2024年, 第50卷, 第4期 刊出日期:2024-02-25
  

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    研究报告
  • 杜姝颖, 鲍文涛, 吴立平, 朱栋才, 杨涛, 李杰, 李国城, 任聪, 徐岩
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 1-9. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035516
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    目前对于特香型大曲不同层次间微生物群落结构和数量变化特征,及其与风味物质的关联性尚不清晰。该研究运用绝对定量和相对定量扩增子测序技术,揭示特香型大曲不同层次结构的微生物组成及变化规律,并对主要细菌和真菌的来源进行了溯源分析。同时运用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS),比较分析大曲不同层次的风味化合物含量。结果表明,曲心的细菌总生物量显著低于曲皮和中层,为曲皮的55%,中层的53%。魏斯氏菌属(Weissella)、乳杆菌属(Lactobacillus)和肠杆菌属(Enterobacter)为曲皮的主要细菌类型,高温放线菌属(Thermoactinomyces)为曲心的特征优势细菌,而糖多孢菌属(Saccharopolyspora)在中层和曲心含量远高于曲皮。伊萨酵母属(Issatchenkia)和丝孢毕赤酵母属(Hyphopichia)为曲皮的主要酵母,曲霉属(Aspergillus)为曲心的优势霉菌。曲心的醇类、醛酮类、吡嗪类和醚酚类的总含量均高于曲皮和中层,而曲皮的酯类的总含量高于曲心。该项研究结果为优化特香型大曲制曲工艺,进而运用生态发酵技术提升大曲品质提供了重要参考。
  • 胡云箫, 吴俊俊, 赵北辰, 王阳, 康振
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 10-16. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035458
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    透明质酸具有保湿、润滑等多种生理功能,广泛应用于食品、医药和化妆品领域。目前透明质酸主要依赖于兽疫链球菌发酵生产。然而,遗传背景不清晰等问题,限制了兽疫链球菌作为底盘细胞的相关改造以及透明质酸发酵水平的提升。该研究首先对兽疫链球菌WSH-24的全基因组和转录组数据进行了测序分析,发现该菌株具有高效的糖酵解和乳酸合成能力,以及不完整的三羧酸循环和多种氨基酸合成途径的缺失。结合生长曲线分析,进一步明确该菌株为缬氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和色氨酸4种氨基酸缺陷型。在此基础上,通过外源添加对应的氨基酸使透明质酸产量达到(2.65±0.02) g/L。其次,结合转录组测序数据,确定了维生素B5、维生素B7和维生素B12相关合成基因的转录水平过低。通过外源添加对应的维生素有效提高透明质酸的合成,使其产量达到(2.46±0.07) g/L。最后,通过培养基优化,在3 L发酵罐上透明质酸发酵质量浓度达到5.63 g/L,生产强度为0.31 g/(L·h),相较优化前提高了33.33%。该研究为进一步改造兽疫链球菌WSH-24奠定了基础,为透明质酸的产量提升提供了支撑。
  • 圣弟青, 钮成拓, 闫亚楠, 郑飞云, 刘春凤, 王金晶, 李崎
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 17-24. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035378
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    β-1,4-内切葡聚糖酶在洗涤行业有着广泛的应用价值,其中具有较好的低温和碱性耐受能力是其实现工业应用的重要前提。该论文通过基因挖掘获得一株具有低温耐受能力的Deinococcus cellulosilyticus来源新型β-1,4-内切葡聚糖酶基因EgDC,并将其在大肠杆菌中实现了可溶性表达,其中大部分存在于周质空间,少部分分泌至胞外。对EgDC酶的酶学性质进行了表征,发现该酶的最适温度和最适pH值分别为40 ℃和pH 6.5,其在20 ℃能保持70%以上活力,且在pH 8.0和pH 9.0的半衰期分别达到83.43 min和53.79 min。EgDC酶具有较好的催化性质,其比酶活力kcat/Km值分别为(26.38±1.43) U/mg和(520.03±17.07) s-1/mg,且对于金属离子以及表面活性剂均具有较强耐受能力。由此可见,新型β-1,4-内切葡聚糖酶EgDC具有较好的催化能力,且在低温、碱性以及存在表面活性剂环境下较为稳定,因此具有潜在的工业应用价值。
  • 王冠娜, 郑义培, 郑璞
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 25-30. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035407
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    拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.)CCTCC NO:M2011265是一株可以转化阿魏酸生成香兰素菌株,该研究利用Illumina Hiseq测序平台对拟无枝酸菌进行全基因组测序、拼接、基因预测及功能注释,并从拟无枝酸菌的全基因组中筛选和鉴定参与香兰素合成的功能基因。结果表明,总共组装得到64个scaffolds,整个基因组组装大小约为8 425 551 bp,总GC含量为71.89%。通过生物信息学分析发现了香兰素合成关键基因echfcsech2基因,及香兰素分解代谢基因vdh基因,其中echfcs为一个基因簇,并进一步构建过表达ech-fcs-ech2菌株,其摇瓶发酵表明转化阿魏酸生成香兰素速率加快,发酵时间显著缩短。该研究获得的拟无枝酸菌的全基因组信息为解析其转化阿魏酸生成香兰素发酵过程中的代谢机理提供遗传信息基础,也为通过代谢工程获得高产香兰素菌株的研究提供理论支持。
  • 谢铃, 刘双平, 毛健
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 31-36. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034820
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    黄酒生产贮存过程中酒体经常会产生异杂味和少许沉淀等。活性炭因其强大的吸附能力,广泛应用于酒类的后期处理。该实验将黄酒经过酒类活性炭过滤,不仅去除了异杂味,且对于黄酒中的一些非喜好代谢物质产生了吸附作用,例如杂醇、生物胺、嘌呤、氨基甲酸乙酯等物质。结果表明,活性炭添加量越大,对以上物质的吸附量就越大,但对原酒样的色度和风味损失也越大。最佳吸附条件为:活性炭添加量10 g/L,吸附温度35 ℃、吸附时间9 h。此时黄酒感官评价得分85分(初始82分),总酸降低27.96%,且氨基酸态氮损失不大。杂醇降低14.22%,生物胺降低31.10%,嘌呤降低27.78%,氨基甲酸乙酯降低30.77%,酯类风味物质保持较好。该研究可对黄酒工业化生产过程中品质的控制提供一种便捷有效的方法。
  • 陈焓淇, 张伟健, 常翠华, 顾璐萍, 苏宇杰, 杨严俊, 李俊华
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 37-43. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035474
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    该研究以蛋清蛋白作为品质改良剂制备低脂凝固型酸奶,探究乳蛋白与蛋清蛋白比例、总蛋白质含量和蔗糖含量对凝固型酸奶pH、硬度、流变学特性、水分状态及感官品质的影响。蛋清蛋白添加比例的升高使得酸奶pH、硬度、储能模量、表观黏度和持水性增加。总蛋白质量分数2.5%时无法形成凝固酸奶,总蛋白质量分数为3.5%和4.5%的酸奶能良好凝固。添加蔗糖能够改善酸奶的感官品质,结果显示添加蔗糖质量分数为6%的酸奶具有最高的感官评分。相关性分析表明,酸奶质地与其储能模量、pH呈正相关,与持水能力呈负相关。这些结果表明,蛋清蛋白能够改善低脂凝固型酸奶的品质。
  • 刘铁重, 高志强, 侯德欣, 谢希贤, 吴鹤云
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 44-50. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035599
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    该研究以产肌苷的大肠杆菌INO4-5为出发菌,针对其发酵过程中副产物含量高、肌苷产量低以及需要额外添加腺嘌呤等问题,对肌苷酸节点代谢流进行了优化。首先使用不同启动子和核糖体结合位点对枯草芽孢杆菌来源的purAbsu基因进行了表达,以强化腺苷合成支路,使菌株5 L发酵罐上的肌苷产量达到了29.5 g/L,且无需额外添加腺嘌呤。接着通过替换guaB基因的原有启动子以弱化鸟苷合成支路,并过表达guaC基因促使鸟苷酸回流至肌苷酸,使菌株副产物含量显著降低且肌苷产量提升至35.1 g/L;最后对不同5'-核苷酸酶进行了筛选和强化,发现引入来自酿酒酵母的特异性5'-核苷酸酶基因(introduction of specific 5'-nucleotidase gene,ISN1)可有效促进肌苷生产。最终所得菌株INO7-6在5 L发酵罐上发酵,肌苷产量为41.2 g/L,转化率为0.17 g/g葡萄糖,生产强度为0.86 g/(L·h),为目前报道的基因工程菌株的最高产量。
  • 刘阳, 王程可苡, 杨宇, 罗宗洪, 常冠红, 王新, 张春玲
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 51-58. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035447
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    为探究低浓度微酸性电解水(low concentration slightly acidic electrolyzed water, LcSAEW)对纯培养及海虾中的副溶血性弧菌与腐败希瓦氏菌的杀灭作用,该研究通过平板计数、生长曲线、电导率、膜电位、胞内物质渗漏量、活性氧和显微镜观察分析了LcSAEW对两种细菌的抑菌效果、细胞膜完整性以及细胞形态的影响。结果表明,有效氯浓度为4、8 mg/L的LcSAEW处理纯培养副溶血性弧菌与腐败希瓦氏菌30 s时,菌落数均降低8 lg CFU/mL以上。用10 mg/L的LcSAEW处理接种两种目标菌的海虾10 min后,菌落数分别降低1.6、1.25 lg CFU/mL。LcSAEW处理后,2种细菌的代谢活性和胞内ATP浓度均降低,而电导率、胞外DNA、蛋白质和K+含量均上升。此外,膜电位呈现超极化,胞内活性氧累积,细胞形态出现凹陷、皱缩现象。综上所述,LcSAEW可以破坏细胞结构、细胞膜通透性,导致细菌活性紊乱甚至凋亡。该研究可为LcSAEW在水产品中的应用提供理论依据。
  • 王岚峰, 史锋, 黄金荣, 李永富
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 59-67. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035433
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    采用射频技术适度灭活糙米脂肪酶并控制自由基强度,改善其贮藏稳定性。考察极板间距、温度、补水率及保温时间等因素对糙米脂肪酶灭活率和自由基强度的影响,通过正交实验分别得到最高脂肪酶灭活率和最低自由基强度的工艺参数,最终通过对比2个最优工艺参数条件下处理的糙米和未处理糙米在37 ℃下贮藏28 d过程中的变化,用以分析射频处理对糙米贮藏稳定性的改善效果。通过单因素和正交实验,得到了脂肪酶灭活率最高(样品Ⅰ)的最佳加工参数:极板间距145 mm、温度105 ℃、补水率4.5%;自由基强度最低(样品Ⅱ):极板间距145 mm、温度95 ℃、补水率4.5%,得到的样品Ⅰ和样品Ⅱ的脂肪酶灭活率分别为62.65%和41.77%,而自由基强度分别为0.891和0.699。在加速贮藏期间,样品Ⅰ和样品Ⅱ的脂肪酸峰值分别为22.42、24.00 mg/100 g,均处于<25 mg/100 g的稻谷宜存品质范围内,而对照样品峰值为33.17 mg/100 g,已经超标;样品Ⅱ的过氧化值峰值浓度低于样品Ⅰ与未处理样品,且在可接受范围内。贮藏期间,射频处理的2个糙米样品自由基强度呈增加趋势,在射频样品中以样品Ⅱ的自由基强度峰值最低,此外,样品Ⅱ的己醛峰值浓度也较低,且多不饱和脂肪酸的氧化速率最慢。在控制自由基强度的前提下,适度灭活糙米脂肪酶能够改善糙米的贮藏稳定性,仅追求较高脂肪酶灭活率而忽略自由基强度增加并不能改善糙米贮藏稳定性。
  • 郭宇逍, 雷兴梦, 刘摇, 邓丽莉, 曾凯芳
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 68-76. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034241
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    为探究超声波(ultrasound,US)联合水杨酸(salicylic acid,SA)处理对冬枣采后黑斑病的防控效果及其机理,该文使用US单独或联合SA处理冬枣果实,测定发病率、自然腐烂率,筛选出最佳的处理条件,并从其对病原菌的直接作用、诱导枣果实抗病性等方面对其防治机制进一步研究。结果表明,US单独或联合SA处理均能有效控制冬枣采后黑斑病,并显著降低自然腐烂率,且联合处理的防治效果显著优于单独处理(P<0.05)。对其作用机制进一步探究,US联合SA处理能显著抑制Alternaria alternata的菌丝生长(P<0.05)。US处理不仅能降低A.alternata在冬枣伤口处的附着量,还能使冬枣果皮表面形成微裂纹,从而利于SA与果实接触,促进SA向果实渗透。此外,US与SA联合处理可以显著提高果实过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸辅酶A连接酶活性(P<0.05),促进冬枣中的总酚、黄酮、游离酚、结合酚的积累(P<0.05),诱导枣果实抗病性,提高枣果实对病害的防御能力,从而降低果实腐烂率。综上所述,US联合SA作为一种绿色安全的处理方式对于控制冬枣采后黑斑病具有良好的研究潜力和开发前景。
  • 张倜培, 李青, 包鸿慧, 沈正兴, 石娟, 唐前勇, 程一方, 周睿
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 77-84. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034524
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    研究不同干燥方式处理的绿碎茶多酚提取物体外抗氧化和抗糖尿病活性及对乙酰胆碱酯酶抑制作用。以绿碎茶为试验材料,采用蒸干结合真空干燥与真空冷冻干燥2种干燥工艺对绿碎茶乙酸乙酯萃取相进行干燥处理,比较研究了2种提取物的色泽,DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、羟自由基(·OH)清除能力和铁离子还原能力以及α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶的抑制能力和抗糖基化能力。结果表明,真空冷冻干燥绿碎茶多酚提取物(BGTE-FD)较蒸干结合真空干燥绿碎茶多酚提取物(BGTE-SVD)颜色相对偏黄,具有较强的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·OH清除能力和铁离子还原能力,其IC50值分别为2.64、5.17、247.01、27.73 mg/L。同时,BGTE-FD具有较高的α-淀粉酶、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用,IC50值分别为85.84、416.45、4.38 mg/L,且其对α-葡萄糖苷酶的抑制能力显著强于阿卡波糖(IC50值为929.59 mg/L)。此外,BGTE-FD和BGTE-SVD对晚期糖基化终产物抑制率分别高达65.28%和63.66%,略低于氨基胍(71.81%)。因此,真空冷冻干燥绿碎茶多酚提取物具有较强的体外抗氧化和抗糖尿病活性及一定的乙酰胆碱酯酶抑制能力,绿碎茶可作为降血糖和抗痴呆产品的潜在资源。
  • 易永鑫, 王雪敏, 向俊, 臧立萍, 陈才霞, 陈东杰, 汪雪娇, 曹建新
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 85-92. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034458
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    以宣威火腿为研究对象,探讨3种腌制剂及2种冲洗工艺对其滋味特征的影响。通过钠离子含量、水分含量、水分活度、氨基酸、核苷酸、肽分子质量分布和电子舌分析不同宣威火腿滋味化合物和滋味属性的差异。结果表明,海藻碘盐腌制且高压水枪冲洗的火腿钠离子含量最高,为6.61 g/100 g;氯化钠腌制且清水浸泡冲洗的火腿中氨基酸含量最高,为961.96 mg/100 g;海藻碘盐腌制且高压水枪冲洗的火腿中核苷酸含量最高,为493.38 mg/100 g;分子质量分布分析表明,清水浸泡冲洗的火腿中小分子肽(<1 000 Da)含量最多;电子舌分析发现高压水枪冲洗的火腿鲜味和咸味显著高于清水浸泡处理的火腿;主成分分析发现,高压水枪冲洗的条件下海藻碘盐和氯化钠腌制的宣威火腿在鲜味、咸味和丰富度上更加接近,该研究在阐明不同腌制剂及冲洗工艺对宣威火腿滋味影响的前提下,为提升宣威火腿的品质及其工业化提供了理论依据及技术支撑。
  • 徐文思, 杨祺福, 杨明毅, 邓爱华, 王瑞松, 杨品红, 苏建新
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 93-101. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034233
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    对中华草龟蛋的一般营养成分、矿质元素、脂肪酸、氨基酸组成及体外模拟消化过程中抗氧化特性等进行测定分析。结果表明,中华草龟的受精蛋、无精蛋中水分含量分别为(77.82±0.54)%、(79.33±0.94)%,无显著差异。干基的受精蛋中灰分、总糖、粗脂肪及葡萄糖含量分别为(7.22±0.05)%、(12.60±0.02)%、(32.63±1.36)%、(0.114±0.006)%,显著高于无精蛋中对应成分含量(6.19±0.13)%、(11.09±0.05)%、(30.68±1.24)%、(0.036±0.005)%;二者粗蛋白含量均较高,分别为(52.68±0.38)%、(52.79±0.27)%,且无显著差异;在测定的8种矿物质元素中,磷含量最高(12 900~14 300 mg/kg),还含有少量硒元素(约为0.483 5~0.431 5 mg/kg),仅钠和钾元素含量受精蛋显著高于无精蛋。无精蛋的总脂肪酸含量为(279.43±0.94) mg/g显著高于受精蛋(213.41±3.74) mg/g,且人体必需脂肪酸含量也存在显著差异,但饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的比例无显著差别。中华草龟的受精蛋、无精蛋中的氨基酸总量(521.94~529.99 mg/g)及人体必需氨基酸比例(40.34%~40.58%)均无显著差别。体外模拟消化过程中,中华草龟的受精蛋与无精蛋的ABTS阳离子自由基清除能力、铁离子还原能力及可溶性蛋白均显著增强,且在肠消化阶段的ABTS阳离子自由基清除能力约提高4倍、铁离子还原能力约提高3倍,但二者间无显著区别;Tricine SDS-PAGE电泳图显示消化过程中,受精蛋与无精蛋在肠消化液中的蛋白分子质量集中于3.3 kDa以下,小分子肽的增多与抗氧化特性的变化趋势相符。这为中华草龟蛋的食用和开发利用提供科学依据。
  • 曾波, 蒲吉洲, 陈秋旭, 饶家权, 邹永芳, 文静, 黄治国, 卫春会
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 102-109. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035340
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    窖泥微生物对酒质的影响是通过多种酶促反应实现,目前对窖泥酶活的研究较少,缺乏关于窖泥中氮代谢功能酶的空间分布特征分析。该研究分析不同位置的窖泥理化因子和酶活力,采用高通量测序技术对窖泥细菌群落进行分析,通过聚类分析研究细菌群落的空间分布特点,并标记窖泥微生物的基因序列预测参与氮代谢功能酶的相对丰度。结果表明,铵态氮含量(1 478.37 mg/kg)、过氧化氢酶活力[1.731 mg/(g·d)]、蛋白酶活力[1.107 mg/(g·d)]在窖底窖泥中最大,在窖池内自上而下呈增高趋势,而脱氢酶呈减小趋势。Firmicutes是窖泥的绝对优势菌门,Caproiciproduces、Lactobacillus、Fastidiosipila分别是窖底、窖壁中层和窖壁上层窖泥的第一优势菌属。铵态氮、蛋白酶与Aminobacterium呈显著的正相关(P<0.05);酸性磷酸酶与Lactobacillus呈显著负相关(P<0.05),脲酶与Syntrophaceticus呈显著的正相关(P<0.05)。PICRUSt2功能预测中,参与氮代谢的功能酶在不同位置窖泥中的相对丰度差异显著(P<0.05)。酶活性影响窖泥物质循环,物质交换是微生物相互作用的重要驱动力,功能酶活力可以衡量氮代谢的强度,由此可见,窖泥位置对氮代谢酶的分布产生重要影响,并影响着氮代谢,该研究为解析微生物参与窖泥中的物质循环过程提供理论基础。
  • 李宏洋, 张通化, 罗丽蓉, 李升
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 110-117. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037764
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    为强化发酵生产泡椒提供耐受辣椒素的乳酸菌,在四川农家自制泡椒老卤水中筛选并鉴定出一株耐受辣椒素植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)Y-6,在0.5 g/L辣椒素下的相对生长率为(70.16±0.03)%;菌液电导率、核酸蛋白泄漏、菌体细胞超微结构测定结果表明,辣椒素通过破坏乳酸菌的壁膜结构延滞其生长;菌株Y-6在IC50(0.571 g/L)辣椒素处理下仍能保持细胞形态相对完整,受辣椒素的抑制作用低于商用乳酸菌6239;RT-qPCR结果表明,Y-6通过调节usp等应激蛋白基因表达应对辣椒素引起的膜损伤;调节相容性溶质调控系统基因以及ABC转运蛋白渗透酶基因的表达维持菌体渗透压的平衡;通过提高糖酵解等与生长代谢相关基因表达,维持其在辣椒素环境中的生长代谢。菌株Y-6对辣椒素有较高的耐受性,可为发酵辣椒的工业化生产和菌株改良育种工作的开展提供理论依据。
  • 王妍凌, 陈杉彬, 赵文梅, 尹丽萍, 黎进雪, 张海鹏, 张金萍, 黄翠, 吕嘉伟, 武运, 薛洁
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 118-125. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035591
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    为了探究新疆葡萄酒酚类物质对肝细胞自噬的影响,该研究使用体外培养的人正常肝细胞(LO2),通过免疫印迹、实时荧光定量、细胞免疫荧光、流式细胞术等方法观察LO2细胞中微管相关蛋白1A/1B-轻链3(microtubule-associated proteins 1A/1B light chain3,LC3)和螯合体1(sequestosome 1, P62)的水平变化,初步评估新疆葡萄酒中酚类物质对LO2细胞自噬的影响作用。免疫印迹结果发现,橙皮苷、表儿茶素没食子酸酯,可显著提升LO2细胞中LC3蛋白的表达水平,提示橙皮苷和表儿茶素没食子酸酯或对LO2细胞自噬活性有一定影响作用。进一步通过实时荧光定量方法观察橙皮苷和表儿茶素没食子酸酯对LC3和P62蛋白mRNA的影响作用发现,橙皮苷、表儿茶素没食子酸酯处理细胞后,显著上调了LC3蛋白的mRNA水平,同时降低了P62蛋白的mRNA水平;细胞免疫荧光染色显示橙皮苷、表儿茶素没食子酸酯处理LO2细胞后,绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)和红色荧光蛋白(red fluorescent protein, RFP)标记的LC3蛋白荧光强度增强,提示细胞内形成自噬小体;流式细胞术结果进一步发现,GFP-LC3/RFP-LC3荧光强度比值减小,表明自噬小体成熟。综上所述,橙皮苷、表儿茶素没食子酸酯对LO2细胞自噬活性具有一定的促进作用,但其作用机理尚需要进一步深入研究。
  • 徐杰, 徐雯晴, 孙钦秀, 王泽富, 高加龙, 吉宏武, 刘书成
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 126-132. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034301
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    采用不同电压(10、20、30 kV)处理金鲳鱼,分析处理后鱼肉肌原纤维蛋白的Ca2+-ATP酶活性、肌原纤维小片化指数(myofibrillary fragmentation index,MFI)、三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)溶解肽、总氨基酸含量、表面疏水性、紫外吸收光谱、红外光谱和SDS-PAGE,探究低温等离子体(cold plasma,CP)处理对金鲳鱼肌原纤维蛋白结构特性的影响。结果表明,随着CP处理电压的增加,金鲳鱼肉的MFI、TCA溶解肽和总氨基酸含量显著升高(P<0.05),Ca2+-ATP酶活力显著下降(P<0.05),表明肌原纤维蛋白变性程度随电压增加而加深。同时,表面疏水性和紫外吸收强度增加,但是红外光谱和SDS-PAGE未发生显著变化,表明过高电压CP处理会促进蛋白质变性,三级结构发生一定程度舒展,但是对一、二级结构影响较小。综上,在利用CP对水产品进行杀菌时应该避免过高电压导致的水产蛋白质的变性。
  • 宁阳阳, 朱文学, 白喜婷, 罗磊, 司梦佳
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 133-142. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033765
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    为探究更为高效的带壳鲜花生干燥方法,比较不同干燥方式(热风干燥、红外干燥、热风-红外分段组合干燥)对带壳鲜花生干燥特性的影响,研究不同条件下热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生的干燥与品质,并以单一热风干燥及单一红外干燥为对比,对干燥后花生的微观结构、硬度、色泽、脂肪酸组成及花生的蛋白结构进行分析。结果表明,热风干燥所需时间最长,热风-红外分段组合干燥次之,红外干燥所需时间最短;相同条件下,转换含水率及干燥温度越高,热风-红外分段组合干燥时间越短;与单一热风干燥及单一红外干燥相比:热风-红外分段组合干燥时间较热风干燥缩短62.5%,干燥能耗节约70.27%,与红外干燥相似;花生仁色泽及硬度更接近新鲜花生;不饱和脂肪酸含量显著提高(P<0.05);干燥条件的不同导致花生蛋白二级结构相对含量有变化。热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生方法可行,且花生品质优于单一热风干燥及单一红外干燥。
  • 付为艺, 苏伟, 母应春, 陈添艳, 尹学东
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 143-151. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034865
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    为探究夏季引起糟辣椒产气胀罐的潜在微生物及其对挥发性风味的影响,对正常、微产气、产气胀罐的3种样品进行研究,并将微产气样品置于30 ℃贮存,加速发酵产气,跟踪指标变化。高通量测序结果表明,产气样品的优势细菌门为厚壁菌门,优势细菌属为乳酸杆菌属,是潜在的产气菌株;优势真菌门为子囊菌门,优势真菌属为刺盘孢属。顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用共检测到39种挥发性化合物,其中正常样品25种,产气样品29种,酸类物质种类增加,醇类和酯类物质种类减少。通过主成分分析和正交偏最小二乘判别分析得到产气前后挥发性风味物质差异显著,并利用投影变量重要性因子筛选出14种重要风味物质。基于Pearson相关系数,发现乳酸杆菌属与其他细菌属存在负相关关系,细菌属与酯类物质存在正相关关系,真菌属与醇类物质存在负相关关系。此结果可为糟辣椒的安全质量控制研究奠定基础。
  • 朱恒伟, 白新鹏, 梁秋杨, 钟泷彬, 常会敏, 陈运坤, 乔振栓
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 152-156. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035787
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    使用双水相萃取大规模生产木瓜蛋白酶时,为获得较高的回收率,通常需要较高的萃取剂浓度和体积比,但这会导致目标物的纯度和浓度降低。该研究采用聚乙二醇和柠檬酸钠组成的双水相体系在多个离心管之间的转移来模拟工业上常用的多级错流萃取和多级逆流萃取过程,以分配系数、酶活性回收率为指标,采用McCabe Thiele图解法得到多级逆流双水相萃取的理论级数,结果表明,当相比为0.5,原料液下相的木瓜蛋白酶的初始质量浓度为0.20 mg/mL时,使用3级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到了96.75%,同时设计出多级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的优化方案。
  • 满余, 童军杰
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 157-164. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034037
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    针对红薯薄片内部多孔介质子域和外部热空气自由流动子域,采用COMSOL Multiphysics软件分别在不同间歇比(PR=2,PR=3,PR=4,PR=5)条件下构建并求解多相流间歇微波联合对流干燥模型;在热风60 ℃,风速1.2 m/s的干燥工况下,与红薯薄片热风对流干燥特性进行对比。结果表明,间歇微波对流干燥的最优间歇比为3,干燥速率随间歇比的增加而减小。采用PR=3的间歇微波对流干燥薄片与采用热风对流干燥的薄片相比,前者干燥至相同的含水量时内部液态水和水蒸气通量分别高于后者0.37~2.28倍和0.67~1.9倍,核心温度提高了9.3~69.3 ℃,导致含水量降低到1.8 kg/kg时前者的干燥速率是后者2.63倍,前者的整体干燥时间比后者缩短68.6%。结合薄片NO.4内通量分布表明,水蒸气和液态水通量聚集于距离薄片表面0~0.01 m区间内,选用间歇微波可降低水分传输到外界的路径,实现了干燥优化。研究结果为红薯薄片间歇微波对流干燥工艺优化提供科学依据。
  • 王玉荣, 席啦, 易宗伟, 付彩霞, 葛东颖, 郭壮
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 165-170. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035374
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    该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)、酸鱼联合乳杆菌(Ligilactobacillus acidipiscis)、植物乳植物杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis)、短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)构成,平均相对含量分别为28.01%、25.50%、9.45%、2.49%、1.83%、1.53%和1.33%;采用纯培养技术,分离出的49株细菌被鉴定为6个属下的11个种,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、破布子联合乳杆菌(Ligilactobacillus pobuzihii)、蛋白原酶腐败乳杆菌(Loigolactobacillus rennini)和L.acidipiscis分离株占总分离株数的39.22%、19.61%、11.76%和9.80%,分离出的2株酵母菌均被鉴定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera);产气验证实验发现,所有分离株均不能单独引起生抽酱油的胀袋现象。由此可见,胀袋生抽酱油具有较高的微生物多样性,在后续研究引入培养组学策略以获得更多的分离株,亦或考虑多菌株的协同作用,对酱油涨袋这一产业问题的解决可能具有积极的意义。
  • 马金花, 马紫荆, 王晓雨, 常晨光, 黄文书
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 171-177. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033975
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    该研究用不同的超高压均质压力、次数、温度来处理非浓缩还原(not from concentrate,NFC)甜瓜汁,并采用流变仪分析NFC甜瓜汁的静态流变和动态流变学。结果表明,由静态流变黏度曲线得知,NFC甜瓜汁出现剪切稀化现象,为非牛顿流体,呈现假塑性行为;随着均质压力、温度的升高,NFC甜瓜汁的黏度不断减小,随着均质次数的增加,NFC甜瓜汁的黏度先减小后增大。由频率扫描结果可知,随着频率的不断增加,储能模量(G')和损耗模量(G″)呈缓慢上升趋势,随着均质压力、温度的增加,NFC甜瓜汁的G'和G″均呈下降趋势,随着均质次数增加,G'先减小后增大,G″大小与之相反;温度扫描结果显示,随着扫描温度的不断增加,NFC甜瓜汁的G'和G″呈上升趋势,随着均质压力、次数、温度的不断增加,其G'和G″均呈下降趋势,动态温度扫描结果显著提高了NFC甜瓜汁的G'和G″。研究表明超高压均质能够影响NFC甜瓜汁的流变学特性,为NFC甜瓜汁的创新与加工提供了理论依据。
  • 刘亦鸣, 李春霖, 张卫星, 聂晶, 张永志, 许凤, 袁玉伟
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 178-183. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034155
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    为探究不同种植方式大米稳定同位素特征指标与矿质元素差异,该研究利用元素分析-同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪分析,研究有机、绿色和常规种植方式下糙米与精米δ13C、δ15N与11种矿质元素变化。结果表明,精米δ13C、δ15N分布分别为-27.7‰~-26.9‰和3.7‰~4.9‰,糙米δ13C、δ15N分布分别为-27.8‰~-26.9‰和3.4‰~4.7‰。精米δ13C在有机和绿色栽培下差异显著,δ15N在绿色与常规栽培下差异显著,Na、Mg、K、Mo元素存在显著性差异;糙米δ13C和δ15N在各栽培条件下均无显著差异,K、Mn元素存在显著性差异。糙米加工成精米后,有机大米中矿质元素减少42%,绿色大米矿质元素损失40%,常规大米矿质元素下降54%。精米比糙米可以更好地反映稳定同位素特征,常规栽培下糙米矿质元素含量最高,绿色栽培下精米矿质元素含量最高。不同种植方式和加工制备影响大米中δ13C、δ15N、矿质元素含量,该研究为科学评价大米中矿质元素含量和指导消费提供科学依据。
  • 贾珍珍, 孙敬蒙, 辛宇, 张鑫, 莫一燕, 张炜煜
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 184-190. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034257
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    花青素具有多种生物活性,但其不稳定性限制了其应用。采用冷冻干燥法制备花青素-烟酰胺共无定型复合物以提高花青素稳定性。以花青素保存率为响应指标,采用Box-Behnken响应面法优化花青素-烟酰胺共无定型复合物制备工艺,并对其进行表征分析,同时考察稳定性。确定最佳处方为:溶剂用量为35 mL,搅拌速度为300 r/min,搅拌时间为9 min,测得保存率为(59.18±0.68)%;差示扫描量热分析、X射线衍射、傅里叶红外光谱表明花青素与烟酰胺可能是通过氢键作用形成共无定型复合物;稳定性实验证明与花青素相比,花青素-烟酰胺共无定型复合物的pH、紫外光照和热稳定性分别提高了6.44%、24.47%、5.22%。花青素-烟酰胺共无定型复合物制备过程简单,制备工艺稳定可行,可改善花青素不稳定性问题,为花青素的后续制剂开发和保健食品联合用药提供新的研究思路和基础。
  • 李立, 吴桂凡, 罗轶, 李丽莉, 凌婕, 马双成
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 191-196. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035715
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    建立一种能够准确鉴别肉桂及阴香的特异性聚合酶链式反应方法,以保障肉桂用药的安全性和有效性。通过对比分析肉桂及阴香的psbA-trnH序列差异找到特异性单核苷酸多态性位点,设计特异性引物,通过优化退火温度、循环次数,评估不同聚合酶种类和不同基因扩增仪等扩增条件对不同来源的肉桂及阴香进行特异性扩增,根据特异性扩增条带进行鉴别。结果表明退火温度为54 ℃,循环次数为35次时,肉桂经肉桂特异性引物扩增后在100~200 bp处出现特异性条带,阴香无条带;退火温度为56 ℃,循环次数为40次时,阴香经阴香引物扩增后在200~300 bp处出现特异性条带,肉桂无条带。该研究所建立的特异性PCR方法可以快速准确鉴别出肉桂及阴香,为控制肉桂的质量安全提供参考。
  • 王晴晴, 蔡为荣, 汪玉玲, 卓允允, 黄伟, 曹宇凡
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 197-203. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034297
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    为开发人体易吸收的铁补充剂,提高咸蛋清的附加值,该研究以铁螯合能力和水解度(degree of hydrolysis,DH)为指标,优化酶解条件,通过超滤和Sephadex G-15 凝胶柱分离纯化铁螯合能力高的蛋清多肽。采用扫描电镜、能谱、红外光谱和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对蛋清多肽-铁螯合物结构进行表征。同时探究其对Caco-2细胞活力的影响。结果表明,最佳酶解条件为底物质量分数4%、酶添加量10%、pH 8、温度50 ℃时酶解8 h,所得产物的铁螯合能力为95.27%。蛋清粗肽经超滤和Sephadex G-15 分离纯化得到铁螯合能力最高的组分F4-4。扫描电镜、能谱、红外光谱和XRD结果表明蛋清多肽和Fe2+形成多肽-铁螯合物。细胞实验中,与蛋清多肽和硫酸亚铁相比,蛋清多肽-铁螯合物的安全性高,且有一定的促增殖作用。
  • 黄可承, 包建强, 张星高, 郑稳, 庄文静, 宫萱
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 204-210. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034411
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    为减少水产品资源流失,提高鳖类产品附加值,该文以中华鳖粉为原料,分别采用柠檬酸、胃蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶等方法提取酸溶性胶原和酶溶性胶原,探究鳖源胶原蛋白原料的应用价值。使用氨基酸自动分析仪、扫描电子显微镜、SDS-PAGE凝胶电泳、傅里叶红外光谱仪、气相-质谱联用仪、差式量热扫描仪对胶原蛋白的氨基酸、二级结构、挥发性物质、热稳定性等理化指标进行测定。结果表明,5种胶原蛋白均具有I型胶原特征,且纯度较高,但不同方法间提取效率存在差异。其中,胃蛋白酶溶性胶原蛋白具有较高的提取率与热稳定性,具有亚氨基酸含量高、蛋白交联程度好、气味物质少等优势,在食品与医药领域具有较好的应用前景,为后续鳖源胶原的提取与应用提供了理论基础。
  • 严竟, 王亚楠, 胡梅, 陈厚荣, 刘雄, 张甫生
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 211-217. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034493
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    为解决冷冻魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)凝胶解冻后质构性能下降的问题,该研究采用4 ℃冰箱、25 ℃空气、25 ℃水浸、40 ℃水浸、微波和超声波6种解冻方式对冷冻KGM凝胶进行解冻,测定解冻后凝胶特性及结构变化。结果表明,4 ℃冰箱解冻时间最长,且解冻后KGM凝胶白度较25 ℃空气下降2.96%,但析水率最低。25、40 ℃水浸解冻时间相对于25 ℃空气更短,但40 ℃解冻的凝胶网络结构因脱水收缩破坏严重,析水率提高了16.48%。微波解冻时间和凝胶白度相比于25 ℃空气分别下降了99.71%和0.75%。超声波解冻KGM凝胶的白度、硬度、胶黏性和咀嚼性较好,较25 ℃空气分别提升了4.68%、66.05%、74.44%、75.61%,析水率下降了19.56%,具有更均匀致密且孔径更小的凝胶网络结构。微波和超声波解冻能使KGM凝胶体系内的氢键稍有增强,而4 ℃冰箱解冻可略微降低冷冻KGM凝胶的结晶度,但不同解冻处理均未影响KGM的化学主干结构、脱乙酰行为和结晶形态。超声波解冻能够高效且有效地维持解冻后KGM凝胶的品质。该研究结果可为KGM凝胶食品生产提供理论指导。
  • 任鸿飞, 严竟, 彭曼曼, 刘雄, 张甫生
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 218-224. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033946
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    为探究魔芋多糖体系与色素小分子互作的方式并解决魔芋凝胶赋色的问题,该研究以魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)凝胶为研究对象,使用玉米黄质(zeaxanthin,ZEA)对KGM凝胶赋色,以不添加色素的KGM凝胶作为对照组,对比分析对照组和赋色后KGM/ZEA复合有色凝胶的凝胶性能和微观结构。结果表明,KGM/ZEA-2复合有色凝胶的色素保留率、L*值、a*值和b*值较对照组分别显著升高了73.82%、9.78%、4.34%、5.63%,较KGM/ZEA-1分别显著升高了16.33%、2.55%、1.09%、2.14%;其持水性、凝胶强度、硬度和咀嚼性较对照组分别显著升高了2.18%、91.01%、54.09%、50.70%,较KGM/ZEA-1显著分别升高了0.88%、75.40%、45.48%、42.23%。微观结构表明,KGM/ZEA-2复合有色凝胶在疏水相互作用的驱动下形成了更加致密的网络结构,可截留更多的色素小分子,同时提高了其结晶度和热稳定性。因此,玉米黄质能够稳定地结合在魔芋凝胶体系内,作为着色剂应用于多彩凝胶素食的开发。
  • 王玉荣, 高君, 雷炎, 管桂坤, 刘宇, 侯强川, 郭壮
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 225-231. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035595
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    该研究基于MiSeq高通量测序技术对兰陵地区高温大曲的真菌类群结构进行了解析,采用电子鼻技术对其风味品质进行了评价,并探究了真菌属与风味评价指标之间的相关性。基于加权UniFrac距离分析显示,15份高温大曲被分为2个聚类。α多样性分析显示,较之聚类II,聚类I真菌类群的丰富度和多样性极显著偏低(P<0.001)。属水平上,聚类I高温大曲中Thermomyces(嗜热真菌属)丰度极显著偏高(P<0.001),Aspergillus(曲霉属)丰度极显著偏低(P<0.001),平均相对含量分别为96.44%和1.47%,而在聚类II高温大曲中分别为46.60%和37.89%,且兰陵高温大曲中ThermomycesAspergillus之间呈现极显著负相关性(P<0.001)。电子鼻分析结果表明,较之聚类II,聚类I高温大曲中有机硫化物显著偏低(P<0.05)。多元统计学分析发现,聚类I高温大曲中Thermomyces丰度较高且芳香类物质含量丰富。由此表明,Thermomyces对高温大曲风味品质形成可能具有积极作用。
  • 刘路, 罗国柳, 钟金锋, 刘雄, 覃小丽
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 232-239. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034115
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    利用魔芋葡甘聚糖与大豆分离蛋白(soybean protein isolate, SPI)发生美拉德反应可改性SPI,但魔芋葡甘聚糖的氧化度对该反应及其产物性质的影响还未清楚。因此,该研究首先制备不同氧化度的氧化魔芋葡甘聚糖(oxidized konjac glucomannan, OKGM),再通过美拉德反应与SPI制备相应产物(SPI-OKGM),探究OKGM氧化度(26.80%、42.98%和59.66%)、SPI与OKGM质量比(1:4~4:1)对SPI-OKGM结构和功能特性的影响。结果表明,SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的美拉德反应程度分别在SPI与OKGM质量比为1:2、1:1和1:1时较高,其中接枝度分别为35.15%、38.38%和40.62%,褐变强度分别为0.27、0.42和0.46;SPI-OKGM的理化性能较SPI和SPI+OKGM共混物显著提高,其中SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的乳化活性分别提高63.32%、65.37%和70.50%,乳化稳定性分别提高23.08、27.52、27.26 min,抗脂质氧化能力分别提高了26.56%、28.96%和23.34%。扫描电镜结果表明SPI-OKGM呈现出松散的薄片状,蛋白质聚集程度降低。该研究结果可为改善KGM功能性质并拓展OKGM在美拉德反应改性蛋白等方面的应用提供一定借鉴。
  • 蒋家睿, 樊祥埼, 郑学玲
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 240-245. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034114
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    以同一生产线不同出粉点的小麦粉制备的面筋蛋白为原料,在测定面筋蛋白基本理化组分性质基础上再分别测定其游离巯基含量、表面疏水性、麦谷蛋白大聚体(glutenin macropolymer,GMP)含量与流变学特性,探讨前中后路粉面筋蛋白理化性质以及流变学特性差异。实验发现,前路粉面筋蛋白的灰分、蛋白质含量、游离巯基含量、表面疏水性低于后路粉面筋蛋白(P≤0.05),而吸水率、面筋指数与GMP含量高于后路粉面筋蛋白(P≤0.05),流变学实验结果表明前路粉面筋蛋白中的储能模量、损失模量均大于后路粉面筋蛋白,后路粉面筋蛋白更容易发生形变且最大形变量显著高于前路粉面筋蛋白。
  • 孙志利, 张洁玲, 陈小宝, 陈兰, 候思聪, 任彤, 焦峰, 梁迪, 李金涛
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 246-252. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034324
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    为研究不同温度波动对冻藏南美白对虾品质影响规律,对-18 ℃冷柜设定不同的温度波动(±0.5、±2、±4、±6、±8 ℃)来冻藏南美白对虾,测量其挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)、L*值、硬度、弹性、咀嚼性等指标在120 d内的变化,并与-40 ℃冻藏的南美白对虾品质对比。结果表明,南美白对虾TVB-N值、TBARS值和L*值随冻藏时间的延长不断增加,硬度、弹性、咀嚼性等质构指标随冻藏时间的延长显著降低;在(-18±0.5) ℃工况下,各物化指标更接近-40 ℃冻藏南美白对虾的品质,且温度波动幅度越大,各物化指标劣变速度越快,实用贮藏期显著降低;其中,当南美白对虾以全虾状态在(-18±8) ℃的冷柜中冻藏至第108天时,TVB-N值超过国家标准规定的初步腐败界限30 mg/100 g,已经不可食用。由此可知在相同冻藏温度的情况下,减小温度波动幅度能有效抑制南美白对虾冻藏过程中的品质劣变,较好地保持其品质。
  • 刘微微, 常楚婷, 冯敬杰, 张家赫, 李飞胜, 丁文涛, 王昌禄
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 253-259. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035843
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    功能性稀有糖D-阿洛酮糖主要由基因工程菌株表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose 3-epimerase, DAE)催化果糖生产。该研究以表达DAE的重组大肠杆菌为研究对象,利用单因素试验对发酵培养基的碳源、氮源、金属离子等成分进行优化,获得了最佳的培养基组合:蔗糖10 g/L、大豆蛋白胨15 g/L、(NH4)2SO4 3 g/L、KH2PO4 3 g/L、MgSO4 0.5 g/L、MnSO4 0.025 mmol/L。在此基础上,利用单因素试验对培养条件进行研究,确定了最佳发酵诱导时间(10 h)、接种量(3%,摇瓶)、装液量(30%)以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)添加浓度(1 mmol/L),使OD600增加了1.46倍,酶活提高了2.57倍。在此基础上,利用5 L发酵罐进行放大发酵实验,确定了最佳诱导时间。在最佳条件下,经过18 h的诱导发酵,菌体OD600最高值达51.8,干重达到21.5 g/L,酶活达到103.8 U/mL。当细胞添加量为0.014 g DCW/L时,以500 g/L D-果糖为底物,pH为7,50 ℃,1 h转化率达28.76%,D-阿洛酮糖最高生成量可达149.74 g/L。该研究对D-阿洛酮糖3-差向异构酶的发酵生产具有参考价值。
  • 黄娜, 张明, 李子健, 饶家权, 邹永芳, 黄丹, 罗惠波
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 260-266. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035800
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    由于固态发酵的异质性,导致酱香型大曲常常出现黑色、褐色及黄色3种不同类型大曲,为了解其质量差异,对不同颜色大曲的微生物群落结构、酶活力和挥发性风味物质进行分析,并对其进行基因功能预测。基于微生物多样性组成,利用线性判别分析研究了3种颜色大曲微生物差异,通过PICRUSt2对其功能差异进行了预测,并基于相关性分析研究了微生物与酶活力和风味之间的关系,同时,比较了理化指标差异。结果表明,黄曲的特征微生物为嗜糖假单胞菌属(Pelomonas)、副球菌属(Paracoccus)、螯台球菌属(Chelatococcus)、嗜热真菌属(Thermomyces)和unclassified_Nectriaceae,褐曲的特征微生物为被孢霉属(Mortierella),黑曲的特征微生物为嗜热子囊菌属(Thermoascus)和镰刀菌属(Fusarium);3种颜色的大曲微生物的功能差异主要体现在碳水化合物代谢和氨基酸代谢;糖假单胞菌属、副球菌属和螯台球菌属主要影响苯甲醇、苯乙醇、苯酚和邻苯二甲醚的合成;被孢霉属与十六酸乙酯和酯化力呈正相关;嗜热子囊菌属和镰刀菌属是引起大曲高酯化力的关键微生物,黑曲的淀粉含量显著低于黄曲和褐曲,而水分、总酸和还原糖含量均高于黄曲和褐曲。该研究阐明了3种颜色大曲质量差异,其结果可为评价酱香型大曲质量提供参考。
  • 分析与检测
  • 谭亮, 杲秀珍, 王环, 赵静, 李玉林
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 267-278. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035907
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    建立一种基于美国官方分析化学师协会(Association of Official Analytical Chemists, AOAC)方法检测黑果枸杞及其制品中花青素含量的改进pH示差法。考察了黑果枸杞及其制品中花青素的最佳提取和检测条件,通过液相色谱-三重四级杆串联质谱法鉴别出黑果枸杞中花青素的具体化学结构,并计算出混合花青素的平均摩尔质量。通过分光光度法测得混合花青素的平均摩尔消光系数,对改进后的pH示差法进行方法学验证和花青素的含量测定。结果显示,最佳提取和检测条件如下:黑果枸杞花青素提取溶剂为盐酸-80%(体积分数)乙醇(3:97,体积比),料液比为1:100(g:mL),提取温度为50 ℃,提取时间为30 min,缓冲溶液稀释5倍后静置平衡20 min。液相色谱-三重四级杆串联质谱法鉴别黑果枸杞中主要以矮牵牛素类花青素为主(占97.96%),黑果枸杞特有的混合花青素平均摩尔质量为912.7 g/mol,平均摩尔消光系数为29 591 L/(mol·cm)。pH示差法改进后能够满足方法学验证要求,固体样品和液体样品最低检出限分别为28.2 mg/100 g、0.282 mg/100 mL。方法改进后花青素提取增长率均大于20%,静置平衡20 min后单次检测结果精密度小于0.3%。以矮牵牛素类花青素代替矢车菊素-3-O-葡萄糖苷计算花青素含量平均提高了2.41倍,能真实地反映黑果枸杞及其制品中花青素的含量。
  • 王欣, 郑思宇, 冯龙斐, 刘敏, 刘宝林
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 279-285. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035636
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    该文对不同发酵阶段的黄酒样品进行低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)检测,比较了陈酿时间、酒精度和品牌对黄酒低场核磁弛豫特性的影响,最后对9个品牌黄酒的LF-NMR弛豫信息进行了主成分分析。结果表明,发酵后样品的单组分弛豫时间(T2W)显著缩短,而陈酿后黄酒的T2W又相对延长。多组分弛豫图谱(T2)表明,对照组和浸米样品均只有1个峰。发酵后样品的T2图谱均出现2个峰。从第一次发酵到煎酒期间,T21和T22不断缩短,而陈酿期间T21和T22相对延长。同一品牌及陈酿时间的黄酒,酒精度越大,体系的T2W,T21和T22越短;同一品牌及酒精度下,陈酿时间仅对T21有一定影响。不同品牌黄酒因酿造工艺的区别而使弛豫分布有一定特点。主成分分析表明,不同酒精度、陈酿时间、品牌及种类的黄酒的弛豫特性的PCA分布及间距不同。说明应用LF-NMR技术可实现对不同工艺生产的黄酒的快速辨别。
  • 章铜, 沈央红, 张雯, 朱军莉, 陆海霞, 刘兴泉
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 286-293. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035542
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    该研究采用普鲁士蓝纳米粒子(Prussian blue nanoparticles,PBNPs)作为信号标签,通过制备PBNPs和聚多巴胺包裹普鲁士蓝纳米粒子(polydopamine coated Prussian blue nanoparticles,PB@PDA),优化测试参数、测试试纸条灵敏度和特异性等,研究PBNPs和PB@PDA对呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)的检测性能。结果表明,在最优实验条件下,所构建的基于PBNPs和PB@PDA的免疫层析试纸条对DON标准溶液视觉检出限分别为1.0 ng/mL和 0.2 ng/mL,在0.1~0.5 ng/mL保持良好的线性关系,PB@PDA比PBNPs-LFIA检测灵敏度提高5倍,2种试纸条均显示良好的特异性。将PBNPs和PB@PDA两种试纸条应用于小麦样品检测,显示试纸条能排除小麦基质干扰,其检测限分别为20 ng/g和5 ng/g,且PB@PDA检测灵敏度高于商品化胶体金试纸条(10 ng/g)。可见,PB@PDA试纸条表现高灵敏性和抗干扰性,可满足呕吐毒素国家安全标准的限量检测要求,为现场快速筛查小麦中呕吐毒素污染提供一种新方法。
  • 张文玉, 李雅, 马赫, 刘常金, 张军兵, 江慎华
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 294-301. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036172
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    为探究不同干燥方式对芫荽挥发性风味物质的影响,采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)结合GC-MS技术对自然干燥、真空干燥、热风干燥、喷雾干燥和真空冷冻干燥制得的芫荽粉进行挥发性化学成分分析,并结合多元统计分析进行比较研究。结果表明,GC-MS共鉴定出119种挥发性化合物,可分为醛类(36种)、醇类(27种)、酮类(8种)、烷烃类(16种)、烯类(7种)、酯类(10种)、有机酸类(2种)、其他(13种)八大类。其中醛类物质含量最高。GC-MS离子流图和维恩图表明,不同干燥方式的芫荽挥发物的种类和相对含量有显著差异,其中新鲜芫荽的总挥发成分最高为31 670.87 μg/kg,其次是真空冷冻干燥(27 577.26 μg/kg),含量最低为喷雾干燥(7 870.14 μg/kg)。香气活性值(odor activity value,OAV)分析结果表明,OAV较为突出的有壬醛、癸醛、十一醛、十二醛、十四醛、芳樟醇和2-十二烯醛醇,是芫荽呈现独特气味的主要物质基础。采用偏最小二乘判别分析筛选出50种差异挥发性成分,可区分不同干燥方式的差异。该研究可以为高品质芫荽粉产品的开发提供理论支持和技术支撑。
  • 张朋杰, 卢俊文, 张宪臣, 李勇, 黄碧嘉, 曾苑嫦, 卢柏淇
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 302-307. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035912
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    该研究建立了超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱同时测定鸡肉中8种双酰胺类和5种双酰肼类农药残留的分析方法。样品用1%(体积分数)醋酸乙腈提取,盐析后经吸附剂净化,过0.22 μm微孔滤膜后上机测定。以0.002 mol/L乙酸铵溶液和乙腈作为流动相进行梯度洗脱分离,采用电喷雾电离,在Full MS/dd-MS2模式下正负离子扫描,提取母离子的色谱峰面积进行定量,以保留时间和数据依赖子离子扫描所得的二级子离子质谱图进行定性确证。13种农药在各自的线性范围内线性关系良好,相关系数大于0.997,空白样品在3个不同加标水平下的平均回收率为90.1%~117.7%,相对标准偏差为1.2%~8.6%,检出限为0.2~1.0 μg/kg。该方法操作简单、快速,适用于鸡肉中双酰胺类和双酰肼类农药残留的筛查和确证。
  • 综述与专题评论
  • 赵敏孜, 曾凯芳, 阮长晴
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 308-314. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034159
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    该文从多糖、二维纳米材料性质的角度出发,综述了近年来国内外对于二维纳米材料/多糖复合薄膜的研究以及其在果蔬采后保鲜上的研究进展。首先阐述了不同种类多糖薄膜及它们在果蔬保鲜上的应用,其次阐述了当下研究较多的不同二维纳米材料及多糖复合薄膜制备的方法,最后对二维纳米材料/多糖复合薄膜在果蔬保鲜中的应用进行总结,以期为多糖复合薄膜的研究提供参考。
  • 薛冰洁, 胡荣, 吴良如, 杨金来, 李彬, 张甫生, 郑炯
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 315-321. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035940
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    酸笋是竹笋经微生物发酵作用而成的一种中国传统发酵蔬菜,目前常作为螺蛳粉、桂林米粉的配料,因其独特的风味深受广大消费者的喜爱。酸笋中微生物群落的构成及其代谢是酸笋生产的核心,酸笋中风味物质的含量和种类是决定酸笋品质的关键。而微生物是酸笋风味的主要来源,两者在发酵过程中密切相关。因此,该文总结了酸笋中微生物的构成及其演替规律,分析了影响酸笋微生物演替的因素,概述了酸笋中的风味物质,阐述了微生物诱导风味物质形成的机理,有助于进一步了解酸笋中复杂微生物群落和风味物质的互作效应,从而为酸笋的品质提升及质量控制提供理论依据。
  • 李悦, 姬翔, 李颜, 井蕾, 牛明福, 李阳
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 322-328. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035662
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    酵母表面展示系统与其他种类的微生物展示系统相比,更适合于构建食品发酵所用的全细胞催化剂。该文主要概述了酵母表面展示技术的原理及其在食品发酵领域的应用情况和应用效果。研究表明,酵母表面展示技术在改善传统发酵食品品质、简化发酵生产过程、生产高值和增值食品等方面具有较大的应用潜力。该综述还对酵母表面展示技术在食品领域应用的未来研究方向进行了展望,以期为食品发酵的技术革新和工业化应用提供参考。
  • 俞兆斌, 朱丽霞
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 329-336. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035573
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    4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone,HDMF)是一种具有焦糖香的天然活性产物,在食品工业中具有极高的应用价值。该文对HDMF化学合成、美拉德反应、酶法催化、植物合成代谢以及微生物合成途径进行了全面阐述。化学合成为工业合成主要方法,但是存在原料价格昂贵、溶剂残留等问题;美拉德反应是热加工食品中形成HDMF的重要方式;植物合成代谢途径是农产品中形成HDMF的重要途径,形成路径较为清晰,但工业应用受到限制;微生物合成HDMF具有绿色可持续发展特性,但相关研究滞后,微生物代谢途径目前不清晰或存在争议,缺乏对关键底物、代谢途径及关键酶系等的基础认知,是今后利用微生物途径合成HDMF急需要解决的重要科学问题。
  • 张凯歌, 江迪, 万小乐, 关二旗, 李萌萌, 陈蒙慧, 唐浩洁, 卞科
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 337-346. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035701
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    麦麸作为小麦加工的主要副产物,年产量超2 000万t,其营养丰富,具有很高的应用潜力。但麦麸中存在植酸等抗营养素以及含量较高的不溶性膳食纤维,影响了麦麸生物活性物质的释放,导致其资源化综合利用受到一定限制。因此麦麸的改性处理成为研究热点,其中微生物发酵由于其高效、低成本、无污染等特点受到较高的关注。微生物固态发酵能够通过改善麦麸膳食纤维结构、降低抗营养因子水平、促进生物活性物质的释放、提高抗氧化能力来提高麦麸的营养品质和应用价值。该文综述了微生物发酵对麦麸生物活性物质释放、营养品质改善以及在全麦食品品质改善和饲料加工中动物生长性能、肠道健康、免疫调节等方面资源化利用的研究进展,以期为提高麦麸的综合利用率及附加值提供参考。
  • 吴佳蓓, 田恒旗, 胡骁飞, 孙亚宁, 邢云瑞, 王琳, 王成宾, 王耀
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 347-355. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034282
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    抗球虫药在畜禽业应用广泛,但不合理使用会导致其在动物性食品中残留超标,对人类健康造成威胁。近年来,食品安全监督抽检中抗球虫药残留超标时有发生,因此,实现动物性食品中抗球虫药残留的高效快速检测,有利于兽药残留的有效监管。在众多残留检测方法中,免疫分析方法具有灵敏度高、特异性强,操作简单等优点,适用于大批量样品的现场快速检测。该文综述了抗球虫药人工抗原的合成方法,并对其免疫分析方法进行归纳总结,以期为开发更高效的抗球虫药残留分析方法提供参考。
  • 吕亚文, 朱文娴, 廖红梅
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 356-364. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034586
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    火龙果尤其是红皮红肉火龙果是甜菜红素的重要来源之一。作为一种水溶性可食用色素,甜菜红素具有较好的抗氧化活性与自由基清除能力,在食品、药品及化妆品等多个领域具有广泛应用;但其稳定性较差,因此应用潜能受到限制。该文首先概述火龙果源甜菜红素的含量、结构、提取方法,然后阐述温度、光照、pH和金属离子等因素对其稳定性的影响以及提高稳定性的方法,最后综述了甜菜红素作为天然抗氧化剂、抑菌剂和酸碱指示剂等方面的应用进展,为深入研究甜菜红素及其应用提供参考。
  • 王凯, 付红军, 彭湘莲
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 365-371. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034149
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    消费者食品安全意识的提高为包装技术带来了新机遇,基于天然色素和生物聚合物的智能包装作为食品包装的最新技术被引入。这类包装可以将食品的状态在包装膜上显示出来,依据膜的颜色变化实时评估食品的新鲜度。近年来,花青素作为指示剂被广泛应用于智能包装膜,其中以壳聚糖为基质的指示膜用于食品的新鲜度监测较多。该文阐述了新鲜度指示膜的组成及监测原理,重点介绍了花青素-壳聚糖基指示膜的物理特性和功能特性及其在食品新鲜度监测中的研究进展,并指出新鲜度指示膜在应用过程中存在的问题,为进一步开发实用且准确的新鲜度指示膜提供一些思路。
  • 徐淑杰, 张宁, 谭丽萍, 刘同军
    食品与发酵工业. 2024, 50(4): 372-380. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034965
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    菊芋(Jerusalem artichoke),又名洋姜,是一种向日葵属的多年生草本植物。具有生物质产量高、抗病虫害能力强、适应性广泛等优势,在化学品、药品和工业应用领域有重要的利用价值。该文对菊芋全株的研究现状、加工方法和综合应用进行了回顾,分别从菊芋叶片、菊芋秸秆和菊芋块茎3个方面综述了菊芋全株的生物产品以及适用的生产技术和应用领域。详细介绍了菊芋叶片的生物活性成分研究进展和提取技术的发展现状,菊芋秸秆综合利用过程中的主要预处理方法和生物产品,以及菊芋块茎在食品、工业、医药等领域的发展前景。以期为菊芋资源的高效开发及综合利用提供理论依据和参考。