前期研究构建了1株组成型表达山梨糖脱氢酶(sorbose dehydrogenase, SDH)的大肠杆菌工程菌,该菌株能利用L-山梨糖生产维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid, 2-KLG),但对底物L-山梨糖的耐受性较差。为解决这一问题,对该菌株进行适应性进化,并强化了进化菌株发酵生产2-KLG的能力。首先,应用基于微流控技术的全自动高通量微生物液滴培养系统,将出发菌株在不同浓度梯度的L-山梨糖培养基中生长、传代,获得能够耐受高浓度L-山梨糖的进化菌株。在摇瓶上进一步验证,最终获得了1株能耐受高浓度L-山梨糖的进化菌株2-F6。然后在2-F6中共表达了能促进2-酮基-L-古龙酸积累的山梨酮脱氢酶(sorbosone dehydrogenase, SNDH),并在摇瓶水平上对接种量、发酵温度、SNDH诱导时间、IPTG诱导浓度以及L-山梨糖添加量进化了优化,在最优条件下,2-KLG的产量达6.05 g/L。最终,将摇瓶发酵条件放大至5 L发酵罐后,2-KLG的产量为5.70 g/L。研究结果为一菌一步发酵法生产维生素C前体2-KLG提供了参考。

面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)的抗逆性对于烘焙工业至关重要。以前期获得的耐冷冻酵母突变株B+MAL62为研究对象,测定其在高糖环境下的生长特性、形态特征、胞内海藻糖与甘油的积累以及产气的变化,并与市售高糖酵母进行对比。研究发现在质量分数为40%～60%的糖胁迫环境下,B+MAL62菌株的胞内海藻糖与甘油水平分别比对照菌株提升55.03%～64.27%与1.2～1.3倍,且高糖环境下B+MAL62具有更好的细胞形态稳定性,其产气速度以及最终产气量可优于市售高糖酵母。结果表明,麦芽糖酶编码基因MAL62高表达可增强面包酵母耐高糖能力。

为了分析自制酵素发酵过程中乳酸菌群动态变化,采用高通量测序技术分析了2种酵素不同发酵时段细菌群落结构及乳酸菌群丰度,并分离纯化了主要乳酸菌,测定代表性菌株对重金属Pb²⁺和Cd²⁺的耐受性及吸附积累量。结果表明:2种样品在整个发酵过程中菌群变化比较接近;乳酸杆菌属(Lactocacillus)在4个发酵阶段均占优势(相对丰度25.8%~70.9%),发酵20 d时相对丰度最高;种水平上不同发酵时段菌种变化较大,戊糖乳杆菌相对丰度从发酵10(22.5%~26.5%)~20 d(61.6%~65.7%)明显增加,而大肠杆菌(Escherichia coli)相对丰度急剧下降;39株乳酸菌分离菌株中戊糖乳杆菌和短乳杆菌居多;相较于Cd²⁺,3株代表菌对Pb²⁺具有较强耐受性,其中戊糖乳杆菌AA11对Pb²⁺去除率达78.47%。结果显示,酵素中以乳酸菌为优势菌群,发酵初期戊糖乳杆菌明显抑制大肠杆菌,并对去除食品中的Pb²⁺有较好的应用潜力。

为寻找可高效转化虎杖苷生成白藜芦醇的微生物新菌株,采用以虎杖苷为唯一碳源的选择性培养平板,从中药虎杖中分离筛选出4株生长良好的内生真菌,分别编号为HZ001、HZ002、HZ003和HZ004;考察了4菌株细胞和发酵液转化虎杖苷的性能,并对菌株进行了形态学和分子生物学鉴定。菌体细胞生物转化实验结果表明,HZ001和HZ004可有效转化虎杖苷生成白藜芦醇,摩尔转化产率均可达100%,而HZ002和HZ003菌体细胞转化体系中未检测到白藜芦醇;发酵液生物转化实验结果表明,HZ001、HZ003、HZ004发酵液转化虎杖苷生成白藜芦醇的摩尔转化产率分别为55%、40%和38%。结果表明,HZ001和HZ004转化虎杖苷生成白藜芦醇的性能最强,其主要靠胞内酶发挥作用。菌株鉴定结果表明,HZ001和HZ002分别归属为Aspergillus aculeatus和Penicillium georgiense,HZ003和HZ004则均归属为Aspergillus flavus。

利用16S rRNA高通量测序技术探究榨菜发酵过程中原核微生物群落的演替,同时利用物理化学方法追踪发酵过程中理化因子的变化,并进行冗余分析。结果表明,随着榨菜发酵的不断进行,乳杆菌属的相对丰度从0.92%增加至74.77%,是发酵过程中的绝对优势属。明串珠菌属在发酵初始时的相对丰度可达3.61%,在整个发酵过程中呈先增加后降低的变化趋势,可起到启动剂的作用。冗余分析表明:发酵初期的群落与pH及还原糖含量呈正相关;发酵中期的群落与亚硝酸盐、丙酮酸和琥珀酸含量呈正相关;而发酵后期的群落与总酸和其他有机酸含量呈正相关。该研究较系统地揭示了榨菜发酵过程中原核微生物群落的演替规律及其影响因素,可为进一步精确人工调控提供理论依据和筛选特性菌种提供数据参考。

为明确新疆哈萨克族传统风干肉中真菌结构组成,采用IlluminaMiSeq高通量测序技术对新疆传统风干肉样品中真菌内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS1)基因序列进行分析,比较新疆北疆地区不同来源风干肉中真菌群落结构组成,并对其进行差异性分析。结果表明,4个组26份样品共获得了1 936 392对有效的基因序列条带,371个运算分类单位(operational taxonomic unit,OTU),其中4组共有的OTU 数目为84个,26份样品中共有的OTU数目仅为13个。真菌属水平检测结果表明,假丝酵母属(Candida)30.09％、Mrakia 16.26％、德巴利酵母属(Debaryomyces)11.14％、球腔菌属(Mycosphaere)6.37％、青霉属(Penicillium)4.23％、曲霉属(Aspergillus)2.39％、Mrakiella 2.88％、Naganishia 1.71％和维希尼克氏酵母(Vishniacozyma)1.55％为优势菌群。新疆传统风干肉中真菌菌群具有丰富的多样性,且大部分菌群对肉的发酵起到积极作用,高通量测序技术能够很好地对传统风干肉中真菌多样性监测。

为提高毕赤酵母重组菌产伏马毒素B₁(fumonisin B₁,FB₁)羧酸酯酶的摇瓶发酵水平,以酶活力为指标,对发酵条件和培养基进行优化。通过单因素试验对发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman试验筛选出关键培养基成分,再进行正交试验建立试验数据样本,最后建立误差反向传播神经网络模型进行预测并寻找最优发酵培养基组成。经优化得到的发酵条件:诱导温度28 ℃,初始pH 6.0,每24 h补加体积分数为1%的甲醇,诱导96 h;优化后发酵培养基组成:蛋白胨 23 g/L、KH₂PO₄ 44 g/L、PTM4 (Pichia trace minerals 4)微量元素溶液 1.5 mL/L、K₂SO₄ 7.15 g/L、MgSO₄·7H₂O 5.85 g/L和酵母粉 5 g/L。FB₁羧酸酯酶酶活力达到402 U/mL以上,较优化前提高了1.19倍。优化后显著提高了重组菌株的产酶能力,研究结果为FB₁羧酸酯酶发酵罐优化提供了基础数据。

为了考察重组地衣芽孢杆菌的异源表达特性,进一步提高麦芽四糖酶的发酵水平,以适用于工业化生产,研究构建了木糖诱导型的重组地衣芽孢表达系统,表达了来源于嗜糖假单胞菌的麦芽四糖酶基因,并进行了初步发酵优化。结果显示,构建的表达系统经过核酸电泳以及十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)鉴定均正确,该系统在发酵过程中经过木糖诱导,重组酶能够成功地分泌至发酵液中,然后通过对诱导剂添加时间、诱导温度和发酵时间优化后,摇瓶水平的最大酶活力可达(168.2±9.41) U/mL。最佳的发酵条件为,在24 h添加诱导剂,诱导温度30 ℃,发酵至稳定期结束停止发酵。该研究为重组地衣芽孢杆菌的异源表达研究以及麦芽四糖酶的工业化应用提供了参考。

为了解Geotrichum sp.酵母在浓香型白酒糟醅中的生长特征及发酵功能,根据高通量测序结果,从浓香型白酒糟醅中分离到2株Geotrichum sp.酵母菌株,开展序列鉴定及生长代谢特征研究。研究发现,这2株酵母与地霉属4个种的26S rDNA序列相似性高于99%,对糖的利用情况类似Geotrichum sp.,但不能形成假菌丝,可耐受pH 4.0及6%(体积分数)乙醇,在乳酸YPD液体培养基中的最适生长温度为28 ℃。在固态发酵糟醅中,2株酵母启动发酵较慢,但持续发酵能力较好,发酵24 d消耗淀粉的量分别是酿酒酵母的2.2倍及1.3倍,乙醇产量分别为7.91和6.71 mL/100 g,是其液态发酵产量的2.5倍及4.5倍,风味物质总产量分别为液态发酵的91倍及340倍,其中乙酸乙酯产量分别为1.5和3.0 g/kg,乙酸异戊酯产量分别为216和573 mg/kg,β-苯乙醇产量分别为658和477 mg/kg。结果表明,Geotrichum sp.酵母对浓香型白酒固态发酵糟醅适应良好,可长时间持续发酵,改善浓香型白酒花果香气,具有开发为新型白酒商业酵母的潜力。

为考察冰葡萄酒发酵过程中香气化合物的演变规律,以R2酵母发酵威代尔冰葡萄酒为研究对象,采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱质谱联用对发酵过程中样品的挥发性化合物进行测定分析。结果表明,在发酵过程中冰葡萄酒的挥发性组分发生了明显变化,醇类、芳香族类、酯类、酸类、萜烯类、酚类、含氮类、呋喃类、内酯类、醛类化合物的总含量随着发酵的进行逐渐增加,并在发酵第14天时达到最高,随后含量降低并趋于稳定;酮类化合物的总含量随着发酵的进行呈下降趋势,在发酵14 d后趋于稳定;含硫类化合物则是随着发酵的进行含量逐渐升高,并在发酵第28天达到最高,随后又逐渐降低。偏最小二乘法判别分析结果表明,发酵前期(0、7、14 d)挥发性化合物变化较为显著,到发酵中后期的样本则比较聚集,挥发性化合物趋于一个较稳定的状态。该研究可为冰酒生产中风味的进一步调控提供基础数据和理论依据。

以甘肃河西走廊葡萄酒产区小片球菌C30为苹果酸乳酸发酵(malolactic fermentation, MLF)启动菌,比较以不同接种方式进行MLF后对葡萄酒品质的影响,探讨小片球菌C30用于MLF的可行性及其优势。将小片球菌C30在酒精发酵(alcohol fermentation, AF)的早、中、后期进行接种,以商品乳酸菌为对照进行酿造实验。在研究小片球菌C30的MLF动力学与酿造葡萄酒安全性的基础上,分析其对葡萄酒基本理化指标、香气成分和感官品质等的影响。结果表明,MLF后期接种小片球菌C30,完成发酵时间最短(27 d),酒样中多糖、生物胺等物质的含量和残糖、酒精度等理化指标符合国家标准,酒样的香气物质总含量显著高于商品菌株。小片球菌C30可完成MLF,且具有安全性,在AF后期接种进行MLF,性能优良,对提升赤霞珠葡萄酒品质有积极影响。

为了研究耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)和戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)在冰葡萄酒酿造中的应用潜力,该文对不同来源的3株L.thermotolerans(LT1、LT2、LT3)和3株T.delbrueckii(TD1、TD2、TD3)菌株的嗜杀性及在冰酒生境下的生长动态、耐受性及其发酵特性进行分析。结果表明:供试的L.thermotolerans和T.delbrueckii菌株对冰酒发酵条件均具有良好的适应性;其中菌株LT2和TD2在葡萄糖质量浓度为400~500 g/L、乙醇体积分数为15%、SO₂质量浓度为400 mg/L、温度在13~19 ℃的条件下均可保持良好的定殖能力;3株L.thermotolerans和TD2菌株对酿酒酵母1296菌株具有较强的嗜杀性;LT2菌株发酵冰葡萄汁时的乳酸产量最高,为2.195 g/L;LT2和TD2菌株纯种发酵的冰酒乙醇体积分数能达到11%~12%,并且酒样中挥发性酯类、有机酸类物质的总含量比酿酒酵母纯种发酵的酒样显著降低,挥发性萜烯类物质含量显著增加;感官分析表明,TD2菌株纯种发酵的冰葡萄酒有较强花、果香气;LT2菌株能够增强冰葡萄酒的酸度,有助于平衡冰酒的甜腻感,使口感协调。综上所述,LT2和TD2菌株纯种发酵对冰葡萄酒的感官品质有一定的积极影响,L.thermotolerans和T.delbrueckii具有酿造冰葡萄酒的应用潜力。

为评价鲜食葡萄在高寒荒漠区延后栽培条件下的品质表现,以适应性较好的8个品种为研究对象,测定葡萄感官品质、内在品质、功效成分和糖酸品质,采用主成分分析法对果实品质进行综合分析和评价。结果表明,‘红地球’和‘紫地球’单果质量10 g以上,果粒大,能够保持原有的大果特征;无核品种较有核品种果粒小;8个品种果实果形指数均>1,呈长椭圆形,除绿色品种外,果实着色较深;果皮颜色越深的品种,果皮花青素、类黄酮、总酚含量越高。2个无核品种(‘红宝石无核’和‘紫甜无核’)和‘红地球’可溶性固形物含量较高,在21%以上;糖酸组分及含量方面,果实中的糖分主要是果糖和葡萄糖,蔗糖未检出;酒石酸和苹果酸是主要有机酸,柠檬酸和草酸含量极微。酸甜风味方面,‘红宝石无核’口感最甜,其次为‘红地球’,‘瑞都香玉’和‘紫地球’口感较淡,‘摩尔多瓦’口感偏酸。通过主成分分析法提取了5个独立的主成分,累计贡献率87.396%,以主成分为评价指标,对浆果品质进行综合评价,‘红宝石无核’、‘红地球’和‘玫瑰香’果实综合品质最好。

为探究超声波预处理在反溶剂法制备玉米醇溶纳米颗粒(zein nanoparticle,ZNP)过程中的作用,并将ZNP通过静电作用与亚麻籽胶(flaxseed gum,FSG)结合形成复合颗粒,探究其对Pickering乳液稳定性的影响,对不同超声波处理条件对ZNP的内源荧光性、二级结构、粒径和电位的影响进行分析。结果表明,超声波预处理玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液,可以显著降低ZNP的平均粒径,并提高ZNP的电位绝对值。在较低超声功率密度(230 W/cm²)下,粒径随着处理时间延长而进一步减少,电位绝对值增加,即稳定性提升。但当超声功率密度增加至460 W/cm²时,ZNP的粒径开始缓慢增大,电位绝对值降低。将经超声波预处理的ZNP与FSG按质量比1∶1均质混合,通过表面疏水性分析发现:由超声波预处理的ZNP可以与更多的FSG结合,提高亲水性,分析其原因可能是ZNP表面电位升高,促进了更多FSG结合在ZNP的表面,有效地抵御乳液中液滴的聚集及破裂。通过对热稳定性的研究发现,超声波预处理可以显著提升Pickering乳液的稳定性。该研究结果可为超声波预处理在ZNP及Pickering乳液制备过程中的应用提供一定的基础依据,并为制备更高效、热稳定的Pickering粒子提供一种新型绿色的途径。

为探究非均相液态体系条件对乳化效果的影响,改善油脂的乳化效果,以酪蛋白酸钠为乳化剂,研究不同的体系条件(蛋白添加量、脂水体积比、pH、NaCl浓度)对大豆油乳化液相关特性的影响。结果表明,在蛋白添加量为0.1%~0.5%(质量分数)时,蛋白添加量的增加使乳液黏度及界面蛋白吸附量均显著提高;液滴平均粒径由60 μm下降至7.28 μm,粒径分布范围变窄。在脂水比1∶2~2∶1范围内,随着脂水比增加,乳液黏度增大;脂水比＞1∶1时,黏度较其他组高出5倍左右,通过微观结构图发现这与乳滴紧密堆积有关;除了脂水比2∶3和1∶1变化不显著外,乳液的界面蛋白吸附量呈上升趋势;脂水比＜1∶1时乳滴平均粒径和分布范围差别不大,随后粒径先减小又有所增加。乳液pH在3~11范围内,pH为3和5时乳滴聚集严重,平均粒径及分布范围较其他组高。NaCl的加入可以显著提高乳液黏度和界面蛋白吸附量,NaCl浓度≤0.6 mol/L时,乳液粒径均小于对照组,其中浓度为0.12 mol/L时达到最小值,但 NaCl浓度为0.84 mol/L时乳滴中出现较大粒径乳滴,使其平均粒径超过对照组,NaCl浓度≥0.36 mol/L时乳液zeta-电位绝对值较对照组小。综上,乳化的适宜条件为:酪蛋白添加量为0.5%,脂水比为3∶2, pH为7~9, NaCl浓度≤0.6 mol/L。

为研究不同品牌市售褐色酸奶在不同贮藏条件下美拉德反应副产物的变化情况,对贮藏过程中产生的糠氨酸、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、乙二醛(glyoxal,GO)、丙酮醛(Methylglyoxal,MGO)、2,3-丁二酮等美拉德反应副产物进行测定,对产品颜色褐变指数及荧光强度在贮藏中的形成和变化过程进行跟踪分析,综合评估褐色酸奶在贮藏过程中美拉德反应各阶段的变化。研究发现,褐色酸奶在贮藏过程中的变化主要发生美拉德反应的初级阶段,前中期副产物含量受储存温度的影响,温度越高,生成量越大。而在美拉德反应的最终阶段反应速率缓慢,且主要受储存时间的影响,随着储存时间的延长,高级反应副产物有积累,但产品色泽在贮藏过程中无显著变化。综合分析表明,市售褐色酸奶在储藏过程中美拉德反应仍在进行,反应程度受不同储藏条件影响,在储藏后期不同反应阶段副产物含量变化存在差异,建议将市售褐色酸奶的储存温度严格控制在4 ℃下,货架期内食用,产品的质量与安全系数高。此外,研究发现不同品牌褐色酸奶美拉德反应程度存在差异,这与生产的工艺条件和理化成分含量有一定关系,故应在优化产品工艺的同时,注意控制美拉德反应程度,降低潜在有害副产物的产生。

为评价嗜酸乳杆菌La28对丙戊酸(valproic acid,VPA)暴露引起的子代大鼠外周炎症和肝损伤的作用,同时明确其对VPA大鼠肠道菌群的调节作用。在大鼠孕期12.5 d腹腔注射VPA和生理盐水,断奶后,随机选取雄性子代分成对照组、VPA组、La28组和利培酮(MED)组(n=5),La28组每天灌胃菌液(10⁹ CFU/mL),对照、VPA和MED组灌胃等量生理盐水和药物,干预期28 d。干预结束后,评价外周炎症、肝功能和肠道菌群的改善情况。与VPA组大鼠相比,嗜酸乳杆菌La28干预能显著地改善VPA大鼠的外周炎症和肝功能,其中对IL-6、TNF-α、ALT和GGT的作用效果更为显著。此外,嗜酸乳杆菌La28可能通过上调Allobaculumhe和Mucispirillum的相对丰度,增加厚壁菌门丰度,降低拟杆菌门丰度从而改善VPA暴露引起子代大鼠的神经炎症和肝功能。

分别检测了唾液乳杆菌M18-6菌悬液、无细胞上清液及细胞内容物的体外抗氧化功能指标,包括DPPH自由基清除率、抑制亚油酸过氧化率、羟自由基(·OH)清除率、抗氧化相关酶活力等,并结合菌株基因组信息,利用实时荧光定量PCR,检测菌株中11个抗氧化功能相关的基因在mRNA上的表达水平,以期对菌株体外抗氧化功能进行全面评价,并从分子水平进一步探讨其抗氧化的机理。结果显示,唾液乳杆菌M18-6无细胞上清液清除DPPH自由基和·OH的清除能力、抑制亚油酸过氧化率的能力均显著高于鼠李糖乳酸杆菌LGG(P<0.05),在菌株无细胞上清液中检测到较强的谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,表明唾液乳杆菌M18-6无细胞上清液中有较强的抗氧化能力。在2.5 mmol/L H₂O₂胁迫下,菌株的NADH氧化酶和超氧化物歧化酶编码基因在mRNA上表达水平分别上调了6.2和4.5倍,硫氧还蛋白系列的基因(trxA1、trxA2、trxA3、trx)和过氧化氢酶基因表达水平也均上调2倍以上,推测唾液乳杆菌M18-6可能通过上调NADH氧化酶基因与硫氧还蛋白系统相关基因表达,激活硫氧还蛋白系统,通过上调sod和cat基因表达水平,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的酶活力,发挥抗氧化作用。

采用水提醇沉法提取有效成分,Sevage法去除游离蛋白,DEAE-52 纤维素层析及SephadexG-75纯化制备山楂粗糖蛋白,并选择昆明(KM)小鼠为研究对象,随机分为空白对照组、高脂模型组、山楂粗糖蛋白低、中、高剂量组。8周后检测小鼠血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量;检测肝脏过氧化氢酶(catalase,CAT)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性,总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量。结果表明,与空白对照组相比,高脂模型组的TC、TG、MDA水平升高,HDL-C、CAT、T-SOD、T-AOC降低,且均极显著差异(P<0.01);与高脂模型组相比,山楂粗糖蛋白组的TC、TG、MDA水平降低(P<0.05),HDL-C、CAT、T-SOD、T-AOC含量升高(P<0.05),量效关系显著,由此可知,山楂粗糖蛋白对高脂小鼠具有良好的降脂作用和抗氧化活性。

运用乙醇沉淀分离方法,将玉米须超滤多糖(corn silk polysaccharide,CSP)分级纯化为3种多糖CSP-1、CSP-2和CSP-3,并研究纯化后多糖对小鼠体液免疫功能、细胞免疫功能和主要器官的影响。结果显示,CSP主要由不溶于体积分数80%乙醇的高分子量多糖CSP-2组成,其含量占CSP的近一半。活性研究发现,玉米须多糖CSP以及2种分级多糖CSP-1和CSP-2可以有效提高小鼠抗体产生量,提高体液免疫能力;也可以有效激活巨噬细胞,提高其吞噬能力,增强细胞免疫能力;而CSP-3仅能提高体液免疫能力。CSP、CSP-1和CSP-3对小鼠胸腺和脾的生长有促进作用。4种多糖对小鼠心脏、肾、肺、肝和脑的生长没有显著影响。组间活性比较显示,CSP-1调节体液免疫功能优于CSP-2和CSP-3,而CSP-2对细胞免疫功能的调剂作用明显优于CSP和阳性对照。

为拓展玉米蛋白粉在功能食品领域的应用,研究了玉米蛋白双酶水解产物(corn gluten hygrolysate,CGH)的体外脾淋巴细胞增殖活性,以及其对免疫抑制小鼠免疫调节作用及体内抗氧化活性的影响。利用复合蛋白酶和碱性蛋白酶协同作用于玉米蛋白粉制备CGH,进行体外脾淋巴细胞增殖活性测定,初步确定其免疫增强活性,然后构建免疫抑制动物模型。小鼠灌胃CGH,第21天用环磷酰胺诱导免疫抑制,测定细胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-2和IL-6)分泌水平,以及抗氧化酶活性和丙二醛含量。结果表明:CGH质量浓度在80~320 μg/mL时对体外培养的脾细胞具有促增殖的作用;与模型组相比,高、中、低剂量组[200、100、50 mg/(kg·d)]能显著提高免疫抑制小鼠TNF-α和IFN-γ含量,高、中剂量组能显著提高IL-2含量,高剂量组能显著提高IL-6含量,高、中剂量组显著提高小鼠超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶和过氧化氢酶含量,并且降低了丙二醛含量(P＜0.05)。因此,CGH在体外及体内均具有良好的免疫调节作用,是潜在的免疫调节剂,该研究为玉米蛋白源免疫活性肽在功能食品中的应用奠定了基础。

为探究酸枣仁提取物与茶氨酸的复合配方对小鼠睡眠的影响及其作用机理,将雄性Balb-c小鼠随机分成3组,酸枣仁提取物、茶叶茶氨酸低剂量组[酸枣仁提取物105 mg/(kg·d)、茶氨酸58 mg/(kg·d)]和高剂量组[酸枣仁提取物158 mg/(kg·d)、茶氨酸87 mg/(kg·d)],以及对照组(蒸馏水),连续灌胃30 d,测定各项睡眠指标以及血液和脑组织中各项指标。结果显示,与对照组相比,低剂量组与高剂量组小鼠催眠实验入睡率显著增加,脑组织中5-羟色胺浓度显著提高,β-内啡肽的浓度显著降低。此外,高剂量组小鼠睡眠时间显著延长(P＜0.01),睡眠潜伏期显著缩短(P＜0.01),血液中色氨酸的浓度显著提高(P<0.05)。以上结果表明,酸枣仁与茶氨酸复合配方,当酸枣仁提取物剂量为158 mg/(kg·d),茶氨酸剂量为87 mg/(kg·d)时,具有改善睡眠的作用,这可能是通过影响小鼠血液中色氨酸,脑中5-羟色胺和β-内啡肽浓度实现的。

为了明确影响白酒和发酵酒与人体代谢速度的关键因素,以典型啤酒、葡萄酒、白酒为对象,在同等酒精摄入量下,利用呼气式酒精检测仪,对饮后人群进行跟踪检测。结果表明,全部志愿者的酒精平均代谢速度呈现出白酒＞红酒＞啤酒,前2 h的代谢速度与后2 h代谢速度呈高度正相关性,通过分析实验用典型啤酒、葡萄酒以及白酒的骨架风味物质发现,酒体中醇类物质,特别是正丙醇、糠醇、丙二醇、正戊醇、β-苯乙醇是降低乙醇前期代谢的关键风味物质,以正丙醇影响最为显著。

为研究开发一种低嘌呤腐竹,将树脂吸附和核酸酶酶解核酸2种措施相结合,对豆浆中的嘌呤类物质进行吸附,通过正交试验,确定吸附效果最强的树脂结合核酸酶酶解吸附的最佳技术条件。实验结果表明,树脂NUF20是最佳嘌呤吸附树脂,对嘌呤核苷酸吸附率达98.40%,树脂NUF20结合核酸酶酶解吸附豆浆中嘌呤的最佳技术条件为核酸酶用量26.67 U/mL,树脂添加量0.2 g/mL,反应温度70 ℃下搅拌吸附1 h。与对照组相比,经过树脂NUF20结合核酸酶酶解技术处理后的豆浆加工的腐竹产品,第1~5张腐竹的嘌呤含量分别下降89.70%、88.28%、76.69%、72.03%和65.62%。研究将树脂吸附和核酸酶酶解2种措施结合,采用优化的工艺条件,有效降低了腐竹中的嘌呤含量。实验结果为开发针对高血尿酸症等特殊人群的低嘌呤腐竹提供了技术基础,同时也为其他降嘌呤豆制品的研究及加工提供了理论参考。

以黑枸杞、蟠桃和葡萄(质量比1∶3∶3)为主要原料,以感官评分为考察指标,采用单因素试验和响应面法结合模糊数学综合评价法优化蟠桃-葡萄-黑枸杞复合饮料的配方。结果表明,添加木糖醇1%、三氯蔗糖0.001 4%、罗汉果甜苷0.001 4%、柠檬酸0.1%(均为质量分数),复合饮料感官评分为(8.38±0.03),与模型理论值接近。此条件下制得的复合饮料色泽亮丽、香气宜人、酸甜可口,糖酸比4.2∶1、花青素含量为144 μg/mL、总糖11.2 g/100 g、总酸3.4 g/100 g,且富含13种氨基酸。此款复合饮料色泽口感较佳,组织状态稳定。

以红宝石李为原料,采用常压、真空、超声波和微波3种渗糖加工方式,研究不同渗糖工艺下红宝石李果脯的色泽、质构特性、总糖含量、复水性、水分构成、滋味以及果脯品质的感官变化。结果表明:采用真空渗糖技术能够显著提高产品的亮度,微波渗糖得到的产品色泽较差;超声波渗糖的产品复水率、硬度和韧性显著偏高(P<0.05),总糖含量最高;微波和超声波渗糖制备果脯中结合水的相对含量显著偏高(P<0.05)。电子舌滋味测定结合感官评价超声波渗糖制备的果脯滋味最佳。

以富硒大米为原料,采用喷雾干燥、真空冷冻干燥和滚筒干燥3种技术制备预糊化大米粉,考察不同预糊化加工方式对大米粉硒保存率及品质的影响,并以预糊化富硒大米粉为主要原料制备代餐粉。结果表明,预糊化大米粉硒保留率从低到高的顺序为:喷雾干燥＜冷冻干燥＜滚筒干燥,糊化度从低到高的顺序为:原料米粉＜滚筒干燥＜冷冻干燥＜喷雾干燥。采用滚筒干燥制备的富硒大米粉(硒含量192.08 μg/kg)糊化度低、硒保留率最高(48.82%)、呈片状结构,在冲调过程中易分散均匀。从硒含量、营养品质、溶解稳定性综合考虑,含硒大米代餐粉较适宜的配方为(g/100 g):富硒大米粉50,红枣粉5,黑芝麻粉0.5,葛根粉5,山药粉24.5,红豆粉5,薏米粉5,糙米粉5。

为研究热风干燥温度和护色剂的应用对霍山石斛花干制品品质特性的影响,通过改变热风干燥温度(50、60、70、80 ℃),对比不同温度下霍山石斛花的干燥速率、失水特性、主要生物活性成分(多糖、总酚、黄酮)含量,并探讨不同护色剂的应用效果,最终确定干燥工艺。结果显示:50 ℃的样品干燥时间最长,70 ℃的样品总酚含量、80 ℃的样品黄酮类化合物含量最低。综合考虑干燥效率和生物活性成分含量,最终选择60 ℃作为霍山石斛花的干燥温度。此条件下,干燥时间为4.5 h,干制品的黄酮、多糖和总酚含量分别为(10.94±0.10)、(16.80±2.69)和(28.06±0.14) mg/g。进一步采用0.5 g/L异抗坏血酸钠在干燥前作护色处理可提升霍山石斛花干制品色泽品质。利用0.5 g/L异抗坏血酸钠对霍山石斛花护色预处理,在60 ℃条件下热风干燥4.5 h,所得干制品的外观色泽良好,生物活性成分最佳。

为保证红薯叶粉品质,降低加工能耗,采用热泵-热风联合干燥技术对红薯叶进行处理,在单因素试验基础上运用Box-Behnken Design优化试验,研究热泵干燥温度、热风干燥温度和转换点含水率对单位能耗、叶绿素含量、色泽L^*值和吸湿性的影响,通过加权综合评分法推导多项式回归模型,进而优化联合干燥工艺参数。经响应面优化的干燥参数为:热泵干燥温度52 ℃、热风干燥温度73 ℃、转换点含水率58%,该工艺下单位能耗3 621.36 kJ/g、叶绿素含量6.42 mg/g、色泽L^*值46.21、吸湿性7.19%,综合评分值与预测值拟合度高达99.632 5%,为红薯叶综合利用奠定了理论基础。

以未用外源乙烯处理的甘薯开始出现发芽迹象的时间为节点,采用1 g/L外源乙烯分别在节点前、节点后及储运全程进行处理,研究外源乙烯处理的不同时机对甘薯常温储运期间发芽的调控及碳水化合物代谢的影响。结果表明,所有时机乙烯处理均会促进甘薯呼吸,加速块根淀粉、还原糖含量下降,诱导α-淀粉酶、β-淀粉酶活性增大。节点后和全程1 g/L乙烯处理能更好抑制甘薯发芽,且能明显增强甘薯的磷酸蔗糖合成酶、中性转化酶活性,降低酸性转化酶活性,维持较高的可溶性总糖含量、蔗糖含量,甘薯甜度更高。

通过膜分离将鲜牛乳浓缩成不同总固形物含量的乳样(11.83%、14.94%、17.61%、23.01%),采用4种冻结方式(冰箱冻结、冷库冻结、螺旋冻结、平板冻结)对乳样进行冻结处理。测定乳样的色度、pH值、酸度、粒度、乙醇稳定性和热稳定性,并结合共聚焦显微镜和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行对比分析。结果表明,随着总固形物含量的升高,牛乳的pH值、酸度、乙醇稳定性和热稳定性降低,总色差值、平均粒径增大。经冻结处理后乳样中β-乳球蛋白含量均降低。在4种冻结方式中,平板冻结速率最快,乳样的乙醇稳定性和热稳定性均最高;冰箱冻结的乳样平均粒径和乳脂肪球粒径均最大。综上,推荐将鲜牛乳浓缩至总固形物含量为23.01%,然后采用平板冻结的工艺,可以更好地维持冻结乳样的品质。

采用5种不同的解冻方式(静水解冻、流水解冻、微波解冻、低温空气解冻、超声波解冻)对普通冻结和液体浸渍快速冻结处理的小黄鱼进行解冻,对解冻时间、色泽、质构、丙二醛含量、总巯基含量等指标进行测定比较,并测定解冻后鱼肉的硬度、咀嚼性等质构指标。结果表明:5种解冻方式中微波解冻速率最快,低温空气解冻速率最慢。对于快速冻结和普通冻结处理的小黄鱼,超声波解冻能够有效维持解冻后鱼肉的品质。

为研究不同绵羊品种的肉品质,以藏羊、乌珠穆沁羊、湖羊为研究对象,参考国标测定其基本物理指标、营养成分、氨基酸和脂肪酸,并进行分析比较。结果表明,藏羊肉熟肉率为64.74%,极显著高于乌珠穆沁羊肉(P＜0.01),蛋白质含量最高,为19.45%;乌珠穆沁羊肉剪切力为61.03 N,极显著高于其他2种羊肉(P＜0.01),水分含量最高为76.42%;湖羊肉中灰分含量、脂肪含量极显著高于藏羊肉和乌珠穆沁羊肉(P＜0.01)。藏羊肉、乌珠穆沁羊肉和湖羊肉中必需氨基酸占总氨基酸的比例分别为41.41%、39.90%和40.59%,其中藏羊肉更接近标准蛋白氨基酸指数。藏羊肉、乌珠穆沁羊肉和湖羊肉中饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸分别为 0.85、1.07、0.88,均接近于营养协会推荐人体摄入脂肪酸的组成比例1∶1。结果显示,藏羊肉在食用品质、营养品质以及氨基酸和脂肪酸的构成比例等方面都表现出较好的品质。

为研究莼菜黄酮类物质组成及抗氧化、抑菌体外功能活性,利用紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法分别测定中国四大产区莼菜总黄酮、黄酮类物质组成及含量,2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS),1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH),铁还原/抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power,FRAP)三种抗氧化法评价各产区莼菜黄酮抗氧化能力,滤纸片扩散法测定莼菜黄酮对变形杆菌(Proteus vulgaris)、大肠杆菌(Escherichia coli)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的抑菌效果。结果显示:石柱莼菜总黄酮含量最高,为(42.505±0.458) mg/g,西湖莼菜最低,为(15.845±0.119) mg/g;供试材料中共检测到7种黄酮类物质,主要为异鼠李素、槲皮素和山奈酚3种;各产区莼菜均具有较好的抗氧化活性及不同程度的抑菌活性,且其大小变化顺序一致,均为:石柱莼菜﹥利川莼菜﹥雷波莼菜﹥西湖莼菜。该结果为莼菜黄酮类物质的进一步研究提供参考。

采用感官为导向的风味化学分析方法对兰陵美酒的香气活性组分特征进行解析。首先采用描述性感官分析技术构建了兰陵美酒香气轮廓图,结果显示兰陵美酒具有花果香、醇香、焦糖和酱香等突出的香气特征。进一步采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction, HS-SPME)和液液萃取(liquid-liquid extraction, LLE)前处理方法结合气相色谱-嗅闻-质谱联用仪(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry, GC-O-MS)在兰陵美酒中共解析出酯类、醇类、有机酸类、酚类、醛酮类等50种香气活性化合物。基于香气活性组分的精确定量和香气活力值(odor activity value, OAV)分析发现乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、异戊醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、香兰素、γ-壬内酯和4-乙烯基愈创木酚等香气化合物是构成兰陵美酒香气特征的关键香气化合物。

比较宽皮柑橘汁和甜橙汁中香气物质的差异性,为宽皮柑橘制汁加工提供数据基础。榨取常见甜橙和宽皮柑橘各8个品种的果汁,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱对柑橘汁样品中香气成分进行定性和定量,采用香气活度值(odor active value,OAV)计算特征香气,并利用主成分分析进行比较和区分。结果表明,16种柑橘汁中共检出77种香气成分,其中甜橙汁特有香气物质有14种,宽皮柑橘汁特有香气物质有7种。通过计算得到47种OAV＞1的特征香气成分,其中芳樟醇、正己醛、壬醛对两类柑橘汁的主体香气贡献极大。选取31种香气物质进行主成分分析,两类柑橘汁均可被明显区分开。研究表明两类柑橘汁中萜类化合物的种类和含量均最多,但甜橙汁中的酯类和醇类化合物的种类和含量远高于宽皮柑橘汁。

为快速精准识别糖熏鸡腿在熏制过程中产生的所有颜色,基于机器视觉技术,构建Xception-CNN模型用于熏鸡腿颜色的识别,同时应用ResNet-50、Inception和传统卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)等3种模型对比分析Xception-CNN模型对熏鸡腿颜色的识别效果。采集并经过图像预处理后,共得到不同颜色的熏鸡腿图像4 352张,作为4种模型的实验样本,随机选取其中的3 482张作为训练组,剩下的870张作为测试组。结果表明,4种模型的平均识别准确率分别为92%(Xception-CNN)、91%(ResNet-50)、89%(Inception)、87%(传统CNN);测试时间分别为1.36 s(Xception-CNN)、0.81 s(ResNet-50)、0.98 s(Inception)、2.48 s(传统CNN)。Xception-CNN模型对糖熏鸡腿图像的颜色识别准确率最高,达到92%,测试时间略高于ResNet-50模型和Inception模型,但低于传统CNN模型,仅需1.36 s即可完成识别,此模型可以实现糖熏鸡腿颜色的快速精准识别,为糖熏工艺参数精准调控、保障产品颜色标准化等提供可靠依据。

传统发酵食品因其独特的风味和丰富的营养日益受到消费者的青睐。但由于传统发酵食品多通过自然接种的方式生产,导致产品存在批次稳定性差、生产效率低和食品安全不可控等问题。针对此类问题,提出生态发酵技术的概念。生态发酵技术基于微生物生态学原理、微生物学原理及微生物组学技术,由上游的发酵微生物菌群解构技术、中游的核心功能微生物菌群重组技术和下游的发酵过程控制技术三大部分组成。运用生态发酵技术有望实现传统发酵食品的稳定、效率和安全生产。文章主要阐述了建立生态发酵技术的必要性、内涵和未来发展方向。

维生素D是一种脂溶性类固醇激素,在平衡新陈代谢、维持机体健康等方面具有不可忽视的作用。传统的工业生产方法已无法满足日益增长的市场需求,而基于合成生物学方法改造细胞合成前体甾醇,再通过半化学法合成维生素D则是解决当前供需矛盾的有效手段之一。文章对生物-化学法合成维生素D的研究进展进行了概述,着重介绍了动态调控、亚细胞工程、定向进化等代谢工程技术在生物合成关键前体甾醇上的应用,并对今后工业化合成维生素D的研究方向进行了思考与展望。

食品中乳化类产品的稳定性决定了其价值和顾客满意度,天然蛋白的乳化特性多年来受到食品胶体和界面科学领域广泛关注。蛋白吸附到水油界面形成的黏弹性薄膜具有降低界面张力、维持乳液稳定的特性。研究蛋白界面膜的物化性质有助于了解蛋白大分子在水油界面的吸附规律,能够用于评价、表征和预测蛋白乳液稳定性,并为优化蛋白乳液稳定性提供理论基础。基于此,该文对水包油乳液蛋白界面膜结构和影响因素进行探讨,系统综述了目前用于评价蛋白质界面特性的手段和方法,包括微观成像技术、热力学技术、光谱技术和界面流变学技术等,以研究蛋白类乳化液性能在宏观和微观层面的联系,为蛋白质界面膜在乳化食品中的应用提供参考。