鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)是一类性能卓越的糖脂型生物表面活性剂,具有高效界面活性、良好的生物降解性和低毒性,其生物制造前景广阔。目前主要报道利用铜绿假单胞菌、大肠杆菌、恶臭假单胞杆菌和酿酒酵母等合成RLs。该研究利用毕赤酵母GS115合成RLs,首先表达合成基因簇(rmlABCD、rhlAB),研究不同启动子(P_GAP和P_AOX)及转化方式(单次和两次转化)对RLs的影响。结果表明,启动子类型及转化方式对RLs的合成量及结构多样性均有显著影响。采用P_GAP启动子,GS115/pGAPZ A-rmlABCD-rhlAB(HW001)菌株RLs达30.80 mg/L,其结构有3种Rha-C₁₀、Rha-C₁₀-C₁₀和Rha-C₁₀-C_12∶1,GS115/pGAPZ A-rmlABCD/pGAPZAMH-rhlAB(HW002)菌株RLs产量达38.20 mg/L,合成结构为Rha-C₈-C₁₀和Rha-C₁₀-C_12∶1;采用P_AOX启动子,GS115/pPICZ A-rmlABCD-rhlAB(HW003)菌株合成量达53.86 mg/L,结构为Rha-C₁₀和Rha-C₁₀-C₁₀,GS115/pPICZ A-rmlABCD/pPICZAMH-rhlAB(HW004)则合成Rha-C₈-C₁₀与Rha-C₁₀-C_12∶1,产量42.70 mg/L。该研究为实现毕赤酵母合成RLs奠定了理论基础。

细胞基食品可以通过大规模细胞培养提供动物蛋白,有望代替动物养殖。牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)是培养基中的必需营养物质,对维持细胞体外存活和生长至关重要。目前,大部分使用的BSA是从牛血清中提取的,存在批次差异和污染风险等问题。该文报道了一种基于工程化毕赤酵母的重组牛血清白蛋白(recombinant BSA, rBSA)高效生产平台。通过系统地筛选17种启动子和38种信号肽,最终确定P_AOX2m启动子与M4FI信号肽的组合最为优异,使rBSA产量提升至原始菌株的2.57倍。后续通过筛选高拷贝菌株及共表达伴侣蛋白HRD1和蛋白转录因子HAC1,获得高产rBSA菌株。在摇瓶发酵中,该菌株rBSA产量达到0.40 g/L,是原始菌株的8倍。此外,对纯化后rBSA的蛋白质二级结构和生物活性进行了评估,证实rBSA与天然BSA的二级结构类似,并对牛间充质干细胞具有优异的促增殖作用。该研究优化了rBSA在毕赤酵母中的胞外表达,并评估了其在细胞基食品生产中的应用潜力。

研究从中国云南省黑蜂巢蜂蜜中分离出的一株双歧杆菌属新种Bifidobacterium favimelis sp.nov. IMAU50987^T。API 50 CHL结果表明,该菌株可利用蔗糖、麦芽糖、淀粉等11种碳源,偏好多糖和寡糖而非单糖,与近缘菌株的碳源利用存在差异。为解析造成这种差异的遗传基础,该文对该菌株及其近缘种进行比较基因组学分析,利用Roary构建核-泛基因集,采用直系同源簇数据库(cluster of orthologous groups of proteins, COG)、碳水化合物活性酶数据库(carbohydrate-active enzymes database, CAZy)和KEGG进行功能注释。COG注释结果表明:B.asteroides组菌株碳水化合物运输和代谢相关的基因占主导;CAZy分析共注释到3大类碳水化合物活性酶的25个亚类基因家族,其中可特异性结合糖原或淀粉颗粒的CBM48结构域为IMAU50987^T特有。KEGG结果表明,该菌株在碳水化合物代谢二级通路中注释到的基因最多,主要集中于淀粉与蔗糖代谢及糖酵解/糖异生通路,且拥有sucP、cbpA_2、pulA等特有基因。毒力与耐药基因分析显示,该菌株在基因水平上具有安全性。IMAU50987^T独特的碳源利用特性使其在具有复杂糖类的环境中具有较强的竞争优势,为该菌株的应用提供了数据和研究基础。

高性能多功能菌株是纳豆产业创新的重要基础。该研究旨在筛选高产纳豆激酶的枯草芽孢杆菌,系统开展菌株功能解析与应用开发研究。基于对枯草芽孢杆菌的特异性筛选,获得1株高产纳豆激酶的优势菌株CGMCC 34222,其纳豆激酶活力达75 794 U/g,且感官评价优异,气味淡雅、拉丝性好。功能分析显示,该菌株对白假丝酵母抑制效果显著,抑菌圈直径约25 mm,具备开发新型生物抑菌剂的潜力。基因组特征分析表明,CGMCC 34222与已知纳豆相关菌株的单核苷酸多态性差异显著,编码纳豆激酶的丝氨酸蛋白酶基因存在特异性变异,推测是其高酶活力的遗传基础。进一步通过响应面法优化发酵条件,确定最佳工艺为接种量2.8%、温度47 ℃、发酵时间6.6 h,此条件下纳豆激酶活力达105 157 U/g,且感官得分最高。该研究选育的CGMCC 34222菌株为纳豆在功能性食品、生物医药及绿色农业等领域的产业化应用提供了关键支撑。

该文旨在建立一种针对凝结海恩德里克斯氏菌的高效、简便且低成本的特异性PCR鉴定方法。凝结海恩德里克斯氏菌现有的鉴定技术,如16S rRNA测序和生理生化试验等,普遍存在检测成本较高或周期长的局限;而以往报道的特异性PCR鉴定引物,随着该菌属名的2次变更,其引物特异性在现行分类框架下亟待重新验证。该研究利用Roary 3.31.0等工具对海恩德里克斯氏属及其近缘芽孢杆菌属的183个基因组进行泛基因组分析,筛选出9个凝结海恩德里克斯氏菌特异性基因,并据此设计10对引物。经35株阴性菌和25株阳性菌的验证,靶向冷激蛋白基因的引物SCFF-WCYW008表现出100%的扩增特异性,在退火温度50~60 ℃、DNA模板质量浓度≥0.96 ng/μL条件下扩增效果良好。该研究基于生物信息学所开发的引物具有高特异性和灵敏度,可显著缩短鉴定时间、降低检测成本,并为其他菌种特异性引物的开发提供了技术参考。

扣囊覆膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)是中国传统发酵体系中的重要微生物,具有优异的产酶能力。该研究采用转录组学技术系统解析了其蛋白酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶产酶分子机制。结果表明,蛋白酶组共得到显著差异基因2 162个;淀粉酶组共得到显著差异基因373个;β-葡萄糖苷酶组共得到显著差异基因293个。GO及KEGG富集分析表明,3种酶系的调控呈现“共性基础-特性分支”的调控模式:MAPK信号通路、氮代谢、核糖体、氨基酸合成、长寿调控等基础代谢过程构成了共同调控网络基础;特性层面,蛋白酶合成依赖蛋白质合成、加工及分泌途径的协同强化;淀粉酶合成与中心碳代谢和能量代谢网络密切相关;而β-葡萄糖苷酶合成侧重于细胞膜结构与转运系统的重构。该研究为开发高效降解蛋白质、淀粉与纤维素的扣囊覆膜酵母工业菌株提供理论依据和分子靶点,有助于提升原料利用率、改善产品风味品质,推动我国传统发酵产业的技术升级。

酶法脱胶技术在油脂精炼行业应用潜力大,然而,现有脱胶酶多为中温酶,与油脂精炼工艺中的温度要求不匹配。因此,挖掘适用于高温连续脱胶的脱胶酶对油脂精炼工业具有重要价值。研究表明,疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase, TLL)具有较高的脱胶效率,然而TLL的热稳定性不佳。该研究以TLL为模板,利用祖先酶序列重建策略挖掘热稳定性好的脱胶酶。首先,通过祖先酶重建技术获得了8种祖先酶序列;其次,酶学特征分析显示:2种祖先酶ASR107和ASR110具有较高的比活力,分别为124.70 U/mg和178.33 U/mg,且它们在70 ℃条件下处理12 h后的残余酶活力仍在90%以上,表明ASR107和ASR110的热稳定性高。最后,祖先酶ASR110在70 ℃条件下脱胶反应8 h后,棉籽毛油的残磷量降至8.52 mg/kg,具有较好的脱胶效果。该研究基于祖先酶序列重建策略获得了热稳定性显著提高的脂肪酶,为植物油的脱胶提供了新的酶源。

为探究乳酸菌荚膜多糖(capsular polysaccharides,CPS)的抗衰老活性并评估其应用于功能性食品的潜力,该研究以发酵粘液乳杆菌S1为出发菌株,采用溶菌酶法提取和DEAE-52离子交换柱层析纯化CPS,并对其结构进行表征。在此基础上,以秀丽隐杆线虫为模型,系统评价了CPS的抗衰老作用。结果表明,CPS经DEAE-52离子交换柱纯化获得一个主要组分CPS-3。该多糖的重均分子质量为4.47×10⁴ Da,呈无规卷曲构象,由鼠李糖、葡萄糖和半乳糖组成(物质的量比1∶1.58∶12.39)。甲基化和核磁共振分析表明,CPS-3主要由β-D-Galp-(1→2,6)、β-D-Glcp-(1→2,6)、β-D-Glcp-(1→2)、β-D-Galp-(1→3)、α-L-Rhap-(1→2)、α-D-Galp-(1→3)和β-D-Galp-(1→残基构成。线虫实验结果显示,160 μg/mL CPS-3能显著提升线虫的体内抗氧化能力,并将正常培养及氧化/热应激条件下的线虫寿命分别延长19.24%、32.91%和30.02%。同时,该剂量CPS-3还可使线虫体内活性氧和脂褐素水平分别降低76.02%和59.63%,并有效改善其繁殖能力、咽泵速率与运动能力。综上,CPS-3具有明确的抗衰老活性,有望作为天然抗衰老成分应用于功能性食品。

为初步解析不同厂房酿造环境微生态对酱香型白酒堆积和窖池发酵过程酒醅理化因子、微生物菌群结构及风味物质组成差异的影响,该研究以新厂房(投产时间＜3年)与老厂房(投产时间＞20年)环境和酒醅为研究对象,采用高通量测序技术、气相色谱-火焰离子化检测法等方法,并结合SourceTracker微生物溯源技术及多元统计分析方法,系统比较了新老厂房三轮次堆积和窖池发酵过程酒醅理化因子、微生物菌群结构及风味物质组成差异。结果显示,理化方面,新厂房酒醅在发酵早期的还原糖消耗更剧烈,全周期各阶段的酸度及乳酸含量均高于老厂房,出窖中层酸度老厂房3.95 mmol/10 g、新厂房4.17 mmol/10 g,而老厂房产酸进程平缓且具有更高的乙酸富集优势;微生物多样性上,环境样本中老厂房窖泥真菌OTUs 达2 400±92.00,高于新厂房;酒醅中,堆积中期老厂房芽孢杆菌属占比35%,新厂房乳杆菌属占比71%,老厂房真菌中毕赤酵母属丰度持续稳定在70%以上;溯源分析表明,堆积阶段真菌主要来源于地面,真菌来源存在差异;驱动因子方面,老厂房微生物受乙酸等酸类因子影响更显著,新厂房则以水分等为核心驱动;风味物质上,老厂房总酯从48.08 μg/g增至385.55 μg/g,新厂房达到峰值199.31 μg/g 后回落,且其出窖总醇含量低于老厂房。该研究揭示了新老厂房在理化因子、微生物群落及风味物质上的显著差异,可为理解酱香型白酒酿造微生态特征及新建厂房微生态调控提供理论参考。

陶坛陈酿是白酒综合品质提升的重要环节。该研究对酱香型不同陶坛陈酿年份白酒感官、色度、金属离子、挥发性风味化合物进行分析,研究陶坛陈酿年份对白酒感官及风味品质的影响。通过分析发现,白酒陈酿香、甜香、水果香、花香、黄蓝度、除Se之外的大部分金属离子含量与陈酿时间呈正相关,粮香、酸香、明暗度、Se含量与陈酿时间呈负相关。此外,挥发性风味化合物总含量随陈酿时间的增加而减少。筛选出变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值＞1且P＜0.01、香气活度值(odor activity value,OAV)＞1,为白酒香气做出贡献的异戊醛、乙醛、丁酸乙酯、二甲基三硫、2-甲基丁酸乙酯等20种显著差异香气成分,其中异戊醛、2-甲基丁酸乙酯等化合物对白酒整体香气贡献较大,异丁醛、苯乙醛香气贡献随年份增加而减弱。相关性分析发现,Se与十二酸乙酯呈显著正相关(P＜0.05),Ni、Ti、Ga、Al等金属离子与异丁醛、苯乙醛主要呈极显著负相关(P＜0.01)。该研究为酱香型白酒陶坛陈酿过程品质提升提供理论依据。

低度化是现阶段白酒发展趋势,而降度方法是低度酒开发的核心工艺之一。该研究采用加浆降度法、减压蒸馏法、透析法制备了低度酱香型白酒,通过总酸、总酯及105种风味化合物定量检测,分析了不同降度工艺对低度酒风味品质及感官的影响,综合评估了各降度方法的实施可行性。结果表明,加浆降度和透析法制备的酒样较原样风味化合物含量呈酸减酯减的规律,加浆样酱香明显但有水味,透析样香气干净、酱香减弱、醛香突出,可通过调味进一步优化。减压蒸馏法制备的酒样放香好,呈酸增酯减规律,酸味较明显、有新酒味,其馏出液酯多酸少,可以用于辅助调味。利用聚类分析、主成分分析和偏最小二乘判别分析比较了降度酒样和原酒样的差异程度,加浆降度和透析法制备酒样与原酒样更为接近,减压蒸馏样与其他样品差异明显。通过变量重要性投影值和香气活度值比较不同降度方法得到酒样中的风味化合物组成,致其产生感官差异的关键化合物为乙缩醛、乙酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸。该研究从降度方法的角度为低度酱香型白酒的开发提供了理论基础。

传统末轮次酱酒出酒率较低且风味不佳,研究表明在传统高温大曲中加入甜酒糟可提高末轮次酱酒醅的糖化效率,但甜酒糟强化对白酒风味的影响还不可知。白酒风味与酱酒醅中的微生物和理化环境息息相关。为了研究甜酒糟强化对大曲发酵性能和白酒风味的影响,该研究在传统高温大曲中分别添加甜酒糟以及甜酒曲进行生化指标、微生物区系的比较,对末轮次酱酒醅理化指标、微生物类别及多样性测定分析,对白酒酒样进行理化指标、GC-MS检测。结果表明,添加甜酒糟的高温大曲显著提升了传统大曲的发酵力、糖化力、酯化力、蛋白酶活力和氨基酸态氮等生产性能。此外,甜酒糟强化还可以增加大曲和酒醅中细菌、霉菌、酵母菌、乳酸菌等的数量及其多样性。实验室蒸馏酒样显示,甜酒糟强化组酒精度、总酸和总酯分别提高13.6%、21.4%和21.4%,醇类等香气组分增加,尤其是乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯含量分别显著增加了39.27%、13.54%、24.52%,使酒体风味更柔和协调。由此可见,甜酒糟强化可提升传统大曲生产性能、丰富细菌数量以及多样性,改善酒体风味。

该研究采用高通量测序技术对使用2年后变质、使用2年后正常和新窖泥细菌群落多样性和物种组成进行了比较分析,并对不同状态窖泥间细菌群落物种差异和功能差异开展了研究。结果表明,3种窖泥细菌群落Shannon指数间无显著差异(P>0.05),新窖泥细菌群落Chao1指数显著高于使用后变质和正常窖泥(P<0.05),但变质与正常窖泥间无显著差异(P>0.05)。与新窖泥相比,使用2年后正常窖泥中,Caproiciproducens属的相对丰度降低,而Lactobacillus属的相对丰度升高。同时,在使用2年后的变质窖泥中,Pseudomonas和Acinetobacter属的相对丰度升高,Bacillus属的相对丰度降低。此外,正常窖泥中的优势属Petrimonas和Proteiniphilum的相对丰度高于变质窖泥。差异物种分析发现,变质、正常和新窖泥间主要差异物种为Lysinibacillus、Acinetobacter、Lactobacillus和Clostridium等属。基于PICRUSt的功能预测结果表明,与新窖泥相比,使用2年后正常窖泥中复制和修复功能所占比例升高,其他次级代谢物的生物合成功能占比降低。同时,使用2年后变质窖泥中其他次级代谢物的生物合成功能与萜类和多酮类化合物的代谢功能所占比例降低。与新窖泥相比,变质窖泥的微生物代谢(ko00980)相关通路显著上调(P<0.05),代谢调控和发酵稳定性(ko03040)与酯类代谢(ko04113)相关代谢通路显著下调(P<0.05)。而在正常窖泥中,香气物质合成(ko00943)和前体风味物质代谢(ko03050)相关代谢通路显著下调(P<0.05)。该研究能为提高北方浓香型白酒窖泥质量提供理论依据。

为探究小麦类型对浓香型白酒大曲培菌过程的影响机制,该研究分别选用硬质小麦与软质小麦制备大曲。通过动态监测培菌过程,结合微生物群落结构与理化指标分析,系统解析了环境因子、微生物群落及酶活性三者之间的相互作用规律。结果表明:在培菌过程中,相较于软质麦曲,硬质麦曲具有升、降温速率较快、顶温低等特点。两者培菌期间的理化指标无显著差异,但培菌结束时硬质曲酸度与糖化力均显著高于软质曲。微生物群落分析显示,硬质曲在培菌后期真菌多样性显著回升,培菌结束时优势真菌为曲霉属(Aspergillus,14.83%)、假丝酵母属(Candida,11.44%);软质曲在培菌后期真菌多样性维持较低水平,培菌结束时优势真菌为嗜热子囊菌属(Thermoascus,55.66%)、嗜热真菌属(Thermomyces,19.31%)。2种大曲细菌多样性在培菌过程中均呈先升后降趋势,且硬质曲始终高于软质曲。培菌结束时,硬质曲优势细菌为魏斯氏菌属(Weissella,55.72%)、泛菌属(Pantoea,19.63%),软质曲优势细菌为魏斯氏菌属(Weissella,50.28%)、芽孢杆菌属(Bacillus,9.97%)。软质麦曲真菌、细菌网络拓扑参数显示其结构更复杂,暗示其在窖池发酵中功能活性更稳定。冗余分析表明进一步揭示了温度与湿度是驱动群落演替的核心因子,且硬质曲菌群对环境因子响应更敏感。该研究揭示了小麦理化特性通过调控微生物代谢与群落结构影响大曲品质的机制,为制曲原料筛选及工艺参数优化提供了理论依据。

红心猕猴桃因高甜度和丰富的抗氧化化合物成为果酒加工的优质原料。该研究系统筛选非酿酒酵母(non-Saccharomyces yeasts,NSY)以增强红心猕猴桃果酒香气。首先,通过杜氏管实验和感官评价,筛选出Pichia kudriavzevii PP-7-6、Pichia occidentalis LM-1-4、Candida quercitrusa M-8-36、C.quercitrusa M-8-49和C.quercitrusa PP-5-3;其次,比较其与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,ScAQ)发酵酒的理化指标;最后,采用偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)对挥发性化合物开展差异分析。与ScAQ相比,NSY发酵乙醇产量降低34%~51%,且与红心猕猴桃汁存在显著色差;发酵提升了红心猕猴桃酒维生素C含量,其中P.occidentalis LM-1-4发酵后总黄酮和总酚保留率最高;NSY发酵红心猕猴桃果酒呈现更浓郁的果香和花香,同时酒精味和草本香减弱;PLS-DA揭示不同酵母发酵红心猕猴桃果酒中42种挥发性化合物存在显著差异,这些物质可能是香气差异的关键贡献者。NSY能有效提升红心猕猴桃酒风味复杂性和功能特性,为果酒产业开发本土微生物资源提供新策略。

霉菌可分泌多种酶类,促进发酵,在白酒的酿造中发挥着重要作用。白曲霉高产糖化酶,对白酒的出酒率和风味物质均有贡献,有较好的应用前景。该研究基于高通量测序,对不同来源4种大曲的真菌群落结构进行分析,结果发现,4种大曲中曲霉属(Aspergillus)均为优势菌种,其中Q4中Aspergillus相对丰度较高,超过了60%。从Q4中筛选得到8株曲霉,并进行糖化力复筛,其中菌株J2产糖化酶活力较高(995.33 U/g),结合菌落形态和分子生物学鉴定菌株J2为白曲霉(Aspergillus candidus)。以麸曲为介质,将菌株J2通过强化发酵应用到川法小曲白酒酿造中,结果发现,强化组X2的原料出酒率为46%,相比对照组X1提高了3.5%;强化组X2的乙酸乙酯含量为1 675.46 mg/L,相比对照组X1提高了946.70 mg/L;乳酸乙酯含量为575.57 mg/L,相比对照组X1提高了123.60 mg/L,异丁醇含量为860.01 mg/L,相比对照组X1降低了91.07 mg/L。研究表明大曲中筛选获得白曲霉菌株可以应用于川法小曲白酒酿造,以提高川法小曲白酒的品质,为大曲中酿酒功能菌的挖掘与应用提供了参考。

该研究聚焦于传统豆腐乳发酵过程中的关键理化指标及其相关性分析,通过精确监测传统豆腐乳发酵过程中不同阶段(0、3、7、11、15 d)的水分、氨基酸态氮、蛋白质和氨基酸这4个理化指标的变化。研究结果显示,豆腐乳在为期16 d的发酵过程中,水分含量从0 d的74.99%持续降至15 d的57.59%(P<0.01),为微生物的生长和代谢提供了适宜的环境。氨基酸态氮含量显著上升383.5%(0.194 g/100 g→0.938 g/100 g),直接表征蛋白质降解程度。蛋白质含量总体呈下降趋势,一共下降了7.888 g/100 g。而氨基酸含量则总体增长15.8倍(0.063 g/100 g→1.061 g/100 g),种类变得更为丰富,由6种变为17种。其中必需氨基酸占比达37.45%,超过联合国粮食及农业组织/世界卫生组织标准(35.38%),这些变化共同塑造了传统豆腐乳的独特品质风味。进一步相关性分析表明,氨基酸与氨基酸态氮呈显著正相关(r=0.95),氨基酸与水分呈显著负相关(r=-0.96),与蛋白质也呈显著负相关(r=-0.89),这些结果反映出蛋白质分解与氨基酸积累之间的相关性。该研究通过解析多指标协同变化规律,不仅丰富了豆腐乳发酵理论,还为实际生产中豆腐乳品质的控制和提升提供了重要的科学依据。

益生菌发酵可以提升黑米乳的营养价值,但黑米乳保质期短,直接喷雾干燥又容易导致益生菌大量死亡,因此,提升米乳粉的益生菌活性和复溶品质具有重要意义。该研究通过米麴和干酪乳酪杆菌发酵制备黑米乳,采用明胶与阿拉伯胶复合凝聚法包埋黑米乳,经喷雾干燥制成米乳粉,系统分析米乳粉的活菌数、吸湿性、晶体结构等指标,考察米乳粉复溶饮料的稳定性与流变特性。结果显示,经过喷雾干燥后,明胶和阿拉伯胶复合包埋米乳粉的结晶度更高、结构更为致密,所含干酪乳酪杆菌活菌数最高,贮藏稳定性好,复溶后活菌数符合国家要求(6.33 lg CFU/mL),且离心沉淀率低、流动性良好,表明明胶与阿拉伯胶复合凝聚可有效减少喷雾干燥过程中干酪乳酪杆菌死亡,显著提升黑米乳粉的贮藏稳定性与复溶品质,具备良好的产业化应用前景。

研究采用具有强抗真菌活性的肠膜明串珠菌D3发酵黑麦麸皮制备酸面团,并分析其潜在抗真菌成分类型及其对酸面团和面包特性的影响。结果表明,D3菌株无细胞上清液中潜在的抗真菌成分主要为有机酸类。与自然发酵黑麦麸皮酸面团(RN)相比,发酵24 h的D3与D9(弱抗真菌活性肠膜明串珠菌发酵组)酸面团活菌数与产酸量均显著提高(P<0.05),且D3酸面团的抗氧化能力显著增强,游离多酚含量最高(207.06 mg/100 g)。此外,D3与D9面包在质构特性、感官品质、挥发性风味成分、总游离氨基酸含量及体外蛋白质消化率方面均优于RN面包。尤为重要的是,D3面包表现出最优的抗真菌效果,防霉效期较RN面包延长4 d。

为改善番木瓜发酵汁风味和品质,以产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌LM2、LS2、LN3分别接种发酵番木瓜汁,对4组样品的pH、总酸、还原糖、类胡萝卜素、总酚、γ-氨基丁酸、有机酸、抗氧化能力、挥发性风味物质和感官评价进行检测分析。结果表明,发酵后,总酸、总酚、γ-氨基丁酸、有机酸含量增加,抗氧化能力增强,同时挥发性风味物质种类数增加,能改善饮品的风味。其中,LS2组番木瓜发酵汁的总酸含量为5.83 g/L,γ-氨基丁酸含量为1.30 g/L,有机酸总量为3.87 mg/g,感官评价总分87.5分,DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除率分别为91.38%、88.71%,在发酵样品中均为最高。此外,LS2组番木瓜发酵汁的挥发性风味物质种类丰富,共检测出51种挥发性物质,以醇类和酯类为主,关键风味物质芳樟醇、异硫氰酸苄酯含量分别为520.16、151.78 μg/g,较好地保留了番木瓜的特征香气成分。以上结果说明植物乳植杆菌LS2接种发酵能够提高番木瓜发酵汁的γ-氨基丁酸含量,改善其风味及品质。该研究结果为开发富含γ-氨基丁酸的番木瓜发酵汁提供了技术支撑。

为探究植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)XR4和乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)DS9作为复合发酵剂对牛肉干品质的影响。以精瘦牛后腿肉为原料,接种复合发酵剂(XR4∶DS9=3∶1)制作发酵牛肉干,并对牛肉干不同加工阶段的理化指标及风味特性进行对比分析。结果表明,与自然发酵对照组相比,牛肉干成熟后,复配发酵组的pH值下降至5.03,水分含量和水分活度分别下降到18.557%、0.788,硬度值为6 856.999 N,亚硝酸盐残留量为3.94 mg/kg,硫代巴比妥酸值和挥发性盐基氮含量为0.126、4.497,均显著低于对照组(P<0.05),红度值为13.16,显著高于对照组(P<0.05)。采用电子鼻结合气相色谱-质谱联用技术分析发酵牛肉干不同工艺阶段风味物质变化情况,发现发酵牛肉干经腌制、发酵、成熟后共检测出挥发性风味物质48种,在发酵后和成熟后,牛肉干中的醛类、酮类和醇类等风味物质贡献较大,说明添加复合发酵剂有助于改善牛肉干的理化品质和风味特性,研究结果为新型发酵牛肉干的开发提供理论参考。

高胆固醇血症是诱发心血管疾病的关键风险因素,开发安全有效的天然降胆固醇策略成为研究热点。针对化学降脂药物不良反应及益生菌胃肠道存活率低的技术瓶颈,该研究旨在发掘传统发酵食品源乳酸菌降胆固醇潜能并提升其消化道耐受性。通过体外胆固醇去除实验从72株候选菌中筛选出4株高效菌株,其中类植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus paraplantarum)MRS1026.2的胆固醇去除率最高达74.65%,优化条件为温度29 ℃、pH 6.1、胆盐质量分数0.19%;植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)MRS1026.4展现优异耐受性和黏附性,模拟胃肠道存活率达26.92%。通过优化的海藻酸钠-魔芋胶-壳聚糖复合体系(质量分数分别为1.40%、1.81%、1.80%)固定化MRS1026.2,使其在模拟胃肠道环境存活率从0.016%提升至57.39%,并实现肠道靶向释放(4 h肠液释放率87.50%)。针对MRS1026.4开发的脱脂乳-海藻糖-菊糖复合冻干保护剂(质量分数分别为13.42%、14.15%、12.95%),提升其存活率至73.42%。该研究成功筛选出具有应用潜力的降胆固醇乳酸菌,并优化固定化与冷冻干燥技术显著增强其胃肠道环境耐受性,为开发新型降胆固醇功能性食品提供了重要的科学依据和技术支持。

通过对毕赤酵母(JR-21、JR-42、M-19)发酵液进行感官评价,选取发酵性能良好的JR-21菌株作为后续发酵契达干酪的酵母菌,分别采用不添加(对照)和添加辅助发酵剂(JR-21)制作2种不同的契达干酪,在40 d成熟期内对2种干酪的理化特性、质构和风味参数进行测定,探究毕赤酵母对干酪成熟期理化特性、质构和风味变化的影响。结果表明,随着成熟期的延长,两组样品水分含量、蛋白质含量无显著差异(P>0.05),干酪成熟0 d时,两组样品的pH值差异显著(P<0.05),在干酪成熟30~40 d时,实验组(M)和对照组(S)的脂肪含量变化差异显著(P<0.05)。对照组干酪与添加JR-21发酵干酪的质构有显著差异(P＜0.05),其中JR-21发酵干酪会产生有机酸、多糖与蛋白质结合增加蛋白质网络结构的致密性,使其硬度和咀嚼性高于对照组,而弹性、内聚性和黏附性变化不显著,与对照组相比,添加JR-21使干酪出现蜂窝结构,形成标志性“眼睛”气孔。随成熟期延长,2种干酪中都含有酸、醇、酯类物质,添加JR-21发酵干酪在成熟40 d时检测到的特征风味物质最为丰富,主要包含辛酸和乙酸等有机酸类,乙醇、异戊醇等醇类以及癸酸乙酯、辛酸乙酯等多种酯类化合物。而对照组在30 d时达到峰值,仅包括6-辛酸、乙酸、乙醇、癸酸乙酯、辛酸乙酯和己酸乙酯。加入毕赤酵母使干酪不同有机酸的含量和比例发生改变,使得以其为前体物质合成的醇、酯类含量和比例也发生变化,其中带来花香、奶香和水果香气的是乙醇、异戊醇、1-戊醇、癸酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯、甲酸戊酯、乙酸乙酯在添加JR-21发酵干酪中显著高于对照组。因此,添加毕赤酵母JR-21可以有效促进蛋白质分解和干酪的成熟,同时改善干酪的风味和质地。

该研究以脱脂麦麸为原料,探讨了碱高温蒸煮处理、蜗牛酶处理及二者协同处理对麦麸不溶性膳食纤维(wheat bran insoluble dietary fiber,WBIDF)的得率、纯度、基本成分、结构及理化性质的影响。结果表明,碱高温协同蜗牛酶改性的WBIDF得率降低,但纯度显著提高至93.44%,其中纤维素含量显著增加,半纤维素和木质素含量显著降低。扫描电子显微镜和粒径结果表明,改性处理后WBIDF的微观结构更加多孔,粒径减小,比表面积增大,且协同改性效果最为明显。傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射图谱和热重分析表明,协同改性处理使WBIDF在1 036 cm^-1附近的吸收峰强度显著降低,结晶度增加,热稳定性增强。协同改性的WBIDF持水性、持油性和膨胀力分别是未改性WBIDF的1.34倍、1.23倍、2.22倍,葡萄糖吸附性提升至改性前的3.03倍,葡萄糖透析延迟指数从12.33%提升至34.33%。综上,碱高温协同蜗牛酶处理有效改善了WBIDF的结构和理化性质,为麦麸高值化利用提供理论依据。

为了探明藜麦非淀粉多糖与蛋白的协同作用,该研究以藜麦非淀粉多糖(quinoa non-starch polysaccharides,QNSP)和脱蛋白藜麦非淀粉多糖(deproteinized QNSP,D-QNSP)为研究对象,对其进行结构表征、理化性质及抗氧化活性的对比分析。通过傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、扫描电镜、GC-MS、X-射线衍射等技术对其结构分析。采用DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除能力探究其抗氧化能力。结果显示,QNSP的糖醛酸水平低于D-QNSP,单糖组成主要包括葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和半乳糖,其中D-QNSP半乳糖和阿拉伯糖高于QNSP。QNSP的分子质量[(15.21±0.85) kDa]显著低于D-QNSP的分子质量[(28.97±1.24) kDa]。FTIR显示D-QNSP在1 640 cm^-1处的吸收峰有所降低但未改变藜麦非淀粉多糖的官能团。扫描电镜显示QNSP的颗粒尺寸明显小于D-QNSP,表面粗糙,显示出一定的颗粒聚集现象。QNSP的持油力和膨胀力、起泡性及其稳定性、乳化及其稳定性均高于D-QNSP。QNSP与D-QNSP具有一定自由基清除作用,QNSP的抗氧化活性高于D-QNSP。综上所述,QNSP具有较好的功能活性、加工价值与营养功效,多糖与蛋白的协同功效要大于单一组分,这为QNSP进一步研究提供了方向,拓展了应用价值。

该研究旨在优化薄荷醇乳液的稳定性和负载性能,采用壳聚糖与肉桂醛作为界面稳定剂,通过高速分散结合高压微射流均质技术制备了薄荷醇负载型壳聚糖-肉桂醛界面键合乳液。系统考察了壳聚糖/肉桂醛质量比(1∶0、1∶0.25、1∶0.50、1∶0.75、1∶1.00、1∶1.25)对乳液体系的影响,阐明了乳液的界面特性、粒径分布与zeta电位、微观形貌、流变行为、离心稳定性等乳液结构特性对包封效率及包封稳定性的影响及优化机制。结果表明,肉桂醛的引入显著降低了油-水界面张力,促进了界面吸附。当壳聚糖/肉桂醛质量比为1∶0.75时,乳液的综合性能最优,具体表现为粒径最小(0.36 μm)、包封率最高(78.4%),离心及贮藏稳定性俱佳。激光共聚焦扫描显微镜图像显示此时乳滴分布均匀,无团聚。研究表明,通过界面共价键合反应,适量的肉桂醛可与壳聚糖在界面形成致密稳定的复合膜,而肉桂醛过量则可能会导致壳聚糖分子交联过度,进而导致乳液稳定性降低。该研究为开发高性能薄荷醇输送体系提供了有效的策略和理论依据。

美拉德反应会生成大量杂环类化合物,但当前研究仅关注其风味贡献,缺乏对产物种类、结构的系统解析及毒理学评价。该文以丝氨酸/甲硫氨酸-葡萄糖美拉德反应中的杂环产物为研究对象。采用静电场轨道阱超高分辨质谱仪对反应体系中的杂环产物进行筛选分析,借助Van Krevelen图进行杂环产物可视化分析,并运用Discovery Studio软件评估杂环产物的潜在毒性。结果表明,丝氨酸/甲硫氨酸-葡萄糖体系分别产生了198、159种杂环产物,丝氨酸-葡萄糖产物主要包括CHON和CHON_1+x类型;甲硫氨酸-葡萄糖产物主要包括CHON、CHON_1+x、CHONS和CHON_1+xS类型。通过可视化分析发现,2个体系都以CHON_1+x类为主,根据杂环产物结构主要分为吡咯、咪唑、吡嗪类。在所有杂环产物中发现有16种具有较高的致突变性、潜在发育毒性、皮肤致敏性。该研究揭示了氨基酸结构与杂环产物数量与组成的关系,并对产物进行了初步毒性评估,为进一步阐明热加工食品中杂环危害物的形成机制及安全性评价提供数据支撑与方法支持。

该研究以山羊乳为原料,系统探究了不同热处理对羊乳清蛋白结构、功能及相互作用的影响。结果表明:山羊乳乳清蛋白质变性程度与热处理强度呈正相关,75 ℃/10 min可作为保留蛋白活性的关键阈值。通过多尺度分析发现,随热处理强度增加,体系zeta电位绝对值从20.9 mV降至11 mV,扫描电镜观察显示,蛋白从均匀分布转为片状聚集;圆二色谱分析显示,经100 ℃/120 s处理后蛋白质二级结构中无规卷曲比例增至35.6%,荧光光谱证实三级结构展开导致疏水基团大量暴露,差示扫描量热分析揭示乳铁蛋白(lactoferrin, LF)在121 ℃时发生完全变性。SDS-PAGE结果证实β-乳球蛋白(β-lactoglobulin, β-Lg)通过游离巯基与LF形成二硫键共价交联,从而导致LF活性中心被掩蔽;而α-乳白蛋白(α-lactalbumin, α-La)聚集体虽未与LF直接交联,但可通过空间位阻效应进一步限制其功能自由度。该研究从分子层面揭示了乳清蛋白热聚集物的产生是羊乳LF的热失活因素之一,为高活性羊乳制品的加工工艺优化提供了重要理论依据。

针对不同地区水样差异大,产品品质不稳定等问题,该文以纳豆生产过程中泡豆用水的离子浓度为变量开展研究。采用市政供水复配一定比例的反渗透水,得到不同离子浓度的泡豆用水,测定其pH值、电导率、硬度、主要金属离子浓度等参数,通过全质构、色泽、拉丝、纳豆激酶、氨基酸态氮、挥发性盐基氮等指标分析纳豆品质。结果表明,泡豆用水的差异对黄豆的吸水率和膨胀率无影响;水样的离子浓度与纳豆的硬度、弹性、咀嚼性、内聚性、色泽呈正相关;泡豆用水的电导率分别为73.2、61.8 μS/cm时,与高电导率组(484 μS/cm)相比,纳豆激酶活性、氨基酸态氮含量分别提高了32.4%、24.9%,挥发性盐基氮含量下降了10%。该研究通过改变泡豆用水的离子浓度,有效提高了纳豆感官评分、纳豆激酶活性和氨基酸态氮含量,同时抑制了挥发性盐基氮生成,为纳豆的工艺优化提供了技术支持。

为探究不同类型酵母抽提物(yeast extract,YE)的滋味特点及其在辣条中的应用,该文首先探究了8种市售酵母抽提物(纯品型YE:1、3、5、6;经核酸化处理:2、4、7、8)中游离氨基酸、呈味核苷酸及有机酸的呈味特征,其次,结合滋味活度值、味精当量值、感官评价和增咸效果研究,并筛选不同添加量的YE应用在辣条中评估了其减盐效果。结果表明,不同类型YE的呈味特征及减盐效果存在显著差异。YE8的游离氨基酸总含量、鲜味氨基酸(Asp、Glu)、呈味核苷酸中5′-肌苷酸(5′-inosine monophosphate,5′-IMP)和5′-鸟苷酸(5′-guanosine monophosphate,5′-GMP)的滋味活度值、琥珀酸含量、味精当量值均为最高。YE可以通过协同和加成作用提高咸味感知、降低咸味阈值,当YE8替代0.25 g/mL食盐时咸味强度接近8分。YE中谷氨酸、天冬氨酸、柠檬酸、琥珀酸、5′-GMP和5′-IMP等呈味物质具有显著的增咸效果。研究结果证实YE8的各风味组分可发挥协同作用,能够实现辣条“减盐不减咸”的改良效果。

大健康发展战略促进了高膳食纤维制品的发展,而纤维的增多会严重降低豆干的卤制品质。脉冲真空卤制技术(pulsed vacuum marination,PVM)采用“微压中温热卤、真空低温浸渍”交替循环模式驱动卤汁中呈色呈味成分快速向原料快速渗透,可显著提升卤制效率。该研究旨在探究脉冲真空卤制技术对高纤维豆干(high-fiber dried tofu,HT)的品质改善作用。结果表明:响应面协同人工神经网络优化构建了高纤维豆干的最佳脉冲真空卤制工艺,即真空度为40 kPa、热卤温度85 ℃、热卤时间19 min和循环3次。其中,在压力与温度的反复交替协同作用下,使得热卤温度对高纤维豆干的卤制品质影响最大。并且脉冲真空卤制可显著促进高纤维豆干果香、花香、脂香及辛香味的形成,从而改善其香气品质。相较其他3组,在营养指标及理化指标上,PVM-HT组的蛋白质、脂肪、入味率及持水性升高,但水分含量及大豆异黄酮含量偏低;在感官指标上,PVM-HT组豆干颜色得到改善,即颜色均匀、呈鲜红色,质地上,弹性显著升高(P<0.05),硬度、咀嚼性提升,整体口感适中。为进一步探究风味物质的组成,GC-MS分析显示,4组豆干共检测出92种挥发性成分。其中,PVM-HT组的挥发性成分种类及总含量均为最高,共鉴定出66种,总含量达2 427.16 mg/kg。该组中壬醛、辛醛、E-2-癸烯醛及α-松油醇等关键香味成分得到显著提升。这一研究表明脉冲真空卤制可改善高纤维豆干的品质并提升风味,为高纤维豆干的加工提供了新的参考。

为建立包浆豆腐品质评价的客观方法,该文以云贵川三地30种市售包浆豆腐为对象,测定其出浆率、色泽、质构、水分活度、蛋白质含量等15项品质指标,通过差异性、相关性、主成分和聚类分析筛选核心评价指标,并结合感官评分验证评价模型的可靠性。结果表明:由相关性分析结合主成分分析、聚类分析筛选了出浆率、脆度、蛋白质含量、pH、a^* 5项指标作为包浆豆腐特征性品质评价指标,运用层次分析法确定其权重并建立包浆豆腐品质评价模型Y=0.35×出浆率+0.25×脆度+0.20×蛋白质含量+0.12×pH+0.08×a^*。模型验证显示,其得分与感官评分的线性回归拟合度R²=0.98。该模型实现了包浆豆腐品质的量化评价,为包浆豆腐的研究提供了实践参考。

传统水提法制备的咖啡提取物存在费时耗能、提取率低和复溶损耗等问题。该文以丙二醇为主要溶剂,中等烘焙咖啡豆为原料,制备咖啡提取物,在单因素试验基础上利用Box-Behnken Design模型优化提高丙二醇咖啡提取物中咖啡因含量的工艺条件,用DPPH自由基清除实验和铁离子还原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)实验评价其抗氧化活性,并采用顶空固相微萃取结合气相色谱-串联质谱法分析其风味成分。结果表明,咖啡提取物制备的最佳工艺条件为:丙二醇体积分数75%,液料比15∶1(mL∶g),回流时间87 min,回流温度100 ℃、超声波功率200 W、超声波时间5 min。在此条件下,咖啡因提取量为9.28 mg/g咖啡粉,与预测值接近。DPPH自由基清除能力为12.99 mmol Trolox/mL(以Trolox当量计),FRAP法测得铁离子还原能力为34.04 mmol FeSO₄/mL(以FeSO₄当量计)。GC-MS分离鉴定出26种挥发性物质,含有咖啡特征香气的2-甲基丁酸、愈创木酚、5-甲基呋喃酮等。

该文旨在明确中升糖指数(glycemic index,GI)值荔浦芋中膳食纤维的主要活性成分,探究其益生效果,为其在功能性食品中的开发应用提供理论依据。通过高温酶法提取可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不可溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),结合小鼠实验和体外单菌发酵实验评价荔浦芋来源膳食纤维的益生活性;通过体外单菌发酵实验、分子质量和单糖组成分析SDF的主要活性成分。结果显示,SDF总糖含量85.61%、糖醛酸含量16.90%,还原糖含量29.89%;SDF和IDF均能够提高肠道微生物的丰度和多样性,明显提高乳杆菌属和厚壁菌门、放线菌门的相对丰度。在单菌发酵实验中,4株益生菌均能较好的利用SDF和SDF-0.3组分作为碳源,且对大肠杆菌无明显促进作用。SDF-0.3组分主要由中、小分子质量(0.832～29.086)kDa的糖类物质组成,并且主要含有半乳糖醛酸、半乳糖和葡萄糖。综上,SDF是一种果胶类膳食纤维,具有显著益生效果,可通过调节肠道菌群结构发挥肠道健康保护作用,其核心活性成分是SDF-0.3组分。

在玉米粉中加入改性玉米粉形成混粉后,玉米混粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、回生值和崩解值随着改性玉米粉添加量的增大均显著降低,除挤压膨化粉的糊化温度随着添加量的增大降低之外,其余3种改性玉米粉的糊化温度均随着添加量的增大而升高。改性玉米面团的弛豫时间、弱结合水含量、自由水含量、L^*值和硬度随着添加量的增大而减小,结合水含量、弹性、内聚性和b^*值升高。在所有改性面团中,添加60%挤压膨化玉米粉的面团结构均匀、成型性最好,面团的品质最佳。以挤压膨化玉米粉制成的饺子皮及玉米蒸饺,随着冻藏时间的延长,玉米蒸饺饺子皮的硬度、胶着性、可冻结水含量、L^*值显著增大,弹性、内聚性显著减小;玉米蒸饺的冻裂率和失水率显著升高,其中可冻结水含量由34.54%升高至40.12%,冻裂率在冻藏20 d后升高到了62.2%,失水率升高到了7.99%。感官评价结果表明,玉米蒸饺在冻藏0～5 d之内食用品质较佳,随着冻藏时间的延长,冰晶的生长及重结晶现象会严重破坏玉米蒸饺饺子皮内部的结构,造成蒸饺品质发生劣化。

为突破传统自然发酵依赖经验控制的局限性问题,该研究系统提取并表征了影响鲜湿米粉品质的关键指标,阐明其在发酵过程中的动态变化规律及其与品质提升的关联机制。通过为期10 d的自然发酵,监测了发酵液pH、总酸、胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)、淀粉酶活性等生化指标,提取不同阶段淀粉,并对其相对分子质量、直链淀粉含量、结晶度、糊化回生特性及冻融稳定性进行系统表征。进而制备鲜湿米粉,综合评价其断条率、吐浆值、碘蓝值等蒸煮指标,硬度、弹性等质构指标,以及贮藏过程中硬度增长与水分迁移(弛豫时间T₂)的变化规律。结果表明,发酵过程呈现降解主导期(0~4 d)和重组稳定期(4~10 d)2个阶段。降解期关键指标表现为淀粉重均相对分子质量下降61.4%、直链淀粉含量减少、回生值显著降低;重组期则以EPS含量显著积累、相对分子质量部分回升为特征。发酵第4天淀粉所制米粉,其断条率降低80%,蒸煮损失减少,感官评分提升,且在4 ℃贮藏3 d后硬度增长率显著低于对照。该研究明确了调控鲜湿米粉品质的关键指标(如相对分子质量、直链淀粉含量、回生值、EPS含量、断条率、贮藏硬度等)及其变化规律,构建了基于指标表征的发酵过程控制框架,为自然发酵工艺从经验驱动向精准调控的转变提供了科学依据。

为明确小米粥熬煮过程中感官品质形成的动态规律,该研究以晋谷21小米为原料,采用感官评价、理化分析、游离氨基酸分析及非靶向代谢组学技术,系统解析了不同熬煮时间(5、10、15、20、25 min)小米粥的品质变化。结果表明,熬煮时间显著影响小米粥的感官品质。随着熬煮进行,类胡萝卜素迁移及淀粉糊化使粥体色泽趋黄、黏度上升,天冬氨酸是贡献鲜味的关键化合物,甜味主要来自还原糖、丙氨酸和丝氨酸,苦味和涩味分别来自总黄酮和γ-亚麻酸;己醛、戊酸甲酯等13个挥发性成分是小米粥香气优化的核心成分。相关性分析表明,总酚、丝氨酸(Ser)、精氨酸(Arg)、泛酸等呈味物质以及正庚烷、苯乙醛等挥发性成分与整体感官评分显著相关,是影响小米粥风味品质的关键化合物。该研究从多组学角度阐明了熬煮过程中小米粥品质形成的动态规律,明确了关键风味组分与感官属性之间的内在联系。

微生物污染是造成食品变质的主要原因,光动力技术因其具有高效杀菌效率且不易诱导细菌产生耐药性而受到广泛关注。该文以光响应性甘露子碳点为光敏剂,以可生物降解聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)为基材,通过溶液浇铸法制备光动力抗菌薄膜,对薄膜微观结构、化学结构、表面疏水性、机械性能和抗菌性能进行了全面表征,并结合托盘包装对热鲜羊肉进行保鲜实验。扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱证实复合薄膜成功形成。力学测试表明,含低浓度碳点(3 mL)的薄膜较纯PVA膜具有更高的抗拉强度和断裂伸长率。抗菌实验验证了薄膜的光响应活性,在可见光照射下对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均达到99.99%的抑制率。在热鲜羊肉贮藏实验中,活性薄膜有效抑制微生物增殖,延缓品质劣化,将热鲜羊肉保质期从36 h延长至60 h。该研究为光动力抗菌包装在肉类保鲜中的应用提供了理论依据与技术支撑。

三羧酸循环底物具有调节宰后肌肉代谢与肉色稳定性的潜力,但其对冻藏牛肉色泽稳定性的影响尚不清楚。该研究系统评价了丙酮酸钠、柠檬酸钠、琥珀酸二钠和苹果酸钠4种底物对长期冻藏(以反复冻融模拟)牛肉饼色泽的影响。在确定各底物对改善肉色的最佳添加量的基础上,采用冻融循环(1~7次)验证其长期效果,系统考察了各底物对色泽参数、肌红蛋白组成、高铁肌红蛋白还原能力(metmyoglobin reducing activity, MRA)、氧气消耗率(oxygen consumption rate, OCR)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NADH)含量、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase, SDH)活性、pH及硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的影响。结果表明,2%(质量分数)琥珀酸二钠在维持长期冻藏条件下肉色稳定性方面表现最佳,2%(质量分数)柠檬酸钠的效果次之,而2%(质量分数,下同)丙酮酸钠和3%(质量分数)苹果酸钠对肉色的改善有限。冻融7次后,添加2%(质量分数)琥珀酸二钠组仍保持显著更高的a^*值(14.17)、C^*值(17.34)、R630/R580比值(2.82),显著提高了冻融循环期间氧合肌红蛋白含量(最高可达66.37%)、MRA和OCR(P＜0.05),这依赖于对NADH含量和SDH活性的提升。2%丙酮酸钠能显著抑制脂质氧化,但会消耗体系的NADH,抑制SDH活性(P＜0.05),对线粒体介导的高铁肌红蛋白还原无促进作用。该研究明确了琥珀酸二钠在长期冻藏肉制品中的护色潜力,为开发冻藏肉制品色泽稳定技术提供了理论与实验依据。

为系统解析不同养殖模式下鲈鱼的品质特征,该研究选取池塘高密度养殖、工厂化循环水养殖与传统池塘养殖这3种模式下的鲈鱼作为研究对象,系统分析了其营养成分、质构特性、鲜度、挥发性风味及安全性。结果表明:不同养殖模式的鲈鱼均具有典型的水产品脂肪酸特征,但在具体分布上存在差异——高密度养殖鲈鱼的二十二碳六烯酸与二十碳五烯酸含量较高,工厂化循环水养殖鲈鱼的油酸含量突出,传统池塘养殖鲈鱼的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated acids,PUFA)总量较高。在质构方面,工厂化循环水养殖鲈鱼在硬度、弹性与咀嚼性等指标上均表现最佳,肉质最为紧实且富有弹性。此外,工厂化循环水养殖鲈鱼在有机酸组成及氧化稳定性方面优势明显;传统池塘养殖鲈鱼则在PUFA总量与矿物质元素锌、硒含量上较为突出。挥发性风味指纹图谱分析表明,池塘高密度养殖的鲈鱼生肉中二烯丙基硫醚、莰烯、异戊醇等物质较为突出,而在工厂化循环水、传统池塘养殖的鲈鱼其响应值较低。熟制后工厂化循环水养殖的鲈鱼风味物质最丰富,正戊醇、3-戊醇、2-己醇及2-丁酮等含量显著增加,其是熟鱼肉特征香味的重要成分,掩盖了生肉的不良气味。此外,3种养殖模式的鲈鱼样品中重金属含量均未超标,食用安全性良好。该研究结果可为鲈鱼品质控制、产品分级与消费引导提供科学依据。

为探究SO₂处理对葡萄采后贮藏品质的调控作用,该研究以‘克瑞森’葡萄为试材,采用500 μL/L SO₂熏蒸作为处理组,分析常温条件下,果实贮藏品质及活性氧代谢相关指标的变化。结果表明,SO₂可显著延缓果实贮藏期间的品质劣变,在贮藏结束时,处理组果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量分别较对照组提高18.22%、7.12%和9.20%;落粒率、失重率和腐烂率分别降低62.39%、35.79%和84.23%。SO₂处理可抑制超氧阴离子(·O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)及丙二醛的积累。通过下调VvNOX表达,上调抗氧化酶编码基因表达,降低了NADPH氧化酶活性,激活抗氧化酶活性。同时延缓抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量下降,抑制脱氢抗坏血酸和氧化型谷胱甘肽积累,从而维持较高的抗坏血酸/脱氢抗坏血酸和还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比值。相关性分析表明,·O₂^-、H₂O₂和丙二醛含量与果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量呈显著负相关,与失重率、落粒率和腐烂率呈显著正相关。综上,SO₂可通过调控NADPH氧化酶/超氧化物歧化酶系统和抗坏血酸-谷胱甘肽循环,有效抑制活性氧的积累,维持鲜食葡萄果实采后品质并延长货架期。

该研究探讨了没食子酸丙酯(propyl gallate,PG)处理对‘红叶冬桃’果实采后冷藏褐变的调控作用及其生理机制。试验以0.05 mmol/L PG溶液浸泡处理桃果实,用清水处理作为对照,在1 ℃下贮藏35 d定期取样,并统计褐变指数,测定果实硬度、相对电导率、活性氧积累水平及抗氧化酶活性等指标,综合评估PG处理的保鲜效果。结果表明:PG处理显著延缓‘红叶冬桃’果实褐变,降低褐变指数,延缓果实硬度的下降;PG处理还显著降低H₂O₂含量和·O₂^-产生速率,延缓了还原性谷胱甘肽的消耗,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性。研究结果表明,PG处理通过增强酶促和非酶促抗氧化系统,有效清除活性氧,维持细胞膜完整性,延缓‘红叶冬桃’果实采后褐变。

为研究不同加工方式处理对藜麦风味物质的影响,采用顶空固相微萃取-气质联用法(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS/MS)对蒸煮、烤制及炒制白藜麦的挥发性成分进行了定性定量分析,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)、层次聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、正交偏最小二乘判别分析筛选差异挥发性成分(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA),通过相对香气活力值(relative odor activity value,rOAV)分析确定关键香气成分。结果表明,共检测到265个(15类)挥发性成分,其中酯类物质种类最多,为46个,占比17.36%;PCA与HCA结果表明,3种加工方式下白藜麦挥发性成分差异显著,从265个挥发性成分中筛选出233个(87.92%)差异性挥发成分,韦恩图分析则筛选出11个核心差异挥发性成分。通过相对香气活力值(rOAV>1)分析确定了49种关键香气成分。该研究为藜麦食品研发提供理论支持和数据参考。

为改善夏秋茶原料所制红茶风味品质欠佳的问题,该研究分别对茶鲜叶与萎凋叶进行不同时长(2、4、6、12 h)的冷冻处理,考察其对夏秋红茶品质的影响。结果表明,冷冻处理可减轻茶叶青味,提高滋味醇厚度,增强甜香,同时显著提升茶黄素与茶褐素含量(P<0.05),但水浸出物含量有所下降。鲜叶冷冻后可溶性糖含量增加、游离氨基酸含量减少,而萎凋叶冷冻后则呈现相反趋势。香气分析显示,鲜叶冷冻有利于芳樟醇氧化物类花香物质的形成;萎凋叶冷冻则促进壬醛、反-2-辛烯醛、柠檬醛等具有脂肪香与花果香特征成分的积累。2种处理方式均以冷冻6 h的综合品质最优,其中鲜叶冷冻茶汤滋味更为浓郁,萎凋叶冷冻甜香特征更为突出,二者均能显著提高茶黄素含量并改善风味品质。该研究结果表明适宜的冷冻处理可有效提升夏秋红茶的综合品质,为红茶加工工艺改进提供参考依据。

短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)主要是肠道内的微生物通过厌氧发酵宿主难以消化的膳食纤维产生的代谢产物,介导益生菌和益生元对宿主的健康促进作用,自身具有多种生理特性,对人类的健康和疾病治疗具有重要意义。生物利用度反应活性物质在体内的生物效应,是衡量SCFAs能否对宿主产生健康益处的关键指标,明确内源性SCFAs的吸收代谢及口服SCFAs的生物利用度对其临床转化和精准干预至关重要。现有文章主要围绕SCFAs的生理功能及其代谢过程展开综述,该文简要介绍SCFAs的剂量-效应关系,在阐述内源性SCFAs代谢过程及口服SCFAs生物利用度特征的基础上,提出目前口服补充SCFAs面临的挑战,分析影响SCFAs生物利用度的多种因素,并从生物利用度角度对其应对策略进行展望。

核桃产业在带动我国山区经济发展、促进农民增收致富方面具有重要作用。破壳取仁作为核桃精深加工的关键预处理环节,其技术水平直接决定了核桃仁的成品率与经济附加值。该文系统综述了核桃破壳取仁技术的研究进展。首先概述了核桃的物料特性与破壳效果之间的内在联系。进而重点阐述了挤压式、撞击式等主流破壳方法,并总结了挤压间隙、撞击速度、加载速率等工作参数对破壳效果的影响规律。同时介绍了基于预处理与定向技术的破壳增效方法。最后,总结了当前破壳取仁技术面临的挑战,并展望了未来的发展趋势。融合机器视觉与人工智能的自适应破壳取仁技术有望实现针对核桃品种与尺寸的破壳参数柔性调控,为核桃加工技术的智能化与高效化提供关键技术支撑。

生鲜面因筋道爽滑的口感、浓郁的麦香风味和丰富的营养价值深受广大消费者喜爱。然而,由于水分含量高且富含营养物质,生鲜面在贮藏期间极易受微生物污染进而导致货架期缩短,极大限制了其规模化生产。因此,分析影响生鲜面货架期的关键因素及相应的保鲜技术,对生鲜面的加工与生产具有重要意义。该文首先综述了影响生鲜面货架期的主要因素;其次,系统总结并分析物理、化学、生物以及包装等现有保鲜技术对生鲜面品质特性与货架期的影响;最后,对各类保鲜技术在生鲜面中的应用进行展望,以期为生鲜面的保鲜技术和产业化发展提供理论参考。

茶黄素是红茶品质与健康功效的关键成分,但其在发酵过程中的形成与氧化机制尚未完全明晰。该文系统综述了该领域研究进展,首先,在形成机制方面,梳理并对比了多种茶黄素生成路径的争议与共识,明确了双环[3.2.1]辛烷中间体的关键作用;其次,在氧化机制方面,重点综述了近年来备受关注的茶黄素氧化关键中间体茶萘醌及其转化路径,并阐明了其通向茶红素与茶褐素的多条分支;最后,在研究方法上,探讨了酶促氧化、化学氧化、计算化学等多种研究手段的应用,并突出了计算化学在解析上述不稳定反应中间体与路径中的独特优势。该文为精准调控红茶发酵工艺及开发茶黄素功能性产品提供了理论依据。

为研究保健食品剂型的现状、发展趋势与管理优化路径,该文系统梳理现行法规对保健食品剂型的要求,统计并分析目前已获注册和备案产品的剂型情况,总结和对照国内外的监管实践与我国消费需求,剖析目前保健食品剂型存在的问题。文章指出了我国已注册备案产品的剂型高度集中在药品剂型,占比接近90%,存在不能完全满足市场需求、与食品属性及标准错位、影响消费者精准认知和合理使用等问题,与国际上类似产品剂型差异较大。开发食品形态的保健食品,存在可拓展的制度与技术空间,有助于弥合保健功能与消费体验之间的断层,适配多元化健康需求。同时,文章也提出了相关质量控制和监督管理建议。

近红外光谱技术因具有快速、无损、操作简单等优点在食品质量安全检测领域得到了广泛应用。然而,近红外光谱在测量过程中容易受到温度、光路、固体样本量等因素的影响,存在信号强度弱、光谱带宽重叠、特征峰不明显等缺点。近年来,人工智能的快速发展为近红外光谱数据分析提供了新的解决方案。通过将人工智能算法与近红外光谱技术融合,能够实现复杂光谱数据的高效处理,从而显著提升食品质量安全检测性能,这一方向已成为当前研究的热点。该文首先简要回顾了近红外光谱和人工智能的融合框架,重点总结了近红外光谱与人工智能算法联用在肉制品、粮油食品、液体饮品等食品质量安全无损检测中的典型案例。还探讨了近红外光谱结合人工智能算法在复杂食品体系中应用的关键因素和面临的挑战,并展望了近红外与人工智能算法融合在实际检测中的潜力,旨在推动该领域的进一步研究和技术创新。