现有柠檬酸生产以黑曲霉孢子直接接种,种子延滞期长,发酵水平波动大。针对上述问题,提出孢子预培养策略缩短种子培养周期,通过颗粒物添加和振荡分散调控菌丝球形态均一性。研究获得了最适的孢子预培养条件:碳源为葡萄糖,氮源为玉米浆,Ca²⁺浓度为10 mmol/L,初始pH为5.0,温度为35 ℃,初始孢子浓度为0.8×10⁷ CFU/mL,在有氧条件下培养10 h。研究发现,孢子萌发前,颗粒物对孢子凝聚和菌丝球形态影响显著(P<0.05),发芽孢子的凝聚对最终菌丝球形态起决定性作用。同时,小菌丝球会导致发酵产酸速率显著提高(P<0.05)。最后,在5 000 L规模工艺放大中,种子培养周期缩短12 h以上,成球率增加了18.3%,最大产酸速率提高了7.5%,发酵强度增加0.14 g/(L·h),发酵周期缩短2 h,糖酸转化率升高1.2%。该研究对提升柠檬酸生产效率具有重要参考意义。

1,5-戊二胺(戊二胺)具有良好的生物活性,广泛应用在农业、医药以及工业等领域。赖氨酸脱羧酶可以催化L-赖氨酸生产戊二胺,为了提高赖氨酸脱羧酶催化合成戊二胺的效率,首先在大肠杆菌中克隆表达了粘质沙雷氏菌来源的赖氨酸脱羧酶(SmcadA)。生化特征表明,SmcadA最适催化pH为6.0,最适催化温度约为40 ℃。随后对SmcadA的第348位氨基酸进行了突变研究,筛选获得了催化效率显著提高的突变体Gly348Ala,主要原因是该突变导致蛋白中氨基酸残基和底物之间相互作用的氢键数增加,从而影响其催化效率。最后,对重组菌株细胞进行了戊二胺合成研究,催化反应25 h,含有突变体Gly348Ala的重组菌细胞可以催化合成218.2 g/L戊二胺,野生型SmcadA重组菌仅能催化合成159.2 g/L戊二胺。该研究结果为工业化酶催化合成戊二胺提供了借鉴。

提出了一种高效、低成本的两阶段生产D-阿洛酮糖的生产工艺。第一阶段,构建异源表达Flavonifractor plautii D-阿洛酮糖3-差向异构酶的重组大肠杆菌用于转化果糖,实现D-阿洛酮糖的全细胞生物合成。重组大肠杆菌在pH 7.5、65 ℃条件下反应最优,且在不添加金属离子、60 ℃反应条件下半衰期达到2.7 h,具有高热稳定性。在添加干重2.4 g/L重组大肠杆菌的D-果糖纯水溶液中,产物D-阿洛酮糖的终质量浓度为231 g/L,转化率达到33%。在添加硼酸根离子的条件下,D-阿洛酮糖的终质量浓度为378 g/L,转化率可以达到63%。在第二阶段,利用马克斯克鲁维酵母消耗混合体系中的D-果糖生产乙醇,降低分离成本。在不添加任何营养物质的情况下,在2种不同体系内,D-果糖均可以完全被消耗并产出约0.4 g/g的乙醇。该文研究结果为D-阿洛酮糖的低成本工业化生产奠定了良好的基础。

利用化橘红醇提水沉法制备柚皮苷,并将柚皮苷催化加氢制备柚皮苷二氢查尔酮,并用SYBYL-X及Discovery Studio 2.5软件对柚皮苷二氢查尔酮的呈甜机理进行了研究。结果表明,化橘红醇提水沉法可以制备纯度大于95%的柚皮苷单体,该单体催化加氢后可制备纯度大于95%的柚皮苷二氢查尔酮,SYBYL-X及Discovery Studio 2.5软件能有效地解释柚皮苷二氢查尔酮的呈甜机理。

微生物对木质纤维素水解液中混合糖的利用能力以及微生物对木质纤维素水解液中发酵抑制物的耐受能力一直是木质纤维素利用的关键问题。Spathaspora passalidarum作为非常规酵母,具有天然共发酵木糖和葡萄糖的能力。采用2种通气策略进行混合糖以及含有抑制物的混合糖的发酵,以进一步提高该菌株发酵纤维素水解液的利用能力。以50 g/L混合糖[m(葡萄糖)∶m(木糖)=1∶1],在无水解抑制物添加时,发酵36 h结束,糖醇转化率为0.46 g/g;添加木质纤维素水解抑制物后,96 h发酵依然不能结束,糖醇转化率仅为0.09 g/g,木糖几乎不能被利用。采取氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)调控策略,在最优ORP设定值为-110 mV时,48 h发酵结束,糖醇转化率为0.47 g/g;恒定通气也可以促进添加水解抑制物混合糖的发酵过程,但效果比ORP调控策略差。将添加抑制物的混合糖培养基调节pH为3,灭菌,可以避免美拉德反应对发酵造成的不利影响,之后调节发酵培养基pH为5,发酵过程控制ORP为-110 mV,发酵时间仅需24 h,糖醇转化率保持在0.47 g/g。研究结果为不脱毒木质纤维素水解液的高效利用奠定了基础。

通过整合贵州遵义茅台酒厂和湖北襄阳尧治河楚翁泉酒业不同颜色高温大曲测序数据,分别从菌群群落结构、功能以及细菌表型等多个维度全面比较了2个地区高温大曲间品质的共性和差异。结果发现,尧治河和茅台高温大曲细菌均主要由芽胞杆菌属、嗜热放线菌属、葡萄球菌属、Kroppenstedtia等组成,但这些菌属在2个地区高温大曲间的相对含量存在较大差异,这种差异可能与尧治河高温大曲制作时的发酵温度较茅台大曲更高有关。同一地区不同颜色高温大曲间拥有大量的共有菌群,采样地区不同对大曲菌群组成的影响大于曲块颜色的影响。茅台大曲菌群的丰度和多样性、菌群彼此间的相关关系及菌群中移动元件相对含量均显著高于尧治河大曲(P<0.05),而尧治河白曲菌群对原料中的蛋白质和脂质潜在利用率更高。在后续的制曲过程中适当降低制曲温度,同时尝试具有优良发酵特性芽胞杆菌的外源添加,对提升尧治河酱香型白酒的品质可能具有积极的意义。

随着健康中国计划的推进,酱油的减盐成为一种趋势,然而广式高盐稀态酱油发酵过程中盐分对不同发酵阶段的群落结构影响的基础研究仍较薄弱,难以支撑减盐酱油产品的普及。该研究基于Illumina HiSeq高通量基因序列分析及理化指标监测,研究不同盐分条件下不同发酵阶段微生物群落结构及理化指标变化规律。结果表明,低盐组(120 g/L)pH值最低,发酵后快速积累总酸、氨基酸态氮和还原糖;在细菌菌群结构方面,随着盐浓度降低,葡萄球菌属(Staphylococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)均在低盐酱醪中持续增长;在真菌群落构成方面,假丝酵母属(Candida)和米勒氏酵母属(Millerozyma)含量在低盐组酱醪中明显较高。低盐(120 g/L)酱醪发酵中乳酸菌含量及总酸明显比中盐(150 g/L)及高盐(170 g/L)组较高,并在发酵初期快速形成了更加适合酵母菌目生长的酸性环境,促进酵母菌目在发酵中期形成了明显的优势菌群。该研究结果为减盐发酵提供了理论基础,为进一步开发酱油低盐发酵微生物调控技术提供参考依据。

己酸乙酯是浓香型白酒的重要风味物质,提高浓香型基酒中己酸乙酯含量有助于提高其优质酒率。通过传统筛选方法从不同酒曲中筛选出1株高产己酸乙酯酵母,采用形态观察、生理生化分析和分子生物学对其进行鉴定,并通过单因素试验优化发酵条件。从源于不同酒曲的79株酵母中确定了1株高产己酸乙酯酵母,命名为Y9,并鉴定为Hyphopichia burtonii。酵母Y9具有优良的NaCl、葡萄糖、乙醇和己酸乙酯耐受性以及宽广的pH适应性,能够较好地适应浓香型白酒酿造环境。在糖度为14°Brix、初始pH 5.0、诱导温度22 ℃且静置发酵、乙醇体积分数8%、己酸体积分数0.04%、发酵时间60 h时,酵母Y9所产己酸乙酯质量浓度达到15.0 mg/L。该研究为产香酵母Y9更好地应用于白酒发酵提供了理论基础。

以婴儿和成人肠道来源的菌株K56和ET-22为研究对象,选取8株其他来源菌株作为参考,采用形态学、生理生化、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱、全基因组测序、多位点序列分型分析和单核苷酸多态性(single nucleotide polymophism,SNP)分析,建立了适用于菌株K56和ET-22的鉴定方法。结果表明,菌株K56和ET-22及参考菌株的基质辅助激光解吸/电离飞行时间鉴定比对值大于2,平均核苷酸一致性值(average nucleotide identity,ANI)达到95％以上,在种水平均鉴定为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei);对副干酪乳杆菌K56、ET-22和参考菌株的1 701个共有核心基因开展基于全基因组测序的多基因序列位点分析,菌株K56和ET-22可与其他参考菌株有效区分,SNP分析表明不同培养代数间副干酪乳杆菌K56的SNP差异为103、ET-22的SNP差异为49,系统发育分析表明该方法可以有效区分副干酪乳杆菌K56、ET-22与其他参考菌株。益生菌的安全性和功能性均在菌株水平具有特异性,已成为业内新的科学共识。该研究建立的益生菌K56和ET-22菌株水平精准鉴定方法体系,对促进其在乳品行业的广泛应用具有重要意义。

从刺梨果实自然发酵液中分离到了1株酵母,经形态学和分子生物学鉴定为酿酒酵母,命名为Saccharomyces cerevisiae CZ。测试了该菌株的酿造潜力(耐糖、耐酸、耐酒精、耐SO₂、H₂S产生能力)、对不同碳源(葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、蔗糖、麦芽糖、水苏糖、棉籽糖、甘露醇、山梨醇)的利用情况、果酒酿造特性(总酚含量、抗坏血酸含量、抗氧化活性),并利用电子舌和顶空固相微萃取-气质联用技术调研了该果酒的风味。结果显示,该菌株在测试中的表现结果均与商业菌株X16类似,具有一定的应用潜力,同时也是研究刺梨来源酿酒酵母的优良出发菌株。

副溶血性弧菌是一种常见的食源性病原菌和水产致病菌。该研究通过琼脂扩散法从芦潮港海泥中筛选对副溶血性弧菌具有较强抑制作用的菌株,对其进行形态观察和16S rDNA分子鉴定,并对其所产抑菌物质进行抑菌谱和理化特性研究。结果表明,筛选出的枯草芽胞杆菌H5对副溶血性弧菌ATCC 17802具有强烈的抑制作用,抑菌圈直径达(32.05±0.10)mm,其产生的抑菌物质具有广谱抑菌活性,对革兰氏阳性菌的抑制作用大于革兰氏阴性菌。通过理化性质研究发现,H5所产抑菌物质在121 ℃处理30 min和较宽的pH值范围内(2~12)可保持良好的稳定性,并具有良好的紫外线稳定性和有机溶剂稳定性,且Mn²⁺和Zn²⁺可提高其抑菌活性而Ca²⁺和Mg²⁺可抑制其活性。H5所产抑菌物质经过蛋白酶处理后活性下降,证明其是一种抗菌肽。综上所述,枯草芽胞杆菌H5所产抗菌肽不仅具有良好的稳定性,而且抑菌谱广、抑菌活性强,在食品工业和医药行业具有广阔的开发和应用前景。

为缓解红酸汤工业化生产中主要原料辣椒脱盐工序带来的营养风味流失及水污染问题,从传统发酵辣椒制品中筛选出1株耐盐乳酸菌L-14,经鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),在80 g/L NaCl条件下培养24 h活菌数达(8.20±0.118) lg CFU/mL,产酸量为(7.770±0.033) g/L。对其进行二轮紫外诱变以提高其耐盐产酸性,并比较突变菌株与原始菌株在耐酸、耐胆盐、耐人工模拟胃肠液、耐盐(NaCl)等耐受能力,得到1株突变菌株L14U2-3,在80 g/L NaCl条件下培养24 h产酸量为(8.989±0.095) g/L,较原始菌株提高15.69%,且连续传代10代产酸量无显著差异。突变菌株L14U2-3较原始菌株L-14,在pH 2.0时培养3 h存活率提高4.09%;在3 g/L胆盐下处理24 h活菌数提高5.32%;经胃肠液处理后,2株菌活菌数分别为(6.73±0.10)、(6.68±0.11) lg CFU/mL,无区别;在80 g/L NaCl下培养24 h 菌株L14U2-3的活菌数为(8.89±0.003) lg CFU/mL,耐盐能力提高8.41%。研究结果表明,突变菌株L14U2-3产酸及耐酸、耐胆盐、耐盐能力均优于原始菌株L-14,可作为高盐发酵红酸汤发酵剂,为红酸汤工业化生产提供新途径。

流行病学研究揭示红肉摄入过多增加结直肠癌的发生风险,但机制未明。血红素铁是一种广泛存在于动物红肉、肝脏、血液中的有机铁,为探究红肉摄入对结直肠癌肿瘤发生及增殖的影响,并进一步解析作用机制。该文建立原发结直肠癌肿瘤小鼠模型,发现在血红素铁的干预下,能够显著增加氧化应激及结直肠癌肿瘤的发生发展程度;通过蛋白质印迹法分析,在动物模型的结肠组织中,血红素铁刺激结直肠癌肿瘤小鼠,黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)、p-H2AX及p-STAT3表达量均会上调,同时肿瘤组织较瘤旁组织表达更为明显,通过细胞实验发现,在一定剂量的蔗糖铁和脂多糖的共同作用下可以上调经佛波酯诱导THP-1细胞分化成的巨噬细胞XOD的表达量;通过免疫组化实验发现,在小鼠结肠部位中XOD的表达位置和巨噬细胞表达位置相重合。结论显示,血红素铁会增加结直肠癌肿瘤小鼠的肿瘤发生及发展程度,且此现象与XOD表达上调有关。

以市售蒲公英根为研究对象,采用乙醇提取、大孔树脂柱分离和活性跟踪相结合的方法优选蒲公英根抗菌抗炎活性组分,通过倍半稀释法测定蒲公英根不同组分对人、畜禽等9种常见病原菌的抑菌作用,通过脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7炎症细胞模型评价各组分的抗炎活性。结果表明,蒲公英根抗菌抗炎活性组分的分离工艺为:70%乙醇回流提取后,用D101大孔树脂柱分离,其中,水洗脱之后的70%(体积分数)乙醇洗脱部位为蒲公英根的抗菌抗炎活性部位,即蒲公英根抗菌抗炎活性组分;该组分黄酮含量相对较高,且对9种供试菌具有较强的广谱抗菌性,大多数最小抑菌质量浓度为1.95 mg/mL,最小杀菌质量浓度均为31.25 mg/mL,对脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7的炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α的浓度和转录水平均有显著抑制作用(P<0.05)。优选的蒲公英根抗菌抗炎活性组分分离工艺简便、高效,而且具有较强的广谱抗菌作用和良好的抗炎作用。

采用水提法提取荸荠多糖,通过单因素和正交试验优化提取参数,并对荸荠多糖进行体外抗氧化活性测定。结果表明,多糖得率最高的提取参数为:乙醇体积分数80%、料液比1∶5(g∶mL)、解析时间32 min、提取时间 20 min,在此条件下荸荠多糖提取率为17.86%。体外抗氧化试验结果显示荸荠多糖对DPPH自由基和·OH有较强的清除能力,表现出较强的抗氧化活性,对DPPH自由基和·OH的清除率的半抑制浓度(half inhibitory concentration,IC₅₀)值分别是0.142、0.177 mg/mL。综上所述,荸荠多糖具有良好的抗氧化活性,可作为天然抗氧化剂。

大肠杆菌为低感染剂量肠道致病病原体,可引起严重的食品公共卫生问题。该研究从细胞壁通透性、胞内K⁺和生物大分子泄露、细胞表面疏水性、细胞膜通透性和表面zeta电位等方面系统研究了金属抗菌肽SIF₄对大肠杆菌的抑菌机制。研究发现,SIF₄的最小抑菌质量浓度为0.4 mg/L;SIF₄处理后菌体稳定期与衰亡期提前;细胞壁通透性与SIF₄浓度及温育时间呈正相关,温育1 h后,组别间细胞壁通透性有显著差异(P<0.05);胞内K⁺泄露随SIF₄浓度升高和温育时间延长呈递增趋势;胞内生物大分子泄露随SIF₄浓度升高与温育时间延长呈增加趋势,温育2 h后,试验组与对照组有显著差异(P<0.05);表面疏水性随SIF₄浓度增加呈递增趋势,SIF₄对细胞膜损伤可能以“毯式模型”进行;细胞表面zeta电位与SIF₄浓度呈线性递减趋势。研究认为,SIF₄可破坏细胞壁(膜)结构并使胞内容物泄露,可增强表面疏水性和降低表面zeta电位,造成细胞聚沉和生物代谢紊乱,最终诱导菌体凋亡,其可作为新型食品抗菌剂用于大肠杆菌的生物抑制。

为探究金银花醇提物在体外仿生消化中成分含量及抗氧化活性变化规律,通过测定模拟胃肠消化前后金银花醇提物中12种成分含量、总体抗氧化能力、羟自由基(·OH)清除率和DPPH自由基清除率,并进行成分含量和抗氧化活性变化相关性分析。结果显示,酚酸类成分含量随模拟胃消化时间延长而降低,而在模拟肠消化过程中无显著性变化(P>0.05)。黄酮类成分含量整体呈先上升后下降趋势,而在模拟肠消化过程中无显著性变化(P>0.05)。仿生消化过程中环烯醚萜类成分含量无显著性变化(P>0.05)。经模拟胃肠消化后,消化产物总体抗氧化能力及对·OH和DPPH自由基清除率均显著降低(P<0.05),并与酚酸和黄酮含量呈显著正相关(P<0.05)。胃肠道环境均能促进金银花中酚酸和黄酮类成分降解,并显著降低其抗氧化活性,为进一步研究金银花体内胃肠消化提供一定的理论参考。

牛乳酪蛋白是引起婴幼儿过敏的重要来源。为分析不同来源的牛乳酪蛋白过敏原性差异,并通过蛋白酶水解实现低水解度下高效消减牛乳酪蛋白过敏的作用,研究了不同来源的酸法酪蛋白、酶法酪蛋白和胶束酪蛋白原料差异以及制备方法对牛乳酪蛋白过敏原性的影响,并分析了蛋白酶水解消减酪蛋白过敏的作用效果。结果表明,不同制备方法获取的酪蛋白过敏原性差异明显,酶法酪蛋白和胶束酪蛋白具有更高的过敏原性。对具有高过敏原性的酶法酪蛋白采用4种单酶水解时,均获得了较低的残留过敏原性,其中菠萝蛋白酶具有最优效果,残留抗原性降低至9%,对应水解度仅为8%。菠萝蛋白酶水解牛乳酪蛋白时更有利于获得低水解度下具有低致敏性的水解产品。

为解决发酵核桃乳的乳化稳定性和脂肪氧化问题,筛选合适的乳化稳定剂和抗氧化剂,并进行调配优化。结果表明:添加0.04%(质量分数,下同)果胶、0.02%结冷胶和0.6%羧甲基纤维素钠,发酵核桃乳的稳定性最好,此时乳化稳定系数为0.44,离心沉淀率为7.80%;比较维生素E、维生素C、D-异抗坏血酸钠和茶多酚对发酵核桃乳在储存过程中脂肪氧化的影响,通过分析亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸氧化产生的挥发性风味物质和脂肪酸组成,确定了当0.016%的维生素E作为抗氧化剂,能抑制2-十一烯醛、辛酸的产生,并明显减少己醛、2-戊基呋喃、己酸和2-壬烯醛的含量,抗氧化效果最好。在此基础上,在80 mL发酵核桃乳中添加75 μL的核桃香精和10%白砂糖的发酵核桃乳的总体喜好度最高,呈灰白色、质地均匀,兼具核桃香味和发酵风味。

研究蜂王浆对免疫低下小鼠免疫系统的调节作用。48只雄性昆明小鼠随机分为空白组、环磷酰胺模型组、酪蛋白组以及蜂王浆低、中、高剂量组,每组8只。除空白组外,其余5组每天腹腔注射80 mg/(kg bw)环磷酰胺,建立免疫低下小鼠模型。各组小鼠经不同样品连续灌胃30 d后测量小鼠体重、脾脏和胸腺质量及HE染色观察脾脏与肝脏的形态、白细胞计数、免疫球蛋白含量、细胞因子水平、脾淋巴细胞增殖能力、睾酮含量。造模后,脾脏和胸腺指数降低,小鼠脾脏和肝脏镜下形态学结构紊乱,白细胞计数、免疫球蛋白、IL-6水平显著降低,T/B淋巴细胞增殖能力显著下降;经蜂王浆干预后,相比于模型组,蜂王浆干预组小鼠上述指标有不同程度的改善,其中以高剂量组效果最为显著。蜂王浆可以增强环磷酰胺造成的免疫功能低下小鼠的免疫功能。

以驴头骨肉冻的持水力、质构、流变性及感官评分为指标,改变复配胶中魔芋胶卡拉胶的质量比及体系中NaCl、蔗糖添加量,研究其对驴头骨肉冻凝胶特性的影响。结果表明,卡拉胶在复配胶中起主导作用时,可以明显提高驴头骨肉冻的凝胶特性,当魔芋胶/卡拉胶质量比为1∶4时,体系的黏弹性最好,硬度和咀嚼性最高。因此,通过添加魔芋胶/卡拉胶复配胶优化驴头骨肉冻生产的方法可行。在上述体系中添加NaCl或蔗糖可导致体系凝胶特性发生显著变化,适量的NaCl可以提高体系的持水性和质构特性,而蔗糖会使凝胶结构减弱,产品感官品质下降。综合质构和口感方面,在100 g样品中添加1.0 g复配胶(魔芋胶/卡拉胶质量比1∶4)制备的驴头骨肉冻中每100 g添加0.2 g NaCl可得到较好的产品,蔗糖添加量为4.0 g/100 g时甜度合适。

以食品级蜡米糠蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡为凝胶剂,以大黄鱼鱼油为基料油,构建了3种油凝胶体系,系统地分析了3种凝胶体系的外观形态、持油率、流变行为、凝胶晶型及熔化结晶曲线,并对微观结构进行了表征。结果表明:3种凝胶剂临界凝胶浓度为3%。蜂蜡持油率98%以上,棕榈蜡最差;油凝胶的储能模量(G′)大于损失模量(G″),但G′随着角频率的增加而增加;3种油凝胶均存在α、β、β′晶型结构,并以α和β′型为主;熔化结晶曲线显示,随着凝胶剂质量分数的增加,其结晶过程中结晶温度和熔化过程中熔化峰值温度均提高;结构表征发现,米糠蜡的小晶体以簇状结构形式存在,蜂蜡形成的晶体在一维方向上形成少量的“絮状”结构,棕榈蜡油凝胶中晶体以“放射状”形态聚集成小球状结构。该研究结果表明在鱼油中添加适量的天然蜡可以形成结构稳定性、热稳定性良好的油凝胶。

为阐明烫漂方式对热风干燥苹果片品质特性的影响,采用热水、蒸汽和微波对苹果片进行烫漂处理,测定苹果片在烫漂和干燥过程中的色泽、多酚及其抗氧化活性的变化情况。结果表明,热水烫漂苹果片的干燥时间最短,为270 min;不同烫漂方式对苹果片褐变有显著影响(P<0.05),其中热水烫漂的苹果片色泽变化最小,微波烫漂的苹果片色泽最差;与鲜样相比,烫漂方式对苹果片还原糖含量影响较小;干燥过程中微波烫漂的苹果片中产生的5-羟甲基糠醛含量最高,蒸汽烫漂次之,热水烫漂最低;苹果片经热水烫漂和干燥后维生素C损失率分别为34%和52%,而蒸汽烫漂和微波烫漂的苹果片中维生素C损失率较小;热水烫漂的苹果脆片总酚含量最高,达到11.82 mg GAE/g DW;苹果片经烫漂处理后游离多酚和结合多酚单体无显著性变化(P>0.05),但干燥后,所有样品中结合多酚单体含量均显著提高(P<0.05)而游离多酚单体的含量无显著性变化(P>0.05),表明3种烫漂方式都有利于多酚单体的保留;多酚抗氧化能力实验表明烫漂和干燥后苹果片中结合多酚抗氧化活性有显著性变化(P<0.05),其中热水烫漂的苹果脆片中结合多酚的抗氧化活性最高。总之,热水烫漂更有利于减轻苹果片褐变程度以及提高抗氧化活性,而蒸汽烫漂和微波烫漂更有利于营养成分的保留。

为了得到鲜切莲藕最佳的复合防褐变剂配方,以柠檬酸、抗坏血酸、天冬氨酸质量分数为因素,褐变度为响应值,通过响应面优化鲜切莲藕复合防褐变剂配方,在此基础上将处理后的鲜切莲藕置于冰箱中冷藏,研究优化防褐变剂对鲜切莲藕品质的影响。结果表明,各因素对响应值的显著性表现为:无水柠檬酸>抗坏血酸钙>L-天门冬氨酸,最佳防褐变剂配方为:1.0%无水柠檬酸+0.1%抗坏血酸钙+0.2% L-天门冬氨酸。与对照相比,优化防褐变剂处理可显著减少维生素C的损失并延缓还原糖的生成,抑制鲜切莲藕褐变,抑制呼吸强度和乙烯生成速率,对莲藕相对电导率和丙二醛含量也具有较好的抑制效果,抑制褐变底物总酚含量的消耗和褐变相关酶活性上升。因此,优化防褐变剂(1.0%无水柠檬酸+0.1%抗坏血酸钙+0.2% L-天门冬氨酸)结合冷藏可较好地延缓褐变发生,延长贮藏时间达4 d。

为开发研制新型植物源柑橘保鲜剂,测定了13种植物精油对柑橘主要致腐菌意大利青霉和指状青霉的抑菌作用,确定最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC),并进行了菌丝生长的抑制试验和柑橘损伤接种试验。结果显示,13种植物精油中抑菌效果最佳的是丁香、牛至以及桂皮,对意大利青霉的抑菌圈分别为35.81、39.32、43.11 mm,指状青霉的抑菌圈分别为21.5、27.89、39.03 mm。这3种植物精油对意大利青霉菌的MIC分别为0.05%、0.05%、0.012 5%,MBC分别为0.1%、0.05%、0.012 5%,对指状青霉菌的MIC分别为0.1%、0.1%、0.012 5%,MBC分别是0.2%、0.1%、0.012 5%。0.1%的丁香、牛至和桂皮对菌丝生长的抑制率为100%。在损伤接种试验中发现指状青霉的致病力大于意大利青霉菌,对照在第4天贮藏中腐烂面积为10.19 cm²,约为意大利青霉的8倍。0.1%牛至、丁香和桂皮对柑橘的保鲜效果最好,经该浓度处理的意大利青霉组在第4天无腐烂现象,对指状青霉组的抑制效果不如前者明显,效果最好的是牛至精油。

为了降低纤维乙醇生产过程中纤维素酶成本,以高产纤维素酶里氏木霉TGC521为生产菌株,玉米秸秆汽爆料为碳源,对纤维素酶的发酵工艺进行优化研究。在单因素试验基础上,利用Box-Behnken设计和响应面方法对培养基配方进行优化,并研究了溶氧、还原糖等工艺参数对发酵产酶的影响以及所产纤维素酶的应用。结果表明,玉米秸秆汽爆料对产酶影响最大,其次为玉米浆。优化培养基配方为:玉米秸秆汽爆料38.6 g/L、(NH₄)₂SO₄ 4.8 g/L、玉米浆29.7 g/L、麸皮5.3 g/L、KH₂PO₄ 1.0 g/L、MgSO₄ 0.5 g/L。在溶氧浓度20%~30%、还原糖含量2.0~3.0 g/L、发酵时间144 h条件下,纤维素酶活力达到39.0 U/mL。进一步利用生产的纤维素酶进行原位糖化,低酶载量条件下纤维素转化率达85%以上。

以干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪作为发酵原料对预处理方式和厌氧消化工艺进行研究,旨在为现代沼气工程稳定运行提供一定的科学依据。以芽孢杆菌和乳酸菌等微生物进行复配对干玉米秸秆进行微贮预处理,研究秸秆微贮前后的组成变化及微生物多样性,在此基础上考察两相和单相厌氧消化对原料发酵沼气产量的影响,最后采用微贮秸秆和剩余污泥/猪粪进行厌氧共消化以进一步提高沼气产率。结果表明,微贮秸秆pH值降低,有机酸浓度提高,纤维素得到有效保护未被降解;微贮原料中乳酸菌为优势菌群;微贮秸秆两相和单相厌氧消化累积沼气产量分别达到292.06和411.46 mL/g TS;微贮秸秆和剩余污泥/猪粪按照比例混合进行单相厌氧共消化,累积沼气产量分别达到500.97和599.39 mL/g TS,为提高干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪混合发酵产气量和发酵效率提供参考。

以功能化的Fe₃O₄纳米粒子为磁芯,啶虫脒为模板分子、α-甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了具有特异性识别能力的磁性分子印迹聚合物材料,用于饮用水中啶虫脒的高选择性快速分离。用傅里叶红外光谱、透射电镜、X-射线衍射和振动样品磁强计对材料进行表征,通过等温吸附和动力学吸附实验对材料的吸附性能进行考察。结果表明,磁性分子印迹聚合物在60 min内对啶虫脒达到吸附平衡,且饱和吸附量为43.50 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程(R²=0.993 9)。将聚合物材料作为磁性固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱-紫外(high performance liquid chromatography-ultraviolet,HPLC-UV)技术对饮用水中啶虫脒进行检测,啶虫脒在10~800 μg/kg有良好的线性关系,线性相关系数(r)大于0.998 7,啶虫脒的检出限和定量限分别为3.50和10.78 μg/kg,回收率为82.21%~96.20%,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为1.07%~8.25%(n=6)。与传统方法相比,该方法在外加磁场的作用下即可实现目标物与样品基质的分离,操作简单、绿色经济、选择性高,为复杂基质中痕量啶虫脒残留的分析提供依据。

浓缩苹果汁不仅能够解决苹果的堆积腐败、贮存问题,还是生产饮料的重要基础配料,可应用于果酒酿制、化妆品及药品添加剂。为了更好地探究正渗透体系中苹果汁糖组分对浓缩性能和反向渗透扩散(reverse solute flux,RSF)的影响,实验对模拟苹果汁体系进行了研究。首先通过改变膜操作模式对模拟体系进行研究,再探究功能性汲取液对模拟苹果汁体系的浓缩能力,分别测定水通量、反向溶质扩散以及浓缩倍数等。结果表明,压力延迟渗透模式的水通量较高,反向渗透较少,比正渗透模式更有利于正渗透浓缩苹果汁;相较于传统的氯化钠汲取液,柠檬酸钠汲取液汲水能力更强,RSF更小,可大大提高果汁浓缩效率。

采用茯苓、山药、枸杞子、黄精、玉竹、人参等为原料,研究与开发一款具有滋阴补肾、缓解体力疲劳功能的植物固体饮料。采用单因素试验与正交试验方法对浓缩液的喷雾干燥工艺进行优化,获得最佳喷雾干燥工艺参数;采用感官评价法选择适宜的甜味剂与酸味剂来确定茯苓山药枸杞固体饮料的最适食用口感。结果表明,喷雾干燥最佳工艺条件为进风温度170 ℃、恒流泵流速45 r/min、雾化器转速21 000 r/min、助干剂麦芽糊精含量15%,具有较好的集粉率。优选制粒方法为干法制粒,按照最佳配方比例喷干粉:麦芽糊精:甜菊糖苷:维生素C为1∶1∶0.02∶0.045进行制备,所获得的茯苓山药枸杞固体饮料具有酸甜可口、香气浓郁协调一致等优点,不添加防腐剂与色素,健康安全,携带与饮用方便,易被大多数人所接受。

将马铃薯全粉以0%~50%(质量分数)的比例替代低筋小麦粉,研究马铃薯全粉替代对面团及饼干质构特性、感官特性、色度、挥发性风味物质以及消化特性的影响。结果表明,随着马铃薯全粉添加量的增加,面团及饼干的质构特性先降低后升高,饼干色泽不断加深,感官评分先升高后降低。当马铃薯全粉添加量为20%(质量分数)时,面团的硬度、胶着性和回复性降为最低,制得的饼干硬度、脆度、咀嚼性、胶着性和内聚性均最低,口感最酥脆,感官评分最高。采用电子鼻对挥发性风味物质进行比对,发现添加马铃薯全粉20%、30%(质量分数)时饼干风味最为浓郁,芳香成分、有机硫类和烷烃类等风味物质更为突出。同时随着马铃薯全粉添加量的增加,混合粉和饼干的快消化淀粉(rapidly digestible starch,RDS)含量逐渐增加,慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)含量逐渐降低,饼干整体消化速率随马铃薯全粉含量的增加而增大。综上所述,适量添加马铃薯全粉可以有效改善饼干感官品质、质构特性、色泽风味,提高消化速率,添加量为20%(质量分数)时制作的酥性饼干酥松、品质最佳。该研究为马铃薯全粉在饼干及其他面制食品中的应用提供一定参考。

近年来,采用现代风味化学研究方法进行白兰地香气组分的解析中已经取得了较大的进展,但是感官特性研究还尚未全面开展。以中国烟台地区和法国干邑地区的白兰地为研究对象,采用静态感官—定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)以及动态感官—暂时性感官支配分析(temporal dominance of sensation,TDS),探究2种方法结合分析的特点及差异,明确我国白兰地的风格特征以及与法国白兰地的感官差异。QDA结果显示,中国白兰地的香料、烘焙、果干特征较为突出,而法国白兰地的焦糖、花香、果香特征更为突出。TDS结果显示,中法白兰地在刚入口的20 s内均为酒精味和灼烧感占据主导,其他香气属性在后60 s占据主导。前鼻香气中出现的花香、果香、果干、焦糖等属性,在饮用过程中则几乎感受不到。该研究不仅可以完善白兰地感官研究的理论体系,而且为进一步指导和规范我国白兰地的生产奠定了重要的风味基础。

气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS) 作为一种简单、快速、准确、无损的检测方法,目前在白酒领域应用较少,该研究探究了GC-IMS应用于白酒分析的最优方法。研究结果表明,盐离子浓度对物质检测影响不大,可不加盐直接分析;最优酒样稀释度为10%;最优平衡体积为1 mL,平衡温度为 60 ℃,平衡时间为10 min。利用最优方法对同一轮次不同贮存时间的郎酒样品进行分析,发现部分酯类物质、醛酮类物质在贮存较久的酒样中含量偏高,贮存时间为15和20年的酒样中,乙酸丁酯、己酸甲酯、戊醇、戊酸乙酯、庚酸乙酯、异己酸乙酯、己酸丙酯、正己醇、辛酸乙酯、2-戊酮、戊醛含量显著升高。该研究为GC-IMS应用于白酒,特别是不同贮存时间酱香型白酒的研究提供了理论与方法借鉴。

为充分认识不同工艺类型酱香酒在感官和指标上的差异,采用紫外光谱、气质谱联用和离子色谱对坤沙、翻沙、碎沙和窜沙工艺及其不同轮次酱香型白酒的吸光值和挥发性物质进行了分析,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)法研究不同工艺、轮次酱香型白酒吸光值与挥发性化合物差异,并采用偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)进行潜在的标记挥发性化合物定量与鉴定。结果表明,紫外光谱法的PCA可以区分坤沙工艺与其他工艺的酱香型白酒;挥发性物质PCA只能区分坤沙工艺和窜沙工艺的酱香酒,6轮次酱香酒与成品酱香酒挥发性物质含量更相近。挥发性化合物质PLS-DA模型中,定量苯甲醛、2,3,5-三甲基吡嗪、己酸乙酯、乙酸和异丁醇为5种重要标记化合物,层次聚类分析可以把碎沙、窜沙聚类并与坤沙工艺酱香酒区分。

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)在某些不利于生长的自然和食品加工条件下能够进入活的非可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态,普通检测方式极易漏检,因此VBNC细菌检测技术的开发与优化对副溶血弧菌感染防控具有重要意义。基于叠氮溴化丙锭结合荧光定量PCR技术(propidium monoazide quantitative PCR,PMA-qPCR)能够利用活细胞的膜完整性区分活菌和死菌的原理,以副溶血弧菌ATCC 17802为对象,通过探讨PMA-qPCR方法中各项因素对活菌计数结果的影响,优化并建立了VBNC副溶血弧菌的定量检测方法。实验结果表明,当添加PMA质量浓度为15 mg/L,黑暗孵育10 min,再进行强光照射15 min后,死细胞的DNA扩增得到有效抑制,此时提取DNA模板进行qPCR扩增准确性更高,活菌数与qPCR扩增循环数呈现显著性线性相关(R²=0.99)。PMA-qPCR法测定副溶血弧菌活菌数的标准曲线显示该方法检测范围为2.90×10¹~2.90×10⁸ CFU/mL,验证回收率在92.97%~99.57%,相对标准偏差为1.95%。该文建立了更加精准可靠的VBNC副溶血弧菌定量检测方法,为后续进一步探究提供了有效技术手段。

采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱法测定茶叶中的草甘膦和草铵膦,探讨衍生条件、净化方法和质谱参数对茶叶中草甘膦和草铵膦含量的影响。结果表明,样品经纯水超声辅助提取,混合型阳离子交换反相吸附固相萃取柱净化,净化液加入到pH 10.0的硼酸盐缓冲液中,并加入9-芴甲氧羰酰氯乙腈溶液进行衍生化处理2 h,过0.22 μm微孔滤膜,经超高效液相色谱BEH C₁₈柱分离,用2 mmol/L乙酸铵水溶液(含体积分数0.1%甲酸)和乙腈为流动相梯度洗脱,采用四级杆串联飞行时间高分辨质谱仪电喷雾正离子准多反应监测模式检测,外标法定量。草甘膦和草铵膦分别在质量浓度1.25~400和0.25~160 μg/L呈良好的线性关系(R＞0.99),其检测限分别为4.0和1.34 μg/kg。在低、中、高(定量限的2、10和40倍)3个添加水平时,草甘膦的加标回收率为88%~103%,草铵膦的加标回收率为93%~99%,相对标准偏差均<5%。该方法分析速度快、净化效果好、杂质干扰小、回收率高、重复性好,适用于茶叶类样品中草甘膦和草铵膦残留量的测定。

原产地差异导致枸杞价格悬殊,为促进国内枸杞市场健康有序发展,该文应用元素分析仪-稳定性同位素质谱(elemental analyzer-stable isotope mass spectrometry,EA-IRMS)测定了来自青海、宁夏和新疆3个地区共97份枸杞样品δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O和δ³⁴S 5种稳定同位素组成,结合箱线图、单因素方差分析以及主成分分析(principal component analysis,PCA)对不同产地枸杞中稳定同位素比值分布规律和相关性进行了讨论,应用线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)和支持向量机(support vector machine,SVM)2种算法建立不同产地枸杞判别模型。结果显示,枸杞样品中δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H和δ¹⁸O 4种稳定同位素对产地判别贡献率较大,δ³⁴S在判别不同产地枸杞效用较弱,PCA前2个主成分的累积方差贡献率为75.3%。在LDA模型中,验证集和训练集的总体准确率分别为89.7%和93.9%;在SVM模型中模型验证和模型训练的总体准确率分别为95.9%和96.9%,相比而言,SVM模型的判别效果优于LDA。研究表明,不同产地枸杞样品中稳定同位素比值存在一定差异,可为实现枸杞产地判别提供依据。

中华块菌是我国重要的商业块菌之一,攀枝花和会东地区是中华块菌的主要产地,为探究攀枝花与会东地区中华块菌的组成成分及差异性,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)技术对这2个地区新鲜中华块菌成分进行检测和分析。主成分分析表明两地中华块菌组成成分差异较小,两地中华块菌均鉴定出83种有效化合物,包括:15种氨基酸(其中8种为必需氨基酸)、10种糖类、22种有机酸等。偏最小二乘法分析表明两地中华块菌在肌醇半乳糖苷、尿苷、亚油酸、9-(E)-十八烯酸、花生四烯酸等物质含量上有显著性差异。该研究通过分析不同地区中华块菌的组成成分及含量差异,探究中华块菌成分组成的同时还能辅助区分中华块菌的产地,弥补了传统的真菌内转录间隔区鉴定法不能对中华块菌进行产地区分的缺点。

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。

阿洛醇(又称蒜糖醇)是一种低热量六碳稀有糖醇,不会导致肥胖和血糖升高,适合于肥胖、糖尿病人群。此外,因其具有润肠通便等作用,在食品、医药等领域具有重要应用。同时,阿洛醇还是合成其他具有重要生理功能的D/L-型稀有糖的原料。文中介绍了阿洛醇的应用价值、生物合成方法,对生物合成阿洛醇的生物酶、生产工艺及研究进展进行了综述,并对阿洛醇的生物合成进行了展望。

黑蒜是大蒜在高温高湿条件下自然形成的一种功能性深加工产品。文章综述了黑蒜形成过程中的营养物质变化、黑蒜的生物功能、加工工艺及黑蒜内生菌等研究内容,并对黑蒜产业目前存在的问题及未来的研究方向进行展望,旨在为黑蒜产品的深度开发和黑蒜产业的健康发展提供理论参考。

副溶血性弧菌是水产品中主要的致病菌之一,既可造成养殖水产品的疾病与死亡,也可引起人类的胃肠炎等疾病,不仅具有潜在的食品安全隐患,也对消费者健康造成潜在危害。该文主要阐述了副溶血性弧菌的毒力因子耐热直接溶血素(thermostable direct hemolysin,TDH)以及分泌系统T3SS1、T3SS2在菌株体内的作用机理,并对副溶血性弧菌产生耐药性的5种机制——产生生物被膜、质粒介导耐药、产生灭活酶或钝化酶类、外排泵主动排出抗菌药物、药物靶点发生改变进行了综述。

免疫系统在维持人类健康方面发挥重要作用,免疫系统功能失调或受损会引发疾病。目前常用的调节免疫功能的化学药物存在价格昂贵、毒副作用大等缺点,因此开发高效、安全的免疫调节制剂成为研究热点。食物蛋白源免疫调节肽是利用食源性蛋白获得的具有调节免疫功能的多肽,其免疫调节活性与氨基酸组成、序列及肽链长度有关。文章综述了近年来食物蛋白源免疫调节活性肽的类型、获取途径、功效评价方法及作用机制,旨在为免疫调节相关的功能性食品或药物的研究及开发提供参考。

风味是人的感官受食物刺激后各种感觉的综合,是消费者判断果蔬汁品质的重要指标。果蔬汁通过乳酸菌发酵可改善原有风味与品质,但存在加工工艺不成熟、风味形成机制尚不明确等问题。文章从乳酸菌发酵对果蔬汁风味的影响以及工艺优化措施等方面进行系统梳理,并对益生菌发酵果蔬饮料的发展趋势与面临的挑战提出了展望,以期为果蔬汁的深度开发、风味调控等方面提供借鉴。

芥菜腌制发酵后独具辛辣味,食用发酵芥菜有益人体健康,可预防心脏病、糖尿病和癌症等疾病,这些功效均与腌制发酵工艺密切相关。然而传统腌制发酵工艺会导致芥菜的营养成分流失、产品品质降低、有害物质积累,因此,改进和优化传统工艺对于发酵芥菜产业的发展至关重要。该文介绍了芥菜传统腌制发酵机制、分析了传统腌制发酵工艺存在的缺陷,从发酵方式、食品脆度和亚硝酸盐积累3个方面总结了国内外关于芥菜传统腌制发酵工艺优化的研究进展,并展望了创新发展方向与前景,旨在进一步提高产品品质,推动产业的规模化发展。

为向高校学生普及食品安全科学知识,提高大学生食品安全意识和防范能力,浙江大学以线下通识课程为基础,并结合国家精品在线开放课程,开设《食品安全》线上线下混合式教学通识核心课程。课程于2020年正式被教育部列为国家级一流本科课程。课程经过多轮的教育实践与改革,逐步形成了在线学习、大班授课、小班研讨、实验课、课外调研“五位一体”的混合式教学模式。课程通过不断更新完善,在很多方面取得了明显成效,为推进食品科学类课程教学改革提供了诸多有益参考。

以法尼烯为评价效应物,研究了缺损乙醇合成途径、甘油合成途径、胞质乙酰辅酶A转运途径和法尼基焦磷酸消耗支路关键基因对酿酒酵母WHE4菌株合成法尼烯的影响。通过CRISPR-cas9基因编辑技术,获得8株关键基因缺损菌株。结果表明,与WHE4菌株相比,缺损乙醇脱氢酶基因ADH3-6对乙醇和法尼烯产量没有影响;单独缺损甘油三磷酸脱氢酶基因GPD1和GPD2使甘油积累量分别降低了15%和34%,缺损半乳糖激酶基因GAL1、GAL7、GAL10下调了甲羟戊酸途径所有基因转录水平,它们的缺损均不能提高菌株的法尼烯产量;缺损香叶基香叶基焦磷酸合酶基因BTS1和二酰基甘油二磷酸磷酸酶基因DPP1,法尼烯产量提高了29%,在5 L发酵罐补料分批发酵,菌株WHE4-33(WHE4 Δbts1, Δdpp1)的法尼烯产量达到1 578.91 mg/L。该研究对甲羟戊酸途径上游和下游关键节点基因进行了缺损影响法尼烯合成研究,为构建酿酒酵母萜类化合物高效平台提供了参考价值。

高果糖浆是一种可替代蔗糖的甜味剂,在食品和饮料行业应用广泛。该研究实现了经密码子优化的密苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis) CICIM B0118(A)来源的葡萄糖异构酶在食品安全菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) 13032中的异源表达,构建了重组谷氨酸棒杆菌C.glutamicum 13032/pXMJ19-xylA。以其细胞菌体作为全细胞催化剂,对D-葡萄糖异构化生成D-果糖的全细胞转化体系进行优化,结果表明,菌体质量浓度40 g/L、底物D-葡萄糖质量浓度180 g/L、Mg²⁺浓度10 mmol/L、Co²⁺浓度1 mmol/L,70 ℃、220 r/min下连续转化18 h,D-果糖质量浓度达到103.32 g/L,转化率为57.4%,实现了高果糖浆的一步法安全生物合成。该研究为高果糖浆的工业化生产提供了实验和理论基础,具有重要的参考价值。

用于黑曲霉遗传操作的筛选标记基因非常有限,而基因改造往往涉及诸多基因的敲除或表达,有限的筛选标记基因难以满足需要。该文构建了以pyrG为筛选标记的黑曲霉遗传转化系统,并利用该系统使红色荧光蛋白rfp在黑曲霉中成功表达。首先,运用同源重组原理完全敲除pyrG基因,在含有5-氟乳清酸和尿苷/尿嘧啶的培养基平板进行筛选,获得1株稳定遗传的尿苷/尿嘧啶营养缺陷型菌株黑曲霉ng-1。然后构建了以pyrG作为回补标记,以三磷酸甘油醛脱氢酶启动子gpdA来调节rfp基因表达的质粒,将质粒转入农杆菌AGL1并侵染黑曲霉菌株ng-1,成功获得了黑曲霉rfp表达菌株,表明pyrG筛选标记可成功用于黑曲霉的遗传转化。

松二糖具有低热量和不致龋齿的特性,在食品工业具有广泛的应用前景。与淀粉蔗糖酶相比,Caulobacter crescentus蔗糖水解酶突变体S271A (CcSH S271A)转化蔗糖过程中产生的麦芽寡糖副产物少,可代替淀粉蔗糖酶用于松二糖制备。该研究将CcSH S271A在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中重组表达,对该重组酶进行酶学表征并对其制备松二糖的工艺进行了优化。结果表明,重组酶的酶促反应最适温度为45 ℃,最适pH为8.0,在30 ℃时热稳定性好,半衰期为312 h。当底物蔗糖浓度为2.0 mol/L,温度30 ℃、pH 8.0、加酶量为60 U/g蔗糖,反应时间48 h时,松二糖最高产率达到66.3%。是以蔗糖为单一底物制备松二糖的最高水平,为松二糖的制备奠定了基础。

酸水解产生的副产物会严重抑制小麦秸秆水解液丁醇发酵。该文针对树脂对小麦秸秆水解液中丁醇发酵抑制物的脱除效果进行研究。通过强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂732及大孔树脂XAD-4对小麦秸秆水解液进行抑制物脱除处理,以未处理组作为对照。离子交换树脂732处理后丁醇得率及含量均高于大孔树脂XAD-4处理。离子交换树脂732处理后在糖质量浓度为33.23 g/L的条件下发酵,丁醇和总溶剂质量浓度可达到7.58、13.09 g/L,得率分别可达到0.23、0.40 g/g,相对于对照组产量分别提高了5.3、5.9倍。在发酵前期,对照组丙酮丁醇梭菌的ATP和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)积累缓慢,在发酵进行到24 h的时候达到峰值。随着发酵的进行,对照组中丙酮丁醇梭菌的乙醇脱氢酶和丁醇脱氢酶活性最高仅能达到初始状态的29%和44%,而在离子交换树脂732处理组中可以达到初始状态的171%和142%。

动物双歧杆菌是一种高产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)的益生菌,在食品工业中应用广泛。该研究以动物双歧杆菌亚种M8为研究对象,发酵提取EPS,分别选用乙醇分级沉淀(ethanol gradient precipitation,EGP)法和阴离子交换色谱(anion-exchange chromatography,AEC)法对其进行分离纯化,并通过化学成分和高效分子排阻色谱分析评价纯化效果。结果表明,EGP法分离得到的多糖级分,在糖纯度和分子质量分布均一性方面均未达到纯化要求;而AEC法可分离纯化得到高纯度的酸性杂多糖F_0.2、蛋白聚糖F_0.5,其工艺为:柱填料DEAE-Sepharose Fast Flow,依次采用纯水、0.1、0.2、0.5 mol/L NaCl溶液洗脱,制备得到纯多糖级分F_0.2和F_0.5,样品总回收率达80.85%。分子结构特征分析表明,F_0.2是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成的一种酸性杂多糖,重均分子质量(M_w)为21.4 kDa,在水溶液中呈刚性较强的松散线团结构;而F_0.5是缀合有蛋白组分的蛋白聚糖,M_w为28.3 kDa,在水溶液中呈紧凑的柔性卷曲状结构。该研究确定的分离纯化方法具有高效、回收率高等特点,为动物双歧杆菌乳亚种M8产EPS的结构与功能研究及其在食品工业中的应用奠定科学依据。

为评估表层蛋白对嗜酸乳杆菌自聚集、生长及代谢的影响,通过测定菌体自聚集率、菌体生长、GC-MS分析表层蛋白去除前后嗜酸乳杆菌胞内小分子代谢物的变化。结果表明,表层蛋白去除前后,嗜酸乳杆菌的胞内氨基酸类如组氨酸、酪氨酸、鸟氨酸,有机酸类如乳酸、苹果酸等代谢物具有显著差异,这些代谢物直接影响了表层蛋白相关的主要生化反应和关键代谢通路。经过代谢通路富集分析,主要影响了精氨酸和脯氨酸代谢、赖氨酸生物合成、精氨酸生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢这5条代谢通路。总之,表层蛋白的剥离影响了氨基酸合成的代谢通路,氨基酸合成会竞争生长所需的能量,进而影响嗜酸乳杆菌的生长,该研究为进一步认识表层蛋白对嗜酸乳杆菌胞内小分子化合物代谢的影响提供了依据。

为探究宰后不同部位牛肉保水性存在差异的原因,该研究以成熟1、2、3、5和7 d的冷却牛背最长肌、半膜肌和腰大肌作为研究对象,通过对失水率、蛋白质化学作用力以及蛋白质稳定性的变化和差异进行分析,阐述3种部位冷却牛肉成熟过程中保水性及蛋白质特性变化。结果表明,在成熟前5 d离子键作用力变化不显著(P> 0.05),成熟第7天显著升高(P< 0.05);3种部位中,氢键和疏水性相互作用力在成熟过程中的变化不同,且不同部位之间的差异也不相同。但在较长的成熟时间内,3种部位牛肉的离子键、氢键和疏水性相互作用力差异不大。差示扫描量热法结果显示,成熟期间腰大肌的TmaxpeakI由55.03 ℃显著降低至54.14 ℃(P<0.05),TmaxpeakII的均值为63.56 ℃,腰大肌的焓变值DH_peakI和DH_peakII具有相同趋势,均显著低于背最长肌和半膜肌(P<0.05),表明腰大肌蛋白质更易发生变性,且肌球蛋白和肌浆蛋白的蛋白质变性程度更高。蛋白质变性程度不同可能是导致不同部位牛肉保水性存在差异的原因。

研究酵母硒和枣粉对肉鸡生长性能、肉品质和抗氧化性能的变化。选取240只1日龄白羽肉鸡,随机分为4组,每组3个重复,每个重复20只。分别为CK组(基础日粮)、J组(基础日粮+8%枣粉替换8%玉米,质量分数)、0.3S组(基础日粮+0.3 mg/kg酵母硒)和0.3S+J组(基础日粮+0.3 mg/kg酵母硒+8%枣粉替换8%玉米),饲养42 d。结果表明,添加酵母硒和枣粉显著提高肉鸡体重和平均日增重及胸肌蛋白质含量(P＜0.05),添加枣粉显著降低胸肌脂肪含量(P＜0.05)。与CK组相比,添加酵母硒和枣粉显著提高宰后胸肌的pH值及降低剪切力(P＜0.05),此外,酵母硒和枣粉混合添加显著提高胸肌的系水力(P＜0.05);添加酵母硒和枣粉均能降低成熟过程中胸肌中羰基和丙二醛含量(P＜0.05)。由此得出,该试验条件下,添加酵母硒和枣粉均可提高肉鸡的生长性能,改善肉鸡胸肌的肉品质和抗氧化功能,其中以酵母硒和枣粉复配组效果最佳。该研究结果为酵母硒和枣粉在饲粮中的应用提供理论依据和数据支撑。

通过蛋白质理性设计和定点突变技术,在近平滑假丝酵母ATCC 7330羰基还原酶wtCpCR的基础上,构建5个突变体酶A98N、S307N、G262N、S216N和S258N,考察了有机溶剂、温度、剪切力、氧气、辅酶NADPH浓度对突变体酶的稳定性影响。研究表明,A98 N在磷酸盐(potassium phosphate,PB)缓冲溶液中比酶活力提高10%,而S307 N没有酶活力,其他3个突变体比酶活力均有降低;A98 N和G262 N在PB/甲基叔丁基醚的双相体系中界面稳定性比原始酶wtCpCR分别提高1.7和1.4倍;4个突变体酶的耐热特性略有下降,T50值介于31~36 ℃;在100、200 r/min条件下,4个突变体耐剪切力均增强,在300 r/min条件下G262 N突变酶的耐剪切稳定性比wtCpCR增强1.3倍;G262 N突变酶在有氧条件下的稳定性更好,比野生酶提高1.4倍,半衰期(t1/2)达到11.87 h;辅酶浓度为0~0.4 mmol/L时,G262 N突变酶更加稳定。该研究为该羰基还原酶wtCpCR的多点突变进一步改善酶稳定性提供重要的科学依据,同时可提高该酶在双相体系生物催化工艺的经济性。

为筛选可降解鱼类主要过敏原小清蛋白(parvalbumin,PV)的乳酸菌,该研究以产蛋白酶作为初筛标准从奶酪中分离筛选获得8株乳酸菌,经16S rDNA测序鉴定为Lactobacillus plantarum 4株,Lactobacillus casei 2株,Enterococcus faecalis 2株。利用这8株乳酸菌对草鱼中提取富集的PV溶液进行孵育,SDS-PAGE分析发现Lactobacillus casei B-2和Lactobacillus plantarum B-17孵育后的PV含量显著减少,进一步研究这2株乳酸菌对PV免疫活性的影响作用,结果发现这2株菌孵育PV溶液36 h后,PV发生降解,其含量显著下降,且免疫活性分别下降了96.5% 和84.8%。由此可见,这2株乳酸菌具有降低鱼类主要过敏原致敏性的潜在能力,为今后乳酸菌发酵鱼肉开发低致敏鱼肉制品提供了科学依据。

优化凡纳滨对虾肌肉中组织蛋白酶L提取工艺,分离纯化组织蛋白酶L并验证其对肌原纤维蛋白的降解作用。以凡纳滨对虾肌肉为原料,采用单因素试验、Plackett-Burman试验和双因素等重复试验对肌肉中组织蛋白酶L的提取工艺进行了优化。采用Tris-HCl缓冲液浸提、硫酸铵沉淀、Q-Seharose F.F阴离子交换层析、Sephacryl S-100凝胶过滤层析和SDS-PAGA等方法对组织蛋白酶L粗酶液进行分离纯化,并验证提纯后的组织蛋白酶L对肌原纤维蛋白的降解作用。最终确定对虾肌肉中组织蛋白酶L最佳提取工艺为:缓冲液体系(Tris-HCl缓冲液浓度40 mmol/L,半胱氨酸浓度6 mmol/L,苯甲基磺酰氟浓度0.4 mmol/L),料液比1∶8(g∶mL),pH 6.0。优化后组织蛋白酶L总酶活力值升至378.36 U,酶活力得率达到150.1 U/g,纯化后的组织蛋白酶L的比活力从0.34 U/mg提高到了101.15 U/mg,纯化倍数达到298.28倍,得率为16.50%,分子质量为46.4 kDa,并进一步验证了提纯后的组织蛋白酶L对肌球蛋白重链和肌动蛋白有降解作用。发现对虾肌肉中组织蛋白酶L对肌原纤维蛋白降解有明显作用,为进一步研究对虾肌肉中组织蛋白酶L的相关性质及其对肌肉的降解机制提供理论依据。

该研究以高筋小麦面粉制作面团,分析-18 ℃下不同冻藏时间(0、5、10、20、30 d)对面团的流变学特性,以及冻藏后制作的Biangbiang面条的可冻结水含量、晶型结构、蒸煮特性、质构特性及微观结构的影响。结果表明,面团的黏弹性随着冻藏时间的延长逐渐下降;面团冻藏30 d后制作的Biangbiang面条中可冻结水的比例提高,淀粉的相对结晶度增大;面条的吸水率降低7.8%,蒸煮损失率增加1.3%,硬度从199.53 g增大到228.18 g。扫描电镜结果显示,面条内部出现大的孔洞、断裂的面筋片段和游离的淀粉颗粒。面筋网络结构弱化导致Biangbiang面条蒸煮性能下降,进而影响面条的硬度、弹性和咀嚼性等品质。该研究结果可为后续拓展Biangbiang面条品质改良手段,实现工业化生产提供一定的理论参考。

以超高压技术辅助制备的牛皮胶原为脂肪替代物,制作低脂牛肉饼。结合质构、烹饪损失和感官评分结果,探究超高压压力(200、250、300、350、400 MPa)、超高压时间(5、10、15、20、25 min)、NaCl添加量(1%、1.3%、1.5%、1.7%、1.9%,质量分数)和复合磷酸盐添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,质量分数)对牛肉饼品质的影响。通过单因素和响应面试验优化,最终确定牛皮胶原低脂牛肉饼的最佳工艺配方。结果表明,在超高压压力为360 MPa、超高压时间为21 min、NaCl添加量为1.5%以及复合磷酸盐添加量为0.3%的条件下,牛肉饼的感官评分为84.1,弹性为0.8%,综合品质较佳。

该文研究了采后西葫芦果实分别经不同湿度(40%、60%、80%、90%)的热空气处理(44 ℃、2.3 h)后在(4±0.5) ℃湿度(80±5)%的低温条件下对果实的品质以及抗氧化系统的影响,测定失重率,冷害指数,电解质外渗率,抗坏血酸含量,过氧化氢酶活性等指标,并对不同湿度热空气处理过程进行传热分析。结果表明,80%湿度热处理组与其他组相比,具有较平缓的中心升温速率和较快的表皮升温速率,且能减少低温贮藏下西葫芦果实的冷害症状和机体软化的发生,减缓失重率的下降,同时该处理组能显著降低果实电解质外渗率和丙二醛含量,通过维持较高的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性以及延缓抗坏血酸含量下降来保持较高的活性氧清除能力,抑制H₂O₂和超氧阴离子自由基的上升。相较于其他湿度处理,80%湿度的热空气处理既可以有效减少处理过程中热应力的过量积累,防止热损伤,又可以在低温贮藏下增强抗氧化酶活性,减轻氧化损伤,减轻冷害症状,提高西葫芦贮藏品质。研究结果可为西葫芦热空气处理过程以及低温贮藏保鲜提供新的参考与思路。

以玉米谷蛋白为原料,采用碱性蛋白酶进行酶解,得到玉米谷蛋白水解物。先对玉米谷蛋白水解物的抗氧化活性进行测定,再以pH值、硫代巴比妥酸反应物、酸价、质构、色差及感官评价为指标,评价其对中式香肠品质的改善效果。结果表明,玉米谷蛋白水解物具有良好的Fe²⁺螯合能力以及DPPH自由基和羟基自由基清除能力,其EC₅₀分别为0.329、2.397和0.723 mg/mL。玉米谷蛋白水解物添加量(质量分数,下同)为0.75%时,香肠的硫代巴比妥酸值和酸价均低于0.01%丁基羟基茴香醚组,说明玉米谷蛋白水解物在一定程度上能够代替化学抗氧化剂抑制香肠的腐败变质,延长其贮藏时间;添加玉米谷蛋白水解物能够改善香肠的部分质构和物化性质;添加量为0.5%时,其感官评价得分最高,更易被消费者接受。研究表明,玉米谷蛋白水解物对香肠的品质有一定的改善效果。

以半干青鱼为研究对象,测定感官评分、水分含量、pH、菌落总数、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen content,TVB-N)等指标,探究了普通聚乙烯包装和乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcohol copolymer,EVOH)-丁香精油包装对半干青鱼常温贮藏过程中品质的影响。结果表明,随着贮藏时间的延长,2种包装材料包装的半干青鱼水分含量未发生显著性变化;菌落总数、TBA、TVB-N均呈上升的趋势,pH呈先下降再上升的趋势,普通聚乙烯包装相关品质指标呈现更显著的上升趋势;2种包装材料处理的半干青鱼制品的感官评分呈下降趋势,普通聚乙烯包装感官评分低于EVOH-丁香精油包装。EVOH-丁香精油包装袋可以抑制半干青鱼中菌落总数的增长,减少TVB-N的生成和积累,减缓脂肪氧化的速率,延长半干青鱼常温贮藏期20~24 h。与普通包装相比,EVOH-丁香精油包装能减缓鱼肉在贮藏过程中的品质劣变,是更有利于包装和贮藏的包装材料。

乳酸菌产生物胺的能力具有菌株特异性,因此,为了探究不同种类发酵剂对牦牛乳硬质干酪中生物胺形成的影响,该试验利用高效液相色谱对3种不同发酵剂制作的硬质干酪成熟过程中生物胺进行了测定和分析。结果表明,嗜热和嗜温发酵剂牦牛乳硬质干酪中检测出2-苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺和酪胺,混合发酵剂干酪中检测出腐胺、2-苯乙胺、尸胺和酪胺。各生物胺之间呈现正相关性。3种不同发酵剂干酪在1~6个月成熟过程中,其各生物胺整体呈现增加趋势,嗜热、嗜温和混合发酵剂干酪中总生物胺最高含量分别为(448.3±9.6)、(456.8±58.4)、(293±24.5)mg/kg。组胺和酪胺是2种毒性相对高的生物胺,嗜热发酵剂干酪中组胺和嗜温发酵剂干酪中酪胺最高,其最高含量分别为(20.8±7.9)、(92.9±6.7)mg/kg,混合发酵干酪中未检测出组胺,酪胺含量次之,3种不同发酵剂干酪中组胺、酪胺含量均低于推荐安全剂量50 mg/kg和100 mg/kg。这为合理选择发酵剂和控制干酪中生物胺形成提供了依据。

该文以柴达木大肥菇胞内多糖(intercellular polysaccharides,IPS)为研究对象,借助3~5岁年龄段人群的肠道菌群构建体外肠道酵解模型,通过液相色谱法、气相色谱法和苯酚-硫酸法测定单糖及醛酸、短链脂肪酸的组分和含量变化以及总糖含量变化等指标探究IPS的体外酵解特征。结果显示,在体外酵解48 h过程中,胞内多糖不断被肠道菌群降解,在酵解12 h时酵解率已达100%;多糖降解产生葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、阿拉伯糖5种单糖及醛酸,其总量随着酵解时间的延长呈先上升后下降趋势,在酵解6 h时达到含量最高峰,与对照组相比差异显著(P<0.05);单糖及醛酸被微生物群落进一步酵解后产生乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、异戊酸及正戊酸6种短链脂肪酸,其总量随着酵解时间的延长呈持续上升趋势,与对照组相比差异显著(P<0.05);丰富的短链脂肪酸含量使发酵体系中的pH逐渐下降,最终稳定在3.56±0.01,与对照组相比差异显著(P<0.05)。综上,解析柴达木大肥菇IPS在肠道中的酵解、消化特性,可拓展柴达木大肥菇多糖开发为功能因子的营养健康内核。

将6%、9%、12%、15%、18%(质量分数)的玉米淀粉添加到麦醇溶蛋白溶液中形成复合物,复合物加热形成凝胶后,测定其化学作用力、保水率、白度、溶胀率、质构特性、流变特性等性质。结果表明,随着玉米淀粉添加量的增加,蛋白-淀粉复合凝胶中离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键含量均呈先增加后减小趋势(P＜0.05);凝胶保水率先增加后趋于平缓(P＞0.05),最大为99.515%(玉米淀粉18%)。但凝胶的白度值和溶胀率减小(P＞0.05),硬度增加(P＞0.05);体系的储能模量和损耗模量呈现先增加后减小的趋势,当玉米淀粉添加量为15%时,储能模量和损耗模量达到最大。保水率、流变特性、扫描电镜分析等表明,适量的淀粉对麦醇溶蛋白凝胶网络有很好的填充效果。反复冻融使复合凝胶的保水率下降,白度增加,硬度增加。该研究为麦醇溶蛋白在面食加工和药物凝胶缓释方面提供理论基础。

该研究选取具有代表性的山东金乡金小米和河北蔚县桃花小米,比较二者多酚的含量及种类,并通过建立过氧化氢(H₂O₂)诱导的SH-SY5Y氧化应激损伤的神经细胞模型,探究不同处理方式下小米多酚对神经细胞氧化损伤的保护作用及最佳作用浓度。结果表明,桃花小米多酚含量更高,金小米中多酚种类较多,小米多酚中黄酮类化合物占主要成分。预处理的方式下200~300 μg/mL 2种小米多酚都可以保护SH-SY5Y免受H₂O₂的氧化损伤。

为研究从人体肠道分离、筛选的乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB),其体外降解3-甲基吲哚的功能。采用MRS培养基从3~8岁健康儿童肠道中筛选乳酸菌,提取细菌总DNA,扩增16S rRNA序列,构建系统发育树。在以3-甲基吲哚为唯一碳源、氮源的无机盐培养基中胁迫培养乳酸菌,紫外分光光度计测定吸光度值,测定乳酸菌在高浓度3-甲基吲哚环境中的生长曲线;使用GC-MS动态检测3-甲基吲哚残留量,测定乳酸菌对3-甲基吲哚的降解能力。结果显示,筛选获得8株乳酸菌,其中LAB1为干酪乳杆菌属(Lactobacillus casei)、LAB2为类肠膜魏斯氏菌属(Weissella paramesenteroides)、LAB3、LAB5、LAB6、LAB7、LAB8均归属为肠膜明串珠菌属(Leuconostoc mesenteroides)、LAB4为格氏乳球菌属(Lactococcus garvieae)。在添加3-甲基吲哚的无机盐培养基中培养8株细菌,其降解3-甲基吲哚的能力均较强。LAB1~LAB8对3-甲基吲哚的体外降解率在168 h分别达到62.21%、60.45%、52.50%、62.19%、61.91%、61.94%、55.34%、58.73%,其中LAB1(干酪乳杆菌)对3-甲基吲哚的降解率最高,证实来源于儿童肠道的乳酸菌具有降解3-甲基吲哚的功能。该实验结果丰富了降解肠道毒素的微生物资源,同时也为今后扩展乳酸菌的应用范围提供了切实可行的理论依据。

流行病学研究表明摄入大豆制品可以降低罹患结直肠癌的风险,可能是大豆中含有丰富的异黄酮类物质,金雀异黄酮(genistein)是其中的主要成分。最近的研究表明,在核酸分解代谢中,催化嘌呤产生尿酸和活性氧的黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO)可促进肿瘤的发展。同时,黄酮类物质显示出对XO抑制的巨大潜力,为了探究黄酮类抑制剂对结肠癌发展的影响。首先,该文通过HPLC方法体外筛选XO的抑制剂,其中包括12种黄酮类化合物和2种酚酸类化合物,结果显示,100 μmol/L的金雀异黄酮可以显著抑制XO的活性,并具有剂量依赖效应。其次,通过建立氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)/葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的原发性结肠肿瘤小鼠模型,结果显示,在给与小鼠40 mg/kg金雀异黄酮时,可以显著降低小鼠结肠部位肿瘤数目;与空白组相比,模型组结肠部位的XO表达和活性,尿酸水平,以及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNFα)的水平显著升高;与模型组相比,金雀异黄酮干预组小鼠结肠部位的XO表达和活性,尿酸水平,以及TNFα含量显著降低;金雀异黄酮同时提高了结肠部位的还原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量。结果表明,金雀异黄酮通过抑制XO的活性进而延缓结肠肿瘤的发展。

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。

乳酸乳球菌是治疗剂在体内运送的良好载体,研究其在体内的真实运送情况需对其进行标记。该实验利用CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)NZ9000进行增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)标记,用于研究乳酸乳球菌在体内的运送,评价其作为益生菌的功能。基于该实验室已构建的乳酸乳球菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLL25构建重组质粒pYSH,其上携带eGFP及同源臂,电转入乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞中,将基因组中的乳酸脱氢酶基因(ldh)替换为绿色荧光蛋白基因,从而使Lactococcus lactis NZ9000获得标记,表达绿色荧光蛋白。对绿色荧光标记的Lactococcus lactis NZ9000突变株,酶标仪定量分析eGFP的表达强度。荧光强度定量分析结果表明,在乳酸乳球菌不同生长阶段,eGFP基因均能稳定表达。

阿魏酰低聚糖(feruloyl oligosaccharides,FOs)被广泛证明具有抗氧化、抗糖基化和调节肠道菌群等生理活性,然而FOs却对面团品质及面团制品的口感和风味等消费者偏好性的不良影响较大。该文通过β-羟丙基环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)包合FOs,研究了阿魏酰低聚糖-β-羟丙基环糊精(FOs-HP-β-CD)对面团品质及饼干口感、风味、抗糖基化和抗氧化等性质的影响。结果表明,添加FOs-HP-β-CD的面团品质和饼干的口感和风味都显著高于未包埋FOs。同时,FOs-HP-β-CD的抗糖化活性和抗氧化活性与未包埋FOs相比并没有显著差异。由此可见,通过环糊精包埋处理有效降低了FOs对面制品消费者偏好性的不良影响,同时保留了FOs的抗氧化、抗糖化等生理活性,为开发兼具消费者偏好性和营养特性的面团制品奠定理论基础。

将紫苏籽粉碎过60目筛后采用石油醚脱脂得到紫苏籽脱脂粉,采用osborne法提取紫苏球蛋白,研究其乳化性质,并将其应用于水包油(oil in water,O/W)乳液,进一步研究紫苏球蛋白浓度对乳液稳定性影响。结果表明,紫苏脱脂粉中球蛋白含量较高,其溶解性、乳化活性和乳化稳定性在pH 2~9,呈现U型曲线;球蛋白质量浓度为2.5~12.5 g/L时,随蛋白质量浓度增大,乳状液粒径、絮凝指数、凝结指数均逐渐减小,界面蛋白含量和质量浓度增加;在14 d贮存过程中,蛋白质量浓度低于7.5 g/L的乳状液均发生脂肪上浮现象,高于10 g/L的乳液贮存稳定性良好。

为减少牛肉制品在冻藏中的水分流失和蛋白质变性问题,该研究将2%、4%、6%和8%(质量分数)的牛皮胶原蛋白加入至牛肉饼中(处理组),以不加入牛皮胶原蛋白的牛肉饼作为对照组,通过测定其在7 d的短期冷冻贮藏、30 d的长期贮藏和2、4和6次冻融循环贮藏后的解冻损失率、pH值、色泽、盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)活性,探索牛皮胶原蛋白作为抗冻保护剂对贮藏期间冷冻牛肉饼品质的影响。结果表明,随着贮藏时间的延长,对照组的解冻损失率呈上升趋势;pH值、色泽、盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-ATPase活性呈下降趋势。加入牛皮胶原蛋白的处理组的解冻损失率下降显著(P<0.05),6%的添加量最高可上升15.74%;pH值、色泽变化不显著;盐溶性蛋白溶解量、盐溶性蛋白凝胶保水性和Ca²⁺-ATPase活性均有所上升,且6%添加量下的处理组最高上升25.79%、34.95%和25.71%。研究表明,牛皮胶原蛋白可以有效地减缓由冷冻和冻融循环所带来的水分流失和蛋白质变性的问题,提高牛肉制品在冷冻中的保藏率。

综合体外抗氧化、降血糖及对肠道微生物的调节作用全面探究不同组分黄刺多糖(Berberi dasystachya polysaccharides,BDPs)的降血糖能力。采用分级醇沉制备不同组分BDPs:BDPs-70、BDPs-80及BDPs-90,通过高效凝胶渗透色谱、傅里叶红外光谱、扫描电镜表征其初级结构,比较DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率、还原力、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率及其对嗜酸乳杆菌、大肠杆菌的影响。结果表明,BDPs-80的糖醛酸含量最高,BDPs-70、BDPs-80、BDPs-90重均分子质量分别为9 851、9 901、9 855 Da,且具有多糖特征吸收峰,为β-吡喃型多糖,表面结构均呈片状。3种多糖对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的清除率依次为:BDPs-90>BDPs-80>BDPs-70,BDPs-80的还原能力最优;对α-淀粉酶的抑制率:BDPs-90>BDPs-80>BDPs-70;对α-葡萄糖苷酶的抑制率:BDPs-80>BDPs-90>BDPs-70。3种多糖作为碳源均能促进嗜酸乳杆菌增殖(BDPs-90的促进效果显著),显著提高短链脂肪酸含量,抑制大肠杆菌生长(BDPs-80的抑制效果最好)。该研究可为将黄刺多糖开发成为预防和治疗糖尿病的食品及医药提供理论基础。

为探究外源褪黑素处理对枸杞鲜果采后生理及贮藏品质的影响,该实验以“宁杞5号”鲜果为材料,分别用0(对照)、25、50和75 μmol/L的褪黑素溶液浸泡处理,分析果实低温贮藏期间呼吸强度、乙烯释放速率、超氧阴离子和过氧化氢含量、色泽、硬度、固酸比、总酚含量、类黄酮及类胡萝卜素含量等生理与品质指标的变化,并采用主成分分析法对贮藏果实品质变化规律进行综合评价。结果表明,褪黑素处理降低了呼吸强度和乙烯释放速率,延缓了色泽、硬度、固酸比等品质指标的下降。此外,褪黑素处理还能清除果实内活性氧,促进总酚和类黄酮等物质的积累,并减缓类胡萝卜素的分解。由此可见,外源褪黑素处理可抑制贮藏期间枸杞果实的衰老过程,保持果实贮藏品质,其中以50 μmol/L褪黑素处理枸杞鲜果的保鲜效果最佳。

为探究贮存时间对中高温大曲质量的影响,并进一步选择较佳贮存时间。该研究对秋季安曲的0~120 d之间共5个贮存时间点的成品大曲样本的理化生化指标值、感官评分进行单因素方差分析,并利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase micro extraction-GC-MS,HS-SPME-GC-MS)及主成分分析探究贮存时间对大曲风味物质的影响。结果表明,贮存0 d与60 d成品大曲之间水分含量差异显著;贮存0 d与30 d成品大曲之间酒化力值差异显著,其余时间点的大曲样本理化生化指标值、感官评分没有显著性变化。5个贮存时间大曲样本中有31种共有风味物质,且均以酯类物质为主,其质量占比为72.70%~85.04%。随着贮存时间的延长,大曲的风味物质种类数和含量整体呈下降趋势,其中,乙酸戊酯、乙酸乙酯、2,3,5,6-四甲基吡嗪等39种风味物质含量在贮存30 d后减少;十八酸乙酯和2,3,5,6-四甲基吡嗪在贮存120 d后质量百分比分别减少了82.61%、81.25%。贮存期间大曲质量的变化可能与水分和温度等环境因素、以及物质挥发、物质氧化分解、微生物转化等有关。综合大曲的理化生化指标值、感官评分和风味物质种类和含量分析,建议成品大曲贮存60 d为宜。

该试验以腥味值为评价指标,对比加热脱腥法、包埋脱腥法与遮蔽脱腥法的脱腥效果,确定最佳脱腥温度、脱腥时间、脱腥工艺;以包埋-加热复合脱腥法、掩盖-加热复合脱腥法,采用正交试验对小球藻生长因子液脱腥工艺进行优化。最终通过气相-离子迁移谱(gas chromatography-lon mobility spectrometry,GC-IMS)对样品脱腥前后进行分析。结果表明,0.03 g/100mL β-环糊精在50 ℃下加热90 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为3.3分;1.0 g/100mL茉莉花粉在40 ℃下加热60 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为1.8分;2.0 g/100mL绿茶提取物在50 ℃下加热90 min时,小球藻生长因子液腥味值最低为2.3分,并通过 LAV 软件对样品挥发性物质(volatile organic compounds,VOCs)、指纹图谱进行比对。为小球藻生长因子风味饮料的生产应用提供了技术和理论支持。

农作物秸秆中大量存在的纤维素是可再生的清洁能源之一,纤维素的充分利用对于自然资源的可持续发展及环境保护有重要意义。然而,秸秆中纤维素的复杂结构使其降解工作较难开展。扩展蛋白是存在于植物及部分微生物中的一类细胞壁松弛蛋白,且来自于微生物中的扩展蛋白被证实能够提高纤维素酶的水解效率。为探究植物中扩展蛋白协同纤维素酶提高降解纤维素的能力,该研究以冬小麦扩展蛋白TaEXPA8为基础构建了黑曲霉表达载体,并以黑曲霉CICC2462为受体获得了黑曲霉工程菌pSZHGS-TaEXPA8,同时对该工程菌发酵液的纤维素水解促进作用进行了分析。结果显示,TaEXPA8基因能够在工程菌中进行正常的转录,并在发酵上清液中检测到TaEXPA8蛋白的表达,但表达量较低;工程菌的发酵液能够显著促进滤纸的崩解,水解作用产生葡萄糖的含量相比于单一纤维素酶处理提高了21.2%。该研究为植物扩展蛋白在纤维素降解中的应用提供新的思路和方法。

纳豆激酶是纳豆杆菌(Bacillus natto)产生的具有溶栓作用的酶,纳豆杆菌液体发酵时产生的聚谷氨酸(polygutamic acid,γ-PGA)使发酵液黏度升高,导致纳豆激酶分离纯化困难,成本较高,限制了其规模化生产。该研究采用同源重组双交换技术,敲除纳豆杆菌中合成γ-PGA的关键基因pgsB,降低发酵液中γ-PGA的含量和发酵液黏度,提高后续纳豆激酶的分离纯化效率。结果表明pgsB基因缺失株与野生型菌株相比,发酵液中γ-PGA产量显著下降,在发酵24 h时γ-PGA含量下降了57.9%。此外两者的细胞密度无明显差异,说明pgsB基因的缺失可显著降低发酵液黏度且对菌体的生长没有影响。使用超滤法纯化纳豆激酶的过程中,基因缺失株的纳豆激酶回收率比野生型提高了19.2%。因此,敲除pgsB基因后,纳豆激酶分离纯化的效率得到了提高,为纳豆激酶的工业化生产提供了新方法。

基于多相检测技术探究了不同窖龄窖泥微生物群落及主要代谢组分的时空特点。结果表明,窖池微环境和代谢物间相互影响,胁迫微生物群落定向进化。Caproiciproducens和Clostridium sensu stricto 12等7种细菌与窖龄相关,产甲烷古菌则与窖泥的位置有关。此外,不锈钢代替窖泥盖,降低了窖池中Lactobacillus和Nitrosopumilaceae的丰度。窖池微环境和群落间互作共同影响群落组成,Caproiciproducens、Clostridium sensu stricto 12、Methanobacterium和Methanoculleus与己酸酯呈正相关。荧光原位杂交定量检测的结果表明,梭菌属等功能菌群随窖龄的增长而增高,且在窖底泥中含量更高。

该研究基于适配体功能化的纳米金构建了比色传感器,在优化各种试验条件的基础上,评估了传感器的灵敏性及特异性,并对鸡蛋中氟苯尼考检测的可行性进行了研究,进而探索将比色传感器与智能手机的成像分析相结合实现快速分析的可行性。比色传感器的优化条件如下:NaCl浓度为50 nmol/L,NaCl孵育时间为5 min,适配体浓度为750 nmol/L,目标物与体系的反应时间为20 min。在此条件下,ΔA650/A520与氟苯尼考(20~40 nmol/L)、氟苯尼考胺的浓度(20~45 nmol/L)均呈现良好线性关系,检测限分别为5.41和6.29 nmol/L,传感器具有良好的特异性。鸡蛋中氟苯尼考及氟苯尼考胺的加标回收率分别为98.65%~103.40%和98.35%~107.49%,相对标准偏差<6.78%。智能手机红蓝绿(red-green-blue,RGB)分析结果发现,蓝红比值的变化量(ΔB/R)与目标物浓度存在线性关系。真实样品检测中,所建立的比色传感器可以有效监测鸡蛋中氟苯尼考含量随给药天数的变化,证实了该方法在实际样品分析应用的可行性。结果表明,传感器实现了鸡蛋中氟苯尼考快速、灵敏、简便的检测,也为其他食品中氟苯尼考残留的检测提供了新的方法与思路。

采用近红外光谱技术结合数据降维的方法,建立了哈密瓜可溶性固形物含量的预测模型,对原始光谱进行特征区间选择,共选取了6个子区间,432个光谱变量;将6个联合子区间的光谱数据分别结合特征选择竞争性自适应重加权采样算法、遗传算法、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取特征波长;再使用选取的特征波长以及特征区间波长作为模型的输入变量,利用极限学习机和偏最小二乘算法(partial least squares,PLS)建立哈密瓜可溶性固形物含量预测模型。结果显示,反向区间偏最小二乘算法+SPA+PLS建立的预测模型最优,模型的校正集相关系数为0.923 4,预测集相关系数为0.878 8,模型能够准确预测哈密瓜可溶性固形物含量。

建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定大黄鱼中硫代黄素残留的分析方法。样品中的硫代黄素经乙腈-水溶液提取,QuEChERS方法净化,C₁₈色谱柱分离,以0.1%(体积分数)甲酸水溶液-乙腈为流动相进行梯度洗脱,三重四极杆质谱电喷雾多反应监测模式检测,外标法定量。结果表明,硫代黄素为0.5~50.0 ng/mL时线性关系良好,相关系数(r)大于0.998,检出限为2.0 μg/kg,定量限为5.0 μg/kg。在5.0、20.0、100.0 μg/kg 3个浓度下的平均回收率为94.1%~99.2%,相对标准偏差小于1.60%。该方法操作简单、准确性高、重复性好,可用于大黄鱼中非法染料硫代黄素的测定,为大黄鱼的质量监管提供了有力的技术支撑。

为探究真空冷冻干燥(vacuum freeze-drying,FD)、喷雾干燥(spray-drying,SD)和微波真空冷冻干燥(microwave vacuum freeze-drying,MFD)3种干燥方式对蛋清蛋白的差异,利用iTRAQ技术对三者进行蛋白质组差异分析,在得到的157种具有定量信息的蛋清蛋白中,鉴定出87种差异蛋白。MFD vs FD组上调蛋白质数量为46个,占差异蛋白质总数的67.6%。KEGG富集显示,MFD vs FD组和MFD vs SD共有2个基因通路显著富集,分别为折叠和降解、运输和分解代谢。此外,在差异蛋白中筛选出4种蛋白质在干燥过程中丰度变化显著,分别为黏蛋白、血清白蛋白、卵清蛋白相关蛋白Y亚型X1和卵白蛋白相关蛋白Y。该研究首次采用蛋白质组学的方法分析不同干燥方式处理后的鸡蛋清差异蛋白的表达变化,为今后生产和开发高品质蛋清粉及功能性蛋制品提供参考依据。

为探究电子鼻检测技术对霉心病苹果的判别效果,以富士健康苹果和霉心病苹果为试材,基于SIMCA软件对采集的不同病变程度霉心病苹果的电子鼻信息进行表征,基于SPSS 23.0软件建立霉心病苹果Fisher函数、多层感知器神经网络(muhilayer perceptron neural network,MLPNN)和径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)判别模型。结果表明,健康果的特征传感器有W5C、W1C和W3C,重度果的特征传感器有W1S、W2S、W1W和W5S;MLPNN模型的判别效果最好,其对训练集和验证集的总体预测判别率分别为88.61%和88.46%;RBFNN模型的判别效果次之,其对训练集和测试集的总体预测判别率分别为93.50%和80.95%;Fisher判别函数判别效果最差,其对训练集和验证集的总体预测判别率分别为91.50%和79.27%。另外,3种判别模型对健康果和重度果都有很好的判别效果,对健康果和轻度果的判别效果不理想,需要在今后的研究中进一步优化。

该研究以金黄色葡萄球菌核酸适配体为识别分子,结合杂交链式反应和酶催化双重信号放大策略,建立了一种金黄色葡萄球菌高灵敏可视化检测方法。结果显示,在适配体包被浓度60 nmol/L、检测探针浓度80 nmol/L、发夹DNA浓度80 nmol/L、10 g/L牛血清白蛋白封闭4 h、链霉亲和素-辣根过氧化物酶稀释体积比1∶40 000、靶标与适配体反应时间30 min、发夹DNA杂交时间60 min等优化条件下,金黄色葡萄球菌在10~10⁵ CFU/mL呈良好线性(R=0.992),可视化检测限为10 CFU/mL,与其余食源性致病菌无交叉反应。将建立的方法应用于食品中金黄色葡萄球菌检测,并与国标法对比验证,两种方法的检测结果无明显差异(P>0.05),加标回收率为91.8%~98.2%,相对标准偏差<6%。该研究所建方法前处理简单、灵敏度高、检测成本低、准确性好,适用于批量样品中金黄色葡萄球菌的快速筛查。

新疆地处亚欧腹地,杏果实种类丰富,品质优良,但贮运保鲜难度大,在采后来不及处理,就会快速成熟,货架期很短,严重影响了杏果实的商品价值,损失严重。该文综述了新疆杏产业的发展现状,杏果实贮藏保鲜研究进展;从采前因素、采摘成熟度、采后处理、冷链运输、近冰温贮藏、出库方式和综合调控措施等方面,阐述了影响杏果实贮运保鲜与商品化的因素,总结了探索提高杏采后贮运品质的有效措施,以期为杏产业的商品化处理和全程冷链贮藏保鲜研究提供参考和理论支持。

枣果实采后极易发生真菌侵染性病害而造成重大损失,利用拮抗微生物防治枣果实采后病害是替代化学合成杀菌剂的一种绿色、环保、安全的防治方法。目前应用于防治枣果实采后病害的拮抗微生物主要为梅奇酵母属(Metschnikowia sp.)、假丝酵母属(Candida sp.)、隐球酵母属(Cryptococcus sp.)以及芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。这些拮抗微生物防治枣果实采后病害的机制包括通过营养与空间的竞争,分泌抑菌性物质和诱导果实抗病性等方面。该文分别从拮抗菌的来源、生防效果、增效途径、作用机制等几个方面阐述目前用于防治枣果实采后病害的主要拮抗微生物,并讨论当前枣果实采后生物防治存在的问题。

烧烤肉制品因具有独特的色泽、香气和口感受到消费者的喜爱,但传统烤制通常是在高温条件下进行,肉制品在高温下会发生脂肪裂解、美拉德反应等生成多环芳烃、杂环胺等有害物质。该文综述了烧烤肉制品中多环芳烃、杂环胺等有害物质形成途径、影响因素、抑制方法的研究进展,主要阐述了烧烤肉制品通过HAVA机理和Diels-Alder机理形成多环芳烃,通过自由基途径及美拉德反应形成杂环胺,并为此提出合理控制烤制温度和烤制时间,合理选择烤制技术,添加外源物质抑制有害物质的生成等防控方法,为优化烧烤肉制品加工工艺,促进肉制品行业的绿色安全发展提供理论基础。

木本粮油林果的品质检测是产业发展的重要支撑,关乎国民健康安全的同时也有利于提升产品的国际竞争力。近红外光谱及高光谱成像检测技术相较于传统检测方法具有快速、无损、安全和便于实现在线检测等特点,在林果品质检测中具有优势。该文综述了近红外光谱和高光谱成像技术的原理,介绍了其在木本粮油林果营养组分预测、成熟度评估、产地溯源与品种鉴别、霉变与缺陷判别等方面的应用,指出了现阶段该领域研究的不足并提供了解决思路,以期为林果品质检测提供参考和借鉴。

熊果苷由于具美白、祛除色素的特性以及抗氧化、抗微生物、抗炎活性等药理作用,被广泛应用于化妆品和制药行业。近年来,熊果苷在改善葡萄酒香气等食品领域中也有一定的应用,对其安全性、营养价值等方面的研究报道越来越多。随着人们对食疗和保健的重视,许多药品也向着药食同源的方向发展,故熊果苷在食品、保健品方面具有广阔的开发前景。该文从国内外熊果苷的药理作用及机制的研究成果出发,归纳了熊果苷祛除色素、抗氧化、抗炎、抑菌、镇咳、祛痰、平喘、抗癌、放射防护、冷冻保护等药理作用及机制的主要研究进展,讨论了熊果苷作用的类型、影响因素、过程机理和作用效果。并在此基础上,对熊果苷的研究前景进行了展望。

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。

胶原蛋白是结缔组织中一种重要蛋白质,具有抗皱、抗老化和补钙壮骨的功效,在食品工业中应用广泛。由于胶原蛋白的需求量大,因此利用重组微生物生产胶原蛋白成为近年来的研究热点。该文采用重组有类人胶原蛋白基因的毕赤酵母,通过优化培养基成分,使其在无机盐培养基中表达胶原蛋白。首先,类人胶原蛋白在每24 h补加体积分数1.5%甲醇诱导120 h后的产量可达18.87 mg/L,进而将无机盐培养基中盐浓度降至1/3,有效避免了类人胶原蛋白的水解,也减少了重组毕赤酵母菌株分泌的杂蛋白量。进一步添加1 g/L L-脯氨酸等辅助营养物使类人胶原蛋白的产量提高至40.26 mg/L,为初始类人胶原蛋白表达量的2倍。结果表明,添加氨基酸等氮源能显著提高重组毕赤酵母的类人胶原蛋白分泌量,为重组类人胶原蛋白的发酵生产提供了指导。

破囊壶菌Aurantiochytrium sp.细胞生长、油脂积累及二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)合成与培养温度密切相关。该研究在摇瓶中考察了不同温度对破囊壶菌发酵的影响,结果表明,20~35 ℃的培养温度较利于破囊壶菌细胞的生长,而25~28 ℃的培养温度利于油脂的积累;虽然15 ℃培养时不利于菌体生物量积累,但能显著提高DHA占总脂肪酸的含量。基于以上实验结果,进一步在15 L发酵罐中采用了三阶段控温策略:发酵中前期(0~108 h)使用28和25 ℃的温度培养,以提高菌体生物量及油脂含量;发酵后期(108~120 h)以15 ℃低温培养促进DHA积累。采用此策略,发酵获得了116.80 g/L的细胞干重,总脂肪酸量达53.63 g/L,DHA产量为27.17 g/L,其中,油脂含量为45.92%,DHA占总油脂比例达50.66%。该研究为高密度发酵破囊壶菌生产DHA的大规模工业化提供了一种可行的方法。

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是一种多功能乳酸菌,所产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)具有很多优良功能特性。但发酵生产EPS时,原料和操作成本高,EPS产量低限制了其工业化应用。该研究在5 L罐中,使用常规流加发酵、生物催化、生物催化结合液液萃取和基于pH-Stat自动流加葡萄糖法的反复生物催化等策略发酵,旨在提高EPS产量、降低原料和操作成本。其中,生物催化法仅使用葡萄糖即可将EPS质量浓度提升至3.34 g/L,较摇瓶发酵水平提高110%。使用基于pH-Stat自动流加葡萄糖法的反复生物催化策略,可以连续回用各反复发酵中的残存细胞,第2次反复发酵批次的EPS质量浓度达到3.33 g/L。由于在收集处理细胞时,细胞总量下降,导致EPS产量下降,但EPS/细胞量不变,细胞活性稳定。可以通过加大首批次发酵的装液量、提高细胞总量,解决EPS产量不断下降的问题。用基于pH-Stat法的反复生物催化策略进行EPS发酵,提升了EPS产量,省去了昂贵MRS培养基的使用,降低了原料成本,实现了自动化控制。该发酵策略还可联产具有一定价值的副产物40 g/L DL-乳酸。

为构建新型表面活性肽的表达载体,并探讨其在大肠杆菌中的表达及表达产物的纯化,将编码新型活性肽A₆K的重复DNA片段(A₆K)₁₅分别插入到4中不同的原核表达载体中,经酶切和测序验证后,转化到3种不同的表达宿主进行表达,通过改变异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)浓度、诱导温度和时间来优化表达条件。表达产物通过镍-次氮基三乙酸(nickel-nitrilotriacetic acid,Ni-NTA)螯合层析进行纯化,通过(A₆K)₁₅上的6×His与抗体特异性结合进行Western blot分析,用二喹啉甲酸(bicinchoninic acid,BCA)法测定产物浓度,进行经济效益分析。构建了含有目的基因(A₆K)₁₅的重组表达质粒,筛选出最优载体pET-28a-SUMO-(A₆K)₁₅和最优宿主BL21(DE3)。当IPTG终浓度为1.0 mmol/mL,诱导温度为30 ℃,时间为12 h时,表面活性肽(A₆K)₁₅的表达量最高,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和Western blot鉴定含有此新型小分子多肽(A₆K)₁₅。该研究成功构建了新型表面活性肽(A₆K)₁₅表达载体,并得到其最优表达条件,使其大量表达及纯化,为生物方法制备新型表面活性肽提供了思路。

香橙素是类黄酮代谢途径中重要的中间化合物,黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydroxylase,F3H)能以柚皮素为底物催化C₃位接羟基从而生成香橙素。为实现香橙素绿色发展,该研究利用微生物法,对来自玉米的Zmf3h构建大肠杆菌原核表达系统后诱导ZmF3H蛋白表达。通过发酵实验验证ZmF3H在胞内可溶性表达并成功催化生成香橙素。为提高香橙素产量,对蛋白表达阶段的菌体密度、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)诱导剂浓度、诱导时间和诱导温度等条件进行优化实验。单因素试验结果表明各实验组分别在菌种密度OD₆₀₀=0.8~1.0,IPTG终浓度为0.6 mmol/L,诱导温度在23 ℃,诱导8 h时可明显提高香橙素生成量,综合各单因素优化条件进行实验验证后发现香橙素生成量为(32.27±1.98)mg/L,与初始条件相比提高了60.39%。

为了提升发酵法产L-色氨酸的生产效率,使用常压室温等离子(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变育种技术,并结合结构类似物抗性定向筛选的方法,选育高产色氨酸菌株。将出发菌Escherichia coli AC-1042经过ARTP诱变处理后,在抗性培养基平板上筛选具有5-甲基色氨酸、对氟苯丙氨酸抗性的突变菌株,选取产酸高、遗传稳定的菌株重复进行ARTP诱变处理和抗性筛选,不断提高菌株对结构类似物的抗性水平。经过多次ARTP诱变处理和抗性筛选,获得1株色氨酸高产菌株ACTRP104,经过30 L发酵罐培养44 h后L-色氨酸质量浓度可以达到61.65 g/L,葡萄糖转化率达到20.64%,比出发菌分别提高了20.69%和17.81%。结果表明,ARTP诱变和结构类似物抗性筛选相结合,可以有效地获得色氨酸高产突变菌株,大大提高色氨酸的发酵生产技术水平,获得的色氨酸高产菌株ACTRP104具有较好的工业化应用前景。

前期研究发现GH43家族近缘物种相同位点存在天然突变。为了探究保守位点区域的基因突变对酶催化性能的影响,对来源于麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)的木聚糖酶XynZT-2利用软件计算、随机突变及天然存在的突变进行分子改造,定点突变第152位丙氨酸为甘氨酸(A152G),将原酶与突变酶基因转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达。酶学性质比较发现,突变酶XynZT-2A152G 最适温度为55 ℃,相比原酶XynZT-2提高了10 ℃;突变酶XynZT-2A152G 最适pH为7.0,而原酶XynZT-2最适pH为6.0,突变酶最适pH更偏中性;突变酶XynZT-2A152G在pH 3.0~9.0 均保持80%以上相对酶活力,原酶仅在pH 3.0~7.0有80%以上相对酶活力,在碱性环境中,突变酶比原酶pH稳定性更好。定点突变A152G后,对酶的最适温度和pH稳定性均有显著影响。该研究为进一步了解GH43家族木聚糖酶的构效关系奠定了基础。

氨基甲酸乙酯是存在于发酵食品中的一种潜在致癌物。生物酶法可有效降解氨基甲酸乙酯。该研究从假丝酵母CCTCC AY 2017001基因组中克隆了氨基甲酸乙酯水解酶基因cpUH,并实现了其在Escherichia coli中的高效表达。实验结果表明,cpUH基因大小为1 656 bp,编码552个氨基酸;重组蛋白大小约为60 kDa,纯化后比酶活力为3.10 U/mg;cpUH的最适反应温度和pH分别为40 ℃和7.5,其在25~30 ℃和pH 6.0~9.0均有较好的稳定性;金属离子Cu²⁺、Zn²⁺明显抑制酶活力,其余Fe³⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Mg²⁺都对酶活力有抑制作用,而EDTA对酶活力无影响;此外,以氨基甲酸乙酯为底物时,其K_m和V_max值分别为6.01 mmol/L和3.34 μmol/min,且cpUH对乙醇具有一定的耐受性,有望应用到酒饮料生产中。

以常规大曲(B)和强化大曲(F)为对象,应用多相检测技术研究其贮存过程中微生物群落和代谢组分的变化。结果表明,贮存过程中2类大曲的糖化力和B曲的发酵力增高,而B曲的酯化力和液化力降低。2类大曲其余的理化性质、挥发性组分含量和微生物群落的α-多样性指数增减交替变化,且F曲的挥发性含量增高,种类增多。B曲和F曲的最适贮存周期分别是60~90和90~120 d。F曲细菌群落的α-多样性指数高于B曲的,真菌的则相反。B曲的优势菌Weissella与Pichia、Rhizomucor负相关,F曲中优势菌Bacillus与多数真菌属正相关。大曲中的挥发性物质与Bacillus、Thermomyces、Thermoascus、Rhizomucor、Saccharopolyspora和Pichia密切相关。Bacillus licheniformis强化增强了碳水化合物代谢能力,从而使四甲基吡嗪和2,3-丁二醇合成含量增高。研究结果为系统科学地判定大曲最佳贮存期奠定了基础。

为分析2株不同来源的短双歧杆菌对脑部微注射Aβ_1-42蛋白导致的阿尔兹海默症小鼠肠道菌群及其代谢物的影响,给小鼠海马区注射Aβ_1-42蛋白建立阿尔兹海默症小鼠模型,连续灌胃6周2株不同来源的短双歧杆菌,收集小鼠粪便,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析菌群的多样性及物种组成,并采用GC-MS技术检测小鼠粪便中短链脂肪酸的含量。菌群多样性分析发现,Aβ_1-42蛋白注射改变了小鼠的菌群多样性及物种结构,灌胃短双歧杆菌可一定程度上改善菌群紊乱。进一步在属水平和种水平分析各组菌群差异,发现灌胃短双歧杆菌MY显著提高了大鼠肠道中产短链脂肪酸菌Coprococcus spp.、Lactobacillus reuteri和Akkermansia muciniphila的相对丰度,且有效调控了肠道内3种短链脂肪酸的水平。短双歧杆菌MY可能通过调节肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸的水平缓解小鼠的认知障碍。

为探究复合益生菌剂量与动物肠道菌群及生理代谢之间的关系,选取6周龄BALB/C小鼠,每天按10⁸(低)、10⁹(中)、10¹⁰ CFU/mL(高)分别灌胃,持续6周,测定小鼠体重增加量、血清生化指标、脏器结构以及肠道菌群。结果表明,中、低剂量组小鼠的体重增加量和饲料利用率显著高于对照组,且能够增强小鼠肠道微生物的代谢功能,而血清总蛋白、白蛋白与对照组差异不显著。但高剂量组小鼠的血清指标、肠道和肝肾脏器官结构发生变化。其中,高剂量组血清中丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶活性分别为69.8±5.2和52.7±3.1,显著高于对照组和中、低剂量组;肝脏组织周围有轻微纤维化,肾小球有轻微萎缩,表明高剂量组小鼠肝肾细胞受损;肠道菌群结构分析表明,高剂量组的厚壁菌门减少,拟杆菌门、变形菌门增加,且代谢功能丰度降低。研究表明,适量补充益生菌对机体健康具有一定促进作用,但剂量过高可能会带来潜在的健康风险。

探讨沙棘提取物对幽门螺杆菌脲酶(Helicobacter pylori urease,HPU)活性的抑制及相关基因的表达影响。培养幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)提取HPU,通过设置沙棘提取物系列浓度梯度及孵育时间梯度,采用Berthelot法检测HPU活性并评价沙棘提取物对HPU的抑制作用;进行酶活性动力学研究及对抑制位点进行分析;将菌液与不同浓度的沙棘提取物混合后孵育6 h,用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)法检测菌体中脲酶蛋白α亚基(urease subunit α,Ure-α),脲酶蛋白β亚基(urease subunit β,Ure-β),脲酶辅助蛋白E(urease accessory protein E,Ure-E)和脲酶辅助蛋白H(urease accessory protein H,Ure-H)脲酶基因的表达。结果表明,沙棘提取物对HPU的抑制作用呈时间、剂量依赖性,IC₅₀值为(2.73±0.10)mg/mL。沙棘提取物对HPU的抑制类型为非竞争性抑制。巯基保护剂和Ni²⁺保护剂对HPU均无保护作用,而有协同沙棘提取物降低HPU活性的作用。沙棘提取物可降低HPU相关基因ure-α,ure-β,ure-E和ure-H的表达,对HPU具有良好的抑制效果。

研究苦笋壳不同提取相的抗氧化作用和对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性抑制作用。以70%(体积分数)乙醇和水分别对苦笋壳进行提取,并测定提取物中的黄酮、总酚及总糖含量。以ABTS阳离子自由基、DPPH自由基、·OH清除能力、铁离子抗氧化能力(ferric reducing ability of plasma,FRAP)等方法评价其抗氧化活性,测定乙酸乙酯、正丁醇、石油醚3种萃取相对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性。结果表明,水提方式总糖含量为(97.3±0.28)%,高于醇提方式。总酚和黄酮含量在醇提相中较高,分别是(28.53±1.67)%和(27.22±2.02)%。从对α-葡萄糖苷酶抑制活性上看,醇提相大于水提相。醇提方式下抗氧化活性:乙酸乙酯相＞正丁醇相＞石油醚相,乙酸乙酯相对·OH清除能力可达(67.32±1.57)%,乙酸乙酯相对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性最强,IC₅₀值分别是(0.158±0.003)、(0.104±0.006)mg/mL,酶抑制动力学结果表明苦笋壳乙酸乙酯相对α-葡萄糖苷酶抑制类型为竞争性抑制类型,对α-淀粉酶抑制类型为非竞争性抑制类型。苦笋壳可用于开发降血糖产品的天然资源。

乳铁蛋白(lactoferrin,Lf)是一种对婴幼儿有重要生理功能的活性乳蛋白,掌握Lf特异性分离技术对打破国外技术垄断、降低成本、促进我国婴幼儿配方奶粉发展具有重要意义。该研究以乳清为原料,基于最大吸附量、吸附率、特异吸附为指标,对不同吸附剂做了筛选,探讨了工艺参数对吸附效果的影响及洗脱液离子浓度对洗脱效果的影响,研究了阳离子交换树脂X从乳清中静态吸附分离Lf工艺条件。结果表明,最佳的吸附条件为pH 5.17、搅拌转速为300 r/min、树脂与乳清的体积比为1∶15、作用时间为3 h;最佳的洗脱条件为0.3 mol/L NaCl+0.02 mol/L磷酸盐缓冲液(phosphate buffer saline,PBS)、蒸馏水、0.9 mol/L NaCl +0.02 mol/L PBS顺次洗脱,乳清经过上述工艺处理获得Lf的蛋白纯度为95.5%,回收率为55.3%,获得的Lf纯度符合国家标准,吸附剂成本较低,具备工业化分离Lf的潜力。

为探究不同压力下多酚与蛋白的结合规律,以表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)和β-乳球蛋白为研究对象,采用分子对接和分子模拟研究两者结合能和结合机制在0.1、200、500、800 MPa时的变化。结果表明,EGCG常压下主要结合在疏水腔(1号区域),蛋白经200和500 MPa处理后,EGCG主要结合在蛋白表面的2号区域,而800 MPa处理后至少有5个结合区域。以1号结合位点为对象进行150 ns的分子动力学模拟过程,发现200 MPa的压力处理能使蛋白结构更稳定,而500和800 MPa压力下蛋白稳定性略为降低。500 MPa及以上的压力能使蛋白的疏水表面积、α-螺旋和β-折叠减少。EGCG与β-乳球蛋白的结合自由能随压力的增加而降低,其中主要是由范德华力、氢键作用减弱所致。另外,高压下蛋白结构的变化,特别是结合位点处的变化也显著影响了EGCG与蛋白的结合。

采用超声技术进行诱导,将大豆亲脂蛋白(soybean lipophilic protein,SLP)与姜黄素(curcumin,Cur)结合,以包埋率作为指标,并利用紫外光谱、激光粒度分析等方法研究了SLP与姜黄素的质量比、超声时间、超声功率对大豆亲脂蛋白-姜黄素(SLP-Cur)复合物制备效果的影响,并对超声诱导的SLP-Cur复合物的抗氧化性及体外释放率进行分析。结果表明,采用超声技术制备SLP-Cur复合物的最佳条件:SLP与姜黄素的质量比为7.5∶1、超声时间为20 min、超声功率为180 W,包埋率高达(19.63±0.06)%,复合物的平均粒径为106 nm,且分布均匀,电位平均值为-(24.7±0.23)mV,说明将超声技术应用于大豆亲脂蛋白包埋姜黄素,可以形成稳定的复合物。超声处理使复合物的DPPH自由基清除率从(52.6±0.64)%显著提高到(59.3±0.66)%(P<0.05)。复合物的形成可以减少姜黄素在胃中的释放,经过超声处理后复合物中姜黄素的释放率降低。

为提高鱼皮明胶的凝胶性能,探究了不同质量分数单宁酸、芦丁及二者的氧化态(0%、2%、4%、6%和8%)对马哈鱼鱼皮明胶凝胶强度、色差、微观结构、T₂弛豫性质、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和红外光谱的影响。结果表明,2%~8%单宁酸和氧化单宁酸可显著提升马哈鱼鱼皮明胶凝胶强度(P<0.05);低剂量芦丁或氧化芦丁(2%~6%)对凝胶强度改善不显著,但添加量为8%时凝胶强度显著提高(P<0.05)。单宁酸或氧化单宁酸、芦丁轻微降低鱼皮胶冻L^*值,提高a^*和b^*值,而氧化芦丁显著降低L^*值,提升a^*和b^*值,颜色改变较显著。扫描电镜结果显示,2种多酚及其氧化态促进马哈鱼皮明胶形成孔洞小、均匀致密的结构。T₂弛豫特性分析表明,2种多酚及其氧化态使鱼皮明胶中水分向低弛豫时间偏移,水分流动性降低。SDS-PAGE分析表明,多酚的添加未形成蛋白交联。红外光谱结果显示,2种多酚及其氧化态的介入致使鱼皮明胶酰胺A带向低波数移动。综合分析,添加单宁酸、芦丁及其氧化态可通过增强氢键作用,从而改善马哈鱼鱼皮明胶的凝胶性能。该研究可为马哈鱼皮明胶应用提供参考。

以香菇柄为原料,采用乙酸酐法制备乙酰化香菇柄多糖,考察不同乙酸酐用量在NaOH体系和甲酰胺体系中对多糖乙酰化修饰取代度以及多糖结构特性的影响,并对多糖及其乙酰化多糖的抗氧化活性进行评价。结果表明,在NaOH体系和甲酰胺体系中,香菇柄多糖乙酰化修饰取代度与乙酸酐用量均呈正相关,在乙酸酐用量为5 mL时,取代度分别为0.31和0.14。红外光谱表明,乙酰化修饰香菇柄多糖除具有多糖特征峰外,还出现了乙酰基的特征吸收峰,说明香菇柄多糖的乙酰化修饰成功。NaOH体系乙酰化修饰后多糖仍然具有三螺旋结构,而甲酰胺体系乙酰化修饰后多糖的三螺旋结构被破坏。抗氧化结果表明,香菇柄多糖乙酰化修饰前后均具有一定的抗氧化能力,并呈现一定的量效关系,且NaOH体系乙酰化多糖的抗氧化活性强于香菇柄多糖和甲酰胺体系乙酰化多糖,宜采用NaOH体系对香菇柄多糖进行乙酰化修饰。

将不同浓度的天然菊粉(inulin,IN)与小麦淀粉(wheat starch,WS)进行复配,制备IN-WS复配体系,研究复配体系的糊化、流变、消化等理化特性,并分析IN与WS间的相互作用。结果表明,复配体系的黏度、崩解值和回生值显著降低,IN的添加抑制了复配体系的糊化,使WS更加稳定;IN-WS复配体系均为典型的非牛顿流体,具有剪切稀释行为;随着IN浓度的增加,IN-WS复配体系的凝胶结构逐渐由类固态向类液态转变。此外,体外消化试验结果表明,复配体系抗性淀粉的含量随着IN浓度的增高而增大。由相互作用力及红外光谱分析可知,IN与WS的相互作用主要涉及分子间氢键。该研究可为菊粉-淀粉基食品的开发与应用提供指导。

以豆渣膳食纤维为对象,分别采用高速剪切、复合酶解、高速剪切协同酶解改性豆渣膳食纤维,分析其理化性质、结构以及益生活性的变化。结果表明,3种改性方法均能显著改善豆渣膳食纤维的持水性、膨胀力和持油力(P＜0.05)。改性后的豆渣膳食纤维可溶性组分增多,粒径减小,微观结构变得疏松多孔;傅里叶变换红外光谱分析结果表明,改性后的豆渣膳食纤维特征吸收峰的分布未发生明显变化,部分峰强度减弱;X射线衍射结果表明,改性处理并未改变豆渣膳食纤维晶体构型。体外发酵实验表明,改性豆渣膳食纤维对嗜酸乳杆菌和乳双歧杆菌均有一定的促进增殖作用,其中对嗜酸乳杆菌的增殖作用更显著;3种改性方式中,高速剪切协同酶解改性制备的豆渣膳食纤维的益生活性最高,主要体现在提高益生菌活菌数和降低培养基pH。因此,高速剪切协同酶解可作为一种改性豆渣膳食纤维的优良方法,提升膳食纤维的理化性质和益生活性,为其在功能食品中应用提供参考。

以柚皮海绵层为原料,采用酶碱法、复酶法、超声法和超声辅助复酶法提取柚皮海绵层中的不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),比较4种提取方法对IDF理化以及功能性质的影响。理化指标显示,超声辅助复酶法提取的IDF的持油性和膨胀性均显著高于其他3种方法(P<0.05);酶碱法提取的IDF的持水性(12.70 g/g)和阳离子交换能力最高;扫描电子显微镜分析表明,酶碱法和超声辅助复酶法提取的IDF结构疏松多孔;此外,酶碱法提取的IDF的总酚类物质含量(2.80 mg/g)高于其他3种提取方法;超声辅助复酶法提取的黄酮类物质的含量(6.62 mg/g)高于其他3种提取方法;体外抗氧化实验表明,超声辅助复酶法和酶碱法提取的IDF具有更高的铁离子还原能力和ABTS阳离子自由基清除能力。综上所述,不同提取方法对柚皮海绵层IDF的理化指标、功能性质和抗氧化能力影响较大,超声辅助复酶法提取的IDF性质最优,可为提高柚皮海绵层利用率及进一步挖掘营养价值提供参考。

饮用温度会影响酒精饮料的感官特征,进而影响消费者的接受度和喜好性。采用选择合适项目法(Check-All-That-Apply,CATA)探究了不同饮用温度下半干型和半甜型绍兴黄酒的感官特征以及年轻消费者对饮用温度的偏好性。结果显示,半干型黄酒和半甜型黄酒共有17种感官属性和10种情绪属性受饮用温度的显著影响,且两种黄酒均在4 ℃时具有最高的消费者喜好度评分。Penalty分析表明,涩味和辛辣感是降低消费者喜好度的关键属性,甜味和鲜味可以提升消费者对半甜黄酒的喜好度。偏好性分析显示,80%以上的年轻消费者在饮用半干型和半甜型黄酒时偏好4、10和16 ℃的饮用温度,同时有40%~60%的年轻消费者偏好36 ℃及以上温度的半甜型黄酒,仅有20%以下的消费者对常温的两种黄酒以及热饮的半干型黄酒具有偏好性。总体而言,年轻消费者更偏好较低饮用温度的绍兴黄酒。通过探究饮用温度对年轻消费者黄酒饮用偏好的影响,为黄酒市场开拓和新产品开发提供了理论依据。

为提高桃红葡萄酒的品质及其在储运期间的稳定性,以“媚丽”葡萄为原料,采用低温浸渍发酵工艺和“放血”法酿制桃红葡萄酒,通过对酒样进行理化指标分析和感官评价,探究浸渍发酵处理对桃红葡萄酒品质的影响。结果显示,随着浸渍发酵程度的加强,新酿酒样的色调降低,而色度、酚类物质含量和抗氧化活性显著升高;然而,当浸渍发酵到一定程度时,上述指标变化很小,表现在感官特性方面,酒样颜色由粉红色向浅宝石红色转变,品种香气浓度下降,酸涩感不断增强。酒窖中储存4个月,浸渍发酵168 h所得“媚丽”桃红葡萄酒最为稳定,且具有优良的感官品质:颜色呈深桃红色,香气以玫瑰花、柑橘、荔枝等花香果香为主,且酒体平衡。低温浸渍发酵工艺为酿制优质“媚丽”桃红葡萄酒提供了新途径。

SO₂是葡萄酒酿造广泛使用的抑菌剂和抗氧化剂,由于对人体健康的负面影响,近年来有很多替代品的研究。该研究在赤霞珠红葡萄酒自然发酵和接种发酵中添加洋葱汁(50 g/L)和SO₂(60 mg/L),通过测定发酵过程中微生物种群量、主要酿造特性、色度和氧化还原电位的动态变化,比较了洋葱汁和SO₂的应用效果。结果表明,接种酵母远大于添加洋葱汁或SO₂对葡萄酒发酵的影响。在多数情况下,添加洋葱汁或SO₂对葡萄酒自然发酵的影响强于对接种发酵的影响。添加洋葱汁与添加SO₂同样抑制内源微生物生长、还原糖消耗、降低氧化还原电位和褐变度以及提高总酸度;添加洋葱汁可降低色度和提高乙酸产量,而添加SO₂的影响则相反。经洋葱汁处理的成品酒洋葱气味消失,且比SO₂处理的成品酒更醇厚。因此,在红葡萄酒发酵过程中洋葱汁有可能取代或部分取代SO₂。

为改善单一酿酒酵母酿造猕猴桃果酒的风味与口感,研究非酿酒酵母与酿酒酵母共同发酵对猕猴桃果酒的影响。以葡萄园有孢汉逊酵母(Hanseniaspora vineae)与安琪果酒酵母(SY)为试验菌株,猕猴桃为原料,在单因素试验基础上,进行正交优化试验,确定混菌发酵猕猴桃果酒的最佳发酵工艺,同时测定·OH、DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力和铁离子还原能力,以此评价混菌发酵猕猴桃果酒的抗氧化活性。优化得到主发酵工艺为:H.vineae提前36 h接种;接种量4%;酿酒酵母与非酿酒酵母接种体积比1∶1.5;初始糖度25 °Brix;25 ℃发酵9 d,在此条件下得到酒香浓郁,花果香淡雅,口感醇厚的猕猴桃果酒,酒精度为13.83%。抗氧化研究结果表明,自由基清除率和铁离子还原能力均随样品体积的增加而增大,且混菌发酵猕猴桃果酒抗氧化能力整体优于单菌发酵果酒,具有一定抗氧化活性。

为探究鱼露酿造的新工艺,以淡水鱼下脚料为原料,粉碎成鱼糜与80 g/L盐、沪酿3.042米曲霉制成的酱油曲混合后,在静磁场环境下培养发酵生产鱼露。在不同静磁场环境下40 ℃发酵30 d,通过测定鱼露发酵过程中氨基态氮、总氮、挥发性盐基氮、无盐固形物、总酸、pH值和非酶褐变的变化,分析静磁场环境对鱼露发酵工艺及其品质的影响。静磁场环境下,鱼露发酵过程中各指标均有不同程度的增加。20 mT静磁场环境下,氨基态氮的质量浓度增加81.9%,总氮为对照组的1.83倍;挥发性盐基氮下降65.1%;无盐固形物提高54.9%;有机酸增加,pH下降;美拉德反应加剧;非酶褐变指数增加,静磁场环境下鱼露发酵性能提升。该研究为促进鱼露的生产及品质提升提供了一种新的技术手段。

为获得品质高、口感好的酸菜干制品,采用微波真空冷冻干燥技术对新鲜酸菜进行脱水处理,研究微波功率、真空度和铺料层厚度对酸菜品质及微生物活性的影响。当微波功率为350 W、真空度为200 Pa、铺料层厚度为1层(2 mm)时,酸菜的颜色较亮,色差最小,维生素C含量最高,pH值较低,乳酸含量较高,感官评分最高。此时微观结构下酸菜的组织细胞皱缩最小,排列最整齐,结构保存最为完整;微生物指标测试表明,当微波功率为350 W,真空度为100 Pa,铺料层厚度为1层(2 mm)时,对酸菜中的乳酸菌和酵母菌影响较小,活菌数保留最多。该研究为酸菜微波真空冷冻干燥应用及工艺优化提供了理论依据。

随着干酪市场的日益增长,开发新型风味干酪成为新的趋势。根据前期实验结果,研究选定了3种制作添加酿酒酵母的切达干酪(KY组、KH组、KC组)加工工艺,通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术、聚类分析及感官评价对干酪中挥发性风味化合物进行测定及分析,以此来评价酿酒酵母在切达干酪中的应用前景。干酪成熟过程中,3组干酪中挥发性风味化合物种类均有所增加;KY、KH两组中挥发性风味化合物含量呈现增长趋势,KC组呈现降低趋势。干酪成熟前期,KY组中挥发性风味化合物的种类少于KH、KC两组,但感官评分高于这两组。干酪成熟后期,KC组中挥发性风味化合物含量显著低于KY、KH两组。随着成熟时间延长,3组干酪中酯类化合物过量累积、蛋白质结构变得脆弱,导致3组干酪在成熟后期感官得分有所降低。综上所述,KY组加工工艺制作的添加酿酒酵母的切达干酪短成熟期内食用品质最佳,研究结果可为新型风味干酪的开发提供技术支持。

为探究发酵香肠制作过程中玫瑰花提取液(玫瑰液)部分取代亚硝酸盐的可行性,按照半干发酵香肠的加工工艺制备5组发酵香肠:添加10%玫瑰液组(T1)、添加80 mg/kg NaNO₂组(T2)、10%玫瑰液+80 mg/kg NaNO₂组(T3)、150 mg/kg NaNO₂组(PC)、空白对照组(NC),将5组发酵香肠冷藏5 d后,考察各组理化指标、色差、质构和感官特性。结果表明,5种发酵香肠的亚硝酸盐残留量分别为0.69、3.97、3.33、10.02、0.46 mg/kg,pH值4.80～5.05,玫瑰液的添加可显著降低成品水分活度。T3组与其余各组相比,表现出良好的脂肪和蛋白质氧化抑制效果。电子鼻分析结果表明,T2、PC组风味较接近,T1、T3、NC组间风味差异较大,玫瑰液的添加对发酵香肠风味有显著影响。5组发酵香肠的色泽差异显著,是由亚硝酸盐对肉馅发色作用及玫瑰红色素对肉馅直接染色所致。玫瑰液的添加对发酵香肠的质构特性影响较大,显著提高了发酵香肠的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性。感官评分结果显示T3组的感官品质最佳。由此可见,玫瑰液可显著提升发酵香肠质量的特性,可部分替代亚硝酸盐。

为提高纯苦荞挂面的加工适应性及面条品质,将挤压处理后的苦荞粉与生苦荞粉混合后制作纯苦荞挂面,将挤压苦荞粉的添加量及和面加水量结合探究其对纯苦荞挂面加工品质及面条品质的影响。通过面带的质构品质、面条的蒸煮及质构特性评价纯苦荞挂面的加工性能和食用品质。结果表明,随着挤压苦荞粉添加量的增加,面带的表面黏附力和抗拉伸力及面条的蒸煮损失率显著(P<0.05)增加;随着和面加水量的增加,面带的表面黏附力显著(P<0.05)增加,抗拉伸力下降,面条的硬度、咀嚼性和蒸煮损失率均显著(P<0.05)增加,当挤压苦荞粉的添加量为30%,加水量为34%时,面带的表面黏附力最低,抗拉伸力适中,蒸煮损失率最小,质构品质较好,综合评价最高。

以聚乳酸(polylactic acid,PLA)为基材,曲酸为抗氧化剂制备活性包装膜,研究了不同浓度曲酸对复合膜物理性能、力学性能及抗氧化活性等的影响,为开发新型食品活性包装材料提供依据。结果表明,加入曲酸后,薄膜的抗氧化性能显著提高。曲酸的加入也提高了复合膜的厚度,增加了膜的颜色,但不透明度降低。薄膜的断裂伸长率随曲酸浓度的增加而增加,红外光谱显示4%曲酸导致聚乳酸膜出现了新的CC双键特征峰,显著加强聚乳酸膜分子链的相互作用,能够观察到苯环骨架的伸缩振动,新形成的CC等化学键也导致薄膜有着较高的抗拉强度,表面产生了明显的波纹。综合来看,添加4%的曲酸能提高膜的抗氧化性能和力学性能,能获得理想的复合膜。

通过在草鱼片上添加含肉桂精油(CIN)的壳聚糖(chitosan,Ch)涂层,研究含肉桂精油的壳聚糖涂层对草鱼片(4±1) ℃ 冷藏16 d期间品质的影响。涂层分别采用质量浓度20 g/L Ch和Ch+CIN[质量浓度20 g/L Ch+ 1.5%(体积分数)CIN]配方溶液,对未添加涂层和添加不同配方涂层鱼片样品的微生物学指标(菌落总数和嗜冷细菌总数)、理化特性[挥发性盐基总氮值(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid,TBA)和过氧化物值(peroxide value,POV)]和感官特性(持水率、质地、气味和色泽)等进行分析。结果表明,随着冷藏时间的增加,Ch和Ch+CIN涂层处理草鱼片的品质较对照组有显著提高(P<0.05),且Ch和CIN复合涂层处理效果更佳,在冷藏第8天时,无涂层对照草鱼片的菌落总数、嗜冷细菌总数和TVB-N值分别为5.92 lg CFU/g、6.34 lg CFU/g和22.66 mg/100 g,已出现明显腐败变质,而Ch+CIN涂层处理草鱼片在冷藏第16天仍未出现任何明显的质地、气味、色泽变化,且无显著微生物生长,保质期达到16 d以上,较无涂层空白对照延长冷藏草鱼片的货架期8 d以上。综上所述,Ch和Ch+CIN抗菌保鲜涂层对冷藏草鱼片均具有很好的抗菌保鲜效果,而Ch+CIN涂层效果更佳。

为探讨梯度热水处理减轻贮后黄瓜冷害与细胞壁代谢的关系,分别以4 ℃贮藏2、4、6 d后不做热处理的“申青”黄瓜为对照(CK),研究了不同梯度热水处理(TG10:黄瓜依次进行14 ℃,4 min;24 ℃,4 min;34 ℃,4 min;44 ℃,4 min浸泡处理;TG20:黄瓜依次进行24 ℃,8 min;44 ℃,8 min浸泡处理;TG40:黄瓜在44 ℃下浸泡16 min)对贮后黄瓜[(4±0.5) ℃、湿度(80±5 %)]冷害指数、硬度、果胶含量、纤维素含量、果胶酶活性、纤维素酶活性、β-葡萄糖苷酶活性等指标的影响。结果表明,与对照组相比,TG10和TG20处理组有效抑制了黄瓜果胶酶、纤维素酶及β-葡萄糖苷酶等细胞壁水解酶活性的上升,从而延缓了原果胶的水解以及纤维素的分解,减轻黄瓜果实贮后冷害的发生,保持果实较高的硬度;与TG10处理组相比,TG20处理组具有更高的黄瓜果实硬度和原果胶含量以及更低的可溶性果胶含量、纤维素酶活性;TG40处理黄瓜相比于对照组品质更差。说明适当梯度的热水处理可能通过降低贮后黄瓜果实细胞壁降解酶的活性而减少细胞壁组分的降解,从而降低了低温贮后黄瓜冷害发生率,为揭示梯度热水处理减轻贮后黄瓜冷害机制提供了依据,可为梯度热水处理在贮后冷敏型果蔬保鲜中的应用提供理论参考。

为探讨热水处理后黄瓜果实在非低温贮藏环境放置期间果体温度及抗氧化系统的变化,该试验将热水处理(40 ℃、20 min)后的黄瓜果实在非低温贮藏环境[20 ℃,相对湿度(55±5)%]中放置不同时间(0、1、2、4、8 h),并同时测定其果体温度和抗氧化系统的变化。结果表明:热水处理后0 h黄瓜果体温度高达36.5 ℃,随后的0~1 h黄瓜果体温度急剧下降,1~2 h果体温度缓慢下降,2~8 h黄瓜果体温度下降并持续稳定在环境温度;同时,热水处理后在非低温贮藏环境中放置2~4 h黄瓜果实中超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶的活性及抗坏血酸、谷胱甘肽的含量显著提高,而具有细胞毒性的H₂O₂和·O^-₂的含量则被显著抑制。此外,热水处理后放置2 h再进入低温贮藏环境的黄瓜果实在贮藏期间显示出低的冷害指数。因此,热水处理后应将黄瓜果实于室温下放置2 h左右,使黄瓜果实机体得以自我调节、抗氧化酶系统活性得以提高。

为明确金种子馥合香白酒的特征性风味成分及其呈香贡献、感官特征等,为馥合香白酒的质量分级、储存与勾调等提供参考依据。采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)和GC-MS分析等方法,结合香气活性值(odor activity value,OAV)分析与感官评价,对馥合香原酒特征性风味成分进行剖析,并比较不同质量等级馥合香原酒的风味差异。结果表明,特级酒中检测到酯类42种、醇类7种、酸类5种、醛类2种、呋喃类1种、含硫化合物1种、烷烃类2种;优级酒中检测到酯类33种、醇类7种、酸类4种、醛类2种、呋喃类2种。OAV分析表明,特级酒与优级酒中至少含有18种物质的OAV≥1,对馥合香白酒的香气有主要贡献;感官评价表明,特级酒与优级酒在“酯香、焦香、窖香”等方面均表现突出。棕榈酸乙酯的相对含量较高是馥合香白酒区别于其他白酒的重要特征,二甲基三硫、糠醛、3-糠醛、3-呋喃甲醇、苯乙醇等特殊风味物质对酒体呈“馥香”特征具有重要作用。

挥发性酚类化合物对饮料酒的风味具有重要影响,同时还具有一定的生理活性。将液液微萃取法与气相色谱-串联质谱联用技术相结合,建立饮料酒中挥发性酚类化合物的测定方法。将酒样稀释至体积分数为10%,再用乙酸乙酯对目标化合物进行萃取,采用气相色谱-串联质谱在动态多反应监测模式下测定挥发性酚类化合物。该方法可准确测定饮料酒中10种挥发性酚类化合物,且线性关系良好(r² ≥ 0.998),检出限及定量限分别为1.0～10.0 μg/L和3.5～35.0 μg/L;在高、中、低3个浓度水平下的加标回收率为92.3%～100.7%,相对标准偏差为0.3%～3.7%,通过对比试验发现,该方法的准确度与重复性高于顶空固相微萃取-气相色谱质谱法。该方法具有准确、重复性好、有机溶剂用量少等优点,适用于测定不同类型饮料酒中挥发性酚类化合物,研究同时发现挥发性酚类化合物在不同类型饮料酒中的分布存在显著差异。

通过测定发酵红枣汁理化指标,结合顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)及感官评价,探究乳杆菌及酵母菌发酵对陕北佳县红枣汁香气成分的影响。结果表明,乳杆菌发酵红枣汁时,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性为7.19 U/mL,酵母菌XDJM-2发酵乙醇,体积分数为1.47%,极显著高于其他组。HS-GC-IMS共定性出39种挥发性成分,其香气指纹图谱可显著区分二者香气差异,乳杆菌发酵红枣汁香型为醛香型,酵母菌发酵汁为酮醇香型。酵母菌发酵红枣汁香气成分种类及相对丰度均高于乳杆菌发酵,其中异戊醇、2-甲基丁醇、2-乙基呋喃、2-戊酮、乙酸乙酯、乙酸异戊酯是其区分于乳杆菌发酵红枣汁的主要香气物质。红枣发酵汁整体感官评分高于对照组,其中酵母菌发酵后,酒花香及辛辣度突出,乳杆菌发酵后果香及酸度明显。

该文系统整理了我国即将发布的GB 2763—2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中涉及柑橘的农药最大残留限量,分析比较了我国与国际食品法典委员会、欧盟、俄罗斯、越南、埃及和南非相关最新限量标准的主要差异,得到我国与对比的主要国际组织及进出口国在柑橘农药种类和最大残留限量上的异同。最后,指出了农药残留限量标准体系和配套检测标准等方面存在的问题,旨在为相关标准的制定和修改提供建议,为指导柑橘生产和加工、扩大柑橘产业国际贸易优势和促进柑橘产业的安全发展提供参考依据。

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。

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。

牛初乳由高浓度的生物活性成分组成,具有调节肠道菌群、促进机体生长发育、增强人体免疫力的作用,是一种十分重要的功能性食品原料。免疫球蛋白是牛初乳中最重要的活性成分,但其在加工过程中损失较大。免疫球蛋白活性保持技术能够保护其免于热、酸和碱等不良环境的影响,进而提升牛初乳综合利用价值。文章综述了牛初乳的营养成分和牛初乳中免疫球蛋白主要活性保持技术的研究进展,并对其未来研究前景进行了展望。

铁蛋白(ferritin)是一种广泛存在于动物、植物和微生物中的多亚基笼形结构蛋白,具有调节体内铁代谢平衡的功能,同时可以保护细胞免受因各种环境胁迫而导致的细胞氧化损伤。近年来,随着研究的深入,铁蛋白独特的纳米笼形结构以及特殊的理化性质使其成为一种具有广泛应用前景的新型蛋白质纳米载体材料。文章对铁蛋白的分子结构和功能进行了简要阐述,介绍了铁蛋白纳米颗粒的制备方法,总结了铁蛋白装载外源性小分子的基本途径:基于可逆组装特性的分子装载途径和基于环境响应的通道“门控”特性的分子装载途径;并综述了铁蛋白作为纳米载体在食品生物活性物质应用中的最新研究进展,以期为铁蛋白纳米载体的开发及在食品领域的应用提供研究思路。

谷氨酸棒杆菌是目前氨基酸生产中最主要的工业菌株,其中三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是该菌生产各种氨基酸所需能量的主要来源。以ATP供应为导向,在谷氨酸棒杆菌中开发具有可人工调控的ATP供应的细胞工厂是提高生物产量的一种关键策略。因此,通过调控谷氨酸棒杆菌的ATP供应从而促进氨基酸的生产引起了广泛关注。该文综述了近年来通过操纵ATP供应调控谷氨酸棒杆菌产氨基酸的研究进展,为进一步改善谷氨酸棒杆菌生产氨基酸提供思路,也为其他工业菌株的工业生产优化提供参考。

海洋源脂溶性活性物质表现出许多潜在的有益生物学功能,如增强机体免疫力、缓解疲劳、抗氧化、改善生长发育等,然而其水溶性差、易降解、在胃肠道中损失率高等劣势降低了它们生物利用度。乳液输送体系可作为海洋源脂溶性活性物质递送载体,可以有效改善其物理化学不稳定性,提高生物利用度。文章介绍了运载海洋源脂溶性活性物质的乳液体系类型及制备方法,同时对几种主要海洋源脂溶性活性物质的乳液体系构建及特性研究现状进行综述;最后,针对目前研究中存在的问题,对未来海洋源脂溶性活性物质输送体系的研究方向提出了建议。

为适应新工科特色的专业建设,《食品发酵技术》这门知识点多、交叉性强、覆盖面广的课程在教学内容的扩展、知识体系的构建、教学方式的更新和教学资源的网络化等方面都有进一步的提升空间。基于《食品发酵技术》课程线下教学过程中存在的问题,为贯彻“成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)”理念,落实课程思政要求,结合课程特点和“新冠”疫情期间线上教学模式的探索,对该课程的进一步改革和完善进行了深入反思。在此基础上,对教改前后学生评价结果进行总结分析,以人为本,使课程建设更加符合新工科专业建设的要求。

便秘(constipation)是一类常见的胃肠道疾病,其发病率呈逐年上升的趋势。临床研究发现,便秘患者肠道菌群失调。通过赋予机体一定量的活性益生菌来调节肠道菌群,已然成为治疗便秘的重要手段。因此,该研究选取2株具有不同缓解便秘效果的副干酪乳杆菌进行研究。通过对便秘相关指标的检测,再次证实仅有来源于健康成人粪便中的副干酪乳杆菌LPC-F具有缓解便秘的作用。进一步通过对便秘相关胃肠调节肽、血清中炎症因子、结肠Cajal间质细胞的数量、肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸等指标进行检测,解析副干酪乳杆菌LPC-F缓解便秘的可能方式。结果表明副干酪乳杆菌LPC-F可能通过改变肠道菌群的结构,提高肠道内乙酸的水平,乙酸则通过刺激肠嗜铬细胞释放5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),释放入肠腔的5-HT通过与其受体相结合,促进结肠Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal, ICC)的增殖,从而最终增强肠蠕动缓解便秘。

工程酵母菌发酵过程中因氧化胁迫、蛋白质错误折叠等压力致使生产能力降低。该研究发现,在甲羟戊酸途径增强的酵母工程菌中,过表达人源细胞凋亡调控因子B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma-2,BCL-2)和还原型谷胱甘肽合成酶(glutathione synthase,GSH1)编码基因可以促进橙花叔醇的合成,橙花叔醇摇瓶产量分别提高77.7%和32.7%,达到594.1和446.9 mg/L。对表达和未表达BCL-2蛋白的菌株进行代谢组学分析,发现了182种差异代谢物,主要涉及脂肪酸代谢、氨基酸代谢以及辅酶A和泛酸的生物合成等。此外,发现连接有内质网定位信号肽的BCL-2蛋白对工程菌产橙花叔醇的促进作用更强,橙花叔醇摇瓶产量进一步提高了29.2%,达到767.6 mg/L。该研究为提高外源萜类化合物在工程酿酒酵母中的产量提供了一个有效的策略。

为探究采前喷施水杨酸(salicylic acid, SA)处理对红地球葡萄采后果实软化进程的影响,以红地球葡萄为材料,采前喷施1.0 mmol/L SA处理,采收预冷后在常温(22±1) ℃贮藏,分析果实品质、原果胶(protopectin,PP)、纤维素、水溶性果胶(water soluble pectin, WSP)含量、细胞壁代谢相关酶活性及基因相对表达量的变化。结果表明,SA能有效延缓失重率、腐烂率和果梗褐变指数上升,硬度、PP和纤维素含量的下降以及WSP含量的增加;抑制果实多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase, PG)、果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PME)、纤维素酶(cellulase, Cx)、β-半乳糖苷酶(β-galactosidase, β-Gal)和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase, β-Glu)活性上升及其相关基因(VvPG、VvPME、Vvβ-Glu和Vvβ-Gal)的表达。采前喷施SA处理可以通过调节细胞壁代谢途径延缓葡萄果实采后软化,PG、PME、Cx、β-Glu和β-Gal参与了红提葡萄果实的软化过程,可延长葡萄的货架期,减少采后因软化和腐烂等问题造成的经济损失,提高葡萄采后食品安全性。

为深入研究自由基氧化对花生球蛋白的影响,建立由铁/过氧化氢/抗坏血酸组成的羟自由基氧化体系,通过控制过氧化氢浓度对花生球蛋白进行不同程度的氧化处理,考察羟自由基氧化对花生球蛋白结构和性质的影响。研究表明,随着过氧化氢浓度的增大,花生球蛋白的羰基含量、浊度、起泡稳定性呈上升的趋势;游离巯基、总巯基、溶解度和表面疏水性呈现明显下降的趋势;乳化性、乳化稳定性和起泡性呈先上升后下降的趋势;紫外扫描图谱表明,氧化导致花生球蛋白的紫外吸收峰强度明显减弱,最大波长发生轻微蓝移;差示扫描量热法结果显示,羟自由基修饰后的花生球蛋白的放热峰依次为74、72、70、75、70、72、73 ℃,与对照组(72 ℃)相比无明显变化;圆二色谱分析表明,随着过氧化氢浓度的增加,花生球蛋白的二级结构发生改变,其α-螺旋结构明显减少,无规则卷曲结构明显增加。结果表明,羟自由基氧化对花生球蛋白的性质和结构有较大影响,可通过适度氧化对花生球蛋白结构和功能性质进行调控,获得具较好乳化性和起泡性的花生球蛋白。

该文研究溶剂对核桃内种皮中不同形态酚酸类化合物的提取率,建立了适用于核桃内种皮中酚酸类化合物的提取方法。以新疆核桃为原料,比较不同比例的甲醇、乙醇溶液对核桃内种皮中可溶性游离态、可溶性酯化态和不溶性结合态酚酸的提取率。结果表明,50%(体积分数,下同)甲醇适合提取可溶性游离态绿原酸、没食子酸;50%(体积分数,下同)乙醇适合提取可溶性游离态丁香酸、香草酸;60%乙醇适合提取可溶性酯化态没食子酸;100%乙醇适合提取可溶性游离态原儿茶酸、不溶性结合态香草酸;80%甲醇和70%乙醇2种溶液对于上述以外的核桃内种皮3种不同形态的大多数酚酸具有较高的提取率。研究结果可为核桃内种皮中不同形态不同种类酚酸的提取开发利用提供参考。

该研究通过测定青藏高原牦牛酥油脂肪酸情况,计算动脉粥样硬化指数(atherogenic index,AI)、血栓形成指数(thrombopoiesis index,TI)、促健康指数(health promotion index,HPI)和低胆固醇血症/高胆固醇血症比率(hypocholesterolemia/hypercholesterolemia ratio,HH)4个健康指数,探索和揭示贮藏期间牦牛酥油脂肪酸的组成特征、功能活性脂肪酸及健康指数变化。采用青海省海北藏族自治州和甘肃甘南藏族自治州的牦牛酥油,在4 ℃ 下贮藏0、1、2、3、4、5个月,利用GC-MS进行脂肪酸分析。结果显示,在整个贮藏期内牦牛酥油中棕榈酸、油酸、硬脂酸为优势脂肪酸,海北和甘南酥油多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)相对含量分别为5.99%~4.62%和7.77%~6.60%;单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)含量分别为28.61%~26.42%和29.51%~26.95%;甘南酥油奇数碳链脂肪酸(odd carbon fatty acids,OCFA)相比新鲜酥油在5个月时显著降低(P<0.05),降低了0.5%;海北和甘南酥油中均检出反10-C18∶1、二十二碳五烯酸(docosapentenoic acid,DPA)和共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA),且在贮藏期结束时,仍处于较高水平,分别为(7.13±0.01)%、(0.12±0.01)%、(4.04±0.01)% 和(8.98±0.08)%、(0.10±0.00)%、(6.66±0.13)%;随着贮藏时间的延长,n-3和n-6脂肪酸均显著降低(P<0.05),AI和TI显著升高(P<0.05),HPI和HH显著降低(P<0.05),但相较于水牛、荷斯坦等乳源的新鲜乳脂仍处于较高水平。随着贮藏时间的延长,牦牛酥油脂肪酸种类和含量呈现动态变化,在贮藏期结束后,多种功能性脂肪酸相较水牛、荷斯坦等乳脂相对含量依旧较高,根据健康指数评估,牦牛酥油在贮藏5个月后,健康指数水平高于水牛等反刍动物的新鲜乳脂。

为研究微酸性电解水结合迷迭香提取物(rosemary extract,RE)处理对鲈鱼片冷藏期间品质变化影响。将新鲜鲈鱼片随机分为4组,分别使用微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW)[pH=6.35±0.04,氧化还原电位=(861.60±12.35) mV,有效氯浓度=(30.00±1.54) mg/L]、5.0 g/L RE、SAEW联合RE(SAEW处理5 min结合5.0 g/L RE浸渍5 min)处理10 min,以无菌水处理10 min为对照组(control,CK)。将4组样品处理后沥干,装入无菌聚乙烯保鲜袋中,置于4 ℃冷藏。每隔2 d进行微生物[菌落总数(total viable count,TVC)、嗜冷菌数(psychrophilic bacteria count,PBC)]、理化指标[pH值、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、质构分析]与感官评定等指标测定,并结合持水力(water holding capacity,WHC)、低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)与核磁成像(magnetic resonance image,MRI)技术综合评价其作用影响。结果表明,与CK组相比,SAEW处理对微生物生长有显著抑制效果,RE处理能降低样品的脂肪氧化速率。而SAEW+RE联合处理,能明显抑制样品贮藏期间的TVC、PBC、pH与TVB-N值的增长,减缓TBA值的升高,保持其良好的感官品质。结合WHC、LF-NMR与MRI分析结果得出,SAEW+RE结合处理能有效改善鲈鱼片的保水性能。综合各项指标得出,与CK组相比,SAEW+RE处理可使鲈鱼片的冷藏货架期延长6 d。

为了得到快速、便捷、准确的食品中胆碱含量的检测方法,该文探究用于测定胆碱含量的光敏电极上胆碱氧化酶(choline oxidase,ChOx)固定化方法,采用壳聚糖包埋和戊二醛交联相结合固定化ChOx,通过单因素试验和响应面分析研究壳聚糖浓度、戊二醛浓度以及固定时间对ChOx活力的影响,优化出最佳的ChOx固定化条件,研究结果表明,在壳聚糖质量分数1%、戊二醛质量分数0.55%、固定时间1 h时,固定化ChOx的酶活力最高,可达17.2 U。扫描电镜表明光敏电极表面成功固定ChOx,此外固定于光敏电极的ChOx重复利用10次后酶活力保持在83%,贮存20 d后酶活力保持在86%,具有良好的重复利用性和贮存稳定性。该方法初步探究了测定食品中胆碱的光敏电极研制过程,为食品中胆碱的快速检测奠定一定的理论基础。

酿酒酵母产生的多种挥发性物质影响葡萄酒的香气风格,筛选本土酿酒酵母对改善葡萄酒同质化有积极作用。以13株不同来源的酿酒酵母和1株商业对照为试验菌株,对供试酵母的酒精耐受性、嗜杀性、产硫化氢能力及生长曲线进行了测定。随后在模拟汁中探究酵母的发酵特性,用固相微萃取-气相色谱/质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography/mass spectrometry,SPME-GC/MS)检测香气物质的产生。在乙醇体积分数为13%时XM10具有显著性酒精耐性;在乙醇体积分数为16%时酿酒酵母酒精耐性无显著性差异。本土酿酒酵母的嗜杀性、产硫化氢能力不同,发酵过程中XM11的生物量最高。对香气物质的主成分分析表明,XM1位于第四象限的乙基酯和脂肪酸附近,乙酯类赋予模拟酒水果香气;XM3位于第二象限,和异丁醇物质有关。

从微生物菌群的动态变化来阐述厌氧消化过程已成为近年的研究热点之一。该文从微生物菌群变化的角度对碱预处理促进纤维质原料厌氧消化性能的原因进行了分析。通过对碱预处理组及对照组典型厌氧消化阶段进行取样、高通量测序后,比较二者在菌群结构方面的差异。结果表明,底物种类及碱处理均对厌氧消化菌群结构有显著影响。实验中共鉴定出10个门、16个属的微生物。微生物主要属于厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和广古菌门。碱预处理可以显著促进厌氧消化中前期厚壁菌门微生物的增殖。从属水平看,碱处理促进了水解菌、产酸菌和产甲烷菌的增殖;对照组中的微生物更加多样化。甲烷鬃菌属在甲烷菌中占据优势,这表明在该研究条件下乙酸途径是产甲烷的主要途径。

以新鲜鳜鱼为原料,分别在冰温带(-2.5~0 ℃)和10 ℃条件下进行低盐自然发酵,研究冰温发酵鳜鱼相对于10 ℃发酵鱼肉滋味及鱼肉中生物胺含量的变化。分别测定2组发酵鱼肉呈味核苷酸、游离氨基酸、生物胺、pH、微生物、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)等指标,结果表明,冰温发酵鳜鱼能够显著提升鱼肉的滋味,鲜味氨基酸总量从10 ℃发酵的23.49 mg/100g提升至冰温发酵的52.20 mg/100g,味精当量从0.51 g谷氨酸钠(monosodium glutamate, MSG)/100g提升至4.31 g MSG/100g;冰温发酵鳜鱼相对于10 ℃发酵鳜鱼,鱼肉中总胺含量从95.36 mg/kg降低至72.01 mg/kg,其中腐胺、β-苯乙胺及精胺的降幅最明显(P＜0.01);TVB-N值从29.32 mg N/100g降至20.15 mg N/100g。该研究说明,冰温发酵的鳜鱼在能够保持鳜鱼特殊滋味及品质的同时还能够有效减少发酵鱼肉中生物胺的含量,品质更佳,有益于消费者的身体健康,为提高发酵鳜鱼产品品质提供科学理论依据。

巴夫杜氏藻(Dunaliella parva)是一类独特的耐盐绿藻,富含多种生物活性物质,具有宝贵的工业应用价值。随着转录组测序技术的广泛应用,越来越多的藻类功能基因被发掘。然而,巴夫杜氏藻在不同生长时期的转录组测序仍见未报道,这极大限制了该藻株生长发育机制的深入研究。该研究综合运用形态学、组学及生物信息学技术,对生长初期、中期和末期的巴夫杜氏藻进行转录组测序分析。结果显示,9个cDNA测序文库共获得90 153条UniGenes,其中coding domain sequences 49 643条,66.36%可被七大生物数据库注释,de novo组装了272条Contigs,其中N₅₀为1 305 bp,GC百分比52.32%。基于基因的差异表达值可将UniGene划分为4簇,以生长初期实验组为对照,筛选获得下调基因数(52 891条)高于上调基因数(33 496条),共有基因数20 759条。生长中期与初期及生长末期与初期间的基因本体论富集程度最高的均是细胞膜的整体成分,生长中期与初期及生长末期与初期间的KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集程度最高的分别是剪接体和RNA转运。该研究获得的巴夫杜氏藻转录组测序数据及组装质量较高,筛选的差异表达基因及预测的功能信息可为该藻生长发育调控机制的研究、资源品质的分子改良及工业应用奠定基础。

为调查陕西省生鲜羊奶及羊奶粉品质随月份的变化规律,明确生鲜羊奶和羊奶粉品质之间的相关关系,该研究以2020年4月至11月某乳品企业在陕西不同地区的奶站收购的生鲜羊奶及其加工羊奶粉为试验样品,对其感官、理化和安全指标进行分析。结果表明,生鲜羊奶和羊奶粉在感官指标方面均符合国家标准要求;在理化指标方面,生鲜羊奶脂肪含量为3.40%～3.68%,蛋白质含量为2.99%～3.19%,非脂乳固体含量为8.08%～8.48%,冰点为-0.509～-0.561 ℃,酸度为8.10～11.24 °T;羊奶粉的脂肪含量为27.87%～29.87%,蛋白质含量为25.15%～27.65%,酸度为6.57～9.79 °T,水分含量为1.62%～3.07%;在安全指标方面,生鲜羊奶和羊奶粉中的抗生素和β-内酰胺酶均为阴性,邻苯二甲酸二丁酯含量均低于0.3 mg/kg;聚类结果显示,相邻月份间生鲜羊奶与羊奶粉的质量相近;相关性分析结果显示,羊奶粉与生鲜羊奶的脂肪含量、蛋白含量、酸度间为极显著正相关(P<0.01),而羊奶粉水分含量与生鲜羊奶所有理化指标均呈负相关。综上,陕西不同区域的生鲜羊奶和羊奶粉的质量均符合国家标准要求;生鲜羊奶与羊奶粉在蛋白质含量、非脂乳固体含量、酸度含量与冰点指标上随月份呈现夏季较低,秋冬季较高的变化趋势;生鲜羊奶的质量对羊奶粉的质量起决定性作用。该研究为羊奶及羊奶粉品质的提升提供了理论支持。

杂醇油是白酒中芳香成分之一,对风味和口感的影响至关重要。为探索杂醇油生成规律,改善和调控生产工艺,固态发酵试验在2年时间内进行了30轮次,采用气相色谱对糟醅中生成的异戊醇、异丁醇、正丙醇和正丁醇进行分析。结果显示,杂醇油含量由高到低依次为:正丙醇＞正丁醇＞异戊醇＞异丁醇。方差分析结果表明,正丙醇(P＜0.001)、正丁醇(P＜0.01)和异戊醇(P＜0.05)在不同糟层中的分布具有显著差异,分布规律为下层＞中层＞上层;异丁醇(P＞0.05)在不同糟层中的分布无显著差异。结合相关性和主成分分析发现,正丙醇和正丁醇的生成与酸度和入窖温度呈正相关,位于主成分1的负轴;异戊醇和异丁醇的生成与乙醇发酵呈正相关,位于主成分1的正轴。该研究表明,两组杂醇油的生成规律相反。

非酿酒酵母(non-Saccharomyces cerevisiae)生长代谢可以为葡萄酒贡献更多风味物质,但发酵能力弱,耐受性差这一特点使其不能过多参与酒精发酵。针对这一问题,该研究采用常压室温等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)诱变技术对从葡萄皮表面筛选的马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)YK进行诱变,通过诱变菌株耐受性初筛试验和产香复筛试验获得2株耐受性高,产香能力强的诱变菌株,对诱变菌株传代5次测试其传代遗传稳定性。研究结果表明,2株诱变菌株YK-1,YK-29具有较强的遗传稳定性,将2株诱变菌株应用到葡萄酒发酵中产酒精能力较原始菌株YK分别提高了149％、169％。通过定量描述分析,诱变菌株发酵的葡萄酒较原始菌株具有明显的浆果香和水果香气。该研究结论可以为后期非酿酒酵母与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)混合发酵提供理论支撑,有望打破葡萄酒品质单一化局面,具有广泛地应用前景。

测定海藻糖、山梨醇、蔗糖以不同比例复配对未漂洗大黄鱼肌原纤维蛋白理化指标以及凝胶特性变化的影响。结果表明,经过90 d的冻藏,复配抗冻剂与商业抗冻剂均能延缓肌原纤维蛋白降解,抑制冰晶的形成及成长。海藻糖、山梨醇、蔗糖的添加量为4%+2%+2%(均为质量分数)时,鱼糜肌原纤维蛋白Ca²⁺-ATPase活性、总巯基含量相较于其他4组得到显著抑制,鱼糜pH下降也最为缓慢;二级结构的变化中,海藻糖添加量为4%(质量分数)时,与商业抗冻剂作用效果相近,α-螺旋与β-折叠含量总和下降缓慢,无规则卷曲含量最少。在鱼糜凝胶特性方面,当添加量为4%(质量分数)时,凝胶强度与持水性较新鲜鱼糜分别下降30.07%、1.39%,下降趋势最为缓慢,同时观察微观结构也显示出平滑紧致、孔洞较少,较为立体的三维凝胶网络结构。由此说明在添加量为4%海藻糖、2%山梨醇、2%蔗糖(均为质量分数)时,对蛋白质冷冻变性抑制作用最为明显,对鱼糜凝胶品质的保护效果最好。

为了探讨低温贮藏条件下1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)处理对樱桃番茄果实采后品质的影响,该研究以‘粉娇’樱桃番茄为试材,测定了经1-MCP(0.14 μL/L)处理的樱桃番茄在低温[(8±1) ℃]贮藏期间果实腐烂率、呼吸强度、果实硬度、可溶性固形物、维生素C、有机酸和类胡萝卜素含量的变化。结果表明,1-MCP处理显著降低了樱桃番茄果实贮藏期间的腐烂率,其中在贮藏8、12、16 d时,防治效果分别达到了47.08%、35.21%和30.40%。与对照相比,1-MCP处理显著降低了果实的呼吸强度,延缓了果实硬度、可溶性固形物和维生素C含量的降低,抑制了樱桃番茄3种有机酸(柠檬酸、奎宁酸和琥珀酸)的降解,有效延缓采后樱桃番茄果实的软化和衰老进程;同时,1-MCP处理后,樱桃番茄果实贮藏前期番茄红素含量低于对照,而β-胡萝卜素和叶黄素含量高于对照(P<0.05)。以上结果表明,在低温贮藏下,1-MCP处理可有效保持樱桃番茄果实的采后品质。

该研究将枇杷膏作为主要配料在肉糜中添加,制备枇杷风味猪肉脯。通过单因素试验优化加工工艺条件,以产品感官评价、质构特性、水分含量和出品率为考察指标,确定最佳工艺参数。结果表明,枇杷膏添加量、烘干温度、烘干时间、烤制温度、烤制时间对肉脯的感官评价、硬度、咀嚼性、水分含量和出品率有显著影响。枇杷膏添加量30%(质量分数)、烘干温度65 ℃、烘干时间5 h、烤制温度140 ℃、烤制时间5 min条件下加工的肉脯呈鲜艳的棕红色,枇杷风味和烤肉香味浓郁,甜中微咸,硬度和咀嚼性适中,具有良好的感官品质。

辐照杀菌作为一种新型冷杀菌技术,逐渐被运用于食品生产中。为探讨辐照杀菌对泡酸菜品质的影响,将泡酸菜在辐照剂量分别为0、2、4、6、8、10 kGy下杀菌处理后,通过感官及风味品质分析,确定不同照射剂量对酸菜贮藏后品质及其微生物数量及种类的影响,最后对耐辐照微生物进行特性分析。结果表明,与对照组相比(0 kGy辐照处理),泡酸菜在4 kGy辐照剂量下能够保持最佳的感官品质,能够最大程度保留风味物质且不产生辐照异味。不同辐照剂量下共分离鉴定出微生物共7个种,照射剂量在4 kGy以上时仍残存的微生物有4种,分别是解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、海考克氏菌(Kocuria marina)和香鱼假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)。其中芽孢杆菌属和考克氏菌属的环境适应能力较强,但都不耐酸(pH低于2.5)和高温(70 ℃)。因此在保证泡酸菜品质的前提下仍然需要结合其他杀菌方式处理。