硫酸软骨素A(chondroitin sulfate A, CSA)是关节软骨修复中不可或缺的重要成分。CSA由软骨素4-O-磺基转移酶-1(chondroitin 4-O-sulfotransferase-1, C4ST-1)催化软骨素中N-乙酰氨基半乳糖胺(N-acetylgalactosamine, GalNAc)4号位羟基磺酸化合成。然而,由于C4ST-1酶活性较低,其催化能力受限,进而阻碍了CSA的工业化生产进程。为此,该研究旨在通过结合重组菌构建和培养基优化提升C4ST-1酶活性。首先在筛选确定了以毕赤酵母GS115为底盘细胞的基础上,进一步优化了以OST1-α分泌信号肽和SUMO Pro 3促溶标签的组合方式进行C4ST-1分泌表达,经摇瓶发酵C4ST-1最高酶活性为1 889.2 U/L。鉴于前期研究发现无机盐对C4ST-1酶活性的抑制以及现有培养基成本较高问题,该研究通过优化培养基组分,发现不添加昂贵成分酵母无氨基氮源(yeast nitrogen base without amino acids, YNB)时,C4ST-1酶活性较原培养基提高68.4%。此外,结合碳源、其他氮源以及生物素的筛选与优化使C4ST-1酶活性进一步提高。最终,在5L发酵罐补料分批发酵72 h时,获得最高酶活性为5 040.7 U/L。该研究不仅为CSA规模化生产奠定了基础,也将为其他糖胺聚糖(如肝素、硫酸皮肤素)合成所需的磺基转移酶发酵生产提供借鉴。

5-羟基戊酸(5-hydroxyvaleric acid,5-HV)是一种重要的五碳化合物,在医药、香料、材料等领域具有广泛应用。目前生物法合成5-HV的研究较少,其大多是作为中间体被发现,且存在产量低、成本高等问题。该研究对实验室一株产5-HV的大肠杆菌进行改造,通过去除质粒中的乳糖操纵子的部分元件,构建了无需诱导即能合成5-HV的菌株,从而避免了使用昂贵的、有毒性的诱导剂IPTG。随后,通过过表达限速酶(醛还原酶)的转录激活子yqhC,提高了5-HV的产量。为了减少发酵过程中的碱用量,将Hfq-DsrA抗酸元件引入底盘细胞,提高了菌株的酸耐受能力。最终,在10 L发酵罐水平上,维持发酵液的pH为酸性环境,构建的代谢工程菌株的5-HV滴度达到47.5 g/L,糖酸的质量转化率为42%,碱液使用量减少了45%。该研究方法和结果对于生物法5-HV的规模化生产具有积极的指导意义。

血红素一般指亚铁血红素,由亚铁离子和原卟啉组成,是铁卟啉的衍生物,目前在食品医疗等领域的需求日益增加。微生物发酵是获取血红素的方法之一,但是产量低。该研究以大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)为底盘菌株,通过代谢工程手段改造大肠杆菌,获得了高产血红素的基因工程菌株。首先阻断了大肠杆菌原有的血红素合成C5途径,导入异源的C4途径,获得的基因工程菌血红素产量优于强化原有C5途径或C4/C5途径共存的菌株。继而在该工程菌株中过表达大肠杆菌血红素合成途径的关键基因hemB或hemH,血红素的产量进一步提升。最终通过优化前体甘氨酸和FeCl₂的供给,经过24 h摇瓶发酵,血红素产量达到了82.39 μmol/L,是原始出发菌株的4.2倍。该研究构建了仅表达异源C4途径的大肠杆菌菌株,为代谢工程改造提高大肠杆菌血红素的合成提供了新的策略。

随着生活质量的提升,人们对健康的要求也日益增高,代糖逐渐走入人们的视野。D-阿洛酮糖是一种低热量高甜度的稀少糖,是一种理想的蔗糖替代品。工业制备D-阿洛酮糖的工具酶主要为D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose 3-epimerase,DAE),然而要应对工业生产需求,DAE的比活力仍需进一步提升。该研究利用转录因子PsiR构成的D-阿洛酮糖特异型生物传感器,结合荧光激活细胞分选和96孔微孔板筛选,最终获得了比活力提高26.21%的Clostridium cellulolyticum H10来源的DAE(CcDAE)突变体F147L,其最适温度为60 ℃,最适pH为7.5。该研究不仅成功证明转录因子型生物传感器在蛋白酶定向进化中具有相当高的应用价值,也为DAE的改造提供了新的思路。

该研究探讨一种添加骨碎补的功能性奶粉对去卵巢大鼠骨骼健康的影响及其潜在机制。将30只体重约300 g的SPF级雌性SD大鼠随机分为假手术组、去卵巢(ovariectomized,OVX)对照组和OVX+奶粉组,灌胃干预90 d。钙代谢实验在干预期最后3 d进行。于干预结束后检测股骨常规指标、骨密度和骨钙,使用Micro-CT扫描股骨和腰椎的骨微观结构,对腰椎样本进行骨代谢关键蛋白免疫组化分析,同时检测右侧胫骨维持骨稳态相关信号通路中Wnt3a、β-catenin、RUNX2、LEF-1的mRNA表达水平。结果表明,与假手术组相比,OVX对照组大鼠的股骨远心端骨密度显著下降(P<0.01),OVX对照组的中点骨密度和骨钙含量显著降低(P<0.05)。与OVX对照组相比,OVX+奶粉组的股骨远心端及中点骨密度和骨钙水平均显著升高,骨微结构也有不同程度的改善(P<0.05)。与OVX对照组相比,OVX+奶粉组大鼠腰椎的VEGF蛋白表达水平显著升高(P<0.01),胫骨的β-catenin、RUNX2和LEF-1 mRNA表达水平均有显著升高(P<0.05或0.01)。该功能性奶粉能促进大鼠对钙的吸收利用,增加骨密度和骨钙含量,从而改善去卵巢大鼠骨健康,其机制可能与Wnt/β-catenin信号通路有关。

高尿酸血症是一种因尿酸代谢障碍而引发的代谢性疾病,而益生菌缓解高尿酸血症具有经济有效、毒副作用小、安全性相对较高等特点。该研究对前期分离自泡菜的1株具有潜在降尿酸功能的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)SLlac-18开展安全性评价,并且通过构建高尿酸血症模型小鼠,探究短乳杆菌SLlac-18对高尿酸血症小鼠的益生作用。结果表明:短乳杆菌SLlac-18不具有溶血活性,小鼠灌胃该菌株后,其体重、脏器指数和血常规相比对照组并无显著差异,且肝脏和肾脏组织未出现明显病理变化;此外,短乳杆菌SLlac-18可将高尿酸血症小鼠血清尿酸水平和黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XOD)活力分别降低32.02%和80.77%(P<0.05),并可改善高尿酸血症小鼠肝肾组织损伤,使肝脏中XOD活力显著降低63.38%(P<0.05),使肾脏中的尿酸重吸收转运蛋白GLUT9表达量下降23.74%,而尿酸分泌转运蛋白NPT1表达量上升23.68%。由此表明,短乳杆菌SLlac-18具有良好的安全性,并能通过多种途径对高尿酸血症小鼠发挥益生作用,在高尿酸血症的预防与辅助治疗中具有应用潜力。

宽柄芥是制作酸菜等发酵蔬菜的重要原材料。为评估宽柄芥营养成分与功能活性,分析测定了膳食纤维、硫代葡萄糖苷和有机酸等活性物质含量,并以2.5%(质量分数)葡聚糖硫酸钠建立溃疡性结肠炎小鼠模型,观察质量分数为5%宽柄芥粉添加饲料对小鼠体重变化、疾病活动指数、抗氧化水平和免疫因子以及结肠组织病理的影响,并通过肠道微生物多样性测序解析其缓解机制。结果显示,宽柄芥总硫代葡萄糖苷含量为9.73 μmol/g,膳食纤维19.39%,有机酸以柠檬酸、苹果酸、琥珀酸和乙酸为主,其中乙酸含量最高。宽柄芥干预将小鼠体重、脾脏和肝脏脏器指数恢复至与空白组相近水平,疾病活动指数显著降低,结肠长度显著增加,结肠组织损伤减轻。同时,宽柄芥干预小鼠丙二醛含量降低67.96%,总抗氧化能力提升83.95%,肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6水平降低,紧密连接蛋白ZO-1、occludin-1和claudin蛋白表达增加,并保护了结肠组织结构完整。宽柄芥饲喂降低了结肠炎小鼠中与促炎因子水平正相关的Escherichia-Shigella和Enterobacteriaceae相对丰度,提高了Akkermansia、Blautia等有益菌的占比。以上结果表明,宽柄芥可通过维持肠道屏障完整和改善肠道微生物失调显著缓解小鼠结肠炎症状。

该研究以大黄鱼骨为原料,采用稀碱酶解、乙醇沉淀和透析除杂等工艺制备硫酸软骨素,并进一步探究大黄鱼硫酸软骨素(large yellow croaker chondroitin sulfate, LCS)的结构特征,而后通过建立高脂血症斑马鱼模型探究其降血脂活性。通过理化性质测定、紫外分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪、高效凝胶渗透色谱、核磁共振氢谱,发现大黄鱼骨CS提取率和含量分别达到0.46%和92.59%,LCS中葡糖醛酸和蛋白含量分别为35.64%和1.27%,且官能团组成与CS标品相似,LCS的重均分子质量为33 874 Da,C-6和C-4位点上发生硫酸化的程度相当。斑马鱼油红O染色结果显示高脂饮食成功诱导斑马鱼形成高脂血症,在不同质量浓度LCS(40、80、200 μg/mL)干预下脂质含量显著降低(P<0.05);苏木精-伊红染色显示随着LCS干预的质量浓度增大,斑马鱼肝细胞排列逐渐由松散变为紧密,脂肪空白逐渐减少;同时显著降低斑马鱼中低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇和甘油三酯含量,并有效提高高密度脂蛋白胆固醇含量;利用实时荧光定量聚合酶链式反应技术测定斑马鱼中与脂质代谢有关的基因表达量,发现LCS可通过下调脂质合成相关基因Srebf1、Acaca、Fasn、Hmgcrb的表达,上调脂质分解基因Pparg、Rora、Ldlr、Cyp7a1a的表达,缓解高脂血症斑马鱼的脂质代谢紊乱。

随着饮酒人群规模的扩大,具有解酒护肝功效的植物饮料市场应用前景广泛。该研究采用单因素分析和响应面优化酵素果汁饮料的工艺条件,并通过人体酒精呼气实验及构建斑马鱼醉酒模型,研究其解酒护肝作用,为酵素果汁饮料应用提供理论依据。结果表明,酵素果汁饮料的最优工艺条件为酵素料液比1∶30(g∶mL)、藤茶粉添加量0.09%(质量分数,下同)、姜黄添加量0.03%、三氯蔗糖添加量0.01%,所得感官评分为(88.75±0.31)分。与对照组相比,饮用酵素果汁饮料30 min内,人体呼气酒精含量下降速率加快,醒酒时间缩短2 h。此外,在最大耐受浓度内,酵素果汁饮料对乙醇诱导的兴奋期醉酒模型斑马鱼均有显著的醒酒作用,剂量越大作用越明显;同时,酒精性脂肪肝辅助保护功效随酵素果汁饮料浓度增大而增强,表明一定浓度条件下的酵素果汁饮料具有解酒护肝作用。

该研究以酪蛋白酸钠和乳清蛋白(C∶W)为原料,按10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8和0∶10的质量比复配,采用老年人体外胃肠道模型模拟消化过程,比较不同复配比例蛋白的消化情况及消化产物抗炎和抗氧化能力。结果表明,在胃消化阶段,随着酪蛋白酸钠比例的增加,游离氨基释放更快;而在肠消化阶段,随着乳清蛋白比例的增加,游离氨基释放更快。消化物的生物活性功能表现出明显的比例依赖性:酪蛋白酸钠比例增加显著提升了消化物的钙生物利用度和抗炎能力;而乳清蛋白比例的增加则显著增强了消化物的抗氧化能力。综合来看,高比例酪蛋白酸钠有利于胃阶段蛋白降解及钙利用度和抗炎能力的提升,而高比例乳清蛋白则在肠阶段蛋白降解和抗氧化功能方面表现更佳。该研究为针对老年人群营养补充剂的开发提供了重要的理论依据和实践参考。

菊苣多糖(Cichorium intybus polysaccharides, CIP)作为天然膳食纤维型益生元,近年来在功能乳制品中的应用备受关注。该研究构建模拟胃肠消化-结肠发酵体外模型,系统评估不同剂量CIP强化益生菌发酵乳在抗氧化、降糖功能及肠道菌群调控方面的作用机制。结果表明,质量分数0.9%低剂量组在消化过程中释放出更多低聚糖片段,显著提升DPPH自由基、ABTS阳离子自由基及羟自由基的清除率,具有更优的抗氧化活性。同时,其对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶的抑制作用显著高于1.6%的高剂量组(P<0.05)。在体外厌氧发酵阶段,CIP促进短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)合成,其中,低剂量组在消化后显著提升SCFAs水平并优化菌群多样性。高通量16S rRNA测序结果显示,CIP低剂量组显著促进双歧杆菌(Bifidobacterium)与普拉梭菌(Faecalibacterium)增殖,同时抑制志贺氏菌(Shigella)等有害菌属,构建更为稳定且具功能潜力的菌群结构。相较之下,高剂量组虽富集部分益生菌,但菌群多样性下降且SCFAs合成效率受限。研究表明,低剂量CIP可通过调控消化酶活性与肠道微生态,实现多重功能协同效应,为CIP在功能性发酵乳中的应用提供理论依据和剂量优化参考。

融合魏斯氏菌是酱油等盐发酵食品中的优势乳酸菌,但高盐环境影响其生长和发酵效率。为解析融合魏斯氏菌在酱油典型盐浓度(180 g/L NaCl)下的代谢响应机制,该研究采用非靶向代谢组学技术,比较无盐与盐胁迫下菌株的生长特性和胞内代谢差异。结果表明,盐胁迫显著抑制菌株生长,导致细胞皱缩变形,胞外蛋白质含量升高,且胞内545个代谢物显著变化。京都基因与基因组百科全书通路富集分析显示,盐胁迫下菌株的异型乳酸发酵、氨基糖和核苷酸糖代谢、半乳糖代谢、甘油磷脂代谢和嘌呤代谢等通路发生显著调控。推测菌株通过抗氧化防御、优化细胞结构稳定性和增强能量供应等代谢策略实现在高盐环境的存活与适应。研究结果揭示了融合魏斯氏菌通过多代谢途径协同调控应对盐胁迫的响应机制,为盐发酵体系中微生物资源的开发与应用奠定了理论基础。

为了筛选具有协同作用的乳酸菌并从代谢产物角度探究乳酸菌协同作用的机理,通过测定乳酸菌单独及混合培养的生长情况、乳酸和游离氨基氮代谢物的产量、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)关键酶活性及转录水平等指标评价乳酸菌的相互作用关系,进一步利用非靶向代谢组学技术探究乳酸菌之间的协同作用机理。结果表明,植物乳植杆菌HC 1775(Lactiplantibacillus plantarum HC 1775,Lpl)和鼠李糖乳酪杆菌GG HC 1509(Lacticaseibacillus rhamnosus GG HC 1509,LGG)混合培养后细菌数量明显增加,乳酸含量达到71.20 μg/mL,较Lpl、LGG单独培养增加了23.52%、38.68%,氨基氮含量为64.68 μg/mL;添加无细胞上清液后Lpl活菌数增加了23.70%,LGG增加了32.83%;ldh基因对Lpl+LGG混合菌调控明显,ldh表达量为单菌的2.15倍,Lpl和LGG之间具有相互促进生长的协同作用;非靶向代谢组学分析表明,Lpl+LGG混合培养代谢特征谱与单菌间存在显著差异,代谢物丰度较高,其中天冬氨酸、苏氨酸等氨基酸类物质为关键差异代谢物。Lpl和LGG间存在协同作用,混合培养体系中氨基酸类物质显著增加影响了乳酸菌间的代谢,乳酸菌协同培养研究为乳酸菌的应用提供了坚实的理论基础。

高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是一种嘌呤代谢紊乱综合症,患病人数逐年上升,目前治疗HUA的药物别嘌呤醇存在肾毒性风险,严重时可危及生命,因此寻找一种安全的降尿酸方法十分必要。该研究通过平板初筛结合HPLC筛选到降解尿酸的菌株凝结魏茨曼氏菌(Weizmannia coagulans)B8,其尿酸降解率为29.12%;W.coagulans B8在体外表现出良好的耐酸性(pH 2.0)和胆盐(0.3%胆盐)耐受性,同时对致病细菌具有广谱的拮抗作用,这些特性为其作为潜在益生菌提供了依据;从基因水平对菌株W.coagulans B8的尿酸代谢机理进行探究,通过全基因组测序分析发现,W.coagulans B8基因组全长3 669 133 bp,注释到尿酸代谢相关基因(allB、rpoC、purK等)62个,整合到KEGG嘌呤代谢通路,同时测定尿酸酶活力为(1.34±0.16) U/mL,从而阐明尿酸完整代谢途径。研究结果初步揭示了W.coagulans B8的益生特性及尿酸代谢相关基因和途径,为菌株进一步应用于食品中控制体内尿酸水平提供理论基础。

为提升脱脂米糠的功能成分含量与综合利用价值,该研究构建由发酵粘液乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)与解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)组成的复合菌株固态发酵体系,以实现脱脂米糠γ-氨基丁酸的高效富集与功能活性的协同增效。通过单因素与响应面优化,对菌种组成、发酵条件和营养因子进行系统优化,确定最优工艺为:发酵粘液乳杆菌与解淀粉芽孢杆菌(浓度均为10¹⁰ CFU/mL)按13.5∶86.5体积比混合接种,在30 ℃下发酵5 d,添加1.6%(质量分数)胰蛋白胨和0.8%(质量分数)谷氨酸钠。在该条件下,γ-氨基丁酸产量为(4.34±0.03) g/L,较初始水平提高11.7倍。发酵处理后米糠表面呈多孔疏松形态,利于活性物质释放。功能评价显示,发酵米糠的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率分别为95.46%和51.41%,DPPH和超氧阴离子自由基清除率分别达84.76%和65.62%,显著优于未发酵米糠,展现出良好的降血糖及抗氧化潜力。该研究为米糠高值化利用提供理论与技术支持。

氨肽酶、羧肽酶作为重要的外肽酶,广泛应用于发酵食品加工领域。氨肽酶和羧肽酶分别从多肽链的氨基端和羧基端依次切断肽键,释放游离氨基酸。然而,目前兼具氨肽酶和羧肽酶活性的菌株仍较为稀缺。因此,该研究以酸鱼、酸肉、虾酱中筛选出的59株菌株作为研究对象,通过测定菌株的氨肽酶和羧肽酶活性,筛选出6株兼具2种酶活性且外肽酶活性总和较高的菌株。对上述6株菌株进行了形态特征观察、生理生化试验、16S rDNA鉴定以及安全性、益生性实验进一步研究。结果表明,这6株菌株均属于芽孢杆菌属,其中菌株Bacillus subtilis MD4X为外肽酶总酶活性最高、安全性能较好的菌株,其氨肽酶活性为321.974 U/mL,羧肽酶活性为26.526 U/mL,且该菌株具有较强的抗氧化能力。该研究丰富了外肽酶生产菌株资源库,为提升发酵食品中氨基酸态氮含量提供了菌株材料,并为发酵食品的提质减害提供了技术支持。

被孢霉(Mortierella)广泛存在于自然界中,可以产生大量的功能性油脂和多不饱和脂肪酸,具有较高的经济价值。为了深入挖掘干旱荒漠地区Mortierella资源,对托克逊干旱地区进行土壤样品采集,采用梯度稀释法分离纯化Mortierella菌株,利用ITS基因序列比对初步明确菌株的分类定位并进一步测定菌株的抗逆、产酶及产油特性。实验共分离获得3株Mortierella,经ITS基因序列比对归属于Mortierella属的2个种,菌株2-1-4和10-1-F1与最为邻近的模式菌株Mortierella antarctica CBS 609.70^T同源性为94.69%,菌株3-2与Mortierella globalpina KUMCC 20-0009^T的同源性为95.87%。相似度＜99%,初步确定为Mortierella属的潜在新种。3株菌均可在4~35 ℃生长,具有较好的耐盐碱性,并可以产生淀粉酶和脂肪酶。菌株脂肪酸含量及成分分析发现,不同培养基对菌株产油量具有显著影响。利用产油培养基发酵,菌株2-1-4产油量最高,可达1.33 g/L。该菌油脂主要以软脂酸、花生四烯酸和油酸为主,分别占总油脂的17.71%、9.94%和32.58%。该研究获得3株Mortierella菌株潜在新种,具有较强的抗逆特性和产油潜力,为进一步挖掘和利用相关Mortierella资源提供了研究基础和科学依据。

为分析玉米发酵酱粉的减盐作用,该文对3种玉米发酵酱粉YP1000、YP1002、YP1005的滋味进行感官分析,采用高效液相色谱法检测其游离氨基酸、有机酸、核苷酸等呈味物质含量并计算其滋味强度值(taste activity value, TAV)。通过S型曲线分析研究关键呈味物质的增咸作用规律,探讨其减盐效果。感官评价结果表明,玉米发酵酱粉YP1002的咸味、鲜味均高于玉米发酵酱粉YP1000、YP1005。在5.00 g/L的食盐溶液中,玉米发酵酱粉YP1005减盐量不足10%,玉米发酵酱粉YP1000可减盐10%,玉米发酵酱粉YP1002可减盐20%。呈味物质分析结果表明,谷氨酸、琥珀酸、柠檬酸和5′-GMP是玉米发酵酱粉中具有显著增咸效果的关键物质,可通过降低咸味感知阈值实现减盐。S型曲线分析进一步表明,这些呈味物质与食盐之间存在协同作用,增强了咸味感知。

该研究以中国五粮浓香型白酒核心产区—宜宾的浓香型白酒为主要研究对象,基于宜宾12家企业的48个样本,筛选出有代表性和差异性的14种酒样开展分析研究,构建了以宜宾产区为主的浓香型白酒感官评价术语体系。研究首先采用65名年轻消费者对14种以宜宾产区为主的五粮浓香型白酒进行盲评及描述性分析,结合Kruskal-Wallis检验及相关性分析等统计学方法,从消费者感知维度筛选出79个包括菠萝、苹果、高粱香、花蜜香、曲香、柔和等在内的描述词。研究同时通过12名白酒国家评委对18种浓香型白酒(成品酒及原酒各9种)的感官特性进行Napping分析,在解析宜宾产区浓香型白酒与其他产区代表性浓香型白酒感官特征差异的同时共收集了34个描述词。研究最后通过整合65名年轻消费者及12名白酒国家评委的描述词,确定了香气、口味、口感等95项感官描述词,并绘制了以宜宾产区为主的五粮浓香型白酒风味轮,研究成果为五粮浓香型白酒感官术语标准化及参比体系建立提供了依据,在一定程度上为产区企业优化产品定位、提升产区品牌竞争力提供了工具。

为深入了解鄂西北酱酒产区高温大曲的微生物多样性,该研究采用MiSeq高通量测序技术对其展开分析。结果发现该产区高温大曲中的优势细菌类群主要为克罗彭斯特德菌属(Kroppenstedtia,22.04%)、慢生芽孢杆菌属(Lentibacillus,17.82%)和芽孢杆菌属(Bacillus,15.81%),优势真菌类群主要为嗜热丝孢菌属(Thermomyces,39.91%)、嗜热子囊菌属(Thermoascus,28.23%)和曲霉菌属(Aspergillus,10.10%)。基于操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)水平分析发现,该产区样品中存在7个核心细菌OTU,被鉴定为Kroppenstedtia(18.11%)、Lentibacillus(11.72%)和覆膜孢酵母菌属(Saccharopolyspora,2.93%),累计相对含量达32.77%;存在2个核心真菌OTU,被鉴定为嗜热丝孢菌属(Thermomyces,26.00%)和Aspergillus(5.17%),累计平均相对含量达31.17%。主坐标分析显示各县区样品的微生物群落结构仍有不同。南漳县样品中主要的特有细菌为Bacillus(23.75%),神农架林区样品中主要的特有细菌和真菌分别为高温放线菌属(Thermoactinomyces,4.92%)和根霉菌属(Rhizopus,20.70%),保康县样品中特有细菌为葡萄球菌属(Staphylococcus,17.63%)。值得注意的是,神农架林区样品中的特有细菌和真菌种类及其累计相对含量均较高,这说明神农架林区的样品与其他2个县区的样品差异较大。

以原料小麦、环境和大曲为对象,采用高通量测序技术和微生物来源追踪分析方法分析机械化生产环境与浓香大曲发酵前后微生物群落组成及其交互作用。结果表明,发酵0 d的曲坯检测出细菌26种、真菌39种,发酵后成曲中检测出细菌36种、真菌23种,原料和环境中共检测出细菌195种、真菌180种。发酵前,曲坯细菌来源于原料小麦(66.12%)和润料仓小麦(19.37%),真菌来自运输推车(51.61%)、原料小麦(38.28%)和小麦粉(7.99%);发酵后,成曲的微生物群落结构发生了变化,其细菌主要来源于原料小麦(54.90%),真菌群落主要来源于曲架(73.09%)和制曲场地空气(3.58%)。通过分析制曲原料、环境和发酵前后大曲中微生物,表明制曲设备内环境微生物会影响原料样品的群落组成,且曲坯、成曲中的微生物可能不仅仅来源于原料,还来源于制曲工具。研究结果阐明了浓香大曲中主要的微生物来源,为制曲工艺优化提供了科学参考。

米酒曲中微生物种类多样,微生物之间的相互作用影响着米酒的风味与品质。该研究基于高通量测序技术分析了我国南方地区米酒曲中微生物菌群多样性,研究结果表明,雷尔氏菌属(Ralstonia)和魏斯氏菌属(Weissella)为东南组和中部组的共同优势细菌属,东南组的优势细菌属为红球菌属(Rhodococcus)(14.6%),东南组中5个组的菌群结构在属水平上类似,表明米酒曲的菌群结构与地域环境有一定联系。根霉属(Rhizopus)在所有米酒曲样品中占绝对优势(80.98%~99.22%)。米酒曲中细菌菌落总数最高的为湖北省孝感地区的酒曲(8.21 lg CFU/g),霉菌孢子数最高的为广东佛山的酒曲(9.61 lg个/g),酵母菌菌落总数最高的为安徽省阜阳市地区的酒曲(10.02 lg CFU/g)。同时,筛选获得酒曲中优势菌株功能菌4株,将4株功能菌株接种强化米酒曲,结果表明同时接种商业酒曲和功能菌株(SG组)的酒曲糖化酶、蛋白酶活力分别提高至1 583.4 U和776.13 U/g,SG组的酯类物质种类最多达到17种,并且SG组的醇类、酯类和烷烃类物质的含量均显著提高,分别达到了1 021.94、1 190.82、535.80 μg/100 g,表明功能菌在米酒及米酒曲中应用潜力巨大。

果酒酿造时添加SO₂可以抑制不良微生物引起的品质劣变,但对消费者健康具有潜在的安全风险。为探究天然抑菌剂替代SO₂对低醇苹果酒品质的影响,以红富士苹果汁为试材,在酒精发酵前添加不同纯度以及不同质量浓度的羟基酪醇(hydroxytyrosol,HT)或壳寡糖(chitooligosaccharide,COS),测定发酵过程中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)生长和还原糖消耗动力学,以及苹果酒的理化性质、颜色指标和挥发性香气化合物,并进行感官评价。结果表明,添加不同纯度以及不同质量浓度羟基酪醇或壳寡糖的苹果酒酒精发酵动力学与添加SO₂组相比具有一定差异。其中添加纯度≥20%羟基酪醇组和SO₂处理组均在第7天完成发酵,而壳寡糖组和纯度≥98%羟基酪醇处理组在第9天完成发酵,最终还原糖质量浓度均小于4 g/L。不同处理组酒样的酒精度、pH、总酸和挥发酸含量均符合低醇果酒的基本要求,但总酚含量存在显著差异;同时随着羟基酪醇纯度以及质量浓度减小,酒样色度值逐渐降低,色调值增加,与壳寡糖组变化一致。挥发性化合物检测结果显示,外源添加羟基酪醇和壳寡糖均会影响苹果酒的香气物质含量。尤其是添加10 mg/L纯度≥ 98%的羟基酪醇处理组酒样的挥发性化合物总含量相比添加SO₂发酵组提高了14.13%,其中,香叶醇、乙酸戊酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯等花香和果香类香气物质的含量显著增加,感官评价达到7.307 9分。综合分析,酒精发酵前添加10 mg/L纯度≥ 98%的羟基酪醇可以提高苹果酒中挥发性香气化合物含量,改善苹果酒的口感和色泽。

酿酒酵母是果酒行业核心菌株,其选择对橘子酒芳香特性及感官品质起决定性作用。该研究以宜昌蜜橘为原料,选用6种酿酒酵母(EC1118、RC212、AU、BA、Fresco、Fermol Blanc)发酵,通过分析理化指标、顶空固相微萃取-气质联用(headspace solid phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometer, HS-SPME-GC-MS)检测挥发性成分,结合电子舌和感官评鉴评估各菌株对橘子酒品质的影响。结果显示,6种酵母均能完成发酵,RC212和BA菌株发酵的最终酒精度较高,分别为(10.60±0.14)%vol和(10.70±0.14)%vol。BA菌株发酵的总酸度最高(7.50±0.11) g/L,Fermol Blanc菌株发酵的总酸度最低(5.88±0.11) g/L。HS-SPME-GC-MS检测出25种关键挥发性成分,Fresco菌株酯类合成能力突出,癸酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸异戊酯等酯类的气味活性值(odorant activity value,OAV)显著,赋予酒体浓郁果香。AU菌株发酵的橘子酒中D-柠檬烯(OAV=1.53)贡献突出,强化柑橘特征香气,EC1118菌株发酵橘子酒的高级醇含量较高(异戊醇 OAV=4.56)。电子舌与感官评价显示,Fresco菌株发酵的橘子酒酸味适中、苦涩感弱,香气强度与整体印象评分最高(8.5±0.3),综合品质最优。该研究为橘子酒风味定向调控与工业化生产提供了理论支撑。

为提升贺兰山东麓葡萄酒风土特色,避免使用商业酵母带来的同质化问题,探究本土酿酒酵母对霞多丽葡萄酒品质的影响,选取了分离自贺兰山东麓葡萄酒产区的4株本土酿酒酵母(YC-E8、QTX-D7、QTX-D17、YQY-E18),并以3株商业酿酒酵母(F33、XR、CEC01)作为对照,酿造霞多丽白葡萄酒,并测定葡萄酒酒样的理化指标和色度色调,进行感官分析和挥发性香气物质检测。结果表明,4株本土酿酒酵母均表现出良好的发酵性能,其中YC-E8、QTX-D17发酵酒样的挥发酸含量高于商业酵母F33与XR,酒样理化指标中的酒精度、总酚和甘油,本土酿酒酵母与商业酿酒酵母无显著差异。在感官分析方面,本土酿酒酵母的感官品质与商业酿酒酵母相似,但QTX-D17菌株发酵酒样的整体香气评分要优于其他菌株。在产香方面,不同本土酿酒酵母展现出独特的产香特征,QTX-D7发酵酒样中的酯类物质含量最高,赋予了葡萄酒果香和花香;QTX-D17表现出优异的酯类合成能力,其发酵酒样中月桂酸乙酯、辛酸乙酯、丁二酸二乙酯等酯类物质含量较高,且香气活度值(odor activity value,OAV)＞1,可作为主要的香气成分,2,4-二叔丁基苯酚、乳酸乙酯、辛酸甲酯等物质是该菌株的特异性香气物质,赋予葡萄酒花香、奶油香和柑橘香;YC-E8发酵酒样中以高含量的乙酸苯乙酯(854.48 μg/L)、苯乙酸乙酯(292.07 μg/L)为标志,赋予了葡萄酒浓郁的蜂蜜气息和花香,OAV＞1,为主要的香气成分。值得注意的是,4株本土酿酒酵母酿造酒样的苯乙醇含量(31 285.36~48 860.99 μg/L)均高于商业酿酒酵母,其中YC-E8酿造的酒样中含量最高,赋予酒样玫瑰花香。综上,该实验中的本土酿酒酵母QTX-D17、YC-E8展现出更优异的产香性能,所酿造的霞多丽葡萄酒香气更加复杂与丰富,为我国贺兰山东麓葡萄酒产区的本土酿酒酵母多样性研究和具有地方风土特色葡萄酒的酿造提供了理论依据。

SO₂是目前葡萄酒中最常见且经济的抗氧化剂,但可能引起部分敏感人群的过敏反应,酿酒行业致力于寻找SO₂的替代品或减少其用量。该文研究了3种天然抗氧化剂:还原型谷胱甘肽(G)、葡多酚(P)、羧甲基壳聚糖(C)对葡萄酒抗氧化活性、酚类物质含量、色泽指标及挥发性成分的影响,并与传统抗氧化剂SO₂(S)进行对比研究。结果表明,各天然抗氧化剂处理组与SO₂处理组的酒样在基本理化指标上无显著差异,均能正常完成发酵。P(100 mg/L)组、C(200 mg/L)组的自由基清除率基本与S(70 mg/L)组持平。各处理组中,P(100 mg/L)组的总酚含量最高,为843.93 mg/L,效果优于传统的S(70 mg/L)处理组,P(100 mg/L)组与S(70 mg/L)组花色苷含量无显著性差异(P>0.05),C(200 mg/L)组的花色苷含量显著高于S组(P<0.05)。颜色参数方面,C(200 mg/L)组与C(300 mg/L)组的酒体颜色稳定性好,显示出较深的紫红色调。添加羧甲基壳聚糖的葡萄酒在感官品质上优于其他处理组,特别是在色泽和香气复杂度方面获得较高评分。GC-MS测定结果表明,添加天然抗氧化剂后,P组和C组的香气特征与S组相似,其中C(200 mg/L)组的风信子香特征较为明显。综合来看,葡多酚及羧甲基壳聚糖处理组在赤霞珠葡萄酒抗氧化及护色护香方面效果不逊于SO₂,一定程度上可作为抗氧化剂SO₂的替代。谷胱甘肽处理组护色护香效果虽不及SO₂,但10 mg/L谷胱甘肽处理组依然能够保持最高的总黄酮物质含量,发展前景较为广阔。

啤酒中含有的嘌呤类物质很容易被人体吸收快速生成尿酸,使得血清中尿酸水平升高,这可能导致高尿酸血症和痛风。蒙脱石是一种安全、廉价且对嘌呤类物质具有一定吸附作用的材料,该研究通过酸改性来提高其吸附能力,并通过平衡嘌呤吸附和风味损失来优化酸改性蒙脱石在啤酒中的添加工艺。结果表明:酸改性有助于提高蒙脱石的层间距,使其表面增加更多的孔隙和吸附位点,同时蒙脱石对嘌呤标准溶液的吸附率由55.20%提升至96.21%,吸附量由5.59 mg/g提升至19.48 mg/g。工艺优化结果得到,酸改性蒙脱石(acid-modified montmorillonite, A-Mt)的最佳添加量为10 g/L,处理时间为50 min,此时啤酒中的总嘌呤含量由40.03 mg/L降低至11 mg/L左右,吸附率约为72%,此时感官最高评分为91分。此外,GC-MS的结果表明,吸附后的啤酒在风味物质上有一定程度的下降(对照组,HB:9 864.22 μg/L;蒙脱石吸附组,HB(Mt):8 441.57 μg/L;酸改性蒙脱石吸附组,HB(A-Mt):8 538.94 μg/L)。酸改性提高了蒙脱石对嘌呤类物质的吸附率,但是对风味物质的吸附效果没有显著性影响。

为了探究肉桂酸对α-淀粉酶的抑制特性,该研究采用光谱法与分子对接法相结合,研究了肉桂酸对α-淀粉酶的抑制效果及其作用机制。结果显示,肉桂酸在0.04~0.20 mmol/L的浓度内,对α-淀粉酶的抑制率最高为78.05%。紫外光谱显示,α-淀粉酶特征峰的位置并未随着肉桂酸浓度的增加发生明显偏移,但同一波长下α-淀粉酶对紫外光的吸收增强,具有浓度依赖性。荧光光谱结果显示,肉桂酸与α-淀粉酶之间有1个结合位点,猝灭机制为静态猝灭,肉桂酸与α-淀粉酶相互作用的熵变(ΔH)为134.785 kJ/mol和焓变(ΔS)为504.552 J/(mol·K),均大于0,二者之间主要作用力为疏水作用。分子对接结果显示,肉桂酸与α-淀粉酶结合的最低结合能为-23.263 kJ/mol,除疏水相互作用外,范德华力、氢键等作用力也是肉桂酸与α-淀粉酶分子维持稳定的重要因素。上述结果表明,肉桂酸在抑制α-淀粉酶活性方面具有一定的潜力,为2型糖尿病患者功能食品的开发奠定理论基础。

环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase,CGTase)制备环糊精(cyclodextrin,CD)时,部分淀粉底物无法被利用,导致淀粉原料利用率以及生产效率低,为解决上述问题,该研究用Escherichia coli BL21(DE3)克隆表达了一种新型淀粉脱支酶,来源于光滑念珠菌(Candida glabrata)的糖原脱支酶(glycogen debranching enzyme,GDE)CgGDE,当摇瓶发酵温度为25 ℃,诱导剂IPTG终浓度为0.1 mmol/L,诱导时间为36 h时,CgGDE的酶活力达69.3 U/mL。酶学性质结果表明,CgGDE的最适pH值为6.0,最适温度为35 ℃。利用CgGDE与β-CGTase复配制备β-CD,结果表明,在非溶剂条件下,当马铃薯淀粉质量浓度为50 g/L,温度40 ℃,反应pH值为6.0,CgGDE添加量为750 U/g干淀粉,β-CGTase添加量为7 U/g干淀粉,转化周期24 h时,β-CD转化率为53.1%,比单独使用β-CGTase转化率提高了93.8%,与异淀粉酶β-CGTase联用相比,转化率提高了50.9%,为β-CD在非溶剂条件下的转化奠定了基础。

4D打印作为3D打印技术的延伸,能够实现打印食材品质动态的变化。该研究利用水蜜桃浆、β-环糊精及蔗糖脂肪酸酯制备微胶囊,再将微胶囊、马铃薯粉、果胶和葡萄糖复配构建出打印凝胶体系。研究结果显示,在马铃薯粉占比达到39% (质量分数)的情况下,凝胶体系的流动性表现优异,且打印效果最佳;在适当微波处理下,随着微波处理时间的延长,打印体系的品质呈现先提高后下降的趋势,处理1.0 min的凝胶质构特性优异,其硬度和胶着性分别为15.55 N和424.14,综合评分最佳为86.4;不同微波处理时间处理下的打印体系整体呈现较小的风味差异,包裹水蜜桃浆的微胶囊随着微波处理逐渐释放芳香型挥发性物质。当微波处理1.5 min时,产生了刺激性挥发性风味物质,给打印凝胶风味带来了负面影响。

果冻作为重要休闲食品,其感官品质直接影响消费者选择。精准识别并优化关键感官属性是提升产品竞争力的关键。该研究以9种品牌果冻为研究对象,通过定性、定量消费者测试[喜好度检验、检查所有适用法(check all that apply,CATA)和最适标尺法(just about right,JAR)]以及评价小组的定量描述性分析,确定了果冻产品的关键感官属性和关键属性的理想强度范围。结果表明,感官属性是驱动果冻消费的主要动机(P＜0.05),其中口感(r=0.70)对整体喜好度的贡献大于风味(r=0.55)。CATA测试表明消费者最关注的属性为弹性、咀嚼性、易碎性和韧性。JAR测试验证了硬度、弹性、咀嚼性、凝聚性和韧性的不足或过强将使得消费者喜好度明显降低。结合JAR数据和描述性分析结果,确定关键质地属性理想强度范围(0~15分标度)为:硬度接近果冻条标样(8分):7.15~8.25分;弹性、咀嚼性均略大于布丁标样(8分、7分),分别为8.45~9.00分、7.5~9.00分;凝聚性介于果冻条标样(7分)与QQ糖标样之间(12分):7.5~10.00分;韧性则介于布丁(4分)与果冻条(7分)之间:5.66~7.15分。

α-葡萄糖苷酶是治疗糖尿病与肥胖症的关键靶标酶,抑制其活性可有效实现治疗作用。为高效发掘天然产物中靶向α-葡萄糖苷酶的抑制剂,该研究采用磁性纳米颗粒与α-葡萄糖苷酶结合的策略,选择性捕获潜在生物活性化合物,并利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight tandem mass spectrometry, UHPLC-Q-TOF/MS)对捕获成分进行快速鉴定。通过单因素试验确定,当戊二醛体积分数为15%、α-葡萄糖苷酶浓度为7 U/mL、固定反应时间为4 h时,固定化酶的相对活性达最大值。基于优化后的固定化酶体系,经UHPLC-Q-TOF/MS鉴定从青钱柳(Cyclocarya paliurus)提取物中筛选出14种化合物,其中10种活性成分对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用,各活性化合物和阿卡波糖IC₅₀值如下:异绿原酸A(870.3 μg/mL)、杨梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷(123.9 μg/mL)、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷(587.2 μg/mL)、槲皮苷(320.9 μg/mL)、杨梅素(25.7 μg/mL)、金丝桃苷(394.1 μg/mL)、阿福豆苷(272.7 μg/mL)、山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷(524.9 μg/mL)、山柰酚(21.6 μg/mL)、槲皮素(31.0 μg/mL)和阿卡波糖(0.62 μg/mL)。结果表明,固定化酶技术在药用植物潜在治疗化合物的高效发掘中具有重要应用前景。

食源性蛋白淀粉样纤维化聚集具有独特的结构特性,蚕豆11S蛋白(fava bean 11S protein,FP)作为一种可持续蛋白资源,表现出巨大的潜力。该研究探究了蚕豆11S蛋白淀粉样纤维化聚集(fibrotic aggregation of 11S protein in fava bean,FPF)在形成过程中的动态演变,包括其结构表征和功能特性。6 g/100 mL的FP通过酸热处理(pH 2,85 ℃)不同时间(0~24 h)后得到FPF。处理后的样品通过硫黄素T、荧光、二酪氨酸、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱等进行结构表征,结果表明FP先在酸热过程中水解成多肽,再自组装成富含β-折叠结构的FPF(由0 h的34.44%增加到24 h的45.89%)。通过起泡性、乳化性和凝胶特性等对FPF功能特性进行表征,与FP相比,反应24 h后的FPF具有更好的起泡性、乳化性和凝胶特性。此外,FPF在体外细胞实验中没有表现出细胞毒性。研究结果为FPF的形成规律提供了理论支撑。

为探究牦牛乳酪蛋白胶束的理化特性,揭示牦牛乳的加工特异性,以黑白花牛乳为对照,分别采用等电点沉淀法和超速离心法制备牦牛乳酪蛋白胶束,并通过高效液相色谱仪、激光粒度仪、透射电子显微镜等测定了酪蛋白胶束的组成、粒径、微观结构等特性。结果表明:超速离心法制备牦牛乳酪蛋白胶束(U-Yak)的得率为13.14 g/100 mL,显著高于酸沉淀法(A-Yak,9.81 g/100 mL);U-Yak蛋白质含量为39.95%,Ca含量为1 488.63 mg/L,水分含量为59.18%,与A-Yak差异显著;U-Yak与A-Yak二级结构差异主要体现在β-折叠(U-Yak 45.0%,A-Yak 43.7%)和β-转角(U-Yak 47.6%,A-Yak 46.7%)。透射电镜结果显示U-Yak粒径更小,衬度更高。试验结果为制备酪蛋白胶束及胶束的实际应用提供了重要参考。

为探究不同含水量茶坯真空冷冻干燥后对其特性及窨制茉莉花茶品质的影响,该文分析了不同含水量(25%、40%、55%)茶坯经真空冷冻干燥处理后其外观色泽、微观结构、复水比、水浸出物浸出规律的变化及窨制茉莉花茶品质差异。结果表明:随着含水量增加,茶坯外观的明度L^*、黄蓝色度b^*值增大,红绿色度a^*值减小,绿色变浅,黄色增加;茶叶表面褶皱、塌陷程度变小,孔隙变大。真空冷冻干燥能够增加茶坯的复水比、水浸率及冲泡初始阶段(沸水0～1 min、冷水0～0.5 h)的水浸出速度,且含水量越高,增加效果越明显;茶坯的水浸出率、水浸出速度与冲泡时间分别呈对数函数关系Y=Aln(X)+B、幂函数关系Y=aX^b。25%含水量茶坯真空冷冻干燥后窨制的茉莉花茶感官审评分数最高,为89.90,品质最优。综上所述,真空冷冻干燥可以显著改变茶坯外观色泽和微观结构,提高茶坯的复水比、水浸出率,适宜含水量的茶坯经真空冷冻干燥处理后可以其提高窨制茉莉花茶的品质。

为探究华贵栉孔扇贝不同性别及部位间的营养价值差异与分布规律,该研究依据国家标准生化测定方法,对雌、雄华贵栉孔扇贝的性腺、贝柱、裙边3个主要可食部位的常规营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成及矿物质元素含量展开品质分析与评价。结果显示,裙边粗蛋白含量显著高于其他部位(P<0.05),雄性裙边粗蛋白含量(干基)达87.73%。氨基酸分析表明,雄性贝柱的必需氨基酸、鲜味氨基酸及总氨基酸均显著高于其他部位;雌性性腺的必需氨基酸指数最高,为73.03,更契合人体需求。不同组织共检出16~20种脂肪酸,雌性性腺的多不饱和脂肪酸含量最高为(3 377.56±2.23) mg/100 g,是其他部位的4~7倍。矿物质分析显示,性腺富含铁、锌等微量元素。综上,雌、雄性华贵栉孔扇贝不同部位营养价值丰富,性腺和贝柱尤具综合开发利用价值。

该文旨在研究超声辅助低温漂洗[33 kHz、400 W,水温(4±1) ℃,漂洗15 min]湖羊肉风味的影响机制,论文重点分析了超声辅助低温漂洗对湖羊肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)结构及其风味物质结合能力的影响。相对于对照组和低温漂洗组,超声辅助低温漂洗可促进蛋白质颗粒的聚集,导致蛋白粒径和浊度的显著增加,同时显著降低zeta-电位绝对值和溶解度。超声处理增强了MP中氢键、疏水作用、离子键和二硫键的形成,使蛋白分子结构展开,并增加了游离巯基和总巯基数量。超声辅助低温漂洗处理MP的α-螺旋和β-转角含量减少,β-螺旋和无规则卷曲含量增加,扫描电镜结果表明,超声处理使肌原纤维蛋白表面变得粗糙。超声辅助低温漂洗处理MP结构的改变,特别是氢键和疏水作用的增强促使更多风味分子与其结合。超声处理MP与关键醛酮类风味物质己醛、十一醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-酮的吸附能力较对照组分别提高28.83%、40.14%、21.08%、27.11%,而与2-戊基呋喃的吸附能力降低9.59%,从而改变了肉品风味的感知。该研究揭示了超声辅助低温漂洗通过调控MP构象动态及分子间作用网络以改善风味吸附的机制,为靶向优化羊肉加工工艺提供了理论支撑。

该研究将前期从风干猪肉筛选得到的产蛋白酶、脂肪酶的植物乳植杆菌L11、乳酸片球菌L478、木糖葡萄球菌S34和木糖葡萄球菌S36分别以L11∶L478∶S34∶S36=2∶1∶1∶1、L11∶L478=2∶1和S34∶S36=1∶1的体积比接种于风干猪肉中,以不接菌为对照组,探究产蛋白酶、脂肪酶乳酸菌和葡萄球菌复配接种对风干猪肉品质的影响,分析了风干猪肉的微生物、感官品质和理化指标。结果表明,乳酸菌和葡萄球菌复配组风干猪肉中乳酸菌和葡萄球菌增多,其感官评价总分为86.45分,显著高于葡萄球菌复配组(80.65分)、乳酸菌复配组(79.65分)和对照组(74.45分),色泽和质构得到显著改善,蛋白质和脂肪降解加快,脂质氧化得到抑制,其单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸(5.02、3.50 g/100 g)高于乳酸菌复配组(4.68、3.44 g/100 g)、葡萄球菌复配组(4.59、3.41 g/100 g)和对照组(4.05、2.50 g/100 g),检测出30种挥发性物质多于葡萄球菌复配组(21种)、乳酸菌复配组(20种)和对照组(19种),与对照组相比,其生物胺总量降低18.38%,乳酸菌复配组和葡萄球菌复配组分别降低16.24%和12.94%。该研究表明,产蛋白酶、脂肪酶乳酸菌和葡萄球菌复配接种能提高风干猪肉的食品品质,抑制生物胺的积累,提高风干猪肉的食用安全性。

该研究以蜡质玉米淀粉为原料,通过不同脱支时间处理,结合压热处理和乙醇诱导等方法制备Ⅲ型抗性淀粉(type Ⅲ resistant starch,RS3),并将其应用于营养棒的开发。结果表明,随着脱支时间的延长,蜡质玉米淀粉的直链淀粉含量显著增加,12 h后趋于稳定。通过乙醇诱导和压热处理制备的HMT-RS3具有较高的抗性淀粉含量(72.78%),显著高于未经处理的蜡质玉米淀粉(20.88%)。在营养棒制备中,当小麦粉与HMT-RS3的添加比例为9∶3时,营养棒的感官特性和质构特性表现最佳,碳水化合物抗消化组分含量达到69.01%,且对硬度、胶黏性和咀嚼性无显著负面影响。研究表明,乙醇诱导制备的HMT-RS3在营养棒中具有良好的应用潜力,可作为优质膳食纤维来源,同时不影响产品的感官和质构品质。该研究证实乙醇诱导重结晶技术可有效调控RS3性能,为功能性食品开发提供了理论支持。

为深入探究不同温度及硬度小麦磨粉后出粉率及面粉质量的变化,选用3种不同质地的小麦样品,通过改变小麦温度从-10~40 ℃,测试小麦硬度指数的变化规律,使用2种常用的实验磨对不同温度的小麦进行磨粉实验。通过测定并分析出粉率、损失率、麸皮出率、麸皮粒度特征、面粉灰分含量和白度等相关指标,结果表明,硬质麦的心磨出粉率和总出粉率最高;但皮磨出粉率、大麸出率及损失率最低。随着小麦温度的升高,小麦硬度指数和总出粉率显著下降,而麸皮出率、损失率、大片麸皮占比呈递增趋势,面粉白度呈递增趋势,面粉灰分含量呈先降后升的变化规律。综合分析表明,相较于软麦,硬质麦具有更好的磨粉特性,且当小麦温度在20 ℃左右时,可实现磨粉效果的最优化。因此实验结果可为制粉行业根据不同季节优化调整制粉工艺提供理论参考。

为了探究市售小麦粉与北方馒头品质指标的关系,筛选北方馒头用粉的特征指标及阈值范围。该文以市售29种小麦粉为对象,对其基本理化指标、热机械学特性以及馒头蒸煮、质构等特性进行测定与分析,利用变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等多元统计方法,系统评估了市售小麦粉品质与北方馒头品质之间的关系,确立了适宜北方馒头加工的小麦粉特征指标及其阈值范围。结果表明,在25个品质性状指标中,C3~C4黏度崩解值即蒸煮稳定性的变异系数最大(53.85%),馒头L^*值变异系数最小(1.79%);小麦粉的水分含量、蛋白质含量、湿面筋含量、灰分含量、弱化谷值和峰值黏度为影响北方馒头品质的主要指标;将25个品质指标进行主成分分析后提取4个主成分,累积贡献率达到84.941%;YX2、JY1、JSH、YJY、CKM1、YX1、BX、WDL7、GMM、CKM2综合得分较高,是比较适合制作北方馒头的小麦粉原料;基于相关性分析和聚类分析的结果,可得到适宜加工北方馒头的特征指标及其阈值范围:水分含量10.87%~13.97%、蛋白质含量10.57%~13.03%、湿面筋含量24.97%~31.13%、灰分含量0.40%~0.53%、弱化谷值0.45~0.61 Nm、峰值黏度1.76~2.03 Nm。该研究可为小麦粉生产和北方馒头加工企业提供实践基础和理论参考。

该研究旨在探讨等离子体活化水(plasma-activated water,PAW)与脉冲电场(pulsed electric field,PEF)联合处理对蓝莓的杀菌和保鲜效果。以外源接种大肠埃希氏菌(Escherichia coli)的蓝莓为研究对象,分别进行单独PAW处理、单独PEF处理以及PAW-PEF联合处理,随后将样品置于4 ℃下贮藏。在贮藏的第0、1、2、4、6天,系统分析蓝莓的菌落总数、理化指标(色度、失重率、硬度)及营养品质指标[可滴定酸(titratable acidity,TA)、抗坏血酸和花青素含量]的变化。结果显示,PAW-PEF联合处理对E.coli的灭活效果显著优于单一处理(P<0.05)。与对照组及单一处理组相比,联合处理显著抑制了蓝莓在贮藏期间的品质劣变,有效延缓了表皮亮度值的下降,降低了失重率,并减缓了硬度、TA、抗坏血酸和花青素含量的降低。综上所述,PAW-PEF联合处理是一种具有广泛应用潜力的蓝莓杀菌和保鲜技术,该研究结果为PAW、PEF等非热加工技术在果蔬减菌和保鲜领域的推广提供了理论支持。

发酵乳产品风味同质化问题愈发突出,根本原因在于特色风味发酵菌种的缺乏,为解析德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵乳中奶酪味香气的关键风味成分及其变化规律,阐明具有奶酪风味的菌株的典型特征,该研究通过感官评价对12株德氏乳杆菌保加利亚亚种分别制得的发酵乳的奶酪香气强度进行评价,并利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测发酵乳中的风味成分,进一步结合三点检验和香气添加实验,确定了奶酪香型保加利亚乳杆菌的关键化合物及其含量对风味的影响。结果表明,丁酸和己酸是奶酪型发酵乳风味的关键成分,在一定范围内,随着丁酸和己酸含量的增加发酵乳的奶酪香气强度增加,当丁酸含量为9 459~13 354 μg/kg,己酸含量为2 335~2 937 μg/kg,丁酸含量与己酸含量之比为4.1~4.5时,发酵乳的奶酪香气得分最高,该研究为生产奶酪香型特色风味发酵乳提供了理论依据。

该研究通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)和高通量测序技术系统解析了3种大曲的特征香气化合物及微生物群落结构。研究发现,3种大曲分为以吡嗪类或以酯类化合物为主体风味两类。采用多元统计分析并根据变量投影重要性指标(variable importance in the projection,VIP)分析共鉴定出31种特征香气化合物。利用高通量测序技术对大曲的细菌群落结构进行解析,结合相关性分析,从多个维度判定了其核心微生物为火山渣芽孢杆菌属(Scopulibacillus)和芽孢杆菌属(Bacillus),其与多种吡嗪类、酚类、醇类等特征风味物质显著相关。通过分离培养及固态发酵实验探究其风味代谢能力,核心微生物的应用结果表明大曲细菌菌群的生物量及吡嗪类化合物的含量明显提升,改变了大曲的香气组成,进一步证实了其对大曲主体风味的调控功能。该研究在实现大曲风味定向调控、提升白酒品质方面具有重要意义。

植物基饮料泛指以植物为主要原材料制成的饮料,随着消费者对饮食日益增长的健康需求,植物基饮料因为其环保健康的特点而备受关注。乳酸菌发酵技术在提升植物基饮料风味及营养价值上具有巨大潜力。乳酸菌发酵植物基饮料的风味物质及营养物质主要来源于乳酸菌对碳水化合物、蛋白质、脂肪等的代谢转化,赋予饮料丰富的香气口感及营养价值,各种转化关键酶(如乳酸脱氢酶、蛋白酶和脂肪酶等)在其中起重要作用。植物基发酵饮料在风味控制等方面面临挑战,多组学技术等先进手段的应用为深入解析其代谢机制和优化发酵工艺条件提供了有力支持,结合新型发酵技术将进一步提升产品风味和营养价值,推动植物基饮料行业的创新发展。该文综述了乳酸菌发酵植物基饮料的风味物质及营养物质的研究进展,以期为该类饮料的开发与应用提供理论参考。

肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)是肉类蛋白的主要成分,其两亲性是构建乳液体系的良好材料。然而,MP乳液受限于离子强度和结构特性,易发生絮凝和聚集。因此,改善MP油水界面特性尤为重要。尽管不同改性方法已被用于改善MP的油水界面特性,但尚未形成全面总结,且关于MP基乳液的油水界面稳定性机制仍需进一步系统综述。该文全面总结了MP油水界面特性改善方法(物理法、化学法和物理化学联合法)。详细综述了单独MP、MP-多酚和MP-多糖稳定的Pickering乳液和乳液凝胶,以及单独MP稳定的纳米乳液在油水界面稳定机制,并介绍了MP基乳液在食品工业中的应用,以期为开发更稳定和多功能应用的MP乳液提供参考。

薏苡含有丰富的营养成分和生物活性物质,具有多种生理功能。随着健康中国战略的不断推进,薏苡等杂粮的营养价值和健康功效受到广泛关注。微生物发酵与籽粒萌芽技术是谷物生物加工领域中常见的方法。该文全面梳理和分析了近年来国内外关于微生物发酵和籽粒萌芽等生物加工技术在提升薏苡营养品质和生物活性及其作用机制方面的研究进展,探讨了生物加工技术对薏苡加工特性及感官品质的改善,并对薏苡生物加工食品的研究现状进行总结。该文旨在为薏苡的生物加工以及薏苡功能性食品的开发提供理论参考,推动薏苡产业的高值化发展。

青香蕉粉以成熟度为1~3级的香蕉为原料,经清洗、去皮(不去皮)、切片、护色、干燥、粉碎、过筛等工艺制备而成。青香蕉粉富含RS2型抗性淀粉,其含量可达90%以上,同时富含钾、镁、钙等元素。将其作为配料添加到各类食品中,已证实可发挥优化营养配比、降低产品能量密度以及改良食品质构等功能,表明其在食品工业中具有重要应用潜力。该文在介绍青香蕉粉的制备工艺、化学组成、基本物性的基础上,剖析了香蕉成熟度、预处理、干燥、粉碎等加工因素对青香蕉粉组分及理化性质的影响规律,归纳总结了通过改性(如湿热处理、韧化、预糊化、酸解等)提升青香蕉粉性能的方法,展望了青香蕉粉的未来研究重点,以期为推动青香蕉粉的研究及相关产品创新开发提供一定的参考。

苹果气调贮藏通过调节贮藏环境的气体成分和浓度,有效减少苹果采后损失、延长果实贮藏期,是实现苹果周年供给的重要手段。近年来,苹果气调贮藏保鲜技术发展迅速,在气体精准控制、动态实时监测及设备智能化等方面取得了显著进展。该文介绍了苹果气调贮藏保鲜技术的现状与分类,重点阐述了新型超低氧气调和动态气调的最新研究进展,深入分析了基于叶绿素荧光、呼吸商、乙醇浓度等动态气调的优势及调控策略,并探讨了各类气调技术对苹果采后品质的影响。此外,该文还指出了当前苹果气调贮藏保鲜面临的问题及未来的发展方向,旨在为苹果的气调贮藏保鲜提供理论参考和实践指导。

生物毒素对食品安全与人类健康构成严重威胁,检测食品中生物毒素尤为必要。传统检测方法样品前处理复杂且存在基质效应,分子印迹是在分子结构上特异性识别靶标的仿生识别技术。基于分子印迹的仿生传感器具有选择性好及适应性广等优点,应用前景广阔。该文介绍了生物毒素仿生印迹传感界面的构建方法,具体涉及本体聚合法、沉淀聚合法、原位聚合法及电化学聚合法等,仿生印迹传感体系的构建,讨论了模板分子的来源、新型功能单体的开发及筛选、交联剂种类及用量对聚合物性能的影响以及引发剂与致孔剂的发展现状,总结了仿生印迹电化学、光学和质量传感器在植物毒素、动物毒素、微生物毒素及海洋毒素检测中的应用,分析了不同传感器灵敏度及选择性的影响因素。该文可为食品中生物毒素的检测提供理论依据,并为食品安全监管提供技术支撑。