1,6-己二胺作为尼龙66的合成单体,其生产主要被国外垄断,传统的己二胺化学合成过程含有剧毒氰化物、技术壁垒高、生产工艺长,碳中和背景下如何利用生物法进行创新突破成为了难题,然而截止目前尚未发现天然的己二胺生物法合成途径。该研究以来源广泛的6-氨基己酸为底物,通过元件适配组装构建己二胺合成路径,并结合发酵强化以提高工程菌株己二胺产量。最终,通过筛选获得性能优良的羧酸还原酶MAB CAR L342E、单转氨酶HATA和双转氨酶组合PatA/VFTA,分别组合后工程菌株的初始己二胺产量可达到3.01 mg/L(DAH4)和8.50 mg/L(DAH37),在此基础上,开展发酵条件优化,1,6-己二胺产量分别达到64.33 mg/L和153.93 mg/L,较优化前分别提高了20.37倍和17.11倍。该研究成功构建了生物法己二胺合成路径,为助力国产化工产品突围提供了技术支持。

1,6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域,然而传统化学合成主要被国外垄断,技术壁垒较高,碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料,通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效的己二醇合成路径,并结合发酵强化以提高生物基1,6-己二醇产量及其转化率。通过挖掘醛酮还原酶同工酶,并与来源于Mycolicibacterium smegmatis MC2 155的羧酸还原酶进行适配组装,构建最优发酵工程菌株,相较原始菌株,1,6-己二醇的产量提高了6.4倍达到61.8 mg/L。在此基础上,开展发酵强化研究,确定了最优条件为TB培养基、底物质量浓度10 g/L、诱导时间2.5 h、初始糖质量浓度8 g/L,此时1,6-己二醇的产量达到818.16 mg/L,相较于初始菌株提高了84.7倍,转化率达到85%。该研究为1,6-己二醇的生物合成提供了新的思路。

1,4-丁二胺主要用于耐高温尼龙PA46的制备,然而其化学合成主要利用剧毒的氢氰酸和丙烯腈为原料,技术壁垒较高。针对丁二胺发酵法合成产量和产率较低的问题,该研究基于精氨酸到丁二胺的生物催化路线,通过透性化细胞处理提升物质的传输效率,并结合工程菌株培养和催化过程强化来提升丁二胺的合成能力。结果表明,乙醇透性化处理可显著解除传质限制,相比对照丁二胺产量提升50%以上达到14.92 g/L,在此基础上,确定了菌体的最优培养条件和最优催化工艺,在该条件下进行催化,丁二胺产量达到已有报道的最高水平88.67 g/L,摩尔转化率为0.81 mol/mol,生产效率为2.46 g/(L·h),为后续丁二胺的生物法开发利用奠定基础。

2-苯乙醇是一种具有玫瑰香味的芳香族醇,被广泛应用于食品、日化和医药等领域中。该研究利用从发酵酱醪中筛选出的一株野生型生香酵母-贝酵母,通过生物转化方法探索了该生香酵母合成2-苯乙醇的能力。通过优化反应体系中葡萄糖、底物L-苯丙氨酸、无氨基酵母氮源及其他无机盐等成分构建生物转化体系,建立了适用于该生香酵母生产2-苯乙醇的转化方法。实验结果显示,该生香酵母转化48 h后2-苯乙醇的产量最高,为2.89 g/L。在此基础上,进一步优化了转化体系中碳源、氨基受体 α-酮戊二酸和离子混合营养液的浓度,2-苯乙醇的浓度提高了67%。最后,通过优化转化体系的pH、温度和溶氧等条件使得2-苯乙醇的质量浓度达到了6.05 g/L,较初始转化条件提高了109%。该方法所获2-苯乙醇不仅具有天然产物的属性和安全性,且其产量和转化率高,工艺也具有周期短和成本低的特点,具有很好的应用前景。

莱鲍迪苷A(rebaudioside A, RA)是从甜叶菊中提取的一类低热量甜味剂,被认为是理想的蔗糖替代品,但其令人不愉快的后苦味限制了其在食品领域的应用。对RA进行适度酶法糖基化被认为是减缓其后苦味有效的方法之一。环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase, CGTase)是目前催化RA糖基化最常用的酶,其主要缺点是反应生成的产物复杂多样,尤其是长链糖基化产物的占比较高,严重影响了产物的口感和品质。该研究探索了不同来源的CGTase催化RA糖基化反应,选择转化率及短链产物特异性均较好的α-CGTase(来源于Paenibacillus macerans)进行研究。通过酶学性质研究及反应条件优化,获得最佳反应条件:以pH 6.0的PBS为反应介质,水溶性淀粉为糖基供体,底物质量比为RA∶水溶性淀粉=1∶1,加酶量25 μg/mL,40 ℃下反应12 h可达平衡,RA的转化率最高达到74.8%,短链产物(RA-nG, n≤2)占总产物的占比为86.5%,较优化前提高了10%。因此,在此条件下可有效提高短链糖苷化RA的特异性,在甜菊糖苷的工业应用中具有更大的潜力。

内切多聚半乳糖醛酸酶是果胶酶中研究最为广泛的酶之一,可以特异性水解多聚半乳糖醛酸链的α-1,4-糖苷键,生成不同聚合度的寡聚半乳糖醛酸,对提高果胶的附加值具有重要意义。目前关于内切多聚半乳糖醛酸酶的研究仍然较少,且其催化活力和热稳定性不佳是限制其工业化应用的主要因素。课题组前期研究获得了青霉Penicillium arizonens来源的内切多聚半乳糖醛酸酶基因pePGB,并在毕赤酵母中实现了异源表达。由于其催化活力仅处于同类酶的中等水平,该研究主要针对其催化活力进行了改造。首先对其底物结合口袋亚位点的氨基酸进行了丙氨酸突变,基于突变结果及序列比对,选择了相应的突变热点进行理性设计,筛选获得了3个酶活力提高的突变体V248L、V248R和G111R,有序叠加后获得最佳突变体G111R/V248R,比活力和催化效率(k_cat/K_m)分别为野生型的1.84倍和2.06倍。随后通过同源建模及分子对接分析,248位的缬氨酸突变为精氨酸后,与底物形成了两个氢键,增强了酶与底物相互作用;而G111R突变未直接对酶与底物的相互作用造成影响,但可能与248位的精氨酸存在协同作用,共同增加了底物口袋的正电性,从而提高了与负电荷底物的结合力,进而提高了酶的催化活力。该研究为该酶后续在果汁加工等行业的应用奠定了重要基础,也为理性设计提高酶催化活力提供了参考价值。

为探究茄替胶(gum ghatti,GG)发挥乳化作用的关键结构特征,利用部分酸水解获得5种不同结构的GG组分,采用离子色谱、傅里叶变换红外光谱和气质联用等方法进行结构表征;通过美拉德反应与大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)形成共价复合物,并制备水包油乳液;利用傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、粒度分析和zeta电位等技术探究复合物的理化性质及乳化特性。结果表明,随着酸水解的进行,GG的糖醛酸和蛋白质含量逐渐升高,分子质量逐渐减小,支化度逐渐降低;酸水解后的GG与SPI能形成稳定的共价复合物,支链度较低的GG与SPI共价复合后可以显著提高SPI的溶解度(36.60%>22.31%),且支链度最低的GGA5-SPI共价复合物绝对电位值显著高于GG-SPI(53.63 mV>46.99 mV),乳液体系更加稳定。综上,美拉德反应可显著提升GG-SPI复合物的功能特性与乳化特性,且GG的支链度越低,形成的复合物乳化能力越好,稳定性越高。该研究结果有望为糖-蛋白类乳化剂的研发和应用提供理论依据。

抑制乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的活性有利于提高乙酰胆碱水平,从而缓解老年人认知障碍和记忆力衰退。该研究采用乙醇溶剂提取豆浆和发酵豆浆中的活性成分,并测定2种提取物对AChE的抑制活性,随后通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱鉴定提取物中的化学成分,并通过SIMCA软件筛选出发酵前后含量显著变化的成分,最后通过分子对接技术筛选差异成分中的活性成分,并研究其与AChE的结合能力和相互作用力。结果表明,乳酸菌发酵能显著(P＜0.05)提高豆浆对AChE的抑制活性,其IC₅₀值由3.24 mg/mL降低至2.55 mg/mL;在豆浆和发酵豆浆提取物中共鉴定出84个成分,从中发现19个成分在发酵前后存在明显含量变化;分子对接结果表明,有13个成分能与AChE紧密结合,这些活性成分主要通过氢键和疏水相互作用与AChE活性位点中的氨基酸残基相互作用,进而抑制AChE活性。

谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase, TGase)可以促进蛋白质分子内或分子间的交联,在食品、制药、纺织等行业中均有着广泛的应用。为了高效生产具有优良特性的TGase,该研究以茂源链霉菌(Streptomyces mobaraensis)来源的TGase为研究对象,比较了两个不同来源的TGase的性质,将具有较优酶学性质的TGase基因tg_LD分别采用6种不同质粒在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行异源表达。其中,重组菌E.coli BL21(DE3) (pET32a-tg_LD)实现了成熟TGase的异源表达,添加0.2 mmol/L IPTG、25 ℃诱导8 h,重组TG_LD的酶活力为0.45 U/mL。为进一步提高TG_LD的表达量,构建了可以特异性激活pro-TGase的2种表达载体。其中,重组菌E.coli BL21(DE3) (pCOLDⅡ-pro-EK-tg_LD),添加0.2 mmol/L IPTG、15 ℃诱导24 h,体外活化后获得具有活性的TG_LD酶,其酶活力达25.23 U/mL。该研究实现了具有优良性质的活性TG_LD在E.coli 中的高效表达。

未脱毒水解液中的醛类、酚类等物质抑制菌株的生长发酵。产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)具有多重抗逆性能,过表达相关抗性基因构建重组菌株并进行筛选。相比于对照菌株,过表达CgGCN4的重组菌株在含有3.0 g/L糠醛、2.0 g/L香草醛、3.5 g/L乙酸的高糖培养基中生物量分别提高25.2%、14.6%、5.2%;葡萄糖消耗速率分别提高9.9%、5.5%、13.1%;在3.0 g/L糠醛的胁迫下甘油产量提高23.4%。在糠醛、香草醛或乙酸的胁迫下,重组菌株胞内活性氧水平的提高程度分别降低35.2%、28.0%、15.3%,与碘化丙啶的结合水平均有不同程度的降低,表明重组菌株可通过降低胞内活性氧的积累、保持细胞膜的完整性来保持菌株优良的生长与发酵性能。将抗性重组菌株应用于未脱毒甘蔗渣水解液开放式发酵生产甘油,可使耗糖速率提高20.0%;生物量提高12.3%;甘油产量提高21.7%。该研究为未脱毒纤维素水解液的应用提供了新思路及遗传资源。

基于酿酒酵母孢子表面展示系统,实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)水解酶FAST-PETase的孢子固定化。使用整合型质粒pRS306-TEF1pr-ss-FAST-PETase,将编码FAST-PETase的基因插入到酿酒酵母dit1Δ缺陷型菌株的基因组中,使蛋白更加稳定的表达。以双-2-(羟乙基)对苯二甲酸酯[bis(2-hydroxyethyl) terephthalate,BHET]为底物,对孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件、热稳定性、pH耐受性、洗涤剂/有机试剂耐受性和重复使用能力进行研究。孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件为50 ℃,pH 8.0。在30~80 ℃孵育12 h后,能保留82%以上的活性。同样地,在pH 5.0~9.0孵育12 h后,也能保持78%以上的活性。与游离酶相比,孢子固定化FAST-PETase对有机试剂也有一定的抗性,在重复使用7次后仍然保留初始活性的35%。该研究利用酿酒酵母孢子表面展示系统成功实现孢子固定化FAST-PETase,并将其应用于BHET的水解中,为PET塑料的长期降解提供了新的平台。

L-天冬酰胺酶能催化L-天冬酰胺水解生成L-天冬氨酸,可有效抑制食品高温加工中丙烯酰胺(2A类致癌物)的形成。尽管I型L-天冬酰胺酶热稳定性较好,但其催化活性仍有待提高。该研究对吉利热球菌(Thermococcus zilligii)I型L-天冬酰胺酶 (TzI) 进行分子改造,以期提高其催化活性。首先,利用分子对接和虚拟饱和突变筛选了10个活性可能提高的TzI突变体,并对上述突变体进行表达、纯化及酶学性质分析。结果显示,突变酶L265W的比酶活力达到2 751.13 U/mg,较原始酶TzI提升29%。尽管最适反应温度仍为90 ℃,但突变酶L265W在80、85及90 ℃的半衰期较TzI分别提升1.5、1.56和1.43倍。其次,在80 ℃热烫条件下用等量的酶处理薯条,并测定其油炸后的丙烯酰胺含量。结果表明,L265W可使油炸薯条中丙烯酰胺下降65%,优于商品酶和野生型TzI的处理效果。因此,该研究构建的突变酶L265W具有良好的应用潜力,有助于推动L-天冬酰胺酶的工业化应用。

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)级联途径广泛参与植物的生理调控过程。胰蛋白酶作为诱抗剂可显著提高黄瓜的贮藏品质,但胰蛋白酶如何通过MAPK途径调控苯丙烷化合物的合成,从而影响果实抗性尚待阐明。为了研究胰蛋白酶诱导黄瓜抗性的分子机制,该研究进行了转录组学分析和广泛靶向代谢组学联合分析,并通过病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)进行验证。转录组结果显示,共有83个差异表达显著基因富集在MAPK途径上,其中48个基因显著下调,35个基因显著上调。基因集富集分析进一步从领头亚集中筛选出CsWRKY33转录因子。与拟南芥、烟草等植物的多序列比对结果显示,明确该转录因子属于WRKY家族,在N端有一个高度保守WRKY结构域。该研究将转录组与广泛靶向代谢组学联合分析发现,香兰素、二氢查尔酮-4′-O-葡萄糖苷、2-羟基-3-苯基丙酸等物质的合成显著上调。共表达网络分析结果显示,上述关键代谢物应受CsWRKY33的负调控。VIGS结果显示,CsWRKY33沉默后能够提高果实的抗性,延长保存时间。该研究发现,胰蛋白酶能够下调CsWRKY33的表达,促进香兰素、二氢查尔酮-4′-O-葡萄糖苷、2-羟基-3-苯基丙酸等具有较高抗氧化抗菌活性的化合物的合成,提高果实抗病性,延缓果实衰老腐败。

右旋糖酐是由α-1,6键连接的葡萄糖聚合物,不同分子质量的右旋糖酐有不同的应用价值。右旋糖酐T2000是重均分子质量为2 MDa左右的葡聚糖,可以作为食品添加剂使用。作为介质可以分离血液中的各类蛋白,用于医学检测,是一种高端多糖产品。目前采用酶法定向合成右旋糖酐T2000的研究报道甚少。该文将来源于肠膜状明串珠菌0326的右旋糖酐蔗糖酶和来源于短杆菌的右旋糖酐酶通过连接肽进行连接,设计构建特异性融合酶,旨在达到一步法定向制备右旋糖酐T2000。并成功在大肠杆菌中得到表达,构建具有双酶活性的融合酶。研究结果得到,融合酶中右旋糖酐蔗糖酶的最适pH值是5.5、最适温度是30 ℃;融合酶中右旋糖酐酶的最适pH值是9.0、最适温度是50 ℃。以0.1 g/mL的蔗糖溶液作为底物,添加终酶活力为5 U/mL的融合酶,在25 ℃,120~180 r/min,反应24 h,分离纯化后成功得到重均分子质量为2 MDa左右的右旋糖酐,产率为32.6%。研究结果为高分子多糖的酶法定向制备提供了新的途径。

泻剂结肠是一种伴有严重肠神经和肠屏障损伤的泻药依赖性便秘,益生菌干预有望成为其有效的治疗手段。该文应用番泻叶提取物处理构建了泻剂结肠动物模型,研究副干酪乳酪杆菌CCFM1164对泻剂结肠的缓解作用,并探究其可能的作用途径。结果表明,副干酪乳酪杆菌CCFM1164能缩短泻剂结肠小鼠排首粒黑便时间及增加5 h内粪便粒数以缓解便秘,其缓解泻剂结肠的可能途径是通过增加乳杆菌属(Lactobacillus)产短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)菌的相对丰度而提高粪便中SCFAs含量,增加结肠乙酰胆碱的含量进而促进胶质细胞源性神经营养因子的分泌以达到修复肠神经系统的效果,进一步降低肠道炎症,修复肠道机械屏障。该研究为益生菌缓解泻剂结肠提供了理论基础。

该研究旨在探究发酵豆粕对小鼠结肠炎的缓解效果及可能机制,寻找一种有效替抗的生物饲料。采用葡聚糖硫酸钠诱导小鼠溃疡性结肠炎模型,以植物乳杆菌DY6发酵豆粕进行饲喂治疗,考察发酵豆粕的抗炎和修复肠道黏膜作用。结果显示,与模型组相比,发酵饲料提前干预和治疗都能够显著提高小鼠进食量、体重,有效降低死亡率、小鼠疾病活动指数评分,有效促进结肠结构糜烂出血和萎缩等情况的恢复,明显缓解促炎因子白细胞介素-6和肿瘤坏死因子α含量上升的情况,显著增加小鼠结肠组织的紧密连接蛋白中闭合蛋白的表达水平。说明发酵豆粕能够抑制炎症发生的信号通路,减轻体内炎症反应,有效保护肠道黏膜完整性,达到缓解结肠炎的效果。该研究为养殖业防治动物结肠炎提供理论基础,有望开发一种功能性饲料。

叶绿素可以影响高脂饮食诱导的肠道菌群结构,缓解肥胖和改善炎症,但相关作用还需要深入探究。该研究采用体外厌氧模式,向高脂饮食诱导的小鼠粪便肠道菌群中添加脱镁叶绿素,进一步探究脱镁叶绿素对高脂饮食诱导的肠道菌群调节作用。发酵48 h后,运用16S rRNA微生物组学,超高效液相色谱/四极杆飞行时间质谱靶向测定短链脂肪酸,非靶向代谢组学研究脱镁叶绿素a和脱镁叶绿酸a,对上述小鼠肠道菌群的调节作用。结果表明,相比于空白组,脱镁叶绿素组在门水平上能够降低变形菌门(Proteobacteria)丰度,提高厚壁菌门(Firmicutes)丰度,属水平上显著抑制致病菌(P＜0.05)埃希氏-志贺菌属(Escherichia-Shigella)丰度。短链脂肪酸测定结果表明,脱镁叶绿素能促进高脂饮食诱导的肠道菌群产生短链脂肪酸,其中乙酸、丙酸、丁酸含量显著提升(P＜0.05)。非靶向代谢组学分析显示,高脂粪菌受到脱镁叶绿素额外作用后可产生脂类化合物、氨基衍生物、胆汁酸盐等代谢物,并且还能产生抗生素类物质(istamycin AO、夫西地酸、庆大霉素C1等)。综上,脱镁叶绿素能够调节高脂饮食诱导的肠道菌群结构与代谢,对机体健康具有潜在有益影响。

鼠李糖乳酪杆菌MP108是一株可以用于婴幼儿食品的益生菌菌株,为了验证其与低聚糖在免疫调节功能上是否具有协同作用,使用40 mg/kg BW的环磷酰胺腹腔注射3 d的方式对Wistar大鼠进行造模,构建免疫低下模型。造模成功后使用低聚糖和鼠李糖乳酪杆菌MP108进行干预,并观察其相关生理指标的恢复效果。结果显示,MP108组的脾脏指数的调节效果最好,与作为阳性对照的药物无显著性差异(P＞0.05),而2′-FL则有助于维持胸腺指数。在对分泌TNF-α能力的调节方面,2′-FL组、复配+MP108组和2′-FL+MP108组则与阳性对照组无显著性差异(P＞0.05);在分泌IL-2能力上,除MP108组外,其他组均具有与阳性对照相似的调节效果。低聚糖与益生菌组合后对免疫球蛋白的分泌量影响较小。综上所述,鼠李糖乳酪杆菌MP108和低聚糖对免疫低下大鼠的各项指标的调节效果各有优势,呈现出协同作用。

该研究以牡蛎肽和花色苷为原料,探究牡蛎肽和花色苷对胰脂肪酶的协同抑制作用。采用Synergy Finder和Compusyn协同计算模型分析不同比例下牡蛎肽和花色苷的协同作用,利用酶抑制动力学探究牡蛎肽、花色苷及其协同复合物对胰脂肪酶的抑制类型,并通过多光谱学分析牡蛎肽与花色苷的相互作用。结果显示,牡蛎肽和花色苷对胰脂肪酶的半数抑制浓度分别为1.35、3.54 mg/mL。当质量浓度为0.8~3.2 mg/mL时,其最高单药和零相互作用力得分为17.781和11.208,具有较强的协同效果。通过计算不同浓度比例下复合物的联合指数值,发现牡蛎肽∶花色苷=1∶1(浓度比)时,牡蛎肽和花色苷的协同作用最强。酶抑制动力学结果表明牡蛎肽、花色苷及其协同复合物对胰脂肪酶的抑制方式包括混合型抑制和竞争性抑制。多光谱学实验结果表明,牡蛎肽和花色苷主要通过氢键、疏水作用以及静电相互作用形成非共价复合物,使得复合物疏水性降低,极性增加。以上结果表明牡蛎肽和花色苷具有良好的胰脂肪酶协同抑制作用,为其减肥降脂功能活性的深入研究提供了依据。

铜离子浓度是影响CotA漆酶在大肠杆菌中异源表达的重要因素。然而,对大肠杆菌表达细菌漆酶重组蛋白的发酵条件探索和优化研究较少。该文通过在培养过程中控制铜离子添加量,探究铜离子浓度对大肠杆菌重组菌及突变菌漆酶表达量的影响。重组CotA漆酶表达菌株在铜离子浓度为1 mmol/L时破碎液漆酶活性较高,达到约2 207 U/mL;突变细菌漆酶I421A表达菌株在铜离子浓度为1.5 mmol/L时破碎液漆酶活性较高,达到631 U/mL;突变细菌漆酶T466A表达菌株在铜离子浓度为1.5 mmol/L时破碎液漆酶活性较高,达到852 U/mL;突变细菌漆酶K464A表达菌株在铜离子浓度为1 mmol/L时破碎液漆酶活性较高,达到295 U/mL。菌株的表达量受铜离子浓度影响变化幅度较大,通过对铜离子添加条件的探究,对改善细菌漆酶表达量较低的问题有重要参考价值。

餐厨垃圾是城镇有机固体废弃物的主要组成部分,具有产生量大、有机质含量丰富、可生物利用性高等特点。近年来,以黑水虻等资源型昆虫为媒介将有机废弃物转化为高附加值的蛋白质资源受到广泛关注,如何有效提升黑水虻的吸收和转化能力值得进一步研究。该文采用不同组合益生菌对餐厨垃圾进行预发酵,以强化黑水虻转化餐厨垃圾合成虫体蛋白。结果表明,乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌协同预发酵显著提高了餐厨固渣可溶性蛋白含量,促进了虫体的生长发育和蛋白合成。虫体生物质含量、虫体蛋白产率和有机质减量率分别达到27.82%、162.7 mg/g-TS和74.1%,较对照组分别提高了74.7%、1.0倍和1.2倍。此外,三菌协同预发酵能够显著增强虫体蛋白的体外抗氧化活性,总还原力、羟自由基清除活性、DPPH自由基清除活性、ABTS阳离子自由基清除活性以及金属离子螯合能力,分别是对照组的1.14倍、1.16倍、1.51倍、1.24倍和1.21倍。该文可为餐厨垃圾转化合成高质量昆虫蛋白提供有益思路。

纳豆是由纳豆芽孢杆菌发酵而成的保健食品,该研究通过正交试验法优化了纳豆的发酵条件,并采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)方法对发酵过程中纳豆激酶基因aprN与产氨气基因rocG的表达进行了定量分析。结果表明,在纳豆发酵过程中,纳豆激酶活性随时间、温度、接种量变化均呈先升高后降低的趋势,受温度影响较大;33 ℃、发酵24 h及接种量5%的条件下纳豆激酶活性最高,达到2 766.403 IU/mL,且该条件下aprN基因表达显著,rocG基因表达不明显。确定33 ℃、发酵24 h及接种量5%的发酵条件为纳豆生产的优化条件,可以获得高纳豆激酶活性(2 766.403 IU/mL)、低氨的纳豆。该研究可为纳豆的品质控制与商业应用提供参考依据。

该研究探讨了嗜酸乳杆菌L-55菌株在豆乳发酵过程中大豆异黄酮转化为雌激素样物质所发挥的作用。将嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)L-55菌株和市售酸奶中提取获得的2种乳酸菌[唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivarius subsp. thermophilus)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)]分别接种至灭菌的豆乳中,并于37 ℃下培养24 h,在培养结束后,使用高效液相色谱法内标法测定豆乳酸奶中大豆苷元、染料木黄酮、雌马酚、5-羟基-雌马酚4种苷元型异黄酮的含量;利用嗜酸乳杆菌L-55菌株的基因组信息,研究其与多种雌激素样物质转化能力相关的基因群。结果表明,在嗜酸乳杆菌L-55菌株发酵的豆乳酸奶中检测到的大豆苷元含量为0.74 mg/100 mL,染料木黄酮含量为2.35 mg/100 mL,而在其他2种乳酸菌发酵的豆乳酸奶中均未大量检测到这2种物质;3种乳酸菌发酵的豆乳酸奶中均未大量检测到具有雌激素样活性的雌马酚和5-羟基-雌马酚;嗜酸乳杆菌L-55菌株发酵的豆乳酸奶中苷元型异黄酮含量为3.29 mg/100 mL,显著高于其他2种乳酸菌发酵的豆乳酸奶中苷元型异黄酮的含量。基因组分析表明,L-55菌株的基因组信息中未编码雌马酚还原酶基因和5-羟基-雌马酚还原酶基因,这与样品中未大量检测到雌马酚、5-羟基-雌马酚这2种物质的结果一致。此外,由于缺乏这些基因,作为雌马酚和5-羟基-雌马酚重要前体物质的大豆苷元和染料木黄酮的积累也得到了验证。综上所述,由于L-55菌株具有将大豆异黄酮转化为大豆苷元和染料木黄酮的能力,因此可以预见通过L-55菌株制造含有雌激素样物质(雌激素活性)的豆乳酸奶的可能性。

为改善羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan, CMC)膜的耐水性,该文以美拉德反应(maillard reaction, MR)为改性方法,研究MR条件对CMC改性膜耐水性的影响,以及MR程度与CMC改性膜性能和结构之间的关系。结果表明,添加还原糖的MR可以改善CMC膜的耐水性,其中木糖效果最好;随着木糖占比的增加,CMC改性膜耐水性呈先升高后降低的趋势,当CMC/木糖比例为4∶1时CMC改性膜耐水性最好;膜液初始pH值对CMC改性膜的耐水性无显著影响;随着反应温度的升高和反应时间的延长,CMC改性膜的A₄₂₀升高、耐水性增强,CMC改性膜的耐水性与MR程度相关。随着MR程度的加深,CMC改性膜的颜色加深、亮度下降,拉伸强度、抗氧化和抗菌活性升高,透光率和断裂伸长率降低,结构更为致密、结晶度下降、分子相互作用增强。该研究结果为CMC膜在高水分含量食品中的应用提供技术参考。

该研究以发芽芸豆为原料进行谷氨酸钠(monosodium glutamate,MSG)协同低温冻融处理,对处理前后谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)、二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)和多胺氧化酶(polyamine oxidase,PAO)活性进行测定,并利用非靶向代谢组学对MSG协同低温冻融促进发芽芸豆富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的机理进行研究。结果表明,MSG协同低温冻融可以显著促进发芽芸豆GABA的富集,处理后GABA含量为仅发芽处理组的3.33倍。发芽芸豆在MSG协同低温冻融处理后GAD活性未发生显著变化、DAO活性和PAO活性显著降低。非靶向代谢组学研究发现,MSG协同低温冻融会引起发芽芸豆体内氨基酸、脂质和碳水化合物类代谢物质变化,并主要通过调节精氨酸和脯氨酸代谢途径、β-丙氨酸代谢途径、烟酸和烟酰胺代谢途、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途、丁酸代谢途径促进GABA的合成。

重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题,因其污染来源广、残毒时间长,而且具有生物富集及难降解等特点,对农业生态环境、粮食安全和国民健康带来了巨大威胁。该文以汞离子(Hg²⁺)为模式分析物,基于生物素-亲和素特异性结合作用,将Hg²⁺核酸适配体固定于琼脂糖凝胶上填柱制成Hg²⁺核酸适配体亲和柱。利用核酸适配体针对Hg²⁺的高亲和力和高特异性结合,实现对食品中Hg²⁺的高效富集和脱除。结果显示所制备适配体亲和柱对的最大柱容量为0.025 mg,且对Hg²⁺表现出良好的特异性,可循环利用12次。可实现对鱼露样品中Hg²⁺的高效脱除且对其营养成分没有影响。此方法实现稳定高效脱除的同时兼具了造价成本低廉的优点,具有良好的发展前景。

为提高竹叶可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)提取率,该文以毛竹叶为研究对象,比较分析热水浸提法(W)、蒸汽爆破法(SE)、六偏磷酸钠法(C)和蒸汽爆破联合六偏磷酸钠法(SEC)提取竹叶可溶性膳食纤维的提取率及其结构和功能特性。结果表明,SEC组提取的SDF提取率最高(51.15%),其次是C、SE、W。蒸汽爆破与六偏磷酸钠对SDF结构、组成变化造成的影响不同,SEC组的SDF结构最为复杂,粒径最小且zeta-电位绝对值最高,分别是434.90 nm、-20.37 mV。两者联合提取的SDF有更优的功能特性,其葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力与羟自由基清除能力最优,分别为(52.04±0.19)%、(57.14±0.73)%(pH=2)、(62.53±5.31)%(pH=7)、(95.50±1.46)%。研究结果为毛竹叶可溶性膳食纤维提取与应用提供了理论依据与数据支撑。

射频是一种新型热处理技术。通过监测全麦粉常温贮藏过程中脂肪氧化、淀粉和蛋白质结构变化等相关指标,探究射频处理对全麦粉理化性质的影响。将射频处理前后的全麦制粉,分为射频组、射频脱氧组和未处理组进行贮藏实验。贮藏6个月后,脂肪酸值为射频组(50.89 mg/100 g)<射频脱氧组(52.18 mg/100 g)<未处理组(95.93 mg/100 g),过氧化值和自由基强度均为射频脱氧组<射频组<未处理组;与贮藏0 d的样品相比,未处理组、射频组和射频脱氧组淀粉结晶度分别下降了4.59%、2.94%、2.82%,巯基含量分别下降了18.29%、8.33%、11.11%。结合淀粉短程有序度及热力学性质变化结果和蛋白质二级结构及分子质量分布变化结果,发现贮藏后全麦粉淀粉有序结构下降,蛋白质分子聚集,但射频组变化更为缓慢,添加脱氧剂作用不明显。上述结果表明,射频加脱氧处理能有效抑制全麦粉贮藏过程中脂肪水解氧化,且对淀粉与蛋白质结构的影响较小,可以有效改善全麦粉贮藏稳定性及品质,延长其保质期。

氧化锌纳米颗粒(zinc oxide nanopartilles,ZnO-NPs)能够抑制玉米储藏过程中微生物的生长繁殖,有助于玉米的安全储藏。为了进一步明确ZnO-NPs对玉米储藏过程中籽粒细胞和生理的影响,在玉米储藏过程中添加不同添加量的ZnO-NPs,30 ℃模拟储藏42 d,测定与分析玉米籽粒细胞和相关生理指标的影响。随着贮藏时间的增加,处理组中0.5 g/kg和1.5 g/kg ZnO-NPs添加量的玉米相对于对照组(0 g/kg),电导率降低了1.72和1.06 μS/cm/g,丙二醛降低了0.17和0.08 μmol/g,过氧化物酶活性升高了5.1和3.83 U/g,超氧化物歧化酶活性升高了0.69和0.35 U/g,过氧化氢含量含量降低了0.69和0.42 μmol/g,超氧阴离子产生速率降低了8.40和5.32 nmol/min·g,Zn²⁺含量与对照组无显著性变化。结果表明,0.5 g/kg和1.5 g/kg ZnO-NPs添加量的玉米电导率、丙二醛、过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率显著低于对照组,过氧化物酶活力和超氧化物歧化酶活力显著高于对照组,玉米色泽和细胞结构保持良好,说明低添加量(0.5 g/kg和1.5 g/kg) ZnO-NPs的添加缓解了细胞品质的劣变,有助于保护玉米细胞结构及生理活性。该研究为氧化锌纳米抑菌颗粒的进一步研发与应用提供了基础数据。

以儿茶素与马铃薯淀粉的相互作用入手,在特定韧化处理条件下研究不同添加量的儿茶素对马铃薯淀粉微观结构、粒径、白度、红外、糊化及流变性特性的影响。结果表明,韧化处理下添加儿茶素并未改变马铃薯淀粉颗粒完整性,但增加了马铃薯淀粉颗粒的平均粒径。红外分析表明,韧化处理下添加儿茶素并未产生新的峰,但淀粉凝胶性和抗剪切能力降低。流变分析发现样品皆为非牛顿流体且表现出假塑性、剪切变薄的行为,并且韧化处理强化了淀粉糊的凝胶结构,而儿茶素的加入会减弱淀粉的凝胶结构且添加量也会影响淀粉的凝胶结构及凝胶体系的弹性。该研究不仅扩大了马铃薯淀粉的应用前景,促进相关产业的发展,也为产品创新和技术进步提供更多可能性。

通过从百里香精油、牛至精油、肉桂精油、丁香精油、山苍子精油中筛选出一种对哥氏枝孢霉、Penicillium christenseniae、热带青霉、黄曲霉这4种紫薯优势腐败菌抑制效果最强的植物精油,采用相转变法,以Tween 80为表面活性剂,无水乙醇为助表面活性剂,通过观察液体分层体积,确定表面活性剂与助表面活性剂的比值,用加水法制得澄清透明的肉桂精油纳米乳,并研究其抑菌机制及对鲜切紫薯的保鲜效果。结果表明5种精油对紫薯优势腐败菌抑菌能力最强的为肉桂精油,并制得的肉桂精油纳米乳能降低细胞膜表面疏水性,增大细胞膜通透性,有效失活紫薯优势腐败菌,鲜切紫薯经肉桂精油纳米乳处理,腐败率显著降低,水分有效保持,贮藏期可延长6 d;贮藏12 d后,失重率降低7.08%、褐变度降低37.19%、多酚氧化物酶活性降低83.85%、过氧化物酶活性降低84.96%,延缓了切面褐变与组织衰老进程,达到对鲜切紫薯保鲜的作用。

以黑麦挂面为对象,采用微波间歇干燥方法,研究不同微波功率、装载量和面条厚度对黑麦挂面干燥特性和有效水分扩散系数的影响,通过SPSS软件对5种干燥动力学模型进行拟合,得到黑麦挂面间歇微波干燥动力学模型,并对微波干燥黑麦挂面进行品质评价。结果表明,黑麦挂面微波间歇干燥主要表现为降速干燥,微波功率越大、装载量越小、挂面厚度越薄,干燥速度越快,干燥用时越短;干燥中有效水分扩散系数为1.180 39×10^-11~2.967 02×10^-11m²/s,并随着微波功率和挂面厚度的增加而增大,随着装载量的增加而减小;通过模型拟合发现,Logarithmic模型是黑麦挂面间歇微波干燥的最佳模型,R²最大,χ²和均方根误差最小,可有效描述黑麦挂面微波干燥时水分的变化过程;微波干燥黑麦挂面色泽较好,黑红发亮,抗弯曲特性高,熟断条率为0,蒸煮损失率为7.70%,质构特性良好,具有商品价值。该研究为微波技术在挂面生产的应用提供理论依据。

亚硝酸钠作为食品添加剂,被称为国际上公认的一级致癌物。为探究高压脉冲电场对麦麸吸附亚硝酸钠特性的影响,该研究利用高压脉冲电场对麦麸进行处理,解析麦麸吸附亚硝酸钠的动力学和热力学特性。结果表明,麦麸对亚硝酸钠的吸附在120 min后达到平衡,准二级动力学方程和Freundlich模型能更好地描述吸附过程,说明该吸附过程既存在物理吸附,又存在化学吸附。麦麸吸附亚硝酸钠的反应为非自发进行,升高温度提高了麦麸对亚硝酸的吸附量和吸附速率,有利于提高麦麸对亚硝酸钠的吸附能力。随电场强度由10 kV/cm增加至40 kV/cm,麦麸对亚硝酸钠的吸附量和吸附速率分别增加10.91%、12.82%。但当电场强度由40 kV/cm增加至50 kV/cm,麦麸对亚硝酸钠的吸附量和吸附速率分别下降7.46%、16.45%。因此,40 kV/cm的脉冲电场可应用于提高麦麸对亚硝酸钠的吸附能力,该研究结果可为麦麸的综合利用提供理论指导。

随着绿色环保意识的增强,可降解植物纤维/高分子复合材料的食品包装受到广泛关注。然而亲水性竹纤维(bamboo fiber,BF)与疏水性聚乳酸(polylactic acid,PLA)之间的界面不相容性削弱了BF在复合材料中的力学增强效果,因此复合材料的界面调控尤为重要。该文探究了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)改性BF对PLA基复合材料性能的影响,并将该PLA基复合材料作为草莓托盘包装,研究其对草莓贮藏品质的影响。结果表明,纤维的加入可提高复合材料的模量,其中GOBF/PLA的改善效果最显著(较纯PLA,GOBF/PLA的弯曲和拉伸模量分别提高了16.39%和35.90%)。GOBF/PLA具有更高的玻璃化转变温度,呈现出较好的界面结合性能。与BF相比,GOBF的异相成核能力更强,促使GOBF/PLA具有更低的冷结晶温度和更高的结晶度。扫描电镜结果显示,BF/PLA弯曲断面有大量孔洞和微裂缝,GOBF/PLA的则仅有少量微裂缝。亲水性纤维的加入降低了复合材料的强度和憎水性,但与BF相比,GOBF对材料强度和憎水性的影响较小。草莓贮藏结果显示,GOBF/PLA可显著降低草莓果实的腐烂率,且延缓贮藏后期草莓果实可滴定酸含量的下降,对草莓果实具有更好的保鲜效果。综上,该研究可为一次性使用、绿色环保果蔬托盘的开发和应用提供参考。

该研究采用破壁机、胶体磨和湿法超微粉碎机结合复合酶法制备蓝莓汁,分析不同粉碎方式对蓝莓汁加工特性、活性物质含量和抗氧化活性的影响,并采用代谢组学分析蓝莓汁中代谢物差异变化。结果表明:不同粉碎方式下蓝莓出汁率无显著差异(P>0.05),但湿法超微粉碎组蓝莓汁平均果浆粒径最小(64.26 μm),花色苷、总黄酮和总酚含量最高(分别为613.64 mg/L,2.94 g/L和3.46 g/L);湿法超微粉碎组蓝莓汁DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和羟自由基清除率均显著高于破壁机组和胶体磨组(P<0.05),分别为92.31%、85.29%和71.76%;不同粉碎方式下蓝莓汁差异代谢物表达量变化趋势与其活性物质含量和抗氧化活性变化趋势一致,其中湿法超微粉碎组蓝莓汁中黄豆苷、原花青素、槲皮素及其异构体表达量显著上调,推测是其具有较强抗氧化活性的根本原因。该结果可为拓宽湿法超微粉碎技术应用和制备高营养高品质蓝莓汁提供理论依据。

为优化无核白葡萄赤霉素(gibberellin acid,GA₃)处理方案,提升葡萄及葡萄干品质,以无核白葡萄为试材,设置5种GA₃处理(花期不处理+花后10 d 150 mg/L GA₃、花序盛开75% 75 mg/L GA₃ +花后10 d 150 mg/L GA₃、花序盛开100% 75 mg/L GA₃ +花后10 d 150 g/L GA₃、花后2 d 75 g/L GA₃ +花后10 d 150 g/L GA₃、花后4 d 75 g/L GA₃ +花后10 d 150 g/L GA₃),以花期、花后10 d均不进行GA₃处理为对照组,测定葡萄、葡萄干品质及产量指标。结果表明,GA₃处理可有效增大无核白葡萄果穗、果粒质量及果形指数,提高鲜果硬度和维生素C含量,促进葡萄色泽变绿。经GA₃处理的无核白葡萄所制葡萄干色泽 L^*值、a^*值降低,葡萄干亮度降低、色泽变绿;花后2 d 75 g/L GA₃ +花后10 d 150 mg/L GA₃处理的葡萄及葡萄干产量最高,分别达74.10 t/hm²和17.33 t/hm²,葡萄干单粒质量、果形指数最大,分别为1.20 g和2.96,具有较高的酚类物质和抗氧化活性。主成分分析结果直观地反映出各处理葡萄、葡萄干品质分布状况,建立综合评价模型得出花后2 d 75 mg/L GA₃ +花后10 d 150 mg/LGA₃处理综合得分最高,应用效果最好。

为探究不同加工处理下李光杏脯的理化特性和挥发性成分之间的差异,对传统工艺杏脯(hot air dried apricot,HAD)、复合糖液糖煮杏脯(boiled sugar with apricot,BSW)、弱微波处理杏脯(weak microwave drying of apricot,WMD)进行感官评定、褐变度、总糖、可滴定酸等的测定,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术进行挥发性成分测定。研究结果表明,HAD的褐变度最高为0.66,BSW的褐变度最低为0.26。WMD处理的总糖含量最低为42.36%,可滴定酸含量为1.03%,WMD可有效降低含糖量,缓解果脯产品口感甜腻的问题。HS-SPME-GC-MS共检测出88种挥发性成分,主要包括醇类19种、醛类20种、酮类13种、酯类9种、萜烯类16种、酸性物质3种以及其他类8种。采用气味活度值结合正交偏最小二乘判别分析确定了3种样品的关键差异香气成分。其中HAD提取的关键香气成分为呋喃、联苯、3-糠醛;BSW的关键香气成分为芳樟醇、己醛、顺式-香叶醇;WMD的关键香气成分为己醛、芳樟醇、3-辛醇。该文通过对3种不同处理工艺的杏脯进行理化指标测定,结合与鲜果挥发性成分对比研究,为进一步阐明不同处理杏脯的理化性质和风味物质差异研究及合理开发相关产品提供科学基础。

为考察干燥处理对罗汉果主要功能成分与抗炎活性的影响,分别采用冷冻干燥、微波干燥、70、100 ℃热风干燥方式对罗汉果成熟果实进行干制处理。采用苯酚-硫酸法、硝酸铝比色法、高效液相色谱法测定样品中主要功能成分,包括总糖、总黄酮、总皂苷及特色罗汉果皂苷如罗汉果苷V、11-氧化-罗汉果苷V、赛门苷I、罗汉果苷IV、IIIE及IIE等的含量。进一步,采用脂多糖诱导的RAW 264.7细胞炎症模型评价不同干制样品的体外抗炎活性。研究结果表明,皂苷的种类与相对含量在干制过程中发生显著变化;总黄酮含量随干燥温度的升高显著性上升,但总糖含量则随温度升高而下降。相关性分析发现,总皂苷含量、11-氧化-罗汉果苷V及次级苷与抗炎活性呈正相关;总皂苷与总黄酮含量与NO抑制活性呈显著性正相关;总糖含量与活性氧抑制活性呈负相关。由此推测干燥方法影响罗汉果功能成分及抗炎活性,特别是皂苷与黄酮的种类与含量,而鼓风干燥方式利于其抗炎活性的提升。

为解析不同生态区摩尔多瓦葡萄酒的风味物质基础及感官特征,对源自陕西省3个产区(渭北旱塬、关中平原和陕南山岭)的摩尔多瓦葡萄酒的基础理化指标、色度、有机酸、酚类物质、单体酚、单体花色苷、挥发性物质及感官评价结果进行分析。研究发现,摩尔多瓦葡萄酒的酒精度低,颜色亮度较低、饱和度高,整体呈现紫红色或宝石红色。酚类物质中,总花色苷和总黄烷-3-醇是区分渭北旱塬和陕南山岭摩尔多瓦葡萄酒的重要指标。可根据单体酚物质的偏最小二乘法判别分析模型将来自3产区的样品明显区分。挥发性化合物共检测出162种,有 34 种香气化合物的气味活度值>1,影响陕西香气特征的重要挥发性化合物有大马士酮、乙酸乙酯、正己酸乙酯、正己醇和辛酸,可能会带来甜香、果香、草本、脂肪类的气味特征。丁酸乙酯、异丁酸乙酯、2,3-丁二酮和十二醛是渭北旱塬摩尔多瓦葡萄酒的特征香气物质;3-苯丙酸乙酯是关中平原的特征香气物质;而正庚醇和1-戊醇是陕南山岭的特征香气物质。综合感官评分结果为:渭北旱塬＞陕南＞关中平原。

利用宏基因组测序技术与固相微萃取气质联用色谱法分析青稞酒发酵过程中微生物多样性、风味物质变化特征及优势微生物属及其对关键代谢通路的贡献度。结果显示,在青稞酒样品中,乳酸杆菌属、根霉属、威克汉姆酵母属、发酵毕赤酵母属为发酵过程中主要优势菌;检测出13个酯类、15个醇类、4个醛类、2个酮类、2个酚类和1个吡嗪类共37种风味物质。宏基因组测序总共获得去冗长的基因823 072个,物种注释得到5个门微生物进行KEGG基因功能注释,全局和概述图谱、碳水化合物代谢、信号传导、能量代谢和氨基酸代谢的相对丰度处于高水平。同时得出不同微生物参与底物的代谢网络和风味形成存在分布差异,预测乳酸杆菌属、片球菌属、根霉属、酵母菌属和毕赤酵母属5个属微生物与风味形成的贡献度更相关。该研究有助于阐明青稞酒发酵过程中不同种类微生物在风味形成中的代谢作用。

该研究采用溶剂辅助蒸馏(solvent-assisted flavor evaporation, SAFE)技术和GC-MS深入探讨了劲酒中丰富的萜类化合物的组成、含量及其潜在价值。采用液液萃取结合SAFE提取劲酒的挥发性成分并除去不挥发性成分,提取液浓缩后经GC-MS分析,实验优化了液液萃取和SAFE条件。通过谱库检索与保留指数对比,从劲酒中鉴定出71种萜类化合物,其中单萜类29种,倍半萜42种。通过定量分析,发现劲酒中主要的萜类化合物为乙酸龙脑酯[(17 222.4±335.2) μg/L]和樟脑[(10 920.8±225.1) μg/L],都属于单萜化合物,呈清爽松木香气,具有杀菌、抗炎、止痛功效。劲酒中倍半萜类种类丰富,结构复杂,其含氧衍生物大多有较强的生物活性,其中含量较高的倍半萜菖蒲烯[(237.09±6.11) μg/L]和α-杜松醇[(236.2±20.3) μg/L]具有抗癌潜力,α-白菖考烯[(172.49±3.71) μg/L]也具有清热平喘的功效。这些化合物对形成劲酒独特的风味与功能具有重要贡献,为劲酒中功能因子的研究提供了新的思路和方向。

为探究包装阻隔性对鲜切菠萝贮藏期间的品质差异,采用不同阻隔性并命名S1(L)、S2(M)和S3(H)的包装袋对鲜切菠萝在4 ℃贮藏中的理化性质和风味物质进行分析,进一步通过气味阈值、气味活性值(odor active value,OAV)探讨了特征风味物质浓度与包装阻隔性的变化规律。结果表明,S2(M)有效抑制鲜切菠萝失重率和微生物的上升,延缓果实硬度、抗坏血酸和总酚含量的下降,减缓组织褐变。酯类是主要的风味物质并具有氧依赖性,醇类和酸类是主要的异味化合物并与包装阻隔性呈正相关。共有26种风味物质OAV≥1,其中丙烯酸甲酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸甲酯、正己酸乙酯、3-甲硫基丙酸甲酯和辛酸甲酯与包装阻隔性显著相关(P<0.05)。高阻隔性包装不仅抑制了鲜切菠萝特征风味物质的合成,还促进了异味化合物的形成,S2(M)由于适宜的阻隔性对鲜切菠萝具有最佳的保鲜效果。

研究自然阴干、自然晒干、热风干燥(hot air drying,HD)和真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD)对藤椒品质和风味物质的影响。结果表明,VFD处理后藤椒在色泽、山椒素含量等品质上均优于其他3种干燥方式;HD处理后的水分含量结果稍高于另外3种处理方式;在所有干燥方式的藤椒中,HD处理后的风味物质种类最多,有38种,而VFD处理后的藤椒的风味物质含量最高,为2 235.407 mg/mL;并且根据风味物质建立偏最小二乘判别分析模型,计算变量投影重要性值,筛选出藤椒受不同干燥方式影响显著的22种关键风味差异物质,分别是松油醇、桧酮、4-萜烯醇、α-松油醇等烯醇酮类物质。根据研究结果综合考量VFD在干燥过程中对鲜藤椒的色泽、水分含量和风味物质保留方面都有较好的结果。该研究结果可为鲜藤椒干燥技术的选择和应用提供数据支持。

胶原蛋白是一种螺旋形纤维状的蛋白质,是动物结缔组织中的主要成分。多糖是一类分子结构复杂的糖类物质,在自然界广泛分布。胶原蛋白与多糖两者可通过共价和非共价相互作用,形成胶原蛋白与多糖复合物,从而对胶原蛋白的微观结构和功能特性产生重要影响,并显著影响胶原蛋白在食品工业的应用。该文在介绍胶原蛋白-多糖复合物的互作机理和互作调控方法的基础上,综述了胶原蛋白-多糖相互作用对胶原蛋白微观结构和功能特性的影响,以及胶原蛋白-多糖复合物在食品中的应用,以期为胶原蛋白-多糖复合物在食品工业中的应用提供一定的参考。

大豆蛋白作为优质的天然植物蛋白资源,除了具有良好的营养价值外,还具有独特的功能特性。其中凝胶性作为大豆蛋白重要的功能特性备受关注,但大豆蛋白天然凝胶制品存在稳定性较差、机械强度不高等问题,限制了其在凝胶制品中的应用与发展。因此,改善其凝胶特性至关重要,以满足市场多样化需求。该文综述了物理修饰、酶修饰以及物理-酶耦合修饰处理对大豆蛋白凝胶特性的影响,总结了不同修饰方法与大豆蛋白凝胶“加工参数-蛋白结构-产品性质”之间的内在联系,阐明了物理-酶耦合修饰对大豆蛋白凝胶特性的影响机制,为高品质大豆蛋白凝胶产品的开发提供理论基础与技术支撑。

低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)作为新一代绿色溶剂,因其制备过程简便、毒性较低、可生物降解等特性,可克服传统有机试剂的不足,使其成为有机溶剂的良好替代品。该文综述DES研究领域最新成果,具体涵盖DES的组成分类、制备方法、影响因素及其应用于天然产物提取、食品检测分析和催化反应介质等方面的进展,并对当前该领域存在的核心问题和解决途径进行归纳概括及对未来用途作出展望,为深入理解绿色溶剂体系的生化特性及其实践应用提供参考依据。

人参是一种名贵的中药材,稀有人参皂苷是人参最有效的功能成分,通过生物转化方法制备稀有人参皂苷已成为当下研究热点。人参皂苷Compound K(人参皂苷 CK)具有抗肿瘤、抗炎症、延缓皮肤衰老、抗糖尿病及其并发症、抗抑郁、抗骨质疏松症等生物活性。该文结合国内外相关研究,系统综述了适合大规模制备人参皂苷CK的方法及其生物活性,以期为人参皂苷CK的大批量生产及进一步探索其药理机制提供参考意见。

绿茶是广受消费者喜爱的六大茶类之一。氨基酸是影响绿茶品质的关键风味物质。加工工艺与绿茶氨基酸的合成转化及风味品质的形成密切相关。该文总结了绿茶氨基酸合成代谢的研究进展,概述了绿茶中的氨基酸与茶叶滋味、香气、色泽等风味品质之间的关系,并详细阐述了近年来有关摊放、杀青、做形和干燥等加工技术对绿茶氨基酸代谢及风味品质形成影响的最新研究进展,最后展望了绿茶氨基酸调控的重点研究方向,以期为优质绿茶的定向化和精准化加工提供参考。

褪黑素是广泛存在于果蔬体内的一种吲哚胺类化合物,具有调控果蔬成熟与衰老、清除活性氧自由基、增强果蔬生物和非生物胁迫抗性的作用,被认为是一种天然、高效、安全的果蔬保鲜剂。研究表明,褪黑素在降低采后果蔬冷害方面具有显著调控作用。该文主要从褪黑素处理对采后果蔬细胞膜结构和功能、抗氧化系统、能量代谢、脯氨酸代谢、糖代谢等方面的调控作用减轻采后果蔬冷害机制进行综述,并对影响褪黑素减轻果蔬冷害的因素进行了分析,以期为褪黑素控制采后果蔬冷害提供参考依据。

玉米须在功能性食品中应用广泛,多糖是玉米须中重要的活性成分。近年来,关于玉米须多糖的研究越来越多,它是一种在玉米须中含量丰富且具有重要药理作用的生物大分子,大量研究表明玉米须多糖具有多种生物活性,如抗氧化、降血糖、降血脂、保肝肾、抗肿瘤、抗疲劳、免疫调节等。该文系统地综述了玉米须多糖的提取纯化、结构表征、生物活性、毒性以及其可能的活性作用机制,为玉米须多糖进一步的研究开发提供理论基础。