧光法和分子生物学共筛选鉴定出5株产毒菌株,其中有4株是黄曲霉(Aspergillus flavus),1株为寄生曲霉(Aspergillus parasiticus);经HPLC-MS/MS法确定4株黄曲霉均不产生AFs,寄生曲霉产生黄曲霉毒素B₁(AFB₁)和黄曲霉毒素G₁(AFG₁)。AFB₁在第3天和第7天的含量分别为6.92、8.08 μg/L,AFG₁在第3天和第7天的含量分别为5.80、7.24 μg/L;湘派卤汁由于贮存条件不当,易受霉变原辅料及环境的影响,存在产AFs的曲霉菌,警示湘派卤制品卤汁中存在AFs污染的安全风险问题。
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  樟芝菌液态发酵多糖富硒条件优化及其抗炎活性研究

  王奕琦, 杨琳, 赵宏朋, 迟方华, 王清华, 易伦朝, 孙丽平, 任达兵, 胡永丹

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 177-184. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032295

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  为提高樟芝菌液态发酵硒多糖产量,探究樟芝菌多糖富硒后活性方面的变化。以生物量、多糖含量、硒含量和富硒率为评价指标,利用单因素试验和正交试验对发酵条件进行优化,综合得出最佳发酵条件。同时在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导小鼠腹腔巨噬细胞(RAW264.7)建立炎症模型的基础上,评价樟芝菌硒多糖与无硒多糖的抗炎活性。通过发酵优化得到最佳发酵条件为Na₂SeO₃添加量2 mg/L、麦芽糖24 g/L、可溶性淀粉16 g/L、玉米浆干粉9 g/L,硫酸铵9 g/L,装液量75 mL/250 mL、初始pH值7,24 ℃、150 r/min发酵9 d。体外细胞实验结果表明,二者均能够显著降低促炎介质NO、TNF-α、IL-6和IL-1β的释放量,提高细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,起到有效抑制炎症反应的作用。而且,硒多糖在提高SOD活性、抑制IL-1β释放方面效果要优于无硒多糖。综上,樟芝菌硒多糖在富硒的同时,能够具有高于无硒多糖的抗炎活性,具备一定的开发前景。
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  热烫前处理对花椒芽品质特性的影响

  王亚楠, 严竟, 雷爱玲, 汪楠, 张甫生

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 185-193. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031068

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  该文以新鲜的花椒芽为原料,探讨热烫处理的温度和时间对花椒芽的色泽、营养及风味等品质的影响。结果表明,随热烫温度的升高和时间的延长,花椒芽的色泽变暗,绿度降低,维生素C和蛋白质等营养物质含量均呈下降趋势。热烫温度达到90 ℃,时间达到180 s后可有效钝化多酚氧化酶和过氧化物酶活性,叶绿素、维生素C和蛋白质含量在此热烫条件下的损失率分别为37.22%、53.14%、24.12%,此热烫温度和时间是花椒芽最佳热烫条件。随热烫温度的升高和时间的延长,特征麻味物质羟基-ε-山椒素和羟基-β-山椒素的含量先减少后增加,羟基-α-山椒素的含量则一直减少。90 ℃处理180 s时,羟基-ε-山椒素和羟基-β-山椒素的含量分别增加了14.07%、3.11%,羟基-ɑ-山椒素的含量减少了20.83%。花椒芽中风味物质主要分为酯类、烯烃类、酮类、醇类和醛类五大类,在热烫过程中其相对含量均呈无规律的变化,主要的风味物质烯烃类和酮类在最佳热烫条件下与未热烫处理组相比无显著差异(P>0.05)。该研究旨在为提升花椒芽在加工过程中的品质提供理论指导。
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  阿魏酸调控肉肌原纤维蛋白氧化及对乳化特性的影响

  常海军, 周文斌, 谢娜娜, 冯敏, 朱苓

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 194-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030959

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  将不同添加量(0.00、0.04、0.20、1.00 g/kg)阿魏酸加入到提取的猪肉肌原纤维蛋白中,并以1.00 g/kg丁基羟基茴香醚(butyl hydroxy anisd,BHA)作为阳性对照,冷藏放置不同时间(2、4、6、8、10 d)探究阿魏酸对猪肉肌原纤维蛋白的氧化调控、结构变化及乳化特性的影响。结果表明,随着阿魏酸添加量的增加,猪肉肌原纤维蛋白中巯基的含量呈增长趋势,贮藏后期1.00 g/kg阿魏酸组和BHA组与空白对照组相比显著升高(P<0.05)。而测定组的羰基、自由氨基含量、表面疏水性、内源性色氨酸荧光强度、β结构与空白对照组相比都有所下降,且变化最显著是1.00 g/kg阿魏酸组(P<0.05)。乳化活性和乳化稳定性都呈上升趋势,其中第2天时,乳化活性由空白对照组的23.415 m²/g上升至25.199 m²/g,乳化稳定性由77.143%上升至82.162%。因此,添加一定量的阿魏酸能有效调控猪肉肌原纤维蛋白氧化,并改善其乳化特性。
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  嗜酸乳杆菌NC55的安全性评价

  林赓, 马欣, 谢雨欣, 王杰, 谢欣茹, 付加芳, 曹广祥

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 201-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032345

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  嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)广泛应用于发酵饮品及食品领域。该实验室从发酵食品中分离获得一株嗜酸乳杆菌,将其命名为嗜酸乳杆菌NC55,该研究通过抗生素敏感实验、有害代谢产物实验及动物实验对NC55菌株进行安全性评价。结果显示,NC55菌株对多数抗生素敏感,未携带质粒,不存在耐药性通过质粒传递的可能。NC55菌株无氨基脱羧酶活性,菌株表现为不溶血。动物实验过程中小鼠生命活动正常,解剖发现主要脏器无病变,未发现细菌移位现象;致畸试验显示小鼠胚胎发育正常。综上,嗜酸乳杆菌NC55在抗生素敏感实验、质粒检测、溶血实验及动物实验中均表现出良好的安全性,可被认为是应用于人和动物的潜在有益菌株。
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  超声对魔芋葡甘聚糖与花生蛋白复合体系流变与结构的影响

  高俊炉, 田学智, 王智颖, 周燚, 张甫生

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 207-215. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031186

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  为了探究超声作用对多糖-蛋白复合体系流变与结构的影响,采用超声对魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)与花生蛋白(peanut protein, PP)的复合体系进行处理,研究了不同超声功率和超声处理时间对KGM-PP复合体系流变与结构的影响。结果表明,随着超声功率的增加和时间的延长,复合体系的流变黏度呈先增大后减小的趋势。600 W超声处理复合体系5 min后,其乳化活性指数、乳状液稳定指数分别显著提高了75.1%和33.2%;吸热焓值提高了14.2%;复合体系的平均粒径降低了29.5%。热力学研究证实,中等强度(600~700 W)与短时的超声处理能够较好地提高复合体系的热稳定性;傅里叶红外与X射线衍射分析也表明中低强度超声处理使KGM-PP复合体系的衍射峰强度降低,PP的二级结构更多地向α-螺旋方向转变,促进了KGM-PP复合体系内部结构的互作交联;扫描电镜分析结果同样显示中等强度的超声处理可使复合体系的三维薄壁状结构由松散卷曲变得致密平整,且孔洞的直径变小。因此,超声可作为改善多糖-蛋白质复合体系功能特性的处理手段,使其更好地运用于乳制饮料、可食用薄膜等新型蛋白基食品的开发。
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  辣椒红色素对魔芋葡甘聚糖-大豆分离蛋白复合凝胶性质的影响

  范盛玉, 严竟, 朱坤, 胡艳, 宇嘉, 张甫生

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 216-222. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030737

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  该研究以魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)和大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的复合凝胶为研究对象,探讨辣椒红色素的添加量对KGM-SPI复合凝胶性质的影响。结果表明,当辣椒红色素添加量为0.20%(质量分数)时,复合凝胶的各指标达到稳定,此时KGM-SPI复合凝胶色度的L^*值、a^*值、b^*值分别为对照组的78%、8倍、3倍;与对照组相比,凝胶的持水力、硬度、咀嚼性和胶黏性分别降低了1.74%、20.30%、15.79%和16.50%(P＜0.05)。微观表征结果表明,该色素会通过改变氢键作用力等非共价键结合破坏KGM-SPI凝胶的网络结构,降低其热稳定性,当色素添加量为0%~0.20%时,随着色素添加量的增加,破坏的程度增大,在添加量为0.20%~0.30%时,体系的微观结构不再发生变化。综上,辣椒红色素可以作为理想的着色剂应用于KGM-SPI凝胶体系,在生产中应根据产品实际性质控制用量。
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  层-层交替涂膜在鸡蛋保鲜中的应用

  于泽东, 王晶, 任丹, 吴习宇, 徐丹

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 223-229. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030675

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  该研究使用壳聚糖(chitosan,CS)和羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC)对鸡蛋进行层-层交替涂膜,探究了涂膜次数、涂膜厚度和形貌对鸡蛋贮藏品质的影响。实验分别测定了交替涂膜2、4、6次后的鸡蛋和对照组在贮藏期间的品质变化、涂膜厚度和形貌变化。结果显示,交替涂膜4次后的鸡蛋(CS/CMC-4)涂膜层最厚,约为1.5~1.8 μm,且可稳定地附着在蛋壳表面。CS/CMC-4的感官评级在贮藏49 d后才出现下降,且保持了较为稳定的蛋清pH和显著高于其余组的哈氏单位和蛋黄指数。与对照组相比,CS/CMC-4在室温下的货架期延长了至少39 d。而经6次和2次涂膜的鸡蛋因涂膜结构不均匀或厚度较小,贮藏品质的下降速度高于CS/CMC-4,货架期相较于对照组分别延长了约24 d和16 d。因此,采用层-层交替涂膜可优化涂膜的厚度和稳定性,从而显著提高涂膜对鸡蛋的贮藏保鲜效果,在鸡蛋保鲜中具有良好的应用前景。
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  产β-葡萄糖苷酶乳酸菌发酵对百香果皮多酚含量和功能活性的影响

  覃超, 唐富豪, 滕建文, 韦保耀, 黄丽, 夏宁

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 230-236. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032766

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  紫色百香果皮富含多酚及糖苷结合型黄酮。已有研究证明乳酸菌发酵可释放水果结合多酚,但产β-葡萄糖苷酶乳酸菌的乳酸发酵是否更有利于释放结合型多酚尚未证实。该文采用2株产酶与1株非产酶乳酸菌分别发酵百香果皮。结果显示,3株乳酸菌发酵均可提高百香果皮浆中的多酚含量,而2株产酶比非产酶乳酸菌发酵释放游离酚能力分别提高了1.31倍和1.06倍,且与酶活性密切相关。相应地,其抗氧化和消化酶抑制能力均得到显著提高(P<0.05),产糖苷酶乳酸菌发酵百香果皮后的消化酶抑制能力显著强于不产酶乳酸菌发酵。该研究结果表明,产β-葡萄糖苷酶乳酸菌发酵是提高百香果皮中酚类化合物生物活性的一种很有前景的方法,可能更有利于结合酚向游离酚转化,提高总酚含量,并发挥更高功能活性。
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  场地异质性对中高温大曲微生物群落及品质影响的研究

  唐慧芳, 黄钧, 周荣清, 秦辉, 张宿义, 董异, 王超, 王小军, 母雨, 潘强林

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 237-244. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032607

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  该研究以环境和生产方式差异显著的2个生产场地的大曲为对象,应用常规检测方法和高通量测序技术分别探讨了理化参数及群落结构的差异。结果表明,新场地的大曲水分含量略高于老场地,而后者的的酸度则明显高于前者。平面及空间位置异质性影响大曲的酸度、酶活力、群落结构,空间位置差异的影响大于平面位置。老场地大曲的淀粉水解酶及酯化酶的活力均高于新场地,且下层大曲的酶活力更高,其中老场地门位点下层大曲的糖化力、液化力、酯化力均最佳。老场地的大曲中优势菌包括Weissella、Staphylococcus、Rhizomucor和Rhizopus,新场地的大曲中的优势菌是Saccharopolyspora、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces和Thermomyces。冗余分析(redundancy analysis, RDA)结果表明,Rhizopus和Rhizomucor的相对丰度与淀粉水解活力和酯化活力呈正相关,而Thermoactinomyces的相对丰度与酸度呈正相关。这些结果均表明场地异质性对大曲质量影响显著,同时,可通过控制门、窗打开程度来调节曲房通风,进而减缓大曲水分的散失,有利于大曲酶活力的提升。该研究为提升大曲的智能化生产奠定了重要基础。
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  聚对苯二甲酸乙二醇酯饮料瓶食品级循环再生料中锑的迁移行为

  李志礼, 孙彬青, 袁振磊, 刘硕, 温嘉琦, 黄利强

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 245-250. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032252

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  该研究探究聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)饮料瓶和再生食品级再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(regenerated polyethylene terephthalate, rPET)切片中锑迁移情况,及食品模拟液、温度对PET饮料瓶和rPET切片中锑迁移行为的影响。将PET饮料瓶和rPET切片样品在4%(体积分数)乙酸、10%(体积分数)和20%(体积分数)乙醇食品模拟液中完全浸泡,利用电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma-mass spectrometry, ICP-MS)对PET饮料瓶和rPET切片中的锑进行定量分析。通过实验迁移量与迁移模型预测曲线拟合,分析不同食品模拟液和温度对迁移扩散系数的影响。结果表明,在60 ℃且达到迁移平衡时,rPET切片较PET饮料瓶中锑向不同食品模拟液中的迁移量均增加;对比3种食品模拟液,PET饮料瓶和rPET切片中锑向4%乙酸食品模拟液中扩散系数更高;在不同温度下, PET饮料瓶中锑向4%乙酸中迁移的实验测定值与迁移模型预测曲线拟合效果良好(拟合度达0.9以上),温度越高,扩散系数越高,且符合阿伦尼乌斯关系式。
分析与检测
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  基于气相色谱-离子迁移谱技术的隔年东北酸菜风味鉴别研究

  韩艳秋, 叶春苗, 王琛, 张晓黎, 李潇, 高雅

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 251-257. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032580

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  为探索一种隔年东北酸菜的快速鉴别方法,该研究采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy, GC-IMS)技术分析比较了隔年酸菜和当年酸菜的挥发性特异气味成分。结果表明,2组酸菜中共鉴定出22种挥发性风味化合物,包括酯类、酮类、醇类、酸类等。指纹图谱显示2组样品风味物质的种类和含量均存在明显差异,主要表现为在当年酸菜中挥发性风味物质的种类更为丰富,包括二甲基二硫化物、乙酸乙酯、丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、丁酸甲酯、2,3-丁二酮、丙酮、丁酸、乙醇等;而在隔年酸菜中上述风味物大量减少或消失,仅乙酸乙酯和乙醇的信号强度有所增加,并生成了大量的乙酸丙酯、正丙醇、丙酸乙酯、丁酮等特征风味化合物。通过风味物质的主成分分析,当年与隔年酸菜样品分别占据了2个相对独立的空间,并得到了准确区分。因此,应用GC-IMS结合主成分分析的方法可实现隔年酸菜的快速鉴别。
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  基于近红外光谱和多层感知机的贻贝中腹泻性贝毒快速无损检测

  刘忠艳, 刘瑶, 乔付, 郝博麟, 姜微, 熊建芳

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 258-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032253

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  以腹泻性贝毒(diarrheal shellfish poison,DSP)污染和未污染良好贻贝为研究对象,利用近红外光谱仪采集950~1 700 nm波长内各120个样本的光谱数据;分析确定适合贻贝近红外光谱(near-infrared spectroscopy,NIS)的最佳预处理方法来消除环境光的影响;构建多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)模型作为检测DSP污染贻贝的分类器。将240个样本构成的数据集按照7∶3随机划分为训练集和测试集,将运行50次模型得到的准确率的平均值作为最终评价指标,检测DSP污染贻贝的准确率达到99.94%。该研究所构建的基于NIS的MLP模型对DSP的检出限为35 μg/kg。对于实际应用中存在的数据集中训练集所占比重不同、小样本和类别不均衡等问题,分析了MLP模型的检测性能。实验结果表明,基于一阶导数光谱预处理的MLP模型对以上3种问题不敏感,说明该分类器泛化能力及鲁棒性较强。因此,将NIS与MLP分类器结合是一种可行的贝毒无损鉴别的新方法。
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  基于气相离子迁移谱技术的五倍子花中蜂蜜成熟度模型鉴别研究

  刘振平, 甘芳瑗, 刘国政, 庞钶靖, 姜容, 聂青玉, 张艳

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 265-271. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032406

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  采用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)技术对重庆三峡库区5个不同成熟度的五倍子花中华蜜蜂蜂蜜(五倍子蜂蜜)的挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)进行测定和分析。利用二维差谱法从广泛的VOCs信号数据中筛选出45个有效表征五倍子蜂蜜成熟度差异的特征变量,从差异化的VOCs分布轮廓的非靶向角度对5个不同成熟度的五倍子蜂蜜进行了偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA),并构建了五倍子蜂蜜成熟度鉴别模型。PLS-DA鉴别模型的拟合优度参数(R²)和预测能力参数(Q²)均较好,分别为0.880和0.706。交叉验证和置换模拟验证结果表明所构建模型未发生过拟合情况,模型稳健有效,可实现对5个不同成熟度的五倍子蜂蜜进行有效鉴别。同时,通过变量投影重要性(variable importance for the projection, VIP)值进一步筛选出了14个对有效区分五倍子蜂蜜成熟度发挥关键作用的特征标志物。该研究引入GC-IMS技术和PLS-DA的理论与方法实现了不同成熟度五倍子蜂蜜样品的准确鉴别,为蜂蜜质量控制提供了新的技术参考。
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  新型松茸黄酒发酵过程中键合态与游离态香气成分分析

  黄婷, 朱开宪, 赵金松, 袁思棋, 李征

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 272-280. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032042

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  通过比较新型松茸黄酒不同发酵阶段(松茸提取液、前发酵前期、前发酵后期、后发酵后期)键合态、游离态香气物质的组成及含量的具体差异,为松茸类黄酒的风味特性研究提供科学依据。以自制新型松茸黄酒为研究对象,采用官能化聚苯乙烯/二乙烯苯萃取柱(Cleanert polar enhanced polymer-solid phase extraction, Cleanert PEP-SPE)对新型松茸黄酒游离态和键合态化合物进行分离,结合顶空固相微萃取技术结合气相色谱-质谱联用仪(headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS),对不同发酵阶段的新型松茸黄酒中游离态、键合态挥发性物质的种类和含量进行检测分析。结果显示,发酵过程中键合态、游离态香气成分共127种,其中键合态香气成分77种,主要以醇类、醛类和酚类为主(未检测到吡嗪类和呋喃类);游离态香气成分107种,以醇类和酯类为主(未检测到2-甲基丁醛等部分醛类),分析表明两种形态挥发性组分存在差异性,并在一定程度上互补。通过聚类分析和主成分分析,发现与键合态香气成分相比,发酵过程对游离态香气组成影响更大,特别是醇类、酯类、酸类及醛酮类等挥发性组分含量明显增加。
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  基于滤波器的动植物油光谱信号预处理方法比较及识别分类

  邱薇纶, 丁圣

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 281-288. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032551

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  为实现对动植物油的快速无损检验,探究滤波器在提高光谱分析模型区分能力方面的可行性,该研究借助衰减全反射-表面增强红外吸收光谱技术,采集了动物油(159份)和植物油(188份)共计347份样本的光谱信息数据,构建了Fisher判别分析、支持向量机和决策树3种分类模型。比较了希尔伯特变换、有限长单位脉冲响应滤波器、无限长冲激响应滤波器、快速傅里叶变换和小波变换5种滤波器对3种分类模型精度的影响,同时考察了滤波器窗函数(矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗)、小波基函数(Morlet、Dgauss、Mexhat、Haar、Daubechies、Biorthogonal)、滤波方式(低通、高通、带通、带阻)在动植物油样本区分效果方面的差异性。结果发现,滤波器能显著提升光谱分析模型的准确性,低通和带阻滤波方式,矩形窗和布莱克曼窗函数能有效提升模型对样本的区分能力,相较于其他2种算法,支持向量机对各样本的识别区分能力最好。基于FIR低通/带阻滤波器处理后构建的SVM模型(RBF核函数)可作为动植物油样本识别的最佳模型,其对347份样本实现了100%的“类别-品牌”的两级准确区分。综上,滤波器可有效提升光谱分析模型的准确性,结合ATR-SEIRAS光谱信息数据,可准确区分不同的动植物油样本,这为包括动植物油在内的诸多样本的快速无损分析提供了一定参考,为滤波器在提升光谱分析模型方面的应用提供了一定借鉴。
综述与专题评论
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  射频加热技术在农产品和食品加工中的应用

  刘曼, 南敬昌, 丛密芳, 刘超

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 289-296. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032410

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  射频加热技术是近年来广受关注的一种加热方式,因其具有加热迅速、均匀性好、节约能源、维护成本低等特点,被广泛应用于食品和农产品的加工之中。该文首先对射频加热技术的工作原理和特点进行探讨,提出可以通过使用COMSOL软件的模拟实现来改善射频加热的均匀性;然后,通过分析近年来射频加热技术的应用文献,综述了射频加热技术在解冻、干燥、灭菌和杀虫等领域的研究进展;最后,提出了射频加热技术尚存的问题,并对未来研究方向进行展望。
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  益生菌代谢产物对病原菌的抑菌作用研究进展

  张晓旭, 刘欢, 肖苗, 李莹玉, 芦平, 李莹, 时钰, 赵燕妮, 曾桥, 张亚锋

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 297-302. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032474

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  益生菌能产生多种具有抑菌活性的代谢产物,且均具有广谱的抑菌效果,能够满足人们对抗菌药物绿色、健康的要求,有望成为一种环境友好型的微生物源抑菌剂。益生菌所产代谢产物种类繁多,主要有有机酸、细菌素、过氧化氢等,其抑菌机理多样,不仅能够破坏病原菌细胞壁膜结构,影响膜电位;还能在胞内破坏生物大分子,干扰菌体代谢,或影响DNA、RNA生物活性;也可以竞争病原菌中生长相关物质结合位点,阻止细胞生长分裂。该文有望对益生菌代谢产物作为新型抑菌活性物质的广泛应用提供理论依据。
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  臭氧处理对小麦粉品质特性影响的研究进展

  任秀娟, 张剑, 张伟峰, 安艳霞

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 303-309. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032061

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  臭氧因具有安全、无污染的特点,被广泛应用于现代食品工业。该文综述了臭氧处理降低面粉中微生物含量及真菌毒素的作用,分析其对面粉蛋白质、淀粉、脂质等理化指标的作用机理,对湿面筋含量、面团流变学特性、脂肪酸值等品质指标的影响,概述其相关机理,以期为臭氧在面粉工业化生产中的应用提供参考。
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  微生物脂肪酶催化合成中长链脂肪酸结构脂的研究进展

  戚彩琴, 杨波, 杨光, 周盛敏, 刘晓君

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 310-317. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032539

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  中长链脂肪酸结构脂(medium- and long-chain triacylglycerol,MLCT)是一种根据脂质在体内消化和吸收特点所设计的一种特殊结构脂质,由天然油脂改性而来,甘油分子上同时结合着中链与长链脂肪酸,因其具有独特的代谢方式与特殊的生理功能,在食品与医药方面展现出丰富的应用潜力。针对酶促合成MLCT的生物催化剂(固定化微生物脂肪酶)、合成方法、MLCT的生理功能及应用等研究现状进行综述,并对比了各种方法的优缺点及适用方向,对MLCT的研发前景进行了展望,以期为进一步研究MLCT及其他相关功能性结构脂的开发应用提供理论指导。
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  食疗中草药乳酸菌发酵与生物转化研究进展与展望

  王紫菱, 劳嘉, 钟灿, 贺炜, 张水寒, 金剑

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 318-324. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034488

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  食疗中草药发酵是在继承中药炮制学发酵法的基础上,结合现代生物工程而形成的新技术。食疗中草药按照安全性高低可分为四类,共361种。乳酸菌作为常用发酵剂,其酶系通过氢化、去糖基化、脱脂等反应增加、降低原有成分或形成新的化合物,结合乳酸菌自身丰富多样的次生代谢产物,达到多成分多靶点协同增效减毒的作用。相关部门先后发布9条公告来完善可用于食品、保健食品、婴幼儿食品的乳酸菌菌株名单,包括7个属32个菌种。食疗中草药乳酸菌发酵技术已在铁皮石斛、黄芪、三七、甘草、益母草、红参、陈皮、白芍、薏苡仁等药材或复方中应用,发酵过程受菌株、底物、pH、温度、时间、溶氧等因素影响,其多糖、苯丙素、黄酮、多酚等活性成分含量发生变化,呈现改善肠道、降脂、抗疲劳、抗炎、提高免疫等药理作用。未来还可从加强乳酸菌筛选及安全性、发酵增效减毒作用机制、生物转化综合利用等方向进行深入研究,促进中药现代化发展。
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  果蔬采后冷害及调控技术的研究进展

  烟小霞, 康宁波, 鲁玲, 何小玲, 鱼灏

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 325-334. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032303

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  冷敏型果蔬在低温贮藏和冷链运输过程中容易发生冷害,严重影响果蔬品质和贮藏期,而研究果蔬冷害发生机理和调控技术,对于采后果蔬保鲜贮藏及冷链运输的发展具有重要的理论指导和技术支撑作用。该文综述了国内外学者关于果蔬冷害的发生及调控技术的研究进展,包括细胞膜损伤、抗氧化系统清除活性氧自由基能力下降、线粒体结构和细胞壁伤害等果蔬冷害发生机制,从物理、化学及生物方面介绍了冷害调控的最新技术;总结了不同调控技术主要通过保护细胞膜结构、增强抗氧化系统、维持能量供应平衡、调节细胞壁物质代谢、激活C-重复结合因子基因等潜在生化机制减轻冷害的发生。最后对冷害复合调控技术及研究方向进行了展望,以期为减轻果蔬冷害的发生提供更多的理论参考依据。
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  萝卜硫素高效制备技术研究进展

  李修德, 王一涵, 夏怡然, 韩雯玥, 李金旺

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 335-341. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032727

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  萝卜硫素是十字花科植物的异硫氰酸酯类代谢产物,具有抗氧化、抗癌以及抗新型冠状病毒肺炎的功能。但因其结构不稳定,易分解,致使其难以利用。随着萝卜硫素制备技术的进步,抑制萝卜硫素失活、提升其利用率的目标有望实现。现有的制备技术主要为黑芥子酶酶解技术、微生物转化技术和化学合成技术。黑芥子酶酶解技术主要利用内源黑芥子酶、外源黑芥子酶以及异源表达的黑芥子酶,该技术存在制备效率高的优点,但存在黑芥子酶活性无法稳定的缺点。微生物转化技术主要利用微生物转化硫代葡萄糖苷生成萝卜硫素的功能,具有反应条件易于控制以及成本低等优点。化学合成技术主要包括从头合成和半合成,其中半合成是当前应用比较广泛的方法,具备反应条件易于控制等优点,但化学合成技术存在危险性较高以及得率较低的问题。该文综述了萝卜硫素的制备技术,旨在为萝卜硫素的高效利用及其产品开发提供参考。
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  食品中伏马毒素的前处理及检测技术研究进展

  贺璐, 潘雷明, 郑静, 徐双阳, 李远飞

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 342-350. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032358

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  伏马毒素(fumonisins, FBs)是由串珠镰刀菌和轮状镰刀菌等镰刀菌产生的一种水溶性次级代谢产物,结构性质稳定,具有神经毒性、肝肾毒性、致癌性等毒副作用。我国作为粮食生产和消费大国,玉米、水稻等粮食作物及其制品中FBs检出率居高不下,最大值甚至远超欧盟FBs最高限量标准,严重影响了我国农业经济发展和食品质量安全。该文主要综述近年来应用较广的FBs前处理及检测技术,包括免疫亲和柱、固相萃取、磁性固相萃取、分子印迹技术和QuEChERS等前处理技术以及高效液相色谱法和液相色谱-串联质谱法、酶联免疫法、免疫层析技术、生物传感器法等检测技术,着重归纳不同技术的原理、优势及局限性,并对FBs的前处理和检测技术研究方向进行了展望,提出新型前处理材料和高通量快速检测技术,旨在为FBs的检测工作提供参考。
教育教学
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  Food Microbiology and Safety实验课的教改探索

  张毅, 郭亚辉, 谢云飞

  食品与发酵工业. 2023, 49(8): 351-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034630

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  该文作者所在大学与新西兰梅西大学合作开展了食品科学与工程专业国际化培养本科教育项目,全英文课程 Food Microbiology and Safety 是该项目的核心课程之一。该实验课以应用性为前提,以课程思政为引领,强调食品微生物学与食品安全学的融合,中外师资合作开展了系列教学探索与实践。课程设计以食品产品和食品生产为情境,以微生物安全为话题,模拟真实生产场景,丰富内涵和拓展外延;自主设计实验激发主观能动性、自主规划进程锻炼统筹能力、线上资源平台支撑自主学习与评价、随机分组培养团队合作能力。实践表明,课程有效实现了食品微生物学与食品安全学的有机融合,目标驱动型实验教学过程更利于激发学生的主动性,大量综合性和设计性实验提高了课程的两性一度。与同期对照班级相比,该项目所培养学生具有更强的专业素养和实践能力,为食品专业其他实验课程的教学改革提供了参考。