2024年, 第50卷, 第3期 刊出日期:2024-02-15
  

  • 全选
    |
    研究报告
  • 周颂, 李由然, 张梁, 丁重阳, 顾正华, 石贵阳, 徐沙
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 1-8. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035120
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    β-胡萝卜素广泛用于食品、饲料、医药和化妆品等领域,利用微生物细胞合成高附加值的天然β-胡萝卜素,具有重要的研究意义。如何调控代谢途径中相关基因的表达强度,是在酿酒酵母体内合成β-胡萝卜素的关键因素。该文利用来源于三孢布拉氏霉Blakeslea trispora的β-胡萝卜素合成酶转化出发菌株酿酒酵母LFD18,酿酒酵母能够从头合成β-胡萝卜素,并在细胞中积累。在研究过程中,平板上发现一株菌落颜色明显较周围菌落更深地突变株命名为ZS19 reddish,经实验验证突变株的β-胡萝卜素产量显著提高。针对上述两种不同颜色菌落,进行转录组分析,主要是发现一些与产物合成有关的基因,通过GO与PATHWAY分析发现与碳代谢和脂质体合成有关的6个上调基因,hxk1dpp1lpp1fdh1hmg2gre2表达水平上调。通过定量PCR和单个基因过表达验证,最终通过同时过量表达hxk1dpp1lpp1fdh1基因构建命名为ZS20菌株,β-胡萝卜素摇瓶发酵产量提高到194.3 mg/L,是ZS19 reddish菌株的1.3倍,是出发菌株ZS19的2.1倍,最终ZS20菌株经发酵罐发酵后β-胡萝卜素产量为314.3 mg/L,因此,通过进一步PATHWAY分析构建重组菌或许可以提高β-胡萝卜素的产量。
  • 邹潇毅, 王世杰, 杨艳坤, 白仲虎
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 9-15. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035425
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    利用毕赤酵母进行甲醇生物转化具有广泛的应用前景。为了深入了解该酵母甲醇代谢机理,该文以甲醇利用途径的4个过氧化物酶体同工酶为研究对象展开研究,分别为D-核酮糖-5-磷酸-3-表异构酶2(D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase,Rpe1-2),核糖-5-磷酸异构酶2(ribose-5-phosphate isomerase,Rki1-2),转醛醇酶2(transaldolase,Tal1-2),果糖-1,6-二磷酸醛缩酶2(fructose-1,6-bisphosphate aldolase,Fba1-2)。在验证其参与甲醇代谢的基础上,分别对4个酶基因进行单敲除、四敲除,并在四敲除菌中分别进行细胞质同工酶及过氧化物酶体同工酶的回补实验。结果表明4敲除菌在甲醇培养基中受到严重的生长抑制。而单敲除菌中,Fba1-2的缺失对菌株在甲醇培养基中的生长表型影响最大;同时,回补Fba1-2也能最大程度地恢复4敲除菌株的生物量。综上,Fba1-2是甲醇同化途径中的关键酶,且同化途径的过氧化物酶体区室化对甲醇代谢途径至关重要。此外,景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(sedoheptulose-1,7-bisphosphatase,Shb17)基因单敲除菌和TAL1-2基因单敲除菌的表型对比结果表明,更改的卡尔文循环是甲醇代谢中木酮糖-5-磷酸(xylulose 5-phosphate,XU5P)再生的主要途径。该研究可为后续优化毕赤酵母甲醇利用途径提供理论依据。
  • 吴子蓥, 李荣旭, 白少钰, 胡浩轩, 黄佳俊, 卢宇靖
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 16-20. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035180
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    通过快速高密度发酵培养,以重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的菌体生物量及酶活力作为评价标准,利用低成本的发酵培养基,在短时间内获得菌体的最大生物量和最佳酶活力。采用2 L发酵体系,对该工程菌的接种量和诱导条件进行优化。结果表明,该菌株的快速高密度发酵最佳接种量为10%,当生物量OD600值达到12时,发酵体系降温至20 ℃,加入0.4 mmol/L 异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,为最佳诱导条件,并以此条件进行20 L快速高密度发酵,诱导12 h酶活力最高,为4.56 U/g。该研究为进一步放大发酵体系以实现亚胺还原酶工业化快速高产量制备的生产奠定基础。
  • 胡成杰, 毛银, 李国辉, 邓禹
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 21-29. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034939
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    碳中和背景下全生物基乙醇酸得到了广泛的关注,但其高昂发酵成本、匮乏的下游分离纯化工艺研究,限制了后续的工业生产应用。该研究以重组大肠杆菌为对象,采用统计学方法在摇瓶水平上对发酵培养基成分进行优化,并基于5 L发酵罐进行初步放大验证和下游分离纯化研究。最终利用低廉的玉米芯水解液等成分,摇瓶水平乙醇酸产量达到4.77 g/L,较初始培养基提高2.58倍;5 L罐乙醇酸产量达42 g/L,提高至优化前的1.4倍;通过初步的生物分离纯化,成功获得生物基乙醇酸,晶体纯度达到99.3%,符合市售标准要求。该研究通过发酵培养基优化、5 L发酵罐放大验证以及下游生物分离纯化,初步构建了生物基乙醇酸的低成本生产体系,为生物基乙醇酸的工业化生产应用奠定基础。
  • 潘子怡, 毛丙永, 唐鑫, 张秋香, 赵建新, 崔树茂
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 30-37. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035335
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为解决青春双歧杆菌在生产中发酵密度低的问题,该文测定了94株青春双歧杆菌的耐渗能力,同时评价了耐高渗菌株耐渗能力的遗传稳定性,最后通过解析培养基底物和发酵工艺探究了耐高渗菌株的最适发酵条件,从而提高其生产中的发酵活菌数。筛选得到两株最高可耐受1 400 mOsm/kg的菌株CCFM1302和CCFM1066,其最优氮源为复合氮源(胰酪蛋白胨和酵母浸粉FM528以质量比1∶1复合),最优碳氮比分别为(2.71±0.23)∶1和(2.53±0.11)∶1。以达到完全抑制渗透压为发酵终点推算底物最适浓度,进一步优化微量元素的添加量,得到最优培养基:复合氮源21.0 g/L、葡萄糖57.0 g/L(CCFM1302),复合氮源22.4 g/L、葡萄糖56.5 g/L (CCFM1066);此外添加MgSO4·7H2O 0.25 g/L,半胱氨酸1 g/L、吐温80 1 mL/L。恒pH 5.5培养至稳定期发酵液活菌数可达(1.82±0.08)×1010 CFU/mL和(1.70±0.03)×1010 CFU/mL。该文筛选到可产业化的两株青春双歧杆菌,并优化其高密度发酵工艺,对生产和应用都具有重要意义。
  • 支睿, 李国辉, 毛银, 邓禹
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 38-44. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035424
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    逆己二酸降解途径因可用于己二酸合成受到了广泛的关注,但因其代谢途径较长、途径基因表达不平衡,难以对其异源的表达进行调控。因此,该研究将逆己二酸降解途径模块化,更换各模块的启动子以实现该途径在底盘细胞中表达水平的调控,从而提高己二酸产量。利用己二酸生物传感器开展高通量筛选验证,获得最优组合模块菌株己二酸产量达到120.66 mg/L,提高至对照的8.35倍。通过理性分析确定了合成途径关键酶,最终实现了异源基因的有效表达调控。在此基础上,开展发酵条件优化,己二酸产量达到240.49 mg/L,较对照提高了16.65倍。该研究通过模块化改造,协调平衡异源途径基因表达,为己二酸生物合成研究提供了新思路。
  • 霍达, 陈献忠, 杨海泉, 曹钰
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 45-51. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035384
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    鼠尾草酸(carnosic acid, CA)是一种酚类二萜化合物,广泛存在于鼠尾草等唇科类植物中。CA具有抗肿瘤等多种生理以及药理活性,在日化、食品、医疗领域应用价值巨大。热带假丝酵母具有鲁棒性强、耐高温、产油脂等特性,因而在萜类化合物高效生产方面极具潜力。该研究根据热带假丝酵母密码子偏好性对来源于鼠尾草的铁锈醇合酶基因CYP76AH24和鼠尾草酸合酶基因CYP76AK6、来源于拟南芥的细胞色素还原酶基因ATR1进行全序列密码子优化以及基因合成。以生产鼠尾草酸前体次丹参酮二烯热带假丝酵母1C2PM04作为出发菌株,将上述基因整合到其基因组中成功合成鼠尾草酸。利用模块化工程与酵母不同亚细胞区室的空间组合,将上述3条基因以模块化的方式导入胞质和过氧化物酶体中进行表达,鼠尾草酸产量分别为10.25 mg/L和4.64 mg/L。通过下调角鲨烯合酶基因ERG9,降低法尼基焦磷酸池的消耗进而改变代谢通量进一步提高鼠尾草酸产量,效价达到26.3 mg/L。将细胞色素P450酶和细胞色素还原酶进行融合表达,测试以刚性linker(E3AK, E3AK×2, E3AK×3)和柔性linker(G4S, G4S×2, G4S×3)为连接肽,融合表达CYP76AH24ATR1,鼠尾草酸产量提高1.54倍。该文通过增加CPR拷贝数,增加电子供体,进一步提高鼠尾草酸表达水平,产量达到78.24 mg/L。
  • 王家强, 郑锋振
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 52-58. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037396
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    甘露聚糖酶是一类将甘露聚糖降解为短链甘露寡糖及甘露糖的水解酶。为了开发耐酸耐高温的工程酶,从棘孢木霉(Trichodema asperellum)ND-1中克隆甘露聚糖酶基因TaMan5A并在毕赤酵母(Komagataella phaffii)X-33中成功表达。结果显示,该酶的蛋白质分子质量约为67 kDa。最适pH值和温度分别为4.0和65 ℃,在pH 2.0~6.0具有较强的稳定性,孵育1 h后仍具有80%的活性,且在20~65 ℃时,残留酶活力均能达到90%以上。1 mmol/L Co2+、脲和5 mmol/L SDS、Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+对TaMan5A的活力都有不同程度的激活作用。由于玉米秸秆富含纤维素与半纤维素,因此进一步确定了TaMan5A水解秸秆的最佳组合条件(玉米秸秆用量0.5 g,TaMan5A用量0.5 g,pH 4.0,水解2 d),并得到玉米秸秆用量和TaMan5A用量对玉米秸秆降解效率影响最大。该研究首次从棘孢木霉ND-1中克隆出TaMan5A基因,实验结果表明,TaMan5A是一种嗜酸、耐高温、热稳定性强的酶,具有较大的应用前景,值得进一步研究。
  • 刘凤松, 李亚杰, 李亚贤, 龙梦飞, 陆智
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 59-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037219
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate, EC)是一种主要存在于发酵食品和酒精饮料中对人体有潜在致癌性的有害物质,EC水解酶能够有效地消减EC,但其存在异源表达量较低、乙醇耐受性较差等问题。该研究结合计算机辅助改造与基于机器学习的融合标签设计等手段对赖氨酸芽孢杆菌来源的EC水解酶进行改造及优化。首先利用PROSS计算程序改造EC水解酶提高其乙醇耐受性,其次基于支持向量机回归的机器学习模型设计促溶标签提高其可溶性表达。基于PROSS筛选获得了组合突变体S21E/H197Y/Q328C/P348I(EC4),其酶活力相较于野生型提高了1.55倍,20%(体积分数)乙醇条件下的相对酶活力较野生型提高了约2.56倍。进一步筛选了合适的短促溶标签获得可溶性表达提高最多的是SVM1-EC4,其酶活力约为野生型的1.82倍,15%(体积分数)乙醇下的相对酶活力是野生型的3.99倍,且在模拟酒样中水解EC效果是野生型的2.07倍。总之,计算与融合标签相结合对EC水解酶进行改造能够有效地提高其可溶性表达及乙醇耐受性,为其工业应用提供了一定的理论依据和技术基础。
  • 刘婧, 任玮, 程改平, 李可, 徐淼, 闫九明, 李明亮, 秦修远
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 67-72. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034360
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    通过细胞实验探讨大豆肽与豌豆肽的复合物对II型糖尿病胰岛素抵抗作用,并初步探明其作用机制。采用1×10-6 mol/L的人胰岛素处理HepG2细胞24 h建立胰岛素抵抗模型;CCK-8法确定大豆肽及豌豆肽对HepG2细胞的安全剂量;检测不同复配比例的大豆肽和豌豆肽实验组的葡萄糖消耗、葡萄糖吸收及细胞中的糖原含量反应糖代谢情况,通过Western Blot法检测各蛋白的表达。结果表明,与对照组相比,HepG2细胞置于含1×10-6 mol/L人胰岛素培养液孵育24 h,葡萄糖消耗量、葡萄糖吸收量、糖原含量都降低,表明建模成功。大豆肽及豌豆肽干预均能改善HepG2细胞的胰岛素抵抗状况,提高细胞对葡萄糖的吸收和消耗能力、糖原合成能力,并能够提高葡萄糖转运蛋白GLUT2、GLUT4的表达量及胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)和蛋白激酶B(Akt)蛋白的磷酸化水平,其中质量浓度为200 μg/mL、比例为2∶1的大豆肽和豌豆肽效果最好。大豆肽与豌豆肽以2∶1的质量比进行复配可以有效改善HepG2细胞的胰岛素抵抗状况,可能与肽提高细胞中GLUT2和GLUT4的表达量,以及提高IRS-1和Akt蛋白的磷酸化水平有关。
  • 陈雪花, 陈建平, 罗宝浈, 李佳睿, 李瑞, 刘晓菲, 宋兵兵, 钟赛意
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 73-79. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033892
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    对硫酸软骨素纳米硒(selenium-chondroitin sulfate nanoparticles, SeCS)的结构进行鉴定,并考察其对Hela细胞迁移和侵袭的影响。以硫酸软骨素为模板,采用亚硒酸钠-维生素C氧化还原法制备SeCS,并运用透射电镜、扫描电镜、X射线光电子能谱仪和傅立叶红外光谱仪对SeCS进行结构表征;通过划痕实验和细胞迁移侵袭实验(Transwell)检测SeCS对Hela细胞迁移及侵袭的影响;通过Western blot免疫印迹法检测SeCS对细胞内基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase 2, MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9, MMP-9)表达水平的影响。实验结果表明,制备所得的SeCS是零价态的分散良好的球形纳米粒,表面光滑。Hela细胞经20 μg/mL SeCS处理后,细胞的迁移率和侵袭率分别从对照组的100%下降到(59.19±7.74)%和(82.43±4.21)%,表明SeCS能够抑制细胞的迁移和侵袭。进一步的研究发现,SeCS下调了MMP-2和MMP-9蛋白的表达量,表明SeCS通过降低MMP-2和MMP-9的蛋白表达来抑制细胞的迁移和侵袭。
  • 张卓然, 廖群, 冯志远, 刘丹, 李明亮, 李诒光, 任杰, 许锦珍, 刘文颖, 谷瑞增, 刘文君
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 80-85. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033536
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    乌鸡是我国特有的鸡种,具有很好的补血功能,利用乌鸡开发新的补血产品具有很大优势。该研究通过对贫血小鼠灌喂添加营养素(EDTAFeNa和维生素)的乌鸡肽配方样品,测试对其造血能力的恢复功效并通过探究信号通路研究造血作用机制。实验通过使用环磷酰胺和乙酰苯肼制造小鼠贫血模型,并检测外周血象、骨髓病理学观察、间接胆红素含量、ATP酶活力、造血因子水平以及JAK2/STAT3信号通路。结果表明乌鸡肽营养素配方可以显著恢复外周血细胞和骨髓造血干细胞数量;减少间接胆红素含量,提高ATP酶活力从而保护红细胞免受破裂损伤;通过分泌促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)、重组巨噬细胞粒细胞集落刺激因子(human granulocyte-macrophage colony stimulating factor, GM-CSF)和白细胞介素-3(interleukin-3, IL-3)造血因子促进造血细胞恢复,并通过JAK2/STAT3信号通路调控造血细胞增殖分化。该研究为乌鸡肽的开发和利用提供了指导。
  • 候智兴, 李恒, 蒋敏, 钱建瑛, 闫建国, 卢俭, 许正宏, 史劲松
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 86-92. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035619
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    利用乳酸菌发酵乳蛋白水解物(milk protein hydrolysates,MPH)有助于提高乳酸菌水解蛋白的能力,促进功能成分的产生与挖掘。基于不同乳酸菌发酵MPH上清液的体外自由基清除能力和铁离子还原力综合评价,筛选获得一株抗氧化活性较强的鼠李糖乳酪杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)ST(LST)。LST发酵MPH所得上清液产物(FPS)中,游离氨基酸总量比MPH提高了66.98%,分子质量低于180 Da组分增加8.66%。在H2O2诱导的RAW 264.7细胞氧化损伤模型中,FPS能显著提高细胞存活率,上调核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)、超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)和谷胱甘肽过氧化酶1(glutathione peroxidase 1,GPX1)等抗氧化基因的转录水平。由此表明,鼠李糖乳酪杆菌LST发酵MPH可以有效缓解细胞氧化损伤,具有进一步应用于抗氧化食品开发的潜力。
  • 楚阳阳, 张怡琳, 游春苹
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 93-99. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035463
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    利用秀丽隐杆线虫这一与人类基因组高度同源的模式生物探究不同浓度的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)对机体的作用及其可能的机制。将实验分组设定为对照组和实验组(5-HMF质量浓度分别为0.010、0.100、1.000 mg/mL)。通过显微镜观察线虫寿命、产卵情况、基础运动指标以及通过实时荧光定量PCR分析寿命信号通路:胰岛素/胰岛素样生长因子相关基因表达情况,并拟合出与寿命相关的量效关系。结果显示,高(1.000 mg/mL)、中(0.100 mg/mL)质量浓度组5-HMF可显著减少线虫产卵数量、咽泵频率、头部摆动和身体弯曲次数,并通过上调基因Daf-2的表达,下调基因Daf-16Sod-3以及Sir-2.1的表达,显著缩短线虫寿命周期,而低(0.010 mg/mL)质量浓度组的5-HMF则完全相反。由量效关系曲线可知0.035 mg/mL是5-HMF影响线虫平均最长寿命的临界质量浓度值,0.056 mg/mL是5-HMF影响线虫最长寿命的临界质量浓度值。5-HMF作用于基因Daf-2Daf-16Sod-3以及Sir-2.1的临界质量浓度分别为0.067、0.067、0.075、0.052 mg/mL。结果表明,5-HMF对秀丽隐杆线虫的正、负向影响与浓度和作用时间密切相关,并存在一定量效关系。该文为进一步研究5-HMF对机体的影响提供了初步参考,并为5-HMF的毒理分析和安全应用提供理论依据。
  • 杨丽, 刘恬欣, 方正峰, 敖晓琳, 韩国全, 陈洪
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 100-109. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034059
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该研究比较2种奶粉对地塞米松诱导小鼠骨骼发育不良的调节作用。选取雌性ICR小鼠,随机分为对照组、地塞米松组、地塞米松+奶粉1组、地塞米松+奶粉2组,分别给予相应饲料饲喂8周,采用肌肉注射1 mg/kg地塞米松建立骨骼发育不良模型,每周3次,实验结束时检测基础指标、血清生化指标和肠道菌群的变化。结果表明,与地塞米松组相比,2种奶粉添加后都能改善小鼠的骨微结构。血清生化分析表明,奶粉补充后血清骨转换标志物水平上升,血清促炎细胞因子水平下降,抗炎细胞因子水平增加,血清中钙含量增加。肠道菌群分析表明,奶粉补充后能显著改变肠道菌群的组成。在门水平上,奶粉1的添加增加了Verrucomicrobiota的相对丰度,奶粉2的添加增加了Firmicutes的相对丰度,降低了Bacteroidota的相对丰度。在属水平上,奶粉1的添加能上调AkkermansiaAlloprevotella的相对丰度,而奶粉2的添加能上调LactobacillusLachnoclostridium的相对丰度。综上所述,2种奶粉都能促进骨骼发育,而调节机制存在差异,这可能与不同奶粉配方的独特组成有关。
  • 钟江, 黄永光, 周蝶, 陆丽娟, 朱家合, 左乾程, 程玉鑫, 胡鹏刚
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 110-118. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037469
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该研究使用酱香型和清香型白酒糟作为原料,提取游离酚和结合酚,并测定其多酚含量。通过高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱仪联用技术,对游离酚和结合酚的组成进行了鉴定。同时,还测定了多酚化合物的抗氧化活性。此外,通过体外模拟胃肠道消化模型,研究了酱香型和清香型白酒糟中游离酚和结合酚对短链脂肪酸的调节作用。结果显示,酱香型白酒糟的游离酚含量为5.67 mg/g,结合酚含量为3.03 mg/g;清香型白酒糟的游离酚含量为5.27 mg/g,结合酚含量为1.87 mg/g。2种类型的白酒糟中多酚化合物存在差异。在酱香型白酒糟中,杨梅素(377.72 μg/g)和阿魏酸(2 206.35 μg/g)分别是游离酚和结合酚中含量最高的多酚化合物;而在清香型白酒糟中,对香豆酸(2 331.17 μg/g)和原儿茶素(552.18 μg/g)分别是游离酚和结合酚中含量最高的多酚化合物。酱香型白酒糟多酚具有更高的抗氧化活性,且抗氧化活性与表儿茶素、丁香酸、紫杉叶素、原儿茶酸、咖啡酸、杨梅素、槲皮素和橙皮素呈显著正相关关系。此外,2种类型的白酒糟多酚促进了短链脂肪酸的产生。在模拟发酵24 h时,清香型白酒糟的游离酚和酱香型白酒糟的结合酚分别对丁酸和戊酸的促进效果最好;而在模拟发酵48 h时,酱香型白酒糟和清香型白酒糟的游离酚分别对乙酸和丙酸的促进效果最好。
  • 王晓迪, 郑双芝, 庞一, 朱军莉, 陆海霞
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 119-125. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035438
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该文探究了姜黄素介导的光动力技术(photodynamic technology, PDT)协同柠檬酸处理对副溶血性弧菌的灭活效果和机理。通过平板菌落计数法测定光动力技术对副溶血性弧菌的灭活效果、扫描电镜观察细菌形态变化,酶标仪检测PDT处理后菌体活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平以及过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)的活性变化,琼脂糖凝胶电泳分析基因损伤程度。结果表明,PDT杀菌效果随姜黄素浓度增加、光照时间延长和柠檬酸(0.5 mg/mL)的添加而显著增强(在最高浓度姜黄素条件下P<0.05)。当姜黄素浓度为2 μmol/L,柠檬酸质量浓度为0.5 mg/mL,光照2 min后,PBS中的副溶血性弧菌菌落总数从7.43 lg CFU/mL降至0。光敏剂姜黄素被蓝光激活后通过电子转移和能量转移产生具有强氧化性的ROS,菌体内ROS水平不断升高,胞内抗氧化酶(CAT、SOD)活性下降,ATPase活性下降,上清液中AKP活性上升,细菌发生严重形变甚至趋向于扁平,DNA条带变暗甚至消失,最终导致细胞死亡。综上,姜黄素介导的PDT对副溶血性弧菌有较强的杀灭作用,添加柠檬酸显著加强杀菌效果,为PDT在水产食品安全防控领域的推广应用提供了参考。
  • 李子奇, 王靓, 陈旭升, 张宏建, 张建华
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 126-131. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035400
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为节约水资源,降低生产成本,该研究提出将序批式活性污泥法(sequencing batch reactor activated sludge process, SBR)出水回用于乙醇生产拌料工序。实验结果表明,SBR出水直接回用将导致乙醇发酵被抑制,对SBR出水进行臭氧氧化处理20 min后,SBR出水回用乙醇发酵的抑制性完全解除。研究证明NO2-是SBR出水中的主要抑制物,当NO2-质量浓度达到5 mg/L时就会对发酵产生抑制,表现为酵母细胞数减少且死亡率升高,细胞形态被破坏,对葡萄糖的利用率降低。转录组学研究结果表明,酵母细胞经NO2-胁迫处理后,三羧酸循环与磷酸戊糖途径通量减小,使细胞代谢被抑制,生命活动减弱,因而抑制乙醇发酵。
  • 龙成艳, 王超群, 欧隽滢, 江楷煜, 郑洁, 欧仕益, 罗紫明, 黄才欢
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 132-140. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034456
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    多酚化合物可有效降低5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)的含量,并产生新的物质。为探究多酚消减HMF的机理,研究其在月饼加工中的应用,该研究采用液相色谱法对比10种多酚对HMF的消减效果;分别在模拟体系、焦糖化反应体系和广式月饼中研究消减率最高的根皮素(phloretin,Phl)对HMF和3-脱氧奥苏糖(3-deoxyglucosone,3-DG)的消减作用,进而采用液相色谱/质谱联用法探究根皮素消减HMF的机理;评价了根皮素的添加量对月饼感官特性和色度的影响。结果表明,10 mmol/L根皮素在模拟体系中对HMF消减率达39.73%,其在葡萄糖反应体系中对HMF和3-DG的消减率分别为57.78%和37.33%;在月饼中添加0.6%的根皮素时,饼皮中HMF和3-DG消减率分别为57.84%和6.34%,且对月饼感官特性无显著影响。进一步结果表明,根皮素可与HMF形成分子质量为656 amu的加合物(HMF-Di-Phl)。可见,根皮素可通过直接捕获生成的HMF和抑制3-DG的形成而消减体系中的HMF。研究为提升焙烤食品安全提供了参考。
  • 王鑫, 贾学静, 汪卓, 陈建平, 刘晓菲, 宋兵兵, 李瑞, 钟赛意
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 141-148. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034069
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对鱼皮单独提取硫酸皮肤素造成资源利用率不高的问题,该研究以罗非鱼皮为原料,采用低温酶提酸促溶法同时提取硫酸皮肤素与胶原蛋白,通过单因素试验及响应面优化提取工艺,并利用醋酸纤维素薄膜电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶变换红外光谱等对罗非鱼皮硫酸皮肤素与胶原蛋白进行初步鉴定。结果表明,最佳提取工艺为中性蛋白酶加酶量5 930 U/g,提取时间25.8 h,提取温度28.5 ℃,料液比1∶40(g∶mL),在此条件下罗非鱼皮硫酸皮肤素得率为132.12 mg/100 g,胶原蛋白提取率为53.14%,二者分别具有典型的硫酸皮肤素及胶原蛋白特征。该研究为同时提取罗非鱼皮硫酸皮肤素与胶原蛋白提供了理论依据,为罗非鱼皮下脚料的高效利用提供了一种新途径。
  • 王俊杰, 冉露霞, 朱桢栀, 刘鹏, 成臣, 朱博
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 149-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034410
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    柑橘废弃物处理困难是限制柑橘加工业发展的重要因素。为了将柑橘果皮加工成生物基复合薄膜,并研究其结构和性能,先以脐橙皮、壳聚糖和甘油为原料,最大拉伸强度和断裂伸长率为响应值,通过响应面中心组合试验,制备力学性能较佳的脐橙皮/壳聚糖复合膜。再以优化后的配方制备马家柚皮复合膜、南丰蜜桔皮复合膜和纯壳聚糖膜,通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对壳聚糖膜和3种柑橘皮复合膜进行表征,并测定了薄膜的水蒸气渗透性、光阻隔性和抗氧化能力。响应面优化结果为壳聚糖含量1.10%,脐橙皮含量4.10%,甘油含量0.90%(均为质量分数)。优化后脐橙皮复合膜拉伸强度为(15.76±0.66) MPa,断裂伸长率为(19.23±1.52)%。表征结果显示柑橘皮均匀分散在薄膜结构中,与壳聚糖具有良好的混溶性,两者可能通过氢键进行结合。此外,柑橘皮复合膜在紫外光区和可见光区的光透射率均低于10%,在食品模拟物(体积分数为10%的乙醇溶液和95%乙醇溶液)中能够释放抗氧化物质。综上所述,柑橘皮与壳聚糖能够加工成具有一定力学性能、良好光阻隔性和抗氧化活性的生物基薄膜,为脐橙、南丰蜜桔和马家柚果皮资源化利用提供参考。
  • 赵雅平, 解新安, 李雁, 李璐
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 157-168. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033829
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    基于分子模拟能够探究纳米结构脂质载体(nanostructure lipid carriers,NLC)各物质间的结合能、溶解度参数等,预测混合物的相容性,从而用于指导实验前原料种类以及用量选择。该文以姜黄素(curcumin,Cur)为模型营养物,以固体脂质(单硬脂酸甘油酯)和液体脂质(中链甘油三酯、葵花籽油、甜橙油)及表面活性剂(泊洛沙姆188、卵磷脂、吐温-80)作为筛选对象,采用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法进行模拟筛选,再通过正交试验制备NLC以对模拟结果进行验证,最后对NLC的粒径和微观形态等进行表征。模拟与实验结果均表明,单硬脂酸甘油酯-中链甘油三酯(medium chain triglycerides,MCT)-卵磷脂能形成较好的载体体系,固液脂质比为1∶3(质量比),卵磷脂含量为5%(质量分数),姜黄素含量占总脂质的3%(质量分数)时形成的球壳结构最好。优化后制备的姜黄素NLC平均粒径为(233.8±2.4) nm,电位为(-38.2±0.6) mV,包封率为85.06%,微观形态均匀分散、没有明显聚集现象。
  • 方素琼, 陈文荣, 王培建, 昝胜杰
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 169-173. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036702
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该文使用高压均质手段构建脂质体以提高辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)的稳定性和生物可接受率。采用乙醇注入法结合高压均质技术制备脂质体,并分析其粒径、多分散指数、电位和包封率等理化指标,评价CoQ10脂质体的储藏稳定性和模拟消化特性。结果表明,所制备的脂质体为球形,包封率均在96%。50、100 MPa的高压均质处理将脂质体的粒径从(538.26±11.25) nm分别降低为(240.21±7.23)、(130.17±3.13) nm,而对脂质体的电位和包封率无显著影响。同时,高压均质处理有效延缓了储藏期间CoQ10脂质体酸价、过氧化值的增长,但过高的均质压力对脂质体稳定性具有不利影响。模拟体外消化显示,脂质体明显提高了CoQ10的生物可接受率,高压均质处理将该值分别提高至(31.97±1.62)%和(31.61±2.72)%。实验结果表明,采用高压均质技术制备脂质体是实现CoQ10高稳定和高生物可接受率递送的可靠方法,对CoQ10相关产品的开发具有参考价值和指导意义。
  • 王夜梅, 李江南, 尹会平, 张耀海, 苏学素, 焦必宁
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 174-180. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033762
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为建立柑橘籽中柠檬苦素类化合物的绿色环保提取方法,该研究制备了13种天然低共熔溶剂,并对其理化性质进行了测定。采用超声辅助提取法从柑橘籽中提取柠檬苦素类化合物,并应用超高效液相色谱检测3种主要的柠檬苦素类化合物(柠檬苦素、诺米林和黄柏酮)。与传统乙醇溶剂(体积分数80%)相比,由氯化胆碱和甲酸(物质的量之比1∶4)组成的天然低共熔溶剂具有较好的提取效率。在此基础上,采用响应面法对含水量、液固比、提取温度和提取时间进行优化。结果显示,含水量12% (体积分数)、液固比10∶1(mL∶g)、提取温度60 ℃、提取时间34 min为最佳提取工艺,类柠檬苦素得率为13.87 mg/g。该研究表明,制备的天然低共熔溶剂可以作为从柑橘籽中提取类柠檬苦素的替代溶剂,为进一步应用天然低共熔溶剂从天然产物中提取生物活性物质提供参考。
  • 马开元, 孙晓洋, 陈复生, 张丽芬, 朱婷伟
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 181-187. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034022
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    以豌豆蛋白(pea protein,PP)和高脂果胶(high methoxyl pectin,HMP)为原料,制备不同pH值的豌豆蛋白-高脂果胶复合物,研究pH对复合物浊度、粒径、电位、乳化活性和稳定性的影响,同时通过荧光光谱、傅里叶红外光谱以及透射电子显微镜对复合物进行了结构表征。结果表明,pH 3.0、6.0和8.0时复合体系分别以不溶性复合物、可溶性复合物和共溶状态存在。与pH 3.0和8.0相比,PP-HMP复合物在pH 6.0时Zeta-电位绝对值、乳化活性和稳定性较高,放置24 d未发生分层现象。傅里叶红外光谱和荧光光谱结果表明,PP和HMP在pH 6.0条件下通过疏水相互作用和氢键相互结合,并且与单独PP相比,PP-HMP复合物的β-转角和α-螺旋相对含量增大,色氨酸残基的暴露程度降低,结构更加有序紧密。透射电镜结果显示,相较于pH 3.0和8.0,PP-HMP复合物在pH 6.0下会呈现尺度分散均匀且形态更加规则有序的结构,适合乳液的制备。研究结果为拓宽PP-HMP复合物在食品中的应用提供参考。
  • 邓利玲, 钟耕, 刘丹, 彭咏波, 朱照静
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 188-196. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037614
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    采用真空-微波辅助半干法处理魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)获得不同取代度(degrees of substitution, DS)磷酸魔芋葡甘聚糖酯(konjac glucomannan phosphate ester, KGMPs)。研究KGM和KGMP1(DS 0.046)、KGMP2(DS 0.131)、KGMP3(DS 0.201)分别与卡拉胶复配并添加KCl(KGMPs-KC)加热-冷却形成的热可逆凝胶特性及阴阳离子和蔗糖对KGMP3流变性能的影响。红外光谱分析结果表明,KGMPs与卡拉胶复配并添加KCl协同增效形成凝胶;动态黏弹流变特性结果表明,KGMPs 与卡拉胶复配在KCl存在下可形成热可逆凝胶,与KGM相比,随着DS增加,KGMP复配体系形成凝胶温度逐渐降低;质构分析结果表明,28 ℃贮藏10 d,KGMP1-KC和KGMP2-KC形成凝胶硬度更好;析水性和透光率方面,KGMP3-KC更具优势,适合高透明度果冻类凝胶的制备。KGMP3的黏度和假塑性受到阴阳离子类型和价态的影响,其中NaH2PO4对KGMP溶胶影响最显著,CaCl2次之;蔗糖能使KGMP的零表观黏度(η0)降低,但随着体系中蔗糖含量的增加,η0增加。该研究为KGMP用于高保水、高透明度、软凝胶型产品的加工提供理论和生产依据。
  • 高雪峰, 高健, 门中华, 董贵成, 李丹妮, 赵鹏
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 197-206. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034056
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    碱韭是我国西北地区人们日常生活中一种常见的“药食同源”植物,黄酮类化合物是其主要活性物质。为促进天然碱韭的黄酮开发利用,对超声波辅助高效提取碱韭总黄酮的工艺及碱韭总黄酮抗氧化活性进行了研究。以天然碱韭为试材,通过单因素试验考察了乙醇浓度、提取温度、提取时间、料液比、超声功率对总黄酮提取的影响,确定了影响总黄酮提取率的主要因素和最佳范围。在此基础上,对正交试验设计和五因素三水平Box-Behnken响应面法设计进行对比,确定出高效提取碱韭总黄酮的最佳组合工艺条件;同时,以维生素C为对照,比较了碱韭不同部位总黄酮对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·O2-、·OH 4种自由基清除能力和还原能力。结果显示碱韭叶总黄酮的最佳提取工艺为:乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比、超声功率分别为60%、50 ℃、40 min、1∶40 (g∶mL)、400 W,提取率为(5.47±0.035)%,与预测值5.22%高度相符,总黄酮纯度为(34.59±0.13)%。碱韭总黄酮抗氧化活性和还原能力测定结果表明,碱韭各部分总黄酮均能够有效清除4种自由基,最高清除率分别为87.87%、98.86%、91.68%和98.35%。其中对·O2-和·OH的清除效果优于DPPH自由基和ABTS阳离子自由基,且叶和花的清除效果优于根。碱韭各部位总黄酮的还原能力均大于维生素C,还原能力表现为根>花>叶。研究结果表明,响应面法优化超声波辅助提取碱韭总黄酮工艺高效安全可靠,得到的总黄酮提取物有良好的抗氧化活性和还原能力,可以为碱韭综合化、高值化开发利用提供科学参考。
  • 沈晓静, 周绍琴, 王虹, 李兴玉, 黄璐璐, 尹田鹏
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 207-212. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033903
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    食用花卉因其健康作用而被广泛的消费。为进一步研究和开发云南食用花卉资源,评价其活性成分及其体外抗氧化活性,对采自云南的17种食用花的80%(体积分数)甲醇提取物进行总酚(total phenolic contents, TPC)、总黄酮(total flavonoid contents, TFC)及原花青素(total procyanidin contents, TPYC)含量测定,再通过DPPH法和FRAP法评估其抗氧化能力,并分析活性成分与抗氧化能力相关性。结果表明,17种食用花中以棠梨花所含总酚和总黄酮含量最高,分别为(229.00±1.67) mg GCE/g Ex和(586.20±22.75) RE/g Ex。此外,棠梨花还具有较强的铁还原能力,其还原能力为(2.94±0.32) mmol Fe2+/g Ex。石榴花具有较强的DPPH自由基清除能力,其半抑制浓度值达(0.22±0.007) mg/mL。因此,这些食用花卉可作为天然抗氧化剂的重要潜在来源,并在人类饮食中有广阔的应用前景和开发价值。
  • 宋晓慧, 朱珺玎, 李智, 马朝阳, 王洪新
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 213-217. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034170
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    槟榔的加工过程对成品口感及健康有着较大影响,该文旨在探究槟榔加工、贮藏过程中理化性质的变化。针对槟榔加工工段,采用质构仪、扫描电子显微镜、快速水分测定仪及气相色谱-质谱联用等仪器、方法测定质构特性、微观结构、纤维持水能力;同时测定了槟榔成品在贮藏过程中水分含量和风味物质的变化情况。结果表明,在加工过程中槟榔的质构指标变化呈现降低、升高和再降低的相似趋势;烤干工序对质构的整体影响最大,硬度平均值增大至18 923.53 g,咀嚼性平均值增至13 567.77 g,胶黏性平均值增至10 466.56 g;槟榔纤维的持水性能在酶解之后有大幅提高,达(4.11±0.37) g/g,在干燥后达到最大[(4.79±0.35) g/g],且酶解会使槟榔的内部纤维结构发生明显改变,组合酶解的方法基本可决定最终产品持水性。槟榔的特征风味物质在贮存过程中会有一些波动,各成分21 d后会出现小幅减少;而水分含量在贮藏过程中14 d下降到20.58%,之后在21 d时小幅增加至21.48%。槟榔在加工和贮藏过程理化性质的改变具有一定规律,该研究对槟榔的科学加工、贮藏及降害具有较好的指导意义。
  • 吴豫平, 刘治年, 田弋夫, 余德顺
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 218-223. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034624
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    以超临界CO2萃取贵州小黄姜所得的姜精油为原料,采用溶剂法脱萜制备水溶性姜精油。运用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)技术对姜精油挥发性成分进行定性和定量,结合气味活性值分析姜精油中挥发性成分对香气的贡献,确定分离目标脱萜物和保留目标香气物,以这两类物质组分的相对含量为考察指标,通过单因素试验得到最优工艺技术参数:70%(体积分数)丙二醇水溶液、离心转速6 000 r/min及离心时间15 min、搅拌温度30 ℃及搅拌时间60 min、料液比(g∶mL)3∶20。在该工艺参数条件下制备的水溶性姜精油相比于原料姜精油的目标脱萜物相对含量从49.20%降低到36.75%,保留香气物从18.59%增加到25.70%。该研究为水溶性姜精油的制备提供了新的技术可行性,有助于拓展姜精油的市场应用空间和范围,并为天然植物精油脱萜制备水溶性精油提供了新的研究思路方法。
  • 郭家刚, 杨松, 伍玉菡, 朱倩, 杜京京, 江舰
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 224-231. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034292
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究超临界萃取结合分子蒸馏纯化生姜精油的最佳工艺参数,鉴定生姜精油的挥发性成分,以舒城黄姜为原料,通过单因素试验和正交试验优化了超临界CO2流体萃取(supercritical CO2 fluid extraction, SFE)生姜油的最佳工艺条件,考察了分子蒸馏(molecular distillation, MD)温度对分离纯化生姜精油效果的影响,并通过气相色谱-质谱联用对生姜精油的挥发性成分进行了分析。结果表明,超临界CO2流体萃取结合分子蒸馏(SFE-MD)纯化生姜精油的最佳工艺条件为萃取压力24 MPa、萃取温度45 ℃、萃取时间2 h、分子蒸馏温度80 ℃,在此条件下,生姜精油的综合得率为2.53%,显著高于水蒸气蒸馏精油得率0.96%(P<0.05)。挥发性成分分析显示,α-姜烯、β-倍半水芹烯、β-红没药烯是生姜精油的主要挥发性成分,百分含量达70%以上,其中α-姜烯百分含量为42.13%,高于水蒸气蒸馏生姜精油α-姜烯百分含量40.59%。该方法绿色环保,萃取率高,精油品质好,为生姜精油的进一步研究开发提供参考。
  • 廖雯, 代慧, 舒丽洁, 骆佳, 周俞含, 张敏
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 232-240. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034183
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    通过比较包装与否对高水分仔姜贮藏失水的影响,探究裸露仔姜即使在高湿冷库贮藏依然失水严重的原因及包装控制呼吸从而抑制失水的机制。设置未包装相对湿度(relative humidity,RH)60%组、未包装RH95%组、包装[30 μm 双向拉伸聚丙烯薄膜(biaxially oriented polypropylene,BOPP)] RH60%组12 ℃下贮藏仔姜12 d,每2 d测定其感官、气体成分、呼吸强度、硬脆度、失重率、相对电导率、丙二醛含量、活性氧及相关酶活性等指标。结果表明,12 d后未包装RH60%组、未包装RH95%组、包装(30 μm BOPP)RH60%组的失重率分别为47.8%、21.0%、2.5%,即包装处理能显著减少失重率的上升,并保持较高硬脆度且有良好的感官得分。同时包装能营造低O2高CO2环境,降低呼吸速率,从而抑制了·O2-及H2O2等活性氧的上升,且其低呼吸速率也增强了抗氧化酶(过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶)的活性,更好地清除了活性氧;而活性氧的减少使得相对电导率及丙二醛的上升速率得以抑制,细胞膜的完整性得以维持,从而降低了胞内水分向胞外的扩散速度,抑制了仔姜失水及品质劣变。高湿度裸露贮藏并不能很好地抑制仔姜的失水皱缩等品质下降,而包装处理通过呼吸调控维持了细胞膜的完整性,减少了失水,更好地维持了仔姜的品质。
  • 金铮, 于婉莹, 赵文宇, 刘宇轩, 祁立波, 白帆, 董秀萍
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 241-249. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034305
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该研究以鲟鱼肉为原料,复配鸭肉和山药并借助3D打印技术制备重组鱼排。通过分析复配物料的流变特性及3D打印效果,考察熟化后鱼排的质构特性、色泽、水分特性、微观结构,结合感官评定结果,探究山药和鸭肉复配比对重组鱼排品质的影响。研究结果表明,当山药和鸭肉总添加量为26.25%时,随山药占比增加,复配物料表观黏度降低,流动性增大。核磁共振结果显示,山药的添加会提高水分迁移率,使得重组鱼排微观网络结构逐渐粗糙不均匀。当山药与鸭肉复配比例为3∶7~4∶6时,重组鱼排的剪切力为456.86~504.19 g,硬度为300.72~391.79 g,此时3D打印鱼排结构紧密,具有良好稳定性且感官接受度高。综上,当山药与鸭肉复配比例在3∶7~4∶6时,对重组鱼排进行加工,鱼排质构特性较为适宜,成型性良好,具有优良的品质。
  • 王晶, 冯思敏, 余佳浩, 邵平
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 250-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033610
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该研究探讨了直链淀粉含量对淀粉基凝胶的三维打印适应性的影响。通过对淀粉凝胶的物理性质的探究,揭示了淀粉凝胶的打印性能、流变学性能和晶体结构之间的关系。结果表明,所有淀粉基凝胶均表现出剪切稀化和类固体特性。直链淀粉含量对淀粉基凝胶的硬度、弹性、黏附性和回复性有显著影响。直链淀粉与支链淀粉比例为2∶8的淀粉基凝胶打印效果最好,其硬度、黏附性和回复性分别为(43.5±0.6) g、(138.0±3.1) g·s和(0.102±0.003),而且其网络结构规则,热稳定性好,淀粉结晶有序。利用计算流体动力学对三维打印过程进行模拟,发现在支链淀粉中加入直链淀粉会增加凝胶的黏度,从而降低其打印速度,因此直链淀粉与支链淀粉比例为2∶8的淀粉基凝胶适于进行3D打印。该研究表明,可以通过调节凝胶中直链淀粉的比例提高淀粉基凝胶的三维打印适应性。
  • 李琳, 金丽娜, 郭佩佩, 刘敦华, 傅婧
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 259-267. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033960
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该文以普通小米蛋白(common millet protein, MP)为对照,采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)、傅里叶红外光谱(Fourier infrared spectroscopy, FT-IR)、扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)等方法并测定溶解度(solubility, PS)、持水性(water holding capacity, WA)、乳化性(emulsification capability, EC)等指标对富硒小米蛋白(selenium-rich millet protein, SMP)的理化性质、功能特性及结构进行分析。结果表明,MP与SMP的硒含量分别为0.08、0.63 mg/kg;MP与SMP的必需氨基酸(essential amino acid, EAA)含量分别占总氨基酸含量的51.101%、53.529%;EAA与非必需氨基酸(non-essential amino acids, NEAA)的比值为1.045、1.152;2种小米蛋白分子质量均分布在10~70.2 kDa;随着pH升高,小米蛋白的PS、WA、起泡性(froth capability, FC)、起泡稳定性(froth stability, FS)、EC均呈现先下降后上升趋势,而乳化稳定性(emulsion stability, ES)正好相反;随着温度升高,小米蛋白的PS、WA、持油性(oil-holding property, FA)、FC、FS、EC、ES均呈现先上升后下降趋势(P<0.05);SEM结果显示MP表面有不规则凸起,而SMP表面光滑平整;FT-IR显示2种小米蛋白峰型一致,SMP位置略有后移,同时SMP的α-螺旋、β-折叠、β-转角含量较MP分别高出5.532、2.885、5.506个百分点,无规则卷曲含量则低于MP,说明SMP的结构有序性优于MP。该研究结果为SMP产品的开发利用提供重要理论依据。
  • 杨语哲, 单东杰, 姚鉴玲, 吕芳, 马嘉慕, 宋若兰, 钟祥健, 董英, 邓清月, 李仙仙, 和映玉, 李瑞雯, 折改梅
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 268-275. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033989
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    该研究设计以罗汉果为核心的具有清咽润喉和润肠通便双功能的保健食品配方,并对其进行综合评价。通过收集整理含罗汉果的保健食品批文、专利和中成药信息建立数据库,使用关联规则算法(Apriori)、层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)、熵权法、逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to solution, TOPSIS)等机器学习算法挖掘其中原料药味配方规律。围绕药味类别、归经和现有处方类型构建AHP评价体系计算原料功效得分,同时对原料口感、频率赋值,以此为依据筛选药味并结合中医药理论进行配方。利用AHP计算“君臣佐使”权重向量,配方中所选原料的3项得分分别按君臣佐使加权后求和,得到“配方功效-配方频率-配方口感”矩阵,利用熵权法处理矩阵后使用TOPSIS法进行综合评价,实现配方设计。收集数据建立清咽通便双功能原料数据库,得到的40味原料以补虚药与清热药居多。其中经AHP评价功效得分较高(>1.0)的共有16种不同原料,除罗汉果外排名前5的分别为甘草、蜂蜜、玉竹、陈皮和西洋参。在此基础上,结合药对组合情况与原料口感得分,筛选得到包括罗汉果在内的11味候选原料,组成10个可能配方。对其进行熵权-TOPSIS分析评价后,由罗汉果、胖大海、麦冬、蜂蜜、甘草组成的配方排名第1位且与其他配方评分相差较大。该研究以罗汉果为例探究保健食品配方设计方法并实现配方多维度立体评价,为后续保健食品研发提供新的思路和方向。
  • 分析与检测
  • 郑月, 李加加, 王腾, 王文武, 张庆永, 刘登勇
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 276-282. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033746
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究不同品种乌鸡加工成德州扒鸡的适宜性,对比分析了泰和乌鸡、略阳乌鸡2个品种乌鸡加工成品扒鸡的品质及风味。结果表明,以泰和乌鸡为原料的扒鸡色泽亮度、剪切力、蒸煮损失、脂肪含量、蛋白质含量显著高于略阳乌鸡组(P<0.05),泰和乌鸡组鲜味氨基酸含量较高;以略阳乌鸡为原料的扒鸡水分含量、不饱和脂肪酸含量高于泰和乌鸡组(P<0.05),2个品种鸡肉中挥发性风味物质种类相同,泰和乌鸡组中关键风味物质含量高于略阳乌鸡组。综上所述,略阳乌鸡加工的扒鸡品质在剪切力、蒸煮损失、水分含量等方面优于泰和乌鸡,研究结果为开发乌鸡类扒鸡产品提供了理论依据。
  • 包欢欢, 王修俊, 于沛, 何春霞, 李佳敏, 许九红, 冯廷萃, 吴拥军
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 283-289. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033994
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究两段式腌制的三穗特色咸鸭蛋蛋黄挥发性风味物质的组成及变化规律,采用GC-MS对腌制过程中蛋黄挥发性风味成分进行定性和定量分析。利用正交偏最小二乘法对不同阶段的咸蛋黄进行风味差异性分析和潜在差异物质的筛选。GC-MS分别从腌制过程中的蛋黄鉴定出31种(0 d)、36种(7 d)、36种(14 d)、37种(21 d)和42种(28 d)挥发性风味物质,分为醛(11~14种)、醇(3~6种)、酮(2~4种)、烷烯烃(5~7种)、酯(1~2种)、芳香族(2~4种)、醚(1~2种)和其他(3~4种)等8类物质。正交偏最小二乘判别分析结果表明腌制前后的蛋黄在挥发性成分上存在显著差异,腌制7 d与14 d的鸭蛋黄风味组成的差异较小,腌制14 d到28 d的蛋黄风味组成差异较大。利用投影变量重要性因子(variable importance in projection, VIP) 筛选了26种VIP值>1的物质,是造成蛋黄风味差异的重要物质,其中3-辛酮、反-2-辛烯醛、(E)-2-庚烯醛、己醛和2,5-二甲基吡嗪等物质VIP值较大,说明对咸蛋黄的香味贡献度较大;对二甲苯、乙苯、甲基肼、正十七烷、3-丁烯基异硫氰酸、磺酰基二甲烷、(Z)-2-庚烯醛和丙酸丁酯等物质在鲜蛋黄中含量较高,而在腌制过程中相对含量较低,说明对蛋黄的腥味贡献度较大。
  • 综述与专题评论
  • 赵子墨, 乔建军, 袁琳, 龙映鹏, 任书江, 吴昊
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 290-297. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035466
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    通过发酵生产工业产品一直是细菌等微生物的研究热点,但是发酵过程中存在的代谢副产物和环境胁迫等问题,限制了工业菌株的发展。sRNA是细菌中普遍存在的一类调控性非编码RNA,它们与核糖开关、双组分系统、转录因子等其他调控元件共同构成了细菌中的复杂调控网络,在代谢调控和抗胁迫中都发挥着异常重要的作用。文章对细菌中sRNA的来源、作用机制以及在调控网络中的角色进行了详细总结,有助于更好地解析细菌的代谢途径及发酵过程中受到的环境限制,对构建低毒力、高鲁棒性菌株,助力工业产品的发酵生产有重要参考意义。
  • 郑丽圆, 李宛莹, 喻林兵, 夏永军, 艾连中, 熊智强
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 298-303. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035116
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    结冷胶是少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)产生的一种细菌胞外多糖,耐热、耐酸性良好,具有优越的凝胶性能,广泛应用于食品、医药和化工等领域。通过代谢调控可使结冷胶改性并提高产量,但目前关于结冷胶在生物合成和代谢调控方面的研究较少。该文结合近年来国内外结冷胶研究现状,总结了少动鞘氨醇单胞菌产结冷胶的生物合成途径及其代谢调控,期望为结冷胶生产菌株改造提供理论依据。
  • 张柯铭, 罗茜, 魏夏森, 万嗣宝, 高海燕, 秦臻
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 304-313. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035647
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    γ-谷氨酰转肽酶广泛存在于生物体中,可以专一性催化γ-谷氨酰基的转移反应,参与生物体内谷胱甘肽代谢和γ-谷氨酰基循环等生理过程。随着食品酶学、合成生物学技术的发展,γ-谷氨酰转肽酶在生物催化领域的应用也日渐受到重视。基于其水解和转肽催化活性,γ-谷氨酰转肽酶可被应用于茶氨酸等多种γ-谷氨酰化合物的生物催化合成。利用酶工程手段进一步优化γ-谷氨酰转肽酶的催化特性,提高目标产物产率,使得γ-谷氨酰转肽酶在食品功能因子的绿色生物制造领域具有较好的应用前景。文章综述了γ-谷氨酰转肽酶的分子结构、催化机制及其在食品工业中的应用现状,并重点关注γ-谷氨酰转肽酶的分子改造及其在催化合成L-茶氨酸领域的应用,以期为γ-谷氨酰转肽酶在食品领域的研究及应用提供参考。
  • 周玲, 龚金炎, 何光华, 肖功年, 许韩山, 李玲
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 314-320. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035369
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    β-半乳糖苷酶,又称乳糖酶,广泛存在于细菌、真菌、酵母菌等微生物中,主要功能是乳糖水解和合成低聚半乳糖。利用β-半乳糖苷酶生产低乳糖牛奶等乳制品成为解决乳糖不耐受问题最有效的途径,然而常用的商业化β-半乳糖苷酶的最适反应温度大多较高,对pH的要求比较严格,存在生产成本较高、消耗能量高等问题。适冷β-半乳糖苷酶在低温下也具有较高的酶活性,广泛应用于食品行业中,尤其在乳品工业。在低温下水解乳糖,生产低乳糖或无乳糖乳制品,供乳糖不耐受者食用,可降低成本、节约能源,具有重要意义。该文综述了β-半乳糖苷酶的微生物来源、特性、催化特性的研究现状,对适冷β-半乳糖苷酶的来源、特性、耐冷机制及工业化应用进行了系统阐述,并对其前景进行了展望。
  • 翟立公, 蔡秋慧, 李港回, 黄菊, 彭钢, 魏照辉, 王俊颖
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 321-327. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035440
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    沙门氏菌作为一种常见的食源性致病菌,自身分化出来的子细胞因环境不同而产生差异化,使沙门氏菌在基因表达、细胞形态和生理学方面形成表型差异。这种性质会使沙门氏菌在临床上不易及时检出,容易导致临床抗菌药物治疗失败。面对抗菌药物的威胁,沙门氏菌也不断提高自身适应性和致病性。因此,为及时了解沙门氏菌在感染期间的异质性演变,深入解析沙门氏菌表型异质性的特征与机制变得至关重要。该综述主要对沙门氏菌的表型异质性研究进行了梳理,并对表型特征、机制等方面进行了简单阐述。从产生机制、宿主影响、策略体现以及基本特征方面系统地分析了异质性的存在形式以及作用。加强对沙门氏菌异质性的认识和研究,为更深一步了解异质性造成的耐药过程及发生机制提供参考。
  • 韩雪儿, 谢江, 虎梦吉, 马良, 郭婷, 张宇昊, 尚永彪, 陈海
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 328-335. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034501
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    铁蛋白(ferritin)是由24个亚基自组装而成的中空笼形结构蛋白,具有良好的水溶性、稳定性、生物相容性和可逆自组装特性。在生物体内,铁蛋白在铁的吸收、转运、氧化和贮存中扮演重要角色,具有调节体内铁代谢平衡的功能。近年来,由于铁蛋白具有纳米尺度的笼形结构,而且容易通过化学和生物等方法进行结构改造和修饰,使得其被广泛用于检测传感元件的构建。该文对铁蛋白分子的结构与功能进行简要介绍,总结了铁蛋白在构建检测传感元件中的2种基本策略,并重点回顾了基于铁蛋白传感元件在食品真菌毒素、重金属离子、病毒、过氧化氢等有毒有害物质检测中的研究进展,以期为铁蛋白在食品检测领域的应用提供研究思路。
  • 李红, 唐新, 汪小刚, 王勇德, 赵博, 吴振
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 336-344. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033748
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    天然多糖作为一种安全、无毒和有效的递送载体材料近年来得到广泛的关注,但两亲性和聚集能力缺乏、空间结构难控及易失稳等缺点制约了其应用,而适度疏水化处理能使多糖分子在高级结构上发生巨变,赋予其更多的结构调控性和应用可能性。该文系统梳理了近5年疏水化多糖的研究进展,主要总结了通过疏水化多糖制备各种自聚集系统(主要包括胶束、反胶束、聚合物囊泡和水凝胶等)的方法路径,分析了其形成的前提条件和分子机制。结果发现可通过选择疏水化多糖种类及其制备方法定制其自聚集系统的结构、粒径大小和形貌等特性,以期实现特定场所应用,为疏水化多糖自聚集体及其递送系统的设计、制备和应用提供基础与依据。
  • 王娜, 谢强, 陈小红, 宋涛, 徐旨润, 严钊, 杨光, 赵敏
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 345-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037584
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    近年来,消费者对食品健康益处的认识不断提高,这极大程度地推动了功能性食品的发展。功能性乳制品是一类新兴的乳制品,在全球功能性食品市场中占据着重要地位。该文主要综述了功能性乳制品的分类、功能特性(调节肠道健康、提高认知能力、改善肥胖、降低糖尿病和心血管疾病的发生率、维持骨骼及口腔健康等)及其发挥重要功效的潜在机制,以期为功能性乳制品的开发和行业发展提供参考和借鉴。
  • 张译尹, 邢晓蕊, 王茹
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 357-365. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034208
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    赤藓糖醇作为一种甜味剂,目前广泛应用于食品添加行业。它不仅天然存在于水果和蔬菜中,近期研究揭示其也是一种内源性代谢物。赤藓糖醇在调节糖脂代谢、氧化应激和胃肠道功能等方面发挥着重要的作用。同时,赤藓糖醇还可以作为一种新型疾病生物标志物,预测肥胖、糖尿病、癌症等多种疾病的发生风险。该文系统梳理了赤藓糖醇的相关研究,在介绍其基本特征和代谢途径的基础上,综述其生物学功能和临床应用前景,以期为赤藓糖醇在不同健康或疾病状态人群中的应用提供新思路。
  • 邹仙果, 关晓倩, 郑淼, 曹宇钦, 邓泽元, 杨开, 能静
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 366-373. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034318
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    亚麻籽是一种营养价值极高的功能食品,富含不饱和脂肪酸、亚麻籽胶、木酚素和环肽等功能活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗高血压和预防心血管疾病等多种功效。该文综述了亚麻籽的主要功能成分及其近年来在生物活性方面的研究,着重介绍了环肽在结构、提取分离方法、活性功效方面的研究进展,并基于现有研究提出值得进一步挖掘的方向,以期为亚麻籽在功能食品领域的深入研究及开发利用提供理论依据和参考。
  • 张世奇, 徐嘉洛, 杨晓东, 陈金梅, 封超运, 王标诗
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 374-382. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034140
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    辣木作为我国卫生部批准的新资源食品之一,其叶具有重要的食用和药用价值,在防治糖尿病及其并发症方面具有显著效果。该文概述了辣木叶在动物、细胞实验以及临床研究中的显著抗糖尿病效果,并进一步对辣木叶具体活性成分(黄酮类、多糖类和蛋白类等)在改善胰岛素抵抗、保护胰岛细胞、抑制肝脏糖异生、促进肝糖原合成、增强抗氧化作用以及降低血脂和胆固醇等方面的调控效果及其作用机制进行阐述。对已报道相关文献进行整合分析可知,辣木叶抗糖尿病作用可通过改善胰岛功能、调控肠道功能和肝糖代谢3条作用途径实现。其中,辣木叶中所含黄酮类活性成分或是其降糖优势成分,能够显著增加胰岛素分泌量、促进β细胞的增殖和阻止β细胞的调亡作用,抗糖尿病效果显著;同时,辣木叶中所含多糖类或蛋白类活性成分能够通过改善葡萄糖耐受量、增强胰岛素敏感性、促进肝糖原合成、抑制肝糖原分解等方式,最终达到辅助降糖目的。未来需要进一步明确辣木叶中的降糖优势成分及其降糖机制,以期为天然降糖药物的开发和辣木资源的高值化利用提供参考。
  • 谢瑜媚, 李鑫, 田稳, 张梦妍, 钟欢, 董文渊, 向萍
    食品与发酵工业. 2024, 50(3): 383-392. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034523
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    重金属污染是全球公认的环境问题,重金属胁迫下农产品安全成为近些年的研究热点。竹笋作为一种健康食品,在世界范围内广受欢迎。此前,已经发表了许多关于竹笋重金属污染方面的论文,重金属污染已对竹笋安全构成威胁。该文主要综述了竹笋的重金属污染特征、膳食健康风险及阻控方法。结果表明,竹笋主要受Pb污染,毛竹冬笋重金属超标比其他竹笋严重,笋皮和笋根中富集系数较大,基于总量通过非致癌目标风险系数(target hazard quotient,THQ)评价重金属的健康风险,表明儿童的健康风险会比成人的高,但基于此评价尚存在不足,需进行下一步的生物可给性和建立细胞模型等进行健康风险的综合评估。在控制竹笋重金属污染上,可考虑土壤的理化性质,Ca肥、富Se肥或纳米材料可在未来加以应用,以期为竹笋安全生产提供参考。