食品与发酵工业

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李欣颖, 张善飞, 刘旻炜, 黄子瑄, 孙付保

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 1-9. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037949

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肉桂地链霉菌(Streptomyces cinnamonensis)发酵产生的聚醚类抗生素莫能菌素(Monensin)因其环保且高效的特性而被广泛应用在医药、农业等领域,但莫能菌素实际生产中普遍的低氧条件严格限制了肉桂地链霉菌发酵莫能菌素水平。该文在前期整合表达莫能菌素生物合成基因簇中途径特异性正向调控基因(monH、monRⅡ)基础上,尝试通过异源整合表达透明颤菌血红蛋白基因vgb,以期通过改善菌株摄取溶氧能力来提高莫能菌素产量。结果显示,在40 mmol/L Ca²⁺、供受体菌比例100∶1和培养18 h覆盖抗生素条件下,接合转移效率提高3倍;成功将基因vgb与莫能菌素生物合成途径特异性调控基因monH/monRⅡ进行串联整合,得到工程菌2110-monH-vgb和2110-monH-monRⅡ-vgb,其摇瓶生物量在高限氧条件下稍有提高(6%),但发酵效价分别较异源表达前提高18.0%和21.3%;后者在5 L罐水平生物量较异源表达前略有提高,发酵效价高达11.5 kU/mL,较出发菌提高47.3%。通过优化遗传操作系统并用于肉桂地链霉菌发酵产莫能菌素基因工程改造,成功获得有效提高莫能菌素发酵效价的vgb异源串联整合表达菌,为其后续的工业应用奠定基础。

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壳三糖对帕金森病小鼠氧化应激的影响

王斌, 闫华, 姜启兴, 许艳顺, 刘晓丽, 杨方, 夏文水

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 10-16. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035864

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帕金森病(Parkinson′s disease, PD)的重要发病机制之一是氧化应激,而壳寡糖具有较好的抗氧化活性且在PD等神经性疾病中具有良好的保护效果。将小鼠分为空白组、模型组、低剂量组(35 mg/kg)、中剂量组(70 mg/kg)和高剂量组(140 mg/kg),利用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)对小鼠腹腔注射诱导PD模型,并通过行为学、病理指标和氧化应激相关指标对各组小鼠进行评估,探究了壳三糖对于PD小鼠保护效果的量效关系及保护机制。结果显示,低中高3个剂量组壳三糖均能缓解PD小鼠的行为学障碍和纹状体中酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)表达量的减少,且中剂量组效果最佳。壳三糖干预显著降低了PD小鼠纹状体中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,提高了还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量、总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)以及过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的表达,上调了核因子E2相关因子(NF-E2-related factor 2, Nrf2)/血红素氧化酶(heme oxygenase, HO-1)信号通路。结果表明,中剂量壳三糖对MPTP诱导的PD有更明显的缓解作用,其作用机制可能是通过提高抗氧化酶表达和上调Nrf2/HO-1信号通路,降低PD小鼠氧化应激从而缓解PD。

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两种不同固定化方法对木聚糖酶Xyn11A酶学性质的影响及在低聚木糖制备中的应用

李婵娟, 汪松波, 吴高兵

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 17-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036660

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为了提高木聚糖酶Xyn11A的稳定性及在低聚木糖生产中的应用潜力,该研究利用有机-无机杂化纳米花技术和以氨基乙基-琼脂糖为载体共价结合法固定Xyn11A,制备了固定化酶Xyn11A-Cu₃(PO₄)₂和Xyn11A-Agarose,并比较研究了2种固定化酶的酶学性质,发现2种固定化酶的pH稳定性和热稳定性均有所提高,Xyn11A-Agarose稳定性更佳,在pH 4.0~4.5处理24 h后仍有40%~65%的残余活性,50 ℃处理3 h后仍有60%的残余活性。以榉木木聚糖为底物,与游离酶相比,Xyn11A-Cu₃(PO₄)₂和Xyn11A-Agarose对底物的亲和力和催化效率有所降低,但有较好的重复使用次数。特别是Xyn11A-Agarose循环使用12轮后,仍有90%的残余活性。Xyn11A-Cu₃(PO₄)₂水解甘蔗渣和玉米芯粉生成的低聚木糖中木二糖和木三糖含量最高,木四糖含量最低;而Xyn11A-Agarose催化生成的不同低聚木糖含量相当。2种固定化方法均能显著提高Xyn11A的稳定性,但Xyn11A-Agarose的稳定性和重复性优于Xyn11A-Cu₃(PO₄)₂,表明Xyn11A-Agarose在生产低聚木糖中具有更大应用潜力。

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MEL-A-ZnONPs的制备、表征及抗菌活性研究

乔杉, 牛永武, 王雨辰, 牛奔, 赵仁勇

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 24-31. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036701

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为提高纳米氧化锌(zinc oxide nanoparticles,ZnONPs)的分散性和抗菌活性,该研究将绿色、无毒的A型甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids-A,MEL-A)用于ZnONPs的制备和修饰,并利用紫外可见光谱、X射线衍射、傅里叶红外光谱、纳米粒度、Zeta电位和透射电镜-能谱等方法进行表征。结果表明,MEL-A添加浓度为0.250 mmol/L时,制备出的0.250MEL-A-ZnONPs平均粒径及多分散系数(polydispersity index,PDI)值最小,分别为(78.25±27.26) nm和0.155,Zeta电位的绝对值达到最大,为-22.89 mV,且透射电镜形貌及分散性最好,显著优于未修饰的对照组(N-ZnONPs)。利用最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)、生长曲线、抑菌圈等实验评价ZnONPs的抗菌性能,发现N-ZnONPs和0.250MEL-A-ZnONPs对金黄色葡萄球菌的MIC均为12.0 mg/L,MBC分别为24.0 mg/L和16.0 mg/L,对大肠杆菌的MIC分别为24.0 mg/L和20.0 mg/L,MBC分别为32.0 mg/L和24.0 mg/L,表明MEL-A -ZnONPs对金黄色葡萄球菌具有更好的抗菌效果。

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冻融改性纳米SiO₂-POHS复合膜对牛肉冷藏保鲜效果的影响

孙保龙, 赵喜亚, 于鸿伟, 张玉斌

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 32-39. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035327

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为开发具有保鲜效果且可生物降解的复合膜,该试验以纳米SiO₂和马铃薯氧化羟丙基淀粉(potato oxidizes hydroxypropyl starch,POHS)为成膜基材,采用反复冻融方法制备改性纳米SiO₂-POHS复合膜。研究了不同冻融次数对复合膜性能的影响和3种保鲜处理(冻融改性纳米SiO₂-POHS复合膜覆盖、聚乙烯保鲜膜覆盖和不覆盖膜)冷藏对牛肉保鲜效果的影响。结果表明,当反复冻融4次时,复合膜拉伸强度达到最大值17.02 MPa,透明度降低95.17%,水蒸气透过系数降低33.92%,透油系数降低27.84%(P<0.05),复合膜孔径变小,表面结构致密。将不同保鲜处理的牛肉在4 ℃条件下贮藏18 d,随时间的延长,发现用聚乙烯保鲜膜处理和冻融改性纳米SiO₂-POHS复合膜处理可显著减缓牛肉pH值、菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的上升(P<0.05),相同时间下,相较于聚乙烯保鲜膜组,冻融改性纳米SiO₂-POHS复合膜组的pH值、TVB-N值、TBARS值都最低且感官评分始终优于聚乙烯保鲜膜组。说明冻融改性纳米SiO₂-POHS复合膜处理能有效延长牛肉保质期。

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添加江蓠对酱油制曲及成曲品质的影响

王丽娜, 汪卓, 高原, 林淑琼, 张杰良, 李瑞, 陈建平, 宋兵兵, 钟赛意

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 40-47. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036267

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为挖掘可食用海藻在传统发酵食品中的应用潜力,以江蓠为研究对象,采用响应面法优化江蓠制曲工艺,探究添加江蓠对制曲过程中孢子数量、酶系活力、固形物含量变化的影响,并进一步采用气相色谱-离子迁移谱结合主成分分析的方法,对传统酱油成曲和江蓠成曲挥发性风味物质进行分析。结果表明,江蓠成曲最佳工艺条件为制曲时间86 h、米曲霉∶黑曲霉为1∶3(体积比),霉菌接种量为4.3%,黄豆粉∶面粉∶江蓠为5∶2∶2.5(质量比),在此条件下酸性蛋白酶活力为2 956.86 U/g 干基,糖化酶活力为3 082.80 U/g 干基。江蓠成曲中的酸性蛋白酶、糖化酶、淀粉酶、氨肽酶、纤维素酶活力及孢子数量均高于传统酱油成曲,其固形物含量低于酱油成曲;传统酱油成曲和江蓠成曲共鉴定出24种风味物质,添加江蓠会影响酱油成曲的挥发性风味物质种类和含量,其中醇类、酮类、酯类、醛类等物质对江蓠成曲风味贡献较大。气相迁移谱结合主成分分析可以较好地区分传统酱油成曲和江蓠成曲的主要风味物质差异。综上,在制曲过程中添加江蓠,可显著提高其酶系活力,并赋予体系不同风味物质,表明以江蓠为发酵基料具有酿造酱油的潜力,并为海藻资源的高值化利用和丰富酱油产品种类提供理论参考。

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富硒啤酒酵母的选育及有机硒含量的测定

汪锡武, 冯婉婷, 方旭娟, 程子杨, 钱森和, 王洲, 徐康, 张杰, 赵文豪, 张圣伟

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 48-54. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036598

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为了进一步研究微生物富硒的能力,得到富硒能力较强的啤酒酵母,以啤酒酵母WX-01为出发菌,通过高浓度亚硒酸钠初筛,再经过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变处理以及亚硒酸钠抗性平板筛选,观察菌株的生长状况结合对其生物量与硒含量的测定,选育出一株富硒优势啤酒酵母。通过培养条件为添加质量浓度35 mg/L,加硒时间8 h,培养时间36 h,得到的酵母WX-1的生物量提高到(5 192±36) mg/L,较原始菌株WX-01提高了201%,硒含量达到(1 475±33) μg/g,较原始菌株提高了330%,其有机硒产量和转化率分别为7 658 μg/L和97.1%。扫描电镜分析酵母菌富集后表面有少量单质硒析出。另外红外光谱在特定区域出现不同强度的吸收峰表明酵母细胞参与了硒蛋白的合成。

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作为姜黄素递送载体的黄原胶-β乳球蛋白纤维复合凝胶的制备

高超, 杨楠

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 55-61. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035694

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该研究旨在用黄原胶(xanthan gum,XG)和β-乳球蛋白纤维(β-lactoglobulin fiber,Fblg)制备多糖-蛋白纤维复合水凝胶作为生物活性物质姜黄素(curcumin,Cur)的递送载体。电位、浊度和原子力显微镜证实了XG与Fblg分子之间发生了络合作用,静电相互作用是XG和Fblg络合的主要驱动力。通过用葡萄糖酸内酯(glucono delta-lactone,GDL)调控复合体系pH至4.0,成功得到稳定的XG-Fblg凝胶。扫描电子显微镜显示,XG-Fblg凝胶形成三维网孔结构并随Fblg的增加而变得更致密。流变和质构测试显示,XG-Fblg凝胶的机械强度随Fblg的含量增加而增强。采用体外胃肠道释放实验研究Cur的释放行为,XG-Fblg凝胶比XG凝胶和Fblg更适合作为Cur肠道递送的载体,在肠道的Cur释放量最多,Cur的释放主要通过凝胶降解控制。该研究结果可为多糖-蛋白纤维复合凝胶的制备以及合理设计水凝胶作为营养物质递送载体提供新的思路。

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银耳多糖对麦醇溶蛋白纳米体系的影响及复合物的特性研究

李娜, 黄霁雯, 雷敏, 张朝燕

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 62-68. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035712

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该研究是以提高麦醇溶蛋白(gliadin, Gli)纳米颗粒(gliadin nanoparticles, GNPs)稳定性为目标,利用银耳多糖(Tremella fuciformis polysaccharides, TFPs)的乳化性能,探究TFPs添加量对GNPs稳定性的影响。采用反溶剂法制备银耳多糖和麦醇溶蛋白复合载体颗粒(gliadin-Tremella fuciformis polysaccharides composite nanoparticles, G/T NPs),并利用纳米粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪、热场发射扫描电镜对G/T NPs的粒径和电位、相互作用、微观结构进行分析。结果表明,TFPs和Gli之间通过静电作用力和氢键作用力相结合,形成GNPs在内、TFPs外层附着的复合颗粒;TFPs的添加能够有效提高GNPs体系的稳定性,减少颗粒之间的聚集,制得的G/T_4∶1 NPs的平均粒径、多分散指数(polydispersion index, PDI)、ζ-电位分别为(198.5±2.6) nm、0.269±0.005、(36.7±0.6) mV,且具有pH响应性。该研究为后续构建疏水营养成分的包埋和运载体系奠定了基础。

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不同干燥方式对无花果干燥特性及品质的影响

金鑫, 段续, 任广跃, 陈俊亮, 李琳琳, 曹伟伟, 刘文超

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 69-75. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035519

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为高效获得优质脱水无花果,该研究对比5种干燥方式(微波冷冻干燥、真空冷冻干燥、远红外辐射干燥、热泵干燥和热风干燥)对新鲜无花果干燥特性、多酚含量、黄酮含量、抗氧化性、挥发性成分及能耗的影响。结果表明,相比热风干燥、热泵干燥、远红外干燥,冷冻干燥及微波冷冻干燥样品具有良好的外观和较疏松多孔的结构,并降低了产品色泽劣变;几种干燥方式下微波冷冻干燥和冷冻干燥样品的多酚及黄酮类物质含量分别为70.00%、74.20%和77.60%、74.90%,均显著高于其他干燥方式(P<0.05)。此外,干燥后的样品中挥发性成分共检测出52种,其中远红外干燥样品所含种类最多,有31种,热泵干燥与冷冻干燥样品仅17种。相较于其他干燥方式,微波冷冻干燥和冷冻干燥制备的无花果干品质较好,且微波冷冻干燥较冷冻干燥干燥时长缩短了61.30%,能耗仅为冷冻干燥13.10%。综合考虑产品质量、干燥效果及加工成本,建议采用微波冷冻干燥作为无花果高效优质脱水手段。

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200 m³透明质酸生物反应器的流场模拟

于婷婷, 韩鸿宇, 刘元涛, 冯世红, 张永刚, 董学前

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 76-80. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036302

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随着透明质酸市场规模不断扩大,发酵生产透明质酸产量日益增多,为了对大型透明质酸生物反应器的放大设计提供理论依据,该文将透明质酸发酵液视为非牛顿流体,使用剪切应力输运模型对200 m³生物反应器中不同搅拌器组合下的流场进行模拟建模。计算结果表明,使用斜叶桨式搅拌器流速最低,功耗最低,三折叶桨式搅拌器流速最高,流体流动性增强效果最好,功耗最高;弧叶圆盘涡轮搅拌器流体流速分布好于直叶圆盘涡轮搅拌器,功耗更低,更适合作为发酵罐底桨。综合流场分布,表观黏度分布以及轴功率数据考虑,选定最佳桨叶组合为三层三折叶桨式搅拌器+弧叶圆盘涡轮搅拌器进行发酵试生产,经过24 h发酵,透明质酸产率达到12.53 g/L。为工业高黏物料生物反应器放大设计提供了思路。

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不同波美度淀粉浆对凉皮品质、水分状态及老化特性的影响

程增辉, 张波波, 郑帅帅, 张梦杰, 艾志录, 杨勇

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 81-87. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035047

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为探究不同波美度(15、16、17、18、19 °Bé)淀粉浆对凉皮品质、水分状态及老化特性的影响,该文采用质构仪、低场核磁共振成像分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜测定了凉皮的质构特性、水分状态、淀粉晶体结构、淀粉短程有序性(R_{1 047/1 022}值)和微观结构,同时还采用模糊数学感官评价法对其感官品质进行了评价。结果表明,随着淀粉浆波美度的增大,凉皮的凝胶结构逐渐变得致密和紧实,硬度、弹性、内聚性、咀嚼性逐渐增大,强结合水比例逐渐升高,淀粉的相对结晶度及近程有序性(R_{1 047/1 022}值)逐渐增大,模糊数学感官评分呈先升高后降低趋势。波美度为17 °Bé时,凉皮的软硬适中,其模糊数学感官评分最高,所以该研究认为凉皮淀粉浆的波美度应控制在17 °Bé左右。该文明确了淀粉浆波美度与凉皮品质之间的关系,为凉皮工业化生产中快速判定原浆的加工性能提供了一定的数据支撑。

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表面活化附着纳米银的聚醚砜抗菌膜的制备以及其在罗非鱼保鲜中的应用

谭树良, 赵奕辉, 黄惠华, 董浩, 何其, 吴炜亮

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 88-95. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035223

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水产品在贮藏过程中,细菌侵染导致的腐烂变质是一个备受关注的问题。为此,该研究致力于开发一种新型抗菌包装来提高罗非鱼的保鲜效果。通过用浓硫酸将聚醚砜(polyethersulfone, PES)材料磺化并将其作为膜基质。傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)、热重法(thermal analysis, TG)和接触角(contact angle, CA)分析结果表明,磺化改性后提高了材料的亲水性和表面活性。在此基础上,将银纳米颗粒(silver nanoparticles, AgNPs)嵌合到膜材料中合成磺化聚醚砜-银纳米颗粒(sulfonated polyethersulfone-silver nanoparticles, SPES-AgNPs)抗菌膜。用扫描电子显微镜、原子力电子显微镜及X射线等方法分析该抑菌膜的表征,通过Ag⁺释放实验测定其安全范围,并采用抗菌环实验测定该膜的抗菌性能。结果表明,磺化改性后的SPES材料与AgNPs结合良好,AgNPs在膜上平均尺寸约为10~100 nm。Ag⁺释放实验显示,SPES-AgNPs膜的Ag⁺释放量始终保持在安全范围内。SPES-AgNPs膜可以有效抑制铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、小肠结肠炎耶尔森菌、李斯特菌及大肠杆菌,其平均抑制率达到85%以上。将SPES-AgNPs膜用于罗非鱼的保鲜,所有样品在(1±0.1) ℃的冷冻箱贮存18 d,通过定期对菌落总数、厌氧菌落总数、嗜冷菌落总数、总挥发性盐基氮值以及k值进行测定,并以感官评分为基础对罗非鱼样品新鲜度进行分析。结果表明,该膜能够延缓鱼肉样品保存时在化学、微生物和感官等方面的变化,可以提高罗非鱼的贮存品质并延长其保质期,是具有广阔应用前景的水产品包装材料。

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猪肺血管紧张素转化酶提取纯化及还原型谷胱甘肽对其活性抑制作用研究

徐永芳, 周倩, 王雷, 廖丹葵

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 96-102. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036590

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血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)在血压调控系统中起到关键作用。该文通过优化盐析、离子交换层析和超滤等步骤从猪肺中分离纯化ACE并研究其酶学性质。以食源ACE抑制肽Ala-Gly-Pro(AGP)为对照抑制剂,研究了还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)对猪肺ACE活性的影响。当猪肺匀浆液蛋白质量浓度在30 mg/mL时,在35 ℃的条件下进行离子交换层析纯化ACE,酶活回收率分别达75.6%和61.9%,超滤液流速为5.0 mL/min进行超滤,最终ACE的比活为1.9 U/mg,纯化倍数为475倍,酶活回收率为43.4%。在不增加成本的基础上减少了ACE分离纯化过程中的酶损失,提高ACE分离纯化效率,凝胶电泳结果显示猪肺ACE分子质量为160 kDa,酶学性质分析表明纯化后ACE的最适反应温度为37 ℃,最适反应pH值为7.5,米氏常数K_m为2.05 mmol/L,最大反应速率V_max为4.64 nmol/L。体外活性实验表明AGP和GSH均能够抑制猪肺ACE的活性,且AGP和GSH对ACE的IC₅₀值分别为564.0、26.2 μmol/L,对其抑制类型分别为竞争型抑制和非竞争性抑制,抵制常数K_i分别为127.0、15.5 μmol/L。该研究为从抗氧化物质中筛选可能对预防高血压有效的降血压肽提供了可能。

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高效虾壳脱蛋白菌株的筛选、产酶条件优化及酶学性质研究

宋超东, 殷豆豆, 谢晨杰, 尹凯波, 韦玉玲, 李林利, 黄宏智, 张红岩, 申乃坤, 姜明国

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 103-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036282

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该研究旨在筛选高效虾壳脱蛋白菌株并进行工艺优化及酶学性质研究。先通过单因素、Placket-Burman(PB)和正交优化试验对筛选菌株虾壳脱蛋白工艺优化,进一步对酶学性质和降解产物进行研究。结果表明,菌株铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)Gxun-7脱蛋白效果最好;最优产酶条件为:虾壳粉40 g/L,玉米浆5 g/L,接种量1%(体积分数),初始pH 7.0,发酵温度35 ℃,发酵时间48 h,优化后酶活性达(617.13±22.11) U/mL,较优化前提高了43.50%,此时,虾壳脱蛋白率为(82.61±0.54)%;菌株Gxun-7所产蛋白酶为诱导酶,酶的耐盐性较好,最适温度和pH值分别为60 ℃和7.0,除Cu²⁺和Al³⁺对酶活性有显著抑制外,其他金属离子对酶活影响不大,十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)抑制酶活性超过40%,而β-巯基乙醇却能提高酶活性到468%;降解液中共检测出17种氨基酸,含量达1 856.14 mg/L。因此,Gxun-7对虾壳具有高效脱蛋白能力,所产蛋白酶稳定性强,降解液中氨基酸含量丰富,为虾壳蛋白降解及利用提供理论依据。

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不同类型多糖对羊皮明胶凝胶性质及结构的影响

王敏, 赵以宁, 余群力, 韩玲, 罗进, 贾培, 程强

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 112-118. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035213

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为探究2种不同类型的多糖对羊皮明胶凝胶特性和结构的影响,利用卡拉胶与魔芋胶复配,银耳多糖作为安全性改性剂,研究羊皮明胶凝胶强度、质构、色泽、熔化温度及结构的变化。结果表明,卡拉胶与魔芋胶复配可显著提高羊皮明胶凝胶的凝胶强度和质构特性,在复配胶质量比为2∶1时,凝胶强度和硬度最大,分别为(625.75±5.28) g、(172.26±0.5) g。同时,熔化温度提高至30 ℃以上。加入银耳多糖后,增强了复合凝胶的粘连性。L^*值无显著变化,而a^*值和b^*值显著提高。红外光谱图表明,亲水胶体减少了明胶凝胶分子内氢键的形成。添加银耳多糖使羰基向高波数移动。加入多糖后羊皮明胶衍射峰逐渐变得平坦,三股螺旋和左螺旋的生成被破坏。扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)结果表明添加适量多糖后,改善了复合凝胶的网络结构,使得网络结构更加均匀致密。综上所述,卡拉胶与魔芋胶复配主要改善羊皮明胶的质构特性和熔化温度,银耳多糖主要影响明胶凝胶的色泽和粘连性、回弹力。2种多糖都对羊皮明胶的特性产生了积极的影响,这可为以后羊皮明胶在食品上的应用提供理论依据和技术指导。

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桑黄游离酚提取物体外降尿酸活性研究

赵克芳, 肖阳, 邢东旭, 黎尔纳, 杨琼, 邹宇晓, 庞道睿, 廖森泰

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 119-126. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034869

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为研究桑黄游离酚提取物体外降尿酸活性,以野生瓦宁木层孔菌、栽培粗毛纤孔菌、栽培瓦宁木层孔菌和野生粗毛纤孔菌4个不同来源的桑黄为研究对象,分析不同来源桑黄游离酚提取物对黄嘌呤氧化酶的抑制活性,及其在高尿酸细胞模型中的降尿酸作用。筛选出降尿酸活性强的桑黄游离酚提取物,并通过超高效液相色谱-串联质谱(ultra performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)对其降尿酸活性物质进行分析。研究结果表明,栽培粗毛纤孔菌、栽培瓦宁木层孔菌和野生粗毛纤孔菌的游离酚提取物对黄嘌呤氧化酶具有显著的抑制作用(P＜0.05),IC₅₀值分别为(94.63±2.73) μg/mL、(99.69±2.50) μg/mL和(106.32±5.06) μg/mL;栽培粗毛纤孔菌和野生瓦宁木层孔菌的游离酚提取物可显著抑制高尿酸细胞模型中尿酸生成(P＜0.05)。进一步通过UPLC-MS/MS分析活性较强的栽培粗毛纤孔菌游离酚中主要成分发现,其黄酮类物质中金丝桃苷、表儿茶素、茶黄素、地奥司明及木犀草苷等,可能是其降尿酸的主要活性物质。该研究可为桑黄降尿酸产品的研究与开发提供部分理论参考。

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微酸性电解水处理对兔肉冷藏期间品质及微生物菌群的影响

左红, 吴周林, 张佳敏, 何薇, 张弛, 杨思艺, 王卫

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 127-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036381

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为探究微酸性电解水(slightly acidic electrolytic water,SAEW)对兔肉贮藏品质的影响,将新鲜兔肉分别使用SAEW浸泡处理5 min(SWa)、SAEW浸泡处理10 min(SWb)、无菌水浸泡处理5 min(PW)和未经浸泡处理为对照组(CK)。处理后样品使用托盘覆膜,置于4 ℃冷藏。每2 d检测样品的总挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)含量、pH值、色度、感官及微生物菌群结构的组成及变化。结果表明,SAEW浸泡处理兔肉在冷藏期间pH值、TVB-N值、TBA值上升速率明显低于CK组和PW组,且能够更好地保持兔肉原有色泽以及感官品质,当贮藏到第8天时,发现TVB-N值在CK组[(14.98±0.42) mg/100 g]和PW组[(14.76±0.40) mg/100 g]显著高于SWa组[(13.58±0.40) mg/100 g]和SWb组[(12.66±0.43) mg/100 g]。结合16S rDNA测序分析,SAEW可抑制兔肉冷藏期间腐败菌拟杆菌属(Bacteroides)、假单胞菌属(Pseudzaomonas)的生长繁殖,有效延缓冷藏兔肉腐败变质且SAEW处理10 min减菌效果更佳。该研究结果为SAEW在兔肉贮藏保鲜中的应用提供了理论参考。

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芦荟大黄素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及机理

潘若瑶, 任国艳, 马富利, 彭琪越, 杜鹂莹

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 134-140. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036611

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抑制α-葡萄糖苷酶活性是控制机体血糖平衡的有效途径。该文通过酶活性实验、紫外光谱法、荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱和分子对接等方法研究了芦荟大黄素(aloe-emodin, AE)对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及机理。结果表明,AE对α-葡萄糖苷酶活性有显著抑制作用[IC₅₀=(0.031±0.001) mg/mL],抑制类型为混合型抑制。AE通过一个结合位点与酶结合,使酶中的荧光基团发生静态猝灭。AE改变了酶的构象,使酶的α-螺旋、β-转角含量降低,β-折叠、无规则卷曲含量增加。分子对接深入分析结果显示,AE与Thr290、Leu297、Glu296和Asn2592形成氢键,与Leu297等形成范德华力。AE通过这些分子间作用力结合到α-葡萄糖苷酶的疏水结合腔内,改变了酶的构象,使酶活性降低。

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褪黑素及2,4-表油菜素内酯复合处理对阳光玫瑰葡萄贮藏品质的影响

张家铭, 石浩, 苏慧, 钱鑫, 赵野, 马妍, 周文化

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 141-148. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035834

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阳光玫瑰葡萄在贮藏过程中易出现脱粒、坏果、褐变等影响果实货架期的问题,研究褪黑素与2, 4-表油菜素内酯对其采后贮藏品质的影响可为延长阳光玫瑰葡萄货架期提供理论参考。以阳光玫瑰葡萄为材料,分别使用200 μmol/L褪黑素、5 μmol/L 2,4-表油菜素内酯及两者复合对葡萄进行浸泡25 min处理,于(4±0.5) ℃冷藏,每7 d对果穗品质、还原糖含量、可滴定酸、果实褐变率、果梗色差、丙二醛含量、相对电导率指标进行测定,并在第0天和第56天观察果梗微观结构。结果表明,褪黑素、2,4-表油菜素内酯和褪黑素与两者复合处理都能显著抑制果穗坏果、失重、果实和果梗褐变、果梗膜脂过氧化程度,有效保持果梗微观结构完整性,使还原糖和可滴定酸处于较高含量,其中复合处理组在贮藏后期有更好的效果。由此说明,采后褪黑素与2,4-表油菜素内酯复合处理可有效降低葡萄果穗水分及营养成分丧失,保持果实与果梗采后贮藏品质。

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基于体外实验和网络药理学探讨紫苏粕多肽抗氧化应激的作用机制

张红玉, 李会珍, 张志军, 赵亚娜, 侯天宇, 李河, 陈林

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 149-159. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035467

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利用体外实验和网络药理学的方法对紫苏粕多肽抗氧化应激的物质基础和作用机制进行研究。首先对紫苏粕碱性蛋白酶酶解液进行超滤分级,以得率和抗氧化活性为指标,筛选出级分UF-4(<1 kDa),考察其对H₂O₂诱导的4T1细胞氧化应激模型的保护作用,发现UF-4可剂量性显著降低胞外乳酸脱氢酶活性和胞内丙二醛含量,显著提高胞内谷胱甘肽的含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,说明UF-4具有一定的抗氧化作用。在此基础上,运用网络药理学的方法,从UF-4中筛选出潜在活性物质18种,其对应靶点中与抗氧化作用相关的有176个,通过蛋白互作分析得到6个核心靶点,GO和KEGG富集分析表明UF-4通过多靶点、多途径的方式发挥抗氧化应激作用,主要涉及细胞凋亡、脂质与动脉粥样硬化、钙调节、炎症等生物学过程。分子对接进一步验证了18种潜在活性成分与核心靶点间存在较强的相互作用。总之,该研究初步表明UF-4抗氧化应激过程中多组分、多靶点、多通路的作用特点,为后期紫苏粕多肽抗氧化作用的研究与应用提供理论依据及参考。

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黑苦荞淀粉与普通荞麦淀粉理化和结构性质的比较分析

郑发英, 曾姗姗, 刘思曼, 赵梓娴, 许青莲, 邢亚阁, 陈剑雄, 张萍

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 160-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035287

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该文以黑苦荞全粉为原料,采用碱法和酶法提取淀粉,对黑苦荞淀粉和普通荞麦淀粉的理化、结构特性进行分析研究。结果表明,酶法提取的黑苦荞淀粉(black tartary buckwheat starch extracted by enzymatic method, eBTBNS)有糊化迹象,颗粒表面粗糙或不规则,淀粉结构趋于更大尺寸。eBTBNS中双螺旋得到更有效的堆积,分子排列更加有序,但相对结晶度(relative crystallinity, RC)较低(P<0.05),淀粉晶型为V型。碱浸法提取的黑苦荞淀粉(black tartary buckwheat starch extracted by alkaline leaching method, BTBNS)的糊化焓值和RC最高,分别为104.50 J/g和37.18%。BTBNS和普通荞麦淀粉(common buckwheat starch, CBNS)均呈现典型的A型晶体排列,淀粉以独立的颗粒存在,尺寸较小,表面较光滑。eBTBNS、BTBNS和CBNS的直/支链淀粉分布相似,它们都包含较高数量的短支链(A和B₁链,74.95%~75.70%)和较低数量的长支链(B₂和B₃+链,24.30%~25.04%)。2种黑苦荞淀粉均具有较高的热稳定性和更紧密的双螺旋结构。eBTBNS中的抗性淀粉含量高,对于预防和控制慢性疾病有一定的参考价值,而BTBNS和CBNS的粒径较小且分布较均匀,可能在造纸业、化妆品和包装业上有较好的应用潜力。

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绿豆糜/亲水胶体复合物流变学性质及在三维打印吞咽障碍食品中的应用研究

马丽苹, 王钰, 李莹, 冯进

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 169-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038411

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该文以绿豆糜为食物基质,系统研究了黄原胶、阿拉伯胶、κ-卡拉胶、高酯果胶、魔芋葡甘聚糖5种亲水胶体(添加量为绿豆干重的1%)对绿豆糜流变学性质、3D打印性及吞咽性的影响规律。结果表明,添加亲水胶体可有效提升产品的流动应力、剪切稀释性、触变性(除魔芋葡甘聚糖)、蠕变恢复性和凝胶强度,并且减少流动水含量。纯绿豆糜及添加高酯果胶、κ-卡拉胶和阿拉伯胶的绿豆糜打印效果不佳。添加黄原胶和魔芋葡甘聚糖的绿豆糜打印精确度高。吞咽障碍测试结果表明,除纯绿豆糜外,添加亲水胶体的绿豆糜均达到吞咽障碍食品5级-细馅型标准。该研究对深入理解物料流变学特性与3D打印之间的内在关联、丰富吞咽障碍食品的研发手段具有重要价值。

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贺兰山东麓红葡萄酒颜色差异分析

黄小晶, 李阿波, 沈甜, 许泽华, 牛锐敏, 陈卫平

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 180-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036467

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为探究贺兰山东麓地区赤霞珠及梅鹿辄葡萄酒的颜色特征差异,以贺兰山东麓5个地区的‘赤霞珠’及‘梅鹿辄’葡萄为实验材料,测定其CIELAB色空间参数、酚类物质含量,并进行主成分分析。结果表明,贺兰山东麓葡萄酒CIELAB参数受品种及地区影响显著,具有较低的L^*,而a^*、b^*较高,葡萄酒颜色较暗,红色色调较高;C^*_ab为47.46~60.82,酒样色彩饱和性较高。不同地区和不同品种的干红葡萄酒在颜色相关指标的主成分图上分布差异显著。金山赤霞珠葡萄酒的L^*、a^*等CIE参数均显著低于其他酒样,而花色苷、总黄酮等酚类物质显著高于其他酒样,酒体呈暗紫红色,明显区别于其他地区;玉泉营梅鹿辄葡萄酒的b^*、h_ab较低,总花色苷显著高于其他酒样,酒体明亮,呈胭脂红色。各地葡萄酒颜色差异显著,具有各自特有的颜色特征。

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肉豆蔻精油/羟丙基-β-环糊精包合物对冷鲜猪肉的保鲜效果

席小辉, 胡瑜文, 张升阳, 宋欠欠, 黄轩宇, 金懿志, 刘爱冰, 李诚, 胡滨

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 187-196. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035203

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为研究肉豆蔻精油/羟丙基-β-环糊精(nutmeg essential oil/hydroxypropyl-β-cyclodextrin,NEO/HP-β-CD)包合物对冷鲜猪肉的保鲜效果,采用不同浓度的包合物结合浸泡法、涂抹法和无纺布法处理冷鲜猪肉,每隔2 d测定菌落总数、pH、挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸值、质构、汁液流失率、色泽与感官指标。结果表明, NEO/HP-β-CD包合物添加量1%的无纺布法可有效降低贮藏过程中冷鲜猪肉的菌落总数、pH值、挥发性盐基氮含量,延缓猪肉质构特性与色泽劣变,提高感官品质;与对照组(6 d)相比,可延长贮藏期4 d。因此,NEO/HP-β-CD包合物添加量1%的无纺布法对冷鲜猪肉具有较好的保鲜效果。

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白水地区清香型大曲理化指标及真菌多样性分析

陈佩, 翟彩宁, 刘莹, 李军莉, 党辉

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 197-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036649

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该研究在测定了陕西白水地区清香型大曲理化指标的基础上,进一步采用MiSeq高通量测序技术对其真菌类群进行了解析,并探讨了真菌类群与理化指标间的相关性。理化指标检测结果显示,不同清香型大曲样品在酒化力、发酵力、液化力和糖化力等指标上存在较大差异(变异系数>15%),且酸度偏低(0.52～0.76 mmol/10 g)。测序结果显示优势真菌类群主要为红曲霉菌属(Monascus,37.37%)、嗜热子囊菌属(Thermoascus,25.57%)和根霉菌属(Rhizopus,21.70%)等。相关性分析显示Rhizopus与糖化力和发酵力之间存在显著正相关关系(P<0.05),而Xeromyces和Lichtheimia均与氨基酸态氮之间存在显著负相关关系(P<0.05)。此外,该研究从MG-RAST数据库中下载了湖北襄阳地区清香型大曲的真菌序列,将白水地区与襄阳地区清香型大曲的真菌群落结构展开了比较分析。结果显示白水地区清香型大曲的真菌多样性要显著高于襄阳地区,且白水地区的特征微生物主要为Rhizomucor和Lichtheimia等,而襄阳地区的主要为Monascus。与此同时,2个地区清香型大曲中还含有Thermoascus、酵母菌属(Saccharomycopsis)、假丝酵母菌属(Candida)和Aspergillus等核心真菌类群。纯培养结果表明白水地区清香型大曲中的可培养酵母菌主要为Saccharomycopsis fibuligera。由此可见,白水地区清香型大曲在酒化力、发酵力和糖化力等理化指标上存在一定差异,其中的优势真菌主要以Monascus、Thermoascus和Rhizopus为主,且优势真菌类群与部分理化指标间存在一定的相关性。

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不同乳酸菌发酵燕麦浆的营养特性和风味品质分析

刘瑞山, 罗悦, 李雅楠, 张晓娟, 许正宏

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 205-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035986

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采用乳酸菌对燕麦进行生物加工,是改善燕麦风味、提升功能价值的新方法。但目前缺乏燕麦适配性发酵菌株,且未明确发酵燕麦的品质特征。该文评价了20株乳酸菌的性能,优选2株性能优良的植物乳杆菌,采用纯菌发酵及与牛乳发酵菌株嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组合的混菌发酵模式,对燕麦浆进行发酵,对比不同菌种组合发酵对燕麦浆理化指标和风味品质的影响。结果表明,植物乳杆菌普遍表现出较高的生长量、产酸性能及淀粉酶活性,且植物乳杆菌的淀粉酶活性均在7.69 U/mL以上。发酵燕麦浆活菌数均增加至10⁹ CFU/mL以上;发酵显著降低了燕麦浆中的还原糖,积累了有机酸,促进了多酚和黄酮的释放,提高了燕麦浆的抗氧化性;发酵增加了燕麦浆的持水力,产生了大量挥发性物质。植物乳杆菌有利于提高植物化学素含量和抗氧化性;添加嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的组中呈奶油香气的3-羟基-2-丁酮含量更高;植物乳杆菌F-嗜热链球菌L1-保加利亚乳杆菌L4组的感官品质、抗氧化性及风味品质最佳,是适宜发酵燕麦浆的菌种组合,具有更大的研究开发价值。

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感官定量描述结合化学分析技术解析浓香型白酒窖泥臭味物质基础

倪兴婷, 孙细珍, 江莎, 熊亚青, 刘家欢, 宁珍珍, 杜佳炜, 胡杨

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 213-219. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036624

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窖泥臭味是浓香型白酒常见的异味,研究浓香型白酒窖泥臭味物质基础,对提高酒体品质具有重要意义。该研究联合使用感官分析技术和多种挥发性化合物检测技术对浓香型白酒中风味物质进行解析,进一步对30批正常和窖泥臭缺陷型浓香型原酒中135种风味物质准确定量,采用感官分析结合化学分析技术筛选出对浓香型白酒窖泥臭味具有重要作用的化合物,最终通过香气添加试验确认窖泥臭味物质基础。结果表明,芴、吲哚、3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、丁酸、异丁酸、戊酸、庚酸、甲基(2-甲基-3-呋喃基)二硫、丁酸甲硫醇酯与浓香型白酒窖泥臭味密切相关,这些物质的含量对浓香型白酒的感官特征具有重要影响,含量过高会导致浓香型白酒出现窖泥臭味。

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微冻和冰藏期间大菱鲆鲜度及组织结构的变化规律

庄文静, 包建强, 郑稳, 李雪艳, 成谦益, 宫萱, 黄可承

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 220-229. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035756

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为比较大菱鲆肌肉在微冻(superchilling storage, SS)、冰藏(ice storage, IS)及冰藏+微冻(ice storage+ superchilling storage, IS+SS)贮藏过程中的鲜度及组织结构的变化,测定pH值、感官评分、色差、菌落总数(total viable count, TVC)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)值、质构、K值、三氯乙酸可溶性肽、微观结构、质构等指标,并结合核磁共振成像分析肌肉水分状态。结果显示,随着贮藏时间的延长,IS组、SS组、IS+SS组的pH值均呈先下降后上升趋势;且各贮藏组的L^*和a^*值、可溶性肽呈逐渐上升趋势,b^*值呈逐渐下降趋势,且SS组变化幅度最小,同时,贮藏温度越低,大菱鲆的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性下降幅度越小。IS组、IS+SS组的TVB-N值分别在第12、15天超过国家限定值(30 mg/100 g),而SS组在第21天仍在可食用范围内。IS组和IS+SS组的K值分别在第12天、15天达到56.4%、57.2%,近乎腐败;而SS组在贮藏末期K值仅为45.21%,远未达到腐败。3组菌落总数均呈上升趋势,分别在第12、15、21天接近限定值6 lg CFU/g。随着温度降低,感官评分值降低。3种条件下的核磁共振成像显示,SS组相比于IS组和IS+SS组能有效提高鱼肉的保水性能。通过微观结构更直观地观察到,对比于IS组,SS组和IS+SS组的肌肉组织的间隙更大且伴有少量肌束断裂黏连现象。综合各项指标变化规律,与IS+SS组和IS组对比,SS组能更好地保持大菱鲆肌肉品质,相比其他2组,使大菱鲆货架期延长了6~9 d。

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微波辅助低液固比水剂法提取青梅核仁油

毛棋, 覃小丽, 胡晓, 刘雄, 钟金锋

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 230-236. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035730

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探索青梅核仁油的新型提取方法对拓展该新资源油脂的用途具有重要意义。通过探究液固比(加入水的体积与固体质量的比值)、NaCl质量浓度(NaCl溶解在水中的质量与溶液总体积之比)、微波预处理的功率和时间对青梅核仁油提取率的影响;以有机溶剂提取法作为参照,研究微波辅助低液固比水剂法对青梅核仁油的提取率以及理化指标的影响。结果表明,在低液固比(mL∶g)0.14时青梅核仁油提取率最高,比高液固比(mL∶g)1(传统水剂法)时增加了21.28%;与无预处理相比,微波(420 W,80 s)预处理显著提高了青梅核仁油的提取率(增加了11.34%)。此外,与有机溶剂提取法相比,微波辅助低液固比水剂法获得的青梅核仁油具有更低的酸价(2.22 mg/g)、硫代巴比妥酸值(0.014 mg/kg)、过氧化值(0.17 mmol/kg)和更高的皂化价(179.82 mg/g);且这2种方法对青梅核仁油的脂肪酸组成、色泽和DPPH自由基清除率无显著差异。研究表明,微波辅助低液固比水剂法可以有效提取青梅核仁油,且提取率和油脂品质表现良好,这为提高青梅核仁的附加值打下了基础。

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黑曲霉酸性脂肪酶Tgl的酶学性质及其酯化能力研究

李文瑶, 陈非凡, 郑佳, 刘怡宁, 杜丽平, 卢彦坪, 马立娟

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 237-243. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036366

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脂肪酶是一种具有水解、酯化、酯交换等多种功能的生物催化剂,为研究脂肪酶的酯化能力,该文克隆表达了来源于黑曲霉的脂肪酶Tgl编码基因,对其进行生物信息学分析,研究该酶的酶学性质及其催化合成脂肪酸乙酯的能力。结果表明,脂肪酶Tgl的最适反应温度为50 ℃,在50 ℃下孵育12 h后残余酶活力仍能达到70%左右;最适反应pH值为5.0,在pH 5.0条件下孵育12 h后,其相对酶活力为70%。有机试剂对脂肪酶Tgl均表现出不同程度的抑制作用,其中,乙醇对脂肪酶的抑制作用最为明显,但是在40%的乙醇体系下,Tgl的残余酶活力仍接近80%。20%的乙醇体系中,Tgl催化合成乙酸乙酯的产量最高,为41.62 mg/L,而在60%乙醇体系中催化合成己酸乙酯的产量最高,可达171.08 mg/L。由此可见,黑曲霉酸性脂肪酶Tgl具有较高的催化脂肪酸乙酯合成的能力,在酿造工业中具有很大的应用潜力。

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‘赤霞珠’葡萄果实成熟度对葡萄酒香气物质及感官特征的影响

李飞飞, 王舒伟, 董荣, 乔丹, 石淼, 高琛瑜, 刘明臣, 张珍珍

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 244-251. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428

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探究不同成熟度葡萄所酿葡萄酒的感官特征和差异香气物质,选取20、23、25、27.5 °Brix 4个成熟度的葡萄进行小规模发酵,利用GC-MS和Flash Profile (FP)法对不同成熟度的葡萄酒进行分析。结果表明,随着成熟度的上升,酒体中酒精含量增加,总酸含量降低,醇类的含量总体呈上升的趋势,而酸类表现出先上升后下降的趋势。T27.5酒样中2-甲基丁醇、丁酸乙酯的含量最高 (620.62、5.45 mg/L),酒体呈现出最浓郁的果香和脂肪香气;T25酒样中异丁酸乙酯的含量最高(2.77 mg/L),酒体呈现在出最浓郁的花香和甜味,T23和T20没有凸显的香气特征。感官评价分析得到T27.5酒样中青草香突出,T25红色浆果香表现突出,T23和T20则在酸味和色泽上有明显的感官特点。综上,在4个成熟度酒款中,T20和T23酒样的外观和口感等感官质量最佳,T25和T27.5酒样的活性香气成分最多,该研究为科学控制葡萄成熟度、生产多元化的葡萄酒提供理论依据。

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β葡聚糖-鲁米诺荧光比色片的制备及对猪肉新鲜度的指示效果

袁帅, 董同力嘎, 王样洋, 云雪艳

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 252-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036222

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该研究以β葡聚糖为基材,将鲁米诺共混于β葡聚糖中,使用红外压片机进行压片后制得有氨气响应性的β葡聚糖-鲁米诺荧光比色片,以监测冷鲜猪肉的新鲜度。通过傅里叶变换红外光谱、荧光发射和荧光激发光谱表征该材料的结构及荧光特性。使用4种浓度的氨水模拟冷鲜猪肉腐败过程中产生的氨气,在365 nm紫外线照射下,滴加过氧化氢后荧光比色片出现了荧光猝灭的现象,且在pH 8~14时滴加过氧化氢后荧光逐渐减弱至猝灭。应用到冷鲜猪肉贮藏期间的新鲜度检测上,冷鲜猪肉的挥发性盐基氮含量在贮藏第8天为23.6 mg/100 g,已经超出国家标准,比色片B值显著降低(P＜0.05)。比色片的荧光变化与菌落总数、挥发性盐基氮、pH等建立了联系,说明荧光比色片可用于冷鲜猪肉新鲜度的监测。

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甘草提取物对Staphylococcus aureus的抑菌活性及作用机理

张舒涵, 梁海运, 孙佳慧, 周瑾, 宋丽雅

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 259-265. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036761

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食源性病菌为食品安全带来了巨大挑战,甘草提取物作为食品添加剂对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有良好的抑菌作用,可作为天然食品防腐剂的候选原料,但目前对其抑菌机理的研究还不深入,影响了其应用。为探究甘草提取物对S.aureus的抑菌机理,该研究通过生长曲线、氧化损伤实验、细胞膜壁分析、蛋白质分析和DNA分析,评价了甘草提取物对S.aureus的抑菌作用机制。结果表明,甘草提取物导致S.aureus核酸渗漏,说明其膜完整性被破坏;同时,甘草提取物降低了几种能量代谢酶:琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)和总ATP酶的活力;此外,光谱和竞争分析表明,甘草提取物与DNA发生了静电结合和凹槽结合。总之,甘草提取物主要是通过对S.aureus细胞壁膜、蛋白质合成、细菌代谢活力和遗传物质发挥作用,从而抑制其生长。该研究为甘草提取物在食品防腐方面的应用提供了理论基础。

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岩藻多糖对溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群的影响

万雨, 徐张扬, 闵天骄, 何颖, 吴文惠, 蒋蓓尔

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 266-272. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036675

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该研究采用3%(质量分数)右旋葡萄糖酸钠(dextran sodium sulfate, DSS)诱导建立溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)小鼠模型,探究岩藻多糖对UC的治疗作用及对肠道菌群的影响。将40只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、模型组、美沙拉嗪组和岩藻多糖组,通过自由饮用3%(质量分数)DSS建立UC小鼠模型。自造模第1天起,美沙拉嗪组和岩藻多糖组灌胃给予剂量为10 mg/kg的相应药物,对照组和模型组给予相同体积的生理盐水,连续给药9 d。每日监测小鼠的一般情况如体质量变化、粪便状态;观察小鼠结肠组织病变情况;测定小鼠结肠组织中炎症因子分泌情况;对小鼠粪便样品进行16S rRNA高通量测序。与模型组相比,岩藻多糖能够有效缓解UC小鼠症状,减轻结肠组织病理损伤 (P<0.001);抑制炎症因子白细胞介素-1β、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α的分泌;经岩藻多糖治疗后,UC小鼠肠道菌群的多样性及丰度提高,在门水平上,厚壁菌门/拟杆菌门的值降低;在属水平上,致病菌幽门螺杆菌的相对丰度降低,有益菌Muribaculaceae_unclassified、Alistipes和Alloprevotella相对丰度增加。岩藻多糖可有效缓解UC小鼠病症,其可能通过恢复肠道菌群多样性及丰度,调节肠道菌群的组成,发挥对UC的治疗作用。

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基于图像分析技术的全脂奶粉品质软测量模型构建

丁浩晗, 谢祯奇, 田嘉伟, 辛星, 王震宇

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 273-281. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037316

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针对传统奶粉品质检测方法的主观性和滞后性问题,该研究利用奶粉的加工条件和颗粒形态构建了一个基于图像分析技术和人工智能算法的奶粉品质软测量模型,用于准确、实时地预测速溶全脂奶粉的分散性和溶解性这2个重要品质性能。利用显微数码摄像头和图像处理技术,获取了奶粉颗粒的形态参数。同时,利用重采样技术解决了奶粉工厂原始数据集中的数据不平衡问题。根据实验获取的奶粉颗粒形态参数和奶粉工厂提供的奶粉生产时的加工条件数据,选用偏最小二乘模型和人工神经网络模型构建了速溶全脂奶粉分散性和溶解性的软测量模型,并利用原始数据验证了所构建模型的准确性。结果表明,用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的偏最小二乘模型的Q²和R²分别为Q²=0.72,R²=0.94和Q²=0.85,R²=0.95,而用于预测奶粉分散性和溶解性所构建的人工神经网络模型的R²分别为0.97和0.96。模型的良好性能证明,这些模型可以准确、实时地预测奶粉的分散性和溶解性,并为奶粉品质的在线检测提供了新的方法。

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基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用、气相色谱-离子迁移与电子鼻分析NaCl添加量对产香酵母YC14挥发性风味物质的影响

熊怡玲, 吴宝珠, 王天杨, 杨镰, 易宇文, 吴华昌, 邓静

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 282-289. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036834

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以实验室前期从川南腌菜中分离筛选得到的产香酵母Candida parapsilosisYC14为实验对象,探究不同NaCl浓度下产香酵母C.parapsilosisYC14挥发性风味物质的变化情况。采用电子鼻、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)对不同NaCl添加量下(0、60、90、120、150 g/L)产香酵母YC14的挥发性风味物质进行测定。结果表明,不同NaCl添加量下YC14的挥发性风味物质含量和种类有明显差别。HS-SPME-GC-MS检测出103种挥发性风味物质,包括35种醇类、13种醛类、28种酯类、2种酮类、12种烯烃、2种烷烃、4种酚类、2种醚类和2种其他物质。GC-IMS共检测出71种挥发物,包括12种醇类、7种醛类、24种酯类、9种酮类、5种烯烃、1种醚、4种吡嗪和9种其他物质。通过偏最小二乘法分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)分别筛选出了31与16个特征风味化合物,包括甲酸甲酯、丁酸乙酯、仲辛酮、丙酸乙酯等。该研究结果可为产香酵母在川南腌菜腌制过程中的应用提供一定的理论依据。

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三种描述符对食源性血管紧张素转化酶抑制二肽定量构效关系研究

郭星晨, 李华鑫, 张钰璇, 马金璞, 杨具田, 李贞子, 高丹丹

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 290-297. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036602

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为探究血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme, ACE)抑制肽结构与功能的关系,阐明食源性ACE抑制肽作用机理,该文收集最近报道的血管紧张素转化酶抑制二肽的氨基酸序列及其IC₅₀值,用Z-scales、VHSE和SVHEHS三种氨基酸描述符对ACE抑制二肽的结构进行表征,以氨基酸的疏水性质、立体性质以及电性性质参数作为自变量,ACE抑制二肽的lg(IC₅₀)作为因变量,建立ACE抑制二肽的定量构效模型。结果显示基于Z-scales描述符建立的二肽定量构效模型R²为0.847 7,Q²为0.828 4,模型预测二肽Phe-Phe有较高的ACE抑制活性,预测IC₅₀为1.049 9 μmol/L,实测IC₅₀为(1.041 4±0.004 1) μmol/L,预测值与实测值误差为0.008 5 μmol/L。基于VHSE描述符构建的模型R²为0.856 8,Q²为0.805 2,模型预测二肽Asp-Trp有较高的ACE抑制能力,预测IC₅₀为1.216 0 μmol/L,实测IC₅₀为(1.110 0±0.005 3) μmol/L,误差为0.106 0 μmol/L。基于SVHEHS描述符构建的定量构效模型R²为0.858 1,Q²为0.745 3 μmol/L,模型预测二肽Ala-Trp有较高的ACE抑制活性,预测IC₅₀为1.032 3 μmol/L,实测IC₅₀为(1.129 0±0.008 2) μmol/L,误差为0.096 7 μmol/L。3种氨基酸描述符均能较为合适地对ACE抑制二肽进行定量构分析。通过模型分析发现ACE抑制肽C端氨基酸残基疏水特性和立体特征与其活性关系更为密切,其氨基酸残基的疏水特征和立体特征越强,ACE抑制肽的活性越强。通过3种ACE抑制二肽与ACE蛋白(2X8 J)进行分子对接发现,3种ACE抑制肽均可与ACE蛋白进行结合。表明通过偏最小二乘法对Z-scales、VHSE、SVHEHS三种描述符对ACE抑制二肽构建定量构效关系模型是可行的。这将对ACE抑制肽的检测、预测和筛选具有积极的意义。

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基于电子鼻和顶空固相微萃取结合气相色谱-嗅闻-质谱联用技术分析不同品种羊肉煮制风味特征

陈鹏羽, 张德权, 李少博, 王卫, 徐乐, 张佳敏, 张锐, 陈丽

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 298-305. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037157

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为探究不同品种羊肉煮制后风味的差异,采用电子鼻和顶空固相微萃取结合气相色谱-嗅闻-质谱联用(headspace solid-phase microextraction gas chromatography-olfactometry-mass spectrometer,HS-SPME-GC-O-MS)技术,对煮制后欧拉羊、巴寒杂交羊和宁夏滩羊背最长肌和霖肉挥发性风味化合物成分进行了比较分析。结果表明,欧拉羊肉煮制后的电子鼻图谱轮廓区别于巴寒杂交羊和宁夏滩羊。运用HS-SPME-GC-O-MS技术对煮制羊肉挥发性风味指纹进行分析,3种羊肉共检出30种挥发性化合物,主要包括醛类、醇类、酯类及其他类,其中20种挥发性化合物可被嗅闻出,19种香气活度值≥1的关键香气化合物,包括1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、辛醛、乙酸乙酯、二甲基三硫和2-戊基呋喃等。结合多元数据统计结果分析,发现巴寒杂交羊肉和宁夏滩羊肉煮制后的挥发性化合物成分相近,与欧拉羊肉差距较大,这与电子鼻结果一致。该项研究为羊肉风味品质评价、产地溯源、真伪鉴别提供可靠的数据参考。

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超高效液相色谱-串联高分辨质谱法测定白酒接触材料中双酚A、双酚F和双酚S的迁移量

朱霞建, 蒋力力, 尚煜豪, 田栋伟, 程平言, 胡建锋, 汪地强

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 306-311. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036563

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建立了白酒接触塑料制品中双酚A、双酚F、双酚S的超高效液相色谱-串联高分辨质谱的检测方法。双酚A、双酚F、双酚S在食品模拟液中经过一定时间和温度后发生迁移,以0.1%氨水-甲醇为流动相洗脱,经C18色谱柱分离,结合加热电喷雾电离源,在负离子模式下采用Full MS/ddMS²进行分析;该方法在2.50~500.00 μg/L质量浓度内线性良好,相关系数R²均大于0.990,双酚S、双酚F和双酚A检出限分别为0.98、1.06、1.12 μg/L,加标回收率为95.70%~117.53%,相对标准偏差为1.00%~3.55%。该方法灵敏度高、操作简便、定性准确性高,适用于白酒接触塑料制品中双酚A、双酚F、双酚S的检测,为开展酒类食品安全监管提供有效的技术支撑和理论参考。

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基于通过式固相萃取净化的高效液相色谱法测定婴幼儿配方乳粉中五种核苷酸的含量

黄坤, 张菊, 王会霞

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 312-317. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037481

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该研究建立了一种亲水性高效液相色谱同时测定婴幼儿配方乳粉中胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、次黄嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸共5种核苷酸含量的检测方法。婴幼儿配方乳粉样品经超纯水提取其中的核苷酸,沉淀蛋白后上清液用Oasis PRiME HLB固相萃取柱净化,采用Waters BEH Amide色谱柱分离,以0.1%磷酸溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱,二极管阵列检测器采集信号,外标法定量。结果表明,5种核苷酸在2~40 mg/L内线性关系良好(R²>0.999),方法的检出限和定量限分别为0.5~1.0 mg/kg和1.5~3.0 mg/kg;空白样品添加6、15、30 mg/kg三个浓度水平,平均加标回收率为90.17%~101.20%,相对标准偏差为1.6%~4.5%(n=6)。该方法快速准确、基质干扰小、灵敏度高,适用于婴幼儿配方乳粉中核苷酸的测定。

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肌酸类运动营养补充剂的研究进展

廖惠, 朱松, 赵砚婷, 李菲, 李翔, 李玥

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 318-326. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036402

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肌酸是一种天然存在的含氮化合物,别名N-甲基胍基乙酸,能够作为能量来源促进细胞代谢。肌酸补充剂已被广泛应用于运动营养领域,以改善运动表现、提高运动能力。运动员在补充肌酸的过程中,往往还会补充其他的营养物质,期望结合不同补充剂的促进作用,产生协同效应,获得最佳的运动表现。该文综述了肌酸在人体内的合成和肌酸补充剂的形式、安全性,总结了不同样品中肌酸的检测方法及优缺点,重点阐述了补充肌酸以及肌酸与碳水化合物、β-羟基-β-甲基丁酸、咖啡因、碳酸氢钠和α-硫辛酸联合补充对运动的作用,以期为肌酸在运动营养中的研究和在运动训练过程中的应用提供参考。

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中国黄酒和白酒中生物胺的研究进展

李书婷, 尹礼国, 吴正云, 张文学, 五味胜也

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 327-334. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036586

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生物胺是发酵食品中常见的一类健康风险因子。生物胺与乙醇有协同作用,会加剧饮酒后带来的不利影响。该文对不同类型黄酒和白酒中的生物胺含量、生物胺在酿酒过程中生成规律和影响因素进行了综述,以期为黄酒和白酒中生物胺的控制提供参考。

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物理场耦合水酶法同步释放植物油和蛋白的研究进展

包放, 孙晓洋, 陈复生, 张丽芬, 杨陈旭, 郭晓恬

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 335-341. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036525

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水酶法同步释放油和蛋白是一种新兴的提取技术,绿色清洁、能满足可持续发展的社会要求,物理场和水酶法耦合作用可促进油和蛋白的释放,逐渐成为研究热点。该文综述了物理耦合水酶法的技术原理和优势、同步释放油和蛋白的研究进展,同时综述了该技术对油料中蛋白特性的影响,并对目前存在的问题以及未来的发展进行了展望。

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百香果中挥发性风味物质的研究进展

庞纪伟, 廖玲燕, 刘云芬, 何妹英, 梁园丽, 殷菲胧, 蔡文, 帅良

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 342-352. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036279

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百香果广泛分布于热带和亚热带地区,因其具有独特的香味而深受消费者的青睐。近年来,国内外学者从不同角度对百香果中的挥发性风味物质进行研究,发现百香果中的挥发性物质含量多且种类丰富,包括酯类、萜烯类、醇类以及其他含量较少的醛类、酮类、醚类、酚类和碳氢化合物等,其中酯类是百香果中的关键呈味物质。该文简要叙述了百香果挥发性物质的检测方法,重点探讨了影响百香果挥发性物质种类和含量的因素及挥发性物质的代谢机理等研究进展。该综述将为深入研究百香果果实在加工和贮藏过程中的香气成分的变化,以及其在分子水平上的调控和仿香技术的进一步研究提供关键信息。

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食源性乙二醛毒性和抑制研究进展

余帆, 易弛, 王文悦, 樊鑫, 朱晓青, 肖俊峰, 周梦舟, 穆杨

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 353-361. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035972

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乙二醛(glyoxal, GO)是糖基化过程中产生的活性二羰基,外源性GO来源为食物、饮料和香烟烟雾等,由于其高活性和高毒性而备受关注。在食品的热加工和贮存过程中生成的α-二羰基化合物,进一步增加了人类通过饮食摄入这些化合物以及由此产生的晚期糖基化终末产物的风险。鉴于GO多重和复杂的毒性作用,深入阐明GO的毒性机制和相关的解毒策略是十分必要的。该文概述了食品中GO的分布、危害和毒性机制,对目前GO抑制剂的抑制机理和应用进行综述,为新型抑制剂开发和应用提供参考。

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非酿酒酵母在多元化啤酒酿造应用中的研究进展

王笑语, 陈晶瑜, 马长伟

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 362-370. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035951

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非酿酒酵母种类丰富、分布广泛、各具特色。研究发现,非酿酒酵母的使用可以降低啤酒的乙醇含量、改善啤酒口感、增加风味多样性、赋予啤酒多样化的地域特色,部分菌株还能代谢产生一些具有潜在功能性的成分。因此,非酿酒酵母的应用符合当前啤酒酿造多元化发展的行业趋势,现已成为啤酒酿造领域的研究热点之一。该文综述了近年来非酿酒酵母在啤酒酿造中应用的研究进展,包括啤酒酿造所涉及的非酿酒酵母种类,非酿酒酵母的主要发酵方式——纯种发酵、混合发酵、固定化发酵,以及非酿酒酵母在增加啤酒香气、酿造无醇和低醇啤酒、酿造酸啤酒、酿造功能性啤酒等方面的应用,最后指出了非酿酒酵母在今后应用中可能存在的问题及主要研究方向,旨在为开发更多适用于啤酒酿造的非酿酒酵母新菌株、引领啤酒品种创新提供一些参考。

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蛋白质组学在果蔬保鲜中的研究现状

林子沁, 梁富浩, 杨梦娇, 郑恩岚, 李娇, 吕芳娥, 姜瑜倩, 李喜宏

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 371-380. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036116

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果蔬采后生理病理变化是果蔬保鲜的主要研究内容之一,因此对果蔬采后生物学变化过程的探究是减少果蔬采后损失和提高贮藏品质的首要任务。目前,高通量蛋白质组学作为后基因时代的一种重要分子分析技术被广泛应用于果蔬及其贮藏过程中蛋白质表达规律研究。通过总结近五年国内外蛋白质组学技术在果蔬保鲜中的研究进展,简述了呼吸跃变型与非呼吸跃变型果蔬在果实成熟衰老过程中的蛋白表达差异,比较了同属不同种的果蔬间抗病性差异表达蛋白,分析了1-甲基环丙烯、低温贮藏、气调贮藏对果蔬品质的影响,对果蔬采后保鲜研究具有重要指导意义。另外,以蛋白质组学为桥梁,建立起与基因组学、转录组学和代谢组学等多组学联用技术,以此通过复杂的通路和网络关联来整合不同组学的数据,分析各组学之间的调控关系,揭示采后保鲜技术提高果蔬贮藏品质的相关机制,将是果蔬保鲜相关研究领域的未来发展方向。

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果蔬发酵黑化褐变机制及晚期糖基化产物调控研究进展

车曦, 高琳, 张仁堂, 张东旭, 卜令伟

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 381-387. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036617

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果蔬的发酵黑化是其自身物质在高温、高湿的环境中产生的物理化学变化。黑化后的果蔬其营养价值丰富,但同时黑化过程中可能产生的晚期糖基化产物也对人体存在潜在危害。该文介绍了果蔬黑化褐变作用机制,其主要发生美拉德反应,酶促褐变和微生物作用等;简述了晚期糖基化产物的产生与危害,可能会导致糖尿病人产生一系列糖尿病并发症,诱导骨细胞凋亡,促进人体衰老等;总结了抑制晚期糖基化产物积累的方法,比如通过调控食品的工艺条件或者添加天然活性产物来抑制晚期糖基化产物的产生。未来可通过优化黑化反应条件或抑制美拉德反应进程来抑制晚期糖基化产物等有害物质的生成,得到更健康安全的黑化产品,从而预防或减轻人体疾病。

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发酵食品的滋味特性及其形成机制研究进展

覃芳丽, 邹宇晓, 王思远, 黎尔纳, 穆利霞, 李庆荣, 刘军

食品与发酵工业. 2024, 50(10): 388-396. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036406

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肉类、豆类、水产类和蔬菜类等原料经过自然的或人工接种的微生物发酵后,转变为滋味诱人但迥异于新鲜食材的发酵食品,从古至今一直广受世界各地消费者的喜爱。食品原料在发酵过程中形成的有机酸、氨基酸、多肽和糖类等是重要的呈味物质,决定了发酵食品的滋味与风味。该文在广泛查阅文献的基础上,综述了发酵食品中酸、甜、苦、咸、鲜、厚等6种滋味特性及其形成机制的相关研究进展,并对传统发酵食品的未来研究方向进行展望,以期为优质发酵食品的风味品质调控提供参考。

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2024年, 第50卷, 第10期　刊出日期：2024-05-25

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