作为8种必需氨基酸之一,L-缬氨酸在生物体内起着重要的生理生化作用。微生物体内丙酮酸是L-缬氨酸生物合成的唯一前体物质,同时也是重要的中间代谢物,因此L-缬氨酸的高效积累和细胞生长是相互影响的。为保证细胞正常生长,同时可以大量积累L-缬氨酸,研究建立了一套应用于谷氨酸棒杆菌的CRISPRi技术,并利用此技术实现了三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)和磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP)中多个基因相对转录水平不同程度的调控。通过摇瓶实验,确定了编码丙酮酸脱氢酶的基因aceE和编码6-磷酸葡萄糖脱氢酶的基因Cgl1576是利于L-缬氨酸积累的有效修饰靶点。对aceE 翻译起始区域(DNA序列中起始密码子ATG区域)弱化时,L-缬氨酸可积累34.6 g/L,对Cgl1576 翻译起始区域弱化时,L-缬氨酸可积累32.3 g/L,较对照菌株分别提高了6.1和3.8 g/L。此外,对同时弱化aceE和Cgl1576两个靶点基因进行了多种尝试并确定同时弱化aceE和Cgl1576的翻译起始区域效果最佳,最终得到的菌株可积累L-缬氨酸37.1 g/L。该研究为定向改造谷氨酸棒杆菌积累L-缬氨酸提供了重要的修饰靶点及改造思路。

谷胱甘肽(glutathione,GSH)作为一种具有多种生物学功能的含硫化合物,有广泛的市场应用价值。该研究旨在通过代谢工程改造巴斯德毕赤酵母,从而增加GSH的产量。首先,通过使用高浓度的G418抗生素筛选高拷贝的GSH合成酶Ⅰ(GshI)和GSH合成酶Ⅱ(GshⅡ),使GSH摇瓶产量增加了60％,达到1.6 g/L。其次,使用CRISPR/Cas9技术分别敲除GSH降解途径中的3个基因DUG1(YFR044c),DUG2(YBR281c)和DUG3(YNL191w)。其中,敲除DUG3基因的毕赤酵母GS115-No.10菌株的GSH产量从160 mg/g提高到了224 mg/g。最后,通过发酵培养基中葡萄糖和3种前体氨基酸(L-谷氨酸、L-半胱氨酸和L-甘氨酸)初始添加量的优化,将GSH摇瓶产量进一步提高至1.7 g/L,为GSH的工业生产奠定良好的基础。

为高效制备可溶性人源Nanog蛋白,降低Nanog蛋白的使用成本。该研究通过分子克隆技术构建重组大肠杆菌(pET32a-Nanog),利用IPTG诱导进行可溶性融合表达。采用镍离子柱亲和层析法纯化产物并将纯化后产物进行肠激酶酶切后得到目的蛋白,Western blot鉴定该蛋白抗体结合的特异性并进一步优化发酵条件。结果表明,原核表达载体pET32a-Nanog构建成功,可在大肠杆菌中与硫氧还蛋白融合表达,融合蛋白经肠激酶酶切后得到相对分子质量约为38 kDa的蛋白,Western blot鉴定该蛋白可与Nanog抗体特异性结合。在摇瓶培养条件下,得到最优发酵条件是诱导温度37 ℃、IPTG浓度0.2 mmol/L、甘油为补料碳源;15 L发酵罐上进一步优化溶氧条件及温度控制方式,最终在溶氧设置在30%条件下,37 ℃(诱导期间30 ℃维持30 min)发酵12 h后得到最高Nanog产量1 386.4 mg/L,经蛋白纯化后纯度达到90%,为后续Nanog多克隆抗体的制备和基础医学实验研究奠定了基础。

为了解重组酵母菌N6076不同发酵时间的差异表达基因信息及甲羟戊酸(mevalonate,MVA)代谢状况,以重组酵母菌N6076及其原始菌株 Kh08为研究对象,基于转录组测序和MVA测定,分析和比较了两者在3个发酵时间点(0、48和96 h)的差异表达基因的功能。GO功能分析结果表明,重组菌株N6076新增了14项生物学过程、2项细胞组分和2项分子功能,涉及1140个差异表达基因。KEGG代谢分析结果表明,重组菌株N6076新增了13条代谢通路,涉及77个差异表达基因,其中新增的萜类骨架生物合成途径涉及5个差异表达基因。甲羟戊酸激酶(mevalonate kinase,MVK)基因表达与MVA的LC-MS/MS测定结果表明,在整个发酵过程中MVK基因表达量与MVA产量的变化趋势一致。该研究为进一步认识重组酵母菌N6076的基因表达与MVA代谢调控提供了依据。

为了简化重组大肠杆菌生产番茄红素的工艺,该研究通过选择大肠杆菌中17个转录因子相关基因的启动子序列,以编码番茄红素合成基因的CrtEBI为目的基因,通过构建表达番茄红素合成基因的质粒,来评估转录因子相关基因启动子序列对番茄红素产量的影响。通过比较不同菌株合成番茄红素的能力,确定最佳启动子。结果表明,含有组成型启动子P_lpp或P_mglb的菌株合成番茄红素的能力较强,相较于传统诱导型启动子菌株产量分别提高了347.7%和51.3%。由于筛选到的启动子为组成型启动子,省去了添加诱导剂的过程,达到了优化生产工艺、降低生产成本的目的。

为了阐明过氧化物酶EfeB对大肠杆菌胞内氧化应激调控的影响,对编码基因efeB进行了同源重组敲除及同源过表达,考察了菌体生长、丙二醛浓度及胞内活性氧水平的变化,并进一步比较了efeB过表达菌株中与氧化胁迫相关基因efeU、efeO、sodA、oxyR、katE和细菌重组修复基因recA在正常和过氧化氢刺激下的表达水平变化。结果表明:过表达efeB对菌体生长有促进作用,过表达菌株Eco/pEE胞内的丙二醛含量相比出发菌株(223.79 nmol/g蛋白)下降了85%,胞内活性氧是出发菌株的1.36倍,同时katE下调了87.62%,efeU、efeO、sodA、oxyR、recA分别上调3.88、1.33、2.48、1.95和1.49倍,过表达菌株Eco/pEE在过氧化氢刺激条件下,katE进一步下调了94.81%,recA进一步上调了8.09倍;反之,菌株缺失efeB生长减缓,胞内丙二醛的含量是出发菌株的1.15倍,胞内活性氧是出发菌株的0.5倍。以上结果提出了大肠杆菌EfeB在细胞氧化应激下新的生理功能。

采用匀浆水提处理获取仿刺参体壁水提物,测得其中蛋白质质量分数为(41.03±1.97)%,多糖质量分数为(36.51±1.58)%。基于蛋白组学技术鉴定出水提物中蛋白分子400余种,丰度较高的蛋白主要是卵黄蛋白、原肌球蛋白及肌动蛋白等。单糖组成分析和核磁共振波谱分析确认水提物中的多糖主要为岩藻聚糖硫酸酯,其分子质量为(5 172.5±107.6) kDa;利用多种变性剂破坏水提物中可能存在的分子间相互作用,发现处理前后岩藻聚糖硫酸酯分子量无显著变化,说明该多糖以非聚集体的形式存在于水提物中。该研究首次明确了仿刺参体壁水提物中的蛋白质和多糖的分子种类,可为后续优化海参加工工艺、减少海参加工中的营养物质流失提供理论指导。

为考察L-精氨酸/L-赖氨酸及pH对乳清蛋白结构和凝胶性质的影响,研究2种碱性氨基酸对乳清蛋白热诱导凝胶质构及持水性的影响。研究表明,L-精氨酸/L-赖氨酸对蛋白聚集体大小及ζ-电位(pH 2.0下L-精氨酸处理除外)有降低的趋势;紫外、荧光光谱显示在酸性条件下,碱性氨基酸促进蛋白分子结构展开,而在碱性条件下则使蛋白结构倾向折叠。不同pH(2.0、5.2、7.59、9.74和10.76)的蛋白溶液,每个pH的样品分别含有质量浓度1、3 g/L L-精氨酸或L-赖氨酸,90 ℃加热30 min后能够形成颜色随pH变化而变化的凝胶。化学作用力分析则显示2种氨基酸通过改变蛋白分子间作用而显著改变质构特性和持水性。总之,在pH对蛋白结构和凝胶功能性影响的基础上,L-精氨酸/L-赖氨酸能够进一步提高凝胶质构特性与持水性。

考察了豌豆低聚肽的营养成分和抗外切酶消化结构。结果显示,豌豆低聚肽的蛋白含量为86.27%,低聚肽含量为81.82%,相对分子质量主要集中在140~1 000 Da,占总比例的83.61%,必需氨基酸含量为27.61%,占总氨基酸含量的33.37%。谷氨酸含量最高,为16.61%,是形成焦谷氨酸的前体氨基酸。结构鉴定结果显示,焦谷氨酰赖氨酸二肽(pyroglutamyl-lysine,pEK)、焦谷氨酰谷氨酸二肽(pyoglutamyl-glutamate,pEE)和焦谷氨酰精氨酸二肽(pyoglutamyl-arginine,pER)3条序列结构首次在豌豆低聚肽中发现,含量分别为201.85,75.30和110.84 mg/100 g,且经过亮氨酸氨基肽酶和羧肽酶A消化后,含量均有所提高,表明这3条肽段具有抗外切酶消化能力,从而可能在体内发挥功能活性。

核桃经制油后会残留大量核桃饼粕,而饼粕中含有的大量优质性蛋白因蛋白功能性较差常被当作饲料或废弃物。鉴于核桃蛋白本身所具有的功能特性,采用糖基化方法对核桃饼粕蛋白中占比70%左右的谷蛋白进行改性处理,以此改变核桃蛋白的二、三级结构,从而改善核桃饼粕蛋白的功能特性。通过糖基化处理,得到改性后核桃谷蛋白的溶解性分别提升了4.38、2.40和4.58倍,持水性分别提升了0.18、0.95和1.13倍,起泡与起泡稳定性平均提高了27.50%与5.39%。由光谱学测定分析得知,改性后蛋白的微观性结构发生变化,改研究为核桃蛋白功能性产品的开发以及在食品、医药中的应用提供相应的分析依据。

利用碱对玉米醇溶蛋白进行脱酰胺作用,研究脱酰胺后玉米醇溶蛋白的乳化特性和结构的变化,旨在探究两者之间的关系。结果表明:在试验条件下,玉米醇溶蛋白在碱-水介质环境中更容易发生脱酰胺反应。脱酰胺度(deamidation degree,DD)较高(DD=34.70%)的玉米醇溶蛋白的乳化活性和乳化稳性比低脱酰胺度(DD=0.89%)的乳化活性和乳化稳定性分别提高了244.86%和1055.85%。内源性荧光光谱扫描和紫外光谱扫描结果表明脱酰胺改变了玉米醇溶蛋白的构象,提高了分子柔性。表面疏水性荧光光谱的结果表明脱酰胺降低了表明疏水性。乳化特性的改善归功于脱酰胺降低了玉米醇溶蛋白的表面疏水性和提高了分子柔性。此研究可为开发玉米醇溶蛋白天然乳化剂提供理论参考。

为解析干酪乳杆菌的表面物质在冻干过程中的作用,首先优化菌株表面物质的剥离条件,并测定菌株在被剥离表面物质后添加不同保护剂的冻干存活率及表面物质总量与成分,最后测定菌株分别在不同碳氮比、不同碳源条件下培养产生的表面物质含量,探究其与菌体冻干存活的关系。结果表明:干酪乳杆菌17005、173011CQQJ3与PS5-4的菌体表面物质分别在90 W/6 min、90 W/12 min、90 W/12 min条件下被有效剥离,且表面物质中蛋白含量约是多糖的3倍;以海藻糖或水苏糖为保护剂,被剥离表面物质后菌体的冻干存活率提高,菊粉反之;菌株以阿拉伯糖为碳源,较葡萄糖产生更少的表面物质;低碳氮比发酵下也可有效降低菌体表面物质,低含量的表面物质可提高对数期菌体在水苏糖或海藻糖作为保护剂时的冻干存活率。该研究为提高干酪乳杆菌的冻干存活率和单位质量菌粉的活菌数提供了指导。

探究了110株乳酸菌对4种低聚糖(低聚木糖、低聚果糖、菊粉和低聚异麦芽糖)的广谱代谢能力,筛选获得3株对4种低聚糖代谢能力强的乳酸菌,对其进行系统鉴定和益生特性研究。结果表明,仅8株乳酸菌不能代谢低聚糖,其余菌株可代谢1~4种低聚糖,其中可代谢4种低聚糖的菌株SNR24为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、菌株RP30和PC140为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。这3株菌能在以低聚糖为唯一碳源的培养基中良好生长,在11~13 h内进入稳定期,低聚糖添加量与生长量并非呈线性增长关系,菌株SNR24、RP30和PC140的最适宜低聚糖种类及添加质量浓度分别为50 g/L菊粉、30 g/L低聚异麦芽糖和50 g/L菊粉;对pH 3.0的低酸环境和质量浓度2 g/L胆盐环境耐受能力较好;在人工模拟胃肠液中的存活率为16%~70%;3株菌对多种抗生素敏感,对链霉素、环丙沙星耐药,菌株RP30和PC140对庆大霉素、四环素也耐药。综上所述,3株菌具有益生菌的潜质。

评价共轭亚油酸(conjugated linoleic acid, CLA)作为功能组分在肠炎配方食品中的应用效果,同时研究基于益生菌在结肠原位产生CLA对慢性肠炎的缓解作用。选取雄性SPF级C57BL / 6J(雄性,8 周龄,18~20 g)小鼠50 只,随机分为对照组、模型组、实验组〔包括营养配方组B、营养配方组C(含体积分数1%CLA)、营养配方组P(含1×10⁹ CFU/mL的益生菌)〕,每组10 只。除对照组外,在小鼠饮用水中添加质量浓度20~30 g/L葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium, DSS)进行3个周期诱导慢性结肠炎;分别喂养营养配方2 周,以体质量、结肠长度、髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)、病理切片、炎症因子、肠道菌群等作为评价指标,评估不同营养配方对慢性肠炎小鼠恢复的影响。与模型组小鼠相比,经各配方饲养后均能显著地改善小鼠的慢性肠炎病症。其中,添加CLA或益生菌的营养配方组小鼠分别在结肠长度、促炎因子的表达和体质量MPO、菌群调节等指标中效果更为显著。营养配方有利于慢性肠炎小鼠的恢复,添加CLA或益生菌后效果更为显著。

红曲菌可产生具有降血脂功能的莫纳可林K,但部分菌株产生的桔霉素引起了人们对红曲产品安全性的担忧。选取11株紫色红曲菌和10株红色红曲菌,通过高效液相色谱法分析各菌株固态发酵所产红曲米中莫纳可林K和桔霉素的含量。结果表明,11 株紫色红曲菌和4株红色红曲菌可产生桔霉素,1株紫色红曲菌和9株红色红曲菌可产生莫纳可林K。其中5株红色红曲菌所生产的红曲中莫纳可林K和桔霉素含量符合QB/T 2847—2007《功能性红曲(米粉)》。该结果可为修改红曲产品相关标准提供有价值的信息。

旨在寻找酱油发酵过程中强化嗜盐四联球菌的方式,揭示嗜盐四联球菌参与酱油发酵的功能。通过在高盐稀态酱油发酵过程中向酱醪添加嗜盐四联球菌R44,成功实现了强化嗜盐四联球菌的酱油发酵。单独添加嗜盐四联球菌,酱醪中嗜盐四联球菌数量比对照高3.0个数量级;在酵母活跃期(25 d)和非活跃期(15、35 d)添加嗜盐四联球菌,酱醪中嗜盐四联球菌数量分别增加了1.9和2.2个数量级。嗜盐四联球菌使酱油中氨基酸态氮含量提高了12.7%,达到7.9 g/L。发酵第15天添加鲁氏接合酵母,第25天添加嗜盐四联球菌,可使鲜味氨基酸和甜味氨基酸分别增加34.0%和27.0%。此外,强化嗜盐四联球菌使酱油中挥发性风味物质含量提高了2.4倍,其中醇类、酸类、酯类和酚类含量最高,分别增加了282.7%、1612.0%、895.4%和123.6%。酱油中风味物质组成受嗜盐四联球菌的添加方式影响较大,先添加酵母菌并在第25天添加嗜盐四联球菌有利于酸类、酚类和杂合类物质含量的提高;先添加酵母菌并在第35天添加嗜盐四联球菌有利于醇类和酯类物质含量的提高。该研究对阐明高盐稀态酱油发酵过程中嗜盐四联球菌的发酵功能具有重要意义,可为在酱油发酵过程强化功能菌株提供理论参考。

运用筛选所得的实验室乳酸菌菌株发酵制得一种新型臭豆腐卤液,借助气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对其挥发性香气成分进行分析比较。以实验室前期从自然发酵臭豆腐卤液中分离得到的13株乳酸菌作为发酵菌株来源,通过分析单菌株的蛋白水解能力、抑菌能力及发酵能力,筛选出8株活性优良的乳酸菌,以初始总菌浓为10⁴ CFU/mL的浓度接种于对传统工艺进行改良后的新型的生产配方中,37 ℃发酵20 h制得臭豆腐发酵卤液。采用固相微萃取(solid-phase micro-extraction,SPME)对卤液中挥发性香气成分进行萃取,通过GC-MS分析鉴定得到61种挥发性香气成分。其中烯烃类19种、醇类12种、酯类8种、酸类5种、醛类3种、酮类4种、其他(包括胺类、硫醚类、吲哚、酚类等)10种。通过归类分析,最终鉴定出臭豆腐发酵卤液的主体香气成分为2-蒈烯、芳樟醇、乙酸丁酯、柠檬醛、3-辛酮等12种;典型香气成分为二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、二甲基四硫醚和吲哚。比对相关文献可知,其香气特征与市售臭豆腐发酵卤液相仿,表明采用来源明确的乳酸菌复配用于臭豆腐卤液生产具有生产应用前景。

为提高酸菜的品质,对副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)发酵的L-乳酸酸菜和传统酸菜在发酵过程中的感官、理化指标和微生物变化规律进行比较,评价副干酪乳杆菌对酸菜品质及安全性的影响。结果表明,与传统酸菜相比,副干酪乳杆菌发酵的L-乳酸酸菜感官品质更优;富含L-乳酸、Vc含量高、亚硝酸盐含量低且没有亚硝酸峰值出现、总酸含量较高;乳酸菌活菌数量更多,霉菌和酵母菌数量少,大肠杆菌未检出。说明接种副干酪乳杆菌可以提高酸菜的品质和安全性。

利用枯草芽孢杆菌制备大豆发酵液(soybean fermentation broth,S-FB)并研究了其抗氧化活性。通过分析抗氧化活性物含量得到S-FB中总酚和总肽的质量浓度比大豆发酵前提取液(soybean extract,SE)分别提高了187%和229%。抗氧化测试结果显示,1% S-FB对2,2′-联氨双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)[2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), ABTS]阳离子自由基的清除效果接近10% SE。因此,发酵提高了S-FB中的活性物含量并增强了其抗氧化活性。试验进一步研究了S-FB在人永生化角质形成细胞(HaCaT)内的抗氧化作用。结果表明,S-FB (5%、10%和20%)对活性氧的诱导作用随其体积分数的提高而增强。H₂O₂+S-FB (5%、10%和20%)提高的活性氧水平均低于H₂O₂或5% S-FB。因此,当活性氧水平提高,S-FB对活性氧的清除效果增强,诱导作用减弱。5% S-FB处理后,核因子E2相关因子2上调,并且超氧化歧化酶活力在36和48 h分别提高了32.5%和32.1%,对应的过氧化氢酶活力分别提高了19.6%和17.5%,同时该细胞被紫外线B损伤后的存活率是常规HaCaT细胞的1.3倍。因此,S-FB能够通过降低氧化应激反应和激活抗氧化通路来保护HaCaT细胞。

芝麻香型白酒原酒品质与发酵温度关联明显,通过自行设计发酵控温设备发酵芝麻香型白酒,以芝麻香型白酒酒厂同期窖池生产白酒作为对照,探讨芝麻香型白酒控温发酵的特点。结果表明,在夏季通过温度控制可以使酒醅温度在发酵后期缓缓下降至30 ℃以下;使用控温发酵方式发酵芝麻香型白酒,原酒出酒率相比工厂同期窖池产原酒提高9.5 %;控温发酵原酒中乙酸乙酯、己酸乙酯分别为684.19、137.61 mg/L,达到优级标准。对发酵过程中生物反应热的分析结果显示,该研究对芝麻香型白酒工艺改进具有积极意义,为生产放大提供了必要的数据支撑。

以小米为原料,接种酒曲和醋酸菌,采用固态法酿造小米醋。研究了发酵过程中理化指标的变化,并通过固相微萃取和气质联用(solid phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometer,SPME-GC-MS)技术分析了小米醋在发酵过程及陈酿阶段的挥发性香气成分的变化。结果表明:小米醋中风味物质种类丰富,包括酸类、醇类、酯类、醛类、酮类等。糖化及酒精发酵阶段,随着发酵时间的延长,酯类含量及种类增加,醇类除乙醇含量增加外,高级醇含量有所下降。醋酸发酵阶段,随着时间的延长,风味物质种类明显增多,其中酯类和酸类物质含量增加,而醇类、醛类含量有所下降,呋喃类化合物、含苯化合物、胺类化合物及其他类化合物在小米醋发酵过程中均有检出,但相对含量较低,对风味贡献较少。小米醋陈酿后酸类和醛酮类物质的种类及含量增多,对其风味及感官有明显提升,且醋醅陈酿对小米醋的风味提升效果更好。

为提高枯草芽孢杆菌工程菌产角蛋白酶的能力并降低发酵成本,对发酵培养基进行优化。首先利用单因素试验对培养基成分和培养条件进行了优化,然后设计Plackett-Burman试验筛选得到酵母浸膏、pH、温度3个显著因素,最后设计Box-Behnken中心组合试验并进行响应面分析。确定了优化后的发酵培养基为30 g/L蔗糖、40 g/L豆粕、5.72 g/L酵母浸膏、3 g/L Na₂HPO₄·12H₂O、1.5 g/L KH₂PO₄、0.3 g/L MgSO₄·7H₂O;优化后的培养条件为温度37.69 ℃,接种量体积分数5%,pH 7.68。在此条件下,摇瓶发酵24 h角蛋白酶活性达到260 480 U/mL,较优化前提高了4.26倍。在3 L发酵罐中连续发酵26 h角蛋白酶活性达到704 400 U/mL。另外,优化后的发酵培养基原料成本降低了96%。综上,通过发酵优化有效提高了枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的能力,极大地降低了发酵成本,为角蛋白酶的工业化生产奠定了基础。

为提高兔骨粉的脱脂率,以兔四肢骨为原料进行超声辅助溶剂脱脂工艺参数优化。以脱脂率及蛋白质保留率筛选脱脂剂,并通过单因素及Box-Behnken响应面试验优化超声波辅助脱脂参数,对比研究不同工艺条件下兔骨粉的脱脂率,再进行生产验证试验。结果表明,乙酸乙酯为最优脱脂剂;经单因素试验,超声波辅助脱脂的最佳条件为液料比5∶1(g∶g)、超声波功率360 W、超声波处理时间15 min;在单因素的基础上,用响应面法优化超声波辅助脱脂参数,建立了二次回归方程,最终优化得到兔骨超声波辅助脱脂工艺最佳参数为液料比5.3∶1(g∶g),超声波功率480 W,超声波处理时间24 min,脱脂率达到(94.63±0.20)%,与理论预测值的相对误差<5%,这将对动物骨粉的应用产生一定的指导意义。

以牡蛎壳为原料,经粉碎、乳酸溶提活性钙后,在胰蛋白酶调控下用碳化法制备超细碳酸钙,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、红外光谱(infrared spectroscopy,IR)等表征分析产品特征。单因素结合正交试验研究了乳酸溶提牡蛎壳活性钙的工艺条件,结果表明,在1∶20的固液比体系(牡蛎壳质量∶乳酸溶液体积)下,当反应时间为30 min,乳酸浓度为2 moL/L,反应温度为50 ℃,搅拌速度为350 r/min时,牡蛎壳钙溶提率可达39.46%。在此基础上考察胰蛋白酶添加对乳酸溶提液碳化制备碳酸钙的影响,SEM、IR等表征结果显示,按3∶1胰钙质量比添加胰蛋白酶调控碳酸钙的碳化结晶,可制备出由纳米颗粒团聚而成的,大小较均一的(粒径为300~400 nm)键合胰蛋白酶的球霰石超细碳酸钙微球。

以油莎豆毛油为原料,采用酸法脱胶和酯化脱酸法对其进行精炼处理。通过单因素实验和正交实验分别对脱胶和脱酸条件进行优化,并对油莎豆油的理化指标、脂肪酸组成、主要官能团结构和热力学性质进行检测,以比较脱胶和脱酸对油莎豆油性质和成分的影响。结果表明,最优的脱胶条件为时间20 min,温度60 ℃,磷酸添加量(质量分数,下同)0.10%,脱胶率为92.85%;最优的脱酸条件为:脱酸温度60 ℃,时间60 min,浓H₂SO₄添加量3%,醇油物质的量比10∶1,脱酸率为95.62%。脱胶和脱酸工艺对油莎豆油的理化指标、脂肪酸组成、主要官能团结构和热力学性质无显著影响。油莎豆毛油经脱胶和脱酸处理后磷脂和酸价显著降低,品质提高,达到了食用油的品质要求。

为寻找最优的卵形鲳鲹鱼片干制方法,研究了热风干燥、热泵干燥、冷冻干燥3种干燥方式对卵形鲳鲹鱼片的干燥时间、基础成分、干燥特性、复水前后质构特性、色泽、菌落总数等的影响,应用灰色关联度法与变异系数分析综合评价不同干制方法鱼片的品质差异。结果表明:3种干燥方式处理后的卵形鲳鲹鱼片的干燥特性、质构特性、色泽、菌落总数都有显著变化,冷冻干燥鱼片干燥特性、复水后质构与冰鲜鱼片相比差距较小,未发生褐变;热风干燥鱼片菌落总数少于其他两组。综合评价结果为:冷冻干燥>热风干燥>热泵干燥,综合考虑卵形鲳鲹鱼片干制品的干燥特性、质构特性、色泽、菌落总数及生产周期等因素,冷冻干燥为卵形鲳鲹鱼片的最适干燥保存方式。

为了研究硒化牡丹籽粕多糖的抗氧化活性,水提醇沉法提取牡丹籽粕粗多糖,离子交换层析制备牡丹籽粕多糖(peony seed dreg polysaccharides,PSDP)PSDPⅠ、PSDPⅡ及PSDP Ⅲ。硝酸-亚硒酸钠法对PSDP Ⅲ进行硒化修饰得Se-PSDP Ⅲ。采用体外抗氧化实验,评价Se-PSDP Ⅲ对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和羟自由基(·OH)的清除作用及对DNA氧化损伤的抑制作用。并以巨噬细胞RAW264.7建立H₂O₂诱导的氧化损伤细胞模型,探讨Se-PSDP Ⅲ在细胞水平的抗氧化能力。结果表明:Se-PSDP Ⅲ具有较好的体外清除自由基的能力和抑制DNA氧化损伤的能力。细胞模型法评价结果显示,Se-PSDP Ⅲ可以降低H₂O₂诱导的巨噬细胞RAW264.7内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的生成。此外,Se-PSDP Ⅲ可以升高细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的活力。因此,硒化牡丹籽粕多糖作为潜在的抗氧化物,可用于功能产品的开发。

评价了我国市场最常见速饮(ready-to-drink,RTD)茶饮料的理化性质,分析了其多酚组成和抗氧化能力,并评估了膳食多酚的每日摄入量。结果表明,由于可溶性固形物、pH和颜色参数偏低,所有样品均呈弱酸性和黄色。同时,虽然不同的茶饮料包含不同浓度的总糖,但含有大量维生素C和总多酚,因此具有良好的抗氧化特性。HPLC结果显示,这些茶饮料中主要包含5种儿茶素,分别为表没食子儿茶素、没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素、没食子儿茶素没食子酸酯。基于 2010~2012年中国居民营养和健康监测数据,RTD茶对中国成年人(>18岁)的多酚摄入量日均贡献估计为33.07 mg/人。

为探讨己醛处理对黄金梨常温贮藏期间果心褐变的影响,用5 μL/L 己醛对黄金梨进行熏蒸处理,以清水熏蒸为空白对照,评价了常温贮藏期间黄金梨的果实亮度、褐变率、呼吸速率、乙烯释放量、硬度和可溶性固形物等品质指标,测定了磷脂酶D(phospholipase D,PLD)、脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)、脂肪酶(lipase,LPS)等膜脂代谢关键酶的活性以及脂肪酸组成及含量。结果表明,己醛是一种磷脂酶D抑制剂,己醛熏蒸处理的黄金梨,具有相对较低的呼吸强度和乙烯释放速率,从而延缓了黄金梨果实贮藏品质的下降;同时,己醛处理也显著抑制了果心膜脂代谢关键酶的活性,延缓了脂肪酸不饱和度的下降,提高了果心膜脂不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值(unsaturated patty acid∶saturated fatty acid,U∶S),推迟了黄金梨果心褐变的发生。因此,己醛熏蒸有利于黄金梨的贮藏,可为梨的采后贮藏提供理论和技术支持。

以碳酸二甲酯为有机相,柠檬酸钠为盐相,采用三相分配体系(three-phase partitioning,TPP)对螺旋藻多糖(polysaccharides of Spirulina platensis,PSP)进行萃取分离。结果表明,在碳酸二甲酯与多糖粗提液体积比为0.6∶1.0、柠檬酸钠质量浓度为0.18 g/mL、温度为30 ℃、pH值为6.0的条件下,制备的螺旋藻多糖(PSP-D)的最大得率为(11.90±0.12)%。PSP-D比叔丁醇和硫酸铵形成TPP制备的多糖(PSP-T)具有更高的多糖含量,PSP-D和PSP-T具有不同的化学组成和分子质量,但其化学结构基本保持不变。PSP-D具有较强的自由基清除能力和总抗氧化能力,因此,碳酸二甲酯作为叔丁醇替代溶剂的TPP体系对天然生物分子的高效分配具有很大的潜力。

为研究超声波处理时间对海鲈鱼冷藏期间品质及蛋白质特性变化影响,将新鲜鲈鱼片使用20 kHz,600 W的超声分别处理5 min(U1)、10 min(U2)与20 min(U3),未超声的无菌水处理样品为对照组(CK),4组样品沥干后装入无菌PE袋中,于4 ℃冰箱中贮藏。冷藏期间每隔2 d测定微生物指标(嗜冷菌数、菌落总数)、理化指标〔pH值、总挥发性盐基氮(total volatile base-nitrogen, TVB-N)、质构〕与蛋白质特性〔肌原纤维碎片化指数(myofibril fragmentation index, MFI)、Ca²⁺-ATPase活性、总巯基含量〕,并结合蛋白质荧光强度与感官分析综合评价超声处理时间对海鲈鱼冷藏期间品质及蛋白质特性影响。结果表明,样品经超声处理后,其菌落总数、嗜冷菌数、pH值与TVB-N值的增长速度明显缓于对照组;其MFI值的增幅高于对照组,硬度值相应降低,可见超声处理使样品嫩度相应提高。然而,其Ca²⁺-ATPase活性与总巯基含量与超声处理时间负相关,表明超声处理会破坏样品的蛋白结构。由荧光强度分析可知,与对照组相比,超声处理可延缓样品贮藏期间荧光强度的下降,尤其以U2处理效果最佳。综上所述,以超声处理10 min对样品的综合品质保持效果相对较好,与对照组相比,其可至少延长冷藏海鲈鱼货架期2 d。

为提高中国毛虾的贮藏稳定性,延长货架期,研究了不同气体比例及温度对中国毛虾贮藏稳定性的影响。采用4种不同体积配比的N₂、CO₂和空气对照对毛虾样品进行包装,分别置于25、4、-18 ℃条件下贮藏,检测毛虾菌落总数、pH、挥发性盐基氮(total volatile base-nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid,TBA)、色差、感官评价、风味物质。结果表明在冷藏(4 ℃)、冷冻(-18 ℃)条件下,毛虾TVB-N、TBA、pH等指标变化速率明显低于室温条件下(25 ℃),低温条件下有效抑制毛虾的色泽变化和含氮、硫化合物生成,且温度越低贮藏效果越好。气调包装能有效延长毛虾贮藏期,控制微生物的代谢繁殖,毛虾贮藏期间有护色作用;实验结果显示贮藏温度为-18 ℃,气体配比为70% N₂、30% CO₂的气调包装条件毛虾的贮藏稳定性最好。

为了开发优质液熏腊肉产品,参考湘西腊肉传统加工方法腌制原料肉,然后使用山楂核烟熏液熏制,考察熏液的羰基化合物含量、浸渍时间、烘烤温度、烘烤时间等因素对腊肉色差、水分含量、过氧化值(peroxide value, POV)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值和感官评分等指标的影响,并以L₉(3⁴)正交试验优化液熏工艺条件。结果表明,液熏后,腊肉L^*值下降,a^*值和b^*值上升;水分含量随羰基化合物含量的增大、烘烤温度的上升和烘烤时间的延长而下降;腊肉的POV和TBA值随烘烤温度上升和烘烤时间延长而呈上升趋势;腊肉的氧化现象随羰基化合物含量的增大而减轻;感官评分随4个因素变量的增大呈先上升后下降的趋势。所有考察因素中,烟熏液的羰基化合物含量和浸渍时间对感官评分的影响显著(P<0.05);腊肉的最佳液熏工艺条件为烘烤温度50 ℃,烟熏液羰基化合物质量浓度2.5 g/100 mL,浸渍时间140 min,烘干时间120 min。在此工艺条件下得到的腊肉水分含量为(39.5±0.6)%,POV为(0.3±0.02) mg/100 g,TBA值为(0.6±0.02) mg/kg,感官评分为(81.5±5.6)分,品质优异。

酸度值是大曲质量评价的重要指标,提出了一种基于高光谱成像技术快速检测大曲发酵过程中酸度值的方法。通过采集大曲高光谱图像并提取感兴趣区域(region of interest,ROI)的平均光谱,采用多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、标准正态变量校正(standard normal variable correction,SNV)和S-G卷积平滑后一阶导(savitzky-golay smoothing first derivative,SGFD)3种预处理方法,再通过连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)选取最优的特征波长,分别建立偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和最小二乘支持向量机(least squares-support vector machine,LS-SVM)预测模型,结果显示,基于SPA从SNV预处理光谱中筛选的8个最优特征波长建立的LS-SVM模型预测大曲酸度值效果最好,其中预测集决定系数(determination coefficient of prediction,R²_P)为0.913 2,预测集均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.008 1。通过将ROI反射率输入最优的SNV+SPA+LS-SVM预测模型中,生成了大曲酸度值可视化云图,实现了不同发酵时期的酸度值及其分布的直观显示。结果表明,利用高光谱成像技术可实现大曲酸度值快速检测和可视化分布。

采用高效液相色谱法、氨基酸分析仪和固相微萃取-气质联用方法分析酱油有机酸、游离氨基酸和挥发性风味物质,以及酱油各项理化指标。结果表明,中日两国酱油中氨基酸态氮存在显著性差异(P<0.05);两国酱油中均检测到7种有机酸,其中谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸、精氨酸存在显著性差异(P<0.05);两国酱油样品差异挥发性风味物质共17种,其中乙酸乙酯、2-苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、乙醇、2-甲基-1-丁醛和2-甲基-1-丁醇是中日两国酱油香味差异的关键成分。

植物蛋白饮料含有丰富的营养成分,深受广大消费者的喜爱。但由于利益驱使,掺假现象也逐年增加。针对此现象构建了核桃、花生、大豆3种植物成分的阳性质粒分子,对3种阳性质粒分子的特异性和灵敏度进行了验证,并对实时荧光PCR反应体系中不同品牌PCR预混液效果进行了对比分析。结果表明,构建的核桃、花生、大豆阳性质粒分子均具有特异性强、灵敏度高等特点,检验灵敏度均可达到10^-5 ng/μL;标准曲线扩增效率分别为93.299%、123.623%和132.975%,且相关线性系数R²均在0.99以上。综上所述,3种品牌的PCR预混液均具有很高的灵敏度,均可以满足核桃、花生和大豆日常检验工作的要求,对于植物源性成分的鉴定具有重要意义。

通过定量描述分析和消费者测试对绿茶的滋味进行感官评价,并采用偏好图及偏最小二乘回归方法分析了绿茶的各滋味属性与消费者偏好的相关关系。结果表明,绿茶的各个滋味属性强度差异较大,根据各滋味属性的强度搭配可划分为不同的滋味类型;消费者偏好苦度、涩度和浓度较低,而鲜度、甜度、醇度和回甘度较高的绿茶样品;苦度、浓度和醇度是影响消费者偏好的主要因素,其中苦度、浓度与消费者偏好呈显著负相关,醇度与消费者偏好呈显著正相关。该研究为绿茶的滋味品质改进及新产品的开发提供了参考依据。

采用气相色谱配氢火焰离子化检测器(flame ionization detector, FID)对2种不同茶树种(油茶树和茶叶树)制取的茶籽油的脂肪酸成分进行了定量分析,比较了它们在脂肪酸组成及含量上的差异,同时结合模式识别分析方法进行判别分析,挖掘它们的特征差异物。结果表明,在14个茶籽油(7个茶叶籽油和7个油茶籽油)中检出脂肪酸14种,共有成分12种,成分均以油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸为主,其余脂肪酸含量均较低;主要以不饱和脂肪酸为主,其中在茶籽油中平均占81.8%,在油茶籽油中平均占89.9%。利用统计学的手段,结合模式识别分析方法中的主成分分析(principle component analysis,PCA)、聚类分析(cluster analysis, CA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA),能较好地区分2种的茶籽油,并进一步分析发现油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、十七烷酸、花生一烯酸、二十四碳一烯酸可能是区别2种茶籽油的特征标记物。

为了探讨不同品种油菜薹品质的差异,采用主成分分析和聚类分析对9种不同品种油菜薹的感官和营养成分指标(维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖、总酚、总黄酮、钙、镁、铁、锌、叶绿素、纤维素和有机酸)进行分析。结果表明,采用主成分分析将12个指标简化为3个主成分,其累积方差贡献率为85.04%,可反映油菜薹品质的绝大部分信息。基于主成分分析的综合评价函数显示,狮山菜薹与白菜薹、红菜薹的品质相近。采用聚类分析可将9个油菜薹品种分为3类,且狮山菜薹与白菜薹品质较为相近。结合感官和营养品质分析,狮山菜薹维生素C、可溶性蛋白、钙含量较高且口感佳,具有较好的推广价值。

建立测定饮料、配制酒、干制豆制品中胭脂红、日落黄、诱惑红、亮蓝、酸性红、碱性橙2、碱性橙21、碱性橙22、酸性橙2、碱性嫩黄O的高效液相色谱法。以V(甲醇)∶V(水)=8∶2为萃取溶剂对样品中色素直接萃取,高效液相色谱仪配二极管阵列检测器进行测定,色谱柱Agela Venusil XBP-C₁₈(250 mm×4.6 mm, 5 μm)进 行分离;449、485、254、628 nm为最佳吸收波长;柱温25℃;流速1 mL/min;流动相20 mmol/L醋酸铵溶液-甲醇进行洗脱。经方法学验证,色谱峰分离度均＞1.5,在线性范围0.5~125 mg/kg内相关系数均＞0.999,液体样品加标回收率均＞85%,固体样品加标回收率均＞75%。以饮料为基质进行加标,计算得出10种色素的日内精密度为0.76%~4.10%(n=6),日间精密度为1.09%~5.29% (n=6)。结果表明,该方法准确性、灵敏度、精密度良好,可满足食品检测行业对其检测的要求。

食源性致病菌是影响食品安全的重要因素,会引发广泛而严重的公共卫生问题。传统的平板菌落计数法是目前检测致病菌准确且通用的方法,但它耗时费力,具有明显的滞后性。因此,开发快速、准确检测食品中的致病菌和毒素的技术并提供实时结果,对保证食品安全和减轻食源性疾病具有重要意义。近年来,各种食源性致病菌的快速检测和鉴定方法相继出现和发展。该文总结了振动光谱学、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和生物传感器3种最有潜力的检测方法的原理、特点和在食品产业中的应用,以期为快速检测技术的研发提供思路,并为食品产业选择致病菌的快速检测技术提供指导。

活性氧在果实成熟及衰老阶段含量呈总体升高,且先后出现两个高峰的动态变化特征。近10年研究逐渐揭示了活性氧在果实成熟及衰老中扮演的重要调控功能。该文从活性氧在植物生长发育和抗逆中的作用、在果实成熟及衰老过程中的动态变化、参与调控果实成熟与衰老、调控果实成熟与衰老的机制、稳态调控技术在延缓果实成熟及衰老中的应用等5方面进行综述。并对该领域未来的研究方向进行展望,以期给相关学者提供参考。

核酸适配体是一小段经体外筛选得到的寡核苷酸序列,因具备易合成、易修饰、特异性强、稳定性高且广泛结合各种靶标分子等优点受到广泛关注。文章综述了近几年核酸适配体在食源性致病菌检测的研究进展,介绍了核酸适配体的筛选和作用原理,列举了已经筛选获得的食源性致病菌适配体,总结了9种适配体生物传感器在食源性致病菌检测中的应用,提出了目前该技术仍存在的问题,并展望了核酸适配体生物传感器在食源性致病菌检测领域的未来发展趋势。

妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus, GDM)是指在怀孕期间首次出现的葡萄糖耐量异常状态,其患病率在全球范围内逐年上涨。目前研究表明,GDM会给母体和胎儿带来严重的潜在危害,可诱发母体其他妊娠并发症、增高胎儿死亡率等严重影响。其中饮食干预在临床护理中已被证实对于妊娠糖尿病患者,特别是对于程度较轻的患者,具有良好的血糖控制效果,可有效降低产后并发症发生率、新生儿并发症发生率,具有明显优势。该文阐述了GDM的风险因素并总结了食品功能性成分(如碳水化合物、维生素、微生态制剂、辣椒素、皂苷、葛根素等)对GDM的调控效果及其作用机理,可为进一步开发GDM的饮食干预调控方式提供参考。

“双一流”建设时期综合性大学的食品学科既面临难得的发展机遇,又面临转型发展的挑战。以吉林大学为例,分析了食品学科面临着学科专业、人才培养、师资队伍转型发展的三重考验,指出综合性大学建设食品学科具有多学科交叉优势、区域优势、后发优势和育人优势,并从统筹推进“学科-专业”一体化建设,深化人才培养模式改革,优化师资队伍建设,深入推进产学研有机结合等四个方面,探讨综合性大学建设一流食品学科的思路和改革措施。