食品用微生物菌种是我国传统发酵食品产业的重要种质资源。该文在第一版的基础上,对分离自我国酒类、乳制品类、调味品类和发酵茶等传统发酵食品的微生物菌种进行了收集、补充和整理,形成了第二版中国传统发酵食品用微生物菌种名单。该名单共涵盖56个属124种,包括细菌74种,酵母22种和丝状真菌28种;较第一版新增菌种49种,主要涵盖醋杆菌属(Acetobacter spp.)、芽胞杆菌属(Bacillus spp.)、伴生乳杆菌属(Companilactobacillus spp.)、乳球菌属(Lactococcus spp.)、魏斯氏菌属(Weissella spp.)、梭菌属(Clostridium spp.)、假丝酵母属(Candida spp.)、德巴利酵母属(Debaryomyces spp.)、毕赤酵母属(Pichia spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)、散囊菌属(Eurotium spp.)和根霉属(Rhizopus spp.)等。更新了第一版名单中41个菌种的分类学信息。该研究为补充和完善我国传统发酵食品用微生物菌种的应用及管理,促进我国发酵食品产业健康发展提供了参考和依据。

该研究测定了发酵大豆蛋白肽粉的营养成分,其消化吸收特性采用体外胃肠道模拟实验,致敏性评价采用斑马鱼类过敏反应快速检测方法,依据发酵大豆蛋白肽粉诱导类胰蛋白酶的OD值进行判断,肌肉保护作用采用1.5%无水乙醇24 h建立斑马鱼酒精性肌损伤模型。发酵大豆蛋白肽粉的胃消化率由大豆分离蛋白粉的68.57%提高到81.61%,肠消化率由76.35%提高到87.49%;致敏性试验发现发酵大豆蛋白肽粉低、中、高剂量组与正常对照组相比极显著降低(P＜0.001);肌肉保护试验表明发酵大豆蛋白肽粉组相对模型对照组差异极显著(P＜0.01),说明发酵大豆蛋白肽粉对斑马鱼具有肌肉保护作用,其效果与乳清蛋白没有显著差异。总之,发酵大豆蛋白肽粉比大豆分离蛋白有更高的消化吸收率,且致敏性低,对肌肉也有保护作用,因而在预防老年肌肉衰减产品及运动增肌产品开发中具有较为广阔的前景。

作为优质蛋白质主要来源之一,肉类是现代人餐桌上必不可少的食物。然而由于资源利用率低、环境污染、存在人畜共患食源性疾病等问题,消费者越来越多的关注饲养畜禽肉的安全性,人造肉具有生产加工来源可追溯、食品安全性和绿色可持续等优势,是减少当前肉类生产系统不良影响的潜在解决方案。在人造肉中,细胞培养肉因其口感、营养和风味等更接近传统肉类而受到了人们的广泛关注。从长远来看,利用细胞培养技术可以制造无动物源性食品,从而改变传统的以动物为基础的农业,肉食生产以及毛皮制品生产。然而,目前细胞培养肉尚处于起步阶段,其在规模化商业化的道路上还有许多技术性难题需要解决。该文通过对细胞培养肉的研究现状、规模化与市场化面临的技术问题进行了阐述,并对其可能的解决策略和发展前景进行了探讨。

开发快速、准确定量监测加工过程中生成的代谢产物并提供实时结果的技术,对保证食品质量安全具有重大意义。该文介绍以酶为识别元件的3种电化学生物传感器(电流传感器、电导传感器、电位传感器)在葡萄糖、酪胺和真菌毒素等检测应用中的优势及特点,以期为食品加工过程监测的选择及研发提供思路。

该文通过阐述复合果蔬汁饮料的营养功能特性,以及其发展历程和发展现状,介绍其加工过程中的关键技术,探讨复合果蔬汁的发展前景,为复合果蔬汁产业健康快速发展提供借鉴。

首先对聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯复合膜(polyethylene terephthalate/polyethylene composite film,PET/PE)及聚对苯二甲酸乙二醇酯/铝/聚乙烯复合膜(PET/AL/PE)的乙酸乙酯超声提取液进行筛查,确定高响应峰初级芳香胺(primary aromatic amines,PAAs)、4,4′-二氨基二苯硫醚、爽滑剂芥酸酰胺(erucamide,EAD)和抗氧剂2246作为目标检测物。结合筛查结果建立同时测定25种PAAs、EAD及抗氧剂2246的高效液相色谱-串联质谱方法:配制质量体积分数4%乙酸溶液、10%和95%的乙醇溶液作为食品模拟液,按照标准要求分别进行40 ℃/10 d以及70 ℃/2 h的迁移试验。浸泡液经过滤后直接进样,分别以H-ESI+和H-ESI-模式进行定量分析。3种食品模拟物中的25种PAAs及2种塑料添加剂标准品在其对应浓度范围线性良好,相关系数均大于0.997 3,各个物质在3个浓度水平的加标回收率范围为76.9%~108.2%,相对标准偏差为4%~12.5%;在40 ℃/10 d条件下2种复合膜中PAAs的迁移量为3~298 μg/L,在70 ℃/2 h下为3~118 μg/L;EAD在2种迁移条件下的迁移量为30~880 μg/L,抗氧剂2246迁移量为9~210 μg/L。迁移结果表明:40 ℃/10 d条件下迁移出的PAAs种类及迁移量均高出70 ℃/2 h条件下的迁移量;在较低使用温度(40 ℃)下,复合膜镀铝可以有效地减少芳香胺及添加物的迁出;pH值会对PAAs的迁移产生影响:PAAs更易于在中性和油性模拟物中迁出,在酸性模拟物中的迁移明显减弱。安全评估的结果为抗氧剂2246的迁移量低于国标和欧盟的限量,EAD的迁移量低于TTC法估算的安全阈值,而检出的芳香胺浓度均不能满足欧盟标准的要求,存在安全风险。

人乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是存在于母乳中的一类重要低聚糖,可作为功能性成分添加到婴幼儿配方奶粉中,对婴幼儿生长发育具有重要作用。研究表明,HMOs可以作为益生元维持肠道微生物环境平衡,具有免疫防御调节、刺激婴幼儿大脑发育及认知等方面的功能。文章对HMOs的结构组成、合成方法以及分离检测进行了总结,以期为后续研究提供基础。

玉米醇溶蛋白是玉米胚乳中的主要蛋白质,具有自组装特性,已经作为食品级皮克林乳液的稳定剂被广泛研究。该文阐述了玉米醇溶蛋白复合纳米颗粒间相互作用对皮克林乳液界面结构和乳液特性的调控,对不同种类玉米醇溶蛋白复合纳米粒子稳定的皮克林乳液及其性质表征方法进行综述,并介绍了其在食品方面的应用,以期为基于玉米醇溶蛋白颗粒稳定的食品级皮克林乳液的发展提供一些参考。

鱼胶为鱼鳔干制品,既是富含蛋白质的滋补食物,也是一味名贵中药材,在治疗滑精、创伤出血、疮毒肿痛等方面具有良好功效。国内外学者对鱼胶的研究主要集中在胶原蛋白的提取、生物活性肽的制备与特性研究等技术领域。鱼胶食品目前仍以初加工为主,多以干制品的形式出现在市场上,产品开发仍不够成熟。文章总结了常见鱼胶种类,简述了鱼胶的基本营养成分及含量,即鱼胶是一种胶原蛋白丰富、脂肪含量少的药食同源食品;概述了鱼胶现今的发展状况,指出其行业规模在逐年扩大,具有强大的市场竞争力;并阐述了目前鱼胶产品质量参差不齐、缺少对应标准规范的现状。以期为鱼胶在食品加工领域的应用和创新,以及鱼胶标准的制订提供理论依据。

该研究建立鹿肉掺假快速鉴定方法,可对掺假肉的种类进行定性鉴定。建立一种应用多重聚合酶链式反应技术鉴别梅花鹿肉中牛肉、猪肉的掺假鉴定方法。提取梅花鹿肉、牛肉、猪肉3个物种肉组织的基因组DNA,通过多重PCR对梅花鹿、牛、猪的特异性片段进行扩增,鉴别样品中是否含有梅花鹿、牛、猪3种动物源性成分。通过对特异性片段的PCR扩增,可同时将梅花鹿、牛、猪的肉与其他物种进行区分。该研究建立了一种基于多重PCR技术快速、准确鉴别梅花鹿中掺假牛、猪等其他肉类的方法,为解决食用药用性产品易掺假、难以鉴定的问题提供了一个新途径。

该研究主要通过多种代谢工程策略对大肠杆菌进行改造从而增强菌株L-组氨酸的合成。首先,用人工的开放阅读框(hisL'-λattB'-trpE)替换大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli) BL21(DE3)L-组氨酸操纵子的前导区,同时表达来源于E.coli的ATP转磷酸核糖基酶突变体基因hisG^E271K后,菌株L-组氨酸产量达到872.50 mg/L;其次,通过比较来自谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum,C.glutamicum)ATCC130132、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens,S.marcescens)ZJZ626和E.coli BL21(DE3)的11种hisG在不同抑制物浓度下的酶活力以及过表达11种hisG基因时L-组氨酸的产量,筛选出最优hisG基因,L-组氨酸产量提高至1 480.42 mg/L;然后,通过CRISPR/Cas9技术将最优hisG整合至基因组;进一步比较不同来源的Prs对菌株L-组氨酸产量的影响,从中筛选出较优Prs进行基因组整合,结果显示,摇瓶发酵72 h后,菌株L-组氨酸产量提高至3 898.06 mg/L,96 h时产量提高至5 574.63 mg/L。该研究为将来L-组氨酸的工业化生产奠定了良好的基础。

多糖和蛋白质是食品中最重要的2种功能大分子,可以通过相互作用形成复合水凝胶。与单一组分相比,多糖和蛋白质形成的复合水凝胶不仅具有优异的物理结构和化学性质,而且具有提高复合体系机械性能的潜在优势。该文对部分多糖-蛋白质复合水凝胶的研究进展进行总结,综述了形成复合水凝胶的多糖及蛋白质的类型和条件、二者主要相互作用及影响二者相互作用的内部和外部因素,阐述了多糖对其与蛋白质形成复合水凝胶机械性能的影响,并概述了多糖-蛋白质复合水凝胶在食品工业及生物医药等领域的应用现状。该文将为多糖-蛋白质基创新凝胶的设计、开发及应用提供理论参考依据。

为评价乳酸菌发酵刺梨汁的功能特性,对3株乳酸菌(副干酪乳杆菌SR10-1、干酪乳杆菌H1、发酵乳杆菌GZSC-1)的菌悬液、胞外分泌物及其发酵刺梨汁进行体外降血糖、降血脂能力探究。结果表明,降血糖能力上,SR10-1发酵刺梨汁对α-葡萄糖苷酶活性抑制能力最强,IC₅₀值为(3.10±0.34)mg/L;通过葡萄糖透析延迟指数(glucose dialysis retardation index,GDRI)反映样品对葡萄糖在肠胃道延迟吸收的能力,在透析30 min与60 min后,SR10-1发酵刺梨汁的GDRI最高,分别达到(92.62±4.31)%与(71.86±2.11)%,显著高于刺梨汁与H1、GZSC-1发酵刺梨汁(P＜0.05);降血脂能力上,SR10-1发酵刺梨汁对牛磺胆酸钠、甘氨胆酸钠与胆固醇胶束的结合能力最强,分别为(1.10±0.03)、(2.57±0.18) mmol/mL与(2.78±0.06) μmol/mL;在抑制胰脂肪酶活性方面,刺梨汁的胰脂肪酶抑制率达到(58.87±3.44)%,强于发酵后的刺梨汁。研究结果表明,经过SR10-1发酵的刺梨汁显著提高了其降血糖和降血脂的活性,为乳酸菌发酵刺梨制品的体外功能性评价和发酵菌种筛选研究提供了依据。

嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila,Akk)具有良好的肠道益生作用,与宿主肠道健康、代谢、神经等生理状态密切相关。研究采用体外厌氧培养的方法评价1株Akk模式菌株(ATCC BAA-835)的肠道益生作用,从菌株水平考查菌株对模拟胃肠环境的耐受性、对Caco-2细胞的黏附性,以及利用低聚糖产短链脂肪酸和形成生物膜的能力。结果表明,Akk对人工胃肠液和胆盐的耐受性良好,能够黏附在分化的Caco-2细胞微绒毛尖端上。Akk在低聚糖培养基中生长良好,培养12 h内快速消耗还原糖并产生短链脂肪酸,乙酸产量最高,其次是丁酸。Akk自身具有弱生物膜形成能力,低聚糖可显著提高其成膜能力,在壳寡糖质量浓度为250 μg/mL时,Akk具有中等生物膜形成能力。该研究借助微生物纯培养与细胞模型等体外研究方法,进一步了解了Akk发挥肠道益生作用的微生物学基础。

聚酮类化合物是由植物或微生物产生的一类次级代谢产物,在自然界中来源广泛,目前已有上万种聚酮类化合物被发掘。聚酮类化合物具有复杂的化学结构以及丰富的生理活性,包括抗菌活性、抗肿瘤活性、抗氧化活性等,被广泛应用于农业,食品工业和医疗保健等领域。近几十年来,人们进行了大量的研究,对聚酮类化合物生物合成机制的了解逐渐深入。然而天然的聚酮类化合物不能完全满足社会需要,因此构建非天然聚酮类化合物成为研究的热点。该文介绍了聚酮合酶的分类、构造与催化机理;部分天然聚酮类化合物及其宿主;构建非天然的聚酮类化合物的技术以及应用实例,并对聚酮类化合物的生物活性进行概述,最后指出了目前聚酮类化合物研究的不足,并对未来聚酮类化合物的开发及应用方向进行了展望。

为提升虾青素的生物利用率,构建了油凝胶基纳米乳液,并以此为输送体系来递送虾青素。以小烛树蜡作为凝胶剂制备油凝胶,小烛树蜡的最低添加量为1.2%(质量分数,下同)。2.0%的小烛树蜡油凝胶比1.2%的具有更高的凝胶相变温度、硬度以及弹性。流变学研究表明,两者均表现出凝胶网络结构,而2.0%的小烛树蜡油凝胶网络更强。以2.0%小烛树蜡油凝胶为油相制备2种纳米乳液,同鸡蛋清白蛋白相比,以乳清分离蛋白作为乳化剂的纳米乳液具有更小的粒径和更大的ζ-电位,乳液稳定性更强。包埋虾青素的油凝胶和2种纳米乳液的体外模拟消化实验表明,纳米乳液的脂解程度和虾青素的生物利用率均显著高于油凝胶,且以乳清分离蛋白为乳化剂的纳米乳液的消化情况优于鸡蛋清白蛋白稳定的乳液。该研究将虾青素的生物利用率提高到了43.6%,为虾青素的高效利用提供了新的思路。

郫县豆瓣是我国优势传统发酵食品,其高品质生产具有重要的工业与文化价值。蚕豆曲制备是郫县豆瓣生产的重要工序,目前使用米曲霉沪酿3.042纯菌株作为工业菌剂。米曲霉沪酿3.042水解酶活力较高却酶系不均,获得新的、具有更高且更均匀酶系的优质菌种或复合菌剂用于蚕豆曲生产,将对郫县豆瓣生产品质提升有极大促进作用。该研究自传统酿造食品微生物菌种库中筛选获得并鉴定2株米曲霉菌株,LBM 30007及LBM 30008,经基础发酵表型研究,2株菌在发酵性能方面优势互补:LBM 30007分泌的水解酶活力及分布均匀度高,LBM 30008孢子萌发速率极快。基于此,结合工业米曲霉沪酿3.042的发酵性能,该研究设计了3菌株复合菌剂制曲。经检测,经复合菌剂制作的蚕豆曲中,酸性和中性蛋白酶活力、亮氨酸氨肽酶活力、氨基酸态氮含量及鲜味氨基酸含量较沪酿3.042单菌制曲均有所提升,特别是对郫县豆瓣酿造至关重要的酸性蛋白酶活力提高了23.25%,鲜味氨基酸含量上升11.33%。该研究获得的优质米曲霉菌株/菌剂及复合菌剂构建思路,对包括郫县豆瓣在内的传统高盐高氮发酵食品生产有潜在应用价值。

微生物胞外多糖具有多种有益特性,是潜在的益生元。胞外多糖BPS-2是从苏云金芽孢杆菌IX-01通过高密度发酵后提取出来的。BPS-2是一种由氨基半乳糖、阿拉伯糖、氨基葡萄糖、葡萄糖和甘露糖组成的杂多糖,摩尔比为5.53∶1.77∶4.74∶3.24∶1,其多糖分子质量为27.96 kDa。该研究通过四唑盐试验法对BPS-2的细胞毒性进行了评价,在验证了其多糖无细胞毒性的前提下,采集了10位健康人粪便微生物,探究BPS-2对人体粪便菌群组成及代谢产物的影响。在体外进行48 h的静态发酵时,与阴性对照相比,BPS-2明显增强了短链脂肪酸的产生(P＜0.05),乙酸、丙酸、丁酸和总短链脂肪酸的浓度分别达到(31.59±0.73)、(10.82±0.65)、(8.18±0.2)和(50.59±1.54)mmol/L。通过16S rRNA基因测序表明BPS-2可以显著增加有益菌属Parabacteroides的相对丰度,并减少有害微生物菌群Megamonas和Fusobacterium的相对丰度,进而参与改善宿主肠道微生物区系的结构。这是关于苏云金芽孢杆菌生产的BPS-2体外益生特性的首次报告,为其在食品工业中的应用提供了基础。

多糖和寡糖是巴戟天的重要活性成分,对巴戟天的药用功效起着重要影响。该研究以发酵巴戟天为原料,通过探究发酵巴戟天中多糖和寡糖对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的抑制效果,并结合IR-HepG2细胞实验来评价这2种有效成分的降血糖作用。结果表明:发酵巴戟天中的多糖和寡糖单独或复配使用时,都能较好地抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性,且多糖的酶活性抑制能力强于寡糖。当多糖和寡糖复配的质量浓度大于0.5 IC₅₀时,其对α-葡萄糖苷酶活性抑制存在显著的协同作用。此外,这2种有效组分都可一定程度地改善IR-HepG2细胞的胰岛素抵抗作用,促进IR-HepG2细胞对葡萄糖的摄取,且与质量浓度成正相关关系。该研究为发酵巴戟天活性成分的降血糖作用机制及效果提供了有价值的科学依据。

黑曲霉(Aspergillus niger)是食品工业中重要的生产菌株,广泛应用于酶和有机酸生产。为提高黑曲霉遗传操作效率,对黑曲霉转化及重组菌株筛选策略进行优化。基于已报道的最佳转化条件对黑曲霉AG11进行电转化、农杆菌介导和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导转化(Agrobacterium-mediated and PEG-mediated transformation,PMT),单个潮霉素转化板分别得到0、30和6个转化子。其中,PMT的转化子阳性率最高。基于优化后的原生质体制备条件:0.8~1 g松散的菌丝球于10 mL Yatalase溶液(0.8 mg/mL,pH 5.5)反应2.5 h,获得原生质体并进行PMT,转化效率较优化前提高14倍。为提高转化子筛选效率,将融合绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的天冬酰胺酶(asparaginase,ASN)基因整合至黑曲霉AG11糖化酶位点,并通过流式细胞仪分选表达ASN的孢子。分选结果显示,0.3%的孢子能表达GFP(共筛选30万个孢子)。酶活力分析表明,65%表达GFP的孢子能表达ASN。研究结果将为黑曲霉基因编辑提供重要方法学基础。