食品与发酵工业

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程逸凡, 张萌, 许菲

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 1-9. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039106

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重组胶原蛋白是一种具有广泛应用潜力的生物材料,近年来引起了生物医学、组织工程等众多领域的关注。胶原蛋白的3股螺旋结构赋予其独特的生物学功能和生物相容性,但也增加了其在微生物系统中表达的复杂性。该研究以细菌胶原蛋白V-B作为模式蛋白,通过对表达元件的优化,促进重组胶原蛋白在谷氨酸棒杆菌中的表达。首先通过启动子筛选和发酵时长优化,获得介导V-B表达的最优启动子tac-R0。接着利用RBS calculator设计核糖体结合位点(ribosomal binding site, RBS)和间隔序列(aligned spacing, AS)的突变文库,得到与tac-R0启动子搭配组合的最优RBS和AS,使V-B的产量提高至514 mg/L。此外,通过多基因表达盒的串联组合策略,将多个目的基因串联,最终V-B的产量较初始水平提高了8.4倍,达697 mg/L,该研究为重组胶原蛋白的工业化生产提供了基础。

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小白链霉菌中CRISPR-Cas9基因敲除系统的构建与优化

开朗, 杨昊, 朱道君, 陈旭升

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 10-17. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039129

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小白链霉菌(Streptomyces albulus)是工业上生产ε-聚赖氨酸的主要菌株。为提高S.albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,基于诱变和抗性筛选的传统育种方法被普遍应用。然而,由于传统育种存在“疲劳效应”,当前S.albulus 的育种陷入了瓶颈。为利用代谢工程方法进一步提高S.albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,亟需建立基于CRISPR-Cas9的基因编辑方法。为此,该文以S.albulus GS114为研究对象,以ε-聚赖氨酸合成酶基因pls为靶基因,构建了CRISPR-Cas9基因敲除系统,成功敲除了pls,编辑效率为100%。为进一步提高获得的敲除株数量,对S.albulus GS114结合转移条件进行了系统优化,获得的最优结合转移条件为:供受体比例1∶1,镁离子浓度30 mmol/L,55 ℃热激孢子10 min,培养20 h后覆盖抗生素。在最优转移条件下,结合转移效率达到2.5×10^-8,较优化前提高了78%。该研究结果一方面为后续S.albulus的代谢工程改造提供了重要工具,另一方面为其他工业链霉菌构建CRISPR-Cas系统提供了重要参考。

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基于热量平衡模型的大曲发酵升温机理研究

赵玉杰, 靳光远, 唐群勇, 吴建峰, 徐岩

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 18-25. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038941

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中国白酒产业正面临产业转型升级,包括制曲在内的关键工艺采用基于经验式的直接改造,关键工程学机理的缺乏导致无法进行理性设计。该研究从大曲升温机理角度,对曲房固态发酵热量的产生与流动进行了定量分析,跟踪记录大曲发酵过程参数,简化大曲发酵过程生化反应,构建大曲热量平衡模型。通过模型计算,整个曲房发酵过程产生的热量,经水分蒸发途径散热占比54.22%,墙壁和微弱气体流动散热占比42.00%,由室内空气升温引起的热量变化可以忽略,剩余3.77%为累积热量部分,其与大曲升温呈正相关(R²=0.85)。经验证,大曲温度变化模型的平均误差为5.05%,R²=0.94。基于模型探讨了调控水分参数对大曲温度产生的影响,表明了水分控制对于调控大曲温度的重要性。初步探讨从数学建模的角度为未来大曲生产的调控与优化的可行性,研究结果可为智能曲房的构建提供理论支撑。

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代谢工程改造酿酒酵母发酵生产β-胡萝卜素

李渊涛, 石贵阳, 张梁, 丁重阳, 周景文, 李由然, 徐沙

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 26-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038899

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β-胡萝卜素属于多烯烃类,是水果和蔬菜中含量最高的类胡萝卜素,能够预防并减轻心脏病,白内障和癌症等疾病,市场需求量较大,利用生物合成法生产β-胡萝卜素具有较好的应用前景。胞质乙酰辅酶A是β-胡萝卜素合成的重要前体,如何提高胞质乙酰辅酶A的含量是高效合成β-胡萝卜素的关键。该研究利用米曲霉(Aspergillus oryzae)来源的ATP-柠檬酸裂解酶基因(ATP-citrate lyase,ACL)转化出发菌株ZS20,同时过表达酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)自身CAB1基因,从而增加胞质乙酰辅酶A含量,β-胡萝卜素产量显著提高,菌株L5的摇瓶发酵产量达到333.3 mg/L,是出发菌株的2.1倍。在此基础上,菌株L5回补缺陷的腺嘌呤、赖氨酸、亮氨酸和色氨酸合成关键基因得到菌株L11,β-胡萝卜素摇瓶发酵产量为378.1 mg/L。经发酵罐发酵优化后,产量提高到1 152.7 mg/L。

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高取向度拉丝蛋白的制备及其取向效果和质构特性研究

李静鹏, 邓力, 游莹, 胡应钦, 徐航东, 马秀兰, 赖虹睿

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 35-42. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036723

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拉丝蛋白是一种具有类似于肌肉纤维整齐排列结构的植物肉,被认为是制备植物基人造肉的关键基料。为制备高取向度(纤维排列的整齐程度高)拉丝蛋白,首先采用双螺杆挤压技术,以取向度作为指标,通过单因素和响应面试验优化单甘酯、司盘60和羧甲基纤维素钠3种添加剂的用量,所得最优用量为:单甘酯1.51%、司盘60 1.74%、羧甲基纤维素钠1.55%(均为质量分数)。在此条件下制得的高取向度拉丝蛋白平均取向度高达1.94。进而引入5种热销市售产品对比研究高取向度拉丝蛋白的取向效果及质构特性。研究结果表明,高取向度拉丝蛋白的微观纤维结构排列整齐,具有较高的组织化度(2.29),整体取向效果与市售手撕豆筋类似。其硬度(85.06 N)和剪切力(纵向31.12 N,横向71.32 N)接近市售牛肉干,弹性(1.52 mm)、内聚性(0.72)及咀嚼性(90.04 mJ)介于市售牛肉干和猪肉脯之间。综上,优化制备的拉丝蛋白产品取向度高,取向效果良好,各项质构特性参数均落在热销市售产品的波动范围内,相关技术、方法具有良好的市场应用前景。

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高温空气流化加工对多谷物配方米中多酚和肌醇抗氧化活性的影响

王梓涵, 史锋, 李永富

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 43-49. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039120

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该研究对一款由绿豆、苦荞、黑米、血糯米、燕麦胚芽米和白米复配而成的多谷物配方米(multi-grains formula,MGF)中的活性物质进行研究。对经过高温空气流化(high-temperature air fluidization,HTAF)加工前后的MGF中的多酚和肌醇物质进行提取,并评估了该提取物的体外抗氧化活性。结果表明,MGF多酚和肌醇提取物中主要含有酚酸、类黄酮、肌-肌醇和D-手性肌醇。该提取物对ABTS阳离子自由基、DPPH自由基、羟自由基的清除率最高,分别可达到92.28%、75.02%、87.21%,且在一定质量浓度范围内其清除能力均呈浓度依赖型增加。同时该提取物也表现出一定的总还原能力和Fe²⁺螯合能力,最高分别达1.26 mg 维生素C当量/mL和1.85 mmol Fe²⁺。HTAF工艺处理后的MGF对DPPH自由基清除能力、总还原能力和Fe²⁺螯合能力都进一步提高。相关性分析结果表明,MGF中总黄酮和总多酚是最关键抗氧化组分,其含量与ABTS阳离子自由基清除力、羟自由基清除力和总还原能力呈极显著相关(P<0.001),相关性要高于肌-肌醇和D-手性肌醇(P<0.01);总还原能力是最具代表性的MGF抗氧化评价方式,它与总多酚、总黄酮、肌-肌醇含量均呈极显著相关(P<0.001),与D-手性肌醇含量呈显著相关(P<0.01)。综上所述,MGF多酚和肌醇提取物表现出较强的抗氧化活性,HTAF处理工艺在改善了MGF蒸煮品质的同时保留或略微提高了MGF的抗氧化活性,这为多谷物饮食在预防氧化应激代谢疾病方面提供了一定的理论依据。

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不同水解方式下陈皮键合态挥发性化合物的比较

李笛帆, 李玉婷, 余祥英, 杨金易

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 50-59. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036576

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为比较不同水解条件对陈皮键合态挥发性化合物释放的影响,采用Amberlite XAD-2树脂吸附洗脱分离得到陈皮中键合态挥发性化合物前体,将其在β-葡萄糖苷酶、果胶酶、混合酶(β-葡萄糖苷酶与果胶酶)和酸4种条件下进行水解释放,采用GC-MS和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)对水解得到的键合态挥发性化合物进行分离分析。GC-MS分析显示,3种酶法水解得到的键合态挥发性化合物共有35种,其中β-葡萄糖苷酶和混合酶水解得到的化合物主要为酯类(占比分别高达93.42%和90.55%),以苯甲酸甲酯含量最高,辛酸甲酯等脂肪酸甲酯次之,这些成分在游离态挥发性成分以及果胶酶水解中未检出;酸法水解得到的键合态挥发性化合物共有50种,主要为萜烯结构的醛类、醇类。GC-IMS分析显示,酶解生成的成分以醛、醇类为主,果胶酶酶解释放的化合物组成与空白组类似,酸解生成的成分以醛、酮、酸类为主。综上所述,β-葡萄糖苷酶较果胶酶更利于陈皮键合态挥发性化合物的释放,且水解条件较酸解温和,是释放陈皮键合态挥发性化合物的较优选择。

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茉莉酸甲酯对鲜切荒漠肉苁蓉贮藏品质的影响

王丽, 张珍, 赵圆圆, 孙梓洺, 杜建明, 金丽娜

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 60-68. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039087

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为了探究茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)对鲜切荒漠肉苁蓉贮藏品质的影响,该研究采用100、150、200 μmol/L的MeJA浸泡鲜切荒漠肉苁蓉,测定贮藏过程中硬度、失重率、可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、菌落总数、色泽、褐变度、总酚含量、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase, POD)以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化。结果表明,贮藏至14 d时,与对照组相比,200 μmol/L MeJA处理的鲜切荒漠肉苁蓉MDA、PPO和POD活性分别降低了21.32%、23.62%、24.08%,总酚含量增加了33.68%,使鲜切荒漠肉苁蓉具有更高的抗氧化能力,显著延缓了鲜切荒漠肉苁蓉贮藏过程中的褐变程度;减缓了鲜切荒漠肉苁蓉贮藏过程中颜色变化及质量的下降,菌落总数降低了23.88%,硬度和TSS含量分别提高了17.89%和40.22%,较好地维持了鲜切荒漠肉苁蓉的贮藏品质。该研究为鲜切荒漠肉苁蓉贮藏保鲜技术的研发和延长保质期提供了理论支持。

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基于网络药理学及分子对接揭示芦荟大黄素的降糖机制

潘若瑶, 任国艳, 马富利

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 69-77. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036272

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该文通过网络药理学结合分子对接的技术研究了芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的作用机制。利用数据库平台筛选出芦荟大黄素的潜在靶点和改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,将二者取交集获得芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的潜在靶点;构建共同靶点间的蛋白互作网络,并对共同靶点进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;通过筛选主要通路并构建“芦荟大黄素-Ⅱ型糖尿病-通路”网络图,对芦荟大黄素与通路及各通路所富集的靶点间的联系进行可视化分析,通过分子对接,研究芦荟大黄素与关键靶点的结合机制。结果表明,芦荟大黄素具有63个改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,并根据蛋白互作网络筛选出AKT1、PIK3CA、HRAS和MAPK8等22个核心靶点,这些靶点主要富集在PI3K/AKT和胰岛素抵抗等信号通路,芦荟大黄素主要通过氢键、范德华力和π-π相互作用等分子间作用力与靶点结合,从而调控靶点的表达,改善Ⅱ型糖尿病。

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酒酒球菌和植物乳杆菌接种时序对苹果酸-乳酸发酵的影响

刘辉, 张嘉璇, 张碧颖, 李进, 周鹏辉, 管雪强, 石侃, 刘树文

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 78-87. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039204

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随着对酒酒球菌和植物乳杆菌发酵性能的进一步认识,共接种策略在苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)中的探索也逐渐深入。该研究以赤霞珠、蛇龙珠葡萄酒为原料,使用本土酒酒球菌SD2a(OeSD2a)和植物乳杆菌XJ25(LpXJ25)进行共接种发酵,通过监测MLF过程中生物量及有机酸的动态变化,分析发酵结束后酒样的香气化合物组成与含量。结果表明,顺序接种能够显著提升苹果酸降解速率、丰富葡萄酒香气物质。各顺序接种发酵组最终的苹果酸降解量均高于同时接种组(蛇龙珠葡萄酒中最高98.21%,赤霞珠葡萄酒中最高99.24%),(0 h) OeSD2a+(24 h) LpXJ25的接种顺序在香气物质合成方面表现最优,发酵结束后获得了最高的香气化合物总量(蛇龙珠葡萄酒中为486.72 mg/L,赤霞珠葡萄酒中为504.24 mg/L),显著提升了壬酸乙酯、月桂酸乙酯、α-萜品醇等的含量,改善了酒样香气表现。因此,共发酵条件下选择适当的接种顺序对提高MLF效率和葡萄酒香气品质提升有着重要意义。

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不同酯化程度的硬脂酸对其油凝胶性质的影响

石宇萌, 张梦严, 谌立成, 刘春环, 梁蓉, 杨成

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 88-96. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039223

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油凝胶是一种特殊的凝胶系统,被认为是食品工业中塑性脂肪的有效替代品。不同凝胶因子结晶行为的特异性导致了油凝胶的结构存在差异。该文选择4种不同酯化程度的硬脂酸[(硬脂酸(stearic acid, SA)、单硬脂酸甘油酯(glyceryl monostearate, GMS)、二硬脂酸甘油酯(glyceryl distearate, GDS)和三硬脂酸甘油酯(glycerol tristearate, GTS)]研究其作为凝胶因子的结晶行为。通过流变、差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter, DSC)、X-射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)和偏振光显微镜(polarized light microscope, PLM)等方法,探究酯化程度和浓度对凝胶因子结晶行为的影响。研究发现,4种油凝胶都具有类固体行为且形成强凝胶,特别是GMS基油凝胶具有较高的油结合能力。热力学性能结果显示,GMS基油凝胶更具热稳定性能,存在最稳定的β多晶型结构,表现出小针状结晶。傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)显示GMS基油凝胶中存在氢键,而在SA基、GDS基、GTS基油凝胶的光谱图谱中没有发现。综上,GMS额外的2个游离羟基端基与脂肪酸羰基基团之间的氢键促进了GMS网络的形成,使GMS基油凝胶更具致密的网络结构,更能有效束缚液油。这些发现为油凝胶在塑性脂肪替代中的应用提供了强有力的理论支持。

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海红米花色苷的提取工艺优化及其体外降糖作用研究

钟凯翠, 刘思炜, 巫雨桐, 陈忠琴, 秦小明, 谢汉刚, 陈明深

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 97-103. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035995

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该文旨在研究海红米花色苷的最佳提取工艺及体外降糖作用。采用单因素试验和正交试验设计优化海红米花色苷的提取工艺。利用pH示差法测定花色苷含量,分析花色苷的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制能力,并采用酶抑制动力学模型研究其酶抑制方式。海红米花色苷的最优提取工艺是:pH 0.75,乙醇体积分数85%,提取温度45 ℃,提取时间30 min,在此条件下,提取物中花色苷含量为1.66 mg/mL。海红米花色苷对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶均有较强的抑制能力,其IC₅₀分别为0.11、0.05 mg/mL,且酶抑制动力学分析表明,海红米花色苷对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制方式包括竞争性和非竞争性抑制。该研究提供了一种超声辅助提取海红米花色苷的简便方法,且提取的花色苷能够以混合型抑制方式发挥体外降糖作用,研究为海红米资源的开发利用提供了理论方向。

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源于细菌Dyella caseinilytica的新型N-糖酰胺酶的特性及其功能分析

武俊英, 王婷, JOSEF Voglmeir, 刘丽

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 104-110. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039310

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N-糖酰胺酶(N-glycosidase,PNGase)是一种糖苷水解酶,主要功能为释放糖肽或糖蛋白上的N-糖链,在食品、生物医药等领域中具有重要的应用价值。目前,商业化的PNGase在使用过程中具有一定的局限性,因此,开发性能优良的新型PNGase具有研究意义。该研究在细菌Dyella caseinilytica中利用编码PNGase的基因,通过在大肠杆菌中进行重组表达,成功获得一种新型PNGase,命名为PNGase Dc,该酶分子质量为63.01 kDa。之后对其酶学特性、功能和应用潜力进行分析。酶学特性结果表明,PNGase Dc的最适pH和温度分别为2.0和37 ℃,酶促反应无金属离子依赖性;此外,该酶稳定性优良,在4 ℃下保存45 d仍能维持最高活性;分子对接结果表明,PNGase Dc与底物N′N-二乙酰壳二糖的相互作用力以氢键和范德华力为主;定点突变证明,Asp102和Glu236是影响重组PNGase Dc活性的关键氨基酸;PNGase Dc对标准糖蛋白辣根过氧化物酶和牛乳铁蛋白均具有良好的去糖基化效果;最后,以拟南芥和小鼠血浆作为底物评估PNGase Dc应用潜力,证实PNGase Dc在动植物源糖蛋白的研究中具有一定的应用潜力。综上所述,该研究为动植物源糖蛋白的研究提供了一个新的工具酶PNGase Dc,并为该酶的开发利用奠定理论基础。

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凝固型脱皮亚麻籽仁发酵乳的研制及贮藏稳定性研究

梅琴琴, 董思远, 范文静, 黄剑波, 黄桂东, 钟先锋

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 111-119. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036694

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该研究以脱皮亚麻籽仁原浆和全脂牛奶为主要原料,通过单因素试验和响应面法对脱皮亚麻籽仁发酵乳的发酵工艺进行优化,并对其贮藏稳定性进行研究。结果表明,凝固型脱皮亚麻籽仁发酵乳最佳制备工艺条件为:脱皮亚麻籽仁原浆与全脂牛奶的体积比3∶7、蔗糖添加量74 g/L、发酵剂添加量2.3 g/L、β-环糊精添加量2.0 g/L、发酵温度42 ℃、发酵时间8 h。另外在此优化条件下,贮藏21 d后发酵乳的可滴定酸度为84 °T、pH 4.3、持水力为84.03%、活菌数为2.44×10⁸ CFU/g,硬度为1.07 N、弹性为0.63 mm、咀嚼性为0.45 N、黏性为0.71 N、内聚性为0.66。其凝固型发酵乳色泽乳白、质地均匀一致、无乳清析出,具有亚麻籽的香气且稳定性良好,所得结果为植物基发酵乳的发酵工艺及贮藏特性评价提供研究思路和数据参考。

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Caldicellulosiruptor owensensis木聚糖酶的融合表达、酶学性质研究及在面包烘焙中的应用

严鹤松, 段坦, 雷晶晶, 王佳, 张晓曼, 李玥, 舒玉凤, 李婵娟

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 120-125. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038993

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木聚糖酶是一种新型的安全无毒面粉改良剂,能有效改善面团性能和烘焙质量。为了挖掘新的木聚糖酶资源,并评估其在面包烘焙中的应用,该研究在大肠杆菌中融合Sumo标签重组表达了来自嗜热微生物Caldicellulosiruptor owensensis的木聚糖酶,并对融合木聚糖酶SumoXyn的酶学性质和对面包烘焙的品质影响进行了初步研究。大肠杆菌能高效表达C.owensensis的木聚糖酶,且仅需通过75 ℃加热细胞破碎液30 min这种简单操作即可得到纯度较高的融合木聚糖酶SumoXyn,微量差示扫描荧光分析发现该酶热变性中点温度值为83.5 ℃。对其酶学性质研究发现该酶最适pH值为9.0,但在pH 5~10时仍有60%以上的活性。在pH 4~10的缓冲液中处理24 h,SumoXyn仍有80%以上的残余活性;该酶在80 ℃时酶活性最高,但在100 ℃仍有50%的酶活性,75 ℃加热1 h后仍有约75%的残余活性,表明SumoXyn具有较好的pH稳定性和热稳定性。以榉木木聚糖为底物,测得其v_max为2 354.52 μmol/(min·mg),K_m为2.26 mg/mL,K_cat为214.68 s^-1。以200 g高筋全麦面粉为原料制作面包,研究添加量分别为3、6、9 mg的SumoXyn对全麦面包品质的影响,发现随着SumoXyn添加量的增加,面包比容和弹性增加、硬度和咀嚼性降低,全麦面包品质得到显著改善,说明SumoXyn是一种具有潜力的面粉改良剂。

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β-葡萄糖苷酶催化活性改造及在毕赤酵母中的高效表达

吴涛旭, 阳鹏辉, 李阳阳, 刘松

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 126-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039260

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β-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.21)能催化底物非还原末端的β-D-葡萄糖苷键水解释放葡萄糖和相应配基,是纤维素糖化过程中的关键酶之一。篮状菌(Talaromyces leycettanus JCM12802)来源的β-葡萄糖苷酶bgl3A热稳定性较好,但催化活性还亟待提高。该研究中,通过Discovery Studio 2022柔性对接模块构建了bgl3A和底物pNPG的复合物结构;基于结合能预测模块对bgl3A催化活性位点6 Å以内的氨基酸残基进行虚拟突变,计算突变前后酶对pNPG的结合能变化;对结合能变化小于-0.7 kcal/mol的20个突变体进行表达、纯化和酶学性质分析。与bgl3A相比,突变体bgl3A-N237Y的比酶活和k_cat/K_m分别提升了22%和25%。将bgl3A-N237Y在毕赤酵母中表达,通过信号肽替换和共表达分子伴侣使其摇瓶发酵酶活力达106.6 U/mL,较优化前提高75%。研究得到高活性bgl3A突变体及其生产菌将有助于提高其工业化应用效果。

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开菲尔中可降解苯并(a)芘菌种筛选及其降解条件的优化

迪丽拜尔·吐尔逊, 古丽加马力·艾萨, 郑蓓, 谈丽蓉, 杨灼南, 靳奥飞, 张瑞, 邢军

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 134-141. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036763

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食品在高温加工过程中可以产生苯并(a)芘并通过摄食进入体内,带来食品安全问题,但目前还没有适合食品领域的高效、绿色、健康的苯并(a)芘去除方法。为了缓解食源性苯并芘对人体产生的危害,该文论述了从新疆传统发酵制品开菲尔中筛选出的1株可降解苯并(a)的菌株,并对其降解条件进行了优化。以新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州牧民自产开菲尔中微生物作为研究对象,在苯并(a)芘胁迫条件下富集培养,结合不同发酵时间段的开菲尔乳对苯并(a)芘的降解能力,从中对降解菌株进行分离纯化及鉴定得到1株可降解苯并(a)芘的菌株M72-4、该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),通过单因素试验及响应面优化试验,确定最优降解范围为:苯并(a)芘初始质量浓度为18.37 mg/L,培养温度为40 ℃、培养基的pH值为6.92,培养时间为70 h,根据优化后的降解条件测定降解液中苯并(a)芘的残留量,获得Bacillus velezensis M72-4在最优条件下降解率达到65.78%。该研究结果为苯并(a)芘的可食用微生物降解提供一定的数据支持。

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假小链双歧杆菌比较基因组学分析

路镜达, 杨瑞, 钟罡, 弓艳春, 周钧鸿, 张艺馨, 徐维那, 钟智

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 142-150. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036839

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该研究对分离自中国、日本和美国的104株假小链双歧杆菌进行比较基因组学分析。结果表明,在基因组特征上,日本分离株的编码序列数量显著高于中国和美国分离株(P＜0.01)。基于核心基因构建的系统发育树和平均核苷酸一致性聚类热图发现分离自相同国家的菌株更相似。功能基因注释结果进一步表明分离地会影响菌株的功能基因分布,碳水化合物活性酶注释结果显示15个碳水化合物活性酶存在地域性差异;经耐药基因和毒力因子数据库注释发现中国分离株携带的耐药基因和黏附型毒力因子的数量显著高于日本分离株;中国和日本分离株携带复制、重组和修复及噬菌体相关可移动遗传元件数量均与美国分离株存在差异。该研究发现分离地会影响假小链双歧杆菌的功能基因,不同分离地假小链双歧杆菌存在差异功能基因。研究结果可为解析假小链双歧杆菌的功能差异提供理论依据。

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两种凝乳酶加工的非发酵型干酪品质特性比较分析

杨果果, 钟玉旺, 李天强, 黄艾祥, 王雪峰

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 151-157. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036866

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利用辣木籽凝乳酶加工非发酵型干酪,以商用小牛皱胃酶为对照,分别通过感官、营养成分、质构特性、色差、游离氨基酸和游离脂肪酸等指标进行比较分析。结果表明,两者所加工干酪在感官、色差ΔE值和水分含量上无显著差异(P>0.05),但辣木籽凝乳酶加工干酪蛋白质含量更高、脂肪含量更低(P<0.05);辣木籽凝乳酶加工干酪质构较软且回复力更好(P<0.05);辣木籽凝乳酶加工干酪在游离氨基酸和游离脂肪酸总含量上要低于小牛皱胃酶加工干酪(P<0.05),其中牛磺酸是辣木籽凝乳酶加工干酪中的特有成分,且主成分分析(principal component analysis, PCA)和偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA)显示4种氨基酸(谷氨酸、赖氨酸、脯氨酸、亮氨酸)和5种脂肪酸(油酸、硬脂酸、棕榈酸、银杏酸、肉豆蔻酸)是区分2种干酪的标志性风味物质。该研究为辣木籽凝乳酶在干酪加工中的应用提供了重要参考。

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花生热泵干燥动力学及品质变化研究

谢永康, 赵贺阳, 李萍, 杨慧, 李星仪, 韩俊豪, 路风银

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 158-164. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036521

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该文以带壳鲜花生为主要原料,采用热泵干燥技术对花生进行干燥,对比了不同物料温度、装载量以及风速对花生干燥特性、营养品质及发芽率的影响。结果表明,干燥过程中,干燥水分比随干燥时间均呈指数下降趋势;干燥速率随时间延长而下降;随着温度的增加,干燥时间缩短,单位能耗先降低后升高;随着装载量的增加,干燥时间延长,单位能耗先降低后升高;风速对干燥时间和单位能耗无显著性影响;物料装载量对花生仁中蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸、氨基酸无显著影响,物料温度和风速对其有显著影响;干燥后的花生仁酸价和过氧化值均符合国标规定;热风温度为45 ℃时,花生仁发芽势和发芽率最高,物料装载量和风速对发芽率无显著影响。综合分析,干燥条件设置为热风温度45 ℃、单盘装载量1 000 g、风速1.2 m/s时,花生仁干燥特性及品质都较好,且干燥时间较短(10.0 h),单位能耗最低(11.01 kW·h/kg)。

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德尔布有孢圆酵母与四种酿酒酵母顺序发酵对草莓酒香气与感官喜好性的影响

侯若婷, 赵鹏, 徐馨莹, 张笑笑, 王宇, 张海伟

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 165-172. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036872

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为获得香气浓郁、风味典型的草莓果酒,选用非酿酒酵母德尔布有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii, Td)分别与4种商业酿酒酵母(D254,K1,F15和Aq)以1∶1接种比例进行顺序共发酵,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(solid-phase microextraction-gas chromatograph-mass spectrometer, SPME-GC-MS)技术与9点快感标度法等方法分析了4种混菌发酵组合对草莓酒的理化指标、挥发性香气物质及消费者喜好性的影响。结果表明,Td与不同酿酒酵母混合发酵对草莓果酒的色度与香气成分有显著性影响。Td与Aq、D254顺序接种发酵可使草莓果酒获得更高的红度和饱和度。在香气方面,4种草莓酒中共检测出67种挥发性物质,主要是酯类、醇类和酸类;通过韦恩图分析,4种酒样中共有香气组分19种,其中Td+D254组产生的香气化合物最多(48种)。主要呈香物质(ROAV>0.1)主成分分析表明,Td+K1组和Td+D254组产生的挥发性活性化合物相似,而且与辛酸、壬醛、S-(-)-2-甲基-1-丁醇等物质密切相关。消费者喜好度检验结果表明,Td+D254组草莓酒具有较强的果香、青爽味与花香,获得最高的喜好度6.7±1.2。综上,将非酿酒酵母Td与酿酒酵母D254顺序组合发酵具有为草莓果酒提高香气品质的应用潜力。

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大黄鱼鱼卵磷脂-鱼油微胶囊贮藏过程中挥发性成分及稳定性分析

郑欣虹, 曾巧玲, 杜艳瑜, 钟榕斌, 祝玉杰, 兰娇娇, 陈宇涵, 梁鹏

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 173-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036845

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该研究以大黄鱼鱼卵磷脂-鱼油为芯材,大豆分离蛋白/麦芽糊精为复合壁材,采用喷雾干燥技术制成大黄鱼鱼卵磷脂-鱼油微胶囊。以鱼油为空白对照,对微胶囊贮藏过程中挥发性风味成分及稳定性进行分析。GC-MS分析结果显示,微胶囊贮藏前后分别检出40种和49种挥发性风味物质,其中关键风味物质分别为8种和13种,微胶囊中醛类物质相对含量(17.17%)显著低于鱼油中的相对含量(43.44%),大黄鱼鱼卵磷脂-鱼油微胶囊化后挥发性腥味物质含量明显降低。加速贮藏实验结果表明,微胶囊的过氧化值增长速率显著低于鱼油,热重分析结果表明,微胶囊化有效提升了大黄鱼鱼卵磷脂-鱼油的热稳定性。研究结果可为以大黄鱼鱼卵磷脂作为新型抗氧化剂的鱼油微胶囊的应用提供新思路。

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不同蛋白质浓度对燕麦发酵乳品质的影响

何巧艳, 李海波, 罗小虎, 李亚男, 冯伟, 王涛, 张昊, 王韧

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 180-186. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037153

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近年来,随着人们对健康和环保意识的提高,全球消费者对植物基饮食越来越感兴趣并给予支持。为了制备口感和品质均衡的燕麦发酵乳,研究了不同蛋白质质量分数(1.0%~2.5%)对产品的酸度、流变特性、摩擦特性和感官特性等方面的影响。结果表明,随着蛋白质浓度的提高,燕麦发酵乳的酸度也相应增加。在发酵2 h后,pH值显著下降,酸度大幅度提升,发酵6 h后体系的酸度与蛋白质浓度呈正相关(R²＞0.981 3)。流变学结果表明,该发酵乳呈现出剪切变稀的假塑性流体特性,且蛋白质浓度越高,表观黏度也越大。摩擦学结果表明,在混合润滑状态下,不同蛋白质浓度样品的摩擦系数随着夹带速度的增加而降低,且黏度越大,摩擦系数越小,具有更好的润滑特性。感官评估结果显示,2.0%蛋白质量分数的发酵乳得到了更高的感官评分。综上所述,通过该研究,可以选择2.0%蛋白质质量分数来制备燕麦发酵乳,所得产品色泽均匀、口感酸甜适中、黏稠度适度,并具有浓郁的燕麦发酵香气。

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百香果贮藏过程中香气合成前体物质变化及其与香气成分的关系

辛明, 冯锦清, 李昌宝, 孙宇, 李天宇, 易萍, 唐雅园, 李杰民, 潘达省, 何雪梅, 李丽, 李静

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 187-195. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033579

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为阐明采后百香果香气合成前体物质变化及其与香气成分的关系,该文研究了常温(25 ℃)、低温(6 ℃)贮藏期间百香果亚油酸、亚麻酸、油酸、氨基酸、葡萄糖、果糖、蔗糖及香气成分的变化规律。结果表明,低温贮藏条件下,亚麻酸、亚油酸、油酸、葡萄糖、果糖含量低于常温组,峰值较常温组分别延迟4、2、6、4 d;赖氨酸、组氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸含量的峰值较常温组分别延迟2、6、8、2、6、8、8、2 d,说明低温条件对亚麻酸、亚油酸、油酸、葡萄糖、果糖、赖氨酸、组氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸具有一定的抑制作用。蔗糖含量在常温贮藏期间呈快速下降趋势(0~14 d降幅为73.21%),而低温贮藏较好维持了蔗糖含量(0~20 d降幅为8.70%)。百香果香气物质以酯类为主,低温贮藏可以维持较高的酯类物质相对含量,低温条件第20天出现峰值(69.27%)、整个贮藏期内保持在54.62%~69.27%。另外,经百香果香气合成前体物质与其香气成分的相关性分析显示,亚油酸、油酸、蔗糖、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、缬氨酸、色氨酸对香气成分有显著的正相关,且主要与酯类、醇类香气物质关系较强。该研究为百香果采后香气品质保持及代谢机制研究提供了参考依据。

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青熟期托克逊杏咀嚼片对小鼠肠胃功能的影响

王晨, 尼格尔热依·亚迪卡尔, 冯作山, 李硕, 杨莲, 古丽米热·努尔麦麦提, 白羽嘉

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 196-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036487

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该文旨在研究自制青熟期托克逊杏咀嚼片对小鼠肠胃功能的影响。将昆明小鼠自由组合分为空白对照组、阳性对照组、模型对照组、青熟期托克逊杏果实组、青熟期托克逊杏咀嚼片低剂量组、青熟期托克逊杏咀嚼片中剂量组、青熟期托克逊杏咀嚼片高剂量组。经适应性喂养7 d后,采用盐酸洛哌丁胺对小鼠造便秘模型,通过对小鼠肠胃功能的研究,得到小鼠排首粒蓝便时间、6 h内排便粒数、粪便含水率、小肠推进率、结肠含水率、胃排空率的影响。结果表明,青熟期托克逊杏咀嚼片(低、中、高)剂量组与便秘模型对照组、阳性对照组、青熟期托克逊杏果实组相比较,各项指标均有不同的显著差异。结论表明青熟期托克逊杏咀嚼片能明显提高便秘模型小鼠的小肠推进率,缩短小鼠排便时间、增加6 h排便粒数、增加胃排空率、提高粪便含水率和结肠含水率,并深入研究了其通便作用机制,表明青熟期托克逊杏咀嚼片可调节P物质、血管活性肠肽含量,促进肠道蠕动,改善便秘的情况。

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茶多酚对混浊板栗汁抗沉稳定性及消化特性的影响

李坤, 王恩胜, 冯家源, 邢淑婕, 邵颖, 张弘, 朱静, 李春生, 吴奎, 张雯雯

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 205-211. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036491

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该文以板栗和茶多酚为主要原料研制茶多酚板栗汁,旨在探究茶多酚对混浊型板栗汁的稳定性和对板栗淀粉消化特性的影响。通过在板栗汁中加入没食子酸乙酯(ethyl gallate, EG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate, ECG)、表没食子儿茶素(epigallocatechin, EGC)、表儿茶素(epicatechin, EC)和混合茶多酚,发现5种单体茶多酚对稳定性影响最小的添加质量浓度均为0.8 mg/mL;单体EC对板栗汁的稳定性影响最小,混合茶多酚最容易导致板栗汁不稳定。板栗汁的流变学分析表明,茶多酚可通过分子间力使板栗汁中的淀粉颗粒聚集,导致板栗汁黏度降低,从而容易发生沉降。加入茶多酚会使板栗汁的消化受到抑制,其中加入EG和EGCG的板栗汁抑制效果较好。根据透光率、沉降体积和体外消化试验的结果可以发现茶多酚的加入会对板栗汁的稳定性和板栗淀粉的消化特性产生影响,可为茶多酚板栗汁复合饮料的研制提供参考。

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黑果枸杞香气成分和多酚类物质的组成研究

武芸, 程振玉, 王丽朋, 胡浩斌, 胡文杰, 蒙勇辰

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 212-219. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038952

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随着人类对健康和养生重视程度的不断提高,具有良好功效的药食同源植物黑果枸杞受到越来越多的关注,研究黑果枸杞中具有药理活性物质的化学成分,对其深加工和进一步开发利用具有重要的意义。该文对甘肃酒泉产的黑果枸杞鲜果的香气成分及多酚类物质的化学组成进行分析,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术定性定量分析黑果枸杞鲜果香气成分;采用超高效液相色谱-电喷雾四级杆串联飞行时间质谱技术定性分析黑果枸杞鲜果中多酚类物质的组成。从黑果枸杞香气成分中鉴定出醇类、醛酮类、酯类、烃类等挥发性化学成分63种,占香气成分总量的95.4%,其中25种化合物为我国国家标准GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》规定的食品用合成香料;香气成分中醇类化合物共计26种,总含量占比最高(44.98%)。黑果枸杞多酚经提取和HPD-500大孔吸附树脂纯化后进行液相色谱-质谱联用测试,定性鉴别出73种多酚化合物,其主要由黄酮类和酚酸类等化合物组成。该研究初步确定了黑果枸杞香气和多酚类物质的化学成分,为黑果枸杞药用及食用功效的深入研究奠定了基础。

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木犀草素稳定的不同油相Pickering乳液稳态化差异性研究

刘文文, 申宇航, 刘祉妤, 姜悦伟, 唐越

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 220-226. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036536

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该实验以木犀草素(luteolin,LUT)为乳化剂、分别以碳链长度和不饱和双键数量不同的的玉米油(corn oil,CO)、亚麻籽油(linseed oil,LO)、南极磷虾油(Antarctic krill oil,AKO)为油相,构筑包埋异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate,BITC)的Pickering乳液,通过对乳液流变特性、光稳定性、贮藏稳定性、微观结构、氧化稳定性和BITC保留率的考察,明确碳链长度和不饱和双键含量不同的油相对LUT稳定的Pickering乳液特性的影响。研究结果表明,LUT 稳定的Pickering乳液不会因油相中碳链长度和不饱和双键含量不同而影响其光稳定性;与LUT-CO和LUT-LO Pickering乳液相比,LUT-AKO Pickering乳液的表观黏度最大、空间结构更为均匀,贮藏14 d后平均粒径最小[(213.47±2.30) nm]、电位绝对值最大[(42.73±1.96) mV]、BITC包埋率最高[(65.25±1.45)%],但因AKO反应活性较强导致其Pickering乳液氧化稳定性略低;通过对LUT稳定的不同油相Pickering乳液稳态化差异性研究,明确碳链较长的AKO更适合作为制备稳定的Pickering乳液的油相,该研究为拓宽LUT稳定不同油相Pickering乳液的应用提供理论指导。

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乙烯利对液体发酵瓦尼桑黄中Hispidin和Hypholomine B等酚类化合物的影响及体外活性评价

张诗浩, 汪蕾, 刘思成, 赵宇, 潘婷婷, 李康平, 魏维盛, 邹坤, 刘呈雄, 刘朝霞, 李小聪

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 227-232. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039390

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该研究旨在促进瓦尼桑黄合成Hispidin和Hypholomine B等酚类化合物,以提高瓦尼桑黄产品的药用价值、保健功能和市场竞争力。以向液体培养基中添加乙烯利的方式,对目前市面上销售和应用范围最广的瓦尼桑黄进行发酵研究。研究发现,添加乙烯利可以促进液体发酵瓦尼桑黄中Hispidin和Hypholomine B等酚类化合物的合成。乙烯利在培养基中的终浓度为2 mmol/L,添加时间点为0 d,并用1 mol/L的Na₂CO₃将pH调节至添加前水平。以Hispidin对照品计算Hispidin的平均含量,乙烯利发酵组中Hispidin的平均含量最大为液体发酵组的3.17倍。Hypholomine B的平均相对含量由HPLC图谱中的峰面积表示,前者最大为后者的2.55倍。此外,乙烯利的添加还提高了其他酚类化合物的生成累积量,乙烯利发酵组、液体发酵组和子实体组的提取物中总酚含量分别为:(3.76±0.11)%、(1.96±0.12)%和(0.77±0.04)%。体外活性评价以IC₅₀为依据,乙烯利发酵组的提取物对DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率和α-葡萄糖苷酶抑制率的IC₅₀分别为:150.00、106.46、16.08 μg/mL,均低于液体发酵组的提取物(170.61、115.36、35.48 μg/mL)和子实体组的提取物(218.10、130.51、56.83 μg/mL)。

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低浓度乙醇对魔芋葡甘聚糖理化特性及其结构影响的研究

胡艳, 李悦, 吴玉萍, 吴春华, 张甫生

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 233-239. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036368

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为探究在低浓度乙醇下魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)的性能和结构变化,拓宽其在食品领域的应用,以粗制魔芋葡甘聚糖为对象,研究其在低浓度乙醇纯化下的凝胶强度、黏度和结构的变化。结果表明,随着乙醇浓度增加和洗脱时间的延长,凝胶强度和黏度都呈现先上升后降低的趋势;随着洗脱次数的增加,凝胶强度和黏度呈现上升趋势。乙醇浓度33%(体积分数)纯化粗制魔芋葡甘聚糖30 min,洗脱2次后,与未经纯化处理KGM相比,凝胶强度和黏度分别显著提升了28.6%和34.7%。根据结构表征可知,粗制魔芋葡甘聚糖经过低浓度乙醇处理后,分子间氢键作用力增强,相对结晶度增高,局部形成有序的短程结构;同时平均粒径变化幅度不大,大小约为270.4 μm;且KGM表面所含杂质减少,呈现规则的层状和褶皱分布。因此,通过调控低浓度乙醇纯化条件,可制得适应不同加工需求的KGM。

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发酵降低大豆组织蛋白豆腥味的复合菌株筛选

徐文, 张雪儿, 刘振宇, 张佳琪, 张小芊, 贾冬英

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 240-245. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036604

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采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术并结合风味活度值和感官评价,比较了生香酵母、活性干酵母、植物乳杆菌和肉葡萄球菌对大豆组织蛋白(textured soybean protein, TSP)豆腥味的降低效果,筛选出可有效降低豆腥味的2种菌株,并研究其复配质量比和添加方式。结果表明,4种菌对大豆组织蛋白豆腥味均有一定的消减效果,其中活性干酵母的降腥效果最明显,其发酵TSP中豆腥味物质含量减少了70%;肉葡萄球菌的增香作用最大,其发酵TSP中良好风味物质的含量增加了865.41%。选择活性干酵母作为降腥菌、肉葡萄球菌作为增香菌,二者复配适宜的的质量比为10∶1,添加方式为先加肉葡萄球菌于20 ℃发酵12 h后加活性干酵母于该温度下发酵20 h。

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桑葚果实、桑葚干酒和桑葚利口酒中酚类化合物的高效液相色谱串联电喷雾二级质谱分析及其抗氧化活性比较

张文娜, 魏萌, 韩爱云, 陈佳, 胡连霞, 解立斌, 李亚楠, 白佳敏, 剧慧栋, 陈永民

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 246-252. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037633

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为了解桑葚果酒和桑葚果实在酚类化合物的种类、含量及抗氧化活性之间的差异,该研究以桑葚果实、桑葚干酒和桑葚利口酒为试材,采用高效液相色谱串联电喷雾二级质谱(high performance liquid chromatography-electron spray ionization-mass spectrometry/mass spectrometry,HPLC-ESI-MS/MS)对酚类化合物进行定性定量分析。HPLC-ESI-MS/MS分析结果表明,在桑葚果实、桑葚干酒和桑葚利口酒中均检测到花青素-3-葡萄糖苷和花青素-3-芸香糖苷,而花葵素-3-芸香糖苷和4-丙酮酸-花青素-3-葡萄糖苷分别只在桑葚干酒和桑葚利口酒中被检测到。同时,桑葚干酒和桑葚利口酒中花青素-3-葡萄糖苷和花青素-3-芸香糖苷的含量均显著低于桑葚果实。此外,在桑葚果实中鉴定的8种非花色苷多酚中,仅有4种存在于桑葚干酒和桑葚利口酒中。相较于桑葚果实,桑葚干酒和利口酒中原儿茶素、二氢槲皮素和槲皮素的含量显著升高。桑葚果实DPPH自由基清除能力介于桑葚干酒和利口酒之间。综上,桑葚果酒和桑葚果实中酚类化合物的种类、含量及抗氧化活性之间差异显著。

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酶解法脱糖提升黄骅冬枣脆片贮存稳定性的研究

张亚旭, 李文钊, 刘馨阳, 王智珍, 路晓, 李玉爽, 徐艳朋, 阮美娟

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 253-259. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036700

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黄骅冬枣糖分含量高,带给人们美味的同时也使黄骅冬枣脆片贮存期间易吸湿,出现黄骅冬枣脆片品质软化现象,明显的影响了黄骅冬枣脆片的口感。该文利用葡萄糖氧化酶作用对冬枣脆片进行部分脱糖处理,通过正交优化试验方法研究了酶解时间、酶添加量、酶解温度、料液比以及冬枣片厚度对冬枣脆片脱糖率及感官品质的影响,并通过等温吸附的方法研究了冬枣脆片的贮存稳定性。结果表明,在酶解时间为35 min,酶添加量0.15%(质量分数),酶解温度45 ℃,料液比1∶2(g∶mL),冬枣脆片厚度为10 mm条件下,冬枣脆片的脱糖率为43.30%,即还原糖含量为18.14%,与脱糖前冬枣脆片还原糖含量(32.00%)相比明显低,感官评分值为85.86分,综合评分值为98.98分。此条件下脱糖率最高,即还原糖含量降到最低,综合评分值达到了最高,冬枣脆片吸湿性能明显变弱,稳定性更好。该研究结果将为冬枣脆片相关产品的开发提供一定的理论及数据支持。

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高压微射流参数对虾油凝胶构建的影响及油凝胶的应用

苏雨曈, 余进祥, 傅雪军, 郭全友, 魏帮鸿, 包海蓉, 胡火根

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 260-269. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039196

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该文旨在研究射流压力和循环次数对构建虾油凝胶的影响,再将制备的油凝胶按不同添加比例替代复合龙虾肠中的动物脂肪。结果表明,随着射流压力从40 MPa增加至160 MPa,乳液粒径和油凝胶油损失率逐渐减小,电位绝对值和油凝胶硬度逐渐增大,射流压力为120 MPa和160 MPa时各指标无显著性差异;随着循环次数从1次增加至7次,乳液粒径和油凝胶油损失率呈现先减小后增大的趋势,电位绝对值和油凝胶硬度呈现先增大后减小的趋势,在循环次数为5次时各指标效果达到最佳,油凝胶硬度为(13.38±0.48) N,油损失率为6.30%;通过对复合龙虾肠的凝胶强度、持水性、蒸煮损失、质构、色泽、流变特性、感官品质等进行测定,对比油凝胶替代动物脂肪的4种不同比例对复合龙虾肠品质的影响。结果表明,替代比例为25%时,各项指标与对照组无显著性差异,适宜作为复合龙虾肠中动物脂肪的替代比例。

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高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱法测定荔枝果实中29种农药多残留

王思威, 刘艳萍, 丁晓波, 李景明

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 270-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038678

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采用高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱技术结合优化的QuEChERS方法,建立了荔枝全果中29种农药的多残留检测分析方法。样品经乙腈提取,利用无水硫酸镁吸水和氯化钠盐析作用,进行离心分层后,取部分乙腈上清液进行净化,净化剂为无水MgSO₄、N-丙基乙二胺吸附剂、石墨化碳黑吸附剂,采用电喷雾离子源正负离子交换扫描方式对29种农药数据信息进行采集。29种农药在质量浓度0.001~0.2 mg/L内具有较好线性相关性(相关系数R²均大于0.99), 在3个添加水平(0.01、0.1、0.5 mg/kg)下,29种农药的回收率均值为70.2%~102.4%,相对标准偏差为2.4%~6.2%。方法检出限为0.1～3 μg/kg,定量限为0.3～10 μg/kg。该方法具有操作便捷、回收率高和灵敏度高等特点,可用于同时快速测定荔枝中29种农药的多残留。

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基于主成分分析和聚类分析麝香草酚微胶囊/魔芋葡甘露聚糖/低酰基结冷胶可食性复合涂膜对蓝莓品质的综合评价

黄彭, 丁捷, 李昕谕, 张林, 秦文

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 280-289. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036411

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该研究旨在建立综合评价麝香草酚微胶囊/魔芋葡甘露聚糖/低酰基结冷胶(thymol microcapsule/konjac glucomannan/low-acyl gellan gum, TKL)可食性复合涂膜对蓝莓保鲜效果的方法。以晚熟蓝莓品种‘巴尔德温’为试材,从感官、生理生化、营养成分、色泽和质构等角度,采用主成分分析(principal component analysis, PCA)、聚类分析、相关性分析等综合评价TKL采前喷涂对蓝莓贮藏品质的影响。结果表明,TKL涂膜处理减缓了蓝莓贮藏过程中感官、果形指数、总酸、硬度、L^*、b^*、H^*和弹性的下降;抑制了失重率、腐烂率、丙二醛、a^*、C^*值的增加;维持较高的可溶性固形物、总酚、总黄酮、花青素含量、咀嚼性和回复性,从而减缓了蓝莓品质的劣变。PCA分析得到2个主成分,累计方差贡献率为86.90%。PCA得分与感官评价拟合呈极显著正相关(P<0.01)。聚类分析显示,TKL涂膜处理21~56 d的蓝莓品质与对照组7~35 d聚类同一类。TKL涂膜将贮藏期从42 d延长到63 d。PCA与聚类分析结合,可更准确地评价TKL涂膜对蓝莓采后综合质量的影响,为TKL涂膜在采后果实的保鲜应用提供理论依据。

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基于胶体金免疫层析技术同步快速检测奶茶中的三种毒品成分

许鹏, 徐淑娟, 马骉, 厉佳丽, 苏威, 胥天然, 周宇欣, 徐涵悦, 张明洲

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 290-296. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037497

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该研究基于胶体金免疫层析技术,建立了一种快速灵敏检测奶茶中甲基苯丙胺(methamphetamine,MET)、氯胺酮(ketamine,KET)和可卡因(cocaine,COC)这3种毒品成分的方法。通过优化人工抗原包被浓度、胶体金-单克隆抗体偶联物浓度、免疫反应时间等关键因素,实现奶茶中3种毒品成分的联合检测。结果显示,该方法对MET、KET和COC标准品的检测限分别为1.60、1.59、1.39 ng/mL。该方法可用于奶茶中3种毒品成分的测定,样品平均添加回收率为90%~109%,相对标准偏差<5%。该文建立的多靶标胶体金免疫层析方法具有简单、快速、灵敏、特异等优点,为现场鉴别奶茶中非法添加的MET、KET和COC提供了新思路。

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浓香型白酒酒醅发酵过程中30种有机酸空间与时间的分布规律

余松柏, 赵兴蓉, 邵燕, 吴奇霄, 贾俊杰, 黄张君, 王松涛, 沈才洪

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 297-304. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037022

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采用HPLC及液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography-tandem-mass spectrometry, LC-MS/MS)对浓香型白酒酒醅中30种有机酸进行测定,并结合多元统计分析酒醅发酵过程中有机酸空间与时间的分布规律。结果表明,30种有机酸在检测范围内线性关系良好(R²≥0.998),加标回收率为82.29%～113.20%,HPLC分析定量限为0.500～5.050 mg/L,LC-MS/MS分析定量限为0.005～1.380 mg/L。下层酒醅中有机酸的总含量最高,乳酸、乙酸是含量最高的2种有机酸,酒醅中含量较高的高级脂肪酸亚油酸、油酸含量分别为306.06~814.66、150.31~440.52 μg/g;正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)模型可以对不同酒醅的空间位置分布辨识;变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)分析筛选出关键差异物质为乳酸、乙酸、丁二酸、丁酸、亚油酸。长发酵期酒醅中有机酸的总含量高于短发酵期,己酸的增加比最高;主成分分析(principal component analysis, PCA)可区分不同发酵期的酒醅和解析影响其分布的特征有机酸。对酒醅中多种有机酸的准确定量分析和分布规律研究可为酿酒生产工艺控制提供参考。

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基于智能感官和气相色谱-离子迁移谱分析贮藏年限对酱香型白酒的影响

王玉荣, 田龙新, 张振东, 黄利科, 孔金钊, 郝光飞, 郭壮

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 305-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037169

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该研究以采集自河北省邯郸市永不分梨酒业股份有限公司的第四轮次基酒为主要研究对象,基于智能感官和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术,探究了储藏年限对酱香型白酒感官品质和风味特征的影响。结果表明,不同贮藏年限酱香型白酒中酸酯总量和总酯含量分别在74.16~85.40 mmol/L和2.89~3.64 g/L,且随着白酒贮藏年限的增加,酒体中酸酯总量、总酯含量、鲜味、有机硫化物和萜类物质含量呈明显下降趋势,而酒体的明亮度、酸味和芳香类物质含量则明显升高。通过GC-IMS共定性了49种挥发性化合物,可以有效区分不同储藏年限酱香型白酒。筛选出18种变量投影重要性(variable importance in the projection,VIP)值>1且P<0.05的关键差异化合物,并从中挑选出6个相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)>1的香气化合物,其中3-甲基丁酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯在贮藏10年的酱香型白酒中ROAV显著偏高(P<0.05),且其对白酒的明亮度、酸味、苦味、涩味、咸味和芳香风味等感官品质具有积极作用。因此,贮藏10年的酱香型白酒品质更佳,该研究为酱香型白酒选择合适的贮藏时间提供了理论依据。

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芬太尼类物质的荧光适配体传感器构建及应用

姜玉北, 熊玥, 郭婷, 周莹, 刘晓竹, 杨黎华, 马良

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 314-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037583

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近年来报道,新精神活性物质伪装成零食、饮料等形式进入并潜伏在大众日常生活中。其中芬太尼类物质是典型代表,市场监管和公安侦查均迫切需要现场快速筛查技术和产品的支撑。基于适配体的快速检测技术发展迅速,然而特异性芬太尼类物质适配体研究相对缺乏。该文以芬太尼类物质的核心结构类似物的裁剪适配体为识别元件,以Fe₃O₄作为猝灭剂和磁分离剂,利用荧光猝灭技术构建适配体传感平台,对芬太尼类物质实现广谱识别。结果表明,该荧光传感器检测芬太尼类物质为100~500 μg/L,R为0.997 7,检测限为19.7 μg/L,相对标准偏差为5.91%~7.51%,在非居民用水和居民用水中加标回收率分别为81.14%~91.54%和106.7%~117.4%,可用于水样芬太尼类物质的快速筛查,填补芬太尼总量广谱快速检测方面研究的空白。

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金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼基底的制备及其对毒死蜱的检测

宋芷仪, 崔琅, 潘越, 娄勤卿, 王书婷, 王周平, 马小媛

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 321-327. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037180

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该文制备了一种金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman scattering, SERS)基底,该基底具有透明度高、灵活性强和SERS增强性能显著的优点,可以快速实现对果蔬表面毒死蜱残留的定性和定量检测。在复合基底制备中,首先优化聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)添加量获得柔性良好的PVC基底,并优化氯金酸/硝酸银体积比制备了形貌鲜明且SERS增强效应显著的各向异性金银合金纳米星(gold-silver alloy nanostars, Au@Ag NSs),其次以拉曼信号分子4-巯基苯甲酸为对象,通过拉曼光谱仪测定其在复合基底上的SERS强度,确定了Au@Ag NSs溶液的最优浓缩倍数,进一步验证了基底的良好SERS效应、重现性和稳定性,最后成功应用于苹果表皮毒死蜱残留的检测。

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基于金纳米粒子荧光探针可视化快速检测复杂样品中氰化物

马文娟, 李蕊岑, 袁彩霞, 洪霞, 王玉, 何海宁

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 328-333. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037020

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该研究利用水溶性的荧光素异硫氰酸酯(fluorescein isothiocyanate,FITC)覆盖石墨烯负载金纳米粒子复合材料,使探针分子FITC的荧光猝灭。然后,通过向体系中加入氰化物,氰根离子(CN^-)对金纳米粒子的强络合作用形成稳定的络合物Au(CN)_3-x而使探针分子荧光逐渐恢复,以此实现氰化物的快速检测。对试验条件溶液pH值、反应时间、干扰离子进行了优化。试验结果表明,在H₂O₂存在下,基于FITC-Au NPs荧光探针对CN^-最低检测限达到了0.032 μmol/L,在0.05~80 μmol/L内具有良好的线性关系。利用FITC-Au NPs传感探针的高稳定性和选择性实现了复杂样品中CN^-的快速检测。这种简单、快速、经济的荧光传感系统在实际样品中阴离子的检测方面显示出巨大的实用潜力。

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丝素蛋白纳米颗粒的制备及其在食品领域的应用

刘章会, 刘燕, 陈媛媛, 蒋玲, 王启明, 饶哲楠, 雷小娟, 明建

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 334-341. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037003

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近年来,许多蛋白质被用于开发和制造纳米材料。良好的生物相容性、优秀的机械性能及生物降解性等特点使丝素蛋白在食品领域备受青睐,丝素蛋白制备成的丝素蛋白纳米颗粒具有尺寸小、降解和释放可控等特点,可作为生物活性成分的递送系统,也常常被应用于食品包装中。该文从丝素蛋白的结构与性质、丝素蛋白纳米颗粒的制备、丝素蛋白在食品领域的应用等3个方面进行了综述,并对其发展方向进行了总结和展望,以期实现其在食品工业中的商业化应用,最终实现产业化目标。

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姜黄素增溶技术研究进展

郭玉, 任迪峰, 郭子烟, 刘相君, 翟星辰

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 342-348. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036980

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天然多酚类化合物姜黄素具有广泛的生物和药理活性,在食品工业中常作为食用色素,用于面制品、肉制品及功能饮料的生产加工,在增加食品色香味的同时,还能发挥功效,促进机体健康;在医学领域具备抗癌、抗血栓、抗心衰、抑制炎症反应及降血压等潜能,具有很高的药理应用价值。但姜黄素因难溶于水,稳定性差,易降解,使其在体内难以被吸收,生物利用率低,这极大地阻碍了姜黄素在食品和药品等领域的应用。该文通过查阅大量国内外相关文献,对近年来姜黄素增溶技术的研究进展进行综述,概括出可通过包合、微乳、固体分散、吸附及胶束五大类技术来改善姜黄素的水溶性,提高生物利用度,为姜黄素在食品科学、生物医药及化妆品等领域的进一步开发利用提供参考和借鉴。

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植物蛋白基复合纳米颗粒制备及在生物活性物质递送中的应用

刘燕, 刘章会, 蒋玲, 王启明, 饶哲楠, 雷小娟, 明建

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 349-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037063

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多酚、精油、维生素等生物活性物质具有抗氧化、抗炎、预防慢性疾病等功效,但是它们存在溶解度低、稳定性差、生物利用度低等缺陷。研究发现植物蛋白基纳米颗粒是递送生物活性物质的良好材料。然而,使用单一的植物蛋白基纳米颗粒存在包埋率低、不稳定、易受外界环境影响等问题。植物蛋白和其他生物聚合物(包括蛋白质、多糖、多酚、表面活性剂等)结合,整合了多种生物聚合物的优点,可以克服单一蛋白质的不足,具有良好的发展前景。该文综述了植物蛋白基复合纳米颗粒的分类、制备方法及其在生物活性物质递送方面的应用现状,并对植物蛋白基复合纳米颗粒的发展前景进行了展望。

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胶原蛋白与多酚相互作用机理研究及应用进展

苟彦君, 胡孝君, 林德贤, 陈姝娟, 何利

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 357-363. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036735

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胶原蛋白和多酚均为食品中重要的功能物质,二者间能发生相互作用形成复合物。胶原蛋白与多酚的交联结合提高了多酚的稳定性,从而改善了其生物利用度。复合物形成过程中也伴随着胶原蛋白结构和价键的改变,于是复合物的性质会在胶原蛋白的基础上发生相应的变化。胶原蛋白-多酚复合物的抗氧化性、抑菌性、热稳定性及机械性能等性能较突出,因此是近年来食品工业、生物医药等领域的研究热点。该文从胶原蛋白与多酚相互作用出发,主要阐述了二者形成复合物的相互作用机理及影响相互作用的内、外部因素,总结了近几年复合物的生物活性及应用的研究进展,并基于现有研究进行总结展望。

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中国黄酒中功能因子研究进展

谢广发, 张波, 王兰, 周建弟, 钱斌, 王志新, 傅建伟

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 364-370. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037351

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黄酒历来以营养丰富、保健养生著称,本文综述了近年来研究发现的黄酒功能因子,包括酚类化合物、低聚糖、γ-氨基丁酸、生物活性肽、萜烯类、四甲基吡嗪、多糖、香豆素和木脂素等,指出了今后研究的方向,有助于更加全面地认识黄酒的功能,并为今后深入研究黄酒的功能因子和保健功能提供参考。

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燕麦蛋白的改性及其在燕麦加工中理化性质变化的研究进展

宋赛雯, 马森, 孙冰华, 王风, 钱晓洁

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 371-378. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037019

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燕麦由于其蛋白质含量高且氨基酸组成全面、配比均衡,受到了消费者的重视,但燕麦的加工以及产品种类仍存在局限性,不同的加工方式和条件会导致燕麦蛋白的损失、聚集和变性并影响其功能特性。物理、化学、酶改性可有效改善燕麦蛋白的结构和功能特性,从而增加其应用前景。因此,该文综述了燕麦蛋白的结构、功能特性及改性对其功能特性的影响,并分析总结不同燕麦制品的加工对燕麦蛋白的影响,以期为我国燕麦加工产品开发提供新思路和理论参考。

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以白酒为基酒的配制酒研究现状

张旭, 吕高奇, 张俊杰, 段蕊, 马树杨

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 379-384. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037403

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我国以白酒为基酒的传统配制酒历史悠久,大多为药酒或功能酒,酒精度通常在30%vol以上,中老年人为主要消费人群。目前配制酒饮品向低度、愉悦、助兴等个性化方向发展,低度配制饮料酒崭露头角,得到年轻消费者的青睐。该文总结了以白酒为基酒的配制酒研究现状及稳定性问题,为以白酒为基酒的配制酒的研究与开发提供一定的参考。

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茯苓液体发酵及活性产物抗肿瘤机制研究进展

谭钤文, 邹存超, 侯春英, 刘冰, 张明臣, 王兆松

食品与发酵工业. 2024, 50(14): 385-392. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037323

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该文通过中国知网、PubMed、Web of Science学术数据库对茯苓进行检索并分类归纳,介绍了茯苓发酵活性物质的制备和抗肿瘤作用;总结了不同培养基和发酵条件对茯苓多糖和三萜产量的影响以及对肿瘤细胞的作用机制和原理。结果表明,茯苓是一类具有广泛抗肿瘤活性和潜力的天然药物,它们可以通过多种途径和机制影响肿瘤细胞的生长、存活、迁移、侵袭、转移等方面,从而达到抑制肿瘤的目的。茯苓发酵工艺的稳定性以及发酵产物的安全性和毒性等方面还有许多问题需要进一步研究加以改进或创新。未来可以使用更多种类和来源的肿瘤细胞或动物模型来评价茯苓发酵产物的抗肿瘤活性,使用更深入和全面的技术来探讨茯苓发酵产物对肿瘤细胞的抗肿瘤机制,使用更充分和系统的方法来评价茯苓发酵产物的安全性和毒性。

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2024年, 第50卷, 第14期　刊出日期：2024-07-25

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