莱鲍迪苷M(rebaudioside M, Reb M)是一种天然的稀有甜味剂,以其安全性、高甜度和较少的回苦味而受到关注。从甜叶菊中提取莱鲍迪苷M的传统方法成本高且产量低。该研究采用大肠杆菌进行全细胞催化合成Reb M,避免了复杂的酶纯化步骤,并适合工业化规模生产。该研究通过构建大肠杆菌底盘菌株并优化其发酵过程,实现了Reb M的高效合成。通过使用优化后的酶UGT76G1(突变T284S M88L L200A)和UGT91C1(突变F208M F379A),并引入蔗糖合酶atuSUS1以增强二磷酸尿苷-葡萄糖循环。同时,通过敲除araA(L-阿拉伯糖异构酶)和ushA(UDP糖水解酶)、过表达galU(葡萄糖-1-磷酸尿苷转移酶)并添加促溶标签XXA改造代谢途径,构建了出发菌株。通过发酵优化,确定最佳发酵条件为:在37 ℃下培养4 h后,加入0.1 mmol/L IPTG和15 g/L L-阿拉伯糖,在16 ℃下诱导16 h。在此条件下,出发菌株在42 ℃下反应24 h后,Reb M产量达到24.318 g/L,底物转化率达到91%,较初始条件提高了7.56倍。该研究成果为利用大肠杆菌生产莱鲍迪苷M提供了重要的指导。

香芹醇是一种具有重要医药、食品及日化应用价值的单萜类化合物,通常通过微生物或其酶催化柠檬烯氧化获得。然而,目前报道的氧化酶活性较低且专一性不足,难以满足香芹醇大规模工业生产的需求。因此,该研究以具有催化柠檬烯生成香芹醇能力的克雷伯杆菌O852为研究对象,基于前期获得的基因组数据,通过本地BLAST和生物信息学分析,结合多序列比对及进化树分析,挖掘克雷伯杆菌O852中催化柠檬烯生成香芹醇的关键酶,即包含多组分酶系统的Rieske型芳香环双加氧酶(末端氧化酶KlebDOX1和铁氧还蛋白/铁氧还蛋白还原酶KlebFdR1、末端氧化酶KlebDOX2和铁氧还蛋白/铁氧还蛋白还原酶KlebFdR2)。为了进一步验证这些酶的功能,对其基因进行克隆和重组表达,并通过柠檬烯氧化实验证实双加氧酶系KlebDOX1-KlebFdR1和KlebDOX2-KlebFdR2能够催化柠檬烯氧化生成香芹醇。该研究获得了可用于合成香芹醇的关键酶,丰富了酶资源库,为香芹醇的生物合成奠定了坚实的基础。

壳聚糖酶(EC 3.2.1.132,chitosanase,Csn)能够催化壳聚糖中β-1,4-糖苷键断裂生成功能性壳寡糖。该研究从茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)DSM40587中鉴定了一种新型Csn基因smCsn46(GenBank 登录号:UBI35095.1),并将其在谷氨酰胺转氨酶缺陷型S.mobaraensis菌株(smY2022Δtg)中表达。smCsn46基因包含一个882 bp的开放阅读框,编码分子质量为32 kDa的蛋白质。序列比对显示,smCsn46与来自Streptomyces sp.N174、Streptomyces coelicolor A3(2)、Bacillus mojavensis SY1和Bacillus subtilis 168的GH46家族Csn的氨基酸序列一致性分别为73%、73.9%、49.3%和48.4%。利用谷氨酰胺转氨酶的启动子(P_smY2022)、信号肽和终止子在smY2022Δtg中表达smCsn46,胞外酶活力达到5.52 U/mL。酶学性质分析表明,smCsn46的最适温度和最适pH值分别为50 ℃和5.5。该酶在50 ℃下表现出良好的热稳定性和pH稳定性。值得注意的是,smCsn46对脱乙酰度(degree of deacetylation,DDA)在85%~95%的壳聚糖均具有催化活性,且活性随着DDA的降低而增加。催化95% DDA壳聚糖时,smCsn46主要产物为壳四糖。该研究不仅丰富了Csn的资源,还为食品级Csn的工业化生产提供了新的思路和方法。

茴香醛是食品饮料、化妆品行业广泛应用的香料。为提高生物合成的产量和转化率,该文研究了茴香醛的全细胞催化合成。将Paraburkholderia sp.MR185的反式茴脑加氧酶与反向蛋白XXA在大肠杆菌中融合表达,将诱导后的菌体用作全细胞催化剂转化反式茴脑合成茴香醛,并制成固定化细胞。诱导后的重组菌检测到了反式茴脑加氧酶活性,裂解上清液及沉淀中均检测到了融合蛋白。诱导条件优化后,菌体酶活力达到9.3 U/g。全细胞催化条件优化后,转化液中茴香醛的产量达到1.62 g/L,摩尔转化率达到88.3%。用海藻酸钠包埋重组菌体细胞,将固定化细胞用于重复转化反式茴脑生成茴香醛的反应,得到的茴香醛产量达到1.26 g/L,摩尔转化率为68.5%,前3次的产量均达到1 g/L以上。该研究为首次应用大肠杆菌全细胞催化合成茴香醛,为茴香醛生物合成产业化提供了技术参考。

由于几丁寡糖难以分离单分子,从而难以对同一聚合度的壳寡糖的功能活性进行研究,因此如何大规模的获得同一聚合度的寡糖是几丁二糖的功能活性研究以及大规模普及应用的关键。该研究旨在利用价格较为低廉的N-乙酰氨基葡萄糖作为底物,ATP作为辅因子参与,在聚磷酸化酶(polyphosphate kinase, PPK)、N-乙酰己糖胺激酶(N-acetylhexosamine 1-kinase, Nahk)和N,N′-二乙酰壳二糖磷酸化酶(N,N′-diacetylchitobiose phosphorylase, Chbp)的三菌耦合全细胞催化下合成几丁二糖。通过三菌耦合策略得到几丁二糖的产量为1 675 mg/L,后通过单因素优化,得到几丁二糖的最高产量为5 214 mg/L,提高了211%。为了进一步降低成本和简化工艺,构建了几丁二糖生产菌株并通过不同拷贝数的质粒组合平衡途径基因的表达,采用了工程菌Escherichia coli BL21(DE3)(含有质粒pRSFDuet1-Nahk-Chbp、pETDuet1-PPK),达到几丁二糖的产量为1 600 mg/L。该研究为几丁二糖的大规模生物制造提供借鉴与参考。

该研究探究了短乳杆菌CQPC12(Lactobacillus brevis CQPC12,LB-CQPC12)在改善氧化损伤小鼠跑步运动性能及调节相关分子机制方面的作用。LB-CQPC12的体外抗性实验结果显示,该菌株具有优异的耐酸性和胆盐耐受特性。体内实验探讨LB-CQPC12对D-半乳糖诱导氧化损伤小鼠跑步运动的生理调节作用。结果表明,以1.5×10⁹ CFU/kg BW剂量灌胃的LB-CQPC12可显著改善氧化损伤小鼠的跑步运动表现(P<0.05),具体表现为跑步时间显著延长,乳酸(lactic acid,LA)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和肌酸激酶(creatine kinase,CK)浓度明显降低,同时肝糖原(hepatic glycogen,HG)和肌糖原(muscle glycogen,MG)水平显著提升(P<0.05)。组织病理学分析证实,LB-CQPC12能有效减轻肝脏的氧化损伤。在分子机制层面,与造模组相比,LB-CQPC12显著上调了过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α,PGC-1α),谷胱甘肽过氧化酶1(glutathione peroxidase 1,GPx1),可激活腺苷酸激活蛋白激酶(adenylate activated protein kinase,AMPK)、锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn-SOD)关键基因的mRNA表达(P<0.05)和上调了AMPKα1和PGC1-α/β蛋白表达。同时,通过检测肠道内容物中微生物的mRNA表达也发现,LB-CQPC12对肠道中内厚壁菌门、拟杆菌门、乳酸杆菌和双歧杆菌有显著的影响,相对模型组,可以减少有害菌拟杆菌门的数量,增加其余3类有益菌的数量。该研究显示,LB-CQPC12不仅能显著提升氧化损伤状态下的运动耐力,还能增强小鼠的跑步能力,其效果明显优于传统抗氧化剂抗坏血酸(150 mg/kg BW 灌胃)。这一结果为开发基于乳酸菌的运动营养补充剂提供了重要的理论依据。

蔓菁是高原地区的传统作物,富含多种活性成分且具有抗缺氧和抗疲劳等功效。该研究对雄性BALB/c小鼠进行2周的蔓菁干预及1周的低压低氧暴露,旨在探讨蔓菁对缺氧诱导脑损伤的保护作用及其潜在机制。采用苏木精-伊红染色和TUNEL染色评估脑组织病理损伤及细胞凋亡,试剂盒检测抗氧化酶及无氧酵解关键酶的活性,透射电镜观察海马CA1区线粒体超微结构,免疫组化分析HIF-1α、Occludin和ZO-1蛋白的表达,16S rRNA测序分析肠道菌群的变化。结果表明,蔓菁能减轻低压低氧条件下脑组织的病理损伤,抑制细胞凋亡,提高抗氧化酶及无氧酵解关键酶的活性,维持线粒体超微结构并上调HIF-1α的表达。此外,蔓菁还能维持肠道屏障功能并调节肠道菌群的组成和多样性,促进Lactobacillus、Alistipes、Candidatus_Saccharimonas和Anaeroplasm等有益菌的增殖。相关性分析表明,Candidatus_Saccharimonas、Enterorhabdus、Eubacterium_xylanophilum和Lactobacillus的相对丰度与脑保护指标呈显著正相关。综上所述,蔓菁可能通过抑制细胞凋亡、缓解氧化应激、调节能量代谢、维持线粒体功能、增强低氧适应能力和调节肠道菌群等途径发挥抗缺氧功效。

该研究采用高脂饲料诱导建立高血糖小鼠模型,探究青稞复配茶对高血糖小鼠的降血糖作用及对肝组织的保护作用。将6周龄的雄性C57BL/6J小鼠随机分为空白对照组、模型组、阳性药物组及青稞复配茶低、中、高剂量组,持续造模9周后干预样品。记录各组小鼠体重变化、空腹血糖值、检测小鼠葡萄糖耐量、血清中血脂指标、炎症因子水平及肝脏抗氧化和脂代谢相关酶等含量,分析小鼠肝脏组织病理变化。与模型组相比,青稞复配茶高剂量组小鼠体重显著降低(P<0.05),甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平显著降低(P<0.01);空腹血糖值显著降低(P<0.01);葡萄糖耐量水平显著增强(P<0.01);青稞复配茶各剂量组肝组织变性情况明显减轻。上述结果表明,青稞复配茶通过提高机体抗氧化能力、减轻炎症损伤、调节体内糖脂代谢,发挥了降血糖、降血脂及减肥的作用。

植物乳植杆菌具有改善食品的风味、营养品质及生物利用度等特点。为充分利用米糠资源,通过植物乳植杆菌发酵米糠来增强其抗氧化及抗衰老作用。该研究使用植物乳植杆菌对米糠进行发酵处理0、24、48 h,比较了发酵前后基本营养成分的变化,通过体外抗氧化活性和秀丽隐杆线虫模型分析米糠发酵液的生理活性。结果表明,发酵降低了米糠液中蛋白质和可溶性糖含量,发酵48 h后多酚含量是未发酵时的1.5倍,高达17.3 mg/100 g;在体外抗氧化活性中,米糠发酵液的羟自由基和DPPH清除率分别增加了10%和15%以上,使线虫的平均寿命增加2～3 d,有效延长热应激及H₂O₂氧化应激下线虫的平均寿命,分别延长了15%和25%。研究结果说明植物乳植杆菌发酵米糠有效提高了抗氧化及抗衰老作用,其作用主要体现在增加了多酚含量、提高自由基的清除率以及应激条件下延长了线虫的寿命,从而表明米糠发酵液具有一定的抗氧化、抗衰老能力,为植物乳植杆菌发酵米糠的功能性应用提供理论依据。

为明确对HepG2细胞氧化损伤具有修复作用的高活性硫酸化多糖结构,采用超声辅助酶法提取川明参粗多糖(Chuanminshen violaceum polysaccharides,CVPs),浓硫酸法制备硫酸化川明参粗多糖(sulfated Chuanminshen violaceum polysaccharides,S-CVPs),通过柱层析法制得硫酸化川明参多糖(purified sulfated Chuanminshen violaceum polysaccharide components,S-CVPs-1-G)并测定其对H₂O₂诱导的HepG2细胞氧化损伤的修复作用。采用CCK-8试剂盒检测细胞增殖率,酶联免疫吸附法检测细胞氧化应激产物和抗氧化物酶系活性,最后结合甲基化和核磁结果推测S-CVPs-1-G连接方式。结果表明,S-CVPs-1-G对H₂O₂诱导HepG2细胞造成的氧化损伤有修复作用,显著降低丙二醛水平,显著提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)的水平(P<0.05),高浓度的S-CVPs-1-G(相较于模型组)使得丙二醛降低了3.63 nmol/mg prot、使SOD及CAT活力分别提高了4.55、1.81 U/mg prot,且S-CVPs-1-G对H₂O₂诱导的HepG2氧化应激损伤修复能力优于CVPs,经过核磁和甲基化解析S-CVPs-1-G是以→4)-Glcp-(1→4)-α-Glcp-(1→为主链,同时含有少量→4)-α-Glcp-(1→3)-β-Glcp-(1→4)-α-D-GalpA(OMe)-(1→的葡聚糖。综上,S-CVPs-1-G是一种对H₂O₂诱导HepG2细胞氧化损伤具有修复作用的硫酸化多糖。

该研究旨在基于超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)技术鉴定卡森露剂活性成分,通过网络药理学结合细胞实验,预测卡森露剂干预非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的可能机制。利用SwissADME、SwissTargetPrediction、GeneCards、DrugBank等数据库筛选卡森露剂活性成分与NASH的交集靶点,运用David数据库对核心靶点进行富集分析,使用AutoDockTools软件进行分子对接并开展细胞验证实验。结果表明,卡森露剂共有32种活性成分并对应181个共有靶点;GO功能富集2 764个条目,KEGG通路主要涉及脂质与动脉粥样硬化、糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路及TNF信号通路等;分子对接表明关键成分和核心靶点存在良好的结合力;细胞实验验证了卡森露剂可以降低HepG2细胞内甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平及丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶活性并升高高密度脂蛋白胆固醇水平,升高p-Akt1/Akt1(磷酸化水平)及Bcl-2蛋白表达,降低p-STAT3/STAT3(磷酸化水平)及IL-1β蛋白表达水平。卡森露剂可能通过调控炎症通路改善NASH。

以Alteromonas sp.A1-6的基因组为模板,PCR扩增目的基因alg1264,成功构建重组表达载体pET28a-alg1264,实现了alg1264的克隆表达,并对其编码的褐藻胶裂解酶Alg1264的酶学性质和水解产物开展了系统研究。Alg1264的最适pH值为7.0,在pH 5.0~11.0条件下保温1 h后相对酶活力仍能保持在77%以上;最适温度为35 ℃,在5~35 ℃保温30 min后相对酶活力仍能保持在86%以上;Mg²⁺、Ni²⁺对Alg1264的影响比较小,在5 mmol/L的浓度影响下,其活力维持在85%以上,Cu²⁺对Alg1264活力基本没影响。Alg1264对有机试剂有良好的耐受性,在5 mmol/L β-巯基乙醇或者体积分数20%的二甲基亚砜的处理下,Alg1264的相对酶活力可以维持在80%以上;在5 mmol/L盐酸胍、TritonX-100或者体积分数20%的甲醇、乙醇以及异丙醇存在下,Alg1264的相对酶活力也能维持在60%以上。Alg1264对底物褐藻胶的最大反应速率V_max为0.130 μmol/min,米氏常数K_m为4.034 mg/mL,k_cat为52.653 s^-1,k_cat/K_m为13.052 mL/(mg·s)。Alg1264对聚β-D-古罗糖醛酸(polyG)具有底物偏好性;液质分析结果显示该酶降解褐藻胶,聚甘露糖醛酸(polyM),polyG生成的终产物主要为单糖、二糖、三糖和少量其他寡糖,故Alg1264是一种同时具有内切和外切酶活力的聚古罗糖醛酸裂解酶。Alg1264具有较好的有机溶剂耐受性、pH稳定性,同时具有明显的聚古罗糖醛酸偏好性,该酶具备的独特性质可能使其在褐藻寡糖制备方面具有巨大的应用潜力。

麦醇溶蛋白(gliadin,GLI)是小麦中的主要过敏原,乳酸菌作用具有降低GLI致敏性的潜力。该研究选用中国不同地区老酵头中分离的具有降敏作用的4株乳酸菌(Lactiplantibacillus plantarum ACX0484、Lactobacillus brevis ACX0303、Latilactobacillus curvatus ACX0476、 Lactiplantibacillus plantarum ACX0410),通过双抗体夹心酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)法,以OD₄₅₀致敏性特征值和抗麦醇溶蛋白抗体-免疫球蛋白E(anti-gliadin antibody-immunoglobulin E,AGA-IGE)抗体含量为评价指标,评价不同乳酸菌胞内酶对GLI致敏性影响,利用单因素和响应面优化实验对酶解工艺进行优化,并利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、内源荧光光谱(endogenous fluorescence spectroscopy, EFS)、紫外吸收光谱(ultraviolet absorption spectroscopy, UAS)对麦醇溶蛋白结构进行表征。结果表明,与对照组相比,4株乳酸菌的胞内酶均显著降低了GLI的OD₄₅₀值和AGA-IGE抗体含量(P<0.05),尤其是ACX0410菌株的胞内酶具有最好的降敏效果,OD₄₅₀值由未处理的0.842降至0.640。选用ACX0410的胞内酶处理GLI,得到降低GLI致敏性的最佳酶解工艺:底物质量浓度为0.05 g/mL,酶解温度为35 ℃,酶解pH值为7.5,酶解时间为12.5 h,酶添加量为647 U/g。在此条件下,与未处理组相比,GLI致敏原性显著降低(P<0.05),OD₄₅₀值由未处理的0.908降至0.433,AGA-IGE抗体含量由未处理的0.144 mg/mL降至0.092 mg/mL。FTIR、EFS、UAS对GLI结构表征得出,ACX0410菌株的胞内酶通过显著降低α-螺旋含量、增加β-转角含量及促进疏水性基团的暴露,而改变GLI的二级与三级结构,降低其致敏性。

为筛选高产四甲基吡嗪(tetramethylpyrazine,TTMP)芽孢杆菌并探究其在酱香型白酒发酵中的应用,本研究从大曲和酒醅中分离筛选出364株芽孢杆菌,通过透明圈实验、液态及麸曲酶活力测定,筛选出6株高产TTMP候选菌。其中DQ-B102在固态发酵中TTMP产量达61.42 mg/L,显著优于其他菌株。经鉴定DQ-B102被确定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。酱酒模拟发酵实验表明,接种DQ-B102显著提升TTMP产量,15%接种量时高达144.18 mg/L,较对照组提高1.54倍。高通量测序结果显示,DQ-B102通过抑制梭菌属(Clostridium)、促进芽孢杆菌属(Bacillus)的富集,优化了细菌群落结构;接种量提高至15%时,虽抑制酵母属(Saccharomyces)但曲霉属(Aspergillus)丰度增至19.50%。GC-MS结果表明,共检出34种挥发性风味物质,包括醇类8种、酯类9种、醛类7种、酚类4种及其他类6种风味物质。5%接种量组风味物质种类最丰富为32种,随着接种量提高,焦酱香贡献度上升。该研究筛选出高产TTMP的贝莱斯芽孢杆菌DQ-B102,通过高效转化乙偶姻为TTMP及调控微生物群落结构,显著提升酒体的TTMP含量与焦酱香。该研究为提升酱香型白酒的品质和风味提供菌种资源,同时为白酒发酵工艺的优化和功能菌剂的开发提供了科学依据。

窖泥的“生香”作用主要由细菌群落驱动,直接影响白酒的风味。然而,目前对窖泥细菌群落演替和挥发性物质动态变化的研究仍较为有限。该研究应用埋入式取样器对发酵过程中窖泥样品进行实时取样。研究结果表明,根据细菌群落和挥发性物质的演化规律可将窖泥发酵过程分为发酵前期(0~5 d)和发酵后期(15~60 d)。在发酵前期醇类增加,后期酸类和酯类增多,呈现“先醇后酸、酯”的规律。细菌群落结构变化与之呼应,前期变化显著,后期趋于稳定,细菌多样性先升后降,发酵过程会对产酸功能细菌起到富集作用。微生物网络分析表明,变形菌门(Proteobacteria)与其他菌门的拮抗作用是推动发酵前期和后期细菌群落结构演变的原因之一。氨基杆菌属(Aminobacterium)、己酸菌属(Caproiciproducens)和嗜蛋白质菌属(Proteiniphilum)等优势菌属(相对丰度>1%)主要通过协同作用维持窖泥细菌群落的稳定,氢孢菌属(Hydrogenispora)、中温厌氧杆菌属(Tepidanaerobacter)等非优势菌属也对群落结构产生重要影响。相关性分析证实,己酸菌属等细菌在发酵过程对酸类物质有贡献作用,不动杆菌属(Acinetobacter)等菌属则与异味物质呈现正相关关系,可能在发酵前期对窖泥气味质量产生负面影响。探究窖泥中细菌和风味物质的动态变化是窖泥质量评价的基础,对生产中优化窖泥培养和养护,改善白酒发酵工艺具有重要意义。

为有效调控季风性产区葡萄酒的风味特征,该研究以酒酒球菌Oenococcus oeni SD-2a为对照,通过评价各菌株的pH耐受性、乙醇耐受性、SO₂耐受性及β-葡萄糖苷酶活性,从中优选出1株酿酒适应性强且高产β-葡萄糖苷酶的优良植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum 10。将其与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行同时接种和顺序接种发酵,并对发酵酒样进行发酵活性测定、微生物生长分析、理化指标测定和香气分析,以评估其在葡萄酒中的发酵特性。结果表明,L.plantarum 10具有良好的耐受性,可耐受pH值2.9、体积分数14%的乙醇溶液,80 mg/L SO₂,β-葡萄糖苷酶活性为0.82 μmol/(min·g),在受试乳酸菌中表现最佳;L.plantarum 10与O.oeni SD-2a的发酵周期相同,在不同接种方式下均能完成苹果酸-乳酸发酵,且在单位菌体密度下L.plantarum 10的苹果酸-乳酸发酵活性比O.oeni SD-2a更高。同时接种方式下L.plantarum 10有效促进了萜烯类物质和脂肪酸类物质的释放,其中橙花叔醇含量为O.oeni SD-2a对应酒样的1.8倍。该研究可为增香乳酸菌的开发及葡萄酒风味调控提供技术基础及理论依据。

为确定新疆‘丰园红’杏品种发酵工艺参数、改善感官品质,研究各发酵因素对‘丰园红’杏果酒的影响,并探讨杏浆与杏果酒香气成分差异性。以‘丰园红’杏为原料,在单因素试验基础上,以提升香气感官为主进行正交试验对其发酵工艺进行研究,确定‘丰园红’杏果酒的最佳工艺参数:浸渍24 h,使用BV818酵母,20 ℃发酵。在此条件下得到杏果酒并分析发酵前后香气物质差异:发酵前杏浆与杏酒分别鉴定出48、82种挥发性成分,气味活性值(odor activity value,OAV)＞1的特征香气成分分别有15、29种。杏浆、杏果酒共有12种香气化合物OAV＞1,大部分香气化合物除1-辛烯-3-醇、正己醛、β-紫罗酮3种香气物质外,均呈现为发酵后的杏酒OAV高于未发酵杏浆。结果表明,‘丰园红’杏经发酵作用后香气种类更丰富,并且部分香气物质含量有所提高,包括异丁醛、N-丁酸(反-2-己烯基)酯、γ-辛内酯、芳樟醇、异戊醛、α-松油醇物质等,相比杏浆表现出更突出的柑橘果香、玫瑰花香、甜美酒香。该实验的结果为后续‘丰园红’产品的定向开发奠定了理论基础,提高了其经济价值。

该文主要研究唾液联合乳杆菌AR809胞外多糖(exopoly saccharides 809,EPS809)对低脂发酵乳pH、质构、流变特性、微流变特性以及挥发性风味物质的影响。结果显示,低脂乳中添加AR809或胞外多糖EPS809对发酵乳pH无显著影响,但是能够显著提升低脂发酵乳持水力,且持水力与多糖添加量具有剂量依赖性,当添加0.06 g/mL EPS809时,持水力达到50.19%。流变分析表明,添加AR809或胞外多糖使发酵乳黏弹性发生改变,形成更稳定的内部结构。质构分析表明,添加AR809或胞外多糖EPS809均能改善低脂发酵乳质构,当EPS809添加量为0.06 g/mL时,低脂发酵乳硬度最低值为42.96 g;黏性最大值为1.74 g,内聚性达到0.62。微观结构分析表明,添加AR809或胞外多糖EPS809使得低脂发酵乳结构致密,交联增强,形成大孔隙网状结构,同时,添加适量EPS可显著降低低脂发酵乳的自由水含量。挥发性物质分析结果表明,添加AR809及其EPS809能够促进低脂发酵乳中醇类、酯类、酸类等化合物的生成。微流变分析表明,添加AR809及其EPS809对低脂发酵乳发酵过程时的弹性指数(elasticity index, EI)、流动性指数(fluidity index, FI)及宏观黏度指数(microviscosity index, MVI)具有不同的影响,EPS添加量为0.04 g/mL时EI、MVI达到最高点,FI变化明显。

利用云南槟榔江水牛乳制作马苏里拉干酪,以荷斯坦牛乳干酪为对照,从色差、质构、蛋白水解、热力学特性、游离氨基酸和游离脂肪酸等方面进行比较分析,探究不同原料乳对马苏里拉干酪质构特性和主要风味物质的影响。结果表明,2种干酪在色差、弹性、凝聚性、回复性和热稳定性上差异不显著(P>0.05),但槟榔江水牛乳干酪在硬度、胶黏性、咀嚼性、蛋白水解方面显著高于对照组(P<0.05);槟榔江水牛乳干酪总游离脂肪酸含量(2 098.010 mg/100 g)显著高于对照组(1 561.016 mg/100 g),总游离氨基酸含量显著低于对照组(P<0.05),通过主成分分析和偏最小二乘判别分析显示,3种氨基酸(苯丙氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸)和5种脂肪酸(棕榈酸、豆蔻酸、硬脂酸、油酸、亚油酸)对2种干酪特征风味有重要影响。研究为云南槟榔江水牛乳马苏里拉干酪工业化的生产提供了参考。

金黄色葡萄球菌是引起食源性中毒的主要病原菌之一,是牛乳中常见的致病菌。其污染会严重影响牛乳品质及人体健康,因此不断优化牛乳杀菌工艺至关重要。研究使用光照剂量为7.2 J/cm²的405 nm蓝光联合不同巴氏杀菌温度(55~80 ℃)和不同时间(5 min、10 min)处理杀灭牛乳中的金黄色葡萄球菌。采用一级动力学模型、Weibull模型、Logistic模型和Boltzmann模型构建金黄色葡萄球菌的杀菌动力学曲线,并通过测定细胞膜通透性、zeta电位绝对值和粒径,利用电镜观察其微观结构,来探究光辅助巴氏杀菌对牛乳中金黄色葡萄球菌的杀菌机制。结果表明:光照30 min后巴氏杀菌处理75 ℃、10 min可使牛乳中金黄色葡萄球菌(浓度8.12 lg CFU/mL)完全灭活;Logistic模型和Boltzmann模型都能较好拟合光辅助巴氏杀菌对牛乳中金黄色葡萄球菌的杀菌规律,R²分别为0.993 3和0.996 7;光辅助巴氏杀菌使金黄色葡萄球菌的细胞膜通透性增大,细胞形态发生变化,细胞内容物外泄,最终导致细菌灭活。该研究为牛乳杀菌方式提供新的参考,为乳制品企业对于牛乳杀菌条件优化提供理论依据。

为探究乳酸菌混菌发酵中的生物胺形成规律,采用产生物胺乳酸菌Lactobacillus brevis A1-8(产胺菌Ⅰ)和L.brevis B2(产胺菌Ⅱ)分别与不产生物胺乳酸菌Lactiplantibacillus plantarum-6构成混菌体系Ⅰ和Ⅱ,并探讨了添加西洋参提取液控制混菌体系生物胺水平的可能性。结果显示,混菌体系Ⅰ中不同比例混菌发酵组之间生物胺水平差异不大;混菌体系Ⅱ中生物胺含量随着不产胺菌接种比例的增大而降低,主要是由于产胺菌Ⅱ生长速度慢、竞争力较弱。添加西洋参提取液,对两种混菌体系发酵中的pH和总酸,以及混菌体系Ⅰ中乳酸菌总数及产胺乳酸菌无明显影响;混菌体系Ⅱ中乳酸菌总数及产胺乳酸菌数量略有降低;混菌体系Ⅰ和Ⅱ的生物胺水平均分别降低10%~20%和20%~30%。酶反应试验结果显示,西洋参提取液对酪氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶活性分别降低27%和58%。该研究可为乳酸菌主导的发酵过程中的生物胺控制提供参考。

该研究旨在探讨乳酸菌发酵对马铃薯泡菜品质的影响,并对发酵工艺进行优化。试验从嗜酸乳杆菌、唾液链球菌嗜热亚种、植物乳植杆菌、肠膜明串珠菌和戊糖片球菌中筛选出具有较强产酸、耐酸、耐盐和降解亚硝酸盐能力的乳酸菌,进行发酵马铃薯泡菜的探究。优化后的最佳发酵条件为植物乳植杆菌3%(体积分数),盐质量分数2%,发酵时间9 d。各因素对马铃薯泡菜感官评分的影响大小为接种量>发酵时间>盐浓度。在此工艺条件下,第9天的亚硝酸盐含量低至2.92 mg/kg,与自然发酵相比下降了52.21%。且接种了植物乳植杆菌的马铃薯泡菜在气味、滋味、脆度和整体接受度方面均优于自然发酵,感官评分总分为91.5。

焦虑症在全球范围内流行,极大降低了患者的生活质量。γ-氨基丁酸转氨酶(γ-aminobutyric acid transaminase,GABA-T)作为降解抑制性神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的限速酶,抑制其活性可有效缓解焦虑。该研究旨在借助计算机模拟技术,从螺旋藻藻蓝蛋白中筛选出具有抗焦虑潜力的GABA-T抑制肽。研究构建了多层级筛选策略。首先,对藻蓝蛋白氨基酸序列进行虚拟酶切,经PeptideRanker模型筛选出高活性多肽,接着选择分子对接结合能较高的多肽进行毒性、致敏性、水溶性预测,及药物代谢动力学分析,最后通过分子对接和分子动力学模拟揭示候选肽的作用模式。结果表明,酶切获得49条高活性肽,经分子对接选择30条进行理化性质和药代动力学分析,最终可获得3条无毒、无致敏、水溶性和成药性良好的多肽序列CLNGLR、GRF、QGRF。对接结果和动力学模拟揭示,3条多肽可以与GABA-T的关键残基结合,构象在动力学模拟过程中稳定。该研究表明螺旋藻源多肽可以通过抑制GABA降解发挥抗焦虑作用,具备开发为天然抗焦虑药物的潜力。

该研究探究了高压均质辅助pH偏移处理对鹰嘴豆分离蛋白(chickpea protein isolate,CPI)的结构和功能性质的影响。结果表明,高压均质、pH偏移和二者联合处理均显著降低了CPI的粒径和zeta电位绝对值,提高了CPI的α-螺旋和无规则卷曲相对含量,同时降低了β-折叠和β-转角的相对含量并暴露出游离巯基。其中,联合处理的效果最显著,可使CPI的粒径从1 361.33 nm减小至275.8 nm,且CPI表面颗粒呈现出高度均一的分散状态。傅里叶红外光谱和荧光光谱显示,联合处理后CPI在酰胺Ⅰ带和Ⅱ带均发生红移,荧光强度增加,λ_max蓝移,表明蛋白质的二级和三级结构发生改变。此外,协同处理在改善CPI功能性质方面亦高于单独处理组。协同处理后,CPI溶解度从0.29%增至4.42%,乳化性从13.34 m²/g增至18.40 m²/g,界面张力从26.12 mN/m降至19.89 mN/m,表面疏水性和持水性下降,起泡性和持油性增加。由此可见,高压均质联合pH偏移可有效改善CPI的功能特性,可为其在食品体系中的应用提供理论依据。

维生素C和熊果酸(ursolic acid,UA)是刺梨主要代表性活性组分,研究表明二者功能活性存在协同增效关联,然而其分子之间存在的互作关系及机制尚不明晰。为此,该研究通过紫外-可见光谱(ultraviolet-visible spectroscopy, UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)及分子模拟技术,分析维生素C与UA分子的互作影响及作用特性。结果显示,维生素C可显著提高UA的贮藏稳定性,在35 ℃贮藏30 d后,UA损失率较空白组降低27.2%(P<0.05);维生素C损失率较空白组无显著差异(P>0.05);UV-Vis显示维生素C-UA体系在290.4 nm处出现红移,二者形成电荷转移复合物;FTIR结果表明维生素C的烯二醇羟基与UA羧基通过氢键结合(3 434 cm^-1处O—H伸缩振动峰蓝移);CV法显示维生素C-UA复合物的氧化峰电位左移(第一峰ΔE₁=0.012 V,第二峰ΔE₂=0.066 V),二者形成有电活性复合物;分子模拟表明维生素C与UA的结合能为-23.46 kcal/mol,主要作用位点为UA的C-28羧基与维生素C的C-2羟基和维生素C羟甲基上的羟基。维生素C-UA互作呈现单向保护效应,归因于氢键选择性稳定UA羧基活性位点,而维生素C烯二醇结构的易氧化双键未被覆盖,致UA稳定性增强但维生素C稳定性未显著改善。该研究丰富完善了刺梨原料活性分子相互关系基础研究,并为后续刺梨活性成分的科学利用及功能性食品高效开发提供理论依据和技术指导。

为探究果胶低聚糖的微生物发酵法制备及其抗氧化性,构建表达内切多聚半乳糖醛酸酶基因的毕赤酵母重组菌,利用菌酶协同发酵制备火龙果皮果胶低聚糖(Hylocereus undatus peel pectin oligosaccharides,HPOS),并初步探究HPOS的结构和体外抗氧化能力。结果表明,成功构建重组菌并分泌重组酶endoPecA,利用该菌与分泌的重组酶endoPecA(最适温度30 ℃,pH 4.5,活力1 654.32 U/mL)并外源添加木聚糖酶、果胶甲酯酶,以火龙果皮为原料协同发酵制备HPOS。优化发酵条件为20 g/L底物质量浓度、起始OD_600nm 2.0、发酵48 h,最终获得聚合度小于10,分子质量小于2 kDa的HPOS,其主要由半乳糖醛酸(galacturonic acid, GalA)组成,含有少量的鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖,含量5.09 g/L(以GalA含量计),产率25.45%。体外抗氧化能力显示,HPOS各项体外抗氧化指标显著高于提取果胶,且随着分子质量降低活性增强。综上,该研究为制备HPOS提供了一条新颖的技术路线并揭示了HPOS作为抗氧化剂的潜力,对果胶低聚糖的制备和应用具有重要的参考价值。

该文旨在探究玉竹可溶性膳食纤维(Polygonatum ordoratum soluble dietary fiber,POSDF)的结构特征与生物活性间的构效关系,以期为食药同源玉竹应用于日常饮食调理和保健食品研发提供科学依据。该研究通过酶法提取和分离纯化后,得到一种均一的POSDF组分,采用凝胶渗透色谱、核磁、红外等方法对POSDF进行结构表征,并测定α-葡萄糖苷酶的抑制率,ABTS阳离子自由基、羟自由基和DPPH自由基的清除率来评价其体外生物活性。研究结果表明,POSDF纯化处理后纯度提升为(83.23±0.49)%,分子质量为3 381 Da,主要由鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖组成,具有三螺旋结构,并呈现出疏松多孔,结构松散的形貌特征,是一种含有α和β型糖苷键的吡喃糖环结构的可溶性膳食纤维,有较好的体外降血糖、抗氧化活性。推测原因,是由于POSDF分子质量较低、结构松散、糖链分支多且含有较高比例的半乳糖导致。

基于黄绿蜜环菌多糖(Armillaria luteo-virens polysaccharide,ALVP)的天然生物活性,该研究以ALVP为原料,通过羧甲基化和硒化修饰提高其抗氧化和降血糖的能力。实验采用碱性氯乙酸法和亚硒酸钠法分别制备羧甲基化黄绿蜜环菌多糖CM-ALVP和硒化黄绿蜜环菌多糖Se-ALVP,采用光谱及色谱分析技术对修饰前后多糖的结构进行表征,通过测定修饰前后多糖对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、羟自由基的清除能力及Fe³⁺还原力,以及对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制能力评价其抗氧化、降血糖能力。结果表明,3种多糖均由岩藻糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖组成的具有吡喃糖的杂多糖,但修饰后单糖摩尔比发生变化。与ALVP相比,修饰后多糖CM-ALVP和Se-ALVP的水溶性、热稳定性增强,分子质量均从23.2 kDa增加到23.3 kDa,但三股螺旋构象及物相结构未发生变化。傅里叶红外光谱在1 617 cm^-1和1 411 cm^-1出现CO基团的对称和不对称伸缩振动峰,在762 cm^-1出现SeO的特征吸收峰,此外,核磁共振波谱在δ 4.46 ppm和δ 4.45 ppm出现的信号峰,表明羧甲基化和硒化修饰成功。抗氧化、降血糖活性结果显示,与ALVP相比,在质量浓度为8 mg/mL时,ALVP、CM-ALVP和Se-ALVP对DPPH自由基的半抑制浓度(IC₅₀)分别为3.05、1.76、1.35 mg/mL,对ABTS阳离子自由基的IC₅₀分别为5.72、1.79、0.96 mg/mL,对羟自由基的IC₅₀分别为4.00、2.00、2.00 mg/mL,对Fe³⁺还原能力分别为0.89、0.96、1.05 AU,对α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为45.56%、49.12%、54.11%,对α-淀粉酶的抑制率分别为42.44%、48.77%、55.78%。表明羧甲基化、硒化修饰能够提高ALVP的抗氧化、降血糖活性。该研究为ALVP的深度开发利用提供理论依据和数据支撑。

为了提升核桃蛋白的乳化性能,该文研究了pH偏移预处理对核桃蛋白-羧甲基壳聚糖复合物结构、界面吸附特性和乳化性能的影响,并探究了不同pH偏移预处理复合物稳定高内相Pickering乳液的潜力。结果表明,pH偏移预处理使核桃蛋白-羧甲基壳聚糖复合物结构变得有序,粒径减小,湿润性得到提高,从而降低了其在界面吸附所需要的能量,表现出良好的乳化性能。其中pH值为11偏移预处理条件下,复合物的粒径较小(561.94 nm),电位值最大(-47.51 mV),湿润性最好,接触角接近90°(91.2°),稳定界面所需能量最低,乳化性(180.48 m²/g)和乳化稳定性(99.03%)最高,显示出巨大的稳定乳液的潜力,其稳定的乳液显示出更窄的粒径分布和良好的储存稳定性,乳液在保存4个月以上仍未出现分层。因此,pH偏移可以改善核桃蛋白的结构和界面性质,提升其乳化性能。研究结果可为核桃蛋白在乳液体系的应用提供参考。

采用乙醇注入法结合高压微射流技术构建稳定的维生素K₂脂质体递送体系,对其粒径、电位、微观结构等性质进行分析,并进一步探究其环境稳定性与体外消化行为。结果表明,通过优化磷脂与维生素K₂质量比(1∶6至4∶1),发现当质量比为1∶4时获得最优参数:平均粒径为(127.67±3.65) nm(PDI≤0.3),zeta电位为(-34.4±0.28) mV,包封率高达(98.13±1.01)%。该脂质体不仅呈现典型的球形囊泡结构,还展现出卓越的环境稳定,在pH 1.5~11、500 mmol/L NaCl溶液及高温处理(95 ℃)后仍保持结构完整性。体外模拟消化显示,维生素K₂脂质体结构稳定,各消化阶段保留率更高,其游离脂肪酸释放率和生物可接受率分别约为维生素K₂油的3倍和2倍。该研究显著提高了维生素K₂的稳定性和生物利用度,拓宽了其在食品领域的应用,为脂溶性维生素高效递送提供了新的思路,对功能性食品的开发具有重要实践和指导意义。

多糖基泡沫模板气凝胶是良好的油凝胶构建基材,可用作有效的动物脂肪替代源。该研究以甲基纤维素为原料,通过高速分散充气联合冷冻干燥技术制备了气凝胶,探究了甲基纤维素黏度和浓度对多糖水溶液和水泡沫性质的影响,并借助扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射和热重分析等技术对气凝胶的性能进行了分析。结果表明,低黏度(450 mPa·s)甲基纤维素水溶液的膨胀率随着其浓度的增加而增大,而高黏度(40 000 mPa·s和100 000 mPa·s)甲基纤维素水溶液的膨胀率则呈减小趋势。与黏度为450 mPa·s和100 000 mPa·s的甲基纤维素水泡沫相比,40 000 mPa·s的甲基纤维素水泡沫呈现较好的稳定性,室温储存4 h仍未发生明显的分层。另外,甲基纤维素浓度对气凝胶的性质存在重要影响,其中,浓度为16 g/L的甲基纤维素(40 000 mPa·s)气凝胶内部网孔结构更加均匀致密,孔隙分布较为均一,平均孔径较小,呈现较好的热稳定性,整体性能较为理想,可用作良好的生物基油凝胶构建模板。该研究将为绿色、安全动物脂肪替代品的开发提供技术参考。

辅酶Q10作为一种内源性脂质抗氧化剂,其高分子质量、强疏水性及多晶型等性质导致其外源性补充受到了极大的限制。为解决辅酶Q10生物可接受率低的问题,该文通过改变固液脂质比例对辅酶Q10晶体进行调控,并以单脂肪酸甘油酯为乳化剂制备辅酶Q10纳米结构脂质载体,表征其理化性质,探究晶体调控对稳定性和生物可接受率的影响。结果表明,随着液态脂质中链甘油三酯的比例上升,脂质相结晶度降低,纳米结构脂质载体的物理稳定性显著增强(P＜0.05);其中,P₁/M₂以稳定性、释放特性以及晶体修饰等方面的优势,在模拟体外消化中辅酶Q10生物可接受率达到(72.1±2.5)%,显著高于其他脂质载体(P＜0.05)。综上,通过脂质相对辅酶Q10晶体生长的调控,有效提高了其生物可接受率,并为其他脂溶性活性成分功能产品的开发提供了理论依据和技术支撑。

研究以苦水玫瑰精油为原料,利用分子对接技术初步探究了其抗血栓可能性,并制备了一种苦水玫瑰精油微乳液,对微乳液的微乳液类型、包埋率等基本性质进行测定,探究苦水玫瑰精油微乳液在不同离心力、温度、pH、贮藏时间的条件下的稳定性,通过模拟人工胃肠消化条件考察了玫瑰精油微乳液中有效成分的稳定性。结果表明,雄激素受体与香茅醇的对接能为－5.711 78 kcal/mol,结合活性良好,与甲基丁香酚、庚醛、姜黄烯的对接能分别为－13.403 5、－26.986 6、－13.917 kcal/mol,结合活性极强,可通过碳氢键结合发挥抗血栓的功能。苦水玫瑰精油微乳液为O/W型微乳液,包埋率为99.47%,密度为1.04 g/cm³,pH值为7.55,粒径为141.67 nm,苦水玫瑰精油微乳液有良好的离心稳定性,25 ℃避光保存30 d状态良好,pH值在5~8内耐酸碱性良好,在胃肠消化条件下亦表现出良好的稳定性。该研究可为苦水玫瑰精油微乳液产品开发、稳定性研究提供理论支持,为后续苦水玫瑰精油抗血栓功能提供了方向。

紫薯富含花青素和绿原酸等活性成分,但其性质不稳定且目前活性成分的探究较为单一,该文基于真空冷冻干燥法制备紫薯粗提物微胶囊(purple sweet potato crude extract microcapsules,PPEM),通过傅里叶红外光谱、X-射线衍射等技术比较包埋前后样品的表征以及体外抗氧化和体外降糖作用。制备得到的PPEM活性成分总包埋率达到95.68%,扫描电子显微镜提示PPEM表面比包埋前更光滑,没有空洞和碎裂;傅里叶红外光谱与X-射线图谱确认紫薯粗提物活性成分被成功包埋,贮藏稳定性实验表明PPEM的稳定性更高。同时,PPEM表现出更好的体外抗氧化和体外降糖能力,其对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力以及对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制能力显著高于粗提物(P<0.05),多光谱学实验证明PPEM能使上述2种酶的构象改变从而产生较强的体外降糖作用。相关性分析显示PPEM的抗氧化活性和体外降糖活性与其中的花青素以及绿原酸呈极显著正相关(P<0.01)。综上,对紫薯活性物质实现共包埋不仅使其稳定性增加,其体外抗氧化和降糖能力也得到提升,该研究可为PPEM的深入研究和开发利用提供参考。

夏秋茶资源的高效利用是茶产业可持续发展的关键问题,而传统加工方式难以兼顾茶叶蛋白功能活性和营养特性。该研究旨在揭示高温高湿气流冲击漂烫(high-humidity hot air impingement blanching,HHAIB)处理对茶叶蛋白-多酚复合物(tea protein-polyphenol complexes,TPC)结构及功能特性的调控机制,并评价其作为姜黄素递送载体的应用潜力。采用不同漂烫处理时间(0~210 s)处理夏秋茶粉,通过FTIR、荧光光谱等技术表征TPC结构变化,并系统评价TPC-果胶复合物稳定的Pickering乳液性能。结果表明,150 s处理使TPC二级结构发生显著转变(α-螺旋向β-折叠转化),分子相互作用增强(荧光强度提升)。90 s处理抗氧化活性提高(DPPH和ABTS阳离子自由基清除率分别达32.07%和35.40%),所构建的乳液体系表现出优异的稳定性(包封率79.13%,热稳定性保留率>70%)和控释特性(肠阶段姜黄素保留率78.85%),最终生物可及性达67.78%,较对照组提高32.51%。该研究首次阐明了HHAIB处理通过调控蛋白质构象提升功能活性的分子机制,为开发基于茶叶蛋白的高效营养素递送系统提供了理论依据和技术支撑,对促进夏秋茶资源高值化利用具有重要意义。

为改善粉葛淀粉的抗消化性,将板栗种皮黄酮提取物加入粉葛淀粉中制备复合物,探究复合物的结构变化和消化特征。通过扫描电子显微镜和激光共聚焦扫描显微镜观察到复合物具有致密的块状结构,板栗种皮黄酮部分附着在粉葛淀粉颗粒表面,部分嵌入在淀粉内部;傅里叶变换红外光谱和X射线衍射图谱显示,复合物存在V型和A型特征峰;差示扫描量热法结果显示,板栗种皮黄酮提高了粉葛淀粉的热稳定性。同时,与原粉葛淀粉相比,复合物的快消化淀粉含量显著降低(P＜0.05),抗性淀粉含量显著提高(P＜0.05),复合物的水解平衡浓度C_1∞和动力学常数k₁分别下降了27.47%和0.025 min^-1。预测血糖生成指数(glycemic index,GI)为54.72,属于低GI食品。结果表明,板栗种皮黄酮可作为一种新的功能性食品配料,为粉葛淀粉在血糖控制的应用提供理论依据。

为探索高压静电场(high voltage electrostatic field, HVEF)处理后,干腌期间牛肉质构及肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP)特性的变化,该研究考察了适度HVEF(8 kV, 15 h, 4 ℃)处理后,牛肉在腌制1、3、5、7 d时的NaCl含量、质构特性、组织蛋白酶B和L活性、MP降解、氧化与结构特性。结果表明:与对照组相比,HVEF处理后,牛肉NaCl含量显著提升;从腌制第3天起,牛肉硬度和咀嚼性显著下降;组织蛋白酶B、L活性及肌原纤维小片化指数显著升高;α-螺旋占比显著下降,无规卷曲占比显著上升;内源荧光强度下降;羰基含量与表面疏水性显著增加,总巯基含量显著下降。综上,HVEF处理提高了干腌期间牛肉的腌制速度及组织蛋白酶活性;促进了MP降解、氧化;降低了MP结构稳定性,使得肉样质构从腌制第3天起得到改善。该研究为HVEF在肉制品非热加工中的应用提供了理论依据。

以粳米粉和米糠作为原料,采用单因素和响应面试验,以重组米预估血糖生成指数(expected glycemic index, eGI)为目标参数,研究挤压工艺参数对重组米品质的影响。结果表明,在米糠添加量为15%、水分含量为28%、挤压温度为71 ℃、螺杆转速为156 r/min,在此条件下挤压制备的重组米的eGI为55.13±1.46,具有调控血糖的潜力。与天然糙米相比,重组米的结晶度、糊化特性、蒸煮时间、硬度、黏附性、胶黏性、咀嚼性和回复性均下降,而吸水率、体积膨胀率、蒸煮损失率、弹性及内聚性均提升。重组米消化特性表明快消化淀粉含量降低,而慢消化淀粉和抗性淀粉含量增加。此外,重组米风味分析显示醛类、酮类的含量比天然糙米高,使其风味更香浓持久。综上所述,优化工艺制备的重组米不仅具有低GI特性,还改善了蒸煮性能和质构特性。该研究为低GI米糠重组米的开发提供了理论依据和技术支持。

为探究海藻酸钠复合涂膜对鲜切荒漠肉苁蓉贮藏效果的影响。以荒漠肉苁蓉为材料,采用海藻酸钠、海藻酸钠复合涂膜浸泡处理10 min,用蒸馏水浸泡处理作为对照,在(4±1) ℃条件下贮藏12 d。对感官评价、外观品质、生理品质、褐变度、菌落总数、膜脂过氧化和抗氧化酶活性等指标进行了测定。结果表明,与对照和海藻酸钠单独涂膜处理相比,海藻酸钠复合涂膜处理可以更好地维持鲜切荒漠肉苁蓉可溶性固形物、总多糖含量,减缓色泽和硬度的下降,降低失重率和菌落总数,有效抑制丙二醛的生成和褐变度的上升。通过降低H₂O₂、超氧阴离子含量,抑制多酚氧化酶、过氧化物酶活性,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性来延缓褐变,维持活性氧代谢平衡。感官评价得分和整体接受程度较高,保鲜效果良好。该研究为复合涂膜在鲜切荒漠肉苁蓉保鲜中的应用提供了理论依据。

为提高羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMCS)的抗氧化能力,该研究以CMCS和原花青素(proanthocyanidins,PA)为原料,采用自由基介导接枝法,通过不同物质的量比的CMCS和PA反应,制备了具有强抗氧化性的原花青素-羧甲基壳聚糖接枝共聚物(proanthocyanidins-grafted-carboxymethyl chitosan,PA-CMCS)。对PA-CMCS进行了结构表征和性能测定,并考察了4 ℃贮藏14 d过程中PA-CMCS对羊肚菌涂膜处理的保鲜效果。结果表明,CMCS与PA的物质的量比为1∶0.3时达到接枝饱和,结构中出现苯环,表明接枝成功。体外抗氧化实验结果表明,在0.01～0.2 mg/mL质量浓度内,PA-CMCS对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的最大清除率分别为75.14%和65.56%,远高于CMCS的清除率,表明接枝共聚物的抗氧化能力显著提高。相比于CMCS,PA-CMCS表现出更好的抗氧化和抑菌性能,且对羊肚菌的保鲜效果更好。该研究对拓宽CMCS在食品领域的应用具有重要意义,并为新型果蔬保鲜材料的开发提供了一定的科学依据和理论基础。

“互助”青稞酒为我国原产地保护地理标识产品,随着人们对它的逐渐关注,假冒、稀释“互助”青稞酒充斥市场,不仅严重损害了消费者的利益,而且扰乱了市场经济。面对复杂的市场,寻找一种快速、无损、科学的方法鉴别“互助”青稞酒一直是分析研究的重点。该文以“互助”青稞酒、非“互助”青稞酒和非青稞酒为研究对象,采用紫外光谱对3类白酒的光谱特性进行研究。然后分别考察4种预处理方法、2种特征变量筛选方法和6种分类模型对“互助”青稞酒的识别效果。结果表明,支持向量机、极限学习机和反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)等分类方法经红嘴蓝喜鹊优化器(red-billed blue magpie optimizer, RBMO)优化后,能显著改善分类效果。其中,经过一阶导数预处理和ReliefF特征变量筛选后得到的数据结合RBMO优化BPNN后的分类识别效果最好,其在训练集上准确率达到96.20%,在测试集上准确率达到100%,最终适应度值最低,说明RBMO结合BPNN能快速、无损、准确区分青稞酒。

酱油分离油脂是对酱油生产过程中所有物质使用高压设备进行压榨后静置所获得的油料,其中富含较多营养物质。该研究旨在探讨日粮中使用酱油分离油脂(2 kg/100 kg)替代常规大豆油(2 kg/100 kg)作为基础油料对炖煮和烤制2种加工方式处理后猪肉制品风味的影响。在炖煮方式处理下,实验组肉制品中饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)和多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)含量均显著低于对照组肉制品;在烤制加工方式下,实验组肉制品中MUFA含量显著高于对照组。这些前体物质的含量差异也为不同风味物质生成做出贡献。电子鼻分析显示不同油脂饲喂的猪肉经炖煮和烤制处理后,气味特征均存在显著差异。通过偏最小二乘判别分析模型对GC-MS检测出的挥发性风味物质进行分析发现,在炖煮处理下,对甲酚和3-辛烯-2-酮等12种风味物质浓度含量会引起2组肉制品风味出现差异;在烤制处理下,正戊醇、正壬醛、甲酰胺和3-羟基-2-丁酮等18种风味物质含量不同会导致2组肉制品风味出现差异。最后通过香气活度值分析得知,1-辛烯-3-醇是炖煮猪肉制品中风味信息贡献最大的化合物;苯乙醛是烤制猪肉制品中贡献最大的风味物质。

豆豉是中国传统的发酵豆制品,风味独特深受消费者喜爱,具有抗氧化和降血压等生物活性。为了进一步挖掘豆豉中的功能性肽类化合物,该研究以中国常见的曲霉型、毛霉型和细菌型3类豆豉为研究对象,采用超滤分离制备其中的水溶性多肽,并利用纳升液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(nanoflow liquid chromatography-orbitrap mass spectrometry, NanoLC-Orbitrap-MS)技术在3种豆豉中鉴定出2 587种多肽,其中3种豆豉共有的多肽有42种,分析其血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性,发现多肽VVPPGHPF的抑制活性最高,半抑制浓度为(43.01±1.16) μmol/L,通过ACE抑制模型确定了VVPPGHPF是ACE的竞争性抑制剂,可与ACE的催化位点的关键残基竞争结合。分子对接模拟结果表明,VVPPGHPF与ACE的S1口袋(Glu384和Ala354)产生了氢键作用力,表现出-6.72 kcal/mol的结合亲和力。该研究结果为豆豉制备生物活性肽,进一步分析豆豉的健康功能提供理论依据。

酿酒葡萄的合理采收期选择对葡萄酒的质量控制和形成至关重要。然而,传统的理化分析方法无法全面评估葡萄的最佳采收期。为此,该研究选取甘肃河西走廊产区种植的赤霞珠葡萄为研究对象,在花后83~101 d阶段对葡萄样品的理化指标和多酚含量进行测定。同时,应用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱技术对花后91、93、96 d的葡萄样品进行了广泛靶向代谢组学分析,进一步探讨最佳采收期。研究结果显示,赤霞珠葡萄果实中共检测到1 811种代谢物,特别是黄酮类、氨基酸及其衍生物和酚酸类物质的变化显著。通过综合理化指标、多酚含量和代谢组学分析,推测花后91~93 d为最佳采收期。此外,KEGG分析进一步揭示,差异显著的代谢物主要参与次生代谢途径,特别是黄酮和黄酮醇代谢,并初步推测儿茶素、表儿茶素、没食子儿茶素、二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷、花青素-3-O-(6″-O-咖啡酰)-葡萄糖苷、甲基花青素-3-O-(6″-O-咖啡酰)-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-半乳糖苷和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷可能是判断最佳采收期的重要指标。该研究为甘肃河西走廊产区赤霞珠葡萄合理采收期的确定提供了一定的数据支持和理论依据。

八角茴香品质鉴定传统方法主观性强、步骤繁琐。为实现八角茴香、硫磺熏蒸八角茴香、八角茴香常见伪品的准确快速识别,研究了一种基于图像特征分析和模式识别的八角茴香品质鉴定方法。采集八角茴香、硫磺熏蒸八角茴香、莽草、野八角RGB图像,对图像进行中值滤波、图像二值化、形态学开运算与闭运算、图像分割等预处理后,提取其形态、颜色、纹理共3大类58个特征参数。分别采用逐步判别分析和主成分分析对特征参数进行筛选和降维,建立线性参数分类器和反向传播(back propagation,BP)神经网络模型实现八角茴香及其伪品识别以及硫磺熏蒸八角茴香鉴别。结果表明,逐步判别分析-线性参数分类器对八角茴香、硫磺熏蒸八角茴香、莽草、野八角的判别正确率为87.50%~100%,平均识别率为96.75%;主成分分析-BP神经网络模型对4种籽粒的判别正确率为85.00%~100%,平均识别率为91.88%。研究结果证明图像处理与分析可有效对八角茴香及其伪品进行检测识别,并可对硫磺熏蒸八角茴香作出有效判定。

该研究针对天麻干燥品质快速检测问题,构建了基于机器视觉与电子鼻技术的实时监测系统,在线采集天麻在不同干燥条件下的视觉及气味特征信息。同时测定干燥过程中天麻总酚类、总黄酮(total flavonoid content,TFC)、多糖、天麻素、对羟基苯甲醇(4-hydroxybenzyl alcohol,HBA)的含量变化,并分析其与特征变量的相关性。结果表明,视觉特征L^*、a^*、b^*和ΔE与多糖相关性分别为0.93、-0.93、0.90和0.98,电子鼻R6传感器与TFC和HBA相关性分别为-0.96和-0.91,均具有显著相关性。基于粒子群优化的最小二乘支持向量机建立品质预测模型,TFC、HBA和多糖的预测模型精度R²分别为0.903 4、0.918 7和0.933 7,模型精度较高,实现了对天麻品质的精准评价。

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是一种重要的食源性致病菌,严重威胁食品安全和公众健康。天然的植物源抑菌活性成分在抑制LM生长和增殖等方面展现出了良好的成效,它们可以分别抑制LM生物膜形成、干扰其毒力因子表达、抑制细胞代谢和切断能量供应。与传统合成或化学杀菌剂相比,植物源抑菌活性物质具有绿色环保、安全性高、生物可降解等优势,在食品保鲜、加工及公共卫生健康领域具有良好的应用前景。该文首先归纳了LM植物源抑菌活性成分的分类和抑菌活性,然后从细菌生物膜功能、细胞质代谢、毒力因子等多个层面,系统梳理了它们对LM的作用机制,并对后续植物源天然抑菌剂的研究、开发和利用进行了展望。

中国传统酿造的白酒及其酒糟中含有丰富的肽和蛋白,其具备的功能活性对白酒产业健康化发展和副产物资源化应用具有重要影响。该文总结了不同白酒源中鉴定的肽序列、功能活性及其在不同领域的综合应用,并且从中国白酒酿造条件、环境条件等差异出发,对挖掘富集更多潜在的白酒源生物活性肽和其在营养调控、助力大健康产业等综合应用方面进行了展望,以期为白酒源肽的综合应用和实现白酒糟的高值化利用提供参考。

生姜,一种药食同源的姜科植物,因其富含多种活性成分,在抗炎领域展现出了显著地潜力。生姜的抗炎活性成分主要包括姜辣素类、黄酮类化合物、生姜挥发油以及生姜多糖等,它们通过调控炎症介质的分泌、干预炎症信号通路的活化、调节免疫系统细胞的功能以及改善肠道菌群等机制,发挥抗炎作用。尽管生姜的抗炎作用已受到广泛关注,但目前关于其抗炎活性成分的研究较为分散,各成分之间的协同作用机制尚未完全阐明,抗炎机制的研究仍缺乏系统性和深度。基于此,该文重点综述了生姜的抗炎活性成分及其作用机制,并归纳了其在关节炎、溃疡性结肠炎、呼吸道炎症、心血管炎症等疾病中的应用,以期为生姜在抗炎领域的综合开发与转化应用提供参考。

干燥是果蔬类产品延长保质期的主要方法之一。随着红外技术的飞速发展,该技术在干燥过程中效率显著提高。红外辐射对物料的穿透性,使其在工作过程中发射出的能量汇聚在物料内部,使物料在干燥过程中湿度与温度不会出现过大的差别,提高了干燥效率。红外干燥技术具有能量损失小、物料吸热效率高、能量消耗较低、温度分布均匀等优点。该技术已在各种农副产品加工、保鲜等领域得到广泛使用。该文综合近几年国内外红外干燥技术在各种干燥设备及其技术中的研究现状,并对其进行总结,通过各种研究案例、复合其他技术的工作原理及其使用情况进行阐述,并对红外辐射技术在果蔬干燥领域的研究进行展望,为该方向研究者提供有效的见解和参考。