该研究基于灵芝全基因组注释与糖基转移酶转录水平分析,对糖基转移酶gl22535基因进行功能验证。结合生物信息学分析及细胞荧光定位结果,该酶为定位于胞质的GT24家族葡萄糖基转移酶。通过构建gl22535过表达与沉默菌株,测定重组菌株发酵情况及灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharides,GLPs)产量变化,结果显示过表达菌株生长缓慢,菌球直径增大,碳源消耗加快,菌丝体多糖与胞外多糖产量明显提升,且胞外多糖提升至1.54倍;沉默菌株总体表现出生长旺盛、生物量升高及菌丝体多糖与胞外多糖产量降低的特征,证实gl22535基因可改变GLPs碳源代谢使其流向GLPs。多糖分子质量分布和单糖组成分析表明,gl22535表达水平的变化会改变菌丝体与胞外多糖的葡萄糖、半乳糖、甘露糖及木糖比例,推测其通过调控上游糖供体合成途径相关基因的表达,影响核苷酸糖前体的分配,从而导致多糖单糖组成差异。因此,gl22535基因在GLPs合成及菌丝体形态调控中发挥关键作用,研究结果不仅完善了GLPs的复杂合成途径,也为进一步解析灵芝糖基转移酶的功能机制及其在代谢调控中的作用提供了重要理论依据。

芽孢杆菌是一类分布于自然与人工环境中的细菌,广泛应用于食品加工、农业防控和环境治理等领域。该研究从美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)上获得芽孢杆菌属(Bacillus)下113株具有明确分离来源的食物来源和非食物来源芽孢杆菌的全基因组信息,通过比较基因组学分析,探讨其在不同生态背景下的功能演化差异。结果显示,食物来源的芽孢杆菌在多种代谢与功能通路中的相关基因呈现出显著富集,主要包括碳水化合物代谢(fbp、vorG等)、辅因子和维生素的代谢(ubiD、coq7等)以及风味前体生成相关通路(CYP92C5、P450I等)。相较之下,非食物来源菌株则在基础代谢、污染物降解(natB、urtA等)及应激响应等通路中相关基因更加富集。此外,发酵相关的芽孢杆菌在多糖降解功能方面具有优势,富集了糖苷水解酶家族基因(GH32、GH76等),并在能量代谢通路中显著富集sacB、sr等关键基因。该研究从基因组层面揭示了芽孢杆菌生态适应与功能分化的分子基础,为其在发酵食品、功能菌开发与微生态工程中的定向利用提供了理论支撑。

清酒广布乳杆菌(Latilactobacillus sakei)是一种多功能乳酸菌,广泛存在于多种生态位中,包括发酵食品和动植物等,具有重要的工业意义。该研究对7株L.sakei进行了全基因组测序和组装,结合NCBI数据库下载的98个基因组序列进行比较基因组分析。结果显示,这些菌株的平均基因组大小为(1.98±0.07) Mb,平均GC含量为(41.05±0.12)%,编码序列数量为1 961±80。研究表明,清酒广布乳杆菌具有闭合泛基因组,这表明该菌种具备较强的适应性和生态可塑性。105株L.sakei分为三大遗传分支分别为CladeⅠ、CladeⅡ及CladeⅢ,发酵食品源菌株(46.94%)在CladeⅡ有聚集趋势;植物源菌株(35.19%)在CladeⅢ存在聚集趋势。植物源菌株表现出显著较高的植物特异性糖苷水解酶基因数(如GH32和GH91,P＜0.05),赋予其在高淀粉和蔗糖环境中的优越适应性。此外,在105株L.sakei中,有31株菌株鉴定出CRISPR/Cas系统,且IIA型CRISPR/Cas系统在动物及发酵食品源菌株中出现的频率较高(84%),远高于植物(3%)、乳源(3%)和其他源(10%)菌株,突显了特定生态位适应性特征。该研究分析了不同分离源L.sakei的基因组特征与功能基因,为研究L.sakei深层次的生境适应性进化提供数据支持。

该研究拟筛选对冷鲜鸡肉优势腐败菌——隆德假单胞菌(Pseudomonas lundensis)具有抑制作用的乳酸菌,分析其抑菌特性,并基于全基因组序列挖掘潜在细菌素基因簇,最终评估其在鸡肉冷藏保鲜中的应用效果。结果表明,筛选得到的植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum) F44对P.lundensis具有明显抑制作用,其最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为312 μg/mL。F44细菌素粗提物对蛋白酶敏感,在40~121 ℃和pH 2.0~10.0范围内均保持良好抑菌活性,且对常见的革兰氏阳性菌与阴性菌均有抑菌活性。全基因组分析显示,菌株L.plantarum F44基因组全长为3 746 814 bp,GC含量为41.33%,含有5个细菌素基因簇。经F44细菌素处理(2MIC)的冷鲜鸡肉在冷藏12 d后,菌落总数降低2.6 lg CFU/g,硫代巴比妥酸反应物含量减少0.35 mg/kg,货架期延长3 d。综上,L.plantarum F44及其产生的细菌素具备良好的抑菌特性与保鲜潜力,为开发天然防腐剂提供了新的微生物资源与理论依据,具有较好的应用前景。

漆酶在真菌毒素降解中发挥着越来越重要的作用,然而较高的价格及较差的稳定性严重制约了实际应用。为此,该研究通过交联酶聚集体(cross-linked enzyme aggregates,CLEAs)技术固定化漆酶,成功制备了漆酶交联聚集体(laccase cross-linked aggregates,PpLac-CLEAs),并系统评价了其催化性能。研究结果表明,0.52 g/mL的硫酸铵为沉淀剂,0.5%(体积分数)的戊二醛为交联剂,交联反应时间为4 h,所制得的PpLac-CLEAs的酶活力回收率为58.43%。固定化后,PpLac-CLEAs的最适pH 3.0,最适温度45 ℃;pH值为4.0~11.0,其相对酶活力均保持在90%以上,表现出更加宽泛的反应温度和pH范围。与游离酶相比,PpLac-CLEAs对Fe²⁺、Ag⁺和吐温-80的耐受性分别高了26.42%、44.68%和43.92%。另外,在重复使用 6 次后, PpLac-CLEAs可保持63.4%的酶活力。在4 ℃下贮存21 d后,其酶活力保留率为64.49%,是游离酶的3倍左右。经红外光谱分析进一步揭示,CLEAs固定化技术导致酶分子构象发生显著变化,α-螺旋含量增加3.6%,β-转角含量减少6.95%,结构刚性显著增强,这与其稳定性提高密切相关。在应用试验中,PpLac-CLEAs对玉米浆中的玉米赤霉烯酮降解率为29.47%。综上所述,PpLac-CLEAs展现出显著增强的稳定性、更低的使用成本,在真菌毒素降解领域中具有广阔的应用前景。

为准确探究不同浓度的胆盐胁迫下副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)生物被膜形成的异质性,该研究选取6株分离自海水和淡水以及临床的菌株,采用结晶紫染色和Cell Counting Kit-8法(CCK-8法)测定不同浓度胆盐胁迫下生物被膜形成能力和细胞活力的差异,并利用激光共聚焦扫描显微镜对生物被膜结构进行观察,分析胆盐胁迫下生物被膜量和生物被膜结构参数的变化。结果表明,胆盐可以抑制副溶血性弧菌环境菌株和临床菌株生物被膜的形成,使生物被膜量和细胞活力显著下降,延迟生物被膜最大量的形成时间,在较高浓度胆盐胁迫下临床菌株的生物被膜形成能力大于环境菌株,但在较低浓度胆盐胁迫下环境菌株的生物被膜形成能力大于临床菌株,且携带tdh基因的菌株能够快速响应胆盐的胁迫,对胆盐胁迫的耐受性更强。结果表明在不同浓度的胆盐胁迫下,副溶血性弧菌生物被膜形成过程及达到最大生物被膜量的时间均存在异质性,研究可为副溶血性弧菌的安全防控及其宿主肠道感染的干预提供新思路。

在谷氨酸工业化生产体系中,温度敏感型谷氨酸棒杆菌为优势生产菌株,其种子培养环节长期使用豆粕水解液或玉米浆作为氮源,但由此引发的种子质量波动、染菌率高等问题,严重制约了生产稳定性。为解决上述问题,该研究探讨了以酵母浸粉作为氮源用于温度敏感型谷氨酸棒杆菌种子培养的可行性。通过培养基消耗分析技术评估了谷氨酸棒杆菌生长过程中对铵、不同分子质量肽、不同氨基酸的需求,并验证了不同来源氮对生长速率的影响,明确了限制性营养组分,基于研究结果筛选得到了适合种子培养的酵母浸粉。研究结果表明,丝氨酸、胱氨酸、组氨酸、异亮氨酸是限制性氨基酸,富含这些限制性氨基酸的酵母浸粉FM308可用于温度敏感型谷氨酸棒杆菌种子培养,最适添加量为2 g/L。研究结果对于谷氨酸工业化生产解决种子质量、染菌率高等问题具有重要的意义。

该研究从树莓果实中分离纯化获得低聚糖ERP-1,并探究其结构特征和体外免疫调节活性。采用复合酶法获得树莓粗多糖后经DEAE-52纤维素柱分离纯化得到低聚糖ERP-1。使用高效凝胶渗透色谱仪、超高效液相色谱-串联质谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、离子色谱仪、气相色谱-质谱联用仪测定其相对分子质量、聚合度、官能团、单糖组成和糖苷键连接方式;利用小鼠巨噬细胞RAW264.7评价其体外免疫调节活性。结果显示,ERP-1的相对分子质量为569 Da,聚合度为3~7,是一种由物质的量比为0.582∶0.371∶0.048的葡萄糖、果糖、甘露糖组成的低聚糖。ERP-1存在5种糖苷键连接方式,其中→4)-Glcp-(1→占比最高。ERP-1不仅能显著抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞中NO、TNF-α、IL-6、IL-1β的分泌及其mRNA的表达;还能有效提高非脂多糖诱导的RAW264.7细胞中NO、TNF-α、IL-6、IL-1β的含量和mRNA的表达量。研究结果表明ERP-1是一种具有良好体外免疫调节活性的低聚糖,在功能性食品、医药等领域具有潜在应用价值。

炎症是对有害刺激的重要生物学反应,但慢性炎症可导致严重的疾病,如心血管疾病、糖尿病和癌症。该研究探讨了猪胰蛋白酶水解物中的活性肽在脂多糖诱导的大鼠全身炎症模型中的抗炎潜力。以富含蛋白质的猪胰为原料,采用木瓜蛋白酶水解制备活性肽。将大鼠分为保护性和治疗性干预组,在脂多糖激发前或激发后接受低(0.19 g/kg)、中(0.57 g/kg)和高(0.95 g/kg)剂量的水解物。经治疗后取血,使用酶联免疫分析试剂盒测定炎症因子。采用苏木精伊红染色对结肠组织进行组织学分析。结果表明,胰腺水解物以剂量依赖性方式显著降低促炎细胞因子水平,其中高剂量组显示出最显著的效果。在减轻炎症和保持结肠形态方面,保护性干预比治疗性干预更有效。该研究强调了猪胰水解物作为天然抗炎剂的潜力,为肉类工业副产品的价值评估提供了可持续的解决方案。

高温大曲的发酵品质受曲房结构影响显著。针对原始曲房(QF1)排潮不畅、通风不足的问题,该研究通过增设通风窗及更换木质天花板对曲房进行结构优化改造,改造后曲房为QF2。并结合高通量测序与顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术,系统解析了其对大曲发酵过程的影响机制。结果表明,结构改造显著优化了发酵微环境,QF2大曲平均顶温升至63.29 ℃(较QF1升高3.11 ℃),高温维持期延长,且后期环境湿度显著降低,有效抑制了霉菌滋生。环境因子的改变驱动了微生物群落的定向演替,QF2显著富集了糖多孢菌属(Saccharopolyspora,35.31%)、热放线菌属(Thermoactinomyces,29.65%)和芽孢杆菌属(Bacillus,16.27%)等优势细菌属,以及热霉属(Thermomyces,54.91%)等优势嗜热真菌属。QF2出仓大曲的酸度与含水量分别降低11.43%、8.96%,贮存稳定性显著提升。此外,QF2挥发性风味物质总量达499 155 μg/kg,较QF1提升26.95%,其中四甲基吡嗪和4-乙烯基愈创木酚等关键风味物质含量显著增加。该研究表明,曲房结构改造可通过调控温湿度环境定向富集功能微生物,进而强化风味物质合成,为高温大曲生产的标准化与品质提升提供了理论依据与技术支撑。

该研究采用高通量测序技术解析了机械化生产模式下第4、5轮次堆积酒醅微生物群落结构的变化,并对比分析2个轮次堆积酒醅微生物群落结构的差异,通过微生物群落与环境因子的相关性分析,揭示第4、5轮次堆积酒醅微生物演替与环境因子的显著相关关系。结果表明,堆积酒醅温度、酸度和水分质量分数随轮次增加而上升,淀粉和还原糖质量分数随轮次增加而降低。Kroppenstedtia(克罗彭斯特菌属)、Thermoactinomyces(高温放线菌属)和Thermoascus(嗜热子囊菌属)是4轮次的主导菌属,Kroppenstedtia、Thermoactinomyces和Byssochlamys(丝衣霉菌属)是5轮次的主导菌属。Thermoactinomyces、Acetobacter(醋杆菌属)、Virgibacillus(枝芽孢杆菌属)等6个细菌属和Byssochlamys、Monascus(红曲霉属)、Kazachstania(哈萨克斯坦酵母属)等4个真菌属是2个轮次之间具有显著差异菌属。Spearman相关性分析表明,淀粉、水分和还原糖与第4轮次堆积酒醅微生物演替呈现显著相关关系,酸度和淀粉与第5轮次堆积酒醅微生物演替呈现显著相关关系。在4轮次中Kroppenstedtia、Virgibacillus等细菌属主要与棕榈酸甲酯等酯类物质呈正相关,Thermomyces(嗜热真菌属)、Thermoascus等真菌属主要与己酸等酸类物质呈正相关;在5轮次中Lactobacillus(乳杆菌属)、Acetobacter等细菌属和Monascus等真菌属主要与酸类和酯类物质呈正相关,Thermoascus、Thermomyces、Aspergillus(曲霉属)等真菌属主要与呋喃类及其衍生物呈正相关。2个轮次在酒醅微生物群落演替及环境因子、风味物质的互作关系上均存在一定的差异。该研究结果可为酱香型白酒堆积发酵过程调控奠定理论基础。

制曲原料是塑造大曲微生物群落与代谢功能的核心基础。该研究分别以小麦和青稞作为高温大曲发酵原料,监测2组大曲发酵过程的理化指标,并采用宏基因组测序技术解析其微生物群落和代谢功能。结果表明,小麦大曲具有更强的升温能力(峰值62.8 ℃)和高温维持性(45 ℃以上维持17 d),而青稞大曲则富含糖苷水解酶类碳水化合物活性酶基因,尤其α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶等相关基因丰度较高。从微生物群落结构来看,2组高温大曲整体上核心优势菌属组成相似,以克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、糖多孢菌属(Saccharopolyspora)、慢生芽孢杆菌属(Lentibacillus)为主(总丰度＞35.86%),但小麦大曲中芽孢杆菌属(Bacillus)更占优势(最高丰度12.80% vs 1.40%),而青稞大曲中高温放线菌属(Thermoactinomyces)相对丰度更高(最高丰度8.95% vs 25.93%)。在整个发酵过程中,主要碳水化合物代谢途径的菌群贡献模式有所差异,小麦大曲主要依赖前述3种核心菌属,而青稞大曲则额外源于葡萄球菌属(Staphylococcus)和Thermoactinomyces。相关性分析进一步表明,小麦大曲中水分、淀粉和还原糖与多个属水平微生物呈显著正相关,而青稞大曲中仅水分与Saccharomonospora显著相关。该研究从“原料-环境-菌群”关联角度揭示了大曲发酵的微生物调控机制,为高温大曲的科学化生产提供了理论依据。

为探究传统酱香大曲采用不同母曲的代谢差异,该研究以黑曲(black Daqu,BQ)和黄曲(yellow Daqu,YQ)为母曲,通过非靶向代谢组学进行系统分析。共鉴定出4 221种代谢物,在一次翻曲、二次翻曲及拆曲阶段,2组间的差异代谢物分别为1 267、1 427、1 594种,分别显著富集到12、17、14条代谢通路,其中氨基酸代谢通路占比最高。翻曲阶段,差异代谢物主要富集于色氨酸、组氨酸和谷氨酸代谢通路;拆曲阶段,YQ组中与苯丙氨酸、酪氨酸代谢相关的代谢物(如预苯酸、莽草酸等)表达量显著高于BQ组;而BQ组中与精氨酸合成途径相关的代谢物(如N-乙酰鸟氨酸等)表达更高。研究表明,不同母曲可能通过调控氨基酸代谢途径影响代谢网络,进而潜在影响曲坯品质,对酱香大曲生产工艺标准化具有重要意义。

为探究不同颜色高温大曲品质特征及其混合曲协同机制,系统分析了黑曲、黄曲、白曲及其混合曲的理化指标、酶活力特性、可培养微生物数量及挥发性风味物质。结果表明,不同颜色高温大曲在理化特性、酶活力分布、微生物数量及风味代谢物方面具有明显的功能分化与互补性。白曲水分含量最低、糖化力最高,是淀粉酶与酯化酶的主要来源;黄曲与黑曲的水分、淀粉含量相近,纤维素酶活性较高,且黄曲蛋白酶活性最高;风味代谢物在不同颜色大曲间呈现出显著差异的原因主要源于丁酸盐代谢途径不同。混合曲组的各项质量指标符合加权平均规律,但糖化力、酶活力、挥发性风味物质等关键指标呈组间梯度差异。此外,3种大曲混合协同减弱了酸性蛋白酶活性,但增强了α-淀粉酶的活性。该研究明确了不同颜色高温大曲的质量差异及其不同比例混合曲的功能协同机制,为调控酿造大曲质量需求提供了支撑,同时也为解读大曲作用于酒醅发酵机制提供了依据。

为解析酱香型白酒重要组分的组成特征和变化规律及探究如何消减酒体中有害物质,该研究对酱香型白酒蒸馏过程中不同阶段的酒样进行检测,并采用层次聚类分析、正交偏最小二乘法-判别分析、变量重要性投影分析等多元统计学方法对结果进行分析。结果表明,从39个馏分中共检出51种风味物质,根据其在不同馏分中的分布特征,结合热图聚类可分为两大类:A类主要为难挥发酸类,B类则以易挥发的酯类和醇类为主。正交偏最小二乘法-判别分析对不同蒸馏阶段馏分分析表明,馏分1~18聚为一类,呈现在第二和第三象限;馏分19~39聚为另一类,分布在第一和第四象限,通过变量重要投影大于1共筛选获得7种关键差异性风味物质。电感耦合等离子体质谱检测结果表明,在不同馏分中Na、Mg、Al、K、Ca、Fe为主要金属元素,Fe、Na、Ca、Cu、K与酯类、大多数醇类和酮类物质呈正相关,Sr、Ga、Ba、Se则与酸类物质呈正相关。风味组分的馏出规律表明,酯类和醇类主要集中在蒸馏前期,难挥发酸类则多出现在蒸馏后期,与层次聚类分析结果一致。在质量控制方面,通过保留4~18的馏分,可去除85.60%的高级脂肪酸乙酯和23.78%的杂醇油,同时感官分析结果进一步表明,仅保留4~18馏分对白酒主体风味无影响。该研究对酱香型白酒的风味物质及金属元素的阶段性馏出规律进行剖析,基于此馏出规律去除酒体中的不良组分,保留优质酒体的同时保留白酒主体风味,为酱香型白酒科学蒸馏、量质摘酒工艺优化提供理论依据。

隧道式喷淋巴氏杀菌过程常面临温度分布不均、杀菌强度不可控及能耗偏高等问题。该研究结合数值模拟与实验研究啤酒初始温度、喷淋水温及传热不均性对温度场分布与累计杀菌效果的影响规律,并提出空间一致性评价新方法。构建基于计算流体力学的热-流-固耦合模型,依托自建杀菌实验平台,对比验证不同液膜厚度条件下的温度与巴氏杀菌单位(pasteurization unit,PU)分布。结果表明,当液膜厚度为1.25 mm时,预热区与加热区的温度预测误差分别为0.79%、0.63%,模型精度较高;不同初始温度条件在612 s后对杀菌效果影响趋于一致,影响逐渐消失;喷淋水温升高使预热区与加热区温度分别达到31.92～36.81 ℃、57.67～63.21 ℃。传统PU计算忽略空间热交换差异,难以反映局部杀菌偏差。该研究引入变异系数并提出杀菌强度偏差系数计算方式,综合评估温度场与PU双维度的空间杀菌一致性,结合典型工况验证了该方法可有效识别局部过度杀菌与欠杀菌区域。研究结果为隧道式喷淋啤酒巴氏杀菌过程的优化设计及热处理均匀性评价提供了理论依据与仿真支持。

为丰富菠萝果酒发酵酿造菌株的选择,该研究从豆豉、葡萄、菠萝以及腌制蔬菜等高渗透原料中筛选优良酵母菌株,并对其进行分子生物学鉴定。通过发酵菠萝果酒,对不同酵母菌株发酵后菠萝果酒的基础理化指标以及挥发性香气物质种类进行比较分析,筛选出适用于发酵菠萝果酒的酵母菌株。结果表明,筛选出3株起酵速度快、产乙醇能力强以及能耐受葡萄糖400 g/L、乙醇体积分数15%、SO₂ 300 mg/L、pH 2.0环境的优良酵母菌株XW8、YG5和DC1,经鉴定XW8和YG5为酿酒酵母,DC1为卡利比克迈耶氏酵母。通过发酵菠萝果酒分析,XW8仅用7 d结束发酵,酒精度达11.7%vol,分别比菌株DC1、YG5的酒精度高1.1%vol、0.9%vol,完成发酵时间减少1 d。采用GC-MS联用技术检测挥发性物质,菌株XW8检出81种挥发性成分,以醇类和酯类为主,均为3种发酵酒样中最多。感官品评显示其果香保留好、口感协调、风格典型。综上,确定XW8为菠萝果酒专用优良菌株,可以丰富菠萝果酒发酵菌株的选择、提升产品香气品质、为菠萝果酒发酵产业提供重要参考。

乳酸菌作为客家黄酒酿造中的重要成员,目前关于其功能贡献的研究聚焦于营养、风味及安全性等方面,而在淀粉质原料利用能力方面的研究鲜有报道。为探究功能乳酸菌对淀粉质原料的潜在代谢功能,采用HPLC从客家黄酒酒药中筛选得到γ-氨基丁酸产量高达(35.42±0.50) mg/L的乳酸菌L-2318,将其作为目标功能菌株,经生化鉴定和16S rDNA鉴定将其确定为副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)L-2318,并进行全基因组测序及功能注释。结果显示,L.paracasei L-2318的基因组总长度为3 143 760 bp,GC含量为46.28%,包含3 483个编码基因。基于GO、COG和KEGG等数据库的注释结果表明了L.paracasei L-2318具有较强的淀粉代谢潜能。进一步在CAZy数据库注释中发现与淀粉酶相关的12个功能基因,由此推测其淀粉水解酶系主要由α-淀粉酶、普鲁兰酶和α-葡萄糖苷酶构成,并通过生理实验初步验证了其产淀粉酶能力。研究表明,L.paracasei L-2318具备丰富的淀粉酶生产潜力,可能在客家黄酒糖化阶段辅助完成淀粉质原料的催化分解。该研究为深入解析乳酸菌在客家黄酒发酵过程中的生态功能与作用机制提供科学依据和理论支撑。

基于天麻的高抗氧化活性,其内生菌可能协同产生活性物质,为挖掘其内生菌的抗氧化潜力,首先分离天麻块茎内生菌,进行体外抗氧化活性分析,从而筛选具有高抗氧化活性的内生菌,然后进行形态学与18S rDNA序列鉴定,并通过常压室温等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)诱变选育、发酵条件优化进一步提高其抗氧化活性,最后构建小鼠D-半乳糖(D-galactose,D-gal)模型验证其体内抗氧化活性。研究结果显示,从天麻块茎中共分离得到28株内生菌,经总酚、总黄酮含量测定及羟自由基(·OH)、DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除率计算,筛选出1株具有高抗氧化活性的内生菌株(5号),鉴定为密孔菌(Pycnoporus sp.);通过ARTP诱变选育获得1株稳定遗传的高抗氧化活性突变株M7,并对其发酵条件进行优化,确定最佳碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨、pH 7.5、转速90 r/min;体内抗氧化活性实验结果显示,M7发酵液可显著提高D-gal诱导的氧化应激模型小鼠血清中的谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶活力,降低丙二醛含量,并逆转该模型小鼠的肝脏、肾脏、大脑及心脏指数异常。综上,天麻内生密孔菌突变株M7显现出良好的体内外抗氧化活性,可作为天然抗氧化剂候选资源,为功能性食品开发提供实验基础。

甘油可显著提升红曲色素(Monascus pigments,MPs)的产量。该研究通过理化指标结合代谢组学分析,探究甘油在红曲菌合成MPs过程中的作用机制。结果表明,160 g/L甘油处理组的MPs产量达对照组的2.02倍。此外,发酵6 d后菌丝体内甘油积累含量为(0.266±0.133)~(0.711±0.013) g/g,该浓度范围可有效降低渗透压对细胞膜通透性及完整性的影响,从而维持细胞活性。代谢组学分析表明,甘油刺激了辅因子和乙酰辅酶A的合成途径。此外,甘油加速了红曲菌的碳代谢、核苷酸代谢及氨基酸代谢,为MPs的合成提供了充足的底物。该研究结果可为通过协调甘油作为碳源、渗透物和相容性溶质的多重作用,优化红曲菌生长及MPs合成提供参考。

以红曲糟为原料,以米曲霉MJY2-5为种曲,通过低盐固态发酵和高盐稀态发酵,制备调味液。采用HPLC、GC-MS、电子鼻分析、电子舌分析等分析方法,解析红曲糟调味液的特征营养及风味物质。制备的红曲糟调味液总氮及氨基酸态氮分别达(0.70±0.01) g/100 g和(0.605±0.01) g/100 mL,出油率达75%。氨基酸总量达(8.45±0.09) mg/g,谷氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等呈味氨基酸总含量占总氨基酸含量的45.68%,必需氨基酸占比40.59%,呈鲜味的谷氨酸滋味活度值最高,达2.47。调味液的气味轮廓响应值较高的为含氮化合物、含硫化合物,特征滋味为咸味、鲜味、鲜味回味。红曲糟调味液的特征风味物质为具有烘烤香的川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等含氮化合物,具有肉汤样鲜美香味的3-甲硫丙醛等含硫化合物,以及具有花果香、甜香的异戊醛、异丁醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、苯乙醛、异戊醇、雪松醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮等醛、醇、酮类化合物;特征滋味为鲜味、鲜味回味;5-羟甲基糠醛等安全风险因子含量均未达检出限。以红曲糟为原料制备调味液具有谷氨酸主导的高鲜味特征与烘烤香、肉香、花果香等复杂香气,且无风险因子产生,极具开发应用价值。

黄姚豆豉是广西昭平县的特色传统发酵食品,但其发酵过程中矿物质和营养成分的变化特性尚不得而知。该研究系统探究了不同酿造阶段下黄姚豆豉的理化特性、营养成分、矿物质及植酸的动态变化规律。结果发现,与大豆原料相比,豆豉成品的植酸含量降低50%。同时,黄姚豆豉磷浓度提高54%,钙、镁、硫、铁、硒的浓度提高了20%以上,而钾的浓度则下降7%。豆豉的总氨基酸含量也增加了约7倍,总抗氧化能力显著增强。值得注意的是,在黄姚豆豉的酿造过程中矿质养分浓度变化存在阶段性差异,一是发酵阶段促进钾、镁、硫、硒的富集,二是压白阶段能够提高磷锰铜的浓度。该研究证实,植酸的降解、发酵后期水分的蒸发、pH值的阶段性下降、蛋白质水解与氨基酸富集、矿物质的逐步释放是黄姚豆豉的品质与养分特性提升的5个标志性过程。以上结果为进一步优化黄姚豆豉发酵工艺,提升产品风味与营养品质提供科学参考。

为系统探究后发酵茶在渥堆过程中不同氟形态含量与优势微生物酶活性之间的相关性,该研究从3个方面展开分析:渥堆茶样中不同氟形态与酶活性的关系、优势微生物酶活性与各氟形态的关联性,以及优势微生物接种后成为主导菌群对氟形态的影响。结果表明,果胶酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性与总氟及水溶性氟含量呈显著正相关;而可交换态氟含量与6种检测酶均呈负相关关系。在添加优势微生物的含氟培养基中,相较于对照组(CK),细菌X-104和X-105在含有水溶性氟和可交换态氟的培养基中显著降低了氟含量,其中可交换态氟的最大降幅达53.39%。当优势微生物在渥堆过程中成为主导菌种时,不同菌种处理下的相同氟形态之间表现出显著差异,在微生物酶促作用下氟形态之间可能发生一定程度的转化。该研究揭示了后发酵茶渥堆过程中优势微生物的酶学特性与氟形态分布之间的内在关联,为调控茶叶中氟的存在形态提供了新思路。

为开发兼具营养与风味特征的高品质复合果醋,以桑葚与苹果为原料,经酒精发酵与醋酸发酵制作桑葚-苹果复合果醋。研究发酵条件对桑葚-苹果复合果醋品质的影响。以产酸量和感官评价为响应值,通过单因素试验与Box-Behnken响应面法优化发酵工艺。结果表明,初始酒精度、醋酸菌接种量及发酵温度对产酸量和感官品质均有显著影响,三者间存在交互作用。最优工艺条件为初始酒精度6%、醋酸菌接种量8%、发酵温度33 ℃,在此条件下产酸量为5.12 g/100 mL,感官评分为6.27分,与模型预测值偏差较小。在该条件下制得的复合果醋乙酸含量最高(55.30 g/L),共检出38种挥发性香气化合物,其中酯类物质占主导地位,赋予产品协调浓郁的果香与花香。抗氧化实验显示,复合果醋的总酚与总黄酮含量分别为1 852.3 mg GAE/L与895.7 mg RE/L,DPPH自由基与ABTS阳离子自由基清除能力最强,表现出优异的抗氧化活性。优化后的发酵工艺显著提升了桑葚-苹果复合果醋的风味品质与功能特性,为复合果醋类健康饮品的开发提供了科学依据。

为探究核桃雄花多酚(walnut male flower polyphenols,WMFPs)对大肠杆菌的抑菌机制,该研究以核桃雄花为原料,通过最小抑菌浓度和杀菌曲线评估WMFPs的抑菌活性,并运用扫描电子显微镜观察,以及对细胞壁完整性、细胞膜通透性、氧化应激等指标初步探讨其对大肠杆菌的抑制机制。结果表明,WMFPs对大肠杆菌具有较强的抑制作用,最小抑菌质量浓度为12.5 mg/mL,且抑菌效应呈浓度依赖性;WMFPs可通过破坏细胞壁与细胞膜的完整性,增加细胞膜的通透性,导致胞内物质泄露,并伴随zeta电位绝对值降低、胞外碱性磷酸酶活性及菌悬液电导率升高实现抑菌;同时,WMFPs处理导致胞内活性氧与丙二醛含量上升,表明其可诱导氧化应激反应;扫描电子显微镜结果表明,WMFPs可使菌体形态严重畸变、破裂。该研究初步阐明了WMFPs对大肠杆菌的抑菌机制,为其作为植物源天然抑菌剂的开发提供了理论依据。

为解决鱼腥草深加工中活性成分不稳定、固有腥味制约产品开发的瓶颈问题。该研究采用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S0-2与异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)Y61对鱼腥草提取液进行共发酵,系统分析发酵过程中(0~4 d)活性成分(多酚、黄酮)、抗氧化活性(DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除率)的动态变化,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术重点解析发酵前期(0~2 d)挥发性风味物质的演变规律。结果表明,微生物发酵显著促进了活性成分的释放与转化,发酵至第2天时,总多酚和总黄酮含量达到峰值,分别为62.55、217.33 μg/mL,较未发酵组显著增加了115.54%和189.77%;抗氧化活性同步增强,DPPH自由基清除率的半抑制浓度(50% inhibitory concentration,IC₅₀)值从9.364 μg/mL降至3.298 μg/mL。挥发性风味物质在发酵2 d内发生显著变化,总含量增加40.97%,其中醇类、醛类和酯类物质分别增长140.63%、96.23%和60.61%。关键风味物质如(E)-2-己烯醛(青草香)和D-香芹酮(清凉薄荷香)的相对气味活度值显著提升,有效掩盖了鱼腥草原有腥味。该研究揭示了枯草芽孢杆菌-酵母复合体系通过协同代谢驱动鱼腥草活性成分转化与风味增效的作用机制,实现了功能成分富集与风味品质提升的双重目标,为鱼腥草等高值化利用提供了有效的发酵调控策略。

基于微通道中精确控制流体的能力,微流控技术在新型食品设计中展现出巨大的应用潜力。该研究结合微流控技术,利用海藻酸钠(sodium alginate, SA)和Ca²⁺的凝胶特性制备了强力学性能的可食用微纤维。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等系统探究了纤维素纳米晶(cellulose nanocrystal, CNC)、分离乳清蛋白纤维(whey protein isolate fiber, WPIF)、甘油(glycerin, Gly)3种组分添加对微纤维形成和性质的影响。结果表明微流控技术下微纤维形成的最佳组成成分是:内相为10 g/L SA、3 g/L CNC或3 g/L WPIF、15%(体积分数) Gly,外相为40 g/L CaCl₂,其形成的凝胶微纤维表现出优异的力学性能,SA和CNC或WPIF通过分子间氢键和静电相互作用提高了微纤维的断裂强度,在超过140 kPa的断裂应力下表现出高保留强度。该研究对探索多形貌食品微粒的形成提供了技术支撑,为扩展微流控技术在3D细胞培养和组织工程支架等领域的应用提供了新思路。

鱼油因富含ω-3多不饱和脂肪酸极易氧化酸败,采用乳液递送体系可显著改善其稳定性。该研究以蛋白质类天然乳化剂乳清蛋白、脂质类天然乳化剂磷脂和化学合成乳化剂柠檬酸脂肪酸甘油酯为例,以5%(质量分数)鱼油制备乳液,探究均质压力和乳化剂类型对鱼油乳液组织形态、澄清指数、粒径、zeta电位和贮藏稳定性的影响。不同乳化剂的乳化效果如下:1)乳清蛋白添加量为0.8%(质量分数)时乳液趋于稳定,平均粒径为273 nm;澄清指数和粒径随均质压力增大呈现先降低后增大的趋势;zeta电位结果显示均质压力大于60 MPa,电位绝对值随均质压力的增大而逐渐减小;100 MPa制备的乳液贮藏14 d后颜色略微发黄、澄清指数增大且稳定性下降。2)磷脂添加量为0.8%(质量分数)时乳液也趋于稳定;澄清指数随均质压力增大呈现先降低后增大的趋势;60 MPa制备的乳液zeta电位绝对值显著大于其他各均质压力下的鱼油乳液(P<0.05),140 MPa制备的乳液加速贮藏过程中稳定性逐渐下降。3)柠檬酸脂肪酸甘油酯的最适添加量为1.0%(质量分数);乳液稳定性随均质压力增加而升高;加速贮藏过程中澄清指数和液滴粒径变大,稳定性下降。综上所述,均质压力和乳化剂类型对鱼油乳液稳定性的影响有差异,研究结果旨在为鱼油稳态递送、乳化剂高效选择和制备工艺参数选择提供理论依据。

随着对健康的关注,富含ω-3多不饱和脂肪酸的营养强化调味料的研发备受关注。该研究比较分析了添加纯鱼油和添加鱼油微胶囊对花生酱的理化特性及风味特性的影响。实验设置了空白对照组、鱼油组和微胶囊组,分别系统测定了花生酱的色泽、质构特性、流变特性、离心乳析率和氧化稳定性,并利用电子鼻进行风味分析。结果表明,微胶囊组的感官接受度优于鱼油组,但3组色泽差异不显著;微胶囊组具有适中的硬度和咀嚼性,较高的黏性和凝聚性,有助于抑制油酱分离;在流变特性方面,鱼油组可能有更好的涂抹性,但微胶囊组在离心乳析率(8.45% vs 10.83%)和氧化稳定性(32.77 h vs 30.11 h)方面均显著优于鱼油组。电子鼻检测结果显示,微胶囊和鱼油的添加可能掩埋了部分原有的花生香气。微胶囊化可通过控释机制缓解风味冲突,但仍无法彻底消除鱼油添加对花生酱基质原有香气体系的干扰。综上所述,与直接添加鱼油相比,添加鱼油微胶囊能更有效地改善花生酱稳定性、质构特性和整体感官风味。该研究可为ω-3营养强化食品的开发提供参考依据。

将液态油脂直接添加到鱼糜中会导致产品品质下降。为解决这个问题,该研究以豌豆淀粉和金枪鱼鱼油为原料,采用水热法制备淀粉-鱼油复合物,揭示不同糊化温度(70、90、110 ℃)对复合物形成的影响规律,并评估其对鱼糜凝胶性能的改善效果。结果表明,糊化温度为90 ℃时所获的复合物(PS-Oil-90 ℃)复合指数(81.40%)和黏度最高,透明度(74.46%)最低。扫描电镜图像显示复合物呈聚集态颗粒结构;X射线衍射分析表明淀粉结晶度显著下降;傅里叶红外变换光谱结果证实淀粉与油脂之间主要通过非共价作用结合。将该复合物添加至鱼糜中,可显著提高凝胶的硬度、弹性、咀嚼性及凝胶强度(P<0.05),有效促进水分分布,增强产品持水性,从而改善鱼糜凝胶品质。该研究为开发具有优异质构的强化型鱼糜制品提供了新思路,具有较好的应用前景。

鲨鱼软骨作为海洋生物肽的重要来源,具有多种生物活性,但关于大吻斜齿鲨(Scoliodon macrorhynchos)软骨肽(shark cartilage peptides,SCPs)结构及生物功能研究较少,该文通过LC-MS/MS对SCPs的肽段序列进行鉴定,并对多种生物活性进行预测。得到354条质量偏差控制较好的多肽,其中四肽177条,五肽104条,分子质量集中在400~500 Da和500~600 Da,Leu(386)、Ile(301)和Pro(205)数量最多,N端和C端氨基酸以非极性脂肪族氨基酸、极性脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸为主,肽段整体具有弱酸性、弱负电性,疏水性和芳香性。经预测具有血管紧张素转化酶抑制性、糖苷酶抑制性、抗癌、鲜味、抗炎、抗氧化等12种活性,含有抗炎、抗氧化、降血压的多肽段最多,其中62条多肽序列在活性肽数据库BIOPEP-UWM报道。研究结果可为多肽合成提供依据。

为提高罗非鱼骨加工副产品的应用价值,以罗非鱼骨为原料,利用其富含钙的特性,参考传统酱油制曲方式制备高钙罗非鱼骨曲。采用响应面法优化罗非鱼骨曲的最佳工艺条件,并研究了罗非鱼骨曲与传统酱油曲发酵过程中的孢子数、还原糖及氨基酸态氮含量的差异,再进一步分析罗非鱼骨曲与传统酱油曲理化品质、酶系活力以及挥发性成分的差异。结果表明,鱼骨成曲最佳工艺条件为鱼骨粉占比33.5%、面粉添加量23.5%,接入1.4%的纳豆芽孢杆菌在37 ℃发酵50.5 h后,再接入1.3%的米曲霉32 ℃发酵36.5 h,以上均为质量分数。在此条件下酸性蛋白酶活力为2 077.64 U/g干基,可溶性钙含量为2 253.2 mg/L,符合国家高钙标准。鱼骨成曲中的孢子数、还原糖及氨基酸态氮含量皆高于传统成曲。2种成曲的酶系活力、理化品质与风味存在差异。气相色谱-离子迁移谱联用结果分析表明,鱼骨成曲与传统成曲共检测出39种挥发性物质,其中酯类、酮类与醇类的风味贡献度较大。综上,该研究为开发罗非鱼骨的高值化利用提供实践参考。

吞咽困难人群的膳食应同时满足安全吞咽与营养充足的双重需求,全谷物因其高营养价值备受青睐。发酵是一种可以改变质构,同时保持营养物质浓度的有效方法,但发酵过程中全麦粉质构等级变化规律尚不清楚。该研究通过将全麦粉与水混合,配制成质量分数10%的浆液,于95 ℃糊化20 min后加入甜酒曲,并在30 ℃下发酵6、12、18、24 h,采用国际吞咽障碍饮食标准质构测试、流变仪、物性分析仪及扫描电镜等技术方法分析不同发酵时间对质构等级的影响。研究发现,随着发酵时间的延长,全麦粉糊化体系流动性增大。结果表明:经6、12、18、24 h发酵后,质构等级从5级分别降低到了3、3、2、1级,浓稠度分别降低了54.2%、63.6%、68.1%、70.6%,黏度分别降低了61.8%、76.7%、85.2%、88.1%。研究为开发基于全谷物的高营养吞咽困难食品提供了创新的加工策略。

该研究探究了不同均质压力对大米淀粉-没食子酸复合物复合指数、理化特性、结构、抗氧化及消化特性的影响。研究结果显示,随均质压力的提高,复合物的复合指数和水溶性指数先上升后下降,而吸水指数和溶胀力呈现出相反的趋势。在0~100 MPa范围内,随均质压力的升高,复合物的形貌由疏松多孔状态逐渐转变为连续致密的凝胶网络结构,在0 MPa时复合物孔隙率为28.27%,平均孔径为0.85 μm,100 MPa时孔隙率降至16.15%,平均孔径为0.53 μm;结晶度和淀粉短程有序性均提高,双螺旋程度降低,且所有复合物均为V型晶体结构。抗氧化活性随均质压力增加呈现先升后降的趋势,在100 MPa时DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率最高,分别为63.86、46.24 μmol抗坏血酸当量(ascorbic acid equivalent,AAE)/g DW,同时复合物抗性淀粉含量也达到最高为54.80%。综上所述,100 MPa是制备大米淀粉-没食子酸复合物的最优均质压力,在此条件下复合物具有良好的结构稳定性、高抗氧化活性及抗消化性,研究结果为低升糖指数功能性食品(如米粉、馒头、代餐粉)的开发提供理论依据和技术支撑。

为科学评价糙米粉加工精度对无麸质桃酥品质的影响,该研究选用粳糙米,通过全智能精米机碾制,在相同碾磨压力下改变碾米时间(0、2、4、6、8、10 s),以留皮度为加工精度的评定指标,碾制出留皮度分别为99.35%、84.05%、63.70%、36.00%、17.05%、7.70%的6种糙米样品,分析其组成成分、水合特性、糊化特性、流变特性及桃酥品质之间的相关性,期望获得营养与口感平衡的无麸质桃酥。结果表明:随着留皮度的降低,糙米中粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量显著下降(P<0.05),其中粗纤维降低幅度最大为44.59%。在糊化特性方面,留皮度降低导致峰值黏度、崩解值升高,同时糊化温度和回生值降低。在流变特性方面,所有样品均表现为弱凝胶体(G′>G″),但随着留皮度的降低,损耗因子tanδ呈现先降后升的趋势,凝胶结构从弹性为主向黏性增加。当留皮度为17.05%时,桃酥硬度降低、酥脆度提升41.69%,感官评分最高(84分)。其中留皮度为17.05%时,加工精度最优,在该条件下部分皮层的去除导致粗纤维、粗蛋白和粗脂肪等含量降低,促进了淀粉与水的相互作用,既保留一定营养价值的同时,又改善了桃酥的感官和质构特性。

为挖掘维西糯山药蛋白粉(Dioscorea hemsleyi in Weixi protein power, DHP)作为新型功能性食品原料的潜力,研究采用碱提酸沉法从维西糯山药中制备DHP,并系统表征其结构基础与功能特性。DHP的蛋白纯度为(60.86±0.35) g/100 g,富含谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸等17种氨基酸。DHP的表面呈多孔网状结构,具有高度无序的非晶态结构,重均分子质量为5.871×10⁵ g/mol,酰胺I带α-螺旋含量高达95.54%。功能特性结果显示,DHP具有优异的持水性和持油性,分别为7.22 g/g和8.24 g/g;其乳化性与起泡性显著依赖于pH值,在pH=12的碱性条件下乳化性为(4.17±0.37) m²/g,起泡性为(260.00±10.00)%。此外,DHP表现出较强的体外抗氧化活性,对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的IC₅₀值分别为1.066、1.251 mg/mL。该研究系统阐明了DHP多重功能活性,可为其在食品质构改良、乳液稳定及天然抗氧化等领域的应用提供理论参考。

采用气相色谱-离子迁移谱联用技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)检测4种杀菌方式(高温高压、超高压、碱性电解水+超高压、碱性电解水+超高压+巴氏杀菌)处理后陈皮鸭的风味,结合感官评价、硫代巴比妥酸值与挥发性盐基氮结果,通过主成分分析和偏最小二乘判别分析等方法,探究杀菌方式对陈皮鸭风味的影响。结果表明,GC-IMS共鉴定出包括醛类和醇类等8类,共47种挥发性化合物,其中醛类是陈皮鸭特征风味的核心贡献者。筛选出14种关键差异风味物质,其中贡献最显著的是3-(甲硫基)-1-丙烯,其次为2-丁酮和2-甲基-2-庚烯-6-酮。相较于现制菜肴对照组,高温高压处理使醛类、醇类分别下降29.08%和65.31%,导致关键风味大量损失,其余3种杀菌方式的则更接近对照组。感官评价结果表明高温高压组各维度评分均为最低,而碱性电解水+超高压+巴氏杀菌的产品感官评分较高,风味接近现制陈皮鸭,是4种杀菌方式中的优选方案。

为阐明魔芋葡甘露聚糖(konjac glucomannan,KGM)添加量对鱼胶原蛋白肽(fish collagen peptide,FCP)发酵乳饮料品质的调控作用,该研究首先比较了FCP在发酵前/后添加对持水力(water holding capacity,WHC)的影响,并在发酵前添加0.6% FCP(质量分数)的基础上,进一步考察KGM的添加对发酵乳饮料理化性质、加速稳定性、蛋白特性、摩擦学特性及感官评价的影响。结果表明,发酵前添加FCP可显著提高WHC,由62.74%提升至72.02%(P＜0.05),而发酵后添加与对照差异不显著(P＞0.05)。随KGM添加量增加,沉淀率逐渐下降、黏度逐渐升高;当KGM(质量分数,下同)为0.25%时,沉淀率最低为3.49%,黏度约为对照的4倍。当KGM添加量为0.05%时,粒径分布最均一(D₅₀=12.64 μm,粒度分布跨度1.28)。KGM的加入未改变SDS-PAGE条带与分子质量分布,但添加量0.25%时可溶性蛋白含量显著高于对照(P＜0.05)。此外,KGM总体提高边界区摩擦系数,0.25%组更早进入混合润滑区并形成稳定润滑膜。感官评分随KGM增加而提升,0.25%组最高。综上,发酵前0.6% FCP联合0.25% KGM为优选组合,可显著提升发酵乳饮料的稳定性与感官品质,并促进混合区润滑膜形成。

为探究热风干燥(hot air drying,HAD)、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD)和微波联合热风干燥(microwave-assisted hot air drying,MD-HD)3种干燥方式对甜瓜片的干燥效果,评估了不同干燥方式对甜瓜片干燥特性、理化指标及香气成分的影响。结果表明:HAD、VFD和MD-HD的干燥时间分别为12、17、5.4 h;VFD的L^*值显著高于HAD与MD-HD(P<0.05),HAD的a^*值与b^*值显著高于VFD与MD-HD(P<0.05);VFD的维生素C、可溶性糖、黄酮和总酚含量高于HAD和MD-HD。在香气成分方面,采用气相色谱-离子迁移质谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)结合电子鼻分析挥发性物质差异。GC-IMS共鉴定出57种挥发性物质,包括酯类、醛类、醇类、酮类、酸类等。利用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)和气味活度值(odor activity values, OAV)分析确定2-甲基丁醛(M)、3-戊烯-2-酮、丁酸乙酯、2-甲基丙醛和异丁酸乙酯(D)是不同方式干燥后的差异性特征风味物质。HAD与MD-HD相较于VFD酯类(如乙酸乙酯、甲酸丁酯)、醇类(如2-戊醇、2,3-丁二醇)的相对含量更高,协同构建了花香-果香复合香香型。同时VFD醛类(如3-甲基丁醛、2-甲基丙醛)、酮类(如甲基异丁基酮)的相对含量更高,使得整体风味更加和谐。综合分析得出MD-HD更适用于甜瓜干生产,为提升果干工业化效率与品质提供了参考。

该研究以山茱萸多糖(Cornus officinalis polysaccharide,COP)与壳聚糖(chitosan,CS)为基质制备复合膜,并对其保鲜性能进行实验探究。首先采用水提醇沉法对山茱萸进行多糖提取,Sevag法(氯仿∶正丁醇)脱蛋白,大孔吸附树脂脱色,透析袋除去小分子物质;其次以COP为原料,CS为成膜基质,采用流延法制备出5种COP-CS复合膜。通过对复合膜理化性能的研究,表明CS∶COP质量比1∶1复合膜具有更好的机械性能和水蒸气透过率及阻油性,通过扫描电镜观察其复合膜结构发现COP-CS复合膜[COP∶CS(1∶1)]的膜结构较为紧密。以红提进行保鲜实验,发现COP-CS复合膜能有效延长红提的保鲜时间,为今后COP复合膜制备的工业化生产奠定基础。

白酒分析样品数量多、传统GC仪器体积庞大、检测时间长等缺点难以满足现场快速检测需求。该研究利用快速气相系统,建立了优于传统GC分析的超快速分析方法体系,实现白酒中18种骨架风味成分的超快速定量。通过优化色谱条件,采用DB-WAX Ultra Inert毛细管色谱柱(10 m×0.18 mm×0.18 μm)与N₂载气,实现了6 min内白酒中骨架风味成分的有效分离。结果表明,各化合物线性良好(R²＞0.995),检出限为0.14~1.33 mg/L,定量限为0.42~4.03 mg/L。在空白及不同香型白酒基质中的平均加标回收率为81%~108%,日内和日间精密度分别为0.2%~5.2%和0.2%~8.9%。进一步将该方法应用于不同香型白酒、同品牌系列产品、不同糟层原酒以及低度白酒等多个场景,该方法均展现出良好的适用性。该方法将分析时间缩短至常规方法的1/5以下,具备操作简便、分析快速、准确性高的特点,在酿酒行业的质量检测和控制中具有极强的推广应用价值。

在自动化温控曲房模式下,为探究不同挺温时间下生产大曲之间的差异性,该研究对6种不同挺温时间(分别为5~10 d)下生产的出库曲开展基于理化性质、可培养微生物、挥发性风味物质的差异性比较。结果表明,随挺温时间增加,水分呈下降趋势,酸度呈先增后降趋势;而液化力、糖化力、发酵力、酯化力呈先增后降趋势,其中液化力、糖化力、发酵力、酯化力等指标在6~7 d时达到最大;酵母和乳酸菌生物量总体呈下降趋势,芽孢杆菌和细菌生物量呈上升趋势。6种大曲共检测出99种风味物质,其中29种为共有风味物质,17种为各样本独有风味物质。相关性分析表明,不同挺温时间的大曲之间存在较大差异,且可培养细菌、芽孢杆菌数量与挺温时间、风味物质呈正相关,但与理化性质呈负相关,酵母、霉菌、乳酸菌则反之,说明挺温时间的长短对大曲理化、微生物及风味物质产生具有重要影响,这项研究对大曲自动化生产关键控制点的工艺控制具有重要参考意义。

为探究酱香型白酒轮次基酒高沸点化合物组成特点及轮次基酒关键差异化合物,该研究采用高分辨液相色谱-质谱联用技术结合结构导向的分子网络注释策略对轮次基酒高沸点组分进行表征,并使用多元统计等分析方法筛选轮次差异化合物。结果表明在轮次基酒中共鉴定出8大类434种高沸点化合物;其轮次特征分布显著,一、二轮次基酒独立聚类,三、四、五轮次基酒聚为一类,六、七轮次基酒聚类;其中,一轮次基酒中检出高沸点化合物369种,二至七轮次检出413~431种,呈现相对稳定的种类分布;在高沸点化合物相对含量上,则呈现梯度差异,在五轮次时达到峰值,为(229.46±13.70) mg/L。正交偏最小二乘判别结合统计分析筛选获得281种轮次差异标志性化合物[P＜0.05,|log₂FC|≥1且变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)＞1],包括丁酸苄酯、戊酸、乙酸苄酯、2-苯乙醛、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲氧基-3-甲基-5-异丙基吡嗪等轮次差异化合物。代谢通路分析进一步表明,氨基酸代谢是轮次基酒高沸点化合物差异形成的核心调控途径。该研究为解析酱香型白酒轮次基酒风味特征差异提供了分子层面的数据支撑。

为研究不同类型辣椒的品质差异,该研究通过分析外观、营养品质及挥发性风味化合物,对6种不同类型的23份辣椒进行综合品质分析。研究表明,不同类型辣椒的品质存在显著差异,玉龙朝天椒维生素C含量最高,安源红辣1号辣椒素和总多酚含量最高,大螺丝37-94可溶性糖含量最高。通过主成分分析和层次聚类分析,对辣椒的综合品质进行了评价,加工型辣椒中安源红辣1号品质最优,鲜食型辣椒中23E184、高安椒1号、余干辣椒、旋螺2020、赣椒34品质表现优异。利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,鉴定出辣椒183种挥发性风味化合物,正交偏最小二乘判别分析将23份辣椒区分为4类,朝天椒为第一类,线椒为第二类,螺丝椒与泡椒为第三类,羊角椒与牛角椒为第四类。基于预测变量重要性投影值(variable importance projection, VIP)>1.8,从23份辣椒样品中筛选出了17个差异挥发性风味化合物,包括7个醛类、5个酸类、4个醇类和1个萜类,为筛选不同类型辣椒的标志性化合物提供了候选靶点。该研究较为系统地评价了23份辣椒样品中品质指标和挥发性风味化合物的差异,可为不同类型辣椒的品质评价提供数据基础,为辣椒品种选育和产品鉴别提供参考。

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)作为厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)的一种革兰氏阳性菌,具有显著的促植物生长、抑制病原菌及广谱抑菌特性,在农作物生产中应用广泛。研究表明,该菌株在生物防治领域潜力显著,可通过减少作物病虫害、提升饲料利用率、提高产量等方式助力农业生产,同时对畜牧及水产养殖业的病害防控具有积极作用。此外,贝莱斯芽孢杆菌可作为益生菌制剂,促进肠道蠕动、增强人体免疫力,并适用于多种食品发酵工艺。该文系统综述贝莱斯芽孢杆菌的生物学特性及其在食品相关领域的应用现状与发展前景,旨在为该菌株应用范围的拓展、功能开发及潜在益生价值的挖掘提供理论参考。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是赤霉病小麦中广泛存在且具有显著毒性的主要真菌毒素。由于其化学稳定性强,常规加工处理难以有效去除,DON可通过污染谷物及其制品进入食物链,对人和动物机体造成危害,包括免疫抑制、消化功能障碍以及潜在的致癌风险,严重威胁粮食安全。目前,DON的降解方法主要包括物理法、化学法和生物法,各类方法在适用条件和降解效果上各有优劣。其中联合处理技术因其能够克服单一方法的局限性逐渐受到关注。该文系统综述了近年来各类DON降解方法的作用机制及研究进展,以期为赤霉病小麦的安全利用提供科学参考。

食源性致病菌是全球食品安全与公共卫生面临的重大挑战之一。随着抗生素耐药性问题日益严峻,开发新型检测与治疗策略显得尤为迫切。纳米抗体是一类源于驼科重链抗体的单域抗体片段,具有分子质量小、稳定性高、易修饰及生产成本低等优势,已成为突破传统免疫技术局限的有力工具。该综述阐述了纳米抗体在食源性致病菌检测与治疗中的前沿应用。在检测方面,重点介绍了基于纳米抗体的免疫传感器(包括酶联免疫测定、电化学传感器、侧流层析试纸条等),并突出其在提高灵敏度、缩短检测时间及即时检测方面的优势;在治疗方面,探讨了纳米抗体通过多种机制(抑制细菌黏附、中和毒素等)在抗菌治疗的应用潜力。最后,该综述展望了纳米抗体在该领域面临的挑战与未来发展方向,以期为推动纳米抗体在食品安全和临床抗感染领域的应用转化提供理论依据。

食源性致病菌是引起食品生物安全的重要风险因素,在全球均受到高度重视,而控制食源性致病菌最有效、最经济的方式就是进行有效的热处理。为明确食源性致病菌及其耐热性,根据微生物风险性评估原则和指南结合专家循证评价方法,筛选出肉毒梭菌(Clostridium botulinum)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙门氏菌(Salmonella)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)等5种典型食源性致病菌为研究对象。通过系统整理相关文献数据,利用致死率公式将不同温度条件下的耐热性统一换算为标准温度下的F值,实现不同研究结果的直观比较与分析。结果表明,同一致病菌的耐热性在不同研究间存在较大差异,主要受食品基质特性、菌株差异、热处理条件、耐热性计算方法等因素影响。在明确产品特性、优化热处理工艺条件、合理选择耐热性模拟计算方法并结合实际热杀菌验证的基础上,可制定更为科学的耐热性指导公式,对未来通过热处理杀灭食源性致病菌和控制食品安全提供理论参考。

葡萄酒泥是葡萄酒酿造过程的主要副产物之一,是葡萄酒发酵结束后从容器底部收集的沉淀物及残渣,富含多种功能成分,但在葡萄酒实际生产过程中,酒泥常被不合理的丢弃,从而造成环境污染。因此,对葡萄酒泥开展综合性的开发与利用具有重要意义。该文综述了葡萄酒泥的应用及其多酚类物质、酵母多糖、酒石酸等功能成分的提取,为葡萄酒泥高值化利用提供理论依据。

常用的保鲜方法普遍存在成本高、效果局限、安全性存在争议或环境不友好等局限性,为克服这些问题并延长果蔬保鲜货架期,生物源活性物质作为保鲜抑菌材料被广泛研究。茶多酚作为茶叶中主要的生物活性成分,本身具备抗氧化、抗菌、抗炎等多种功能,且其源自茶叶,安全无毒且可降解,能高效抑制微生物并延缓食品氧化变质。该文综述了以茶多酚为主体,通过物理包埋和自组装策略等方法构建的不同类型包装材料,及其在多类食品保鲜领域中的应用。并对未来提升茶多酚在食品保鲜领域的利用率和应用范围进行展望,以期为其在涂料与薄膜领域的创新应用提供新思路。