食品与发酵工业

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张高阳, 李由然, 肖丰旭, 石贵阳

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038515

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食品安全级工业微生物地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)与模式微生物相比,严重缺乏质粒载体等合成生物学标准化遗传工具,导致其研究与应用受到限制。该研究首先建立了质粒特性在地衣芽孢杆菌中的评价方法,由此鉴定获得了高效复制原点。在此基础上进一步解析了复制原点中茎环结构影响质粒拷贝数和稳定性的分子机制,并理性设计了系列人工复制原点。结果表明,枯草芽孢杆菌来源的复制原点ORIT5拷贝数是pHY300内源复制原点的2.15倍(达到40.2),同时具有更高的稳定性。3′端增加1个motif为TCCGCC茎环的人工复制原点pT1,拷贝数进一步提升至62.2,稳定性提高36%。以麦芽寡糖基海藻糖合成酶为报告蛋白,携带pT1复制原点的重组菌发酵最高酶活力达到8 726.7 U/mL,比出发菌株提高了43.9%。人工复制原点的开发与应用为地衣芽孢杆菌表达系统的改进和完善奠定了基础。

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聚乳酸-酪蛋白基复合膜性质及其在草莓保鲜中的应用

梁慧光, 甄晨波, 杨敏, 廖海周, 柯发辉

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036500

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以聚乳酸(poly lactic acid,PLA)、酪蛋白(casein,CN)为基质,利用静电纺丝技术制备了负载黄芩苷的复合膜,研究了CN和PLA不同配比下复合膜的微观结构、亲水性、降解性、溶胀性等,评价了复合膜包装对草莓果实硬度、可溶性固形物含量、失水率等指标的影响。结果显示,在PLA中添加CN后,复合膜纤维直径减小,成纤性能下降;当CN与PLA质量比为1∶1时,纤维直径均匀,成纤能力较好,为最佳配比。最佳条件下,复合膜的水接触角为(122.90±4.08) °,显著低于PLA膜;降解率为(45.31±3.35)%,显著高于PLA膜;吸水溶胀率约为150%,而PLA膜仅为(8.82±0.62)%。草莓保鲜试验表明,经复合膜包装后,草莓果实的硬度、可溶性固形物含量显著高于对照组。研究结果可为PLA、CN在果蔬保鲜材料制备中的应用提供参考依据。

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驼乳对顺铂诱导小鼠急性肾损伤的预防保护作用

李雅菲, 郝世奇, 明亮, 吕浩迪, 斯日古楞, 吉日木图

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 16-23. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037281

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顺铂用于治疗多种癌症,但剂量过高时会在机体内引发急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)。为了研究驼乳对顺铂诱导小鼠AKI的预防保护作用及其在Nrf2/HO-1通路中对肾脏的保护机制,该研究建立AKI小鼠模型,检验驼乳的抗氧化、抗炎症和肾保护功能。结果表明,驼乳可显著降低因顺铂诱导而上升的小鼠血尿素氮、血清肌酐、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白、肾损伤分子-1浓度(P＜0.05),可通过清除活性氧降低丙二醛水平(P＜0.05),使抗氧化指标超氧化物歧化酶和谷胱甘肽含量上升(P＜0.05);驼乳干预亦能显著降低小鼠炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6的含量(P＜0.05)。苏木精-伊红染色显示,驼乳可以改善小鼠肾组织切片因顺铂诱导而出现的肾小管扩张、蛋白质沉淀和肾间质有炎性细胞浸润等症状;TUNEL染色结果显示,驼乳干预能改善顺铂导致的细胞凋亡现象。qPCR测定结果表明,驼乳处理显著改善了小鼠肾组织中5个炎症相关基因mRNA表达水平(P＜0.05)。驼乳干预可通过增强抗氧化能力来缓解氧化损伤,进而减轻小鼠肾损伤。驼乳还能够抑制肾脏炎症因子的侵入,减少炎症反应,减轻组织病理学损伤与细胞凋亡,这种保护作用可通过调节Nrf2/HO-1通路来实现。

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植物乳杆菌对肠道吸收短链脂肪酸的调控作用

徐海燕, 程月, 郭聪聪, 夏滋涵, 申菲菲, 孔晨曦, 印伯星, 关成冉, 张臣臣, 顾瑞霞, 郑英明, 陈大卫

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 24-32. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039534

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短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)是肠道微生物发挥益生作用的重要物质基础,但当肠道微生态发生紊乱时,会缺失或过多地吸收SCFAs,对机体健康产生不利的影响。该文利用肠上皮Caco-2细胞建立肠道吸收混合SCFAs模型,探究植物乳杆菌对肠道吸收SCFAs的调控作用及可能的作用机制。结果表明,培养至第21天时,肠上皮Caco-2细胞单层表面被微绒毛覆盖,具有良好的致密性和完整性;当模型中混合SCFAs(乙酸∶丙酸∶丁酸=3∶1∶1,摩尔比)为5.0 mmol/L时,模型中的细胞存活率较高。植物乳杆菌f28、f2及f5均显著促进了细胞对乙酸、丙酸和丁酸的吸收(P<0.05);菌株f5促细胞吸收乙酸的作用显著高于其他菌株(P<0.05),而菌株f16则起到显著抑制作用(P<0.05),但促细胞吸收丙酸和丁酸的作用均显著高于其他菌株(P<0.05);菌株f19显著抑制细胞对丁酸的吸收(P<0.05)。菌株f2和f19显著上调了细胞中单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter 1,MCT 1)蛋白和基因的表达水平(P<0.05),而菌株f28和f5则起到显著下调作用(P<0.05);菌株f28、f5、f16和f19显著上调了Na⁺耦合单羧酸转运蛋白-1(sodium-coupled monocarboxylate transporter,SMCT1)蛋白和基因的表达水平(P<0.05);菌株f16显著上调了Na⁺/H⁺交换泵3(Na⁺-H⁺ exchanger 3, NHE3)蛋白和基因的表达水平(P<0.05),而菌株f2、f5和f19则起到显著下调作用(P<0.05)。试验的植物乳杆菌能够通过上调或下调肠上皮Caco-2细胞SCFAs转运体的表达水平来调控其对SCFAs的吸收,研究为改善机体对SCFAs的生物利用度及相关制品的开发应用提供理论依据。

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基于动力学模型的脱皮核桃仁干燥工艺研究

胡希婷, 胡建亮, 郜春喜, 杜素军, 成玉梁, 郭亚辉, 常巧英, 钱和

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 33-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036927

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该研究针对脱皮核桃仁干燥过程中导致的品质劣变、能耗高等问题,开展其在常压与真空干燥条件下的干燥动力学研究,通过建立干燥动力学模型比较不同干燥条件对脱皮核桃仁干燥特性的影响,以失重率、色差、酸价、过氧化值及能耗为品质指标,结合主成分分析客观评价不同干燥工艺下核桃仁的品质变化差异。结果表明,干燥效率0.1 MPa真空干燥＞0 MPa常压干燥＞0.05 MPa真空干燥;在不同真空度和温度条件下,脱皮核桃仁中水分干燥过程的适用模型有Two-term、Wang & Singh、Page和多项式模型;真空度对脱皮核桃仁的失重率影响较小,与色差呈反比,温度、真空度对酸价影响不明显,对过氧化值影响显著,真空干燥的过氧化值较低,随着温度上升、干燥能耗显著降低,0.05 MPa真空干燥能耗最多,0.1 MPa所需能耗与常压差不多;总体上,干燥品质0.1 MPa真空干燥＞0.05 MPa真空干燥＞0 MPa常压干燥。综合考虑干燥效率和品质最大保留后的最佳工艺条件为50 ℃、0.1 MPa、12.0 h,干燥后脱皮核桃仁的酸价为(0.43±0.03) mg/g、过氧化值为(0.11±0.01) mmol/kg、干燥能耗为(3 012.81±440.87) kJ/g。

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聚乙烯醇-海藻酸钠-乳清蛋白复合膜结构及性质研究

廖海周, 柯发辉, 杨敏, 魏彦明

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 42-48;56. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037524

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以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)和乳清蛋白(whey protein,WP)为基质,以单宁酸(tannic acid,TA)为交联剂,采用溶液浇铸法制备了复合膜,研究了热处理和超声处理对不同PVA∶SA(质量比,12∶8和14∶6)复合膜的结构和理化性质的影响;利用复合膜基液对圣女果进行涂覆,评价了复合膜对其保鲜效果。结果表明,与PVA膜相比,随着SA、WP和TA的添加,复合膜基液黏度显著下降,膜的亮度降低,水接触角增大。热处理与超声处理均增大了复合膜的含水率,降低了复合膜的水蒸气透过率;其中PVA∶SA为12∶8 的热处理组复合膜的水接触角最大,水蒸气透过率最低。与PVA膜相比,添加SA后,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率显著提升,其中14∶6复合膜的拉伸强度和断裂伸长率最大。圣女果保鲜试验显示,复合膜包覆的圣女果贮藏30 d后色泽依然鲜艳,有效延长了保鲜期。研究结果可为果蔬保鲜涂覆膜材料的制备提供参考依据。

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不同聚乙烯膜厚度对1-甲基环丙烯处理的‘红丰’梨果实冷藏期间果实品质的影响

马胜男, 郝义, 纪淑娟, 陆玉卓, 邢英丽, 周倩, 周鑫

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 49-56. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037597

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为延长‘红丰’梨采后贮藏保鲜期,提升果实贮藏品质,该试验采用不同厚度聚乙烯膜包装经0.4 μL/L 1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)保鲜剂处理后的‘红丰’梨果实,于冷藏期间测定果实相关指标,探索适宜聚乙烯膜包装厚度。结果表明,0.015 mm 聚乙烯(polyethylene,PE)膜包装可有效维持果实硬度,延缓果皮转黄,延缓可溶性固形物和可滴定酸含量的增加,有效抑制总酚含量降低,降低果肉褐变指数,有效抑制丙二醛含量和相对电导率的增加,抑制多酚氧化酶活性,促进抗氧化关键酶活性。因此,0.015 mm PE膜包装可通过一定程度上维持细胞膜完整性,降低膜脂氧化程度,提高果实抗氧化能力从而延缓1-MCP处理果实衰老和果肉褐变。该试验为‘红丰’梨采后贮藏保鲜方式研究奠定了理论基础。

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新疆酸李果实多糖的理化性质、功能及其流变学特性研究

温辉珍, 杨子, 阿吉艾克拜尔·艾萨, 信学雷

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 57-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036877

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该研究以去核后的新疆酸李果实为原料,采用超声辅助复合酶热缓冲液提取法制得酸李果实多糖(Prunus cerasifera Ehrhart polysaccharides, PCP),并研究其理化性质、功能和流变学特性。理化性质分析结果显示,PCP中含中性糖(37.21±5.06)%、酸性糖(70.89±3.41)%和蛋白质(0.82±0.11)%,是一种由岩藻糖(Fuc)、鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、木糖(Xyl)和甘露糖(Man)组成的大分子酸性杂多糖,各单糖物质的量百分比为0.42%、7.50%、26.39%、28.51%、29.15%、3.33%和4.70%,相对分子质量为1 248.33 kDa,具备良好的热稳定性,微观上表现出光滑致密的层状结构。功能特性分析结果表明,PCP具有良好的吸湿性和保湿性以及持水和持油性能,并具备良好的促乳化性能和一定的体外抗氧化活性。流变学特性研究结果显示,PCP水溶液表现出非牛顿流体的剪切稀化特性,其表观黏度存在浓度和温度依赖性,并受金属盐离子的种类和添加量的影响,同时,PCP具有良好的水溶液凝胶化倾向,而金属离子的引入可促进PCP水凝胶的形成。

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酿酒酵母代谢工程改造高效合成齐墩果酸

段丽娜, 曾伟主, 孙旸, 周景文

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 67-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038485

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齐墩果酸因其在保肝、抗炎和抗肿瘤等方面具有突出的生物活性,已被广泛应用于医药领域。目前,齐墩果酸植物提取法效率低,微生物合成法受途径中异源细胞色素P450酶表达水平低和电子传递不平衡等限制,导致齐墩果酸生产无法满足市场需求。该研究以实验室保存的一株敲除GAL80的酿酒酵母菌株出发,构建了齐墩果酸前体物质β-香树脂醇的合成路径,并通过对甲羟戊酸途径及角鲨烯合成途径关键基因进行过量表达,得到一株β-香树脂醇产量为125.8 mg/L的菌株。以该菌株为底盘,导入适配性较高的产齐墩果酸的CYP716A12和ATR1基因,成功构建了齐墩果酸合成途径。通过平衡途径中CYP716A12和ATR1的表达,发现高的CYP716A12∶ATR1表达比率有利于提高齐墩果酸产量。结合增强乙酰辅酶A供应和NADPH再生,齐墩果酸摇瓶水平和5 L-发酵罐水平产量分别达到304.0 mg/L和680.8 mg/L,为目前报道最高产量。该研究为利用酿酒酵母合成齐墩果酸和下游产物相关研究奠定了基础。

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不同条件下高速剪切均质和高压均质对红景天复合饮料的影响

张倩, 刘建学, 韩四海, 李佩艳, 郭金英, 罗登林

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 75-81. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037655

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基于CiteSpace软件可视化分析及结合实际情况下复合饮料极易产生沉淀问题,该研究发现高速剪切均质和高压均质均能降低饮料的沉淀,但不同的均质方式对饮料的影响不同。以粒径、沉淀率、稳定系数、色差值、L^*和感官评分为指标,在不同参数条件下采用高压均质和高速剪切均质对复合饮料进行均质,选取最优的均质方法。结果表明,虽然高压均质和高速剪切均质均能明显提高饮料的稳定性,但经高压均质后的饮料色泽过于暗沉。而采用均质转速为12 500 r/min,均质次数为2次的高速剪切均质的方式对复合饮料进行均质后,饮料的稳定性升高的同时,色泽鲜艳明亮,呈鲜艳的暖橙色,使人食欲感增强,感官评分也较高。故均质转速为12 500 r/min,均质次数为2次的高速剪切均质的方式更适用于复合饮料,其作用效果也较好。研究结果可为后续饮料均质提供一定的参考。

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高凝胶强度可得然胶生产菌的构建筛选与发酵工艺优化研究

于婷婷, 韩鸿宇, 张永刚, 王伟, 张艳敏, 董学前

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 82-90. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037341

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该研究通过同源重组方法构建了exoK基因缺失菌株At-ΔexoK,分析At-ΔexoK菌株可得然胶产率和凝胶性质。以农杆菌(Agrobacterium sp.) ATCC31749的exoK基因缺失菌株At-ΔexoK为出发菌株,通过高碳源筛选,获得一株耐高糖发酵菌株LQC22G。采用单因素、Plackett-Burman、最陡爬坡和响应面试验对发酵培养基组成进行了优化。结果显示,At-ΔexoK菌株可得然胶产率为(32.6±1.8) g/L,比野生菌株降低了10.4%;可得然胶凝胶强度为938.7 g/L,相对于野生型菌株增加了17.6%,分子质量为4.04×10⁶ Da,分子质量增加了53%。通过响应面实验优化得发酵培养基为:蔗糖122.0 g/L、磷酸氢二铵5.8 g/L、碳酸钙1.0 g/L、磷酸二氢钾4.7 g/L、玉米浆粉1.0 g/L、硫酸镁2.0 g/L,在此条件下可得然胶产率达(83.17±0.25) g/L,比培养基优化前产率提高了27.2%,比采用野生菌株基础培养基发酵产率更是提高了155%,显著提高了可得然胶的发酵生产效率,为后续在工业化生产中应用提供了良好的基础。

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嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达和优化

刘汉焱, 缪礼鸿, 杜薇, 张恩华, 刘蒲临

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 91-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037573

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该研究通过信号肽筛选和启动子优化构建了一种在枯草芽孢杆菌中高效分泌嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的表达系统。结果表明,信号肽筛选和启动子优化的组合策略显著提高了该蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的胞外表达量。在173种信号肽中,SP_Ydjm介导该蛋白酶分泌的效率最高,是原始信号肽SP_aprE所介导酶活力的13.8倍。而串联启动子P_HapII-P_ylb对表达的促进作用最为显著,使酶活力进一步提升1.7倍。经发酵培养基适配,该表达系统在摇瓶中产生的蛋白酶活力为18 600 U/mL。进一步使用5 L发酵罐发酵后,酶活力达到34 050 U/mL。该表达体系有效的提升了嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的分泌量,为该酶的生产与应用提供了良好的基础。

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高温产2,3-丁二醇甲基芽孢杆菌的筛选及其发酵优化

林燕环, 陈飞雪, 魏宸鑫, 李润志, 张燎原, 林辉

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 98-106. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039706

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2,3-丁二醇是一种典型的大宗化学品,广泛应用于化工、食品、医药、燃料等领域。生物法发酵制备2,3-丁二醇是当下的主要方法,然而,大多数报道的菌株为条件致病菌且发酵条件严格,限制了生物法制备2,3-丁二醇的发展。该研究以温泉底土壤为试验材料,经过分离、筛选与鉴定获得了1株高温条件下产2,3-丁二醇的甲基芽孢杆菌。通过摇瓶实验优化发酵工艺,确定最适发酵条件与最优培养基组成,利用优化后的发酵工艺甲基芽孢杆菌发酵24 h产物产量达到32.57 g/L。进一步进行上罐试验,基于不同发酵罐转速条件下甲基芽孢杆菌的产量积累情况,理性设计两阶段发酵策略,并以最优策略分批补料发酵制备2,3-丁二醇,2,3-丁二醇的产量在甲基芽孢杆菌发酵45 h时达到73.19 g/L,转化率达到90.25%。

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甘油二酯对面团特性及面包品质的影响

陈永莹, 曹家宝, 王霞, 鹿保鑫

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 107-114. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039702

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为探究甘油二酯对面团特性和面包品质的影响,通过质构、扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等技术研究分析了甘油二酯对面团质构特性、发酵特性、微观结构,以及对面包纹理结构和感官特性的影响。结果表明,70%甘油二酯会提高面团的硬度和湿面筋含量,并且面团的发酵体积增大4.02%,发酵速度加快20 min。微观结构观察发现,面团的面筋蛋白的断面更光滑。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱检测表明,淀粉结构不变,相对结晶度下降,面团蛋白质的二级结构α-螺旋、β-转角占比分别下降4.21%、2.47%;70%甘油二酯面包的烘焙损失减少、脂肪含量降低,硬度增加,面包芯的黄度增加。纹理结构中,孔密度增加22.50个/cm²,孔占比增加19.71%。同时,面包的感官评价总分没有显著性差异。综合考虑,甘油二酯部分替代甘油三酯制备面包得到低脂面包的同时不会显著降低面包的品质。研究结果可为甘油二酯在面包中的应用提供一定的参考。

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海带多糖羧甲基化修饰工艺优化及其生物活性研究

杨嘉欣, 李瑶, 黄显健, 肖世秀, 冯书珍

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 115-122. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037176

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为优化海带多糖羧甲基化修饰工艺,并研究修饰前后海带多糖的结构与生物活性,该研究通过单因素试验和正交试验对海带多糖羧甲基化修饰进行工艺优化,采用紫外光谱、傅里叶变换红外光谱、高碘酸氧化、刚果红实验对修饰前后多糖进行结构表征,比较修饰前后海带多糖对自由基的清除能力与降血糖活性差异。结果表明,最佳工艺条件为碱化温度50 ℃、反应时间4.0 h、反应温度65 ℃、多糖与氯乙酸质量比为3∶7,最高取代度为0.304;红外光谱指征羧甲基化修饰成功,修饰后三股螺旋结构消失,羧甲基化多糖为吡喃型多糖,糖苷键连接方式主要为(1→3)和(1→2,1→4),摩尔比为0.977∶0.023;羧甲基化修饰显著提高了海带多糖对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的清除能力,清除率分别提高了7.38%、12.17%、0.78%(P<0.05),但降血糖活性无显著差异,说明在应用羧甲基化修饰促进海带多糖生物活性时可优先从其对自由基的清除能力的角度考虑。

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‘巴梨’和‘早红考密斯’梨汁品质特性及其抗氧化活性分析

易岸威, 程红, 程玉豆, 滑竺青, 杨壮, 王永霞, 关军锋

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 123-133. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037156

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该研究以冷藏的‘巴梨’和‘早红考密斯’梨为材料,采用去皮和带皮的果实为原料制备梨汁,测定梨汁的理化性质、抗氧化活性和香气品质等指标。结果表明,同冷藏15 d梨果所制梨汁相比,冷藏90 d梨果所制梨汁的可溶性固形物含量、果糖和葡萄糖含量增加,可滴定酸含量、柠檬酸和苹果酸含量降低;主要多酚组分——熊果苷和绿原酸含量、总酚含量(total phenolics content,TPC)和总黄酮含量(total flavonoids content,TFC)以及DPPH自由基和羟自由基清除活性降低;酯类、醇类、酮类和烯类化合物的含量增加,醛类物质含量降低。同去皮榨汁相比,带皮压榨的梨汁中熊果苷和绿原酸含量、TPC和TFC以及抗氧化活性显著增加;糖类、有机酸化合物以及香气物质的变化规律不明显。电子鼻技术可以有效区分不同梨汁,W5S和W1W传感器响应值有明显区别;电子舌分析结果显示,不同梨汁的甜味和酸味强度值差异较明显,并分别与梨汁的糖类和有机酸含量呈显著正相关。因此,较长时间冷藏和带皮榨汁可改善梨汁的理化性质、抗氧化性能和风味品质。

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茯苓多糖组分对复合乳酸菌的冻干保护作用及机理

张喜贺, 李淑娅, 宋新玲, 陈伟

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 134-140. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037378

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为探究茯苓多糖(Poria cocos polysaccharide, PCP)组分对复合乳酸菌冷冻干燥的保护效果,制备茯苓多糖纯化组分,并对其结构进行表征,研究其对复合乳酸菌冷冻干燥的保护效果及作用机理。结果表明,茯苓多糖经分离纯化后得到总糖含量为(96.21±0.39)%的PCP-1,PCP-1的重均分子质量为11 732 Da;主要由葡萄糖和葡萄糖醛酸组成,其摩尔比为0.989∶0.011;PCP-1中存在羟基,同时含有α-糖苷键和β-糖苷键。在基础保护剂中添加PCP-1相较于添加PCP使复合乳酸菌的冻干存活率增加了11.29%。通过扫描电镜观察到添加PCP-1的乳酸菌粉表面更加致密;添加PCP-1后复合乳酸菌的Na⁺-K⁺-ATP酶和乳酸脱氢酶的活力比起添加PCP得到显著增强,分别增加了0.66、1.46 U/mg prot;经过碘化丙啶和二乙酸荧光素双重染色后观察到添加PCP-1的复合乳酸菌的细胞膜完整性得到更好的保持。PCP-1可能是通过羟基的存在形成氢键来降低复合乳酸菌的冻干损伤,提高复合乳酸菌的冻干存活率。

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香芹酚对蜡样芽孢杆菌的抑菌作用评价

孙伟, 袁玉华, 余以刚

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 141-147. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037163

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香芹酚是一种存在于精油中的天然化合物,对多种微生物具有抗菌作用。该研究旨在研究香芹酚对蜡样芽孢杆菌的抑菌作用及其在白腐乳后发酵过程中的应用。研究中测定了香芹酚对2种蜡样芽孢杆菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC),分别为0.312 5 mg/mL和0.625 0 mg/mL,第24 h的抑菌率分别为94.06%和94.07%。同时考察了香芹酚对菌落形成、孢子萌发、分子泄露和细胞形态的影响,并通过在白腐乳后发酵阶段添加香芹酚来评估其应用效果。结果显示,在最小抑菌浓度下,香芹酚显著降低了孢子的萌发率,并导致蜡样芽孢杆菌细胞形态的改变和细胞膜的破坏,引起核酸、蛋白质和酶的泄露。此外,香芹酚处理组的白腐乳菌落总数、蜡样芽孢杆菌数和孢子数分别减少了84.62%、47.37%和93.15%。因此,香芹酚有望作为一种有效的抑菌剂,用于控制腐乳中的蜡样芽孢杆菌。

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罗非鱼分离蛋白-卡拉胶复合乳液的稳定性研究

马焕塔, 刘思彤, 招亮羽, 黄晓冰, 洪鹏志, 周春霞, 刘庆冠

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 148-153. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037672

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该研究旨在提高罗非鱼分离蛋白(tilapia protein isolate,TPI)乳液的稳定性,拓展罗非鱼分离蛋白在食品工业中的应用。为此,以TPI为乳化剂,采用高压均质法制备乳液,探究不同卡拉胶质量浓度(0~2.5 mg/mL)对TPI乳液稳定性的影响。结果表明,添加卡拉胶能够显著增大乳液的Zeta电位绝对值(35.62 mV)(P<0.05)、表观黏度(Pa·s)及弹性模量G′。TPI与卡拉胶分子通过静电相互作用形成复合物,表面净电荷增加,阻碍了乳液液滴之间的聚集絮凝,提高了乳液的稳定性。同时,卡拉胶促进了蛋白在油水界面的吸附并形成了致密的界面膜。在模拟肠消化阶段中,添加1.5 mg/mL和2.0 mg/mL卡拉胶的乳液能够有效地抑制脂肪水解,提高乳液的消化稳定性。因此,卡拉胶可有效改善TPI乳液的物理稳定性和消化特性。该研究将为稳态化TPI乳液的开发以及TPI乳液基脂溶性活性物质递送体系的构建提供理论基础。

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拮抗黄曲霉大花杓兰内生细菌的筛选及抑菌研究

付亚娟, 许笑晴, 范佳宁, 樊双虎, 韩卉, 侯晓强

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 154-160. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037588

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为获得对黄曲霉菌丝生长具有良好抑菌活性的细菌资源,该研究以31株大花杓兰内生细菌为对象,通过平板对峙法和菌丝生长速率法筛选拮抗黄曲霉的内生细菌;菌丝生长速率法测定无菌发酵液对黄曲霉抑菌活性的稳定性;PCR扩增芽孢杆菌脂肽合成酶基因和多聚酮合酶基因;酸沉醇提制备芽孢杆菌脂肽粗提物,牛津杯法评估其对黄曲霉的抑菌活性。结果显示,3株大花杓兰内生芽孢杆菌(CmR-1n、CmR-3a、CmR-4b)对黄曲霉有较好抑菌活性;CmR-1n对黄曲霉的抑菌效果最好,平板拮抗率为57.88%,而CmR-1n无菌发酵液对黄曲霉的抑菌率达63.31%;芽孢杆菌CmR-1n无菌发酵液具有较好的耐热性、耐酸碱性、抗紫外线性和贮藏稳定性;CmR-1n基因组含有表面活性素基因Srf、伊枯草菌素基因Itu和丰原素基因(fenB和fenD),且体外抑菌实验证实CmR-1n脂肽粗提物甲醇液对黄曲霉菌丝生长的抑制率达62.58%。推测芽孢杆菌CmR-1n合成的脂肽可能是抑制黄曲霉的主要活性物质,使其在黄曲霉防治领域具有一定的应用潜力。

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半胱氨酸处理对鲜切肉苁蓉贮藏效果的影响

朱志鹏, 白羽嘉, 段继华, 冯作山, 魏佳, 李娟, 马文晶, 马冬梅

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 161-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037226

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为探究半胱氨酸处理对鲜切肉苁蓉贮藏效果及其生理机制,以新疆吐鲁番地区的肉苁蓉为试材,采用不同质量浓度(0.5、1.0、1.5 g/L)半胱氨酸对切片的肉苁蓉浸泡5 min处理,以蒸馏水浸泡处理为对照。阴干后于温度(0±1) ℃、相对湿度90%~95%的恒温冰柜中贮藏10 d,定期测定肉苁蓉果实品质及抗氧化代谢等相关指标。结果表明,半胱氨酸处理可有效维持鲜切肉苁蓉可溶性固形物、可溶性蛋白、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量的降低。其中1.5 g/L半胱氨酸处理效果相对最佳。与对照组相比,1.5 g/L半胱氨酸处理能提高鲜切肉苁蓉抗氧化酶活力,从而减轻活性氧的伤害。并有效延缓了过氧化氢、丙二醛的积累。此外,1.5 g/L半胱氨酸处理还能有效抑制多酚氧化酶活力,减少褐变,增加总酚的积累。试验结果可为鲜切肉苁蓉贮藏保鲜方面的应用提供理论依据与技术参考。

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灰葡萄孢菌BcGLS基因的克隆、生物信息学分析及逆境胁迫下转录表达分析

孟利娟, 昝新艺, 杨雨蒙, 张子盈, 崔凤杰, 田贞乐

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 169-176. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037310

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β-1,3-葡聚糖合成酶(β-1,3-glucan synthase, GLS)催化合成的细胞壁核心组分β-1,3-葡聚糖对真菌的生存和毒力至关重要,该酶是研发抗菌药物的重要作用靶点。为了了解β-1,3-葡聚糖合成酶基因(BcGLS)在灰葡萄孢菌生存和侵染进程中的功能,该研究通过克隆获得BcGLS全长序列,序列全长7 137 bp,编码1 932个氨基酸,生物信息学分析结果显示,其编码蛋白(BcGLSp)理论相对分子质量为220.05 kDa,理论等电点为7.97;亚细胞预测其定位于细胞膜,存在17个跨膜结构,不存在信号肽,为非分泌蛋白;含有176个磷酸化位点,为亲水性蛋白。保守结构域分析结果表明,BcGLSp含有一个β-1,3-葡聚糖合成酶结构域和一个β-1,3-葡聚糖合成酶亚基FKS1,属于葡聚糖合成酶超家族。系统进化分析表明,灰葡萄孢菌BcGLS与植物致病菌如山茶叶杯菌、景天白粉菌等的葡聚糖合成酶亲缘关系近。不同逆境胁迫条件(氯化钠、十二烷基硫酸钠、过氧化氢)显著抑制灰葡萄孢菌菌丝生长,实时定量PCR进一步分析显示BcGLS在不同非生物胁迫条件下均上调表达,表明BcGLS基因的转录表达与环境压力密切相关。该研究为深入探讨BcGLS在灰葡萄孢菌生存和侵染进程中的基因功能和灰葡萄孢菌的新型防治策略提供理论材料和实践依据。

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微波杀菌联合Nisin、乳酸钠对调味小龙虾虾尾微生物及常温贮运品质的影响

高燕, 魏帮鸿, 余进祥, 傅雪军, 郭全友, 郑尧, 胡火根

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 177-185. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037360

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该文以调味小龙虾虾尾为研究对象,通过微生物、理化指标、电子舌及气相色谱-离子迁移色谱(gas chromatography ion-mobility spectrometry, GC-IMS)等方法,采用主成分分析(principal components analysis, PCA)对微波杀菌联合生物保鲜剂的控菌效果及常温短期贮运品质特性进行研究。结果表明,微波杀菌联合4%(质量分数)乳酸钠+0.5 g/kg Nisin能抑制调味小龙虾虾尾常温贮运期间的菌落总数、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)含量、pH值的增长,减缓常温贮运期间硬度、咀嚼性和胶黏性的劣变,将调味小龙虾虾尾常温贮运周期延长至3 d。GC-IMS结果表明,微波杀菌时间18 min组中醇类、酮类物质含量显著高于10 min和15 min组;电子舌结果表明,微波杀菌时间及贮藏时间的延长显著增加调味小龙虾尾的咸味;GC-IMS和电子舌PCA结果表明,微波杀菌时间18 min组与10 min、15 min组存在明显差异;综合感官评价结果发现,微波杀菌15 min联合4%乳酸钠+0.5 g/kg Nisin的生物保鲜剂可以显著抑制调味小龙虾尾常温贮运过程中微生物生长繁殖的同时减缓其常温贮运品质的劣变,实现了调味小龙虾虾尾常温贮运期3 d。

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三种改性方式对全谷物玉米粉营养成分及加工特性的影响

吴卓昊, 宋春丽, 董强, 任健

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 186-193. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036988

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该文研究了超微粉碎、挤压膨化、乳酸菌发酵3种改性方式对全谷物玉米粉营养成分与加工特性的影响,为不同改性玉米粉在不同主食产品中的潜在应用提供了理论依据。结果表明,3种改性粉中,超微粉碎粉的蛋白质含量(5.90%)、慢消化特性改善最为显著,适合保留玉米原本营养、慢消化需求食品中添加;挤压膨化粉的持水力、持油力(5.16 g/g、1.22 g/g)、凝胶能力(3.24 g/g)、溶解度(7.5%)、弹性(2.62 mm)和胶黏性(1.03 N·mm)改善最为显著,适合冲调类、黏弹性高的食品中添加;发酵粉的淀粉含量(83.62%)、膨润力(6.43%)、灰分含量(0.44%)、弹性模量和黏性模量、粉体色泽改善最为显著,适合面制品中添加。该研究结果表明,3种不同方式改性的玉米粉在营养成分与加工特性方面存在显著差异,这为选择性地将全谷物玉米粉用于不同类型主食类食品提供理论依据与技术支撑。

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果胶酶提取西番莲果皮多糖的抗氧化和益生菌增殖活性

王秀丽, 薛登萍, 易良, 李丽芬, 李静, 李霞

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 194-200;208. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037229

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该文以西番莲果皮为原料,采用酶法辅助提取果皮多糖并对其抗氧化和益生菌增殖活性进行研究。通过正交试验优化西番莲果皮多糖提取参数;通过测定其还原能力,及对DPPH自由基和羟自由基的清除率来考察其抗氧化活性;将西番莲果皮多糖作唯一碳源,研究其对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(L.delbrueckii(subsp.)bulgaricus)、短乳杆菌(L.brevis)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)的体外增殖作用。结果表明,提取条件为:果胶酶添加量5 mg/mL,pH 4.5,提取时间2 h,提取温度40 ℃,此条件下,多糖得率为15.83%。西番莲果皮多糖有较好的还原能力,并对DPPH自由基和羟自由基有较好的清除率,呈现剂量依赖关系。西番莲果皮多糖对上述4种菌均有一定的增殖作用,最大生长速率排序为:植物乳杆菌(0.159 9)＞嗜热链球菌(0.139 5)＞短乳杆菌(0.125 1)＞德氏乳杆菌保加利亚亚种(0.123 9)。西番莲果皮多糖是一种天然的食品抗氧化剂和益生元物质,有很好的市场前景。

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超声联合酶解处理对发酵整果枸杞子品质影响

陈君然, 李岢祎, 李海川, 白亚辉, 胡云峰, 马云, 段亚宗

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 201-208. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035853

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为充分开发利用枸杞子资源,该研究以整果枸杞子为原料,采用乳酸菌对其进行发酵,同时为了缩短发酵时间、改善枸杞子的功能性和风味,采用超声联合酶解处理技术对枸杞子进行发酵预处理,并对其品质指标进行检测。结果表明,枸杞子经发酵后总酚、总黄酮含量及抗氧化能力得到了明显提升;超声联合酶解处理进一步增强了发酵强度、活菌数和抗氧化能力。主成分分析综合评价函数表明,超声联合酶解预处理后枸杞子品质最佳,结合正交偏最小二乘判别分析确定活菌数及还原糖含量为超声联合酶解处理对发酵整果枸杞子品质影响的差异指标。超声联合酶解处理后的发酵枸杞子挥发性风味物质种类和含量均有所提升,其中烯烃类化合物相对含量达到了32.64%,赋予其柠檬、薄荷似偏向清新风味,丰富了枸杞子的风味层次。

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不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏品质的影响

郑璞帆, 单晓芳, 李晓雪, 董成虎, 纪海鹏, 于晋泽, 刘斌, 张娜, 缴秋祥

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 209-216. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037447

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甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)皮薄易损,在收获时极易受到机械损伤,从而造成腐烂,严重影响其经济价值。为了探讨不同温度和风速梯度对采后甘薯愈伤的作用效果,在天津以烟薯25号为材料开展了采后甘薯愈伤贮藏试验研究。结果表明,与CK组(12 ℃)相比,33 ℃的愈伤处理可以更好地降低甘薯块根贮藏期间的失重率、呼吸强度、丙二醛含量、纤维素酶活力和过氧化物酶活力,促进木质素合成以及可溶性固形物和淀粉的积累。交互效应分析表明,温度相较于风速对甘薯块根愈伤的影响更大,对损伤的恢复和品质的形成都有着显著效果。其中,以23 ℃配合1 m/s风速和33 ℃配合2 m/s风速的愈伤处理效果最好,能够有效促进愈伤组织的形成,延缓甘薯块根的水分散失,维持营养品质,延长贮藏时间,为甘薯采后贮藏保鲜技术的完善推广提供参考。

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基于网络药理学及分子对接探讨猪胶原血管紧张素转换酶抑制肽的降压机制

周法婷, 李迪, 李开凤, 蒋忠桂, 魏蝶, 丛之慧, 陈井生, 顾欣, 肖国生

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 217-224. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037270

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该文通过网络药理学及分子对接研究了猪胶原蛋白源血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制肽改善高血压的作用机制。使用生物信息学工具,分析和预测生物活性肽的性质;利用数据库平台筛选出RL(Arg-Leu)的潜在靶点和改善高血压的相关靶点,将两者取交集获得活性肽RL改善高血压的潜在靶点;构建共同靶点间的蛋白互作网络,并对共同靶点进行基因本体论(gene ontology,GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析;通过分子对接,研究目标肽与高血压关键靶点的结合机制。结果表明,硅法筛选出的猪胶原蛋白活性肽RL可通过调节多种生物学过程在不同的细胞成分中发挥多种分子功能,通过PI3K-Akt信号通路、白细胞介素-17信号通路、T细胞受体信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路以及血小板活化通路等发挥降血压的作用,与关键靶点ACE(6p0z)的相互作用最稳定,通过氢键与靶点蛋白结合,主要与Asp-153、Gln-150、Glu-143等多种氨基酸残基结合,从而影响靶点在各个通路中的作用,是辅助治疗高血压的最佳核心靶点。

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鼠李糖乳酪杆菌AFY05对小鼠急性痛风性关节炎的预防作用研究

王梦薇, 宋静, 龙兴瑶, 赵欣

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 225-232. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037098

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该研究旨在探索鼠李糖乳酪杆菌AFY05在小鼠急性痛风性关节炎中的作用机制。采用尿酸钠盐建立了小鼠急性痛风性关节炎模型,并通过观察小鼠的足肿胀程度、痛阈值、血液生化指标、组织病理学变化和mRNA表达变化来评估AFY05在预防小鼠急性痛风性关节炎中的作用和机制。动物实验结果显示,AFY05能减轻小鼠足肿胀程度并提高痛阈值。AFY05可提高急性关节炎小鼠踝关节组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的酶活力和谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,同时降低髓过氧物酶(myeloperoxidase,MPO)的酶活力和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的水平。AFY05还减轻了急性关节炎小鼠血清中IL-6、IL-10、IL-1β和TNF-α的细胞因子水平。AFY05还能减轻急性关节炎小鼠血清中的IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α细胞因子水平。组织病理学观察显示AFY05减轻了小鼠足踝关节的组织损伤。qPCR实验结果发现AFY05能够下调急性关节炎小鼠踝关节组织中的细胞外调节激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK1/2)、环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、前列腺素E₂(prostaglandin E₂,PGE₂)、IL-6、干扰素-γ(interferon γ,IFN-γ)、TNF-α的mRNA表达和上调铜/锌超氧化物歧化酶(copper/zinc superoxide dismutase,Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn-SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)的mRNA表达。由此可见,鼠李糖乳酪杆菌AFY05能够预防急性痛风性关节炎,且效果优于硫酸氨基葡萄糖,是一株具备益生菌潜质的菌株。

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香辛料精油结合真空包装对草鱼肉的低温保鲜研究

陈泳琪, 柴向华, 吴克刚, 段雪娟, 李慧怡, 张潼, 邹冬锌

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 233-239. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037527

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为了研究香辛料精油结合真空包装对水产品预制菜的保鲜效果,该文通过研究5种单一香辛料精油对草鱼贮藏期间的优势腐败菌的抑菌效果和协同作用,采用棋盘稀释法得到最优配比的复配精油,并以体积分数为0.5%的复配香辛料精油溶液浸泡处理结合真空包装作用于草鱼肉片并观察其保鲜效果。结果表明,当V(牛至)∶V(百里香)∶V(肉桂)=1∶2∶4时制备的复配植物精油对嗜水气单胞菌和荧光假单胞菌起加和作用,对腐败希瓦氏菌具有协同抗菌性。复配精油可有效抑制草鱼在13 d贮藏期微生物的生长,尤其是产硫菌,减缓pH、电导率、挥发性盐基氮含量以及生物胺含量的变化,结合真空包装可将鱼肉的保质期由6 d延长至13 d以上。该实验为低温保鲜草鱼提供了数据参考。

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真空低温烹饪温度对肌原纤维蛋白凝胶特性和结构的影响

李甜甜, 谭青玲, 卢家维, 吴淼, 叶柯, 夏杨毅

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 240-246. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036826

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以鸭肉为原料提取肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP),在真空且较低温度(60~80 ℃)条件下制备凝胶,以高温(100 ℃)、非真空MP凝胶为对照,探究真空低温烹饪(sous-vide cooking, SVC)温度对肌原纤维蛋白凝胶特性和结构的影响。结果表明,SVC条件制备的MP凝胶的白度值、持水性、弹性和化学作用力显著高于对照组(P<0.05),蒸煮损失率和硬度显著低于对照组(P<0.05);随着SVC的温度升高,MP凝胶的持水性、硬度、咀嚼性、胶黏性先增加后降低(P<0.05),70 ℃条件的MP凝胶持水性(84%)、硬度(99.392 g)、弹性(0.948 8)达到最大值;SVC下凝胶的α-螺旋和β-转角含量降低(P<0.05)、β-折叠含量增加(P<0.05),且70 ℃ 条件的MP凝胶具有清晰且规则的网状结构,孔径最小。因此,SVC技术能显著提高MP凝胶特性,在低温肉制品加工中潜力巨大。

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五种澄清剂对草莓酒澄清效果、理化指标及挥发性风味物质的影响

周颖, 张军, 陈瑞, 郝凤娇, 于杰, 李昀哲

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 247-255. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037458

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以实验室自酿草莓酒为试材,研究皂土、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVPP)、壳聚糖、蛋清粉及明胶5种不同澄清剂对酒样澄清效果、理化指标、挥发性成分及感官品质的影响。结果表明,澄清处理后草莓酒的透光率均显著提高(P<0.05),提高了8.37%~25.53%;各酒样的酒精体积分数、总酸含量、pH值等基础理化指标变化较小,但总酚(10.26%~27.75%)、总黄酮(6.43%~18.88%)及花色苷含量(9.51%~43.04%)均显著降低。采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱(headspace solid-phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术检测其挥发性成分,共检测出69种挥发性香气化合物,包括42种酯类、16种醇类、5种酸类、8种萜烯类和6种醛酮及其他类物质,经下胶澄清处理后酒样中挥发性物质的种类和含量(11.51%~35.57%)均有所下降,其中0.2 g/L壳聚糖处理组对挥发性香气物质的影响较小;感官评价表明,0.2 g/L壳聚糖能更好地降低酒中的苦、涩味,与原酒颜色接近,香气更加平衡协调,感官品质高。综合评定0.2 g/L壳聚糖为草莓酒的最佳澄清方案,研究结果可为草莓酒的澄清生产提供数据支撑和技术参考。

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热泵-低温再生转轮除湿联合干燥对白萝卜片干燥特性的影响

韩伟南, 闫俊海, 吴飞骏, 刘寅, 李少庆, 李书明, 高龙

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 256-264. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036996

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为探索新型转轮除湿干燥技术在白萝卜片干制领域的应用,通过实验研究了不同温度(35、40、45 ℃)、不同风速(1、2、3 m/s)和不同切片厚度(3、5、7 mm)下白萝卜片的干燥特性。结果表明,白萝卜片在切片厚度为5 mm和干燥风速为1 m/s的工况下,干燥温度为35 ℃时其干燥时间为5.5 h,随着干燥温度升高干燥时间显著缩短,45 ℃对应的干燥时间为4.0 h。另外随着切片厚度的减小干燥时间明显缩短,7、5、3 mm切片厚度下的干燥时间分别为6.5、4.0、2.5 h。同时提高干燥风速也可以提高萝卜片的干燥速率,风速为3 m/s的干燥速率与1 m/s的干燥速率相比可提高14%。热泵-低温再生转轮除湿联合干燥与单热泵干燥相比干燥时间缩短1.0 h,复水能力提高了6%,具有更高的干燥速率及干燥品质。另外该文通过对干燥数学模型分析得出Page模型能较好描述白萝卜片干燥过程中水分变化规律。

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深共熔溶剂提取酒糟多酚类物质及其体外抗氧化、降血糖活性研究

晏俊玲, 李茂, 张伟建, 赵佳伟, 覃凤阳, 赵东, 郑佳

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 265-272. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037594

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为了充分利用酒糟中多酚类活性成分资源,首先从10种深共熔溶剂中筛选最适宜酒糟多酚类物质提取的体系组合,采用响应曲面法优化深共熔溶剂提取酒糟多酚的工艺,运用高效液相色谱分析酒糟多酚类物质,并评估酒糟多酚体外抗氧化和降血糖活性。结果表明,酒糟多酚最佳的深共熔溶剂体系为氯化胆碱-果糖,最佳提取工艺为深共熔溶剂含水率41%,提取时间31 min,液料比31∶1(mL∶g),提取温度40 ℃,在此条件下酒糟多酚含量为(6.28±0.18) mg GAE/g。并且在检测的酚类物质中,对香豆酸含量(466.7±0.20) μg/g最高,占7种酚类物质的30%左右。酒糟多酚清除羟自由基、DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的IC₅₀值分别为0.886、0.291、0.302 mg/mL,结合抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活力的IC₅₀值分别为0.938和2.329 mg/mL,表明酒糟多酚具有较强抗氧化和降血糖能力。深共熔溶剂提取酒糟多酚切实可行,并且酒糟多酚提取物具有较强的体外抗氧化和降血糖活性。

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以蚝壳粉为钙源制备复合必需氨基酸螯合钙的工艺研究

郑洁敏, 杜冰

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 273-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037537

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利用废弃蚝壳为原料,通过酸水解法制备可溶性钙,再采用水体系合成法制备复合必需氨基酸螯合钙,以螯合率为评价指标,利用单因素试验和正交试验优化工艺。结果表明,最佳的酸解条件为0.1 g生蚝壳粉加入2.5 mL浓度为1.25 mol/L的盐酸,酸解时间为22 min,温度为70 ℃,此时的可溶性钙得率为291.63 mg/g;氨基酸螯合钙的最佳工艺条件为复合氨基酸溶液与酸解液的体积比为5∶2,在温度75 ℃,pH 8的条件下反应45 min,此条件下最佳的螯合率为80.85%。该研究为生蚝壳的高值化利用及复合必需氨基酸的生产提供了新的研究思路。

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葡萄籽提取物和岩藻多糖组合物抗幽门螺杆菌作用及机制研究

孙静, 邹圆静, 孙璇, 郑嘉妮, 余丹阳, 黄桂霞, 姚美村, 陈朋

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 279-283. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037309

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该研究旨在探索葡萄籽提取物和岩藻多糖组合物体外抗幽门螺杆菌及其机制。该实验在体外培养幽门标准菌株ATCC 700392,采用微量肉汤稀释法测定组合物的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)及时间-抑菌曲线;采用实时荧光定量(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法测定组合物对脲酶相关ureB、ureI、鞭毛相关flaB、flgK、黏附相关alpA、babA、毒力相关VacA基因表达水平的影响;采用扫描电镜观察组合物对菌体形态的影响。结果显示,组合物对幽门标准菌株ATCC 700392具有一定的体外抗菌活性,其MIC为1.5 g/L。在抑制动力学中,组合物在0.375 g/L时,ATCC 700392菌株的生长开始受到抑制,抑制活性呈现剂量依赖,浓度越大则抑制效果越明显,当组合物质量浓度为1.5 g/L时可完全抑制幽门螺杆菌的生长。RT-qPCR检测结果显示,组合物可显著抑制脲酶相关ureI、鞭毛相关flaB、flgK、黏附相关alpA、babA、毒力相关VacA基因等的表达。此外,扫描电镜观察到经组合物处理的菌体表面出现破损、菌体凹陷萎缩等明显的形态破损特征。该研究结果表明葡萄籽和岩藻多糖组合物在体外对幽门螺杆菌标准菌株有明显的抑制活性,其作用机制可能是通过抑制脲酶、抑制鞭毛相关的运动能力、抗黏附、破坏细菌形态等起到抑制幽门螺杆菌定殖的作用。该研究为更好地开发和利用葡萄籽岩藻多糖组合物提供了良好的科学实验支撑。

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基于金-二硫化钼(Au-MoS₂)复合材料的电化学传感器检测黄曲霉毒素M₁

运欢, 谭程木, 马良, 郭婷, 苏敏

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 284-290. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038701

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黄曲霉毒素M₁ (aflatoxin M₁,AFM₁)是影响乳及乳制品安全的主要因素之一。AFM₁具有毒性和强致癌性,且在生产过程中难以消除,令消费者的身体健康受到严重威胁。因此,该研究基于金-二硫化钼 (Au-MoS₂) 复合材料构建电化学适配体传感器用于牛奶中AFM₁检测。分别采用滴涂法和电沉积法将MoS₂和纳米金颗粒修饰在玻碳电极表面,从而得到 Au-MoS₂复合材料修饰的电极。Au-MoS₂复合材料修饰电极增加了电极导电性,同时二茂铁(ferrocence, Fc) 标记的适配体通过 Au—S固定在Au-MoS₂复合材料表面,提高了识别元件适配体的负载量。当存在目标物AFM₁时,适配体形成一定构象识别AFM₁,导致Fc信号变化,从而实现对 AFM₁的定量检测。研究结果表明,MoS₂的质量浓度为3.0 mg/mL,沉积电位为-0.2 V,沉积时间为480 s,氯化金浓度为 14 mmol/L 时,Au-MoS₂复合材料修饰后的电极性能最佳。同时,以 0.3 μmol/L 的适配体,Mg²⁺的浓度为0.01 mol/L的条件下与AFM₁孵育1.5 h,Fc的响应电流信号最佳。在上述条件下构建电化学适配体传感器的线性范围为 0.015~0.8 μg/L,检出限为 0.014 μg/L。特异性研究结果表明,与干扰毒素 (AFM₂、AFB₁、AFG₁、AFG₂) 相比,该传感器对 AFM₁的响应较高,说明该传感器具有良好的特异性,有良好的应用前景。

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纳米抗体多聚化测略提升间接竞争性酶联免疫吸附实验检测黄曲霉毒素M₁的灵敏度

刘颖达, 刘海媛, 苏娜, 李庆辉, 刘佳, TUYATSETSEG Jambel, 伊丽, 吉日木图

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 291-299. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038416

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酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)具有高通量、操作简单、检测结果明显等优点,是一种较为理想的检测食品中真菌污染物的免疫分析技术。然而,传统的ELISA方法具有较大的局限性,比如使用时抗体易受温度影响,容易变性,贮存期短,易受到检测环境中其他物质干扰而造成假阳性或假阴性等。该实验使用实验室前期获得的抗黄曲霉毒素M₁(aflatoxin M₁,AFM₁)纳米抗体(nanobody-M4, Nb-M4)与C4结合蛋白(recombinant C4 binding protein alpha,C4BPa)C端片段融合形成自组装七聚体融合蛋白(Nb-M4-C4 bpα),并基于该七聚体开发应用于乳制品中AFM₁的间接竞争酶联免疫吸附法(indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay,icELISA)。在最佳实验参数下,AFM₁的IC₅₀为0.038 ng/mL,检测限为0.009 ng/mL,较单体Nb-M4的提高了8.63倍和5.56倍。与AFM₁类似物和其他常见真菌毒素的交叉反应可忽略不计,且在加标乳样中获得了良好的回收率和可重复性。此外,将所开发的方法应用于实际样品中AFM₁的分析,结果与HPLC的结果具有很好的相关性(R²=0.995)。该研究表明,自组装的七聚化纳米抗体是改善亲和力和信号放大的有效策略,今后可用于灵敏、选择性和快速检测食品中的霉菌毒素和其他小分子污染物。

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采用实时荧光定量PCR法检测大曲中的3种高温放线菌

陈政, 柴丽娟, 张晓娟, 许泓瑜, 史劲松, 王松涛, 张宿义, 沈才洪, 许正宏, 陆震鸣

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 300-308. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038920

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建立实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR, RT-qPCR)方法对大曲中3种高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris、T.intermedius和T.daqus)进行特异性定量检测。根据T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus全基因组中特异性单拷贝核心基因recA、mdH、gyrA为参考序列分别设计了一对可扩增278、233、291 bp片段的引物;经特异性、有效性、准确性实验显示,在常见的13种白酒酿造微生物中,引物TV、TI、TD分别可特异性检测T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus,检测范围为2.82~8.82 lg copies/μL,加标回收率95%~105%。进一步对大曲发酵过程样品检测,结果显示,T.vulgaris含量在呈现波动趋势,在第5天达到最高,为(6.06±0.02) lg copies/g;T.intermedius含量呈现先上升后下降的趋势,在第7天达到最高,为(6.33±0.13) lg copies/g;T.daqus 含量在0~12 d呈现波动趋势,在12~14 d下降,随后一直上升,发酵结束时含量最高,为(7.62±0.02) lg copies/g。该研究建立的RT-qPCR方法可对大曲发酵过程中3种高温放线菌进行特异性鉴定和快速定量,为进一步监测高温放线菌在白酒酿造过程中的功能提供了方法。

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基于气味活性值的旋转锥柱处理前后黄瓜特征香味成分分析

孙正光, 杨晓东, 吴薇, 杨鹏飞, 杨靖, 白冰, 黄凯, 刘龑章, 刘帅, 崔凤喜

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 309-316. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037582

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为分析对比旋转锥柱提取前后黄瓜特征香味成分的富集效果,采用气相色谱-质谱联用技术结合气味活性值(odor activity value, OAV)确定显著影响黄瓜特征风味的挥发性物质,明确旋转锥柱提取前后黄瓜特征香味成分的差异性。结果表明,黄瓜旋转锥柱提取前后指纹色谱图明显不同,其化合物的种类和含量存在较大差异;依据香味数据库共筛选出52种挥发性香气成分,提取前为30种,总含量为1 225.60 mg/kg,提取后为52种,总含量为2 522.01 mg/kg,特征致香物质被有效提取富集;OAV分析结果表明,旋转锥柱提取前有18种重要香气成分(OAV＞1),提取后有28种重要香气成分(OAV＞1),C6~C9的醛类和醇类成分对黄瓜特征风味的形成影响极显著,具有特征蔬菜青香和黄瓜似香气的(E)-6-壬烯醛、(Z)-2-壬烯醛、(E)-2,(Z)-6-壬二烯醛和(E)-2,(Z)-6-壬烯-1-醇等成分经旋转锥柱提取后其OAV尤为突出。该研究可为黄瓜特征风味香原料的制备及黄瓜果味附加产品的开发提供参考。

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μ-QuEChERS-气相色谱-三重四极杆串联质谱仪快速测定桃胶中106种农药残留

彭汝林, 殷卓均, 刘媛媛, 龙美辰, 唐俗, 曾婷, 张文龙, 朱雨田

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 317-325. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039453

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建立了一种μ-QuEChERS结合气相色谱-三重四极杆串联质谱仪(gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)在10 min内测定桃胶中106种农药残留的方法。样品经μ-QuEChERS方法提取、净化,经超高惰性气相色谱柱(highly inert gas chromatographic column,HIGC)分离,以三重四极杆-串联质谱仪检测分析,基质标准曲线外标法定量。106种农药在0.002 00~0.400 mg/kg范围,其线性相关系数R均大于0.995,对于0.500 g样品的106种农药的检出限为(5.84×10^-6)~(2.81×10^-3) mg/kg,定量限为(1.95×10^-5)~(9.36×10^-3) mg/kg,且低、中、高3个浓度添加水平的回收率为72％~109％,相对标准偏差(relative standard deviations,RSDs)为0.73％~10％。该方法具有快捷、污染小、可靠性强的特点,适用于桃胶中多种农药残留的快速定性和定量检测。

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枇杷中氟吡菌酰胺、肟菌酯及代谢产物残留分析与膳食风险评估

王思威, 王潇楠, 常虹, 刘艳萍

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 326-331. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037596

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为明确氟吡菌酰胺和肟菌酯在枇杷上的残留与膳食风险,采用超高效液相色谱-串联质谱仪(ultra-performance liquid chromatography- tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)检测了枇杷中氟吡菌酰胺及其代谢物2-(三氟甲基)苯甲酰胺和肟菌酯及其代谢物肟菌酸在果实生长过程中的消解动态和残留量,并进行了膳食风险评估。样品采用乙腈提取,氨基固相萃取柱净化,UPLC-MS/MS检测。结果表明,在0.01～1.00 mg/kg添加水平下,回收率为82%~93%,相对标准偏差为1.4%～2.8%,定量限均为0.01 mg/kg,方法灵敏度及准确度良好,能够满足枇杷中农药残留检测要求。按照良好农业规范要求,在枇杷上施用43%氟吡菌酰胺·肟菌酯悬浮剂,当剂量为333 mg/kg、施药2次,施药间隔10~15 d,距末次施药后28、35 d时,枇杷中氟吡菌酰胺残留量为<0.01～0.03 mg/kg、消解率>90%;肟菌酯的残留量为<0.02～0.04 mg/kg、消解率>85%,肟菌酯的残留量低于我国规定的最大残留限量0.7 mg/kg。膳食风险评估表明,按照推荐剂量使用,枇杷中氟吡菌酰胺残留水平对一般人群健康不会产生不可接受的风险。研究结果可为氟吡菌酰胺和肟菌酯在枇杷树上的科学合理使用提供数据和技术支撑。

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基于CiteSpace可视化分析葡萄酒产地溯源研究现状

马海燕, 李彩虹, 葛谦, 开建荣, 张静, 闫玥, 苏龙

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 332-339. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037867

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基于Wed of Science(WOS)和中国知网(CNKI)中1990—2023年数据库,采用文献计量学方法对有关酿酒葡萄及葡萄酒产地溯源的相关文献进行可视化分析。结果显示,研究葡萄酒产地溯源领域的国家主要有意大利225篇、西班牙209篇、法国148篇,国际上French National Research Institute for Agriculture, Food, and the Environment(INRAE)是目前葡萄酒溯源领域内的核心单位。国内机构的发文量均较少,且机构间合作较少。研究热点主要聚焦于“葡萄酒”、“模式识别”、“同位素”、“溯源”等关键词,目前葡萄酒通过矿物元素、品种、电子舌、指纹图谱、同位素、理化指标等更为丰富的指标进行产地鉴别。

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蜂王浆新鲜度评价指标及其检测方法研究进展

魏琳, 李婧妍, 于心雨, 王舒悦, 李珊珊, 胡福良

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 340-350. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037684

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蜂王浆是工蜂上颚腺和咽下腺共同分泌的乳白色、淡黄色或浅橙色浆状物质,对蜜蜂级型分化起决定性作用,其生物学活性对于维持人体健康也具有重要作用。然而在贮存不当时,蜂王浆极易腐败,导致其生物学功能丧失,品质下降。所以,蜂王浆新鲜度是评价其质量的重要指标,完善现行蜂王浆质量评价体系的新鲜度指标,有利于蜂王浆产业的可持续发展。该文以蜂王浆的组成成分为基础,对蜂王浆新鲜度的评价指标及其检测方法进行综述,以期为蜂王浆新鲜度的研究提供参考价值。

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氨基糖苷类药物光电化学传感器的构建及应用研究进展

李兆周, 郭津瑞, 王耀, 陈秀金, 牛华伟, 古绍彬, 康怀彬, 刘建学, 罗磊, 刘丽莉, 郭金英, 徐宝成, 孙晓菲, 段续, 陈俊亮, 任国艳, 唐浩国

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 351-360. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037498

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氨基糖苷类药物(aminoglycosides,AGs)残留严重危害人体健康,传统检测方法操作复杂、成本高昂,光学和电化学传感器灵敏度高、特异性强、操作简单且成本低,应用前景广阔。该文介绍了食品中AGs光学与电化学传感器的构建方法与研究进展,涉及荧光法、化学发光法、比色法、表面增强拉曼光谱、电致发光及电化学方法。最后总结了不同类别传感器的优势与挑战,为新型光电化学传感器的构建与应用提供了新的思路,为该类药物的安全监控提供了技术支持。

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微生物代谢工程生产L-酪氨酸研究进展

杨刚, 黄明珠, 刘斌, 陈雪岚

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 361-366. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038150

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L-酪氨酸是一种具有重要营养功能的芳香族氨基酸,在食品、饲料、医药以及化工等行业具有广泛的应用。通常生产L-酪氨酸的方法有化学合成法、水解法和代谢工程改造微生物合成法。相较于前2种方法的众多缺陷,代谢工程改造微生物合成L-酪氨酸越来越广泛被利用。该文综述了利用代谢工程改造微生物提高L-酪氨酸产量的方法,以期为相关科研者提供一定的思路。

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植物源活性物质抗菌构效关系、抗菌机理及在食品中的应用研究进展

杨明晨, 胡锋, 符姜燕, 傅亮, 陈永生

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 367-374. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037500

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植物中抗菌成分种类众多,其分子结构的多样性造成了其丰富的抗菌机理。植物中抗菌成分包含多糖、多酚、生物碱、萜类等,具有较低的耐药性、较强的抗菌性和广泛的抗菌谱,其主要抗菌机理包括破坏细胞结构、调控基因表达、抑制细菌代谢活动、改变细胞膜电位等。该文对国内外植物源抗菌物质进行梳理,综述了植物源抗菌物质的种类、构效关系、抗菌机理、在食品中的应用等的研究进展,旨在为天然抗菌物质在食品、医疗、化工中的应用提供理论依据及研究思路。

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光催化降解展青霉素的研究进展

连胜青, 韩杨莹, 孙长坡, 周文化, 刘虎军, 王峻

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 375-383. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037963

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展青霉素是由曲霉属和青霉属的某些真菌在特定条件下产生的有毒次级代谢产物,对人和动物具有急性毒性、生殖毒性、免疫毒性等。展青霉素易溶于水、在酸性介质中稳定存在。水果在生长、采收、贮藏和加工阶段均易受到展青霉素的侵染,因此为降低展青霉素带来的危害,保障人体健康,减少行业经济损失,研究安全高效的展青霉素降解方法十分必要。光催化降解技术因其具有高降解率、环境友好等优点,逐渐成为降解水果及其制品中展青霉素的研究热点。该文系统介绍了展青霉素的理化性质、生物合成、污染现状、危害及防控手段,重点阐述了光催化法及其降解展青霉素的机理和研究进展,提出了光催化降解展青霉素技术实现工业化应用的未来展望。

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竹笋膳食纤维应用研究进展

张杰, 郭仁聪, 吴良如, 吴志庄, 杨慧敏, 杨金来

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 384-390. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037869

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竹笋中富含膳食纤维,是重要的膳食补充剂之一。竹笋膳食纤维(bamboo shoots dietary fiber,BSDF)不仅在降血脂、降血糖、抗氧化、抗炎、调节肠道菌群等方面具有较好的功能活性,还在烘焙食品、肉制品和饮料等方面有很好的应用前景。因此,BSDF的研究利用是竹笋产业的重点研究领域。目前BSDF主要有生物、化学和物理等提取方法,研究表明,通过这些技术能明显提高BSDF的功能特性和生物活性。该文综述了BSDF应用研究的新进展,可为BSDF产品的开发与利用提供一定的理论参考。

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酒糟中功能性成分综合利用研究进展

徐浩, 江友峰, 谭洪伟, 杨明开, 郑博文, 程利芳羽, 宋南伶, 吕锡斌

食品与发酵工业. 2024, 50(18): 391-400. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037788

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酒糟作为酒类产品酿造后的副产物,含有许多功能性成分,不同类型的成分有不同的功效,近年来对酒糟中功能性成分的研究得到广泛关注。该文综述了近年来在酒糟中检测到的功能性成分,包括各种风味物质、蛋白质类、氨基酸类、活性多肽类、功能性低聚糖、抗氧化酚类及黄酮类物质,为酒糟中功能性成分的进一步研究提供参考,同时也为其高附加值提升和进一步综合利用提供参考。

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2024年, 第50卷, 第18期　刊出日期：2024-09-25

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