食品与发酵工业

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许颖, 刘智磊, 詹晓北, 蒋芸, 李志涛, 高敏杰

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032922

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低分子质量黄原胶具有抑菌、益生及抗氧化等多种生物活性,因此通过水解制备低分子质量黄原胶具有广阔应用前景。该研究将来源于绵羊瘤胃元基因组的内切β-1,4-葡聚糖酶首次在毕赤酵母中表达,其在pH 7.0和75 ℃下发挥最佳作用,并有较高的pH和温度稳定性。此后,建立了毕赤酵母和野油菜黄单胞菌的共培养体系并对发酵条件进行优化,其中野油菜黄单胞菌生成的黄原胶可以被毕赤酵母分泌的内切β-1,4-葡聚糖酶直接降解产生低分子质量黄原胶。摇瓶水平下,共培养体系中总糖最高为11.4 g/L,水解产物中重均分子质量为2 500 Da的低分子质量黄原胶达到93.79%。该研究为功能性低分子质量黄原胶的工业化生产提供了一个潜在的策略。

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自然发酵乳中嗜热链球菌糖代谢特征与功能基因分析

杜萍, 孙志宏, 赵洁

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033642

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嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)在发酵乳生产过程中应用广泛,通过对该菌种糖代谢相关功能基因的研究,可为优良工业菌种的筛选提供理论依据。该研究以27株分离自自然发酵乳的嗜热链球菌为试验菌株,利用碳水化合物鉴定生化试剂条,来对比分离株的糖类代谢情况,并通过基因组重测序和相关性分析,挖掘与菌株优良特性相关的基因。通过表型实验,将嗜热链球菌归纳为两组,其中一组仅可利用葡萄糖、乳糖、蔗糖,另一组还可以利用除上述糖类外的核糖、半乳糖、果糖、甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺、苦杏仁苷、熊果苷、水杨苷、纤维二糖、麦芽糖、海藻糖、龙胆二糖等。两组间在多糖代谢基因和碳水化合物活性酶GT8差异显著(P<0.05);相关性分析结果显示,几丁质、N-乙酰葡萄糖氨基编码基因与菊粉、D-松三糖、木糖的利用显著正相关(P<0.05),淀粉的利用与碳水化合物活性酶家族GH13_14和CE2具有显著正相关(P<0.05)。研究通过分析嗜热链球菌中参与碳水化合物代谢的基因,发现部分糖代谢表型与基因间差异相匹配,为发酵乳菌株的开发和利用奠定理论基础。

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真空冷冻干燥保护剂对植物乳杆菌67黏附能力的影响

陈大卫, 郭聪聪, 任晨瑜, 程月, 陈春萌, 瞿恒贤, 瓦云超, 燕宪涛, 关成冉, 张臣臣, 郑英明, 钱建亚, 顾瑞霞

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 16-26. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034090

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黏附是乳酸菌在机体内发挥益生作用的关键,研究冻干保护剂对乳酸菌黏附能力的影响有助于益生菌产品的开发及其功能的进一步挖掘。研究单一保护剂对真空冷冻干燥后植物乳杆菌67的黏附率和存活率等的影响,筛选出保护效果较优的单一保护剂;并以黏附率和存活率等为指标优化保护剂配方,探究优化的复合保护剂对冻干后菌株67表面微观形态、黏附Caco-2细胞能力及其抑制肠道致病菌黏附Caco-2细胞能力的改善作用。结果表明,菌株67在分别去除了脱脂乳(skim milk,S)、菊粉(inulin,L)、蔗糖(sucrose,C)、谷氨酸钠(sodium glutamate,G)及海藻糖(trehalose,T)的5种复合保护剂中冻干后,对Caco-2细胞的黏附率均显著低于其他复合保护剂(P＜0.05);在分别去除L、G和山梨醇后,存活率均显著低于其他复合保护剂(P＜0.05)。菌株67分别在140 g/L S、80 g/L L、60 g/L C、90 g/L G及100 g/L T中冻干后对Caco-2细胞的黏附率均大于5.85%,显著高于各自保护剂的其他浓度(P＜0.05);分别在120 g/L S、100 g/L L、100 g/L C、70 g/L G及80 g/L T中冻干后的存活率均大于18.34%,显著高于各自保护剂的其他浓度(P＜0.05)。菌株67在含有160 g/L S、100 g/L L、40 g/L C、70 g/L G及120 g/L T的优化复合保护剂中冻干后,其黏附率和存活率分别为28.73%和93.52%,均显著高于未优化的20.47%和76.31%(P＜0.05);较未优化的复合保护剂而言,菌体形态变化较小、未破裂、未塌缩,能更紧密地黏附于Caco-2细胞上,且冻干前后的黏附素均为表面蛋白;同时,菌株抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌黏附Caco-2细胞的能力也得到了显著提高(P＜0.05)。S、L、C、G及T对冻干后植物乳杆菌67的黏附率和存活率产生较大的影响,优化后的复合保护剂对冻干后植物乳杆菌67的黏附能力、存活能力及其抑制肠道致病菌黏附肠上皮细胞的能力有良好的保护作用。

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不同包装形式和贮藏温度对植物乳杆菌LN66贮藏活性的影响

张敏, 刘雅豪, 殷诚, 钱静

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 27-31. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032641

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为了解植物乳杆菌LN66菌粉贮藏活性的影响因素,对其在不同包装形式和贮藏温度下活性变化进行分析。将普通铝箔袋、真空铝箔袋和棕色玻璃瓶贮存的植物乳杆菌LN66菌粉于4、25、37 ℃下贮藏28 d,检测其水分含量、水分活度和活菌数的变化,并用SPSS软件进行皮尔逊相关性分析。结果表明,不同包装形式和贮藏温度下LN66菌粉贮藏28 d期间水分含量均未发生显著变化。在25及37 ℃贮藏下,菌粉水分活度呈上升趋势,但真空铝箔袋和棕色玻璃瓶能维持水分活度的稳定。活菌数均随着贮藏时间的增加而减少,普通铝箔袋的活菌数下降最为显著,而菌粉在37 ℃的真空铝箔袋和棕色玻璃瓶贮藏下的存活率分别提高了10.49%和7.69%。相关性结果分析,活菌数与贮藏温度及水分活度呈显著负相关。研究显示,在贮藏过程中,包装形式和温度对益生菌粉活性有显著影响,而低温及真空铝箔袋和棕色玻璃瓶有利于提升益生菌粉货架期的活菌率。

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植物乳杆菌HFY09通过调控TGF-β1表达对小鼠狼疮性肾炎的干预作用

易若琨, 赵欣, 刘佳, 杨贞耐

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 32-39. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033107

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该研究观察了一株分离于自然发酵牦牛酸乳的植物乳杆菌HFY09(Lactobacillus plantarum HFY09,LP-HFY09),通过降植烷建立狼疮性肾炎动物模型验证了LP-HFY09的作用,并通过试剂盒法、苏木精-伊红染色法、qPCR和Western blot检测小鼠血清和肾组织的相关指标。实验结果显示,LP-HFY09能够降低狼疮性肾炎造成的尿蛋白升高和血清、肾组织白介素6(interleukin-6,IL-6)、IL-12、TNF-α和IFN-γ细胞因子水平升高。LP-HFY09还可以降低肾炎小鼠血清肌酐、尿素氮、总胆固醇、甘油三酯水平和提高总蛋白、白蛋白水平。另外LP-HFY09具有抑制肾炎小鼠抗双链DNA抗体阳性率的作用。切片观察发现LP-HFY09能够减轻肾炎造成的肾小球形态不完整和炎性浸润等组织损伤。LP-HFY09还能够下调狼疮性肾炎小鼠肾脏组织中的转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和血管内皮生长因子mRNA和蛋白表达和上调铜锌超氧化物歧化酶和锰超氧化物歧化酶表达。结果表明,LP-HFY09能够对狼疮性肾炎起到明显的干预作用,且LP-HFY09的作用与其浓度呈正相关,在10⁹ CFU/kg作用下效果接近药物泼尼松。

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基于体外肠道模拟系统探究全豆豆浆对肠道菌群的影响

李安怡, 刘畅, 荆高祥, 胡斌, 郭亚辉, 成玉梁, 钱和

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 40-48. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033930

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大豆富含多种营养物质,传统豆浆在制浆过程中会产生大量的豆渣,而除渣后导致大豆中营养成分的流失。目前,全豆豆浆工艺可以最大限度地保留大豆的全部营养成分。为了进一步探究全豆豆浆中未被胃肠消化吸收的大分子物质及其与人体肠道菌群的关系,该文以全豆豆浆为研究对象,通过体外胃、小肠消化以及升结肠、横结肠和降结肠发酵后,对不同肠段发酵液进行16S rDNA测序分析,并测定其中短链脂肪酸含量,探究全豆豆浆对肠道菌群的调控作用。结果表明,全豆豆浆经过胃肠消化,并在体外结肠模拟系统中发酵7 d后,α多样性分析得出,微生物群落丰度和物种多样性显著增高;β多样性分析得出,全豆豆浆也能够改变人体肠道菌群的结构;在门水平上,相比于发酵前,Proteobacteria和Synergistetes的相对丰度升高,而Bacteroidetes、Firmicutes、Fusobacteria和Actinobacteria的相对丰度降低;在属水平上,相比于发酵前,Enterobacter、Megasphaera、Pyramidobacter、Acinetobacter和Phascolarctobacterium的相对丰度升高,而 Prevotella、Megamonas、Sutterella和Bacteroides的相对丰度降低。同时,全豆豆浆大分子物质还可以增强代谢酶的活性,提高机体营养物质的合成与代谢能力。此外,短链脂肪酸中乙酸、丙酸和丁酸的含量较发酵前显著升高。综上,全豆豆浆可以调节人体肠道菌群的结构与组成,促进Enterobacter、Megasphaera和Pyramidobacter等有益菌的生长,促进短链脂肪酸,如乙酸、丙酸和丁酸的产生,有益于肠道健康。

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沙棘发酵茶对高脂饮食大鼠血脂和肠道菌群的影响

寇静, 史琳娜, 张怡敏, 环城, 马添翼

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 49-56. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032342

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探究沙棘发酵茶对高脂血症大鼠血脂和肠道菌群的影响。将健康的SD雄性大鼠随机分为4组:对照组(NC,n=8)、模型组(HF,n=8)、沙棘组(HFS,n=8)和发酵组(HFF,n=8)。实验为期8周,最后1周收集粪便进行肠道菌群高通量测序。结束后,收集血清和肝脏进行测定。结果表明,沙棘发酵茶能显著降低高脂饮食大鼠血清中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白的含量,升高血清中高密度脂蛋白的含量,缓解高脂饮食导致的肝脏损伤。测序结果显示,沙棘发酵茶能显著提高大鼠肠道菌群的丰度和均匀度,有益菌相对丰度升高,致病菌群得到抑制,有效缓解了高脂饮食引起的肠道菌群紊乱。综上,沙棘发酵茶能有效改善高脂饮食引起的大鼠血脂水平、肝损伤及肠道菌群紊乱。

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冠突散囊菌发酵青钱柳前后特征风味与挥发性物质的变化

巢瑾, 罗茜, 李佳莲, 袁勇, 周令欣, 银飞燕, 赵萌萌, 吴浩人, 蒋立文

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 57-64. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033030

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青钱柳(Cyclocarya paliurus)是珍贵的药食两用植物。为改善青钱柳茶风味并提高资源的利用率,采用冠突散囊菌(Eurotium cristatum)对青钱柳茶进行固态发酵,对比检测发酵前后青钱柳茶的感官品质及主要活性物质的含量,并运用基于顶空固相微萃取-气相质谱联用(headspace solid-phase micro extraction/gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME/GC-MS)技术的非靶向代谢组学方法研究挥发性物质的变化。结果表明,发酵后的青钱柳茶滋味甘甜醇和,产生了独特的药香、菌花香;多酚、游离氨基酸、可溶性糖、三萜的含量分别下降53.04%、10.74%、13.46%、27.91%,总黄酮含量上升了25.66%。发酵前后的青钱柳茶中共检测到67种差异挥发性物质(FC≥2或≤0.5,P＜0.05,VIP＞1),结合香气活度值鉴定出具有辛辣木香属性的月桂烯、丁香酚、α-紫罗兰酮和香叶醇是青钱柳茶的特征香气成分;具有甘草香属性的脱氢紫罗烯是发酵青钱柳茶的特征香气成分。该研究可以为发酵青钱柳茶的风味特性研究提供科学依据。

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内蒙古发酵乳制品微生物多样性与短链脂肪酸和游离氨基酸的相关性

李思敏, 邢书源, 宋佳慷, 高乾阳, 刘妍, 索朗群培, 程秀峰, 刘振东

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 65-72. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032872

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为研究我国内蒙古特色干制发酵乳制品中微生物物种多样性、游离氨基酸和短链脂肪酸组成的相关性,通过高通量测序技术对内蒙古地区5种特色干制发酵乳制品中的微生物16S rDNA V4~V5区测序分析其细菌多样性,利用GC-MS和HPLC分别测定短链脂肪酸和游离氨基酸含量。结果表明,奶渣子的微生物、群落多样性和总体丰度最高。5种样品之间的微生物群落物种组成差异较大,在属水平上阿如勒、奶豆腐和酸奶豆腐的优势细菌为乳球菌属(Lactococcus)和乳杆菌属(Lactobacillus),奶皮子的优势细菌为假单胞菌属(Pseudomonas)和不动杆菌属(Acinetobacter),奶渣子的优势细菌为乳球菌属(Lactococcus)和沙雷氏菌属(Serratia)。在主成分分析中,酸奶豆腐和奶豆腐两者之间的物种组成相似度最高。短链脂肪酸分析中,共检测出23种短链脂肪酸,奶皮子含有短链脂肪酸的种类最多,游离氨基酸分析中,共检测出24种游离氨基酸,奶豆腐包含24种游离氨基酸,且含量也明显高于其他4个样品,5种样品中所包含同种的短链脂肪酸和游离氨基酸含量均存在显著差异(P＜0.05)。在冗余分析中,羟脯氨酸和谷氨酸与乳球菌(Lactococcus)和乳杆菌(Lactobacillus)呈现正相关,绿脓杆菌(Pseudomonas)与丁酸、己酸、辛酸和癸酸呈现正相关。研究揭示了内蒙古特色干制发酵乳制品中微生物组成、短链脂肪酸和游离氨基酸之间的关系,为传统发酵干制乳制品产业发展优化提供一定的理论依据。

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河西走廊产区“厂”字形整形方式对‘赤霞珠’葡萄与葡萄酒品质的影响

吕转转, 张波, 王学庆, 杨培玉, 郝燕, 陈建军, 张竹林, 张军强, 缪长海

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 73-81. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032665

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为探究“厂”字形整形方式对酿酒葡萄与葡萄酒品质的影响,以多主蔓扇形和“厂”字形2种整形方式下的‘赤霞珠’葡萄和葡萄酒为试材,测定其总糖、总酸与酚类(总酚、总类黄酮、总黄烷醇、总花色苷和单宁)等指标,并利用GC-MS对其香气物质进行分析。结果表明,“厂”字形整形方式下的葡萄果实与对应干红葡萄酒酚类含量均显著高于多主蔓扇形(P<0.05),且“厂”字形酒样颜色参数更优。“厂”字形样品中香气化合物总量也均显著高出多主蔓扇形(P<0.05),特别是“厂”字形酒样中醇类和酯类等化合物含量的增加,为其提供更为浓郁的果香和花香。综上所述,与多主蔓扇形相比,“厂”字形整形方式更有利于果实酿酒品质的提升,从而改善葡萄酒品质。

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新疆天山北麓产区4种葡萄酒矿质元素含量与其颜色品质相关性分析

董荣, 王舒伟, 石淼, 高琛瑜, 李飞飞, 张珍珍

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 82-88. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032683

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该试验以4种红色酿酒葡萄酒为实验材料,利用小型发酵罐进行干红葡萄酒酿造,测定酒样的基础理化指标,Na、K、Ca、Zn、Mg、Cu及Fe元素及酚类物质的含量,以及CIELab颜色参数,针对测定结果进行偏最小二乘法及相关性分析。结果表明,4种葡萄酒中K元素含量最高,其中赤霞珠葡萄酒最为明显;呈色物质为二甲花翠素含量最高,其中马瑟兰葡萄酒中含量显著高于其他葡萄酒。利用偏最小二乘法分析得出区分4款葡萄酒的主要呈色物质为甲基花翠素,辅色物质中主要贡献物质为儿茶素;K元素主要与呈色物质存在负相关,Ca元素主要与其存在正相关,Cu元素主要与辅色物质存在负相关。研究结果可为解决新疆产区葡萄酒色泽不稳定问题提供理论基础。

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不同容器储存对白兰地原酒香气的影响

袁笑梦, 周洪江, 张葆春, 赛嘉, 徐岩, 唐柯

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 89-95. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032991

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以3种不同储存方式(陶坛、不锈钢罐、橡木桶)处理的白兰地原酒为研究对象,采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(headspace solid-phase microextraction combined with comprehensive two-dimensional gas chromatography/time-of-flight mass spectrometry, HS-SPME-GC×GC-TOFMS)及感官定量描述分析(quantitative descriptive analysis, QDA)探究不同容器储存对白兰地原酒香气的影响。采用HS-SPME-GC×GC-TOF-MS共鉴定出314种挥发性化合物,通过香气数据库筛选出181种具有香气贡献的化合物进行偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA),发现3个处理组及对照组差别明显,顺式橡木内酯、反式橡木内酯等物质与陶坛组呈正相关,2-乙基己醇、2-甲基-2-丁烯醛等物质与不锈钢罐组呈正相关,芳樟醇、异戊醛等物质与橡木桶组相关性较强。QDA结果表明,陶罐组的焦糖、果脯香气,不锈钢罐组的烟熏、乙醇香气,橡木桶组的花香、果香是区别于其他组的主要香气特征。该研究不仅丰富了我国白兰地的风味化学理论体系,也为生产上寻找陈酿白兰地的替代容器提供重要的基础数据和理论依据。

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高粱品种对白酒发酵的影响

张小娜, 余安玲, 董若兰, 郭世鑫, 马文瑞, 孙志伟, 贾士儒, 李红

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 96-102. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032495

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高粱品质的优劣决定了白酒的质量。该研究对5个产地高粱的理化指标进行主成分分析,发现糯高粱间理化指标相近,而粳高粱间相差较大。通过偏最小二乘判别分析确定重要差异标记物(预测值的可变重要性,variable importance in projection,VIP>1.5),定量为乙酸乙酯、甲醇等7种物质。东北、山西2种粳高粱所产白酒乙酸乙酯、甲醇含量均高于湖南、四川、贵州糯高粱所产白酒。使用不同粉碎度高梁生产白酒,全粉碎高粱组(整碎比为0∶10)乙酸乙酯含量高出全整粒高粱组(整碎比为10∶0)1.39倍。全整粒高粱产白酒的甲醇含量比全粉碎高粱组高74.26%。乙醛、乙缩醛和高级醇含量在全粉碎高粱组均为最高。对比酵母对粳、糯高梁汁的利用情况,酿酒酵母在液态发酵3 d时产乙酸乙酯含量差异最大,粳高粱是糯高粱2.56倍。发酵7 d时异常威克汉姆酵母产乙酸乙酯含量差异最大,粳高粱是糯高粱的2.48倍。2种酵母在发酵7 d时产高级醇差异均为最大,酿酒酵母和异常威克汉姆酵母在糯高粱汁中发酵产高级醇分别比粳高粱高74.37%和58.21%。

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不同窖龄及位置浓香型白酒窖泥中细菌群落结构的差异性分析

任海伟, 孙一帆, 王希, 李彦涛, 郭晓鹏, 范文广, 尉军强, 王永刚, 张丙云

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 103-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032026

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采用高通量测序技术对金徽酒不同窖龄及窖池位置的窖泥细菌群落进行研究,通过聚类分析探寻细菌菌群的时空分布特点,并对窖泥微生物的功能基因进行注释分析。结果表明,14个窖泥样品中,厚壁菌(Firmicutes)是细菌群落的绝对优势菌门,平均相对丰度达73.39%。乳杆菌(Lactobacillus)是5年和7年窖龄窖泥(84.48%)的第一优势菌属。随着窖龄的增加,优势菌属由单一Lactobacillus占优势演变为己酸菌(Caproiciproducens,4.61%)、拟杆菌(Bacteroides,3.16%)等11个细菌属共存的复杂微生态环境。窖泥细菌菌群多样性与窖龄呈显著正相关(P<0.01),且池底窖泥的细菌菌群多样性高于池壁泥。30年和50年窖龄的窖泥细菌群落相似性较高,且细菌菌群之间大多呈正相关关系。同现网络中共出现9个枢纽,各枢纽均与Lactobacillus呈负相关关系。KEGG 功能注释图说明影响白酒产量和质量的主要功能基因在窖泥主体特征代谢分类上。该研究为解析甘肃金徽酒窖泥中的细菌群落结构及其时空分布规律奠定了基础。

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添加姜粉对浑浊小麦啤酒酿造品质与氧化稳定性的影响

李松迎, 徐康, 李宁阳, 刘成, 郭萌萌

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 112-119. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032773

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将冻干姜粉添加到煮沸麦汁中制备浑浊小麦啤酒,研究姜粉用量对酵母糖代谢速率、啤酒理化与感官品质、抗氧化活性与氧化稳定性的影响。结果表明,主发酵进程中,添加姜粉后发酵液中糖含量显著高于对照,发酵第3天时酵母数量达到峰值,且在发酵结束时显著高于对照。添加姜粉使啤酒中双乙酰含量和苦味值升高,但不影响浊度、酒精度和发酵度等。姜粉用量增加,啤酒中α-氨基氮、姜辣素含量线性增加,挥发性酯含量降低,啤酒的辛香味、苦味和辣味增强。感官评价表明,啤酒中姜粉的适宜用量为0.3~0.5 g/L。添加姜粉使总多酚含量增加,DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除能力、铁离子还原能力增强;啤酒贮藏30 d时,ABTS阳离子自由基清除能力的衰减由37.3%(对照)降低至16.4%(添加0.7 g/L姜粉),总多酚含量降幅由19.5%(对照)降低至4.5%(添加0.7 g/L姜粉),2-硫代巴比妥酸增幅由72.7%(对照)降低至43.9%(添加0.3 g/L姜粉),表明添加姜粉对啤酒抗氧化活性与氧化稳定性的改善效果明显。

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彩色马铃薯品种与发酵方式对其酵素品质及抗氧化特性的影响

石雪, 李敏, 陈勤, 任亚梅

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 120-127. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032467

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为开发新型彩色马铃薯产品,促进马铃薯加工产业的发展,以黄玫瑰、红玫瑰和紫玫瑰马铃薯为试材,探讨彩色马铃薯品种及发酵方式对酵素理化特性、有机酸含量、体外抗氧化能力及感官特性的影响。结果表明,马铃薯产品中,7种有机酸含量由高到低依次为:乳酸、柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、草酸,红玫瑰马铃薯采用发酵方式2(先接种植物乳杆菌,后接种安琪酵母菌)所得酵素的有机酸总含量最高。9种马铃薯酵素中,发酵方式1(先接种安琪酵母菌,后接种植物乳杆菌)所得紫玫瑰马铃薯酵素的总酚含量最高;发酵方式2所得红玫瑰酵素的超氧化物歧化酶活性最高;发酵方式3(混合接种安琪酵母菌和植物乳杆菌)所得紫玫瑰酵素的花色苷含量最高。同一种发酵方式下,不同品种马铃薯发酵所得酵素的2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid,ABTS)阳离子自由基、·OH清除能力及铁离子还原力由强到弱依次为:紫玫瑰、红玫瑰、黄玫瑰。发酵方式3所得的紫玫瑰马铃薯酵素综合感官评价最高。综合评价,发酵方式3所得紫玫瑰酵素抗氧化能力和感官品质较好,适宜加工成马铃薯酵素。

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乳酸菌与酵母菌共发酵芦笋汁工艺优化及其风味成分分析

刘超, 毕玉平, 马德源, 王兴军, 陈高, 于金慧, 尤升波

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 128-134. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032662

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为了开发功能型芦笋益生菌饮品,该研究筛选了适合芦笋汁发酵的菌种及其组合,分析了单菌和双菌发酵芦笋汁的特性;优化了双菌共发酵芦笋汁的工艺,并对比分析了双菌共发酵前后的风味差异。结果表明,嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)KDB-03与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GDMCC 2.37为最佳发酵菌种组合;与未发酵芦笋汁相比,双菌共发酵可显著提高乳酸菌菌落数、总酚含量、DPPH自由基清除能力和铁离子还原/抗氧化能力值,增幅分别为11%、18%、40%、130%,显著降低总黄酮含量,降幅为27%;在接种量3.8%、乳酸菌与酵母菌接种比例1∶2、温度34.5 ℃的优化发酵条件下,芦笋发酵液的抗氧化活性最强。双菌共发酵还能显著降低醛类物质、增加醇类物质的含量,赋予了芦笋汁特有的发酵香味。综上,该研究筛选出的乳酸菌、酵母菌及其组合在芦笋汁发酵上具有潜在的应用价值,可用于开发新型芦笋汁发酵饮品。

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微生物菌剂处理不同浓度沼液效果

娄雨, 李艳, 姜灵伟, 李明新, 王琦璋, 马继涛, 林聪, 段娜

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 135-141. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032694

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随着沼气工程的发展,沼液处理利用已成为沼气工程可持续发展的瓶颈问题。该文探究了不同微生物菌剂处理方法对不同化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)浓度沼液的处理效果。实验结果表明,经过微生物菌剂处理后的沼液感官和理化性质发生明显的变化。低浓度沼液(COD质量浓度为500~2 000 mg/L)采用沼液与微生物菌剂一次性投加的方式处理后,沼液有机物和颗粒物大大减少,pH由碱性变为酸性,最大COD去除率为67.6%。高浓度沼液(COD质量浓度为5 000~30 000 mg/L)采用微生物菌剂一次投加和沼液连续投加的方式处理后,沼液pH变为弱酸性,有机物和悬浮物含量有所下降,但整体变化没有低浓度沼液处理组明显。针对不同浓度的沼液,可采用不同的微生物菌剂处理方法,实现相当的净化效果,可为沼液处理利用提供参考。

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甘油二酯油凝胶和甘油三酯油凝胶物理性质的差异比较及其机制初探

郑玲, 钟金锋, 刘雄, 覃小丽

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 142-149. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033826

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过量摄入传统塑性脂肪(含大量饱和脂肪酸和一定的反式脂肪酸)会增加患慢性疾病的风险,而油凝胶因其反式脂肪酸和饱和脂肪酸低等优点备受瞩目。该研究首次以大豆二酯食用油为连续相,乙基纤维素为凝胶因子制备了油凝胶,并以甘油三酯型大豆油作为对比,以实验与理论计算相结合的方法研究了油种类对油凝胶的物理性质及其组分间相互作用的影响。当乙基纤维素添加10%(质量分数)时,大豆二酯油凝胶的油结合能力(99.84%)和硬度(152.81 g)显著高于大豆油凝胶的油结合能力(70.44%)和硬度(15.10 g)。此外,采用密度泛函理论分析了凝胶组分间的相互作用,结果显示甘油三酯-乙基纤维素复合物的结合能(-61.70 kJ/mol)显著低于甘油二酯-乙基纤维素复合物的结合能(-55.32 kJ/mol);基于分子力场的能量分解结果表明,在总相互作用中,范德华相互作用占主要贡献。综上,甘油三酯与乙基纤维素的相互作用较强,这可能降低了凝胶因子-凝胶因子间的相互作用,使大豆油凝胶的强度偏低。研究结果为新型健康油凝胶食品的开发提供了理论基础。

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两种分子质量水溶性半纤维素的制备及其对淀粉消化抑制作用研究

张嘉茜, 刘思源, 王鹏杰, 佟毅, 李义, 王灿, 赵国淼, 梁颖超, 任发政, 文鹏程

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 150-157. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031502

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为了提升玉米加工副产品麸皮中水溶性半纤维素(corn bran hemicellulose, CBH)在功能性面制品中的综合利用,以玉米麸皮为原料,提取水溶性半纤维素CBH-L(CBH-Low)和CBH-H(CBH-High),并利用红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)、凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography, GPC)和离子色谱(high performance anion exchange chromatography-pulsed amperometric detecter, HPAEC-PAD)等对其分子结构和单糖组成进行表征。研究了剪切速率、温度等因素对半纤维素水溶液流变学特性的影响;通过淀粉消化试验建立胃肠道环境下半纤维素的表观黏度与小麦抗性淀粉(resistant starch,RS)比例之间的构效关系。结果表明,CBH-L分子质量(1.9×10³ Da)低于CBH-H的分子质量(5.1×10⁵ Da);红外光谱图显示,两种半纤维素均具有多糖的典型特征。两种半纤维素水溶液均表现出良好的抗剪切性,且质量分数低于4.8%时具有一定的温度抗逆性。CBH-H相比于CBH-L对小麦淀粉消化性表现出更强的抑制作用,Pearson相关分析表明,小麦抗性淀粉比例的上升与半纤维素黏度成正相关关系,相关系数R=0.89(P<0.1)。研究显示,具有抑制淀粉消化功能的水溶性半纤维素有望成为功能性食品新原料。

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熊果酸壳聚糖纳米粒子的体外消化特性及稳定性

赵路洁, 段续, 曹伟伟, 任广跃, 李琳琳, 刘盼盼, 任星, 苗峻伟, BHESH Bhandari, 陈俊亮

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 158-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031463

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分别采用冷冻干燥、微波冷冻干燥和喷雾干燥方式制备熊果酸-壳聚糖纳米粒子,研究了熊果酸纳米粒子在光照、不同温度及体外模拟胃肠消化过程中的贮藏稳定性和抗氧化能力。结果表明,胃消化阶段,熊果酸纳米粒子释放率较少;肠消化阶段,冷冻干燥、微波冷冻干燥和喷雾干燥制备的熊果酸纳米粒子释放率分别为59%、55%和50%,说明熊果酸纳米粒子具有缓释特性。体外模拟胃肠消化阶段的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率试验结果表明,熊果酸纳米粒子的抗氧化性高于熊果酸。熊果酸和熊果酸纳米粒子在4 ℃下稳定性较高,熊果酸保留率均在80%以上。避光室温条件下,冷冻干燥、微波冷冻干燥和喷雾干燥制备的熊果酸纳米粒子保留率分别为66%、64%和60%。其中,冷冻干燥制备的熊果酸纳米粒子在4 ℃和避光条件下DPPH自由基清除率最高,分别为2.32、2.09 mg/g。研究结果表明,冷冻干燥和微波冷冻干燥制备的熊果酸纳米粒子的光照、温度以及模拟胃肠消化稳定性和抗氧化性均高于熊果酸,熊果酸的稳定性显著提高。

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用于敌敌畏高灵敏检测的炭气凝胶@纳米金/离子液体修饰的乙酰胆碱酯酶传感器

李晓倩, 邵征

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 164-170. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032847

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在炭气凝胶的基础上制备氮掺杂炭气凝胶并负载金纳米棒,制备了新型的氮掺杂炭气凝胶@金纳米棒纳米复合材料(nitrogen doped carbon aerogel@gold nanorods,N-CA@Au)。以硼掺杂金刚石薄膜电极(boron-doped diamond,BDD)为工作电极,N-CA@Au和1-(4-磺酸)丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体(1-(4-sulfonic acid) butyl-3-methylimidazole bisulfate ionic liquid, [BSMIM]HSO₄)为修饰材料,制备乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)传感器AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO₄/BDD对蔬菜中的敌敌畏进行定量分析。研究发现,N-CA@Au具有良好的导电性和吸附特性,[BSMIM]HSO₄可以为AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO₄/BDD提供稳定的电化学反应环境,使AChE、N-CA@Au和BDD发挥良好的协同作用,有效提高传感器的灵敏度。在最佳试验条件下敌敌畏浓度与其对AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO₄/BDD抑制率的负对数在0.5×10^-10~1.0×10^-5 g/L范围内呈线性关系,检出限为(按抑制率10%计算)1.967 4×10^-11 g/L,线性范围较宽,检出限较低,且该传感器稳定性和再生性较好,对常见重金属离子有很好的抗干扰能力。AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO₄/BDD操作简单、方便、快捷可用于敌敌畏的快速定量分析。

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新型稀奶油-大豆分离蛋白香基的风味形成研究

彭雨露, 吴淑蒙, 徐学明, 徐丹

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 171-178. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031368

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该研究利用两步酶法结合发酵制备出一款新型稀奶油-大豆分离蛋白复合风味香基。克服了目前单一酶法、发酵法、一步酶法结合发酵法所制备的奶味香基产香周期长,易产生刺激性风味、菌酶存在拮抗作用等局限性。同时,使用大豆分离蛋白部分替代稀奶油,构建全新复合底物体系,丰富稀奶油蛋白源营养与风味物质并降低了香基生产成本。该研究对香基经菌酶不同处理的主要代谢物和风味物质的变化进行测定,分析了两者的潜在关系,探讨了菌酶对香基风味形成的不同作用。结果表明,干酪乳杆菌和蛋白酶共同添加时,促进了苯甲醛、乙酸、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮、糠醛和2-戊基呋喃的形成,而先蛋白酶后脂肪酶的处理则有利于丁酸、己酸、辛酸、癸酸、9-癸烯酸、十二酸、辛酸乙酯和δ-十二内酯的积累。

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柠檬醛纳米乳对壳聚糖涂膜性能和保鲜效果的影响

邹丽娜, 李晓楠, 周小婉, 周倩怡, 黄霜霜, 曹思源, 吴习宇, 任丹, 徐丹

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 179-185. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032405

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为全面地探究柠檬醛纳米乳/壳聚糖复合涂膜对柑橘果实的保鲜机理,研究首先表征了柠檬醛纳米乳添加量(10%、20%和30%,质量分数)对壳聚糖平板膜拉伸性能和透过性能,以及膜液在果实表皮润湿性能的影响,然后测定了复合涂膜对蜜桔果实贮藏品质的影响。结果表明,柠檬醛纳米乳可增强壳聚糖膜的塑性,提高薄膜的水蒸气透过系数与氧气透过系数;添加10%的纳米乳使得涂膜液在蜜桔果皮表面的接触角由纯壳聚糖膜液的80.49°降至66.2°,铺展系数则由-53.48 mN/m提升至-23.02 mN/m,较好地改善了涂膜液对蜜桔果皮的润湿性,提高了二者的界面相互作用。将柠檬醛纳米乳/壳聚糖复合涂膜用于蜜桔保鲜时,可较好地抑制果实的腐烂,降低其呼吸强度并维持较为稳定的营养物质含量。其中,纳米乳添加量为20%的涂膜对果实腐烂的抑制效果最好,贮藏19 d后该组果实的腐烂率仅为16.67%,而对照组的腐烂率已超过30%。因此,柠檬醛纳米乳的添加既可提高涂膜在果皮表面的铺展性能以改善涂膜结构,同时也可通过柠檬醛的释放来减少微生物对果实的侵染,进而显著提高果实的贮藏品质,在果实采后保鲜中具有良好的应用潜力。

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不同增塑剂对结冷胶薄膜性能的影响

王之强, 王远哲, 王静伊, 王桂英

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 186-193. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031560

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为开发新型食品包装材料,以结冷胶为成膜基质,以甘油、丙二醇和聚乙二醇400为增塑剂,采用流延法来制备生物可降解包装薄膜,研究膜的微观结构、热稳定性、力学性能、透光性能、水蒸气及氧气透过率。采用红外光谱、X-射线衍射和电镜扫描对3种增塑剂与结冷胶之间的相容性进行分析。结果表明:以甘油为增塑剂,成膜性能最佳,丙二醇次之。热重分析表明,3种基膜在0~100 ℃表现出良好、均一的热稳定性,热稳定性依次为:丙二醇、甘油、聚乙二醇400。物理学性能测试分析表明,3种增塑剂的添加均会提高基膜的厚度、断裂延伸率、抗拉强度、水蒸气和氧气透过率,降低膜的透光性能。采用甘油添加量为40%(质量分数,结冷胶基)来制备薄膜时,抗拉强度最大为32.46 MPa,断裂延伸率最大为8.33%,氧气透过率最大为2.11 cm³·mm/(m²·d·atm),水蒸气透过率最大为2.45×10^-10 g/(m·s·Pa),透光率最大为91.8%,满足包装薄膜的性能需求,为新型可降解包装膜的制备及应用提供理论基础。

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小麦低聚肽螯合铁的制备与结构表征

孙传强, 张新雪, 刘家生, 刘放, 卢知浩, 付少委, 谷瑞增, 刘文颖, 侯俊财

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 194-200. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030224

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以小麦低聚肽和FeCl₂为原料,采用单因素试验和响应面中心组合设计法研究了制备小麦低聚肽螯合铁的最佳工艺,结果表明:温度为60 ℃,肽盐质量比为6∶1,pH为5,螯合反应时间为55.0 min时,螯合率为(62.61±0.84)%,产物得率为(51.13±1.16)%。通过傅里叶变换红外光谱分析小麦低聚肽螯合前后结构特征变化,结果表明:螯合前后物质的结构发生了变化,对光吸收性能发生改变,螯合物中Fe²⁺与NH₂⁺以及—COO—形成配位键,说明成功生成了一种新型小麦低聚肽铁螯合物,具有营养保健和补铁功能价值。

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超声波结合磷酸化改性对蛋清凝胶特性的影响

刘俊锋, 樊睿, 魏海燕, 唐令奎, 龚佳瑞, 吴林, 叶思伦, 罗奇, 叶劲松

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 201-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034573

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为研究超声波、磷酸化及二者结合对蛋清蛋白凝胶特性的影响,并考虑复合改性的顺序,测定了改性前后蛋清蛋白的凝胶特性,分析了改性前后蛋清蛋白的粒度和ζ-电位、表面疏水性、空间结构和分子质量的变化。结果表明,超声波和磷酸化处理可显著提升蛋清蛋白的凝胶硬度和持水力,而磷酸化对持水力具有负面影响;提升蛋清蛋白凝胶硬度的超声波最佳条件为150 W、5 min,较空白提高了21.22%,磷酸化条件为三聚磷酸钠添加量0.8%、时间2 h、温度45 ℃和pH 9,较空白提高了15.65%;复合改性中磷酸化后超声波处理凝胶硬度提升最为显著,较空白提高了63.19%;各改性方式对蛋清蛋白分子质量的影响不显著,超声波促进了蛋白分子的解聚,更小的粒径暴露更多的疏水基团,随着电位的降低,溶液趋于不稳定,磷酸化则在一定程度上抑制了这种趋势。复合改性在提升蛋清蛋白凝胶硬度的同时,一定程度上提高了溶液的稳定性。复合改性为改善蛋清的热凝胶特性提供了参考。

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灵芝孢子粉微胶囊的制备及其氧化稳定性研究

祝敏珉, 雷俊, 陈俊滔, 贺丹, 何荣军, 孙培龙

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 207-211. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031364

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灵芝孢子粉具有多种生理活性,但其存在易氧化等缺点。该文采用复凝聚法制备银耳原胶-明胶复配壁材的灵芝孢子粉微胶囊,并分析了其氧化稳定性。通过响应面实验优化后的最佳制备工艺为:破壁灵芝孢子粉质量分数33.1%、银耳原胶质量分数36.5%、明胶质量分数30.4%、包埋pH 4.1时的包埋率为94.0%。灵芝孢子粉微胶囊的微观结构呈现不规则皱缩的球形,囊壁完整性好。在加速氧化实验中,以油脂过氧化值、酸价作为评价指标,灵芝孢子粉微胶囊相比于未包埋的灵芝破壁孢子粉具有更好的氧化稳定性。微胶囊化有助于提高破壁灵芝孢子粉功能性物质的氧化稳定性,扩大其在食品工业中的应用范围。

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不同商业大豆蛋白结构功能性质及对台式香肠质构和蒸煮损失率的影响

唐艳红, 赵建生, 傅礼玮, 罗钦文, 曾茂茂, 陈洁

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 212-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031544

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系统研究了10种商业大豆蛋白的结构和功能性质及其对台式香肠质构和蒸煮损失率的影响。大豆蛋白结构性质采用蛋白含量、溶解性、平均粒径、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、持水性、乳化活性、乳化稳定性、凝胶性、流变学特性等表征。结果显示,不同大豆蛋白原料制备的台式香肠性质有显著差异,主成分分析和相关性分析结果显示,大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)与大豆浓缩蛋白(soybean protein concentrate,SPC)由于蛋白含量的差异需要分类分析;对于SPI而言,台式香肠的蒸煮损失率与溶解度和乳化活性呈极显著负相关,相关系数分别为-0.906^**和-0.616^**,而与持水性呈极显著正相关(0.919^**);对于SPC而言,结果与SPI相反。SPC的凝胶性对于产物的硬度(0.017)、咀嚼性(-0.321)和蒸煮损失率(-0.213)均无显著性影响。通过研究可以预测,未来在台式香肠原料选择中,大豆蛋白的溶解度、可溶性成分的聚集度是最值得关注的内在特征,而乳化活性和持水性是最值得关注的宏观特征。

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不同脱乙酰度魔芋葡甘露聚糖对面团特性和面包品质的影响

官孝瑶, 谢勇, 陈朝军, 张盛林, 汤玉兰, 刘雄

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 221-228. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031583

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为探究脱乙酰魔芋葡甘露聚糖(deacetylated konjac glucomannan, DKGM)对小麦面团和面包品质的影响,采用醇碱法制备不同脱乙酰度(DK-1=35.58%,DK-2=53.82%,DK-3=72.12%,DK-4=86.32%)的魔芋葡甘露聚糖(konjac glucomannan, KGM),并研究天然KGM和不同脱乙酰度DKGM对小麦面团特性和面包品质的影响。结果表明,与空白组相比,KGM和DKGM均显著增加了混合粉的峰值黏度、面团的吸水率以及面包的比容和高径比,延缓了面包老化。与KGM组相比,DK-1组面团发酵体积、面包比容和高径比最大,但面团粉质特性较差;DK-3和DK-4虽增加了面团的拉伸能量和延展度,但对降低贮藏期面包回生焓值和抑制淀粉结晶效果较差;DK-2既能增加面团的粉质特性以及黏弹性,又能较好地保持面包在贮藏期的水分含量,延缓面包硬度增加。整体而言,DK-2对小麦面团性质及面包的品质改善效果最佳。因此,将KGM进行适度的脱乙酰改性有利于KGM在面包加工中的应用。

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磁场辅助冻结对冷冻熟制面条冻藏品质的影响

吴阳阳, 温娅晴, 艾志录, 潘治利

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 229-237. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032128

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在食品的冻结方式中,磁场是一种新兴的物理方法,其特点是在食品原料中具有很强的穿透性,加快产品的冻结速率,进而改善产品品质。该文采用磁场辅助冻结熟制面条,并利用质构仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、低场核磁共振、傅里叶红外光谱仪等探究了其在冻藏期间的品质变化。当磁场强度为12 Gs时,整个冻结过程缩短4 min。与不经过磁场辅助冻结的冷冻熟制面条相比,在冻藏12周时,其感官总评分高出5.10%,硬度、胶着性、咀嚼性和剪切力分别提升7.58%、12.00%、11.43%和16.41%,蒸煮损失降低14.04%,微观结构中,其冰晶的尺寸更小,可冻结水含量降低5.34%,水分分布状态中,结合水的含量高出12.38%,淀粉分子的老化程度降低0.21%,且都存在显著性差异(P＜0.05)。磁场辅助冻结加快了冷冻熟制面条的冻结速率,抑制了其内部水分转移和冰晶生长速率,从而降低了冷冻熟制面条内部造成的机械损伤,延长了其冻藏周期。

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大米陈化对淀粉颗粒间解聚和米胶质构的影响

宋睿, 郭玉宝, 朱世民, 魏秦, 刘昕煜

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 238-243. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031254

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以相同粒度的武育粳3号新米和陈米的米粉粒子为研究对象,考察陈化对不同加热温度下粒径分布、显微形态、水合性质和米胶质构的影响,揭示陈化后大米中淀粉颗粒间解聚变化对米胶质构的影响,增强对陈化引起大米食用品质劣变机制的理解。结果表明,随着加热温度的升高,陈化后小粒径峰体积分数显著降低,且陈化使小粒径峰体积分数的降低幅度比新米更快,光学显微结果较好地支持了粒度分析结果。扫描电镜表明,陈化及高温下只有米粉粒子表面的淀粉颗粒发生解离,内部的淀粉颗粒间仍聚集在一起。同时,新米和陈米的米胶硬度和黏聚性随加热温度升高显著增大,可能是未解离的大颗粒支撑作用所致;陈米的米胶硬度更高而黏聚性更低,暗示陈化后所剩大颗粒在二次压缩时对外力的抵抗力降低,粒度分析结果较好地解释了米胶质构的变化。这些结果说明,淀粉颗粒间难以解聚是陈化后米胶质构变化的潜在原因,这有助于加深对稻米陈化机制的理解,也为改善稻米食用品质提供了实验依据。

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咖啡渣粉末及其提取液对罗非鱼的脱腥作用

胡苑, 施文正, 卢瑛

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 244-251. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031462

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为了改善罗非鱼腥味,以废弃咖啡渣为原材料,分别探究咖啡渣粉末及其提取液对罗非鱼的脱腥效果。通过GC-MS对咖啡渣粉末处理后的罗非鱼体表挥发性化合物分析发现,处理后的罗非鱼体表腥味强度降低,体表中12种与腥味有关的气味活性成分含量下降74.09%,而回收的咖啡渣粉末中腥味化合物增加,结合扫描电镜分析,认为咖啡渣粉末借助吸附作用实现了体表脱腥。结合感官评定和GC-MS分析咖啡渣提取液对冷藏罗非鱼肉风味的影响,发现咖啡渣提取液处理组中腥味化合物的累积速度得到有效控制,相较于对照组,整体风味更佳。采用HPLC分析发现,咖啡渣提取液中含有丰富的绿原酸,且根据脂肪氧化酶活性的下降和咖啡渣提取液处理组中硫代巴比妥酸值的增速减缓,说明咖啡渣提取液对冷藏鱼肉的风味改良主要在于抑制了脂肪氧化酶活性,延缓鱼肉脂肪氧化。

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小黄鱼低温贮藏过程中内源性蛋白酶活性及其水分变化

马新悦, 韩悦, 邓尚贵, 郑斌, 张小军, 杨最素, 许丹

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 252-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032556

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以小黄鱼(Larimichthys polyactis)为研究对象,测定组织蛋白酶、α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, AG)和β-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(β-acetylglucosaminidase,NAG)的酶活力,利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)技术测定水分迁移,以质构、持水力为指标,探讨小黄鱼肉在-18、-25、-45 ℃冻藏(0~200 d)过程中酶活力和水分迁移以及品质变化规律。结果表明,随着冻藏时间的延长,3种温度下鱼肉的硬度、弹性和咀嚼性均出现大幅度下降趋势;组织蛋白酶B、H和L呈先下降后上升的变化趋势,-45 ℃组酶活性始终显著低于其他2组;AG和NAG活性显著上升;鱼肉总体水分含量(A)、结合水含量(A₂₁)、不易流动水含量(A₂₂)均减少,而自由水含量(A₂₃)增加;-45 ℃组鱼肉持水力下降速率最缓慢。该研究结果显示,小黄鱼在长期冻藏过程中超低温(-45 ℃)下能更好地保持鱼肉品质。

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超高压处理非浓缩还原橙汁的贮藏特性

杨韵琳, 王子宇, 郭筱晨, 胡艳, 陈厚荣, 张甫生

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 259-268. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031515

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为探究超高压处理(high pressure processing, HPP)后非浓缩还原橙汁的贮藏特性,将超高压处理橙汁,在4 ℃下进行3个月的贮藏实验,对其贮藏期间的流变特性、色泽、总可溶性固形物(total soluble solids, TSS)含量、可滴定酸(titratable acid, TA)含量、维生素C含量和酶活性进行比较分析,并以热处理(thermal pasteurization, TP)为对照。结果表明,贮藏期内HPP橙汁和TP橙汁的流动性逐渐增强,流变特性在0~1.5个月内变化较大,2~3个月内变化变小并趋于稳定。在0~3个月内黏度系数前后分别降低8.03%~39.4%、17.8%~49.1%;流动系数分别升高8.47%~31.1%、8.94%~27.6%;表观黏度前后分别降低20.6%~64.8%、11.5%~59.3%;储存模量G′<损耗模量G″,且均呈现降低趋势,橙汁黏弹性降低。贮藏期间温度对HPP橙汁和TP橙汁的流变特性变化影响不显著。贮藏前期亮度值L^*、红绿值a^*升高,黄蓝值b^*降低,后期a^*、b^*值逐渐稳定,L^*值呈下降趋势,色泽逐渐变暗。前期橙汁中悬浮微粒沉淀,橙汁逐渐清澈,果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PME)使橙汁颜色加深,而后期PME反应底物减少,造成体系色泽变化较小,溶质颗粒沉降,橙汁产生相分离,L^*值变低。HPP橙汁和TP橙汁中的TSS、TA、维生素C含量基本保持稳定;HPP橙汁TSS、TA含量略高于TP处理组,维生素C含量为TP处理组的3倍。处理后橙汁的多酚氧化酶、过氧化物酶几乎完全被钝灭,但HPP橙汁中PME酶活力约为TP组的4倍,PME水解果胶,导致橙汁M_w的降低,使得橙汁黏度减小,在3个月的贮藏期内,2种橙汁在4 ℃下均保存良好,无酶活显著升高。总体上超高压处理的橙汁在3个月贮藏期内可保持良好的感官品质,在1.5个月内饮用更佳。

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采收成熟度对‘京沧1号’枣贮藏品质及抗氧化活性的影响

耿阳, 赵晓梅, 谭玉鹏, 樊丁宇, 李斌斌, 马生军

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 269-275. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031042

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为选择‘京沧1号’枣果实适宜长期贮藏的采收成熟度,以不同成熟度(初红、半红、全红)‘京沧1号’枣为试材,对比其果实品质特性,探究在(0±1) ℃贮藏条件下果实品质的变化。结果表明,除可滴定酸外,不同采收成熟度‘京沧1号’枣各项品质指标存在显著性差异(P<0.05),随着贮藏时间的延长,其果实品质及抗氧化能力均不断下降。贮藏期末,果实硬度、抗坏血酸含量、总酚含量、可溶性蛋白含量、DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率均表现为初红>半红>全红;失重率为初红>全红>半红;横纵径减失率、L^*值、固酸比为半红>全红>初红;a^*值、b^*值、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、类黄酮含量为全红>半红>初红。除此之外,全红果实在贮藏14 d后出现软化、酒化现象,商品性下降,而初红果实却能够保持良好贮藏性和商品性。综上所述,选择初红期成熟度的‘京沧1号’枣用于长期贮藏销售可以保持较好的外观和营养品质。

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高温高湿气体射流冲击烫漂对辣椒粉品质的影响

裴昱鹏, 杨恺雯, 李栋, 杨旭海, 沈刚, 肖红伟

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 276-282. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031328

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为阐明高温高湿气体射流冲击烫漂对辣椒粉品质特性的影响,该实验采用了不同的烫漂时间(0、30、60、90、120、150 s)对辣椒进行烫漂处理,测定了干燥后辣椒粉的品质指标包括色泽、维生素C含量、总黄酮含量、红色素含量、类胡萝卜素含量、总酚含量、抗氧化活性(DPPH自由基清除能力及铁离子还原能力),并观察了微观结构变化。结果表明,辣椒粉的色泽变化较大,其中L^*显著下降,a^*和b^*显著上升,总色差先上升后减小;随着烫漂时间的增加,维生素C含量和总酚含量先上升后下降,分别在烫漂30和60 s达到最大值,分别为(84.95±6.86) mg/g和(3.68±0.31) mg/(GAE·g),类胡萝卜素、红色素和总黄酮含量则明显下降;辣椒粉的抗氧化活性随着烫漂时间先增加后减小,在烫漂60 s时达到巅峰值;微观结构的变化显示,烫漂90 s便会剧烈破坏辣椒细胞的完整性,细胞壁与细胞膜发生严重变形。总之,烫漂30 s或者60 s可以被认为是最佳的烫漂条件,有利于辣椒营养物质的保留。

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护色方式对芦笋粉物化特性的影响

赵时珊, 李少斌, 施建斌, 隋勇, 蔡沙, 熊添, 蔡芳, 梅新

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 283-290. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031390

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为改善芦笋在热风干燥过程中出现的褐变问题,故采用不同的护色剂对芦笋进行浸泡、喷涂护色处理。结果表明,最佳的护色剂依次为护色剂3>护色剂2>护色剂1,最佳的护色方式依次为浸泡>喷涂>不护色。相较于未护色的芦笋粉,经护色的样品中酚类物质含量更高,且色泽品质最佳。其中经护色剂3浸泡的芦笋粉总酚、黄酮含量最高,分别为6.43 mg GAE/g DW、297.14 mg RE/100 g DW,其酚类提取物的总还原能力及其对DPPH自由基、·OH、·O^-₂、α-淀粉酶活性的抑制清除能力最好,分别为189.87 mg Trolox/100 g DW 、85.24 mg VC/100 g DW、0.20 mg VC/g DW、87.28%、46.62%。芦笋粉富含的膳食纤维赋予其良好的加工性能,其中经护色剂3喷涂的芦笋粉的持水性、持油性及吸水膨胀性最好,分别为4.53 g/g、2.50 g/g及4.55 mL/g,其不可溶性膳食纤维含量为63.85 g/100 g。经护色剂1-喷涂、护色剂3-浸泡的芦笋粉的葡萄糖吸附能力最佳,均为0.65 mmol/g,经护色剂2喷涂的芦笋粉的胆固醇吸附能力最佳,为11.26 mg/g,而未经护色的芦笋粉吸附能力最差。该研究结果为提高芦笋干燥产品品质提供理论依据。

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金种子馥合香白酒香气成分分析

尤宇漫, 徐岩, 范文来, 谢国排, 薛锡佳, 李增, 巩子路

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 291-297. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034584

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金种子馥合香白酒是一款融合“浓、芝、酱”风味的创新型白酒。该研究使用液液萃取(liquid-liquid extraction, LLE)结合正相色谱(normal phase-liquid chromatography, NP-LC)对馥合香白酒进行提取分离,GC-MS结合气相色谱-嗅闻仪(gas chromatography-olfactometry, GC-O)解析馥合香白酒的香气成分。从2种金种子馥合香原酒共鉴定126种香气物质,己酸乙酯和乙酸是馥合香白酒中最重要的香气化合物,丁酸、己酸、丁酸乙酯、辛酸乙酯、己酸-3-甲基丁酯、2-甲基丙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁醇、苯乙醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、1,1-二乙氧基-2-甲基丙烷、2-糠醇、2-糠酸乙酯和二甲基三硫是馥合香白酒中重要的香气化合物。该研究对馥合香白酒关键香气物质的解析以及稳定产品质量具有重要指导意义。

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超高效液相色谱-串联质谱法测定酒类中甲醛含量

苗茜, 张新中, 张滢, 刘笑笑

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 298-303. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032834

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基于超高效液相色谱质谱联用(ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)检测技术建立酒类中甲醛的定性定量方法。样品中的甲醛与2,4-二硝基苯肼在酸性条件下反应生成稳定的衍生物甲醛-2,4-二硝基苯腙,经过UPLC-MS/MS分析,采用外标法定量。结果表明,甲醛在质量浓度为0.01~0.2 mg/L内线性关系良好,相关系数R²＞0.999,方法检出限为0.002 mg/L,啤酒、白酒、葡萄酒、黄酒中加标回收率可达到93.7%~97.5%,精密度试验结果相对准偏差为2.71%～4.98%。该方法操作简便、灵敏度高,能够准确、快速地对不同酒类样品中甲醛进行定量分析,为酒类中甲醛含量检测提供了参考依据。

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超高效液相色谱-质谱联用快速测定玉米及其产品中11种生物毒素

李彩虹, 王永宏, 赵如浪, 张维军, 赵健, 刘霞, 赵子丹

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 304-309. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032640

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采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用法,建立玉米籽粒中11种生物毒素的快速检测方法。样品用体积分数80%乙腈提取,HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)分离,以体积分数0.1%甲酸甲醇-5 mmol/L乙酸铵体积分数0.1%甲酸水为流动相梯度洗脱,质谱采用电喷雾离子源(electrospray ionization,ESI),正、负离子模式下,多重反应监测(multiple reaction monitoring,MRM),外标法定量。11种生物毒素在一定的浓度范围内均具有良好的线性关系,相关系数r值均大于0.999 5,定量限均小于0.001 mg/kg。在0.001～2.0 mg/kg添加水平下,每个添加水平做5个重复,平均回收率为72%~88%,相对标准偏差在0.8%~13.4%。该方法测定玉米籽粒中11种生物毒素定量准确,快速高效,具备较强实用性。

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生物制造氨基酸的谷氨酸棒杆菌细胞工厂转运工程研究进展

关丹, 梁清, 王健

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 310-316. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034281

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氨基酸作为生物制造产业中的重要功能性产品之一,已广泛应用于食品、医药、饲料、化工等领域。谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是生物合成氨基酸最重要的微生物菌株。因此,构建高效的谷氨酸棒杆菌微生物细胞工厂对高产量、高效率和高转化率地生产氨基酸意义重大。高效生物制造氨基酸的微生物细胞工厂不仅需要具有强大的合成代谢能力,还需要高效的转运能力。文章从谷氨酸棒杆菌的底物转运和氨基酸的分泌转运以及氨基酸的再吸收等方面对近年来的研究进展进行综述,并展望了未来发展方向。

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食源性致病菌小菌落突变体表型变化及其机制研究进展

贲蕾洁, 朱雨琪, 施菊萍, 吴瑜凡, 秦晓杰, 李卓思, 董庆利, 王翔

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 317-323. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032865

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食源性致病菌小菌落突变体(small colony variants, SCV)表型和遗传的变化使其具有更好的环境压力适应性。与亲本菌株相比,其具有生长缓慢、菌落形态及生化特征不明显,抗生素耐药性增加等特点,给食品安全带来新的挑战。目前,在多种食源性致病菌中有小菌落突变体的发现,文章就金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌等常见食源性致病菌小菌落突变体获得途径、表型变化及产生机制进行综述,以期为小菌落突变体危害识别提供信息并为降低其带来的食品安全风险提供参考。

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发酵香肠中3-甲基丁醛产生途径的研究进展

马勇, 魏从娇, 王雍雍, 葛庆丰, 吴满刚, 席军, 赵宁, 单艳琴, 刘瑞, 于海

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 324-333. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032825

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发酵剂对发酵香肠中脂质分解、蛋白水解及碳水化合物水解产生的风味具有重要贡献。支链氨基酸作为各类挥发性风味物质的前体,经微生物转氨酶作用分解为3-甲基丁醛,其赋予了发酵香肠独特的麦芽味/异味或坚果味/巧克力味。文章概述了3-甲基丁醛对发酵香肠风味的贡献,总结了3-甲基丁醛产生的两种途径,包括亮氨酸酶促生物合成3-甲基丁醛途径和温度依赖亮氨酸Strecker降解途径,揭示生物合成途径中直接途径和间接途径的区别和联系;并阐述发酵香肠中3-甲基丁醛产生途径和含量的影响因素,以期为3-甲基丁醛在发酵香肠中发挥风味贡献的研究提供理论依据。

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料酒的发展历史与去腥调味机理研究进展

肖云, 李暄, 刘丹彤, 周胜利, 何静, 董华, 周万祥, 王敏, 郑宇

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 334-339. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034450

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料酒是烹饪中不可缺少的调味品之一,具有去腥除膻、调味增香的效果。文章重点从料酒的发展历史以及去腥除膻和调味增香机理研究进展进行了综述。肉类和水产品中的腥味物质主要是由于自身代谢与环境来源微生物作用产生,如脂肪酸、三甲胺、甲硫醇、吲哚和杂环含氮化合物等多种腥、臭味物质。料酒中除乙醇外,还含有丰富的醇、氨基酸、有机酸、酯类等风味物质,以及来源于香辛料的醚类、酮类、烯类等,这些风味物质在烹饪过程中能够掩蔽腥味物质或与腥味物质发生反应从而达到去腥除膻效果。同时,在烹饪过程中这些风味物质会发生酯化反应、美拉德反应等形成芳香类物质或鲜味成分,并与菜品本身的独特风味融合,达到和味增香的烹饪效果。

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基于噬菌体的食源性致病菌检测方法研究进展

孙新城, 许素月, 李侠颖, 李爽, 周杰, 杨德良, 胡金强, 张晓根

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 340-347. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032374

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全球每年有几百万人因食源性致病菌感染引发疾病,亟需开发快速且专一的食源性致病菌检测方法以保障食品安全。噬菌体具有反应效率高、特异性强以及容易制取等众多优势,被广泛用于食源性致病菌检测。文章首先介绍噬菌体并且阐述食源性致病菌检测现状,接着分析噬菌体与微生物学、免疫学、分子生物学、光学以及生物传感器等技术联合检测食源性致病菌的原理,重点总结了噬菌体联合这些技术的检测方法在实际应用中的最新进展,以期为噬菌体在食源性致病菌检测中的应用提供参考。

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微酸性电解水在肉品及水产品杀菌保鲜中技术研究进展

钟洪亮, 黄欣欣, 刘颖琳, 王进芳, 魏帅, 尚海涛, 孙钦秀, 刘书成

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 348-355. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032795

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肉品及水产品在加工和贮藏过程中极易受到微生物污染,引起食品安全问题,其杀菌与保鲜技术是食品研究面临的一大挑战。微酸性电解水作为一种价格低廉、安全绿色以及高效杀菌的非热杀菌保鲜新技术,近年来被广泛研究并应用于肉品及水产品的杀菌保鲜中。该文概述了微酸性电解水的制备原理、特性、杀菌机理及优势,综述了微酸性电解水单独或联合其他技术在各种肉品及水产品杀菌保鲜中的应用进展,并展望了微酸性电解水的应用前景,可为微酸性电解水在食品保鲜杀菌中的应用提供参考。

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膳食多酚对阿尔兹海默症的潜在防治作用研究进展

易英如, 夏莎莎, 陈媛媛, 李富华, 赵吉春, 雷小娟, 曾凯芳, 明建

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 356-364. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032428

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阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease, AD)是一种不可逆转的神经退行性疾病,是导致老年痴呆的主因。因AD的致病机理复杂,目前尚无治愈方法,开发食疗替代策略来防治AD已成为一种新趋势。膳食多酚已显示出防治AD的潜力,可以针对AD多个病理特征发挥神经保护作用,如抑制β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)的产生与聚集、防止TAU蛋白过度磷酸化和聚集、调节胆碱能、抗炎和减轻氧化损伤等。文章综述了AD的致病机理与膳食多酚防治AD的机制,分析了膳食多酚生物利用度对AD防治效果的影响。

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水酶法提油技术及其对植物油脂品质影响的研究进展

李天赐, 杨趁仙, 刘昆仑, 陈复生, 李艳, 陈毅保

食品与发酵工业. 2023, 49(9): 365-372. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032113

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水酶法作为一种“高效、环保、安全”提取植物油的方法逐渐成为研究热点。文章综述了水酶法提油过程中酶制剂的选择,并且对水酶法与其他辅助技术的联用进行了总结。同时,分析了水酶法对植物油脂品质的影响,总结了水酶法提取植物油过程中存在的问题并对其发展前景进行了展望。

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2023年, 第49卷, 第9期　刊出日期：2023-05-15

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