α-L-鼠李糖苷酶是一种能够特异性水解黄酮类化合物末端鼠李糖残基的糖苷酶,广泛用于食品、医药产业,但在工业中存在成本高、稳定性差的问题。因此,该研究基于实验室前期构建的毕赤酵母工程菌GS115/pPIC9K-Rha-gcw61,优化其发酵条件以提高酶活力,并采用固定化提高酶活力稳定性。结果表明,以BMGY为培养基,1.59%甘油、2.49% (NH₄)₂SO₄(质量分数),2.90%接种量(体积分数)下,发酵液中的酶活力最高为170 U/mL。发酵罐培养表明当发酵时间86 h,溶氧量30%时,酶活力达1 380 U/mL,是摇瓶水平的8.12倍。使用酶液对芦丁转化生成异槲皮素,当芦丁质量浓度低于75 g/L时,转化率在24 h内达90%以上;当芦丁质量浓度在100、125、150 g/L时,转化率可在48 h内达90%以上。固定化α-L-鼠李糖苷酶的最适温度和pH分别为60 ℃ 和5.0,在4 ℃条件下储存50 d,其相对酶活力仍保持在70%以上,具有较好的储存稳定性。该研究为α-L-鼠李糖苷酶工业化生产及高值黄酮类化合物生物转化提供了技术和理论依据。

通过酶本身的特性和筛选最适的酶解底物2个方面来提高酶法制备壳寡糖的产量。该研究通过硫酸铵沉淀、DEAE FF 16/10和Superdex-75 10/300 GL柱层析的方法,从1株芽孢杆菌的发酵液中纯化出1种分子质量约为40 kDa的壳聚糖酶。该酶在pH 5.5时表现出最佳活性,在pH 5.0~7.0稳定。在55 ℃时活性最高,在30~55 ℃下稳定。薄层色谱法结果显示该酶水解大于四聚体的壳寡糖与壳聚糖,产物主要为壳二糖[(GlcN)₂]、壳三糖[(GlcN)₃]和壳四糖[(GlcN)₄]。同时,该研究以2种市售壳聚糖粉末为原料制得了一系列底物,并对底物进行了傅里叶红外、X射线衍射以及凝胶渗透色谱表征,对酶促反应结束后的底物分子质量、产物壳寡糖含量进行了检测,结果表明该酶以壳聚糖原料(脱乙酰度80%,重均分子质量100 000)为原料制得的胶体壳聚糖为底物所产的寡糖含量最高,壳二糖为1.112 mg/mL,壳三糖为1.636 mg/mL,壳四糖为0.824 mg/mL,提高了壳寡糖的得率,研究结果为工业化酶法制备壳寡糖提供参考。

表面活性素(surfactin)是一种脂肽类生物表面活性剂,具有良好的物化特性和生物活性,但天然菌株的surfactin产量低、成本高,工业应用严重受限。因此,该研究以Bacillus substlis ATCC 21332为出发菌株,采用同源重组和CRISPR-Cas9基因编辑技术,结合发酵条件优化策略,提高surfactin的表达和产量。通过同源重组技术将srfA合成酶原始启动子PsrfA替换为其他3种强启动子,其中替换为Pveg启动子后产量最高,为3.59 g/L,相较野生型提高了28.2%;采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除菌株中的srfA合成酶负调控因子(phoP、codY、sinI)、芽孢合成关键基因(spoIIIE、spoIVB)、生物膜合成关键基因(sipW、tasA)以强化surfactin的表达。结果表明敲除phoP基因对surfactin的产量影响最大,可提高至4.17 g/L,较野生型提高了49%。进一步优化了发酵条件,结果显示在接种量为4%,装液量30 mL/250 mL,温度37 ℃,pH 7,谷氨酸添加量2 g/L时,工程菌株的surfactin产量均提升了1.5~2倍,其中B.subtilis ATCC 21332-ΔsipW菌株产量最高,可达5.98 g/L,相较野生型菌株提高了113.7%。该研究为surfactin的高效合成提供了理论支持,为其工业化生产及应用奠定了基础。

咖啡酸是一种重要的酚酸类化合物,在食品、药品、保健品等领域应用广泛。咖啡酸的微生物合成方式近年来受到广泛关注,其中,重组大肠杆菌具有最高产量。然而,现有大肠杆菌体系普遍使用重组质粒表达咖啡酸合成途径基因,需外源添加抗生素,存在菌株不稳定、生产成本较高、抗性基因扩散等问题。为此,该研究通过基因整合,构建了以葡萄糖为底物、从头合成咖啡酸的整合型重组大肠杆菌菌株。通过比较不同来源的羟基化酶、选取大肠杆菌基因组的不同整合位点、优化基因拷贝数,获得了咖啡酸合成途径基因整合的三拷贝菌株CA8,其在摇瓶中发酵可产生488 mg/L咖啡酸。进一步对发酵培养基、接种量、诱导剂浓度进行单因素优化,可将摇瓶产量提升至598 mg/L。在此基础上,在5 L发酵罐中对CA8菌株进行补料分批发酵,咖啡酸产量达到1.55 g/L。该研究为咖啡酸及其他植物天然产物的高效微生物合成提供了参考。

梭菌是一类广泛分布于自然环境及生物体内的革兰氏阳性厌氧细菌,与人类健康、生物医药和工业生产密切相关。然而,由于梭菌的分子遗传操作工具相对匮乏,梭菌中重要功能基因的挖掘、分子机制的解析以及高效工程菌株的构建仍存在诸多挑战。近年来,转座子技术作为一种高效的遗传操作工具,在梭菌研究中展现出重要性,为基因递送、基因组编辑、功能基因组学研究以及代谢优化提供了有效的技术手段。该文系统总结了近年来转座子相关技术在梭菌研究中的进展,阐述了其在基因功能鉴定、菌株改造等方面的应用现状和潜力,并对未来的技术发展进行了展望,以期为梭菌的基础研究和产业化应用提供借鉴和参考。

糖尿病前期是一种慢性代谢疾病,其患病率高且有可能发展成Ⅱ型糖尿病,因此亟需安全有效的早期干预策略;益生菌在改善糖代谢方面有巨大潜力,但关于复合益生菌运用于糖尿病前期的具体效果和潜在机制仍待深入探究。因此,该研究以复合益生菌——长双歧杆菌长亚种CCFM1113和青春双歧杆菌CCFM1386为研究对象,通过构建高脂饮食结合链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病前期小鼠模型,以探讨其对糖尿病前期的作用。结果表明,与模型组相比,长青复合益生菌显著减缓体重增加,改善葡萄糖耐量,调节代谢,并降低胰岛素抵抗;组织病理学分析发现,长青复合益生菌对糖尿病前期小鼠的肝脏和胰腺具有保护作用,同时还显著降低了小鼠肝脏中谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)的含量;肠道菌群宏基因组测序表明,长青复合益生菌能够增加菌群多样性,并有助于恢复菌群结构,促进与调节代谢紊乱相关的有益菌生长。以上结果表明,长青复合益生菌能够通过调节代谢和促进有益菌生长缓解糖尿病前期小鼠症状。

酒精性肝损伤问题日益严重,亟需寻找有效的解酒护肝策略。该研究以植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum FS5-5)为发酵剂,对葛根提取液进行发酵,通过优化工艺制得植物乳植杆菌FS5-5发酵葛根提取液(fermented pueraria lobata extract by Lactiplantibacillus plantarum FS5-5,FPE5)。结果表明,发酵后FPE5的黄酮含量、总酚含量与抗氧化能力均得到显著提升。动物实验表明,高剂量FPE5(FH)能显著延长小鼠醉酒时间、缩短醒酒时间,并降低血清乙醇浓度。其中FH可有效降低血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性,改善肝脏病理损伤;增强肝脏乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性,从而促进乙醇代谢。同时,它通过提升总超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽含量,并降低丙二醛含量,有效缓解氧化应激。此外,还显著抑制了炎症因子的产生。机制研究表明,FPE5通过下调Cyp2e1基因表达、调控Keap1/Nrf2/HO-1通路缓解氧化应激,从而发挥解酒护肝作用。该研究证实植物乳植杆菌发酵可显著增强葛根的抗氧化与肝保护功效,为开发功能性解酒护肝产品提供了理论依据。

目前便秘已成为影响生活质量的重要因素,某些益生菌可能通过调节肠道菌群缓解便秘症状。然而,益生菌的功能具有高度菌株特异性,因此其作用需在菌株水平上进行评估。这项以干预前后自身为对照的临床试验旨在探讨动物双歧杆菌乳亚种BL-99干预便秘人群肠道菌群变化及功能通路差异。该研究纳入21名存在便秘困扰的受试者进行试验,服用含BL-99的发酵酸奶(1×10¹¹ CFU/d),设置干预期4周,跟踪期2周。收集便秘患者症状自评量表和粪便,以干预前后自身为对照,将粪便进行宏基因组测序后重建基因组进行分析。结果表明,BL-99干预后,受试者的便秘症状得到有效改善,且效果持续至干预结束后至少2周。动物双歧杆菌_B和未分类的双歧杆菌平均相对丰度显著升高(P<0.05),干预前后的差异基因富集于氨基酸生物合成、辅酶因子生物合成、核糖体等KEGG通路中,碳水化合物活性酶分析显示,差异基因主要集中在糖苷水解酶家族13、糖基转移酶家族2和碳水化合物结合模块48。综上所述,动物双歧杆菌_B和未分类的双歧杆菌可作为BL-99改善便秘症状的生物标志物,BL-99干预可引起氨基酸生物合成通路、相关的碳水化合物活性酶等功能的改变,为其改善便秘提供了理论依据。

为研发可用于干预慢性酒精性肝损伤(chronic alcoholic liver injury,CALI)的天然新型功能性食品,该研究通过科学组配,制备出3种新型活性肽复合物,并检测其对CALI小鼠解酒保肝、炎症的调控作用,并分析其中的氧化应激、脂代谢以及肠道菌群变化机制。结果表明3种活性肽复合物,尤其是浓缩型,能有效改善CALI小鼠的醉酒行为,提高肝脏乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)、乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)活性,降低肝脏指数及血清谷丙转氨酶(alanine aminotrans ferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)活性,改善肝组织病理损伤;同时下调了肝组织TNF-α、IL-6水平,上调超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽含量,降低丙二醛含量,改善总胆固醇和甘油三酯、肠道菌群丰度等指标水平,为解酒保肝产品的新型食品开发提供了参考。

探讨阿果糖浆对糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱及肠道菌群失衡的调节作用,为其作为功能性食品配料的应用提供依据。采用高热能饮食与链脲佐菌素联合构建糖尿病小鼠模型,分别给予不同阿洛酮糖比例的阿果糖浆干预。检测进食量、体重、空腹血糖、胰岛素、口服葡萄糖耐量(oral glucose tolerance,OGTT)、糖化血红蛋白(glycated hemoglobin,HbA1c)、血脂谱、肝功能、甲状腺功能指标,并通过16S rRNA测序分析肠道菌群结构变化。阿果糖浆显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖与HbA1c水平,改善葡萄糖耐量及胰岛素抵抗,其中HbA1c与胰岛素水平的改善幅度随阿洛酮糖含量增加而增强。血脂分析显示,阿果糖浆能显著降低甘油三酯(triglyceride,TG)水平,高阿洛酮糖比例组(DM-HPsi组)进一步显著提高高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量;同时阿果糖浆能够显著降低谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)和谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)活性,减轻糖尿病小鼠的肝功能损伤。肠道菌群分析显示,糖尿病模型小鼠存在显著菌群失调,表现为厚壁菌门/拟杆菌门比值下降、革兰氏阴性菌比例升高,以及拟杆菌属(Bacteroides)、另枝菌属(Alistipes)等有害菌丰度升高。阿果糖浆干预可显著逆转上述失衡,使厚壁菌门/拟杆菌门比值回升并显著提高布劳特氏菌属(Blautia)、粪杆菌属(Faecalibaculum)、罗姆布茨菌属(Romboutsia)、Mucispirillum、杜氏杆菌属(Dubosiella)等有益菌属丰度。阿果糖浆可改善糖尿病小鼠的糖脂代谢紊乱与肝功能损伤,表现出显著的降糖、调脂及护肝作用。同时,阿果糖浆可有效恢复糖尿病小鼠肠道菌群结构稳态,提升有益菌群丰度,显示出良好的微生态调节效应。该研究为阿果糖浆作为功能性食品在糖尿病及代谢综合征防治中的应用提供了实验依据。

红茶作为一种广受欢迎的饮品,其潜在的抗炎与肠道健康调节作用日益受到关注。该研究旨在探讨红茶对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)小鼠模型的保护作用及其基于肠道菌群的调控机制。将C57BL/6小鼠随机分为对照组、DSS模型组、红茶给药组[450 mg/(kg·d)]和阳性药美沙拉嗪组[20 mg/(kg·d)],通过2%(质量分数)DSS溶液建立慢性UC模型后进行干预。结果表明,与模型组相比,红茶干预能显著改善结肠组织病理损伤,并抑制促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达(P<0.05)。肠道菌群16S rRNA测序分析显示,红茶干预显著恢复了菌群丰富度(Chao1和ACE指数,P<0.05),降低了变形菌门、γ-变形菌纲、伯克氏菌目、萨特氏菌科、副萨特氏菌属、产酸拟杆菌和脱硫弧菌等有害菌的相对丰度(P<0.05),同时提高了鼠肠菌科和布劳特氏菌属等有益菌的丰度(P<0.05)。功能预测进一步表明,红茶干预上调了PWY-7315、PWY-6396、METH-ACETATE-PWY和NAD-BIOSYNTHESIS-Ⅱ等与糖类衍生物合成及辅酶再生相关的有益代谢通路,同时下调了P23-PWY、P461-PWY、HEMESYN2-PWY和PWY-7377等与细菌耐药性和氧化应激相关的有害代谢途径(P<0.05)。综上,红茶能够有效缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎,其作用机制与多维度重塑肠道菌群结构、恢复微生态平衡,并调控菌群功能代谢,从而协同发挥抗炎和肠黏膜保护作用密切相关。该研究为红茶作为一种潜在的微生态调节剂用于辅助管理肠道健康提供了实验依据。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是我国谷物中常见真菌毒素,其风险评估多以小鼠体重增长减少为关键效应,而近年来其免疫毒性引发高度关注。针对动物外推人体有不确定性等局限,该研究整合体外毒性数据与生理毒代动力学(physiologically based toxicokinetic,PBTK)模型,构建基于新途径方法(new approach methodologies,NAMs)的评估策略,用于评估DON对中国人群的免疫毒性风险。研究基于文献与试验参数建立并验证中国成人PBTK模型。随后采用基于PBTK模型的反向剂量法,将文献报道的DON体外毒性浓度外推为体内毒性剂量,推导其基于免疫毒性的起始点(point of departures,PoDs)。结果显示,DON基于免疫毒性PoDs范围为2.7~282 μg/(kg BW·d),其中部分PoDs低于现行每日耐受摄入量所依据的PoD,提示免疫毒性或可作为比体重增长减少更敏感的毒性终点用于DON的风险评估。研究提供了一种基于NAMs的危害评估新策略,可为我国DON食品安全风险评估提供新思路。

该研究基于宏基因组学技术结合顶空固相微萃取/气相色谱-质谱法,探究发酵温度为15、25、35 ℃条件下荔枝酒发酵过程中微生物群落结构及其功能特征,并关联分析微生物与风味物质的相关性。结果表明,3种发酵温度下,除了人工接入的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)外,荔枝本身携带的内源微生物运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)、荔枝肠膜明串珠菌(Leuconostoc litchii)、假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)、苏奥古姆明串珠菌(Leuconostoc suionicum)、嗜柠檬酸明串珠菌(Leuconostoc citreum)、肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、乳脂乳球菌(Leuconostoc cremoris)和发酵粘液乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)等为发酵过程中的主要优势菌。KEGG功能注释分析表明,碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢和核苷酸代谢等路径在代谢过程中占主导地位,丰度水平较高。风味化合物的代谢途径富集分析揭示了3条主要代谢途径:半乳糖代谢、抗坏血酸与醛糖酸代谢和不饱和脂肪酸的生物合成。微生物群落与风味化合物之间的进一步相关性研究表明其两者存在显著关联,乳酸乳球菌和发酵粘液乳杆菌与特定风味化合物呈显著正相关。该研究阐明了荔枝酒发酵在3个不同温度下的微生物群落变化,以及关键微生物对风味特征的影响。这些发现为优化核心微生物的选择和确定最佳发酵温度参数提供了理论基础。

传统筛选与常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变接续选育策略在白酒发酵行业中优势突出。该研究以四川产区不同大曲为筛选对象,利用传统筛选与ARTP诱变接续选育获得高产吡嗪类物质菌株并系统分析其特性,进一步探究菌株在白酒糟醅实际发酵的应用效果。结果显示,自然筛选获得的原始菌株X-23经分子生物学鉴定为枯草芽孢杆菌,革兰氏阳性,其吡嗪类物质产量为85.48 mg/kg。结合ARTP诱变技术获得突变株M-6在扫描电镜显示显著形态差异,诱变后菌株相关蛋白质代谢能力进一步提升(其中明胶液化、丙二酸盐试验均由原阴性转为阳性)。在高粱固态纯培养条件下,突变株M-6挥发性物质总量较原始菌株显著提高了140.26%,吡嗪类物质产量(1 240.36 mg/kg)也是原始菌株的14.51倍,且代谢物中吡嗪组分更为丰富。糟醅实际应用发酵验证实验进一步发现,接入M-6菌株后,糟醅中检测到二甲基吡嗪[(21.37±2.82) mg/kg]、三甲基吡嗪[(27.23±1.95) mg/kg]和四甲基吡嗪[(60.71±1.42) mg/kg]。因此,菌株M-6在糟醅发酵体系中具有良好的吡嗪类物质合成能力,该研究为我国传统白酒行业提升产品品质与创新酿造工艺提供新的微生物资源与理论依据。

大曲和麸曲混合使用在酿酒工艺中是一种创新的方法,能够提升酒质、优化发酵效率并降低成本。该研究以双曲酿造白酒工艺为对象,综合运用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用及高通量测序技术,系统解析了发酵过程中糟醅微生物群落结构与挥发性风味物质的动态变化规律及其关联机制。结果表明:糟醅中共检测出114种挥发性风味物质,包括酯类60种、醇类24种、酸类9种、醛酮类11种和其他类10种,呈现丰富的风味谱系;发酵过程中形成Thermomyces、Rasamsonia、Aspergillus等10个优势真菌属(平均相对丰度＞1%)和Lactobacillus、Limosilactobacillus、Weissella等11个优势细菌属,其动态变化与发酵阶段显著相关,微生物网络分析揭示,Thermoactinomyces、Bacillus、Staphylococcus等优势菌属以及Pseudomonas、Meniscus、Companilactobacillus等非优势菌属均对群落稳定性具有关键调控作用。相关性分析表明,Rasamsonia、Lactobacillus等菌属是风味物质形成的重要贡献者,淀粉与还原糖含量等与发酵前期的主导菌属呈高度显著正相关(P＜0.001),而水分与酸度等与发酵后期的主导菌属呈高度显著正相关(P＜0.001)。该研究对双曲酿造工艺的精准调控优化提供了理论依据,对提升白酒品质和工艺标准化具有重要的实践价值。

酱香味五彩泡椒是岭南地区配粥拌面、下饭炒菜不可或缺的酱腌菜之一,具有咸鲜脆爽、酸辣开胃的特点,通过传统自然发酵制得。为提升五彩泡椒生产效率,对比接种发酵和自然发酵对五彩椒发酵过程中品质变化规律,构建其发酵动力学模型。结果表明,五彩椒发酵过程中总酸、多酚含量上升,维生素C、还原糖含量下降,乳酸菌、亚硝酸盐含量先升后降;发酵至30 d时,相较于自然发酵组,接种发酵组亚硝酸盐含量降低了52.84%,总酸、多酚和维生素C含量分别提高了5.75%、7.15%、146%。模型拟合显示自然发酵组的菌体生长和产物生成最适模型为DoseResp模型,底物消耗为Logistic模型;接种发酵组菌体生长和底物消耗为Logistic模型,产物生成为DoseResp模型;拟合度均极高(R²＞0.99)。接种发酵组和自然发酵组五彩泡椒品质变化趋势相似,但接种发酵组的品质显著优于自然发酵组,所构建的动力学模型可描述发酵过程状况,为酱香味五彩泡椒的品质调控和企业工业化生产提供了理论基础。

该研究旨在探讨酶解-发酵联用技术对黄油风味的影响。采用脂肪酶(lipase palatase 20000L pretreatment, L)和蛋白酶(protease NS 37071 pretreatment, P)对乳脂和乳蛋白进行分步预处理,随后利用混合乳酸菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种∶唾液链球菌嗜热亚种=3∶2)进行发酵(lactic acid bacteria fermentation, F)。通过GC-MS分析,揭示酶解发酵黄油关键风味物质的形成机制。结果表明,酶解预处理分阶段释放风味前体(短链脂肪酸和疏水性肽段),显著促进了后续发酵过程中的风味形成。与传统工艺相比,酶解-发酵联用组(L→P→F)的处理周期缩短至18 h,挥发性风味物质总量提升2.8 倍。关键风味物质如丁酸乙酯和2-庚酮的含量显著提高 (P<0.05)。酶法协同乳酸菌发酵黄油实验表明,酶解-发酵联用技术能够有效增强黄油的风味,该技术为高效制备风味强化型黄油提供了新策略,具有显著的工业化应用潜力。

为探究冠突散囊菌固态发酵黄芪对黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)活性的抑制作用,该研究自茯砖茶中分离并纯化出冠突散囊菌AH10,以XOD抑制率为指标,通过单因素和L₉(3⁴)正交试验获取黄芪固态发酵最佳工艺,测定黄芪发酵前后水提液总多糖含量,分析其醇提液总黄酮含量与抗氧化活性(DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除率),并进行相关性分析。结果显示:最佳发酵条件为发酵时间8 d、含水量40%、接种量3%,此时发酵黄芪醇提液对XOD抑制率达(79.13±4.39)%,显著高于50 μg/mL别嘌呤醇阳性药物组[(63.81±1.89)%];黄芪发酵后总黄酮含量由(3.16±0.08) mg/g升至(8.06±0.16) mg/g,总多糖从(250.19±16.50) mg/g降至(125.56±7.33) mg/g;发酵黄芪对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的最大清除率分别为(86.82±0.52)%(1.6 mg/mL)和(87.84±6.15)%(2.0 mg/mL),均显著高于同质量浓度下未发酵组[(35.73±2.20)%和(41.48±2.18)%];相关性分析表明XOD抑制率、DPPH自由基及ABTS阳离子自由基清除率与总黄酮含量呈正相关,与总多糖含量呈负相关。因此,冠突散囊菌发酵通过提升总黄酮含量,显著增强黄芪的XOD抑制能力,为开发降尿酸产品提供理论依据。

该研究采用硅胶柱层析法分离纯化竹荪菌盖提取物,以其对腐败希瓦氏菌的抑菌效果为指标筛选最优活性组分,并通过液相色谱-质谱联用技术鉴定出该组分相对含量最高的成分为2-甲基苄醇。研究通过抑菌圈直径、最小抑菌浓度及最小杀菌浓度等指标系统评价提取物的抑菌活性,同时测定细胞形态、胞内荧光强度、电导率、超微量Na⁺-K⁺-ATP酶活力及细菌生长曲线,深入探究其抑菌作用机制。结果表明,经纯化后的竹荪菌盖提取物对腐败希瓦氏菌的抑菌活性显著增强(P＜0.05),其抑菌圈直径最大可达(24.28±0.49) mm,最小抑菌浓度、最小杀菌浓度分别为0.781 3、6.25 mg/mL;提取物通过破坏腐败希瓦氏菌细胞膜完整性、增大其细胞膜通透性引发胞内物质外泄,并抑制菌体Na⁺-K⁺-ATP酶活力,进而干扰其新陈代谢进程,最终实现抑菌作用。该研究结果为竹荪菌盖提取物开发与天然食品防腐剂提供了理论支撑,也为农业副产物的高值化利用开辟了新路径。

虾青素作为一种脂溶性类胡萝卜素,具有优异的抗氧化和抗炎生物活性,但其水溶性差、易氧化降解及生物可接受率低等特性限制了其在食品中的应用。该研究采用pH驱动法制备了酪蛋白酸钠(NaCas)/γ-环糊精(γ-CD)/二氢杨梅素(dihydromyricetin,DMY)三元复合物,并以此为乳化剂进一步构建了具有界面抗氧化功能的虾青素乳液载体。研究了不同DMY浓度对乳液理化性质、虾青素负载性能、生物可接受率及稳定性的影响。结果表明,随着DMY含量的上升,乳液的虾青素包封率略有下降,但仍维持在87.45%以上水平,而界面蛋白吸附量则呈先上升后下降的趋势。储存过程中,虾青素的保留率随DMY添加量的增加持续提高,最高达(87.27±1.80)%(DMY 0.1%,40 ℃ 28 d)。模拟体外消化实验显示,DMY的添加能够促进甘油三酯水解为FFA,显著提高虾青素的生物可接受率(36.02±2.36)%。该研究为易降解脂溶性活性成分的高效负载与递送提供了新策略,也为开发具有界面抗氧化功能和高生物可接受率的活性乳液产品提供理论依据。

该研究以荸荠淀粉为原料,辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinate anhydride,OSA)作为酯化剂,通过水相法制备出具有不同取代度的OSA荸荠淀粉酯。对不同取代度的OSA荸荠淀粉酯糊液乳化性、抗凝沉性、黏度特性进行分析,通过傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)及扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对淀粉酯的结构进行表征。结果表明:OSA荸荠淀粉酯的取代度随着OSA用量的增加而增大,且乳化力随取代度的增大而增大,抗凝沉性随取代度的增大呈先上升后下降趋势;酯化淀粉的峰值黏度、谷值黏度、终值黏度以及崩解值均高于原淀粉。FTIR结果显示酯化后的荸荠淀粉在1 722 cm^-1形成了新的特征峰,且随取代度的增加,峰值逐渐增强。XRD分析显示荸荠淀粉经酯化处理后结晶仍为C型,相对结晶度随着取代度的增大而减小。通过SEM观察发现荸荠淀粉经酯化处理后,颗粒增大,且随取代度增大,颗粒表面凹陷更明显。

该研究以透明质酸钠(sodium hyaluronate, SH)、乳清蛋白(whey protein, WP)复合物为外水相W2,采用单因素试验和星点设计效应面法(central composite design response surface method,CCD-RSM)构建了负载亲脂性二氢槲皮素(dihydroquercetin, DHQ)和亲水性表没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-epigallocatechin gallate, EGCG]的水包油包水(water-in-oil-in-water, W1/O/W2)双重乳液共递送体系。以聚甘油蓖麻醇酸酯(polyglyceryl-6 polyricinoleate, PGPR)体积分数和水油体积比为影响因素,通过乳液表、微观形态及粒径筛选出制备W1/O初乳的最佳配比:PGPR体积分数4%、初乳水油体积比20∶1。通过单因素试验筛选外水相W2(SH-WP)质量比、初乳体积比、分散转数及时间,在此基础上采用CCD-RSM考察W2质量比、初乳体积比对W1/O/W2双乳粒径、zeta电位影响,用二项式及多元线性回归模型拟合建立指标与因素之间的关系,确定最优工艺参数:SH-WP质量比3∶1、初乳体积比为63.32%、分散转速12 000 r/min、分散时间3 min,优化工艺各指标的预测值和目标值接近。制备的乳液表观白皙、体系均一稳定,共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser scanning microscope, CLSM)染色图像表明该乳为典型的“两膜三相”界面结构。通过傅里叶红外光谱、圆二色谱、荧光光谱对SH-WP复合物的结构探究表明,SH和WP主要为静电吸附和氢键相互作用;三相接触角探究表明,SH-WP复合物的表面润湿性得到明显改善。所制备的双重乳液对EGCG、DHQ具有良好的负载能力,包埋率分别为41.24%、95.34%。综上表明,该研究制备的W1/O/W2双重乳液可同时实现亲水性EGCG、亲脂性DHQ的共同递送,具有良好的活性成分递送潜力。

为改善蛋黄液乳化性能,该文以预处理蛋黄液为原料,探究了超声波预处理辅助蛋白质谷氨酰胺酶(protein glutaminase,PGase)、精氨酸(arginine,Arg)对其乳化性能影响的规律,通过表征不同改性条件下蛋黄液的平均粒径、zeta电位、表面疏水性、游离巯基含量,结合SDS-PAGE、傅里叶变换红外光谱、内源荧光光谱、紫外吸收光谱以及扫描电子显微镜观察等方法,系统揭示了其作用机理。结果表明,超声波处理产生的机械破碎和空化作用等物理效应与PGase的酶法脱酰胺作用以及Arg产生的化学修饰作用协同,能有效改变蛋白质的结构特性:促使蛋白质结构展开,疏水基团暴露,分子间静电斥力增强,油水界面吸附层增厚,蛋白质在界面膜的迁移速度加快,乳液稳定性增强。其中,经超声波预处理辅助PGase改性后再添加Arg处理时蛋黄液乳化性能提升最为显著:与空白组相比乳化活性提高了185.59%,乳化稳定性提高了249.42%;同时,该组表现出最小的平均粒径值、最大的zeta电位绝对值,表面疏水性以及游离巯基含量亦显著增加,蛋白质二、三级结构发生明显变化。综上,超声波预处理辅助PGase、Arg改性蛋黄液是一种有效改善蛋黄液的乳化性能的技术策略。

该研究以木薯淀粉为原料,采用不同水分含量(15%、20%、25%、30%)湿热处理对木薯淀粉进行物理改性,探究湿热处理对木薯淀粉凝胶品质特性和3D打印性能的影响。结果表明:湿热处理后木薯淀粉凝胶的储能模量(G′)和损耗模量(G″)增加,损耗因子(tanδ)减小,淀粉的凝胶强度增强,所有样品表现出弹性为主的凝胶特性,淀粉凝胶的稳定性提高,有利于保持3D打印产品的形状;淀粉凝胶体系的黏度、回生值、硬度、咀嚼性降低,黏度最高降低419 mPa·s,回生值最高降低了454 mPa·s;淀粉分子与羟基的结合能力增加,淀粉的持水性增加;孔径减小,多孔网状组织致密均匀,提高了淀粉凝胶维持形状的能力。当湿热处理水分含量为20%时,样品的G′和G″增加,打印样品表面纹理清晰,打印误差最小,凝胶体系的打印效果最佳。

为探究可食花卉对饼干中危害物形成的抑制作用,该研究将花卉粉作为食品组分添入饼干体系。分析花卉基本营养成分、多酚组成、烘焙前后多酚含量变化规律,以及多酚与危害物抑制率的相关性,明确可食花卉抑制危害物生成的关键活性物质,并采用单一成分添加实验加以验证。结果表明:7种可食花卉中,桂花和槐花可通过增加饼干的抗氧化能力显著抑制丙烯酰胺、5-羟甲基糠醛及晚期糖基化终末产物。多酚组成分析显示,桂花富含毛蕊花糖苷,烘焙后饼干中所有多酚含量均显著降低(P<0.05),其中丁香酸、对羟基苯甲酸及毛蕊花糖苷与危害物抑制率呈强相关性,且毛蕊花糖苷是抑制桂花饼干热加工危害物的主要物质,其单独添加可显著抑制对照饼干、阴性对照(槐花饼干)及阳性对照(玫瑰饼干)的危害物形成。综上,烘焙饼干中添加桂花粉或毛蕊花糖苷(1.54 mg/100 g面粉)能有效抑制热加工危害物质生成,为开发营养健康型焙烤食品提供技术支撑和理论指导。

在食品3D打印技术蓬勃发展的背景下,为提高小麦淀粉凝胶3D打印产品的精确性和贮存稳定性,该文以小麦淀粉为原料,探究不同发芽时间(0、12、24、36、48 h)对小麦淀粉3D打印特性的影响,优化小麦淀粉的打印实用性。研究发芽小麦淀粉的3D打印特性和淀粉凝胶糊化特性、流变学性质、质构特性以及微观结构之间的关系。结果表明,所有样品3D打印均可呈现完整的形状轮廓,但在细节上存在显著差异(P＜0.05)。发芽36 h时,小麦淀粉的糊化黏度适中,流变学特性表现为储存模量(G′)和损耗模量(G″)协同良好,有适宜的内聚力和胶黏性,结晶度高,打印的“超人logo”和“齿轮圆柱”样品尺寸偏差最小,精确度为0.43%和0.87%,且稳定性(2.53%和1.21%)最佳。综上,对小麦进行适当发芽处理可以改善其淀粉凝胶的3D打印特性,为3D打印食品材料开发提供了理论依据和工艺参考。

海洋贝类源免疫调节肽的构效机制与稳定性研究是开发相关功能性食品的关键。该研究通过分子对接与动力学模拟技术,从16条明确肽序列的贝类免疫调节肽中筛选免疫调节潜力靶点,并结合细胞实验进行活性验证,最终评估最优肽的稳定性。结果表明,文蛤肽QLNWD与Toll样受体2(Toll-like receptors2, TLR2)和Toll样受体4/髓样分化因子2(Toll-like receptors4/myeloid differentiation factor 2, TLR4/MD-2)的结合能最强(分别为-8.3 kcal/mol和-8.1 kcal/mol),且分子动力学模拟提示其与TLR4/MD-2结合更稳定紧凑。在4条候选肽(QLNWD、RVAPEEHPVECRYLV、LLQLGSGR和DNSIAMESMK)中,QLNWD可剂量依赖性地增强RAW264.7细胞吞噬能力及NO释放量,免疫活性最优。稳定性研究显示,QLNWD经模拟胃肠消化后保留率仅为(10.48±0.39)%,其免疫活性易受高温、强碱及金属离子等加工贮藏条件影响。以上结果证实了QLNWD作为天然免疫调节剂的应用潜力,也为海洋源活性肽的理性筛选与功能性食品开发提供了理论参考。

为提高新品种海螺甜瓜螺的利用价值,该文对甜瓜螺肉的理化性质进行了分析,尤其研究了胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶对甜瓜螺肉水解物的理化、结构和功能特性的影响。理化性质通过水解度和多肽含量等来确定,结构变化通过紫外光谱和圆二色光谱等进行表征,功能特性通过溶解性和乳化性等进行研究。实验结果证明,甜瓜螺是一种高蛋白质低脂肪、富含多种矿物质的海螺。不同蛋白酶制备的水解物具有氨基酸种类丰富,提高了水解度和多肽含量,分子质量和粒径较小的特点,此外,酶解不仅破坏了二级和三级结构,还改善了水解物的功能特性,特别是碱性蛋白酶制备的水解物具有较高的水解度和多肽含量,分别为23.10%和5.505 mg/mL,分子质量在10 kDa以下,而胃蛋白酶的水解能力相对较弱,与其他蛋白酶之间存在显著差异。总之,该研究对进一步加工甜瓜螺肉起到积极的促进作用,为甜瓜螺肉水解物的研究和开发利用提供理论依据。

该文研究了常规冻结(conventional freezing,CF,-18 ℃)、低温冻结(low-temperature freezing,LF,-40 ℃)、超低温冻结(ultra-low-temperature freezing,ULF,-80 ℃)和液氮浸渍冻结(liquid nitrogen immersion freezing,LNF,-196 ℃)4种不同冻结方式对红烧黄河鲤鱼理化品质、微观结构及感官评价的影响。结果表明,4种冻结方式最大冰晶生成带的时间分别为100、35、20、0.5 min,LNF组冻结速率最快,色泽较好,硬度、弹性和咀嚼性均显著高于其他处理组(P<0.05),解冻损失最低,自由水P₂₂占比较低。扫描电镜结果显示,LNF组具有相对紧密的微观结构,肌原纤维间隙较小、分散较均匀。电子鼻和电子舌分析发现冻结方式对红烧黄河鲤鱼的风味影响有差异,LNF组更接近新鲜样品,且感官评分最高,具有更高的可接受性。综合比较,LNF处理更能有效保持红烧黄河鲤鱼的品质,可为红烧黄河鲤鱼预制菜肴的贮藏保鲜提供一定的理论支持。

该实验以骆驼肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)为研究对象,通过测定不同pH值体系下的骆驼肉MP的一系列指标,包括溶解性、疏水性、巯基含量、羰基含量、肌原纤维片段指数、粒径、zeta电位、SDS-PAGE、凝胶色泽和白度、凝胶保水性和微观结构,以探究不同pH值缓冲体系对骆驼肉MP及其热诱导凝胶的影响。结果显示:随着pH值的升高,MP的溶解性先增加后降低,在pH 6.5时达到最大值;疏水性逐渐降低;总巯基和活性巯基含量均呈下降趋势;羰基含量在pH 6.0时达到峰值。乳化活力指数在pH 5.5时最高,乳化液稳定系数在pH 6.5时最高。Zeta电位绝对值在pH 6.5时达到最大,粒径在pH 5.5时最大,且粒径分布随着pH值的升高而整体变小。SDS-PAGE结果显示,不同pH值下MP的蛋白条带清晰度和分子质量分布存在差异。凝胶的亮度(L^*)和白度随pH值升高而增加,a^*和b^*随pH值上升而下降,凝胶保水性在pH 6.5时最高。微观结构观察显示,pH 6.5时凝胶结构最为致密且均匀。以上结果表明,pH值对骆驼肉MP的功能特性及其凝胶特性有显著影响,pH 6.5可能是骆驼肉MP及其凝胶的最佳pH值。该实验为骆驼肉制品的加工和研究提供了理论参考。

肌肉蛋白特别容易受到肉制品加工和贮存过程中产生的活性氧影响导致蛋白氧化,因此该研究系统探究了添加不同质量分数(0%、0.2%、0.8%及1.5%)的花旗松素(taxifolin, Tax)对Fenton氧化体系中牦牛肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP)氧化程度及结构特征的影响机制。研究结果表明:在牦牛肉体系中引入Tax可显著抑制羟自由基诱导的羰基化反应;当Tax添加处于质量分数0~0.8%区间时,不仅能够提升MP活性巯基与游离氨基的含量,还可有效降低体系浊度。值得注意的是,当添加量Tax达到1.5%(质量分数)时则呈现负向调控效应,具体表现为蛋白质氧化损伤加剧、MP聚集程度显著增加,体系稳定性明显降低。SDS-PAGE分析进一步揭示,质量分数0~0.8%的Tax对肌球蛋白重链及肌动蛋白具有显著保护作用,而1.5%的高质量分数Tax则会导致肌球蛋白重链条带强度减弱。综合研究结果证实,质量分数0.8%的Tax能有效延缓MP氧化损伤进程,在肉类加工领域展现出良好的应用潜力。

为探究不同食材搭配对炖煮牦牛肉品质的影响,该研究分别以土豆、萝卜和番茄搭配牦牛肉炖煮,分别对不同搭配炖煮后的牦牛肉营养、理化、质构及风味进行测定。结果显示不同食材炖煮后牦牛肉的品质存在一定差异,清炖牦牛肉蛋白质含量最高[(37.95±0.63)%],清炖牦牛肉的脂肪含量最高[(1.23±0.10)%],显著高于其他组(P<0.05),土豆炖牦牛肉亮度(L^*)最高,番茄炖牦牛肉红度(a^*)最高,清炖牦牛肉黄度(b^*)最高;番茄炖牦牛肉酸性最高(pH 5.94±0.02);清炖牦牛肉蒸煮损失最高[(49.95±0.15)%],显著高于其他组(P<0.05);土豆炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉硬度较低,弹性较好;扫描电镜分析,发现土豆炖牦牛肉的肌纤维结构相对松散,番茄和萝卜炖牦牛肉的结构相对紧密;GC-MS分析显示,共检测出38种化合物,其中醛类最多,且食材的搭配影响芳香类和酸类物质的释放。土豆炖牦牛肉在质构和芳香物质的释放上表现最佳,而番茄和萝卜炖牦牛肉则分别在色差、pH值以及酸味物质和醇类物质释放方面表现较好。该研究为炖煮牦牛肉食材搭配的选择提供了一定理论支持。

为了探究蚝油开盖使用后在不同贮藏温度下的品质与风味变化,该研究对3款蚝油用平皿模拟开盖使用后在25、4 ℃ 2种不同贮藏温度下0~80 d进行定时取样,通过感官变化、霉菌总数、品质指标以及风味物质的测定分析,探讨蚝油合适的贮藏温度。结果显示,蚝油开盖使用后在25 ℃的贮藏环境下,3款蚝油的感官特性在15 d发生了显著变化,霉菌总数、水分、氨基酸态氮、挥发性盐基氮以及总酸含量均显著升高(P＜0.05),而蛋白质含量则显著降低(P＜0.05),黏度指标亦有所下降。通过电子鼻技术分析,贮藏后的样品与原始样品在风味上存在较大差异。电子舌分析和游离氨基酸测定结果表明,样品的鲜味减弱。相比之下,在4 ℃的贮藏条件下,3款蚝油的感官特性、霉菌总数及理化指标变化均不显著。电子鼻、电子舌和游离氨基酸的分析结果表明,蚝油风味物质在贮藏过程中有所减少。综合分析表明,不同贮藏温度下蚝油的风味均有所减弱,但4 ℃贮藏条件相较于25 ℃贮藏条件更能有效保持蚝油的品质。

为探究等离子体处理时间及热泵干燥温度对枣片干燥特性及品质的影响。该研究采用常压射流等离子体(atmospheric pressure plasma jet, APPJ)对枣片进行预处理(0、2、5、8 s)后,分别在不同温度(40、50、60 ℃)下进行热泵干燥。分析不同等离子体处理时间、干燥温度对枣片干燥特性、小分子糖含量、总酚、总黄酮、质构特性和色泽的影响,并通过建立模糊数学感官评价模型来验证其接受程度。结果表明,等离子体处理后的热泵干燥用时较短,APPJ5s-60 ℃与APPJ0s-60 ℃相比干燥时间减少最多(减少20%),扫描电镜下观测到等离子体处理后,枣片表面刻蚀呈现较大的孔洞,形成新的水分递送通道,更利于水分的逸失,从而提高干燥速率。通过拟合4种常用的干燥经验模型(Page、Logarithmic、Verma model和Wang and Singh)发现,Page模型可以准确描述40 ℃ 和60 ℃干燥枣片的水分变化规律,Logarithmic模型对50 ℃干燥枣片的拟合更好。等离子体处理可以影响枣片内的小分子糖、总酚、总黄酮含量。较APPJ0s-50 ℃处理,APPJ5s-50 ℃中小分子糖总含量提高1.73%、总酚含量增加11.92%、总黄酮含量增加4.24%。此外,等离子体处理会使枣片产生复杂的孔隙结构,提高枣片的脆度和咀嚼度,改善枣片的质构特性,经所构建的模糊感官数学模型计算,等离子体处理后枣片的综合评价得分升高,APPJ5s-50 ℃组评分最高为91.96。综上所述,等离子体处理可以通过改变枣片的表面结构,加快枣片的干燥进程,进而直接减少其在干燥中的热反应时间,提高干燥速率,保留营养品;APPJ5s-50 ℃组可以保持枣片的原有品质,模糊数学感官综合评价得分最高,易被消费者接受。

龙安柚采后易受病原菌侵染,目前传统的化学药剂对龙安柚的保鲜效果不显著。为了延长龙安柚的贮藏期,该研究将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)负载到不同浓度、不同物质的可食性涂层中进行性能测定,筛选出最合适的涂膜液,并将其应用于龙安柚的贮藏保鲜。研究结果显示,质量分数为2.0%的海藻酸钠(sodium alginate,SA)最适合作为B.subtilis的涂层,B.subtilis的最适抑菌浓度为1×10⁸ CFU/mL。B.subtilis/SA涂膜液可有效降低水蒸气透过率至(3.22±0.19) g·mm/(m²·d·kPa),增大断裂伸长率至(3.56±0.23)%。并且该涂膜保鲜效果良好,第90天时,B. subtilis/SA涂膜处理组的硬度最高,为(18.62±0.55) N,且失重率最低, 为(7.6±0.91)%,可溶性固形物和可滴定酸含量下降幅度最小,分别下降(2.25±0.3)%、(0.17±0.01) mg/g,说明该涂膜能够减缓果实的劣变问题。经B. subtilis/SA涂膜处理的龙安柚在贮藏期间类黄酮、番茄红素下降趋势缓慢,分别达到(3.07±0.16) OD₃₂₅/g FW、(0.11±0.01) OD₅₀₂/g FW,丙二醛(21.37±2.48) mmol/g、木质素(0.16±0.02) OD₅₀₂/g FW上升幅度小,龙安柚抗氧化性提高,且采后贮藏期从30 d延长至90 d。综上,该研究制备的B.subtilis/SA可食性涂膜液保证了龙安柚采后的贮藏保鲜品质,为提高龙安柚的保鲜效果提供了一定的参考。

为探究不同品种石榴的果实品质、营养成分及体外抗氧化活性,以南疆4种石榴果实(疏附软籽石榴、皮亚曼石榴、草湖石榴和伯乡石榴)为原料,测定其单果重、纵横径、色度、可溶性固形物、可滴定酸、总酚、总黄酮、花色苷及其体外抗氧化活性[DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力和铁离子还原抗氧化能力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)]。结果表明,疏附软籽石榴的单果重(444.46 g)和果形指数(0.93)最高,其色度L^*值(61.09)和b^*值(28.12)显著优于其他品种,外观明亮且色调偏黄;皮亚曼石榴a^*值(39.44)最高,红色饱和度最优。草湖石榴的可溶性固形物含量最高,皮亚曼石榴的可滴定酸含量最高。草湖石榴的总酚(6.44 mg GAE/g)和总黄酮(2.58 mg RE/g)含量最为丰富;皮亚曼石榴的花色苷含量最高(0.093 mg/g)。此外,4种石榴果实均表现出良好的体外抗氧化活性,其中草湖石榴的ABTS阳离子自由基清除能力(88.33%)和FRAP(6.56 μmol Trolox/g)显著优于其他品种,可能源于其较高的总酚、总黄酮和花色苷含量。该研究为南疆石榴果实的品质评价及高附加值功能产品开发提供了理论依据。

后鼻感知更能反映白酒整个消费过程中的香气体验,但后鼻挥发性成分浓度低且呈动态变化,其检测方法是行业难题。该文建立了用气体采样袋捕集单次鼻腔呼气后直接进样气相色谱-离子迁移谱检测白酒后鼻腔动态挥发性物质的方法。吞咽白酒后测得的物质总绝对峰体积(absolute peak volumes,APVs)显著高于吐出。总APVs随啜饮体积增加而升高,在达到4 mL后不再显著变化。随着啜饮时间的延长,总APVs先升高后降低,在10 s时达到最高。基于此方法对2个代表性产区的4款浓香型白酒后鼻香气成分组成及动态释放行为进行了跟踪鉴定。4款白酒分别鉴定出32、34、29、28种化合物,以酯类、醇类为主。根据释放行为,将化合物划分为Ⅰ组(延迟释放)、Ⅱ组(缓慢释放)、Ⅲ组(快速释放)。大部分酯类快速释放,而醇类碳链越长,释放越快。浓香白酒后鼻挥发性成分的释放是其自身物化性质与复杂酒体基质以及口腔环境共同作用的结果。该研究为理解浓香型白酒饮用过程中风味动态变化规律提供了理论依据。

面对市场上白酒掺假等现象,寻找快速、无损、科学的白酒品质鉴别方法已成为相关领域研究热点。该研究以快速鉴别我国原产地保护地理标识产品“互助”青稞酒为目标,采集CHQL、其他品牌青稞酒(other brand Qingke liquor,OBQL)和非青稞原料白酒(non-Qingke based Baijiu,NQBB)3类白酒样本,采用紫外-近红外融合光谱对3类白酒的光谱特性进行研究,旨在建立CHQL快速无损鉴别方法。首先采集样本的紫外光谱和近红外光谱,并对光谱进行数据级融合;然后分别考察标准正态变换、Savitzky-Golay平滑、一阶导数、二阶导数等4种预处理方法和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)、Bayes-BiGRU、Bayes-Transformer-BiGRU等3种分类模型对CHQL的识别效果。结果表明,经过二阶导数预处理后得到的数据结合Bayes-Transformer-BiGRU的分类识别效果最好,其分类准确率为94.12%,反应时间为492.89 s,多边形面积度量为0.87,表明Bayes-Transformer-BiGRU结合紫外-近红外融合光谱可实现CHQL快速、无损、精准鉴别。

为探究发酵型与非发酵型火锅底料在非挥发性代谢物组成上的差异,分别以糍粑辣椒酱和发酵型糍粑辣椒酱为基料制成火锅底料,采用LC-MS/MS代谢组学技术分析发酵型火锅底料油相(YX-F)、发酵型火锅底料水相(SX-F)与非发酵型火锅底料油相(YX)、非发酵型火锅底料水相(SX)的代谢物差异。结果表明,4组样品共鉴定出1 162种非挥发性代谢物,涵盖脂质类、有机酸类、碳水化合物类等13大类成分,整体上发酵后样品中的脂质含量显著下降;YX-F和YX中筛选出差异物124种,SX-F和SX中筛选出202种,主要富集于花生四烯酸代谢、半乳糖代谢及三羧酸循环等通路;差异物变化显示具有益生作用的有机酸(如琥珀酸、3-苯乳酸)和碳水化合物(如半乳糖醇、山梨糖醇)等在YX-F和SX-F中显著上调,刺激性物质(如胡椒碱、二氢辣椒素)显著下调,这些变化协同维护胃肠道稳态。研究证实,糍粑辣椒酱原料的发酵能够有效增加火锅底料产品中促进胃肠道健康的化合物,并减少不良成分,从而帮助缓解传统火锅饮食引发的胃肠道不适,实验结果为“胃肠道友好型”火锅底料产品的开发提供理论依据。

为实现贮藏阶段关键品质指标的定性判别及定量预测,该研究以贮藏期‘法兰西’西梅为对象,通过采集西梅在(0、15、30、45、60 d)贮藏期的近红外光谱,结合归一化、卷积平滑(Savitzky-Golay smoothing,SG)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)和标准正态变换(standard normal variate,SNV)等预处理方法,及竞争性自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、无信息变量消除算法(uninformative variables elimination,UVE)、遗传算法(genetic algorithm,GA)等特征提取方法,分别构建支持向量机、K最近邻、线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)的贮藏期定性判别模型,与偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)的可溶性固形物含量、含水率、硬度单品质基准预测模型。在此基础上,融合可溶性固形物含量、含水率和硬度的表征波长,引入了可解释性机器学习SHAP(SHapley Additive exPlanations)方法,并将其应用于融合后特征波长的贡献度评估和分阶段筛选,构建优化的硬度融合预测模型。结果表明,构建的MSC-GA-LDA贮藏阶段定性判别模型在测试集上100%准确判别(测试集样本量n=75,涵盖全部贮藏阶段);构建的单品质基准预测模型中,可溶性固形物含量、含水率、硬度模型分别筛选出30、54、15个关键响应特征,对应模型的最优表现分别为SNV-CARS-PLSR(R²_p=0.922 2,RMSE_p=0.663 9%)、SNV-GA-PLSR(R²_p=0.809 2,RMSE_p=1.806e-02%)、SNV-CARS-PLSR(R²_p=0.809 0,RMSE_p=0.103 6 N);经SHAP筛选的融合模型显著提升硬度预测效果(R²_p=0.848 5,RMSE_p=0.097 5 N)。研究结果为西梅贮藏品质的无损检测提供了理论依据与技术支持。

溴代二噁英与氯代二噁英结构类似,因此在生物体内表现出相似的毒性效应和生物累积特性,可通过水产品等膳食摄入对人类构成风险。为了探究东海水产品中氯代二噁英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins/furans,PCDD/Fs)、溴代二噁英(polybrominated dibenzo-p-dioxin/furans,PBDD/Fs)对人体的膳食暴露风险,该研究采用高分辨气相色谱串联高分辨质谱对24种水产品中14种PBDD/Fs与17种PCDD/Fs同系物进行检测并计算毒性当量(toxic equivalent quantity,TEQ),以了解PCDD/Fs、PBDD/Fs潜在来源、暴露水平和风险评估。结果表明:所有水产品中PCDD/Fs、PBDD/Fs检出率为100%,鱼类、软体类、甲壳类和藻类样品TEQ分别为0.02~0.48、0.05~1.55、0.05~0.41、0.02~0.08 pg WHO-TEQ/g以湿重计,水产品中PBDD/Fs浓度大于PCDD/Fs浓度。风险评估中,每个年龄段摄入量、每日暴露安全剂量和致癌风险均在世界卫生组织规定安全范围内,各类人群危害商数远小于1。除软体类与藻类,其他水产种类TEQ表现为ΣPCDD/Fs＞ΣPBDD/Fs。每日暴露量由大至小依次为儿童、青少年、成年人,其中3种人群,主要贡献源均为软体类。综上,东海水产品中PCDD/Fs、PBDD/Fs的TEQ较低,东部沿海居民暴露风险较小处于安全水平。

全氟和多氟烷基化合物(per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)从食品包装用纸向食品的迁移风险持续存在,但PFAS物质的检测方法复杂且费时,现有管控体系仍面临挑战。该研究初步验证了24种PFAS与总氟(total fluorine,TF)及可提取有机氟(extractable organic fluorine,EOF)含量之间的关系,通过对24种PFAS加标纸样测定,发现EOF指标可以较好地反映这些PFAS的含量;采用在线燃烧-离子色谱法测定了19种市售食品包装用纸中TF、无机氟(inorganic fluorine,IF)、EOF的含量,结果显示,相较于其他纸材料,防油纸制品中氟含量显著更高,其TF、EOF分别介于458.55~741.30 mg/kg、10.28~61.04 mg/kg,与制品中添加的含氟防油助剂有关。该研究结果可为食品包装用纸中PFAS物质的管控提供参考依据。

后生元是无生命微生物及其功能成分制剂,其活性组分涵盖有机酸、细菌素及胞外多糖等物质。近年来,后生元正逐渐发展为替代传统益生菌的抗菌策略,在食品防腐和感染防控领域展现出应用价值。后生元在宿主-微生物互作中表现出较高靶向性,对多种病原菌具有良好的抑菌活性,同时规避了活菌应用风险,并具有良好工艺稳定性及贮存耐受性。后生元发挥抑菌作用主要得益于其多重活性成分和作用机制。该文综述了后生元来源菌株及其主要抑菌活性物质,按照低分子质量代谢产物、高分子质量代谢产物及菌体成分分类,并简述了有机酸、脂质类、肽类、胞外多糖及磷壁酸等抗菌活性成分的功能特性,之后重点阐述了后生元的几种抑菌作用机制,以期能够为后生元作为新型抑菌物质的研究以及多角度抑菌产品开发提供参考。

酱油的酿造历史源远流长,作为一款集色、香、味与质于一体的发酵调味品,深受国人喜爱。酿造酱油的生产工艺包括原料预处理、制曲、发酵和淋油等步骤。其中,制曲工艺是关键的环节,它确定了微生物菌群的生态结构,影响了原料的利用率和后续发酵的进程,最终决定了酱油的风味和品质。目前,国产酱油在酿造原料、酿造菌种以及混合菌种制曲等环节仍缺乏系统性、全面性的研究,这直接阻碍了国产酱油的品质提升,以及国产酱油的高端化、国际化发展。因此,针对上述国产酿造酱油存在的问题,该文从优化制曲原料、改良米曲霉菌种、混合菌种制曲(包括双菌种制曲与多菌种制曲)3个方面,系统梳理了我国酱油制曲工艺的研究进展,并对未来发展方向进行展望,旨在提升国产酿造酱油的制曲技术水平,并为相关理论研究提供有力的参考。

随着消费者食品质量和安全性意识的提升,肉类品质无损检测成为现代肉类工业发展的必然需求。光谱技术和成像技术能够快速、准确地评估肉类的感官特性、理化特性以及卫生安全指标。该文综述了光谱和成像技术在肉类品质检测中的应用,主要介绍了上述技术的理论基础、发展现状、当前应用和优缺点,并展望了未来的发展趋势。尽管这些技术在实验室环境中取得了显著成果,但其在工业应用中仍面临成本高、复杂环境干扰因素多、数据分析过程复杂等挑战。未来的研究方向可聚焦于融合多种低成本检测技术并结合深度学习算法,以提高检测的全面性和准确性,推动其在肉类工业中的规模化应用。

质量作为鱼类主要可测量属性之一,是标准化分级、精深加工及市场价值评估的直接决定因素。随着计算机硬件技术和优化算法的高速发展,基于机器视觉的鱼体质量无损检测技术取得突破性进展,凭借精准高效的特点成为鱼体质量检测的有力工具。该文重点检索学术文献库包括中国知网、Web of Science、Food Science、IEEE Access、Computers and Electronics in Agriculture、Fisheries Research等,覆盖2015—2025年内的中英文期刊、会议以及学位论文,并通过文献整理和分析,系统构建了基于机器视觉的鱼体质量检测技术体系框架,针对该技术体系所涉及的图像采集、特征提取、质量预测等关键步骤进行了系统性总结,并对比分析了常见质量预测方法的优缺点及应用场景。最后,对鱼体质量预测方法的发展趋势进行了展望。

蛋白质在热、碱等加工过程中往往伴随着共价交联的形成,包括二硫键交联、美拉德反应交联、脱氢蛋白质衍生交联、异肽键交联、二酪氨酸交联等,这些共价交联的形成可改变蛋白质的理化、功能特性和营养价值等,亦伴随着有害物的生成,如5-羟甲基糠醛、赖丙氨酸、二酪氨酸等。明晰蛋白质共价交联的作用机理和应用性等对于优化食品加工工艺、降低食品安全风险具有重要意义。因此,该文对5种主要蛋白质共价交联的机理、应用和健康风险进行了综述和讨论,对不同交联类型间的相关性进行了剖析,旨在为蛋白质结构和功能特性的改善提供理论参考。

多酚类化合物作为植物源功能性成分的重要代表,广泛存在于各类食用植物中,其独特的酚羟基结构使其具备卓越的抗氧化、抗菌等生物活性,在功能性食品开发中具有重要价值。然而,传统有机溶剂提取法存在提取效率低、有机溶剂残留及环境危害等问题,严重限制了其应用。近年来,低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)作为一种新型绿色溶剂体系,凭借其低毒性、可生物降解性、高溶解性以及可设计性等优势,为食品多酚的高效绿色提取提供了创新解决方案。该文系统综述了食品源多酚的结构特征与功能活性、食品用DESs的理化特性、制备方法及优势、基于DESs的食品源多酚提取技术的研究进展与作用机制。尽管目前基于DESs的多酚提取技术研究已经取得显著进展,但仍面临提取体系黏度高导致传质效率低、体系设计缺乏理论指导、多酚与溶剂分离困难以及回收再利用性差等问题。未来应重点融合计算与机器学习,定向设计低黏度、高溶解性的绿色DESs体系;构建基于膜分离、冰盐浴冷凝等多酚-DESs高效分离与溶剂回用工艺。通过这些策略,为开发安全高效的功能性食品多酚提取工艺提供理论支撑,推动食品工业的绿色可持续发展。

以碱溶酸沉法为代表的湿法分离技术是提取植物蛋白质的主流方法,所得产品的纯度高,但存在能耗高、易污染环境等问题。相比之下,绿色环保的干法分离技术不需使用水和化学试剂,无废水排放,能更好地保留蛋白质的天然结构和功能性质,发展潜力巨大。为促进蛋白质绿色提取技术的发展,该文综述了植物蛋白质的干法分离加工流程及其关键影响因素,深入探讨了该技术所得蛋白产品的功能特性及其在食品领域的应用,并对干法分离技术的未来发展进行了展望。

莲产物主要包括莲藕、莲子等,是营养价值丰富的药食同源资源,但其贮藏与加工过程中易发生酶促褐变,严重影响产品外观、营养品质及商品价值。酶促褐变是由于多酚氧化酶、过氧化物酶催化酚类化合物氧化聚合、形成醌类物质及黑色素的复杂过程,其发生与酶活性、酚类底物含量、氧气浓度及pH值、温度等环境因素密切相关。近年来,针对莲产物褐变控制的研究取得诸多进展,包括物理控制(低温贮藏、高压处理、脉冲电场处理等),化学控制(有机酸、微酸性电解水等),生物控制(天然提取物、益生菌代谢产物等),而复合控制技术则凭借协同增效优势展现出更广阔的应用前景。该文综述莲产物酶促褐变的核心机理及各类控制方法的研究现状、作用机制及应用效果,展望未来以天然、高效、绿色为导向的褐变控制技术为发展方向,以期为莲产物深加工产业的品质提升提供理论参考。