食品与发酵工业

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赵崇屹, 周景文, 徐沙

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 1-6. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035321

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玉米黄质是一种类胡萝卜素,在很多领域都有一定的应用。该研究在前期构建的脂质体积累酿酒酵母的基础上,表达玉米黄质合成酶,初步得到一株能够积累玉米黄质的酿酒酵母工程菌。进一步优化补料碳源、补料时间和补料方式,最终在5 L的发酵罐从48 h开始以指数流加的方式流加葡萄糖,得到玉米黄质的产量为47.7 mg/L。综上,该研究构建了一株高产玉米黄质重组菌并对其进行了发酵验证,研究结果为后续进行发酵优化提供了基础以及改进的方向。

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基于pH下降速率的反馈补料策略高密度培养保加利亚乳杆菌NQ2508

陈晓岑, 徐岩, 刘彦民, 李晓军, 穆晓清

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 7-13. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035581

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保加利亚乳杆菌是酸奶发酵剂和益生菌制剂的重要菌种,其高密度培养对于提高菌种在应用产品生产中的效率具有重要的现实意义。葡萄糖浓度和发酵pH是影响保加利亚乳杆菌生长的关键因子,底物葡萄糖被转化为细胞菌体和主要代谢产物乳酸,探究葡萄糖消耗速率与表征乳酸生成的发酵pH下降速率的关系,是研究保加利亚乳杆菌代谢流方向的重要方法。该实验通过培养基组成和培养条件对保加利亚乳杆菌生长的影响进行研究,同时对葡萄糖消耗速率-pH降低速率相关模型研究,并基于底物质量守恒定律建立了一条基于pH下降速率的保加利亚乳杆菌高密度培养的反馈补料发酵策略。通过化学中和法控制发酵pH为6.0~5.0,基于pH下降速率进行反馈补料将葡萄糖质量浓度控制在8~2 g/L,发酵液的活菌数达到3.6×10⁹ CFU/mL,是批次分批培养的2.4倍。该策略的应用结果为提高保加利亚乳杆菌的工业化生产效率提供参考。

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黑曲霉耐热型葡聚糖酶纤维素结合结构域的替换与融合体酶性质

单逸蓝, 杨梦莲, 赵琳, 沈微, 杨海泉, 夏媛媛, 陈献忠

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 14-21. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035557

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该文旨在通过更换纤维素结合结构域(cellulose binding domain,CBD)的方式探索获得具有纤维素水解能力的耐热型葡聚糖酶的方法。黑曲霉(Aspergillus niger)来源的葡聚糖酶AnEglA6具有优越的耐热性能,在禽类饲料生产中具有应用前景。通过更换不同家族来源的碳水化合物结合结构域(carbohydrate binding module,CBM)编码区,构建了融合体葡聚糖酶基因,分别在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)中进行异源表达。AnEglA6催化结构域与分别来源于嗜热菌(Caldicellulosiruptor kristjanssonii)和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)的木聚糖酶的底物结合结构域CBM9、CBM10结合获得的融合体酶AnEg-CBM9和AnEg-CBM10均具有较高的纤维素水解能力,并且底物范围进一步扩大,对微晶纤维素也具有一定的水解能力。AnEg-CBM10热稳定性有显著的提高,在85 ℃下酶活力半衰期达到40 min左右,能短时耐受90 ℃高温。融合体酶AnEg-CBM10是一种热稳定性提高、具有纤维素水解能力的新型葡聚糖酶。

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宏基因组来源高活性酯酶的鉴定及其酶学性质表征

张颖, 董耀, 吕云斌, 王绍琛, 冯治洋

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 22-28. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035608

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土壤中大量的非培养微生物是新酶发现的重要资源。该研究利用功能宏基因组学策略筛选获得高活性酯酶,并对其进行鉴定分析。采用三丁酸甘油酯平板法对土壤微生物宏基因组文库中具有酯酶活性的克隆进行筛选,获得高活性的阳性克隆,通过生物信息学分析和生化实验对酯酶的酶学性质进行研究表征。获得一个比活力高达(3 957±3) U/mg 的酯酶 AesZF899,该酯酶为不含信号肽的酯酶第四家族胞内酯酶,蛋白大小34 kDa,与来自Afipia sp.P52-10中未表征的α/β水解酶(GenBank登录号为WP_034470467.1)一致性达76.43%。AesZF899的最佳底物为对硝基苯乙酸酯,酶反应的最适pH值和最适温度分别是9.0和40 ℃。AesZF899在30 ℃温育8 h后仍可保持初始活性,在35、40 ℃分别温育7和4 h后仍可保持50%的活性,在反应温度大于80 ℃后酶活性丧失。终浓度10 mmol/L的Fe³⁺可以增强酶活性,而终浓度10 mmol/L的Na⁺、Li⁺和Mg²⁺有较强的抑制作用。体积分数为1%二甲基亚砜可以增强酶活性,异戊醇也对酶活性有一定的促进作用。

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吡咯喹啉醌连续发酵工艺初探

赵子刚, 金明义, 刘露, 张葵

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 29-34. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035799

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吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinine, PQQ)的微生物发酵生产中,常用补料分批发酵法,但是其发酵前期菌体生长较慢,发酵后期产量下降较快,整个发酵周期的生产效率较低。为了提高PQQ的发酵生产效率,初步研究了使用生丝微菌(Hyphomicrobium sp.)进行单级连续发酵生产PQQ的工艺。以PQQ补料分批发酵时产率最高的时刻作为连续发酵的起点,分别进行了PQQ的恒浊法连续发酵和恒化法连续发酵的研究。实验结果表明,以0.008 7 h^-1的稀释率进行PQQ恒浊法连续发酵更好,发酵液中的菌体浓度能够保持稳定且发酵产量较高。与补料分批发酵相比,恒浊法连续发酵可以提高PQQ的生产效率(80.7%),同时还提高了底物甲醇的转化率(36.5%),具有良好的工业应用前景。

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应用雌激素受体β抑制剂建立肠道屏障受损的便秘动物模型

梅春霞, 王嘉良, 唐楠, 余强庆, 王顺合, 王琳琳, 王刚, 张灏

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 35-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034423

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该文旨在构建靶向女性便秘的动物模型,用于靶向筛选适合女性便秘的药物或益生菌。前期研究发现激素尤其是雌二醇和/或其受体在女性便秘中发挥着重要的作用。基于此,该文主要探讨激素受体,特别是雌二醇受体对便秘的影响。通过灌胃雌激素受体β抑制剂枸橼酸他莫昔芬片7 d,分析雌激素受体β的下调对便秘的影响,以及对肠神经密度和肠屏障的影响情况。以传统便秘造模药物阿片受体抑制剂洛哌丁胺作为阳性对照药物,进而阐明雌激素受体β影响便秘的途径。结果显示雌激素受体β的缺失会造成结肠肠神经受损及肠屏障损伤。主要表现为肠神经胶质细胞密度下降、杯状细胞减少,P物质减少,肠道菌群丰度、结构改变。

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奎宁酸的抗氧化活性和神经保护作用研究

王硕, 梁婷, 罗磊, 刘永清, 方勇, 李森, 管骁

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 42-47. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034635

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奎宁酸是一种小米来源的类黄酮类物质,为探究奎宁酸的神经保护作用,该研究建立了H₂O₂诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激模型,通过MTT法测定奎宁酸对SH-SY5Y细胞活性影响,同时测定了抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性和氧化应激标志分子谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量,利用实时荧光定量PCR检测了抗氧化酶和炎症因子表达情况,并用Western blot测定了炎症因子的蛋白表达量。研究结果表明,100 μg/mL的奎宁酸处理显著抑制H₂O₂引起的SH-SY5Y细胞存活率下降;对细胞抗氧化指标的检测显示,奎宁酸处理可以增强细胞SOD的活性,增加GSH的水平并降低细胞的MDA水平,提高SOD、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)等抗氧化酶基因的表达水平,降低氧化损伤;另外,奎宁酸还可以降低H₂O₂诱导的SH-SY5Y细胞中炎症因子白介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平,减轻SH-SY5Y细胞的损伤。综上,奎宁酸可以通过抑制细胞氧化应激水平、发挥抗炎作用保护神经细胞不被损伤,为进一步探究小米多酚在氧化应激相关疾病中的作用奠定了基础。

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乳酸菌肽聚糖的提取纯化及其对河豚毒素的毒性消减效果研究

刘畅, 王嫦娥, 卢瑛

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 48-53. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038015

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乳酸菌中提取的肽聚糖已被发现对河豚毒素具有消减作用。但肽聚糖提取工艺复杂、效率低下,阻碍了毒素消减研究。该研究以具有A3α,A1γ,A4α三种类型肽聚糖的乳酸菌为原料,通过对磷壁酸去除条件、脂质去除试剂和蛋白质的酶解工艺进行优化获得高纯度肽聚糖,并采用小鼠生物法评价了纯化后的3种肽聚糖对河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)的毒性消减效果。溶菌酶及扫描电镜结果显示,采用100 g/L三氯乙酸去除磷壁酸、50 g/L十二烷基硫酸钠溶液去除脂质、胰蛋白酶与链霉蛋白酶联用去除蛋白质后,3种肽聚糖呈现完整的球状形态,表明优化后的提取工艺对肽聚糖的球形结构完整性影响小。酶联免疫吸附法和小鼠生物法结果显示,纯化后的3种肽聚糖可以去除78%以上的TTX含量,并降低87%以上的毒性,消减效果均优于灭活菌株。由此可见,优化后的肽聚糖提取纯化工艺不会破坏肽聚糖消减TTX的主要组分,并能显著提高效率,为肽聚糖的工业化应用和毒素控制研究提供了理论基础。

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亚麻籽油磷虾油软胶囊对高血脂模型大鼠血脂的影响

翟磊, 陈建国, 田世民, 张朋朋, 蔡祥焜, 郑立新

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 54-58. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027803

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为研究亚麻籽油磷虾油软胶囊对高血脂的缓解功效,将50只雄性大鼠随机分为5组,高脂饲料造模7 d,经口给予大鼠不同剂量的亚麻籽油磷虾油软胶囊内容物30 d。通过检测各组大鼠血清中甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)指标,评价亚麻籽油磷虾油软胶囊辅助降血脂的功效。结果显示:与空白对照组比较,模型组血清中TC、TG、LDL-C均极显著升高(P<0.01),说明模型成立;与模型对照组相比,低、高剂量组大鼠TC含量显著降低(P<0.05),分别降低了13.73%和14.79%;各剂量组大鼠TG、LDL-C含量均显著降低,TG分别降低了45.87%、55.44%和64.03%,LDL-C分别降低了40.54%、26.12%和46.85%,各剂量组大鼠体重及HDL-C无显著性差异,表明亚麻籽油磷虾油软胶囊具有辅助降血脂的功效。

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沙棘乙酸乙酯萃取物化学成分分析及体外抑制幽门螺杆菌机理研究

马贺, 雷梅英, 王家娟, 麻玉雯, 王树林

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 59-66. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034747

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沙棘是一种药食资源,在民间常应用于治疗胃部疾病。已有研究表明沙棘果乙酸乙酯萃取物具有较强的抗幽门螺杆菌活性。为探究沙棘乙酸乙酯萃取物抑制幽门螺杆菌的化学成分及抑制机理,试验采用高效液相色谱法测定其化学成分,并测定生物膜形成率、细胞膜通透性、膜蛋白荧光光谱、细胞膜完整性、脲酶活性和细胞微观结构等探究其抑菌机制。结果表明,沙棘乙酸乙酯萃取物中苹果酸含量最高,为872.97 mg/g,其次是芦丁、异鼠李素、槲皮素等黄酮类物质;沙棘乙酸乙酯萃取物可抑制生物膜形成,抑制率达到77.71%;细胞膜通透性增加2.45倍;膜蛋白结构发生变化,色氨酸和酪氨酸残基的亲水增强;脲酶活性下降87.89%;细胞内蛋白质和核酸的泄漏量达98.72%;扫描电镜结果表明萃取物会导致细胞结构变形,表面有褶皱。以上结果说明,沙棘乙酸乙酯萃取物中含有苹果酸和多种黄酮类物质,通过多种方式有效抑制幽门螺杆菌的生长繁殖,该结果为进一步分析沙棘中抑制幽门螺杆菌的活性物质奠定了基础。

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苯乳酸与DNA相互作用及其抑菌机制研究

贾以泽, 舒泉先, 丛瑞涛, 毛银, 周胜虎, 邓禹

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 67-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035182

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苯乳酸作为新兴的绿色高效抑菌剂,是传统化学防腐剂的理想替代品,在食品发酵工业方面有着广泛的应用。该研究聚焦于苯乳酸与DNA的相互作用以及在苯乳酸胁迫下的关键基因表达变化。发现苯乳酸能够通过氢键作用与范德华力并以插嵌的方式与DNA相互结合。结合分子对接构建了苯乳酸-ctDNA结合模型,结果表明苯乳酸更倾向于插入DNA的CG碱基对之间。最后通过转录组测序分析了苯乳酸胁迫乳酸片球菌DY15后基因表达变化,发现差异基因富集于细胞壁成分与核酸合成修复方面,说明细胞壁与基因组DNA可能是苯乳酸的主要攻击靶点。乳酸菌酸胁迫应答机制的改变说明精氨酸代谢途径也可能是苯乳酸抑菌过程中的关键靶点,通过抑制基因表达从而降低细菌酸耐受性,进而抑制细菌生长。总而言之,该研究解析了苯乳酸的抑菌机制,为后续苯乳酸作为生物抑菌剂的应用提供了理论支撑。

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刺梨果渣阿拉伯木聚糖对α-淀粉酶的抑制及其酵解特征研究

郭银萍, 刘含, 穆兴燕, 李桂丹, 刘晓燕

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 75-81. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035798

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为挖掘刺梨果渣的应用价值,研究了果渣中阿拉伯木聚糖(arabinoxylan, AX)的降糖活性与酵解特征。以分子对接技术、酶抑制、酶动力学、荧光光谱来评价AX的降糖能力及原理,以体外模拟结肠发酵来分析AX被微生物发酵利用情况。分子模拟对接结果表明AX与α-淀粉酶之间通过氢键等作用结合而发挥抑制作用,体外降糖实验结果表明,AX对α-淀粉酶具有一定的抑制作用,抑制类型为混合型抑制,且AX与酶发生静态猝灭。体外模拟发酵实验表明,发酵过程中pH值显著下降,从8.8下降到5.1左右,且在同一发酵时间内,AX组的pH值大多低于对照组,这可能与AX组产生的短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)水平较高有关。另外,在体外发酵过程中,SCFAs含量显著增加,24 h后达到1 705.74 μg/mL。因AX对α-淀粉酶有较好的抑制能力,且SCFAs在维持宿主肠道稳态和健康状态方面起着关键作用,所以AX有望成为一种具有降糖及促进肠道健康的功能性食品。该研究为刺梨果渣的高效利用以及在功能活性方面的研究提供理论参考。

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全蛋液微波巴氏杀菌动力学及蛋白质变化研究

孙孟琦, 杨化宇, 闫博文, 张娜娜, 范大明

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 82-87. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035845

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热传导式的传统巴氏杀菌方法由于传热方式的限制,会导致全蛋液的过度热加工,造成蛋白质变性、产品品质劣变。微波体积式加热效率高,有利于降低巴氏杀菌过程对热敏蛋白质的影响。该文研究了全蛋液的微波巴氏杀菌,探究了微波巴氏杀菌对全蛋液中3种典型微生物(大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌)的杀菌效率、微波巴氏杀菌动力学及对全蛋液蛋白质的影响。结果表明,微波巴氏杀菌升温迅速(<50 s)且杀菌效果显著(致死对数>5 log₁₀)。Log-Logistic模型拟合精度和稳定性最佳(R²:0.998~0.999,均方根误差:0.002~0.072),Log-linear+Tail模型拟合效果好且变量少(R²:0.982~0.999,均方根误差:0.026~0.298)。模型拟合结果与存活曲线趋势一致,进一步证明了模型的有效性和准确性。微波巴氏杀菌使蛋白质溶解度增加0.021~0.030。微波诱导蛋白质适度展开,极性基团暴露,游离巯基含量增加,有利于产品品质的改善。

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乳酸菌发酵西兰花的代谢组学分析及其对萝卜硫素含量的影响

侯菲翔, 蔡燕雪, 肖珊, 王波, 陈璇, 王际辉

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 88-93. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035783

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以西兰花(Brassica oleracea var. italica)为研究对象,通过筛选内源乳酸菌发酵,利用非靶向代谢组学技术研究了其主要代谢产物,并对比了发酵前后西兰花样品的基本营养指标和萝卜硫素含量的变化。结果表明,经过16S rDNA鉴定,共筛选出2株内生乳酸菌用于西兰花发酵,发酵后总还原糖含量在最初的24 h从(180.0±16.2) mg Glucose/g DW显著下降至(57.6±4.8) mg Glucose/g DW;通过非靶向代谢组学技术共鉴定出977种代谢产物,其中化学分类占比最高的为脂质和脂类化合物;同时发现,萝卜硫素的含量经发酵48 h后提高到(1 768.9±12.9) μg/mL,是未发酵样品的203.53%。该研究为发酵西兰花产品的功能性研究以及新型发酵食品的开发提供了理论基础。

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菌酶协同发酵对玉米蛋白粉消化率的影响研究

孙华欣, 宋春丽, 韩赫, 王志鹏, 孙天颖, 任健, 周恪驰

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 94-99. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035441

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研究旨在优化菌酶协同发酵玉米蛋白粉工艺条件,从而提高玉米蛋白粉的消化性。该研究是在酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶最优条件作用下,以玉米蛋白粉水溶性蛋白质含量为指标,通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件。并对菌酶协同发酵玉米蛋白粉产物的游离巯基含量、二硫键含量、表面疏水性、氨基酸和体外消化率等理化特性进行测定分析。结果表明,最佳发酵条件:乳酸菌发酵料液比1∶4(g∶mL),接种量0.3%,发酵温度39 ℃,发酵时间24 h。协同发酵处理后,亲水氨基酸含量从32.19 mg/g升高至35.25 mg/g,游离巯基含量由65.43 μmol/g升高至88.42 μmol/g,体外消化率由60.15%升高至80.42%。综上,菌酶协同发酵可显著增加玉米蛋白粉的体外消化率,具有良好的应用前景。

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醋酸发酵阶段添加不同类型高温大曲对食醋风味品质的影响

马嘉艺, 黄浩伦, 刘孟春, 熊羊城, 张晓娟, 柴丽娟, 陆震鸣, 许正宏

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 100-107. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035536

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该研究将白曲、黄曲、黑曲3种不同类型的高温大曲拌入醋醅进行醋酸发酵,制备固态发酵食醋。采用HPLC和顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术,结合正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)比较成品醋中有机酸和挥发性化合物的组成差异。结果表明,在醋酸发酵阶段添加3种不同类型的高温大曲均能够提高成品醋的总酸和有机酸含量,主要表现为乳酸和乙酸含量的提高,添加白曲的提升效果最佳;同时,HS-SPME-GC-MS显示3种不同类型高温大曲的添加均能丰富成品醋的挥发性风味,OPLS-DA筛选出38种具有重要差异的挥发性化合物,并且添加黄曲和黑曲的成品醋的挥发性化合物与对照组成品醋的差异更明显;此外,感官评价表明醋酸发酵阶段添加高温大曲能改善成品醋的风味品质,添加黄曲的效果最佳。该研究证实了在醋酸发酵阶段添加3种不同类型的高温大曲可以改善固态发酵食醋的风味品质,为食醋产品的开发和风味品质改良提供参考。

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山兰米醋发酵过程中理化指标及挥发性风味物质的变化规律

吴晓茜, 钟秋平, 张云竹

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 108-115. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035449

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以山兰黄酒为原料,添加醋酸菌发酵制备山兰米醋,分析测定其理化指标,并采用HPLC法和顶空固相微萃取气质联用法测定山兰米醋发酵过程中的游离氨基酸、有机酸和风味代谢物,分析其发酵过程中的变化规律。结果表明,山兰米醋发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH值呈现缓慢下降趋势。在山兰米醋发酵过程中,共检测到27种有机酸,其中乳酸和乙酸的含量较高,是米醋中主要的有机酸成分。游离氨基酸总含量在发酵的中期较高,成品米醋中呈味分布为甜味氨基酸＞苦味氨基酸＞鲜味氨基酸,甜味最为明显。基于主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析发现,发酵不同阶段的代谢物差异较大,共检测到41种差异代谢物。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出17条关键代谢通路,且不同环境下的微生物代谢通路的富集程度最为显著,次生代谢产物的生物合成通路、植物次生代谢产物的生物合成通路和不饱和脂肪酸的生物合成通路的富集程度最高。

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分料发酵红酸汤乳酸菌和酵母菌的分离鉴定及应用

胡悦, 刘娜, 秦礼康, 包爱明, 秦伟军, 梁小央

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 116-123. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035779

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为挖掘传统发酵红酸汤功能菌株,从分料发酵的优质番茄酸汤、辣椒酸汤和混合酸汤中分离乳酸菌和酵母菌,对其耐酸、耐胆盐、产酸、产香、抗氧化能力进行评价,通过分子生物学鉴定表明,筛选出两株乳酸菌lt1-6和lc2-1分别是Lentilactobacillus buchneri、Pediococcus ethanolidurans,产酸能力分别为(7.41±0.02) g/kg和(7.92±0.01) g/kg,筛选出一株产浓郁水果香的酵母菌ym1-3是Kazachstania bulderi。用L.buchneri和P.ethanolidurans分别发酵96 h的番茄酸汤和辣椒酸汤按1∶1复配后接种K.bulderi发酵96 h的红酸汤级联发酵体系中,菌株生长情况良好,番茄酸汤中L.buchneri浓度为(4.925±0.020)×10⁷ CFU/mL,辣椒酸汤中P.ethanolidurans浓度为(5.900±0.021)×10⁷ CFU/mL,混合酸汤中K.bulderi浓度为(0.150±0.031)×10⁷ CFU/mL,发酵酸度高[pH值均小于(3.51±0.02)],该级联发酵体系菌株可应用于红酸汤强化发酵模式系统研究。该研究为发酵红酸汤提供了技术参考。

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不同储存容器对凤香型基酒储存前期风味形成的探究

任璐, 张亚芳, 张永利

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 124-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035465

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该研究通过连续两年对不同储存容器中基酒的理化指标、挥发性风味物质的追踪测定及感官品评的方法,探究不同储存容器对凤香?突拼⒋婀讨蟹绺裉氐阈纬傻挠跋臁＝峁砻鳎侥昶诩洌恍飧止藓吞仗炒⒋婊浦衟H缓慢降低,总酸升高不到3%,总酯含量分别降低5.45%、6.75%;酒海(凤香型白酒特有储存容器)因碳酸钙的引入和良好的透气性加速了酯类物质的水解、挥发性酸类物质的排出及醇、醛的氧化作用,使得基酒pH显著升高,总酸和总酯明显降低,下降率分别约75%和34%。陶坛和酒海良好的透气性有利于基酒老熟和邪杂味排入环境,尤其是酒海储存凤香型白酒中蜜香突出和酒海味明显。通过对58种挥发性物质进行主成分分析和热图分析发现,采用不同储存容器储存一年的基酒特征风味物质及其相似,但与新产基酒及储存两年基酒都具有显著性差异;不锈钢罐和陶坛储存两年的基酒特征风味物质较为接近。新酒中丁酸丁酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸等低分子酯类、酸类物质含量较高,使得新酒放香大、新酒味、酸臭味较重。储存一年的基酒中8-甲基壬酸、辛酸、辛酸己酯等挥发性物质含量较多,甜香、水果香味突出。储存两年的基酒中异戊酸乙酯、乙酸丁酯等酯类及己醇、异戊醇等醇类较多,使得基酒具有菠萝香、水果香、花香等风味,尤其是酒海储存两年基酒中较高含量的壬酸乙酯、己酸丙酯使得基酒甜香、老窖香突出,还赋予基酒独有的蜜香。

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尿石素A脂质体的制备:稳定性及体外消化研究

胡悦, 张露, 王思宇, 魏林峰, 卢菲艳, 曾佩瑶, 邹立强, 温庆辉, 涂宗财

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 131-141. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034421

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尿石素A具有许多优良的生理活性,但其极低的水溶性和生物利用率限制了尿石素A的应用。为克服上述限制,该文采用pH驱动法结合高压均质技术制备尿石素A脂质体(urolithin A liposomes,UA-LPs),并考察其结构特性、稳定性及体外消化特性。结果表明,大豆卵磷脂为20 mg/mL所制得的UA-LPs的平均粒径为(97.46±0.83) nm,多分散系数为(0.27±0.01),Zeta电位为(-40.3±1.06) mV,包埋率为(98.11±0.26)%,负载率为(2.39±0.01)%。UA-LPs在原子力显微镜下为分布均匀的球状结构。热稳定性实验表明,不同大豆卵磷脂浓度的UA-LPs的包埋率均随热处理时间的延长有所下降,20 mg/mL的大豆卵磷脂制备的UA-LPs具有最好的热稳定性,其在80 ℃处理180 min后仍可保留45%的尿石素A,且粒径、多分散系数变化趋势较小。pH稳定性表明UA-LPs在酸性条件下包埋率较低,随着pH的升高,粒径、多分散系数变化不显著(P>0.05),20 mg/mL的大豆卵磷脂制备的UA-LPs的Zeta电位绝对值上升5.5,稳定性升高。体外模拟消化实验表明,UA-LPs能有效提高尿石素A的转化率以及生物可接受度,其中20 mg/mL大豆卵磷脂制备的UA-LPs的体外转化率相比游离的尿石素A增加了3.26倍,生物可接受度提高2.07倍。因此,利用pH驱动法可以成功制备出UA-LPs,且高大豆卵磷脂浓度的UA-LPs物理稳定性更好,以上研究结果为扩展尿石素A在食品工业及生物医药领域的应用提供依据。

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负载碳酸钙的水包油包固乳液稳定性及相互作用研究

李功伟, 张杰, 郝佳, 赵伊聪, 许朵霞, 曹雁平

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 142-148. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034572

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碳酸钙由于分散稳定性差,很难在食品基质中传递。水包油包固(solid-in-oil-in-water,S/O/W)三相载体乳液作为食品营养素的载体,具有制备成本低、工艺简单等优点。为提高碳酸钙在液态食品中的分散稳定性,实现较高品质利用,该文以黄原胶(xanthan gum,XG)和海藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate,PGA)复凝聚为水相,精制猪油为油相,通过高速剪切分散构建负载碳酸钙的S/O/W钙-脂质乳液,考察PGA和XG复凝聚的界面活性和相互作用,研究不同配比PGA-XG复合物制备乳液的物理稳定性、Zeta电位、表观黏度、粒径分布及微观结构。结果表明,PGA与XG以氢键的方式产生相互作用,复凝聚后显著降低了XG在油水界面的表面张力;m(PGA)∶m(XG)=4∶6时,乳液Zeta电位为(-43.3±0.1) mV,平均粒径为(1.59±0.08) μm,有较好的物理稳定性和流变学特性,碳酸钙位于油相内部。该研究结果可丰富构建S/O/W传递系统理论,为开发新型营养素输送载体提供参考。

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壳聚糖-叶酸微胶囊的制备及其特性评价

彭雅萱, 丁振江, 李旭燕, 杨宗玲, 刘金洋, 王俊, 陆伟, 冯煦洸, 夏凯, 周志桥

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 149-155. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034395

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研究采用喷雾干燥法制备了壳聚糖-叶酸微胶囊,并对该微胶囊的粒度、形态、生物可及性、溶出特性进行了探究。结果表明,制备的壳聚糖-叶酸微胶囊颗粒大小均匀,中位径为17.78 μm,形状不规则,表面为多孔状结构。在经过胃肠道4 h消化后,其生物可及性相较于未包埋叶酸(73.95%),提高至85.04%,且高于市面上4种叶酸补充剂。溶出特性的研究结果表明,壳聚糖的溶胀过程使叶酸被缓慢释放,通过模型拟合发现Baker-Lonsdale模型与该溶出过程的拟合效果最好。该研究为叶酸的高价值化利用提供理论依据和数据支持。

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蝶豆花提取物-马铃薯氧化羟丙基淀粉/果胶指示标签的制备及应用

董春娟, 曹银娟, 苟俏敏, 余群力, 张丽, 曹晖, 孔祥颖

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 156-163. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034655

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为实现冷鲜牛肉新鲜度的无损、实时及可视化监测,以马铃薯氧化羟丙基淀粉(potato oxidized hydroxypropyl starch, POHS)和果胶(pectin, P)作为成膜基材,添加蝶豆花提取物(Clitoria ternatea extract, CT)制备智能指示标签(P/POHS/CT),并将该标签应用于冷鲜牛肉的货架期检测。结果表明,CT添加量为1.0%(体积分数)的标签性能最佳,其拉伸强度为16.62 MPa,溶胀度为367.68%,显著高于其他组(P<0.05),含水率为10.42%,水蒸气渗透率为1.32×10^-7 g/(m·s·Pa),显著低于其他组(P<0.05),扫描电镜结构紧密,红外光谱显示各组分间相容性较好。在贮藏过程中,随着贮藏时间延长,冷鲜牛肉的pH值、挥发性盐基氮含量、硫代巴比妥酸反应物值及菌落总数均显著升高(P<0.05),贮藏第4天时为次级新鲜度,第7天时腐败,智能指示标签的色泽对应的从紫色变为蓝色、绿色。结果表明,适量CT的添加可以改善智能标签的性能,且该标签对冷鲜牛肉新鲜度的变化响应能力强,具有作为预测冷鲜牛肉新鲜度变化的智能包装材料的潜质。

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基于植物甾醇与γ-谷维素的牡丹/葵花籽油凝胶的制备及其物理特性研究

赵晶晶, 徐宝成, 丁玥, 刘茜茜, 王永超, 余慧, 刘丽莉

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 164-170. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034454

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凝胶剂的含量和比例、植物油基质是影响油凝胶结晶特性和加工功能的重要因素。该研究以植物甾醇和γ-谷维素为凝胶剂,牡丹籽油和葵花籽油为基质油制备高含量α-亚麻酸油凝胶,探讨了植物甾醇与γ-谷维素的质量比以及基质油对油凝胶外观、硬度、黏度、微观结构、流变和热力学性质的影响。结果表明,在4 ℃下,当m(植物甾醇)∶m(γ-谷维素)=40∶60,添加量为8%(质量分数)时,油凝胶形成的速度最快,硬度和黏度最大,熔点也最高;与葵花籽油凝胶相比,此条件下牡丹籽油凝胶的硬度更大(210.70 N),凝胶时间更短(0.5 h),熔点更高(55.22 ℃)。油凝胶制备时,可通过调整植物甾醇与γ-谷维素的比例来获得所需的晶型和凝胶网络结构,并由此获得理想的硬度、黏度、熔点和透明度等,以适应特定食品加工的需求。该研究为后续基于油凝胶的新型功能黄油和功能奶油的制备提供了理论基础。

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AB-8大孔树脂-C18柱联用分离干腌牛肉抗氧化肽的研究

张迎阳, 陈文涛, 徐莹, 孙承骏, 邹林玲, 邹平, 满在伟

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 171-179. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034767

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该文利用盐酸提取法提取了干腌牛肉多肽,借助AB-8型大孔树脂及C18球形硅胶柱的分离纯化出4种抗氧化肽,利用分子对接模拟了4种抗氧化肽与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的结合位点。利用盐酸提取法提取了抗氧化肽并测试其在1、2、3、4、5 mg/mL的抗氧化能力,发现在5 mg/mL时,DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和超氧阴离子自由基(·O₂^-)清除率分别为86.24%、35.62%和54.34%。对比了AB-8、D101、S-8、X-S、HPD-500、NKA-9的吸附率与解吸率,AB-8的吸附率与解吸率最好,分别为92.55%和82.88%。研究优化了AB-8的上样流速、上样量、乙醇洗脱浓度和洗脱流速,在4 BV/h上样流速、39 mL上样量、75%(体积分数)乙醇溶液洗脱剂和1 mL/min洗脱流速时,可以分离出3个组分(A、B和C),测试3个组分的抗氧化能力,B组分的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和·O₂^-清除能力最高,分别为73.33%、21.01%和63.33%。对B组分进行C18柱分离,分离出4个抗氧化肽:FDGDF、TGPGPW、FLSDH和KPFDAK。与SOD(PDB ID;1E9O)进行分子对接,发现FDGDF、TGPGPW、FLSDH和KPFDAK均可以与SOD形成氢键,结合能分别为-6.7、-6.55、-6.6、-7.35 kcal/mol,1 mg/mL的FDGDF可以有效增加SOD活力11.64%,酶活力单位增加697 U/mL,研究结果为干腌牛肉制品的开发提供理论基础。

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天然植物提取物复合脱腥剂对牛胃脱腥效果评价及工艺优化

马玉琴, 韩玲, 张锐, 罗进, 余群力, 张丽

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 180-188. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034306

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为提高牛胃综合利用,该研究旨在开发一种纯天然绿色、对产品品质影响较小的复合脱腥方法。以新鲜牛胃为原料,采用迷迭香提取物、海藻糖及食盐对其进行脱腥处理,以感官腥味值作为评价指标,在单因素试验基础上运用响应面优化脱腥条件,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPEM-GC-MS)技术对牛胃脱腥前、后挥发性风味物质进行分析和鉴定。结果表明,牛胃最佳脱腥条件为迷迭香提取物0.17 g/100 mL,海藻糖2.25 g/100 mL,食盐0.64 g/100 mL,在此条件下脱腥效果显著。经HS-SPEM-GC-MS分析得出瘤胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇;网胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛;瓣胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、4-甲基苯酚;皱胃的腥味活性物质可能是己醛、正辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、己酸、油酸。脱腥后4个胃室中醛类物质的种类和含量显著下降,酯、醇、酸类等物质均有不同程度的降低。因此,天然植物提取物复合脱腥剂在解决牛胃腥味和改善牛胃加工产品风味方面具有良好的应用前景。

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橄榄仁抗氧化肽的分离鉴定及分子对接

张迎阳, 董亚云, 邹平, 郑文武

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 189-198. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034550

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该研究利用酶解法结合凝胶色谱柱从橄榄仁中分离纯化得到6个抗氧化肽,采用分子对接模拟6种抗氧化肽与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的结合机制。采用酶解法从橄榄仁中提取抗氧化活性肽,以水解度、DPPH自由基清除率为指标,从6种商用酶中筛选出最适蛋白酶为木瓜蛋白酶,以底物浓度、酶底比、酶解时间、温度进行单因素试验,选取影响酶解反应的3个因素(酶底比>温度>时间)进行响应面法优化得出最佳工艺条件为底物质量浓度50 g/L、酶底比为3.3%(质量分数)、温度20 ℃、时间88 min。对最优条件下的粗肽液进行SephadexG-25和SephadexG-15分离纯化得到6个具有良好活性的抗氧化肽,分别为WLSF、TSVLR、LVYLVR、AGGKPFQ、YYPFKGFA、AFNVDERLAR。TSVLR显示出最高的DPPH自由基清除活性81.07%和羟自由基清除能力42.48%。分子对接研究表明,纯化的肽通过疏水效应和氢键与抗氧化相关的关键蛋白SOD有效结合。结果表明,橄榄仁可作为天然食物来源制取功能性食品的一个新的探究方向。

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咖啡豆红外喷动床干燥对其粉末物性品质、干燥能耗及挥发性成分的影响

余祖艳, 任广跃, 许韩山, 段续, 李琳琳, 岳燕霞, 樊小静, 王喆

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 199-207. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034145

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为获得高品质干燥咖啡豆,采用红外喷动床组合干燥技术对咖啡豆进行干燥处理,研究不同进口温度和进口风速对咖啡粉色泽、堆积密度、休止角、得粉率、持水能力和水溶性指数、微观结构、干燥能耗及挥发性成分的影响。结果表明,提高进口温度和进口风速可以加快干燥速率,缩短干燥时间,降低干燥能耗。采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用共检测出7大类(酸类、酯类、醛类、醇类、酮类、杂环类及其他类)挥发性化合物,其中酸类、酯类、醇类、杂环类4类为咖啡豆主要挥发性化合物且含量较高。综合对比得出最佳干燥条件为进口温度75 ℃,进口风速7.5 m/s,在此条件下,L^*值和堆积密度取得最大值,分别为106.59和0.65 g/mL,休止角取得最小值36.87°,得粉率、持水能力和水溶性指数取得最大值,分别为43.43%、5.4 g/g和41.27%,干燥能耗取得最小值336.53 kJ/g,形态结构保存较为完整,壁面光滑平整,检测到的挥发性成分种类最高达70种,含量为38 487.028 49 ng/g(以干基计),咖啡豆综合品质最佳。该研究可为红外喷动床干燥技术在咖啡豆干燥加工及工业化生产中的应用提供参考。

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冷链流通中温度波动对冷冻南美白对虾持水性及质构特性的影响

李桢桢, 尹明雨, 王锡昌

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 208-217. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034947

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以南美白对虾为研究对象,设置-18~-12、-18~-6、-18~0 ℃温度波动参数,研究0、1、3、5、7次波动后南美白对虾的持水性及质构特性变化,通过肌原纤维蛋白结构特性和微观结构的变化对其进行内因分析。结果表明,随着温度波动次数的增加,3组温度波动组南美白对虾的水分含量、硬度、内聚性、咀嚼性和剪切力逐渐减少,解冻损失、离心损失逐渐增加,持水性及质构特性发生显著劣变,且随着波动范围的增加,劣变程度加剧。巯基含量、最大内源荧光强度不断下降,且SDS-PAGE图显示肌原纤维蛋白部分发生氧化变性;通过微观结构更直观地发现,温度波动各组的冰晶和肌肉组织中的孔洞逐渐增大且不规则化。此外,通过偏最小二乘法进一步阐明蛋白变性和冰晶的重结晶是引起持水性及质构特性下降的主要原因。因此,温度波动次数增加会加剧南美白对虾持水性和质构特性的下降,应尽量避免冷链流通过程中多次大幅度甚至极端温度波动情况的发生。

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冷藏和微冻贮藏对大口黑鲈鱼品质的影响

郑稳, 庄文静, 宫萱, 黄可承, 赵璐, 李雪艳, 成谦益, 包建强

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 218-225. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034601

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该研究探讨了大口黑鲈鱼肌肉在A组冷藏(4 ℃)、B组微冻(-2 ℃)和C组微冻(-2 ℃)9 d+冷藏(4 ℃)贮藏过程中的品质变化。通过测定pH值、挥发性盐基氮值(total volatile base nitrogen, TVB-N)、菌落总数、肌动球蛋白含量、巯基含量、Ca²⁺-ATPase活性等理化指标,结合大口黑鲈鱼感官评价和质构特性,探究3种贮藏条件对大口黑鲈鱼品质的影响。结果表明,3组鱼肉pH值均呈先下降后上升的趋势,A组pH在第3天降到最低值,B组和C组均在第6天降到最低值,3组鱼肉pH分别在第11天、第17天、第14天达到规定限值;菌落总体呈上升趋势,分别在第11天、第16天、第14天超过6.0 lg CFU/g;TVB-N值均呈上升趋势,温度越低,上升速度越慢,3组鱼肉分别在第13天、第19天、第16天由初始值(8.21±0.11) mg/100 g超过20 mg/100 g。大口黑鲈鱼肌肉的感官鉴定、巯基含量和Ca²⁺-ATPase活性均呈下降趋势,且温度越低,下降速度越慢,感官鉴定达到腐败所用天数分别为8、16、13 d;肌动球蛋白的含量呈现先增加后下降的趋势,到第18天肌动球蛋白含量分别为A组13.5 mg/g、B组20.1 mg/g、C组17.5 mg/g。大口黑鲈鱼肉硬度、弹性、胶黏性以及咀嚼性总体呈现下降趋势,温度越高,下降越快,黏附性呈上升趋势,且温度越高,上升越快,贮藏期内B组的质构指标优于C组和A组。综合各指标研究认为,与冷藏和微冻+冷藏相比,微冻贮藏能够延长大口黑鲈鱼肌肉的货架期,较好地保持大口黑鲈鱼肌肉品质。

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陇西腊肉加工过程中亚硝胺与理化指标的相关性分析

范小宁, 师希雄, 包晓明, 赵瑞娜, 陈敬敬, 郭雨轩

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 226-233. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034356

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为明确陇西腊肉加工过程中亚硝胺与理化指标的相关性,该实验采用高效液相色谱-质谱联用仪分析陇西腊肉各加工阶段亚硝胺的含量,监测pH、食盐、水分、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、丙二醛(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)、亚硝酸钠残留量6种理化指标在各加工阶段的变化,并分析亚硝胺的生成与6种理化指标的相关性。结果表明,原料肉中未检测出亚硝胺,亚硝胺总量在腌制阶段呈显著上升趋势(P<0.05),晾晒阶段上升不显著(P>0.05)。其中N-二甲基亚硝胺(N-nitrosodimethylamin, NDMA)、亚硝基吡咯烷(N-nitrosopyrrolidine, NPYR)、N-亚硝基二苯胺(N-nitrosodiphenylamine, NDPHA)含量呈显著上升趋势(P<0.05);N-二乙基亚硝胺(N-nitrosodiethylamine, NDEA)、N-甲基乙基亚硝胺(N-nitrosomethylethylamine, NMEA)含量先上升后下降。5种亚硝胺与水分、TBARS、食盐、TVB-N具有一定相关性,与pH值、亚硝酸钠残留量无相关性。表明陇西腊肉加工过程中亚硝胺的生成与水分、TBARS、食盐、TVB-N具有一定的联系。

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响应面法优化高顺式虾青素的制备工艺研究

马永强, 隋佳琦, 黎晨晨, 马调梅

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 234-242. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036515

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天然存在的虾青素多为全反式构型,但顺式构型的虾青素具有更好的生物活性且更易被人体选择性吸收。为研究高顺式虾青素的制备工艺,该实验采用微波加热法对虾青素进行虾青素异构化,以全反式虾青素为原料,乙酸乙酯为溶剂,虾青素顺式占比为评价指标,采用单因素及响应面试验优化了虾青素异构化。得出制备高顺式虾青素最佳条件为:催化剂为异硫氰酸甲酯60 mg/mL,虾青素溶液质量浓度1.5 mg/mL,微波温度69 ℃,微波功率600 W,微波时间22 min。最佳条件下虾青素总顺式占比为49.34%,该研究有利于提高虾青素顺式比例,为虾青素用于功能性食品打下理论基础。

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木薯纳米淀粉的制备及乳化性能研究

杨翦秋, 毕会敏, 范方宇

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 243-248. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034537

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以木薯淀粉为原料,采用沉淀法制备木薯纳米淀粉,探究淀粉添加量、超声波振幅、乙醇体积分数、搅拌时间对纳米淀粉粒径的影响,同时分析了木薯纳米淀粉的基本特质和乳化性能。结果表明,淀粉添加量5%(质量分数)、超声波振幅70%、乙醇体积分数60%、搅拌时间15 min时,粒径最小为75.91 nm。核磁共振氢谱、扫描电镜、透射电镜分析表明,沉淀法成功制备木薯纳米淀粉,淀粉基本化学结构不变;与原淀粉相比,用纳米淀粉为乳化剂制备的Pickering乳液粒径较小,乳化活性、乳化稳定性及贮藏稳定性均得到显著提升。该研究结果可为木薯淀粉应用提供参考依据。

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不同预处理对甘薯片油炸特性的影响

彭麒燕, 任美玲, 王博, 叶发银, 赵国华

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 249-258. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034424

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为研究预处理对甘薯片结构及油炸特性的影响,该实验以甘薯为原料,对甘薯切片进行热水浴(65、80、90 ℃)或者蒸汽烫漂-冰箱老化(4 ℃,0~36 h)等预处理后烘干(50 ℃),采用扫描电子显微镜观测、淀粉短程及长程有序结构分析、水分分布测定等手段探究其结构的变化,按照相同条件对甘薯片进行油炸,通过脂肪含量测定、色差及穿刺测试等手段分析甘薯片油炸特性的变化情况。结果表明,直接烘干甘薯片的组织结构及淀粉颗粒形态相对完整,油炸后脂肪含量较高;随着热水浴温度的升高,甘薯片中细胞组织结构破坏程度增加,淀粉短程有序度和相对结晶度下降,T₂₁峰面积增加,甘薯片油炸时吸油量逐步降低;同时,甘薯片细胞内的淀粉因蒸汽烫漂而糊化,随后的老化处理使其细胞内充满淀粉凝胶,对水分的结合力增强,随着老化时间延长,油炸甘薯片的韧性和脆性不断变化,脂肪含量从23.44%降至17.77%。从油炸甘薯片的脂肪含量、色差和质地等指标综合考虑,蒸汽烫漂6 min后4 ℃老化36 h处理比热水浴处理能够更好地改善甘薯片的油炸特性。

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响应曲面设计结合熵权法优化石磨全麦挂面配方

蔡梦迪, 李玉辉, 沈春霞, 熊双丽, 李凤, 张从容, 熊得全, 唐丹

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 259-266. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034210

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为改善石磨全麦挂面品质,以石磨全麦粉为主要原料,选择全麦粉粒度、食盐添加量、熟化时间、加水量为单因素,挂面蒸煮特性、质构特性及感官评分为考察指标,筛选出各因素的最佳水平。在单因素试验基础上,以挂面烹调损失率和感官评分为评判指标,根据Box-Behnken原理设计四因素三水平试验,以熵权法计算的综合评分作为响应值,优化石磨全麦挂面配方。结果表明,影响石磨全麦挂面综合评分的因素主次顺序为全麦粉粒度>熟化时间>食盐添加量>加水量,石磨全麦挂面最优配方:全麦粉粒度120目,食盐添加量0.85%(质量分数),熟化时间15 min,加水量37.32%(质量分数)。最佳配方下制备的挂面烹调损失率为(6.31±0.11)%,感官评分为(92.33±2.52)分,膳食纤维含量为(10.40±0.22)%,血糖生成指数为(69.37±0.52)。

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果蔬微孔膜内湿度调节包装设计及试验验证

白静怡, 雷婷婷, 钱静

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 267-273. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034378

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在保持果蔬包装内气氛的条件下,通过优化并控制包装内的相对湿度,减少了果蔬袋内凝水和失水,试验结果对果蔬采后品质影响显著。通过对果蔬冷藏期间的气体传递、果蔬蒸腾以及薄膜透湿过程进行分析建模,确定包装贮存气氛环境条件,近一步利用所建模型设计微孔参数和薄膜面积,从而使果蔬在贮藏时保持适宜的气氛和相对湿度条件。以双孢菇为试验对象,通过测定双孢菇呼吸速率,设计合适的微孔数量、直径以及薄膜面积;通过贮藏试验对比多种薄膜面积包装内气体组分、失重率、亮度和相对湿度,对模型进行试验验证。结果表明,在5 ℃、100 g的双孢菇根据模型计算得出的微孔参数(n=4,d=50 μm)、薄膜面积(442~553 cm²)条件下,与其他组相比能够保持较好的气氛范围[O₂为(5±2)%,CO₂为(17±4)%]和相对湿度(93%~100%),显著抑制双孢菇的多酚氧化酶活性,在贮藏10 d后的亮度值为83.48±0.61,失重率为(3.86±0.44)%,保鲜期可达12 d,试验数据与模型预测值具有较高的吻合度。

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膜醭毕赤酵母蛋白复合膜对桃采后果腐病的抑制效果及机制

陈海艺, 徐悦, 刘艺璇, 张亚敏, 郭红莲

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 274-279. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035552

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该文旨在探究膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens)蛋白复合膜对镰刀孢(Fusarium spp.)的体外抑菌机制及对桃果采后果腐病的防治效果。通过测定蛋白复合膜对镰刀孢孢子萌发及菌丝生长的影响,分析抑菌机理,并测定果实硬度、褐变度、可溶性固形物及维生素C含量,探究复合膜对桃果采后贮藏期品质的影响。结果显示,蛋白复合膜处理下,孢子萌发受抑,菌丝生长受阻,菌落生长抑制率达56.72%;菌体细胞膜透性增大导致胞内核酸、蛋白质外泄;扫描电镜下菌丝膨大、表面皱褶、内容物外泄;有伤接种实验表明蛋白复合膜能有效降低桃果发病率并延缓病斑扩展,维持桃果硬度和色泽,延缓可溶性固形物及维生素C含量降低。膜醭毕赤酵母蛋白复合膜作为一种天然生物抗菌膜,能有效控制桃果采后果腐病,维持桃果实生理品质。

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超声波-纳米氧化锌处理对鲜切莴笋贮藏品质的影响

徐为雯, 罗丽, 王顺民, 付院生, 董雨露, 束志伟

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 280-289. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034413

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为提高鲜切莴笋的贮藏品质,该研究采用超声波(300 W, 45 ℃;ultrasonic,US)、纳米氧化锌(0.07 g/L;ZnO nanoparticles,ZN)、超声波协同纳米氧化锌(300 W, 46 ℃, 0.07 g/L;ultrasonic+ZnO nanoparticles,UZ)3种方法对鲜切莴笋进行保鲜处理(10 min),后在4 ℃冷藏8 d,以评价其贮藏品质的变化。结果表明,3种处理方法均可以有效提高鲜切莴笋的保鲜效果,其中US处理组的营养物质含量和表观颜色显著高于对照组,而ZN处理组的失重率和硬度显著高于对照组。相较于单一处理组,UZ处理更能抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶活性的升高,提高抗坏血酸含量和抗氧化能力,从而减少鲜切莴笋褐变和水分流失,延缓可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和可溶性蛋白质含量的下降,控制硬度和感官评分维持在较高水平,贮藏8 d后UZ处理样品的褐变指数比US、ZN和CK处理分别降低了21.91%、31.12%和37.55%,呼吸强度比US、ZN和CK处理分别降低了17.66%、20.49%和18.63%。相关性和主成分分析结果显示,影响鲜切莴笋贮藏品质的主要指标是PPO、硬度、褐变指数和ABTS阳离子自由基清除能力,其中UZ主要利用抑制PPO活性来减少鲜切莴笋褐变;贮藏8 d后UZ的综合得分最高,其次是US和ZN,表明UZ能更有效地提高鲜切莴笋的贮藏品质,是延长其货架期的有效方法。

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基于溶液除湿的新型粮食干燥设备设计及特性分析

闫俊海, 高龙, 刘寅, 丁扬铮, 孟照峰, 王顺, 吴飞骏, 谢亚琦, 张士雯

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 290-296. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032434

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我国每年因粮食霉变等原因造成的损失巨大,粮食干燥是实现安全储藏的重要环节之一。另外,随着对粮食品质要求的不断提高,低温通风除湿干燥成为一个主要发展方向。溶液除湿技术相比于冷凝法去湿,具有除湿效果好、温湿度控制精确、节能等优势,应用日益广泛。该设计以“绿色、健康、生态”粮食储藏为理念,开发了基于溶液除湿的新型粮食干燥设备,并通过实验,对机组性能进行了分析。实验证明,不同环境空气工况下,机组出口空气参数达到了设计要求。该系统以电能驱动,并利用冷凝废热驱动溶液循环,系统制冷性能系数(coefficient of refrigeration performance,COP_C)可达4.20以上、除湿性能系数(dehumidification coefficient,COP_D)不低于3.1,与冷凝法低温干燥机相比可节能50%以上,与烘干机相比可节能20%左右,节能效果显著。从环保、储粮品质的提升、系统节能考虑,该设备具有较大优势,市场应用前景广阔。

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不同产地沃柑挥发性成分的差异分析

张耀海, 陈细羽, 王成秋, 焦必宁

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 297-304. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034510

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该研究旨在分析4个主产地(四川、重庆、云南和广西)的沃柑果皮中挥发性成分的差异性,并为沃柑的产地溯源和深加工提供数据支撑。利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定了沃柑果皮挥发性成分,共鉴定出50种挥发性成分,其中萜烯类18种、醇类11种、醛类10种、酯类8种、酮类1种、其他类2种。柠檬烯是主要的挥发性物质,月桂烯、α-蒎烯、芳樟醇、正辛醇、正辛醛、香茅醇、己醛、反式-2-己烯醛、桧烯、香芹酮和α-松油醇等次之。基于挥发性成分半定量结果,建立四川和重庆,云南和广西沃柑的正交偏最小二乘法判别分析模型,进而筛选出潜在生物标志物。结果表明,柠檬烯、芳樟醇和香茅醇可作为区分重庆和四川的潜在生物标志物,醋酸辛酯和α-松油醇可作为区分广西和云南的潜在生物标志物。

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煎制成熟度对牛排挥发性风味物质及感官的影响

黄佳, 倪呈, 贾洪锋, 杨倩, 张振宇, 张淼

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 305-316. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034344

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采用感官评价以及固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,通过热图结合相对气味活度值对不同煎制成熟度牛排(一分熟、三分熟、五分熟、七分熟和九分熟)中挥发性风味物质和感官品质进行分析。结果表明,煎制时间的延长促进了牛排色泽、滋味和香气的生成,但牛排的嫩度逐渐变小;七分熟牛排的感官评分最高,挥发性风味物质含量与数量也最高。煎制牛排中关键挥发性风味物质为1-辛烯-3-醇、辛醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、2-十一烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3-庚酮、己酸等,醛类物质种类最多,可能是煎制牛排风味形成的重要组成部分;随煎制程度增加,牛排的蘑菇香、花香、奶油香减弱,总体香味以油脂香和肉香为主。由感官评价和相对气味活度值聚类分析可知,三分熟和五分熟为一类,七分熟和九分熟为一类,一分熟样品与其他样品存在较大差异。不同煎制牛排样品中蛋白质、脂肪和碳水化合物含量存在显著差异,且与挥发性物质的形成密切相关。

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微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展

王晓娜, 田开仁, 吴昊, 寇佳祥, 乔建军, 李艳妮

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 317-325. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035820

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乳酸目前广泛应用于食品、医疗和化妆品行业,并因其作为可生物降解塑料聚乳酸的原料而备受关注。微生物发酵合成乳酸具有光学纯度高和底物成本低等优点,因此,研究人员利用合成生物学和代谢工程技术构建了新型微生物细胞工厂,以实现乳酸的高效合成。在此过程中,代谢通路的构建与优化、氧化还原平衡的调节、底物谱的拓宽以及细胞工厂鲁棒性的提高等方面是需要考虑的关键问题。文章详细介绍了微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展,并对当前面临的挑战和未来的研究方向进行了探讨,旨在为工业微生物高效合成乳酸提供借鉴。

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美拉德反应中间体2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)吡喃-4-酮的研究进展

白冰, 何静, 杨静, 赵明林, 王清福, 陈芝飞, 王秋领

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 326-333. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034848

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2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)吡喃-4-酮(2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one,DDMP),是美拉德反应关键中间体之一,在美拉德反应产物调控中起到重要作用。DDMP属于烯醇酮类化合物,广泛存在于天然尤其是热加工食品,具有抗氧化、抗菌、心脏保护等作用。当前,随着对食品安全、风味和活性功能关注度的不断提升,学者对DDMP进行了广泛而深入的研究。该文基于近年来相关文献,对DDMP的存在、形成及降解、生物活性及感官特性等方面的研究进展进行全面系统的总结,旨在为DDMP在食品、医药、香料领域的基础和应用研究提供参考。

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葡萄酒中非生物代谢来源有害物质的研究进展

孙晓涵, 张雪, 石宝晖, 张会宁, 马雯

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 334-340. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035786

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近年来,随着人们生活水平的提高、葡萄酒检测技术的进步以及各国食品安全标准的日趋完善,葡萄酒质量安全问题得到人们的广泛关注。目前市面上销售的葡萄酒大多都经过安全质量检测,其安全质量有所保障。然而,有小部分葡萄酒可能因为原料与生产环境卫生条件不达标等原因,产生一些有害物质。对于葡萄酒中可能产生的有害物质,特别是一些常见的非生物代谢来源的危害研究综述较为缺少,与其相关的有效检测措施与防治措施也并不完善。如果在使用过程中没有规范生产的意识,很容易忽略其潜在的危害,从而导致葡萄酒质量的降低甚至会危害消费者的身体健康。实际上,随着人们对食品安全认知的逐渐重视,这些潜在的危害也应该被考虑到,因此对葡萄酒中可能产生的有害物质尤其是非生物代谢来源的有害物质进行总结具有一定的现实意义。葡萄酒中主要的非生物代谢来源有害产物包括农药残留、重金属污染和卤代芳香族有机物这三类。针对这三类有害物质,分别从它们的来源、危害、检测方法及防控措施4个方面进行了总结和阐释,以此为从业者在提升葡萄酒安全质量方面提供一定的指导,为葡萄酒质量安全的检测提供一定的参考。

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冷等离子体技术对肉品品质的影响研究进展

豆红艳, 贺稚非, 韩薇, 谢兆华, 郭荧辉, 李洪军

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 341-348. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034487

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肉类及其产品在运输、贮藏等过程中常常受到微生物的污染而导致食用价值的降低和食源性疾病的发生。冷等离子体(cold plasma,CP)技术作为一种新型非热杀菌技术在肉品中得到广泛应用,主要通过产生的活性氮和活性氧对肉品进行杀菌进而达到杀菌保藏的目的,但其产生的各种活性粒子会对肉品的品质造成不同程度的影响。该文综述了CP技术的基本原理,从肉品脂质氧化、色泽、嫩度、风味、pH值5个方面详细阐述了CP技术对肉品品质的影响,同时探讨了其在肉品杀菌保藏中的应用,以期为CP技术在肉和肉制品中的应用和推广提供理论参考。

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肉脯加工工艺及保藏研究进展

梁雪微, 邢维维, 刘士健, 陶晓奇

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 349-356. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034666

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肉脯是中国特色传统小吃,在我国有着悠久的食用历史及丰富的营养价值,也是肉制品精深加工中不可或缺的品类。肉脯风味独特,便于保存携带,近年来深受市场的喜爱,围绕肉脯展开的创新工艺研究发展迅速,针对传统肉脯的品质改善与保藏研究也成为近年来的热点。该文综述了近年来国内外肉脯相关的文献,根据原料对肉脯进行分类,并总结了具有代表性的肉脯创新工艺、品质改善及保藏等方向的研究情况,为后续肉脯产品加工方向提供参考,尤其为延缓肉脯氧化研究方向提供理论依据。

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芸豆蛋白功能特性及改性的研究进展

张紫帆, 邬思思, 刘春秀, 宋雪琳, 马铁铮

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 357-366. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034670

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芸豆是中国传统豆类资源的一种,芸豆的营养组成较为全面,芸豆蛋白所含的氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量较高。芸豆蛋白的功能特性在植物蛋白中具有优势,但相关研究和综述尚且较少。该文对芸豆蛋白的提取方法、功能特性和改性研究进行了综述,着重阐述了芸豆蛋白的各种功能特性以及不同改性方法对其功能特性的影响。针对芸豆蛋白的利用率较低、高附加值产品稀缺的技术难题提出展望,为提高芸豆蛋白的加工实用性及扩大其应用范围提供理论支撑。

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近红外光谱联合化学计量学在柑橘类水果质量无损检测方面的最新研究及应用进展

李晋, 张琛, 刘红, 张伟清, 何鸿举

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 367-379. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037981

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柑橘类水果以其诱人的风味和高保健作用而备受消费者青睐。面对日益增长的市场份额,以及对口感、质量的双重需求,高品质柑橘类水果成为消费偏爱。快速检测技术的研发应用可为柑橘类水果的安全生产和消费保驾护航。近红外(near-infrared,NIR)光谱技术作为一种无损、便捷、高效的绿色检测技术,已被广泛用于水果质量检测研究。文章全面归纳综述了近5年来NIR光谱技术结合化学计量学在柑橘类水果内部成分、外部缺陷、活性物质、病害、品种、分类、产地等方面的检测研究及应用进展,阐明了NIR光谱技术在柑橘类水果质量检测应用方面的发展趋势并提出了相关建议,为完善光谱技术检测柑橘类水果理论和研发专用水果检测设备提供方法借鉴。

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营养素对运动损伤恢复的影响研究

汪超, 高明有, 张瑜, 杨丹丹

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 380-387. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034765

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该文探讨运动损伤后恢复的2个阶段(即炎症、静止、萎缩阶段和受伤肢体的康复和活动增加阶段)的不同任务。分析了营养素补充对运动损伤恢复中对抗炎症和总能量摄入2个重要因素,在此基础上,进一步阐述了营养素补充对运动损伤的重要意义,并分析了宏量营养素、微量营养素补充对运动损伤恢复的重要性。概括了宏量营养素脂肪(ω-3多不饱和脂肪酸)抗炎作用、蛋白补充对肌肉损失的逆转作用、蛋白质/碳水化合物补充对维持能量平衡的重要性以及水的补充起到良好的水合作用;从促进愈合的证据和抑制炎症2个方面分析微量营养素对运动损伤恢复的潜在益处,认为微量营养素作为体内酶系统的激活剂发挥作用,使生化过程发生,并就营养素锌、维生素D和钙在运动损伤恢复中的积极作用进行探讨。最后,结合实践提出营养素、植物性矿物和适量的补剂对运动损伤具有恢复治疗,重塑被损伤组织的积极作用。

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我国预制菜产业的发展现状、影响因素及发展趋势

安俊文, 方梓蓥, 高希西, 郑杰, 宋志远, 马永生, 于双, 李双双, 赵前程

食品与发酵工业. 2024, 50(5): 388-394. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034935

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预制菜是通过标准化生产的便捷菜肴,符合餐饮市场降本增效和人们快节奏生活的需求,行业发展迅猛,前景广阔。文章综述了我国预制菜的市场发展现状、产业链、派别、企业区域分布和产业指数排行榜、影响因素及未来趋势。简述了预制菜产业链和企业的分类。从食品质量安全、消费者认知度、政府监管与标准化程度3个方面分析了我国预制菜行业发展的影响因素;从加强科技投入和专业人才培养、预制菜品类及场景细分化、B端和C端协同发展角度剖析了我国预制菜行业的发展趋势。最后从我国农业发展、冷链物流发展、面临的机遇和挑战方面展望了我国预制菜行业的发展前景。该综述以期为我国预制菜行业的发展和趋势提供参考。

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2024年, 第50卷, 第5期　刊出日期：2024-03-15

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