食品与发酵工业

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韦欢, 林苹鑫, 刘秀霞, 刘春立, 杨艳坤, 李业, 白仲虎

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 1-10. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038860

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三乙酸内酯(triacetic acid lactone, TAL)是一种具有广泛应用前景的聚酮,可用作各种有机化合物的前体。为了提高酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中TAL的产量,该研究利用基因组重复序列整合的方法构建了S.cerevisiae多拷贝整合系统,应用该系统提高TAL的生产。首先以绿色荧光蛋白表征多拷贝Delta1整合,通过截短遗传霉素和潮霉素B两种抗生素基因的启动子以及增加抗生素浓度的方法增加筛选压力,进而提高整合效率和拷贝数,最优参数为将抗生素基因启动子截短至15 bp的同时采用160 μg/mL的抗生素。将该优化系统随后用于新的多拷贝整合位点Delta2的表征。最后应用该系统合成TAL,通过HPLC分析TAL产量。结果表明,利用Delta1和Delta2序列表征绿色荧光蛋白的最高拷贝数分别为10和7,Delta1略优于Delta2。应用该系统在S.cerevisiae中合成TAL,Delta1和Delta2的产量分别为1.50、1.17 mmol/L,比单拷贝菌株产量分别提高460%和337%。该多拷贝系统有效提高了TAL的产量,为S.cerevisiae异源途径的表达提供了一种高效、模块化的多拷贝整合方法。

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高效分泌色氨酸羟化酶实现5-羟基色氨酸的生物转化

吴美琪, 余世琴, 曾伟主, 周景文

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 11-19. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039073

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5-羟基色氨酸(5-hydroxytryptophan, 5-HTP)是哺乳动物中重要的神经递质前体,已被证明在治疗多种神经疾病方面具有重要的医用价值,市场前景广阔。酶催化法具有高转化率和可控的反应条件等优点,是一种有前景的生产方法。然而,酶法催化也存在蛋白纯化过程复杂且成本高昂等问题。该研究旨在提升色氨酸羟化酶的表达、催化和分泌效率,无需复杂蛋白纯化过程,利用分泌的酶蛋白粗酶液催化实现5-HTP的高效生物转化。通过基因工程对表达宿主进行遗传改造,有效阻断了底物和产物的降解途径。通过蛋白截短和引入促融标签,获得了表达效率最佳且热稳定性较高的酶突变体M11。进一步通过优化催化体系参数,确立了最佳催化条件,提高了酶的催化效率,催化2 h获得了0.17 g/L的5-HTP,转化率达85%。结合绿色荧光蛋白实变体与促释放化学试剂,建立了一种高效胞外分泌酶蛋白的策略,蛋白分泌效率高达90%,节省了传统纯酶催化的操作成本,为5-HTP的工业化生产提供了潜在的替代方案。

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生物基乙醇酸及聚乙醇酸的合成研究

杨光, 毛银, 李国辉, 赵运英, 邓禹

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 20-27. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038409

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该研究利用自制生物质糖进行发酵,通过系统的分离纯化研究,建立低成本生物基乙醇酸和聚乙醇酸的生产工艺。利用低共熔溶剂处理,玉米芯水解葡萄糖液质量浓度达到148.05 g/L,转化率达到93.10%;5 L罐乙醇酸产量达49.80 g/L,相比利用葡萄糖提高16.00%;通过对钙化、酸化、结晶等分离纯化工艺开展研究,乙醇酸回收率达到87.50%,乙醇酸晶体纯度达到99.50%,符合市售优级品标准;利用共沸蒸馏法进行聚合,红外和核磁证实了聚乙醇酸的产生且其结晶度高达89.60%。上述结果表明,生物基乙醇酸生产体系的初步建立,为乙醇酸及其聚合物的工业化生产奠定了基础。

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还原剂对挤压蛋白消化率的影响

刘宇亮, 梁贵江, 潘红阳, 王召君, 何志勇, 曾茂茂, 陈洁

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 28-33. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038800

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该研究阐明了3种不同抗氧化剂(抗氧化肽、迷迭香提取物以及维生素C)的添加对大豆浓缩蛋白-麦麸蛋白复合体系挤压拉丝蛋白的氨基酸组成、质构和消化率的影响。结果表明,添加迷迭香水提物会显著改变颜色并降低内部纤维化程度,大豆还原肽的添加使得拉丝蛋白的纤维化程度有显著性提升。同时3种还原剂的添加使氨基酸留存率增加,说明减少了挤压过程中美拉德反应造成的氨基酸损失。模拟消化发现在胃消化阶段均无显著性变化,胰消化阶段大豆还原肽添加组对消化率有显著提升,说明大豆还原肽抑制了美拉德反应从而提升了拉丝蛋白的消化性质。研究结果可为有效提升挤压组织化产物和植物基模拟肉产物的营养价值和质构等提供理论基础。

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谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白的挖掘及功能分析

张霞, 祁玉婷, 钟兆月, 徐宁, 刘君, 姜巨全, 邵丽

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 34-41. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038804

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L-高丝氨酸是一种非必需手性氨基酸,在农业、化工、生物医药等领域具有重要的用途。近年来,利用微生物发酵法生产L-高丝氨酸越来越受到人们的关注。氨基酸转运蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高氨基酸产量,已成为代谢工程改造的重要靶点。目前,谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白仍然未知。该研究通过生物信息学分析,从谷氨酸棒杆菌中筛选出10个L-高丝氨酸转运蛋白候选基因,经过体外和体内L-高丝氨酸耐受性生长实验,结果显示在大肠杆菌三重高丝氨酸转运缺陷突变体中,异源过表达brnFE、azlCD和lysE基因,能显著恢复大肠杆菌突变体的生长缺陷,而在谷氨酸棒杆菌体内,只有lysE敲除菌较对照生物量下降16%,推测在体内LysE蛋白具有更重要的高丝氨酸外排能力。进一步对LysE的外排活性进行分析,发现lysE敲除菌的外排能力降低了18%。最后,在高丝氨酸底盘菌中,评估了敲除或过表达lysE基因对L-高丝氨酸产量的影响,结果发现lysE基因缺失导致L-高丝氨酸的产量降低了65%,而过表达lysE使L-高丝氨酸产量提高了22%。综上所述,谷氨酸棒杆菌LysE蛋白具有转运L-高丝氨酸的能力,相关结果为开发高效的L-高丝氨酸细胞工厂提供了新靶点。

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3-磷酸甘油醛对酵母孢子萌发的抑制作用分析

成卓, 刘国玉, 中西秀树

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 42-48. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039191

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在酿酒酵母孢子中,存在糖酵解产物3-磷酸甘油醛(3-glyceraldehyde phosphate, GAP)参与的抑制萌发的负调节机制,但是目前的调控途径并不完善。该研究目的是发现GAP对萌发孢子的影响,并深入了解其负调控机制。重点分析以GAP为底物的糖酵解酶——三磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)在调控机制中的作用。该文采用富营养培养基和热处理等多种条件诱导酵母孢子萌发,并通过荧光增白剂染色来测定萌发率。分别在有无GAP的条件下诱导萌发,研究GAPDH的表达水平。接着利用qPCR的方法检验GAPDH mRNA的表达水平。此外,在酵母中敲除TDH1、TDH2和TDH3这3个GAPDH的结构基因,分析突变体的萌发效率。结果显示当营养物诱导或加热处理促使孢子萌发时,GAPDH的表达水平显著降低,而在孢子萌发的过程中添加GAP反而会增加GAPDH水平。qPCR结果显示孢子萌发时GAPDH的mRNA水平没有降低,故GAPDH表达水平的降低是因为在萌发过程中蛋白被降解。且GAPDH单个结构基因的缺失会增加孢子的萌发率。结果表明GAPDH参与GAP介导的负调控机制。

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羊奶基复配乳液体系中磷酸盐作用影响及其稳定机制探究

顾继鹏, 姜利俊, 纪雪花, 陈玉峰, 丁玉庭

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 49-57. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039049

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为了研究磷酸盐在羊奶基复配乳液体系中的具体作用及稳定机制,该研究对不同种类和浓度的磷酸盐进行了实验研究。结果显示,适量添加磷酸盐可以显著提高乳液的热稳定性,其中在0.06 g/100 g的添加量下,三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,STP)和酸式焦磷酸钠(disodium diphosphate,DDPP)对乳液的稳定性有显著提升。通过对粒径、离心稳定系数和微观结构的分析发现,适量添加磷酸盐(约0.06 g/100 g)可以形成更为均一的乳液液滴,同时离心稳定系数达到最高值(STP 72.77%,DDPP 43.14%)。磷酸盐作为螯合剂能够有效地螯合游离钙离子,将其含量从54.17 mg/L降低至26.16 mg/L(STP)和36.16 mg/L(DDPP),从而使得体系更加稳定。通过对乳液表面疏水性、色差、界面吸附蛋白含量等的测定,发现磷酸盐的添加促进了褐变反应,导致乳蛋白和麦芽糊精发生了(非)共价作用。这可能掩埋了热处理后蛋白质疏水基团的暴露,从而降低了乳液表面的疏水性,抑制了液滴的凝聚,进而提高了乳液的稳定性。该实验通过对磷酸盐对乳液体系的影响机制进行探究,为磷酸盐在食品饮料行业的应用提供了一定的参考依据。

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D-塔格糖3-差向异构酶的理性设计与机制解析

郭丁钰, 魏婉清, 宋伟, 吴静, 闻建, 胡贵鹏, 刘立明

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 58-64. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038982

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D-阿洛酮糖是一种在自然界中存在极少的酮糖,因其具有与蔗糖相近的甜度但热量更低而备受关注。然而,D-阿洛酮糖的高效生物合成仍然面临挑战,是由于用于生产的酮糖3-差向异构酶的热稳定性较差。该研究通过理性设计,引入二硫键和属性嫁接策略,成功获得了热稳定性更高的最佳突变体M03。最佳突变体M03的T_m值从52.7 ℃提高到69.4 ℃;在无需外源添加金属离子的条件下,55 ℃时半衰期延长至254.3 min,是野生型的54.1倍;通过分子动力学模拟和结构分析揭示了性能提升的详细机制。该研究为工业化生产D-阿洛酮糖提供了一个有潜力的突变菌株。

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基于不同代糖方案的烘焙小馒头品质剖析与差异探讨

顾桐羽, 夏熠珣, 徐菲菲, 刘飞, 陈茂深, 钟芳

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 65-74. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038918

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该文分别用麦芽糖醇、低聚果糖、低聚异麦芽糖和低聚半乳糖替代蔗糖制备代糖烘焙小馒头,考察它们对烘焙小馒头品质的影响,并从生胚性质和烘焙小馒头中淀粉、蛋白质的微观状态角度,对差异产生的原因进行探讨。结果表明,代糖对烘焙小馒头色泽和甜味的影响与自身的性质有关;而对口感的影响因素相对复杂。蔗糖组烘焙小馒头的硬度为1 138.82 g,比容为1.81 mL/g,麦芽糖醇组的质构与蔗糖组最接近,而低聚果糖、低聚异麦芽糖和低聚半乳糖分别使小馒头的硬度增加至1 998.31、1 956.79、1 426.21 g,比容降低至1.48、1.49、1.29 mL/g。进一步分析发现,不同糖由于形成氢键的能力不同,导致生胚中水分分布产生差异,进而影响到生胚的流变学性质和生胚的成型难易度。烘焙小馒头的硬度与淀粉糊化的终值黏度正相关,与淀粉短程有序性负相关,麦芽糖醇组的终值黏度、淀粉有序性最接近蔗糖组,低聚果糖和低聚异麦芽糖分别使终值黏度增加11.3%、8.1%,使淀粉短程有序性降低17.3%、12.1%。烘焙小馒头的比容与淀粉的糊化黏度负相关、与热力学终止温度和蛋白质β-折叠含量正相关,低聚半乳糖组具有较高的糊化黏度、较低的终止温度(72.90 ℃)和较低的蛋白质β-折叠含量(38.36%),导致气体膨胀减缓,热凝固效应提前,蛋白质网络稳定性降低,使比容降低至1.29 mL/g。

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羊乳酪蛋白κ和β亚组分的共富集及婴幼儿体外消化性研究

张静, 洪欣慧紫, 陶秀梅, 刘昌树, 王赛, 刘大松, 周鹏

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 75-82. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038960

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为探究羊乳酪蛋白亚组分及其配比调控对婴幼儿消化性的影响,该研究以山羊乳胶束态酪蛋白为原料,采用选择性沉淀技术分离制备κ-酪蛋白富集物、β-酪蛋白富集物和α_s-酪蛋白富集物,并按母乳酪蛋白亚组分配比进行复配。通过婴幼儿体外模拟胃肠消化,以山羊乳全酪蛋白为对照,比较5种酪蛋白样品的胃凝块、蛋白残留率、游离氨基含量和多肽分子质量分布等关键指标。结果表明,κ-酪蛋白富集和β-酪蛋白富集物在胃消化过程中均形成小而松散的凝块,有利于蛋白的降解并产生更多的游离氨基和小分子肽段,而α_s-酪蛋白富集物的胃凝块大且致密,蛋白残留率和蛋白水解度显著较低。与全酪蛋白相比,复配酪蛋白在胃消化过程中形成的凝块颗粒尺寸小,结构松散,蛋白残留率低、水解程度高,产生较多的小分子肽段;肠消化过程中蛋白水解产生的游离氨基、小分子肽段占比显著增加。综上所述,κ-酪蛋白富集物和β-酪蛋白富集物的消化性优于α_s-酪蛋白富集物,按照母乳酪蛋白亚组分配比调控的复配酪蛋白的消化性优于全酪蛋白。该研究为羊乳基婴儿配方奶粉的开发提供参考依据。

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草酸处理对采后银条贮藏品质与细胞壁降解的影响及其通径分析

李佩艳, 苏娇, 肖鑫鑫, 党东阳, 罗登林, 韩四海

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 83-90. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039074

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为探究草酸处理对采后银条贮藏品质及细胞壁降解的影响,该研究采用10 mmol/L草酸浸泡处理银条20 min(对照用蒸馏水浸泡),于10 ℃下贮藏30 d,定期取样分析贮藏过程中银条硬度、失重率、可溶性固形物、可滴定酸、抗坏血酸、细胞壁组分及细胞壁降解酶活性的变化。结果表明,草酸处理显著抑制了银条硬度、可滴定酸和抗坏血酸含量的下降,减缓了银条失重率的上升,抑制了原果胶、纤维素含量的下降以及可溶性果胶含量的上升,显著抑制了银条贮藏后期(15~30 d)果胶甲酯酶(pectinesterase,PME)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Arabinofuranosidase,α-L-Af)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,β-Glu)、β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)和纤维素酶(cellulase,Cx)活性,减轻了银条细胞壁降解程度,使银条贮藏品质得到提升。相关性分析表明,银条硬度与原果胶、纤维素呈极显著正相关(P<0.01),与失重率、可溶性果胶、PG、PME、β-Glu、α-L-Af、Cx呈极显著负相关(P<0.01)。通径分析结果显示,可溶性果胶、Cx、β-Gal、α-L-Af、PME、β-Glu、PG能促进银条硬度的下降,而原果胶、纤维素则有利于抑制银条硬度的下降,原果胶可通过可溶性果胶对硬度产生间接负向作用,可溶性果胶可通过原果胶对硬度产生间接正向效应,纤维素也可通过原果胶对硬度产生间接正向效应。由此可见,银条硬度下降与细胞壁降解密切相关,10 mmol/L草酸处理可抑制银条细胞壁降解程度从而维持其较好贮藏品质。

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苹果醋粉对盐酸洛哌丁胺诱导便秘小鼠的缓解作用

陈青青, 刘政, 周晴, 聂思语, 董艳林, 耿燕

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 91-97. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038943

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为探讨苹果醋粉(apple vinegar powder,AVP)对于功能性便秘小鼠的改善情况及其对肠道菌群的影响,作者选取40只BALB/c小鼠随机分为对照组、模型组、低剂量苹果醋造模组(low-dose apple cider vinegar model group,AVPLM)和高剂量苹果醋造模组(high-dose apple cider vinegar model group,AVPHM)。AVP对便秘小鼠进行干预后,比较小鼠便秘指标。利用ELISA检测血清胃肠活性肽和血清素(serotonin,5-HT),H&E染色观察结肠组织病理,16S rRNA基因扩增子测序分析肠道菌群的变化。和空白组相比,模型组能够显著延长首粒排黑便时间,降低粪便含水量,降低小肠推进率。AVP干预后,能够显著降低首粒黑便时间,提高粪便含水量,降低小肠推进率,胃动素(motilin,MTL)、P物质(substance P,SP)和5-HT含量显著升高,生长抑素(somatostatin,SS)和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)显著降低,并增加了结肠隐窝长度。AVPLM组和AVPHM组的a-多样性均高于模型组与对照组。偏最小二乘法判别分析显示每组小鼠的肠道微生物结构在组内具有相似性,而组间差异较大。研究表明苹果醋粉能够提高便秘模型小鼠的排便能力和菌群多样性,具有一定的缓解便秘的功效。

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吲哚乙酸的抗炎特性研究

蔡毓玮, 管彤, 张泽, 曹琬晴, 陆瑶, 郑魏, 李森

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 98-103. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039327

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吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)是色氨酸的代谢产物。为了探究IAA对神经炎症的调控作用,该研究建立了脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的SH-SY5Y神经细胞炎症模型。首先通过细胞活性检测确定了LPS的诱导剂量,并检测了IAA对SH-SY5Y细胞活性的影响,然后利用蛋白免疫印迹测定了细胞中的炎症因子的表达情况,并对肿瘤坏死因子受体超家族成员25(tumor necrosis factor receptor superfamily 25,Tnfrsf25)/IκB激酶(inhibitor of kappa B kinase,IKK)/核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路相关蛋白的表达水平进行检测。结果表明,低剂量的IAA不会影响SH-SY5Y细胞的存活率,超过200 μg/mL的IAA处理才会对细胞的存活率造成显著影响;IAA处理可显著抑制LPS引起的TNF-α和IL-1β的蛋白水平升高;此外,IAA可显著下调Tnfrsf25的蛋白水平,抑制IKK、IκB-α、NF-κB的磷酸化,表明IAA通过调控Tnfrsf25/IKK/NF-κB信号通路发挥抑制神经炎症的作用。该项目为阐明色氨酸代谢对脑部的保护作用提供了理论依据。

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褐藻多糖硫酸酯调控肠道菌群减轻慢性肾病模型小鼠结肠炎症及肾脏损伤

吕欣晨, 张悦, 王凉, 陈宇滔, 陆文伟, 王鸿超

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 104-111. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038983

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褐藻多糖硫酸酯(fucoidan,FPS)是一种从海藻中提取的硫酸化多糖,具有肾脏保护作用。该研究采用腺嘌呤诱导的慢性肾病小鼠,进行为期4周的FPS干预,旨在揭示FPS修复慢性肾病相关肠屏障损伤的作用,及其对肠道菌群组成和代谢功能的影响。结果表明,相比于模型组,FPS能够显著降低慢性肾病小鼠血清肌酐和尿素氮的水平,减轻肾纤维化程度。FPS对肠上皮紧密连接蛋白表达的改善效果有限,但能够显著降低结肠炎症。宏基因组结果显示,FPS调节了肠道菌群的组成和代谢功能,显著富集有益菌Akkermansia muciniphila、Bacteroides caecimuris,并抑制肠道致病菌Enterorhabdus caecimuris、Staphylococcus lentus的相对丰度。此外,FPS显著提升了慢性肾病小鼠肠道菌群氨基酸和维生素的生物合成能力,与慢性肾病的血管疾病相关。综上所述,该研究揭示了FPS通过调节特定肠道菌群及其代谢功能缓解结肠炎症,从而改善慢性肾病小鼠的肾脏病理。为深入研究FPS缓解肾损伤的作用机制提供新的见解。

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酱香型白酒酿造过程中的萜烯类化合物及溯源分析

赵晴, 王明月, 唐平, 王炼清, 卢君, 陈叶福, 郭学武

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 112-122. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039356

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白酒中的萜烯具有呈香和呈味作用,是白酒中一类非常重要的功能化合物。该文采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术对酱香型白酒的原料、大曲、糟醅、基酒、成品酒中的萜烯类化合物进行检测,并进行溯源分析。结果显示在所有样品中共检测到了59种萜烯类化合物,原料45种,大曲56种,糟醅44种,基酒41种,成品酒34种。经分析比对,成品酒中的34种萜烯类化合物有27种来自原料,6种来自于大曲中微生物代谢合成,1种由其他物质转换而成。该文对酱香型白酒整个酿造过程中的萜烯类化合物进行了溯源分析,有利于加深对酱香型白酒中萜烯类化合物的了解,推动对酱香型白酒风味的研究。

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基于宏基因组学分析不同膳食结构非酒精性脂肪肝患者的肠道菌群特点

肖瑞, 郭建锋, 王琳琳, 田培郡, 金星, 赵建新, 陈卫, 王刚

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 123-130. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038975

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非酒精性脂肪肝病是世界范围内的主要代谢类疾病之一,其与肠道菌群联系紧密。由于大量关于非酒精性脂肪肝病肠道标志物研究结果的不均一性,因此需要考虑是否是饮食差异所导致的。该研究纳入30名不同饮食结构的非酒精性脂肪肝病患者,分为15名高脂肪膳食摄入患者和15名高碳水膳食摄入患者,基于宏基因组学测序方法研究患者的肠道菌群。结果发现,2种膳食模式下的非酒精性脂肪肝病患者肠道菌群存在显著差异,在种水平上,长期高碳水摄入的患者肠道菌群以梭菌为主,长期高水平脂肪摄入者的肠道优势菌群则主要是普拉梭杆菌(Feacalibacterium prausnitzii);在功能上,高脂肪摄入患者富集在胆酸代谢通路上,而高碳水摄入患者富集在棕榈酸酯合成通路上。这一研究对未来的非酒精性脂肪肝动物特异性造模和进一步科学合理地指导非酒精性脂肪肝患者合理膳食有一定意义。

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大肠杆菌全细胞催化产α-熊果苷的研究

吴涵, 毛银, 周胜虎, 邓禹

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 131-138. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039091

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α-熊果苷是二十一世纪理想的皮肤美白祛斑活性剂。当前,α-熊果苷的合成主要依赖酶催化或微生物发酵,由于产品价格昂贵,市场供不应求。因此,进一步提高α-熊果苷的产量有望降低生产成本和产品价格。该研究通过在大肠杆菌中异源表达肠膜明串珠菌的蔗糖磷酸化酶(sucrose phosphorylase,SPase),实现了全细胞催化产α-熊果苷的目标。随后,系统地分析了诱导温度、培养基类型、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度、诱导OD₆₀₀、接种量及诱导后培养时间对SPase的酶活性和表达水平的影响。在最佳产酶条件下全细胞催化显著提高了α-熊果苷的产量,总产量达到158.8 g/L,转化率为86.8%。为进一步提高全细胞催化次数,建立了固定化细胞技术并优化了催化过程参数,最终在14次循环催化后累计产量达到323.9 g/L,为α-熊果苷的工业化生产提供了技术参考。

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大肠杆菌胞质非特异性二肽酶对γ-氨基丁酸的催化作用研究

张一维, 崔文璟, 周哲敏, 刘中美

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 139-144. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038615

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γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)广泛应用于食品和医药等领域,目前主要利用大肠杆菌(Escherichia coli)作为宿主菌,由酶催化方法生产。在全细胞转化过程中,GABA会进入三羧酸循环进行降解,导致转化率低下;通过敲基因阻碍此途径又会严重影响宿主菌的生长。该研究揭示了一条新的GABA的消耗途径:GABA在胞质非特异性二肽酶(cytosolic nonspecific dipeptidase,pepD)的作用下缩合形成二肽。该文构建了2个工程菌株:敲除E.coli BL21(DE3)基因组上的pepD基因,构建了ΔpepD菌株;在E.coli BL21(DE3)中过表达了pepD基因,构建了OEpepD菌株。以GABA和谷氨酸钠(monosodium glutamate,MSG)为底物,进行全细胞转化反应。结果表明,该酶不能催化MSG发生反应,但是能催化GABA发生反应。通过研究2个菌株消耗GABA的历程,发现OEpepD的GABA消耗量比ΔpepD菌株高出17.5%,消耗量在2 h之后都不再增加。利用LC-MS鉴定纯酶催化反应的产物,证实产物是GABA形成的二肽。该研究构建的菌株可以在不影响大肠杆菌生长的情况下有效提高GABA的产量,为GABA的工业化生产提供有益参考。

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O-糖基化对Enterococcus faecium AS8糖肽结构和抗氧化活性的影响

李树勋, 白英

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 145-153. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038957

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该文以屎肠球菌(Enterococcus faecium)AS8的乳发酵液为原料提取糖肽,以粗糖肽提取率为指标,采用单因素及响应面试验对其提取工艺进行了优化,再经凝胶柱层析纯化后得到糖肽(AS8 glycopeptide,AGP),采用SDS-PAGE和高效凝胶渗透色谱(high-performance gel permeationchromatography,HPGPC)对其纯度进行鉴定,使用β-消除法切除AGP中O-糖链得到去糖基化产物(deglycosylated AS8 glycopeptide,dAGP),并对AGP和dAGP进行红外光谱、荧光光谱、扫描电镜、热稳定性及抗氧化活性测定来初步探究O-糖基化对AGP结构和抗氧化活性的影响。结果显示,去糖基化后,AGP部分红外吸收峰强度显著降低,主要二级结构β-折叠减少,内源荧光强度增加,最大发射波长红移,外源最大荧光强度降低,表面疏水性降低,热稳定性降低,微观结构由光滑紧密变得粗糙多孔,ABTS阳离子自由基清除能力增强,DPPH自由基和羟自由基清除能力降低。该研究结果表明O-糖链的去除改变了AGP的抗氧化活性并使其结构稳定性降低。

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基于模拟婴儿胃肠消化的骆驼初乳和常乳中蛋白质和脂肪消化特性的比较分析

吴秋菊, 何静, 明亮, 伊丽, 吉日木图

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 154-161. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039181

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该研究采用婴儿体外消化模型,对驼初乳与常乳中的蛋白质、脂质和微观结构的消化特征进行了比较分析,旨在揭示两者消化行为上的差异。结果表明,在胃消化30 min和肠消化30 min后,驼初乳和常乳的蛋白浓度急剧下降,水解度存在显著差异。驼初乳中含有对婴儿免疫系统有益的蛋白质,水解后释放更多必需氨基酸,有利于婴儿生长发育。两者脂质在胃消化后脂解程度差异不大,进入肠消化后迅速脂解,消化结束时存在显著差异。驼初乳脂解产物中甘油三酯、甘油二酯和单甘酯较多,而常乳产生更多游离脂肪酸,其中C16:0、C16:1和C14:0含量较高,对婴儿细胞结构和生长发育,以及神经系统和脑部发育至关重要。上述研究结果表明,驼初乳和常乳中的蛋白质和脂肪可以被婴儿很好地消化,产生的游离氨基酸和游离脂肪酸有利于婴儿的生长发育,为今后驼初乳和常乳基婴儿配方乳粉的开发提供了参考。

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球磨-酶法联合工艺制备菠萝皮渣不溶性膳食纤维:结构与理化特性的研究

王俊杰, 罗钰湲, 黄越, 周鸿媛, 张宇昊, 戴宏杰

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 162-169. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039125

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以菠萝皮渣为原料,采用球磨辅助酶法(ball milling-assisted enzymatic method,BME)制备不溶性膳食纤维(pineapple peel insoluble dietary fiber,PIDF),研究了球磨不同时间(0~2 h,400 r/min)后再经α-淀粉酶(0.5%)、纤维素酶(1%)酶解处理制备的PIDF结构(如官能团、晶体结构、热稳定性和微观形貌)和理化性质。结果表明,PIDF的粒径随球磨时间的延长而逐渐减小,纤维表面逐渐粗糙并出现解纤化;PIDF的结晶度指数随球磨时间的延长而增大,热稳定性改变,但不同球磨时间的BME处理未改变PIDF的基本官能团特征。对比未经球磨处理的单一酶解PIDF,经球磨2 h的BME处理制备的PIDF的持水力、持油力和膨胀力分别提高了15.94%、20.66%和27.64%,对葡萄糖吸附能力提高了104.85%,对亚硝酸盐和胆固醇的吸附能力也有显著提升(P<0.05)。综上,BME处理能够有效改善PIDF的结构和理化特性,可作为果蔬渣膳食纤维的绿色制备方式。

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酱香型白酒酿造过程中氨基甲酸乙酯前体来源解析

尹子瑞, 赵鑫锐, 堵国成

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 170-176. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039245

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氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)广泛存在于白酒中,由于其具有致癌性,对我国白酒品质和国民健康产生了负面影响,因此明确其形成机制十分必要。但酱香型白酒生产工艺复杂,EC的形成机制尚不清楚。该研究旨在明确酱香型白酒酿造过程中EC前体的来源,分析不同工艺阶段中的EC前体含量变化规律,为进一步明确EC的形成机制奠定基础。通过检测分析不同原辅料中EC前体含量,明确了EC前体的主要来源是大曲。通过检测分析不同工艺节点的EC及其前体的含量,明确了酱香型白酒中EC的主要形成阶段是蒸馏阶段,氰化物是蒸馏阶段的主要前体。模拟反应实验表明,高粱中的蜀黍糖苷是氰化物的主要来源,这一结论也与氰化物在发酵过程中的含量变化规律相符。最后,从白酒酒醅中筛选得到了一株与生氰糖苷形成氰化物密切相关的热带假丝酵母(Candida tropicalis)。该结果为后续调控酱香型白酒中的EC含量提供了思路。

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贮藏对祁门红茶风味品质及化学成分的影响

徐玉婕, 周汉琛, 张晓磊, 刘亚芹, 雷攀登

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 177-187. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039004

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为探究贮藏对祁门红茶品质特征的影响,该研究基于感官审评、非挥发性及挥发性物质检测,并结合多元统计分析,分析了祁门红茶低温贮藏(-40 ℃,1年,DW)、室温贮藏(1年,SW)和室温贮藏后低温短时烘焙(70 ℃,30 min,HB)处理下滋味、香气成分变化情况。结果表明,与DW红茶比较,SW红茶品质较佳,滋味醇厚,鲜爽度增加,花果香较显;烘焙后的HB红茶汤滋味鲜爽度、香气品质均下降。3组祁门红茶共检测出60种滋味物质,其中可溶性糖、没食子酸含量在SW红茶中最高,而茶黄素、黄酮醇及黄酮(醇)苷含量在SW红茶中较低。偏最小二乘法判别分析模型(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)可将3组有效区分,筛选出5种差异滋味成分,分别是咖啡碱、茶氨酸、表儿茶素、没食子酸和表没食子儿茶素。共检测出74种挥发性成分,SW红茶中呈现花香的酮类、烯类以及内酯类化合物含量显著增加。通过PLS-DA可将3组红茶明显区分,筛选出的13种差异香气成分分别是:己酸叶醇酯、β-紫罗酮、正己醛、壬醛、青叶醛、香叶基丙酮、苯甲醛、芳樟醇氧化物Ⅰ、脱氢芳樟醇、月桂烯、己酸己酯、丁酸叶醇酯、2-丁基-2-辛烯醛。该研究为祁门红茶在室温下的短期贮藏及贮藏后的工艺处理提供理论参考与科学依据。

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基于己酸菌微胶囊的无窖泥发酵浓香型白酒工艺研究

汪江波, 朱嘉璐, 金维君, 荣光玉, 何超, 蔡凤娇, 张瑞景, 徐健

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 188-197. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039176

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该研究将己酸菌复合菌液微胶囊化,以期替代窖泥发酵生产浓香型白酒。通过将己酸菌微胶囊与酒醅混合发酵,对加曲量、发酵时间、己酸菌微胶囊添加量和添加方式进行单因素试验,测定发酵结束后酒醅及酒体理化指标、风味物质含量,并结合多元统计分析方法,对影响发酵的主要因素进行探究。结果表明,不同发酵条件下酒醅中水分含量无明显差异,己酸乙酯含量受发酵条件变化影响比较明显。所得浓香型白酒中共检测到96种物质,其中酯类、醇类物质种类及含量占比最高,受发酵条件变化影响最大,发酵时间和加曲量是对酒体风味物质变化影响最显著的2个因素。己酸乙酯与己酸菌微胶囊添加量、发酵时间、加曲量呈正相关,与己酸菌微胶囊添加量相关性最强。该研究可为无窖泥发酵生产浓香型白酒提供参考。

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热风辅助射频烘烤处理对扁桃仁抗氧化性及微生物安全性的影响

王绣珊, 徐圆融, 敬璞, 焦顺山

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 198-204. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038979

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相较于传统烘烤方式,热风辅助射频(hot air-assisted radio frequency, HA-RF)技术用于坚果烘烤展现出巨大的优势。为探究HA-RF烘烤处理对扁桃仁抗氧化性以及微生物安全性的影响,该研究使用3种烘烤强度处理扁桃仁:HA-RF1(目标温度130 ℃,加热时间11 min,保持时间4 min)、HA-RF2(目标温度155 ℃,加热时间15 min)和HA-RF3(目标温度155 ℃,加热时间15 min,保持时间19 min),测定处理前后的色度和抗氧化性,并检测粪肠球菌(沙门氏菌替代菌)数量。结果表明,HA-RF烘烤后,扁桃仁的ABTS阳离子自由基清除能力提高,Fe³⁺还原能力增强,整体抗氧化性得到提升。扁桃仁初始水分活度(a_w)为0.65时,传统热风烘烤(155 ℃,20 min)仅能将粪肠球菌减少2 lg CFU/g左右,而HA-RF1可减少4 lg CFU/g以上,HA-RF3对粪肠球菌杀灭效果最好,可以降低7 lg CFU/g左右。综合分析可知,HA-RF烘烤可以提升扁桃仁的抗氧化性,有效减少粪肠球菌的数量,达到巴氏杀菌效果,比传统HA烘烤更能保证扁桃仁的微生物安全,研究结果可为HA-RF在扁桃仁中的应用提供指导。

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墨红玫瑰营养和化学成分、体外抗氧化和护肤活性研究

黄鑫, 刘晓海, 张雪春, 王振兴, 孙健, 王希文, 周旭红, 方越

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 205-213. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039510

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该研究对云南产墨红玫瑰(Rosa ‘Crimson Glory')花瓣的营养和化学成分进行了综合分析,并探讨了不同乙醇体积分数对其化学成分和功能活性的影响。结果表明,墨红玫瑰含有丰富的蛋白质、脂肪、总糖、维生素C、氨基酸及矿物质元素,具有较高的营养价值,乙醇体积分数对墨红玫瑰主要活性成分含量和功能活性影响较大,其中50%乙醇提取物的总酚含量最高,而100%乙醇提取物的总黄酮含量最高。抗氧化活性实验表明,100%乙醇提取物的DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除能力最强,而50%乙醇提取物有最高的铁离子还原能力,且不同乙醇体积分数提取物的抗氧化活性均高于阳性对照2,6-二叔丁基对甲酚。此外,100%乙醇提取物还展现出最强的酪氨酸酶抑制能力,显示出良好的护肤活性。采用高效液相色谱分析了不同乙醇浓度提取物中12种黄酮和花青素类化合物的含量,发现其中100%和50%乙醇提取物中的化合物含量最高,进一步验证了抗氧化和酪氨酸酶抑制能力的结果。相关性分析揭示了墨红玫瑰的抗氧化和护肤活性等是多种活性成分综合作用的结果。该研究可以为墨红玫瑰在食品、美容和医药等领域的进一步开发利用提供理论依据。

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壳聚糖改性青稞醇溶蛋白及相互作用分析

夏天立, 周文菊, 钟志明, 杨帅, 杜艳, 涂兆鑫, 李娟

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 214-220. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039141

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该研究旨在通过壳聚糖改善青稞醇溶蛋白的功能性质,并具体探究壳聚糖-青稞醇溶蛋白复合物形成的机理和内在相互作用。采用浊度滴定法对壳聚糖-青稞醇溶蛋白复合物的形成过程进行了分析,并通过傅立叶红外光谱和荧光光谱测定了内在相互作用力,此外还对添加壳聚糖前后,青稞醇溶蛋白的乳化性、起泡性和疏水性进行了测定。结果表明,壳聚糖与青稞醇溶蛋白形成可溶性复合物和不溶性复合物的相点分别为3.1和3.3,主要驱动力是疏水相互作用和氢键,同时还存在静电相互作用。壳聚糖的添加还使青稞醇溶蛋白乳化活性和乳化稳定性得到增强,泡沫稳定性和表面疏水性均得到不同程度的改善,而在pH 4.0,壳聚糖与青稞醇溶蛋白质量浓度比接近1∶40时两者的相互作用最强,改性效果也最好。该研究利用壳聚糖与青稞醇溶蛋白之间的相互作用,显著改善了青稞醇溶蛋白的功能性质,为青稞醇溶蛋白在食品工业中更好的应用提供了一定的理论基础。

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核桃肽铁螯合物的制备及其结构表征

林栋, 张咏清, 肖自芬, 李雪, 张丽赟, 李莹, 骆衡

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 221-227. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038888

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为充分利用核桃粕资源,同时解决传统补铁剂生物可及性低的问题,该研究采用正交试验优化制备了核桃肽-铁螯合物;通过紫外光谱、荧光光谱、扫描电镜、氨基酸分析及红外光谱对核桃肽-铁螯合物的结构进行表征;通过体外胃肠模拟消化实验探究核桃肽-铁螯合物Fe²⁺释放率;运用噻唑蓝法探究螯合物对Caco-2细胞活力的影响。结果表明,核桃肽-铁螯合物的最佳制备条件为多肽质量浓度4%,pH 7,核桃肽/FeCl₂质量比3∶1,反应温度40 ℃,反应时间40 min。在此条件下,螯合物中Fe²⁺螯合率可达91.99%。Fe²⁺引入后,核桃肽的表观形貌由光滑平面转变为疏松多孔的颗粒。红外光谱结果表明,Fe²⁺主要通过羧基氧和氨基氮原子与核桃肽螯合。体外模拟胃肠道消化和细胞毒性实验结果表明,相比于硫酸亚铁,核桃肽-铁螯合物具有更高的Fe²⁺释放率和安全性。该研究结果将为核桃加工副产物的高值化利用及新型膳食铁补充剂的开发提供有益参考。

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香菇分段变温干燥特性及动力学研究

史蒙, 陈柳, 薛韩玲

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 228-235. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038850

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为提高香菇干燥品质、降低干燥能耗,探究了香菇分段变温干燥特性及干燥模型。以新鲜香菇为原料,完成了四阶段变温干燥工艺试验,并与3种恒温干燥对比,测定并分析水分比、干燥速率、比能耗、能效、复水比及微观结构。结果表明,分段变温热风干燥的干燥速率也分为4个阶段,均呈先增加后减小的趋势。相比3种恒温(50、55、60 ℃)热风干燥工艺,分段变温干燥比能耗最小,为1.931 kJ/g;能效最大,为1.239。采用6种经典干燥模型对香菇水分比进行分析,结果表明,Midili-kucuk模型能很好地描述香菇分段变温热风干燥水分比随干燥时间的变化规律。

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糖基化明胶-藻油微胶囊性能表征及其贮藏稳定性

张诗沛, 刘丁与, 杜宇明, 邓利玲, 黄桃翠, 钟耕

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 236-243. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039031

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该研究以糖基化明胶作为保护材料采用冷冻干燥法制备藻油微胶囊,分别以麦芽糊精-明胶糖基化产物、低聚甘露糖-明胶糖基化产物、2种糖基化明胶(质量比1∶1)混合、明胶(为对照)作壁材制备藻油微胶囊MG、OG、MOG、GE。测定微胶囊基本理化性质,考察微胶囊及其乳液的冻融稳定性和复水性和氧化稳定性。结果显示,MOG的藻油包埋率最高为93.45%,复水性、乳液冻融稳定性、溶解性和分散性较好,随贮藏时间延长,MOG的过氧化值上升和二十二碳六烯酸保留率下降最慢,预测货架期最长。该研究表明2种糖基化明胶混合可进一步提升作为藻油微胶囊壁材的保护效果,为藻油微胶囊的深入开发和利用提供科学依据。

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桦树茸多糖羧甲基化修饰工艺优化、理化性质及降糖活性研究

王俊龙, 时文盼, 蔺永刚, 柴雨阳, 边鹏, 江升旗, 刘伟

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 244-254. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039134

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以桦树茸为原料制备粗多糖,经纯化后多糖(Inonotuso bliquus polysaccharides, IBP)通过氢氧化钠-氯乙酸反应法制备羧甲基桦树茸多糖(carboxymethylation Inonotuso bliquus polysaccharides, CM-IBP),采用单因素及响应面法优化羧甲基化修饰工艺,并对其理化性质及体外降糖活性进行对比研究。研究结果表明最佳修饰工艺为:碱化温度51 ℃、氯乙酸添加质量分数2.3%、反应时间4 h,此条件下取代度为0.312。IBP、CM-IBP黏度分别为(3 298±99.6) mPa·s、(2 984±96.7) mPa·s,溶解度分别为(59.54±0.96) mg/mL、(86.32±0.79) mg/mL,蛋白质、糖醛酸含量均下降。IBP、CM-IBP均由Fuc、Ara、Xyl、Man、Glc、Gal共6种单糖组成,但单糖的比例发生变化。紫外、红外光谱、刚果红实验、X射线衍射、扫描电镜及能谱测试结果表明,CM-IBP具有典型的羧甲基化多糖特征吸收峰,并且羧甲基化修饰能够改变多糖的空间形态。热稳定实验(热重、示差热重、差示扫描量热分析)发现CM-IBP热稳定性优于IBP,并且IBP、CM-IBP在230 ℃以下趋于稳定。IBP、CM-IBP对α-葡萄糖甘酶抑制作用IC₅₀分别为2.64、1.0 mg/mL,对α-淀粉酶抑制抑制作用IC₅₀分别为3.68、2.29 mg/mL,当质量浓度为5 mg/mL时,CM-IBP对α-葡萄糖甘酶和α-淀粉酶的抑制率比IBP提高约20%,表明IBP、CM-IBP均具有体外降糖活性,并且CM-IBP比IBP体外降糖活性效果更显著。研究结果可为进一步研究桦树茸多糖的构效关系和开发具有潜力的药食同源产品提供依据,同时也为多糖修饰研究提供理论参考。

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微拟球藻分级醇沉多糖的理化特性与抗氧化活性

林丽芹, 王宝贝, 肖金艳, 向瑞琦, 路亚辉, 加晶

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 255-263. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038985

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为促进微拟球藻多糖的高值化利用,该研究采用40%、60%和80%(体积分数)的乙醇分级沉淀微拟球藻多糖得到NSP40、NSP60和NSP80 3个组分,通过高效液相色谱、凝胶色谱-示差-多角度激光光散射系统(high pressure gel chromatography-muitiple angle light scattering detector-differential refractive index detector, HPSEC-MALS-RI)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FT-IR)和流变仪等方法对多糖的单糖组成、分子质量、结构、流变特性等理化性质进行分析,并评价其抗氧化活性。结果表明,多糖得率、总糖含量与乙醇体积分数呈正相关。当乙醇体积分数为80%时,多糖得率和总糖含量最高,分别为(3.48±0.04)%和(74.43±0.76)%。NSP的糖醛酸含量、单糖组成、分子质量分布等理化性质受乙醇体积分数影响。其中,NSP60的平均分子质量和黏度是所有NSP中最高的。3个NSP组分均为Glc、Man、Gal、Rib、Rha、Fuc、Xyl、Ara和Glc-UA 9种单糖为单元构建的杂多糖,各组分间的单糖摩尔比差异较大。抗氧化分析结果表明,NSP40的ABTS阳离子自由基、羟自由基的清除能力最强,而NSP60的总还原力最强。研究结果表明,分级醇沉法可以用于微拟球藻多糖的初步分离,获得不同理化性质和生物活性的多糖组分。

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OPAL苹果果肉褐变延迟的生理机制研究

褚燕南, 贾永华, 岳海英, 刘婷, 李元, 岳芬芬, 吴昊, 来佳慧, 田建文, 李晓龙

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 264-270. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038378

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褐变问题很大程度地影响了果实的品质,制约了园艺产品加工业的发展。OPAL苹果是一种褐变较慢的苹果品种,为了探究其果肉褐变延迟的生理机制,该研究选用‘金冠'、‘富士'和‘OPAL'3种苹果品种作为实验材料,测定其多酚氧化酶的活力、利用超高效液相色谱-高分辨质谱技术、差异主成分分析和正交偏最小二乘判别分析,比较主要的差异代谢物,以及褐变相关代谢物含量,探究‘OPAL'苹果褐变延迟的生理机制。结果表明,OPAL具有较高的商品性和营养性,其多酚氧化酶含量在整个褐变时期低于金冠和富士苹果;OPAL苹果代谢物中脂质、类脂分子和苯基丙烷和聚酮类含量的占比较高;OPAL苹果中的绿原酸、熊果苷含量低于其余2个品种,表儿茶素、氨基酸的含量较高,也能同时说明其具有褐变延迟的特点。

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上海市常见蔬菜中真菌毒素污染调查研究

余智颖, 范楷, 黄晴雯, 孟佳佳, 郭文博, 周剑, 聂冬霞, 杨梦瑞, 李亮, 韩铮, 赵志辉

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 271-279. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039279

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蔬菜中真菌毒素污染比较普遍,给农产品和食品质量安全带来了一定的潜在风险。本研究分析了上海市常见蔬菜中真菌毒素的污染情况。2020年从上海本地蔬菜种植基地或农贸市场抽样采集常见蔬菜391份,包括101份生菜、90份番茄、100份黄瓜和100份茼蒿。蔬菜样品粉碎后用含1%体积分数乙酸的乙腈水溶液(80∶20,体积比)提取,氯化钠和无水硫酸镁盐析,C18和乙二胺-N-丙基硅烷(primary secondary amine,PSA)净化,通过超高效液相色谱串联质谱法准确测定蔬菜中35种真菌毒素的含量。4种蔬菜基质中35种真菌毒素线性关系良好,决定系数>0.990,检出限为0.05~5 μg/kg,定量限为0.1~10 μg/kg,平均回收率为70.83%~119.05%,日内精密度和日间精密度分别为0.06%~17.9%和0.46%~19.8%。调查结果发现,在391份蔬菜样品中检测出玉米赤霉烯酮、白僵毒素、链格孢毒素、单端孢霉烯类毒素和赭曲霉毒素等11种真菌毒素,总检出率为47.06%,平均含量为0.49~65.17 μg/kg;生菜、番茄、黄瓜、茼蒿4种蔬菜中真菌毒素的检出率分别为64.35%、34.44%、50.00%和38.00%,不同品种和不同地区蔬菜中毒素的污染水平存在一定差异。上海地区生菜、番茄、黄瓜和茼蒿等常见蔬菜中多种真菌毒素污染普遍,污染水平总体较低,但部分毒素含量相对较高,值得引起关注。

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肌醇-1-磷酸合酶的重组表达及在多酶级联催化合成肌醇中的应用

魏梓佳, 樊宇成, 张槿博, 赵杨, 段绪果

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 280-287. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039250

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肌醇作为一种生物生长不可缺少的生长因子,在医药、食品、饲料、化妆品等行业具有十分广泛的应用。目前肌醇的制备方法包括水解法、化学法和生物法。生物法,尤其是体外多酶催化制备工艺,因其高转化率和环境友好性而备受关注。然而,这一工艺仍然存在酶制剂用量大和成本高的问题。该课题组前期重组表达了来源于闪烁古生球菌(Archaeoglobus fulgidus)的肌醇-1-磷酸合酶(inositol-1-phosphate synthase,IPS)IPS-Af,但发现其酶活力低,是多酶催化转化过程中酶用量最大的部分。针对上述问题,该文筛选并重组表达了来源于嗜热古菌(Caldivirga maquilingensis)的IPS-Cm和嗜热新芽孢杆菌(Novibacillus thermophilus)的IPS-Nt,对比了不同来源IPS的活力以及在体外多酶级联催化制备肌醇中的应用效果。结果表明,IPS-Cm和IPS-Nt酶活力均高于IPS-Af,其中IPS-Cm制备肌醇的转化率最高。在此基础上,该研究进一步优化了加酶量、缓冲液浓度、金属离子、底物浓度、pH值、温度和反应时间等条件。结果表明,在最佳转化条件下,肌醇产量可达到42.3 g/L,转化率为84.6%,是优化前的2.1倍。

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不同冻结速率对贮藏期间河鲈鱼片品质的影响

李娅迪, 温馨, 张世同, 张捷, 王紫暄, 周鹏

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 288-294. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039246

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为了减少河鲈在冷冻及贮藏中的品质劣变,该研究讨论了空气冻结(air freezing,AF)、浸渍冻结(immersion freezing,IF)和液氮冻结(liquid nitrogen freezing, LNF)结合20 ℃流水解冻对河鲈鱼片品质的影响。综合分析在贮藏0、30、60、120 d时,不同冷冻速率样品的冻结曲线、解冻损失、冰晶结构、微观组织结构、质构、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances, TBARs)、K值等品质相关的指标。结果表明,贮藏期间解冻损失、冰晶当量直径、TBARs值与K值呈上升趋势,弹性呈下降趋势。0 d时,LNF和IF组的解冻损失显著高于AF组;120 d时,LNF和IF的解冻损失显著低于AF组(P<0.05)。不同处理组TBARs和K值在0~60 d期间变化较小,120 d后均显著上升(P<0.05)。120 d时,-40 ℃浸渍冻结的解冻损失、TBARs值、K值最低,硬度、弹性与对照组最为接近。综上所述,在20 ℃流水解冻条件下,-40 ℃浸渍冻结有效地维持了河鲈的品质特性,缓解了河鲈冷冻及贮藏过程中的品质劣变。

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液相色谱-串联质谱法测定橄榄油中七种聚酯低聚物

李佳琦, 冯佳宁, 仇凯, 李众, 夏伊宁, 吴刚

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 295-300. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039599

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该文建立油性食品模拟物中聚酯低聚物的检测方法。选取7种聚酯低聚物为检测目标物,包括4种聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)低聚物和3种聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate,PBT)低聚物。以橄榄油为油性食品模拟物,以含甲酸的甲醇为提取剂,二氯甲烷为辅助提取剂,样品经涡旋、离心、C18柱净化、氮吹、乙醇复溶后,用液相色谱-串联质谱测定。所有聚酯低聚物在10~500 μg/L线性关系良好(R²>0.99),检测限为0.90~2.49 μg/L,定量限为2.99~8.29 μg/L。在50、100、200、500和1 000 μg/kg加标水平下,7种聚酯低聚物的加标回收率均为70%~120%,相对标准偏差<12%。该研究建立的橄榄油中7种聚酯低聚物的检测方法操作简单、灵敏度高,适用于食品接触材料中聚酯低聚物的迁移检测,可为相关标准的制定提供技术支持。

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基于紫外-近红外融合光谱对“互助”青稞酒判别分析研究

赵玉霞, 王茹, 张世芝, 殷博, 张明锦

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 301-308. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040003

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“互助”青稞酒是中国地理标志产品,对其快速、准确识别至关重要。该研究利用紫外光谱(ultraviolet spectrum,UV)、近红外光谱(near infrared spectrum,NIR)及UV-NIR融合光谱结合化学计量学方法对“互助”青稞酒进行判别分析。对上述三类光谱数据,分别考察4种光谱预处理方法和5种特征选择方法后确定最佳处理方法,并建立了“互助”青稞酒的偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型。结果表明,融合光谱能够互补多元化学信息,提高分类模型性能,且中级数据融合光谱建立的模型性能优于低级数据融合光谱。其中用二阶导数预处理、用逐步投影算法筛选变量后得到的中级数据融合光谱建立的PLS-DA模型预测能力最佳,在训练集上的灵敏度、特异性、准确度和曲线下面积值分别为1、1、0.977 3和1,在测试集上的灵敏度、特异性和曲线下面积值分别达到1、0.827 6和0.966 7。紫外-近红外中级数据融合光谱结合化学计量学方法可用于 “互助”青稞酒的快速判别分析。

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基于顶空气相-离子迁移色谱的不同品种芜菁挥发性成分分析

岳丽, 祖力皮牙·买买提, 王佳敏, 于明, 毛红艳, 热依拉木·海力力

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 309-318. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038942

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为探究不同品种芜菁中风味物质的差异,选择不同品种(紫色、黄色、白色)芜菁进行挥发性化合物的鉴定和分析。采用顶空气相-离子迁移色谱法检测样品中挥发性化合物,并建立芜菁挥发性化合物指纹图谱。在芜菁样品中,共检测到109种挥发性化合物,鉴定出80种,包括24种醛类(12%~20%)、15种酯类(23%~27%)、13种醇类(10%~16%)、9种酮类(5%~10%)、3种酸类(3%~7%)、5种烯烃类(约1%)、4种硫醚类(2%～7%)、7种其他类(7%～15%),未被定性化合物(17%~18%)。在芜菁挥发性化合物中酯类含量最高,其次是醛类和醇类。不同品种芜菁的挥发性化合物组成和含量存在明显差异,紫色芜菁中挥发性化合物种类最少,白色芜菁中最多。主成分分析和欧氏距离结果表明,3种芜菁的特征挥发性化合物存在明显差异,紫色芜菁的特征挥发性化合物为辛醛、乙酸、壬醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛,白色芜菁为莰烯、2-甲基丁酸乙酯-D、乙偶姻-M和(E)-2-己烯-1-醇,黄色芜菁为5-甲基-2-噻吩甲醛、异戊酸丁酯-M、二丙酮醇-M、丁酮和2,3戊二酮-D。结合正交偏最小二乘判别分析建立模型并筛选出32种变量投影重要度大于1的差异挥发性化合物,作为区分不同品种芜菁的差异挥发性化合物。

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基于实时荧光PCR的鱼肉制品中帝王鲑、银鲑、粉鲑源成分的快速检测及定量研究

李杰, 赵玉强, 刘艳飞, 沙玉彪, 刘应炜, 钱云开

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 319-326. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039555

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建立一种利用实时荧光PCR技术快速检测帝王鲑、银鲑和粉鲑源性成分的方法。根据帝王鲑和银鲑的线粒体cytb基因序列以及粉鲑的COI基因序列设计TaqMan引物和探针组合,通过优化扩增反应体系进行实时荧光PCR扩增,达到快速检测帝王鲑、银鲑和粉鲑源性成分的目的。该方法特异性良好,耗时短,反应只需1 h;帝王鲑的基因组DNA灵敏度可达到10^-1 ng;在与罗非鱼粉混合的鱼肉制品中可检测,质量分数灵敏度达到0.1%,质量分数误差≤±5.0%;银鲑的基因组DNA灵敏度可达到1 ng;在与罗非鱼粉混合的鱼肉制品中可检测,质量分数灵敏度达到1%,质量分数误差≤±7.7%;粉鲑的基因组DNA灵敏度可达到1 ng;在与罗非鱼粉混合的鱼肉制品中可检测,质量分数灵敏度达到1%,质量分数误差≤±2.8%。该方法检测特异性强、所需时间短、灵敏度高、质量分数误差小,可满足帝王鲑、银鲑和粉鲑真伪鉴别和定量分析的要求。

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二氧化锰包金纳米片介导免疫荧光传感器测定玉米面中呕吐毒素

冯馨锐, 王思佳, 宋军澎, 孙瑛楠, 李晓娟, 刘琰, 彭帅

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 327-334. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040067

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为了建立一种准确、快速、高效的呕吐毒素免疫荧光传感器(DON-icELISA),试验以呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)为研究对象,利用二氧化锰包金纳米片(AuNP@MnO₂)独特的光学特性作为荧光猝灭剂。结果表明,试验建立的DON-icELISA方法线性回归方程为Y=54.116X+110.53(R²=0.990 6)。检测范围(IC₂₀~IC₈₀)为0.021～0.273 ng/mL,检测限为0.013 ng/mL,且方法准确度较高。将所建立的DON-icELISA用于DON及其结构类似物3-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-DON)、5-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(5-DON)、黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)、伏马菌素B1(fumonisin B1,FB1)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)、T-2毒素和赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)均无交叉反应。采用市售玉米面作为待检测食品,采用高(270 pg/mL)、中(150 pg/mL)、低(30 pg/mL)剂量进行加标回收测试该方法的回收率为94.74%～103.46%,平均变异系数为5.88%,通过3名不同专业试验人员进行加标回收试验,变异系数均小于5.00%,说明建立的DON-icELISA具有特异性好、敏感性高、操作简单且结果稳定的优势,可用于DON的快速筛检。

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实时荧光环介导等温扩增快速检测黄曲霉毒素产生菌方法的建立

陈晨, 陶泽, 王可, 李晴晴, 安红玉, 卢增慧, 李拖平, 李苏红

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 335-344. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039164

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黄曲霉毒素是一种具备强致肝损伤性、致癌性和致畸性的微生物毒素。根据产黄曲霉毒素调节基因aflR、柄曲霉素转甲基酶基因omt-1、杂色曲霉素A脱氢酶基因ver-1分别对实时荧光环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)引物进行设计,对其建立并优化LAMP体系。结果显示,该文所建立的方法针对aflR、omt-1、ver-1基因设计的引物,黄曲霉菌DNA的检出限分别是1.0×10^-2、1.0×10^-3、1.0×10^-4 ng/μL。此体系与黄曲霉及寄生曲霉反应成阳性,与其他菌体反应皆为阴性,该方法耗时短、设备要求低,借助恒温荧光读取设备或根据显色剂颜色变化可在 60 min 内迅速判定待检菌株是否为黄曲霉毒素产生菌,可满足各机构现场快速高效检测的需要。

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高温大曲挥发性风味成分检测方法的建立及应用

王金龙, 尹延顺, 田栋伟, 胡建锋, 程平言, 汪地强

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 345-353. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038570

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应用箭型顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱选择离子监测技术建立了高温大曲挥发性风味成分的检测方法。结果表明,采用120 μm DVB/Carbon WR/PDMS纤维头,在萃取温度50 ℃、萃取时间25 min、加3 mL饱和食盐水的条件下,该检测方法可以有效地定性定量大曲中72种挥发性风味组分,包括18种酯、14种酸、8种醇、9种醛、6种酮、9种吡嗪、2种呋喃、2种酚及4种其他物质。在方法学考察方面,该方法精密度为0.01%~9.36%,回收率为93.01%~105.37%,这表明该方法适用于高温大曲挥发性成分的检测需求。与现有报道的检测方法相比,该方法具有前处理简单、检测种类丰富和数据处理便捷的优势。此外,将检测结果与偏最小二乘判别分析相结合,可以有效区分白大曲、黄大曲和黑大曲,弥补感官评价的误判,为白酒质量的科学评判提供依据。

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透明质酸酶研究进展及在糖胺寡糖合成中的应用

赵锐, 裴旭娟, 李颖甜, 刘浩, 高伟霞

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 354-362. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039616

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透明质酸酶是一种能够将大分子糖胺聚糖降解为低分子质量糖胺寡糖的糖苷酶,广泛应用于促进药物吸收以及癌症诊断治疗等领域。通过酶解得到的糖胺寡糖,因其分子质量大小不同而具备各异的生物学功能,对多种疾病展现出良好的治疗效果。研究表明,不同来源的透明质酸酶展现出独特的底物特异性以及酶解方式,这为定制化生产特定分子质量的糖胺寡糖提供了可能。通过对透明质酸酶进行重组表达,研究人员能够高效集中地生产特定分子质量的糖胺寡糖,以满足医疗保健等行业对不同分子质量糖胺寡糖的需求。该文对常见透明质酸酶的酶学性质、结构功能、重组表达及其在糖胺寡糖合成中的应用进行综述,并探讨透明质酸酶独特降解机制以及生产特定分子质量糖胺寡糖的潜力和目前仍存在的问题。

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姜黄素药食特性及应用综述

姜浩, 张沐棠, 吴柳清, 陈颖, 陈椰娜, 温锦培, 齐鹤鸣, 白卫东

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 363-373. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039522

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姜黄素是从姜科植物中提取出来的天然多酚类物质,食品中添加姜黄素能使食品具有独特色泽,赋予食品特殊香味。另外,姜黄素药用价值显著,能提高人体免疫力和加速机体代谢。此外,姜黄素具有消炎抗菌、抗氧化、降脂和利胆等多种生物活性,已在食品、医药学及动物生产等领域中得到良好的应用,但其水溶性和稳定性较差的特点,局限了其应用范围。为此,该文章将对姜黄素的理化性质、提取、功能特性、应用情况及其增溶技术进行综述,为姜黄素的进一步研究提供参考。

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岩藻黄质稳态化递送系统构建及其在食品工业中的应用

蓝莹儿, 冉娅琳, 雷小娟, 明建

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 374-382. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039848

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岩藻黄质是一种仅存在于藻类中的含氧类胡萝卜素,其丙烯键、单环氧基以及含氧官能团赋予其抗炎、抗氧化、预防慢性疾病等生理功效,对增进人体健康益处具有重要意义。然而,由于岩藻黄质具有高度不饱和结构,存在难溶于水、稳定性差和肠道吸收率低等问题,严重限制了其在食品工业中的应用。近年来,纳米技术被广泛应用于食品功能因子封装、保护与递送,有助于提高生物活性分子生物利用度,具有良好的发展前景。基于此,该文重点综述了近年来岩藻黄质的稳态化递送系统的构建方法及其改善岩藻黄质稳定性、增强胃肠道吸收效率、受控释放、提升生物可及性等作用。最后讨论了荷载岩藻黄质的递送系统在食品工业以及生物医药领域的最新应用及未来发展趋势。该综述为构建疏水活性分子递送系统提供参考,为富含岩藻黄质的保健食品或营养产品的开发提供理论基础。

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后生元及其在肉制品中的应用研究进展

吕静, 樊怡君, 郭浩佳, 程腾, 许泽宇, 冯坤

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 383-391. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039754

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后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分制剂,其安全性和稳定性优于益生菌。该文介绍了后生元的主要活性成分如短链脂肪酸、胞外多糖、抗菌肽、无细胞上清液等,及其抗菌、抗氧化、抗炎等功能特性。后生元除了具有健康益处,在食品品质改良、食品贮藏、食品包装等方面也具有很好的应用前景。此外,综述了后生元对肉制品的微生物、理化性质、感官品质的影响,并总结了后生元在肉制品中的发展方向,如有效使用剂量、加工贮藏稳定性及其在抗菌包装中的研究。该文为后生元在改善肉制品质量和开发功能性肉制品等方面提供了参考。

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基于文献计量学的四川麸醋研究现状分析

李治城, 廖钰婷, 刘军, 黄翠欣, 赵雨琳, 郑宇, 李丽, 凌生隆

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 392-400. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039977

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该研究对近24年在科学网(Web of Science,WOS)核心合集数据库中关于麸醋的英文文献(2000—2024)以及中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)中的中文文献(2000—2024)进行了调查。采用文献计量学方法,运用VOSviewer 1.6.20和Citespace 6.2.R6(64bit)软件,对麸醋领域的发文量、关键词、作者、机构和发文国家等多个方面进行了系统分析,以全面展示国内外麸醋研究的现状和发展趋势。调查结果显示,WOS英文数据库和CNKI中文数据库中分别有61篇和190篇与麸醋相关的文献,研究的关注点主要聚焦在发酵工艺的优化、营养指标的测定、微生物群落结构的探究、风味物质的研究以及感官品质的提升。通过可视化分析麸醋相关文献,有助于研究者全面了解该领域的研究状况,为未来的麸醋研究提供有益的参考。

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细胞培育肉研究现状、存在问题及发展对策浅析

孙孟君, 熊昌武, 陈颖雷, 廖慧琳, 万莹铚, 刘晓雯, 王栎清

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 401-408. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038674

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细胞培育肉来源可溯、成分可控,优点良多,已经成为弥补肉制品行业资源缺口的优良选择,但也存在生产成本高、大规模生产困难等问题,亟待解决。该文对细胞培育肉发展的意义、研究现状进行系统总结,深入分析了存在的问题及发展对策,并对其未来进行展望。以期为我国未来细胞培育肉的发展提供参考思路。

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植物性饮料加工及其澄清方法研究进展

钟苑仪, 舒娟, 高晴, 余明星, 董华洁, 范江平

食品与发酵工业. 2025, 51(4): 409-416. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039904

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随着人们健康饮食意识的提高,植物性饮料因其丰富的营养成分和保健功效而受到广泛的关注。虽然植物性饮料已形成较为成熟的制备工艺,但如未经澄清处理放置一段时间后,可能会因多酚类与蛋白质相互作用形成更大分子质量成分使饮料出现浑浊现象,影响产品的外观使其商业价值降低。因此,通过澄清处理去除引起饮料浑浊的前体物质对降低饮料的浊度、提升产品质量至关重要。通过综述植物性饮料加工的关键步骤(浸提、均质、杀菌等)以及自然澄清、冷冻澄清、离心澄清、絮凝沉淀澄清、酶解澄清等常用的澄清方法,比较不同澄清方法优缺点,以期为植物性饮料生产过程中选择合适的澄清方法以及生产企业和研发人员对新的澄清技术的探索提供参考和依据。

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2025年, 第51卷, 第4期　刊出日期：2025-02-25

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