“精神益生菌”是一类对神经功能和行为具有调节效果的益生菌。近年来,随着“肠-脑轴”理论的成熟,“精神益生菌”的开发也成为防治神经和精神类疾病的热点研究之一。该研究采用慢性不可预知温和刺激(chronic unpredictable midstress,CUMS)建立抑郁小鼠模型,并对小鼠进行为期4周的复合乳酸菌(短双歧杆菌CCFM1025、婴儿双歧杆菌CCFM687、乳酸片球菌CCFM6432)干预治疗。结果表明,复合乳酸菌能够提高慢性应激小鼠的糖水偏好性,减少其在强迫游泳实验中的不动时间,并增加其在高架十字迷宫中开放臂的活动时间;其作用机制与减少血清中皮质酮和大脑前额叶皮质的促炎因子(TNF-α和IL-1β)水平相关。慢性应激小鼠还表现出显著的便秘症状,而复合乳酸菌能够通过提高肠道短链脂肪酸、5-羟色胺(5-hydroxytryptomine,5-HT)及其受体基因表达(Htr4)的水平,增加小鼠的排便速率。此外,益生菌干预小鼠的肠道色氨酸(L-tryptophan,L-Trp)与脑中色氨酸和5-HT的含量具有显著正相关性,这表明对肠道和大脑L-Trp/5-HT合成的调控,可能是益生菌缓解便秘和抑郁的共同机制。研究结果证实了该复合乳酸菌制剂作为精神益生菌的潜力,拓展了益生菌及其发酵制品的营养功能和应用范围,也为抑郁症及其伴随胃肠道功能紊乱的治疗提供了新的思路。

2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)可作为益生元添加到婴幼儿配方奶粉中,对婴幼儿肠道菌群和免疫系统的发育至关重要。通过共表达L-岩藻糖激酶/GDP-L-岩藻糖焦磷酸化酶(L-fucokinase/GDP-L-fucose pyrophosphorylase,fkp)基因和α-1,2-岩藻糖基转移酶(α-1,2-fucosyltransferase,futC)基因,以大肠杆菌Escherichia coli BL21star(DE3)为出发菌株,异源表达脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)和幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)来源的fkp和futC基因,建立了2'-FL的合成途径。通过CRISPR/Cas9系统敲除β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,LacZ)和UDP-葡萄糖脂质载体转移酶(UDP-glucose lipid carrier transferase,WcaJ)基因,阻断中间代谢产物的分解,探究该类基因对2'-FL合成的影响。实验结果显示:单敲除LacZ基因促进2'-FL的产量并提高1.88倍,对菌体生长影响不显著;叠加敲除基因LacZ和WcaJ后,2'-FL的产量提高4.89倍,且对菌体生长没有显著影响。通过摇瓶发酵优化,确定了发酵条件为:采用限定性培养基(DM培养基),异丙基-β-D-硫代半乳糖苷诱导浓度为0.2 mmol/L,诱导温度为25 ℃,接种量为5%。在此条件下摇瓶培养,2'-FL产量最高可达1.44 g/L。研究表明敲除β-半乳糖苷酶和UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因可显著提高2'-FL产量,为扩大其工业化生产提供参考依据。

通过构建重组菌Escherichia coli BL21(DE3)/ pACYC Duet-1-cpcr,表达带有His标签的近平滑假丝酵母 Candida parapsilosis ATCC 7330羰基还原酶CpCR基因,并采用Ni-Agarose亲和层析对重组酶CpCR进行分离纯化和酶学性质研究。重组酶CpCR的基因序列全长 1 107 bp,含有368 个氨基酸,分子质量在 41 kDa 左右,比酶活力为 20 U/mg;该酶在4~33 ℃的温度范围稳定性较好,相对酶活力在80%以上,T₅₀值为37 ℃;该酶的pH适宜范围在6.2~7.5,在中性条件下稳定性最好;Cu²⁺对该酶有强烈的抑制作用,在1 mmol/L条件下,相对酶活力下降30%,在5 mmol/L条件下,相对酶活下降50%;该酶对底物苯甲醛、正丁醛亲和能力强于4-氯-3-酮基-丁酸乙酯(4-chlor-3-keto-butyrate-ethyl ester,COBE),对苯甲醛或正丁醛的催化效率是对COBE的20倍左右;该酶是一种NADPH依赖型的羰基还原酶。本研究为羰基还原酶CpCR分子改造和催化应用提供了重要的基础数据。

α-L-鼠李糖苷酶对天然产物之间的转化具有重要的作用和应用价值。该研究采用毕赤酵母表达α-L-鼠李糖苷酶AnRhaE,构建pPIC9K-AnRhaE表达载体,电转化至毕赤酵母GS115和KM71H中,经诱导表达,SDS-PAGE电泳显示GS115更有利于生产AnRhaE酶。AnRhaE酶在45~55 ℃时酶活力高,最适温度为55 ℃,对pH的耐受范围较广,pH 4.5~pH 8时酶活性稳定,最适pH为5。AnRhaE能水解α-1,2、α-1,6和2个鼠李糖苷连接的底物,包括柚苷二氢查耳酮、柚苷、芦丁、新橙皮苷、橙皮苷和朝藿定C等天然产物,但是AnRhaE对α-1,2糖苷键连接的底物具有较高的活性,而对α-1,6糖苷键连接的底物活性较差,对朝藿定C的活性较好,能将朝藿定C完全水解生成淫羊藿苷,因此AnRhaE酶在天然产物之间的转化具有较好的应用价值和前景。

中药虎杖含有丰富的虎杖苷,利用生物转化技术将其转化为白藜芦醇是制备天然白藜芦醇的有效方法。虎杖内生真菌Aspergillus aculeatus HZ001细胞可催化虎杖苷转化为白藜芦醇,该文对该菌株产胞内β-葡萄糖苷酶的酶学性质进行研究。结果表明:该酶的最适反应温度为60 ℃,在低于60 ℃时有较好的稳定性;最适反应pH为4.8,在pH 3.6~4.0时有较好的稳定性;Fe²⁺对其活力有激活作用,相对酶活力可达到120%,Ca²⁺、Co²⁺、Mg²⁺等离子对酶活力有明显的抑制作用,其中Co²⁺的抑制作用最明显;十二烷基硫酸钠、巯基乙醇、二甲基亚砜和乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)4种抑制剂对该酶活力具有抑制作用,其中EDTA的抑制效果最为明显,相对酶活力仅有10%左右。在最适催化条件下,进行酶催化动力学分析,米氏常数K_m值为2.571 mmol/L,最大反应速率V_max值为0.594 μmol/(mL·h)。

采用高通量测序技术解析霉豆渣中细菌多样性,通过PICRUSt软件进一步对细菌类群的基因功能进行了预测。结果发现:霉豆渣中细菌主要隶属于Proteobacteria(变形菌门,46.50%)、Firmicutes(硬壁菌门,38.80%)、Bacteroidetes(拟杆菌门,12.62%)和Actinobacteria(放线菌门,1.81%);优势菌属分别为Acinetobacter(不动杆菌属,17.27%)、Pseudomonas(假单胞菌属,10.38%)、Brevundimonas(短波单胞菌属,4.03%)、Stenotrophomonas(寡养单胞菌属,3.05%)、Comamonas(丛毛单胞菌属,2.52%),Enterococcus(肠球菌属,1.09%)、Bacillus(芽孢杆菌属,11.60%)、Brevibacillus(短芽孢杆菌属,2.41%)、Lysinibacillus(赖氨酸芽胞杆菌属,21.15%),Wautersiella(沃特氏菌属,8.68%)、Sphingobacterium(鞘氨醇杆菌属,2.17%)和Nocardia(诺片氏菌属,1.36%);有8 个OTU(operational taxonoxic unit)在所有的霉豆渣样品中都存在,占OTU总数的0.59%,包含的序列数占总序列数的9.35%;有711 个OTU仅在1个霉豆渣样品中存在,占OTU总数的52.47%,包含的序列数分别占总序列数的6.34%;PICRUSt分析发现霉豆渣中细菌类群具有较强的碳水化合物的运输与代谢和氨基酸的转运与代谢。由此可见,霉豆渣中蕴含了丰富的微生物群系,且不同样品间细菌类群的差异较大。

以分离自平菇栽培污染菌包的菌株ZJ-01为研究对象,结合形态学以及核糖体蛋白18S序列同源性分析对菌株进行鉴定,并对菌株的产木聚糖酶条件进行优化。结果表明,菌株ZJ-01的形态与哈茨木霉(Trichoderma harzianum)形态相似,系统进化树分析发现ZJ-01与哈茨木霉亲缘关系较近,聚为一类,将该菌株归属为哈茨木霉。哈茨木霉ZJ-01固态发酵产木聚糖酶的最适碳源原料为玉米皮,最适氮源原料为玉米酒精酒糟,最适氮源和碳源原料质量比为8∶2,最适发酵时间为72 h。在此优化条件下,木聚糖酶活力可达3 574 U/g。该结果可为进一步研究哈茨木霉产木聚糖酶用于生产低聚木糖的可行性奠定基础。

考察了玉米低聚肽的理化组成成分,由于制备玉米低聚肽的原料玉米蛋白氨基酸序列独特,含有较多的谷氨酰胺及亮氨酸,且大多以相邻的位置存在,研究重点考察了玉米低聚肽中具有抗抑郁活性的肽段焦谷氨酰亮氨酸(pyroGlu-Leu,pEL)二肽结构。结果表明,玉米低聚肽蛋白含量高,干基蛋白含量为87.70%,肽含量为82.76%,平均分子质量为461.20 Da,且分子质量集中在140~1 000 Da。所有氨基酸中谷氨酸(谷氨酰胺)含量最高为21.76%,其次为亮氨酸,含量为12.79%,并且亮氨酸是含量最高的必需氨基酸。结构研究结果表明,玉米肽中存在pEL二肽,含量为0.58%以上,且在5个批次玉米低聚肽样品中含量稳定。此研究可为玉米低聚肽作为新型功能食品的开发提供理论依据。

通过优化大米蛋白的单酶酶解与双酶酶解工艺,确定了采用碱性蛋白酶加蛋白酶B复合酶解制备大米蛋白肽的工艺。蛋白回收率高达43.9%,制备的大米蛋白肽感官评价高、苦味低、分子质量小。对比市售的大豆蛋白肽、鱼胶原蛋白肽,3种蛋白肽的水分含量、蛋白质含量、脂肪含量基本接近。大米蛋白肽与大豆蛋白肽中分子质量<2 000 Da的总比例均>80%,而鱼胶原蛋白肽中总比例仅有58.01%。这3种蛋白肽均有血管紧张素转换酶(angiotensin I-converting enzyme,ACE)抑制活性,其中大米蛋白肽的活性最高,IC₅₀最低,为4.97 μg/mL,仅为大豆蛋白肽IC₅₀的21.6%,为鱼胶原蛋白肽IC₅₀的14.1%。通过结构分析获得的4条大米蛋白肽段序列均符合现有研究的ACE抑制活性的构效分析。测定不同批次生产的大米蛋白肽的ACE抑制活性,结果表明,ACE抑制率与IC₅₀值基本保持稳定。

为充分利用柚子资源并减少环境污染,以金柚柚皮为原料,采用改良Osborne法分级提取柚皮蛋白,通过扫描电镜、红外光谱、氨基酸组成分析对蛋白的结构进行初步鉴定,并使用MTT法和ELISA检测法分别检测小鼠RAW 264.7巨噬细胞的存活率、NO含量以及IL-6和TNF-α的表达水平。实验发现,柚皮清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的提取率分别为(15.47±0.17)%、(4.20±0.09)%、(0.18±0.02)%和(0.04±0.01)%,扫描电镜观察到柚皮清蛋白为片状,球蛋白为多孔状,醇溶蛋白为条状相连的片状结构,3种蛋白只在N—H、—OH和—CH的官能团处发生构象变化,柚皮蛋白中的甘氨酸和丙氨酸的含量最为丰富,含量分别为125.49和50.48 g/100 g。在免疫活性方面,清蛋白在800 μg/mL时刺激RAW 264.7 细胞产生NO的能力以及促进细胞产生TNF-α和IL-6的能力最强,浓度分别为95.46 μmol/L,9 528.05和1 769.33 pg/mL,实验数据表明柚皮清蛋白的免疫调节能力最强,具有保健食品开发和医学用药开发的潜力。

对传统酱油发酵用菌鲁氏接合酵母的安全性进行研究。利用气相色谱-质谱联用法探讨了菌株在酱醪汁发酵中的代谢产物并研究传统菌株的代谢安全性;通过胆盐羟化酶活性检测、溶血实验及耐药性实验研究菌种自身的安全性。结果表明:鲁氏接合酵母在酱汁发酵代谢产物分析中未检出有害代谢物,并能够利用糖类及氨基酸转化成相应的醇类和酯类物质;在培养过程中鲁氏接合酵母不产生胆盐羟化酶也不具有溶血性;对伏立康唑、酮康唑、制霉菌素、两性霉素B四种基本抗生素敏感,对氟康唑存在剂量依赖性。进一步测定了两性霉素B对鲁氏酵母的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为2 μg/mL,氟康唑对鲁氏酵母的MIC为8 μg/mL,低于美国临床实验室标准化委员会的药物耐药判断标准。

对热回流提取得到的洋甘菊多糖进行了分离纯化,并对得到的多糖的性质结构及抗氧化活性进行分析。经处理后的洋甘菊多糖先后利用DEAE-Sepharose和Sephadex G-100柱色谱分离纯化得到了2种均一多糖(MCP-1-1和MCP-2-1);经测定2种均一多糖总糖含量分别为 82.23%、84.09%,糖醛酸含量分别为4.11%、5.38%,蛋白质含量分别为0.58%、1.05%,溶解度分别为98.36%、98.44%,分子质量分别为30 902、7 244 Da;单糖组成实验结果表明MCP-1-1是由鼠李糖(Rha)、葡萄糖醛酸(GlcA)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、木糖(Xyl)和阿拉伯糖(Ara)6种单糖组成,MCP-2-1是由GlcA、Gal、Glc、GalA、Xyl和Ara六种单糖组成,2种均一多糖均是不含三螺旋结构的酸性多糖,均含有吡喃环和β-糖苷键,MCP-1-1含有α-糖苷键;2种均一多糖具有良好的热稳定性。体外清除自由基试验结果显示MCP-1-1和MCP-2-1对DPPH自由基和·OH均有清除作用,而且清除能力与均一多糖的质量浓度正相关,MCP-2-1对2种自由基的清除能力明显高于MCP-1-1。研究结果表明,分离纯化得到的洋甘菊多糖可作为天然抗氧化剂,用于食品和化妆品中。

为比较西门塔尔杂交黄牛和牦牛不同部位嫩度差异,以西门塔尔杂交黄牛和青海高原型牦牛为原料,选取其臀肉、肩肉、黄瓜条、米龙、霖肉等5个部位分别制作牛肉干,以剪切力、水分含量、水分活度、水分迁移规律、扫描电镜显微结构作为考察指标,探究不同部位对牦牛肉干和黄牛肉干嫩度的影响规律。结果表明:以米龙部位制作的黄牛肉干和牦牛肉干的剪切力最小,以米龙部位制作的黄牛肉干的水分含量和水分活度显著高于其他部位,而牦牛肉干的水分含量和水分活度较高的部位是肩肉;以霖肉部位制作的黄牛肉干口感较佳,适合工业化生产;以米龙部位制作的牦牛肉干口感比其他部位得分高,比较受到消费者欢迎。结合相关性和线性回归得出:青海高原型牦牛的霖肉部位嫩度与外观方程y=0.984x+13.911中R²最高,西门塔尔杂交黄牛米龙部位嫩度与外观方程y=-0.993x+14.234中R²最高。主成分分析综合评价模型,加工黄牛肉干适合采用米龙部位,加工牦牛肉干适合采用肩肉部位。

为研究洋葱皮乙醇提取物(ethanol extract of onion skins, EEOS)对生鲜猪肉色泽褐变,脂肪和蛋白质氧化以及微生物侵染程度的影响,并与空白对照组和抗坏血酸(ascorbic acid, V_C)处理组进行比较,以猪肉亮度值L^*、红度值a^*,以及高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MetMb)含量来判断色泽褐变;以不同时间点样品所含硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)、蛋白质的疏水性和羰基含量分析EEOS对猪肉脂肪和蛋白质氧化的抑制作用;以挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)含量表征微生物对肉质的侵染程度。结果表明,EEOS能够减少MetMb含量,增加肉样的a^*值;第12天时,与对照组相比,20 g/L EEOS处理组TBARS含量下降53.1%,羰基含量下降29.2%,且均低于V_C处理组;此外添加EEOS的各组TVB-N值和蛋白质疏水性均低于空白对照组,且呈现浓度依赖关系(P<0.05)。由此可以说明EEOS作为一种天然的抗氧化剂或防腐剂,具有较好的应用前景。

为研究茶树菇粉体的加工适应性,探究更适宜生产的粉碎方法,以3个不同品种的茶树菇为原料,通过普通粉碎得到茶树菇粗粉,然后利用超微粉碎将粗粉制成茶树菇超微粉,比较茶树菇粗粉和超微粉的加工物理特性。结果表明,粗粉的中值粒径平均值为84.03 μm,超微粉中值粒径平均值为24.57 μm,与粗粉相比,超微粉粒径明显减小;扫描电镜下观察发现,随着粉体粒径的减小,粉体表面由片层状结构向絮绒状转变;堆密度减小,填充性降低;滑角和休止角减小,流动性提高;持水力和膨胀力减小,水合能力降低;粗粉和超微粉的水溶性指数均随温度升高呈先上升后下降最终趋于平缓的趋势,在60 ℃时水溶性指数最高,且超微粉的水溶性指数均大于粗粉;红外光谱分析结果显示,超微粉碎后茶树菇粉官能团结构没有明显变化。研究表明,茶树菇超微粉具有广阔的应用前景,研究结果为茶树菇的深加工提供了一定的理论依据。

谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)通过交联作用能有效提高蛋白质的性质,进而提高食品的特性。通过在蛋黄液中添加不同量的TGase,经喷雾干燥得到蛋黄粉,研究经TGase处理后所得蛋黄粉乳化性和凝胶性的变化,运用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和测定表面巯基数分析TGase对蛋黄粉乳化性影响和凝胶性影响的机理。结果显示:随着TGase的添加,蛋黄粉的凝胶性呈现先升高后降低的趋势,其在TGase添加量为1.5 U/g蛋黄时达到最大;经SDS-PAGE电泳和测定表面巯基数分析,TGase的交联作用能改变其表面巯基数含量,改变其凝胶网络状态,使其对水的束缚能力发生变化,进而改善蛋黄粉凝胶性;蛋黄粉的乳化活性指数(emulsification activity index,EAI)随TGase的增加呈现先升高后降低的趋势,其在TGase添加量为2.0 U/g 蛋黄时达到最大,并经 FTIR 技术分析,随TGase的增加,其 α-螺旋向 β-折叠发生转变,变化趋势与EAI相同;蛋黄粉的乳化稳定性指数(emulsification stability index,ESI)随TGase的增加呈现先降低后增加的趋势,ESI在TGase添加量为2.0 U/g(蛋黄)时最低。

利用蜂蜜接合酵母LGL-2可耐受高糖浓度、应激代谢合成海藻糖的特性,研究了不同发酵时间、接种量、培养温度、葡萄糖初始质量浓度、转速对蜂蜜接合酵母代谢积累产生海藻糖的影响,并通过响应面优化了发酵工艺参数。结果表明,在发酵96 h、接种量10%(体积分数)、葡萄糖初始质量浓度300 g/L、温度24 ℃、转速180 r/min的条件下,海藻糖的质量分数可达92.32 mg/g干酵母,相比优化前提高了29.34%,该研究为蜂蜜接合酵母的应用及海藻糖的生物合成提供了借鉴。

以藜麦麸皮为原料,利用高浓度乙醇粗提藜麦麸皮蛋白,并用4种蛋白酶(碱性、中性、复合、风味蛋白酶)酶解蛋白得到多肽。测定醇沉蛋白的分子质量分布、氨基酸组成以及4种蛋白酶的酶解能力和所得多肽的活性。结果表明,藜麦麸皮蛋白分子质量主要条带分布在22.8 k、39.1 k和52.7 kDa,其含有17种氨基酸,必需氨基酸/总氨基酸为35.17%,疏水性氨基酸/总氨基酸为28.48%。碱性蛋白酶对藜麦麸皮蛋白具有较高的水解能力,在120 min时达到13%,肽得率高达88.88%。风味蛋白酶酶解的多肽具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性和Fe²⁺螯合能力,分别为81.67%和89.03%;碱性蛋白酶酶解的多肽对酪氨酸酶的抑制率达到73.17%;中性蛋白酶酶解的多肽对DPPH自由基清除能力较强,为84.91%。研究结果表明藜麦多肽具有良好的生物活性,为藜麦麸皮进一步开发利用提供了一定的理论依据。

该文建立了一种黑米中亮蓝的提取与测定方法。采用NaHCO₃为辅助提取试剂,样品经体积分数40%甲醇水萃取、离心,固相萃取小柱Strata-X-AW净化后采用高效液相色谱法定量分析。经验证,样品中加入0.52 g辅助提取剂NaHCO₃,40%甲醇水提取液,涡旋12 min后离心,3次重复,能够将黑米中添加的亮蓝完全提取出来。合成着色剂亮蓝线性关系良好(R≥0.999 9),方法的检出限为0.02 mg/kg,定量限为0.05 mg/kg。加标回收率为81.70%～91.52%,相对标准偏差为0.39%～1.75%。该方法较GB 5009.35—2016操作方便快捷,简单准确,改进后的提取方法更适用于黑米及遇水易膨胀的谷物粉类制品中亮蓝的快速测定。

以韭菜根为原料,用超声处理法辅助提取韭菜根不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),探讨液料比、超声温度、超声功率强度和超声时间对IDF得率的影响;用Box-Behnken中心组合原理建立数学模型,通过响应面优化提取工艺参数;最后进行红外光谱分析、热重分析和扫描电镜观察。最佳提取工艺为:液料比25 mL/g,超声温度56 ℃,超声时间48 min、超声功率强度60%,在此条件下得率达32.92%,与理论值33.87%相比,相对误差2.80%;IDF持水力为11.90 g/g,膨胀性8.23 mL/g,持油力7.63 g/g;韭菜根IDF化学组成具有典型膳食纤维特性,热稳定性良好且具有典型网状结构。以上结果表明,韭菜根是优质膳食纤维的良好来源,通过响应面优化可有效提高IDF得率,该研究将为韭菜根IDF的提取、改良和推广应用提供数据支撑。

以白茶、白芝、云芝和黑芝为原料制备冲泡型灵芝白茶,并以茶多酚作为阳性对照,以·OH、DPPH自由基、·O^-₂的清除率以及Fe²⁺诱导卵黄脂蛋白脂质过氧化的抑制率为指标,探究不同冲泡次数和冲泡时间对灵芝白茶茶汤抗氧化活性的影响。结果表明,以白茶2.5 g、白芝0.4 g、云芝0.55 g、黑芝0.3 g混合制备成3.75 g/袋的灵芝白茶感官品质最佳;冲泡次数、冲泡时间及二者交互作用对灵芝白茶茶汤抗氧化活性均具有极显著影响(P<0.01),且灵芝白茶3.75 g经200 mL开水(>95 ℃)冲泡3 min后除渣所得茶汤的抗氧化活性最高(P<0.05),其对·OH的清除率为(74.05±0.82)%,与0.45 mg/mL茶多酚相当(P>0.05);对·O^-₂的清除率达到(55.86±2.23)%,与0.40 mg/mL茶多酚相当(P>0.05);对DPPH自由基清除率为(63.07±2.37)%,高于0.45 mg/mL茶多酚(P<0.05);对Fe²⁺诱导卵黄脂蛋白脂质过氧化的抑制率为(60.66±2.94)%,高于0.70 mg/mL茶多酚(P<0.05)。综上,冲泡型灵芝白茶茶汤具有良好的抗氧化活性。

为挖掘云南地方酿酒葡萄品种‘法国野'的酿酒潜力,筛选适合该品种的葡萄酒生产类型和基本工艺。采用4种工艺酿制2个类型葡萄酒:浸渍发酵法(maceration-fermentation, MF)酿制干红葡萄酒、冷浸渍+放血法(cold pre-fermentation maceration & saignée, CMS)酿制桃红葡萄酒、冷浸渍+放血+浸渍发酵法(cold pre-fermentation maceration, saignée and maceration-fermentation, CMS-MF)酿制干红葡萄酒,直接压榨法(direct press, DP)酿制桃红葡萄酒,其中2款干红葡萄酒均进行苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)。陈酿3个月后,对4款葡萄酒进行理化指标分析和感官评价。结果表明:与DP和MF相比,CMS和CMS-MF可分别显著提高桃红和干红葡萄酒的单宁、花色苷、总浸出物含量及色度;且CMS和DP桃红葡萄酒的香气、口感和总评得分均显著高于MF和CMS-MF干红葡萄酒,但同类型葡萄酒间的感官质量并无显著差异(P<0.05)。相关性分析表明,感官评价总评得分与酒精度和可滴定酸含量呈显著正相关,与花色苷、单宁和总浸出物含量呈显著或极显著负相关,这证明了MF和MLF工艺均不利于改善‘法国野'葡萄酒的感官质量。此外,与CMS相比,DP可显著提高葡萄汁的还原糖含量和最终葡萄酒的酒精度,并显著降低对单宁的浸提,且保持相当的感官质量。因此,酿酒葡萄‘法国野'更适合于酿造桃红葡萄酒,可将DP作为首选工艺,因其在确保葡萄酒感官质量的同时,又可减少工序、节约成本。

为解决发酵行业传统操作模式的弊端问题,利用Python 3.6设计并开发了BioJN发酵技术服务系统PC端。BioJN系统PC端具有简单明了的操作界面和功能齐全的数据可视化模块,依靠MySQL数据库建立了用于存储、检索和管理数据的完整数据库系统,且在通信模块预留了DDE、OPC DA、OPC UA三种通信接口用于数据采集。BioJN系统PC端可将本地采集到的数据上传至云服务器,与研究团队已搭建好的服务器配合使用,可实现用户权限管理、发酵数据管理和发酵设备远程监控与控制的功能。利用BioJN系统PC端连接不同的发酵设备进行多次发酵实验,在实验过程中充分验证了其有效性和通用性。结果表明,BioJN系统PC端的各个功能模块都能够稳定运行,达到预期效果。

建立了一种基于刷状纳米级ZnO富集,适配体特异性识别的电化学传感技术用于果品中展青霉素(patulin,PAT)的高灵敏度检测。ZnO纳米刷的引入可以有效增大PAT特异性适配体的负载量,进而增强对待测体系中目标物PAT的识别和捕获能力,实现PAT高灵敏度检测。结果表明,该方法检测PAT的线性范围是0.5~1×10³ μg/L,最低检出限为0.15 μg/L,检测苹果汁和山楂片样品的平均加标回收率为94.75%～110.84%,对于赭曲霉毒素A具有较好的抗干扰能力。该方法结合可控形貌纳米材料富集了PAT适配体的生物识别能力,从而实现了对PAT的快速、准确、高灵敏度检测,为其他真菌毒素传感器的构建提供了一个新的思路。

建立适用于肉类罐头等长时间高温加工食品中猪、牛、羊、鸡、鸭5种动物源成分种属特异性PCR鉴别方法。通过使用猪、牛、羊、鸡、鸭的种属特异性引物,对5种动物的总DNA模板进行PCR扩增,得到分别为212、147、202、131、201 bp的扩增产物,将测序结果在美国国家生物技术信息中心(US National Center for Biotechnology Information, NCBI)进行BLAST比对确认实验的准确性,并对市售罐头样品进行检测。该方法5种动物引物种属特异性良好,对猪、牛、羊、鸭源性成分的检测灵敏度可达1%,对鸡源性成分的检测灵敏度为2.5%。在对市售肉类罐头样品的检测中,6.6%样品与标签标注结果不符。该方法操作简便,成本低,结果准确可靠,可广泛用于肉类罐头食品和长时间高温加工食品中猪、牛、羊、鸡、鸭5种动物源成分的鉴别,具有十分广泛的实际应用价值。

基于气相-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)技术分析不同生长速度肉鸡品种肌肉中挥发性有机物的差异。试验选取慢速型鸡(狼山鸡)、中速型鸡(3A,花山麻鸡)、快速型鸡(罗斯308),每个品种母鸡6只,取胸大肌同一部位进行GC-IMS测定。根据GC-IMS法测得85种挥发性有机物,已定性物质29种,主要包括醛类、酮类、醇类等化合物。慢速型狼山鸡肉中醛类和醇类含量显著高于其他类型的3个品种(P＜0.05),主要特征物质包括反-2-辛烯醛、戊醛、壬醛、己醛、1-丁醇、乙醇、1-戊醇、1-辛烯-3-醇;中速型3A和花山麻鸡特征物质相似,3-羟基-2-丁酮、乙酸乙酯含量极高;快速型罗斯308大部分物质含量较低,主要特征物质为3-戊酮。综上所述,GC-IMS可以对不同生长速度鸡品种肉品质的风味进行差异分析,可直观和快速地看出不同生长速度鸡品种挥发性有机物的特异性、含量差异和相似度,也可明显区分不同生长速度鸡品种。

利用纳米金模拟酶在一定条件下能够催化过氧化氢氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺发生颜色反应,同时结合特异性高、亲和力强的核酸适配体建立了单增李斯特菌快速检测方法。通过对实验条件进行优化,建立了单增李斯特菌浓度与特定波长下吸光度值之间的关系式。线性回归方程为y=0.032 1x+0.024 8,R²=0.996 3,检出限约为5 CFU/mL,实际样品测定的回收率为93.5%～105.4%,相对标准偏差小于10%。该文方法特异性强、操作简单、成本低,能快速对食品中单增李斯特菌进行定量检测。

竹叶及竹叶提取物在白酒、黄酒、保健饮料中应用广泛,基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)和统计学分析手段研究7种竹叶中的挥发性物。根据谱库检索和保留指数对比鉴定出7种品种竹叶中142种挥发性物质,包括了酯类、醇类、芳香类、醛类、酮类、杂环类、酸类、醚类、萜类共9大类物质,其中己醛、顺-2-己烯醛、甲基庚烯酮等10种物质为7种竹叶共有挥发性成分。对7种竹叶化合物分类统计发现,醛类物质以顺-2-己烯醛为主,相对含量范围在26.14%~62.26%;酯及内酯类物质中癸酸甲酯相对含量较高;酮类物质相对含量较高的为α-紫罗酮;醇类物质以苯乙醇为主;萜类物质是竹叶的主要成分,芳樟醇的相对含量最高。主成分分析得到3个主成分的贡献率为73.52%,其中酯及内酯类物质和芳香类物质在PC1上距离较近,对PC1正向贡献较大。采用聚类分析发现黄竹叶和其他6个品种竹叶挥发性差异较大,箭、苦、斑竹叶挥发性相似,麻、绵、慈竹叶挥发性差异不大。

采用感官审评方法、固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术、香气活性值(odor activity value,OAV)法结合化学计量学方法,分析茯砖茶、发花白茶砖及发花红茶砖特征香气成分。结果表明,从感官上,3种发花砖茶均有典型“菌花香”,但茯砖茶菌花香中带木香,且略带泥土气,发花白茶砖菌花香中带清香,发花红茶砖菌花香中带花香、甜香。3种发花砖茶中共检测出75种挥发性成分,以醛类、醇类、酮类及碳氢化合物为主,其中27种挥发性成分为呈香物质。基于OAV值和偏最小二乘判别分析,鉴定了3种发花砖茶中15种特征香气成分。其中,茯砖茶以具有青气和木香属性的己醛、壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、2-正戊基呋喃、3,5-辛二烯-2-酮、甲基庚烯酮、β-紫罗兰酮和氧化芳樟醇Ⅰ为特征香气成分;发花白茶砖以具有清香属性的苯乙醛为特征香气成分;发花红茶砖以具有蘑菇香、泥土气属性的1-辛烯-3-醇,具有花香属性的樟醇、芳樟醇和水杨酸甲酯以及甜木香的雪松醇为特征香气成分。

为探讨普定县韭黄、韭菜的营养和香气成分的差异以及季节的影响,以期为二者的资源开发提供依据,通过国标方法测定营养成分和气相色谱-质谱联用测定香气成分。结果表明,韭黄、韭菜的营养成分有显著差异(P＜0.05),主成分分析可将影响二者营养的指标归类于2个主成分。二者水分含量高达90%,夏季韭菜的粗蛋白、总糖、粗纤维和总多酚含量最高,冬季韭菜的粗脂肪、可滴定酸、维生素C的含量最高。韭黄基本营养低于韭菜,其夏季粗蛋白、总糖、维生素C、总多酚含量高于冬季,而粗脂肪、可滴定酸、粗纤维总量略低于冬季。韭菜的氨基酸价值较韭黄更高,但鲜味和甜味氨基酸呈味贡献值较低。夏季韭黄、韭菜各检出香气成分27、24种,冬季各检出16、18种,经组间联接聚类分析韭黄和韭菜气成分各聚为3类、2类,有机硫化合物是主要香气成分。韭黄中烯丙基甲基二硫醚(413.23~661.70 ng/g)、二甲基三硫(478.41~726.30 ng/g)含量最高;韭菜中烯丙基甲基硫醚(793.40~925.08 ng/g)、烯丙基甲基二硫醚(785.28~837.60 ng/g)含量最高。冬季韭菜营养价值更高,而韭黄风味更佳,受季节影响较大,该研究有助于韭菜、韭黄资源的季节性开发。

L-木酮糖是自然界罕见的L-型戊酮糖,具有糖苷酶抑制活性能够降低血糖,还可以用作医药中间体。L-木酮糖仅能通过人工合成来大量获得,常用的方法包括利用氧化还原酶催化木糖醇或L-阿拉伯糖醇等。近年来L-木酮糖的生物制备技术获得了较为广泛的研究,文章针对L-木酮糖制备关键酶挖掘、制备工艺探索等内容进行了综述,以期为该领域的研究提供理论借鉴。

D-阿洛酮糖是一种具有保健功能的己酮糖,可以预防糖尿病、维持正常血脂水平,避免传统甜味剂对人体造成的代谢负担,具有重要的应用价值,但在自然界中含量稀少,近年来涌现多种D-阿洛酮糖的合成方法。文章围绕D-阿洛酮糖的功能、化学合成法和生物酶异构化法等内容开展综述,重点阐述了D-阿洛酮糖3-差向异构酶的来源及性质、结构及催化机制、分子改造、多酶偶联、食品级表达等方面的研究进展,旨在推进生物转化制备D-阿洛酮糖的工业发展,为保障公众营养健康提供新思路。

己糖氧化酶(hexose oxidase,HOX)是一种底物谱广泛的糖类氧化还原酶,能催化D-葡萄糖、D-果糖、D-半乳糖、麦芽糖、乳糖等己糖和一些二糖的氧化,生成相应的内酯并释放出H₂O₂。HOX具有除氧、酸化、提高蛋白交联等应用功能,近几年来被开发成为新型绿色添加剂,应用于食品抗氧化、食品保鲜以及畜牧养殖等领域。天然HOX主要来源于红藻类物种,但生产规模小,成本偏高。通过基因工程技术,可在酵母中实现活性表达和发酵生产。该文主要总结了HOX的分离纯化方法、酶学性质和异源表达方法,并介绍了其在食品领域的应用,为HOX的开发应用提供参考。

食源性螯合肽是本身具有螯合矿物质元素活性,并可提高机体对矿物质元素生物利用度的一类肽。具有钙结合活性的肽可有效地运输钙离子通过肠上皮细胞,被机体利用吸收。文章对近年来国内外文献报道的食源性钙螯合肽的制备、分离纯化、结构特征、生物活性和生物利用度进行梳理总结,以期为补钙产品的研发及资源的高效、高值化、可持续开发利用提供参考。

真菌毒素是真菌在生长繁殖过程中产生的次级有毒代谢产物,具有致癌、致畸、致突变的毒性作用,严重危害人体健康,因此对其检测与控制非常重要。现有检测方法普遍存在样品预处理复杂、成本高、操作繁琐等缺点,且会对操作人员和环境造成潜在二次危害。新型纳米材料可以提高真菌毒素的检测灵敏度,噬菌体展示技术可以筛选真菌毒素的模拟表位和抗真菌毒素的重组抗体,降低检测成本,达到无毒检测真菌毒素的目的。文章综述了近年来不同种类的纳米材料与噬菌体展示技术以及两者相互结合在真菌毒素检测方面的应用,并对其未来的发展进行了展望。

石斛属植物是目前广泛应用的补品和珍贵食品,它含有多糖、生物碱、氨基酸和微量元素等多种活性成分。近年来,随着代谢相关疾病的高发,石斛在防治糖尿病中的作用逐渐被挖掘。现代药理学研究证实,石斛多糖作为石斛中的主要活性成分,具有显著的降血糖效果,同时可以改善糖尿病的并发症,有被开发为保健食品、药品的潜力。针对此现状,该文阐述了石斛多糖在糖尿病中的药理作用(降血糖、防治糖尿病并发症),总结了影响石斛多糖药理活性的因素,并归纳了其主要作用机制的研究进展,为石斛多糖在防治糖尿病方面的研究及应用提供参考。

蛋白质组学技术是近年来生命科学研究的重要工具,在食品、医学及动植物研究领域具有独特优势。利用蛋白质组学技术研究乳及乳制品,深入阐明其中蛋白质的表达及动态变化已成为当前的研究热点。该文主要综述了蛋白质组学的概念、常用技术及应用领域,重点介绍蛋白质组学在乳及乳制品领域,特别是在乳脂肪球膜蛋白、乳清蛋白、乳及乳制品加工过程以及干酪制品中的研究应用,探讨了目前乳及乳制品蛋白质组学研究中存在的问题与局限,并对蛋白质组学及其在乳及乳制品中的应用前景进行了总结与展望,为应用蛋白质组学技术深入研究乳及乳制品提供了理论依据。

黄酮类化合物是一类母体结构为2-苯基色原酮的化合物,其基本碳骨架为C6-C3-C6。黄酮类化合物种类众多,大多具有一定生物活性,被广泛应用到食品和保健品等诸多领域,主要从植物中提取获得。但由于黄酮类化合物生物利用度低、在植物中含量低、传统工艺提取造成的浪费及污染大、难纯化等问题,其开发利用一直受到限制。文章对黄酮类化合物的生物合成途径、基因工程合成及微生物转化、化学合成、化学结构修饰等进行综述,以期为相关人员的研究和黄酮类化合物的开发利用提供参考。

由于Pickering乳液的优良环保性、抗聚结稳定性以及在生物活性药物输送方面的潜在应用,其在化妆品、食品等领域受到广泛关注。相比较于传统乳液,Pickering乳液不含任何表面活性剂,具有安全稳定的特性。考虑到毒性和食品安全问题,无机粒子和合成粒子的应用受到很大限制。在稳定乳液方面,Pickering粒子在界面处的吸附几乎是不可逆的,因此,有必要寻找更合适的食品级Pickering粒子。该文综述了Pickering乳液的稳定机制,包括粒子润湿性、三相接触角、粒子形成的空间位阻,以及近年来蛋白质和蛋白质基的Pickering颗粒及其稳定Pickering乳液的生产、表征及稳定性等方面的最新进展,并讨论其发展方向,为进一步扩大蛋白质纳米粒子在食品领域中的应用奠定基础。

果汁产品感官、营养品质提升及其安全性保障是其加工领域近年来亟待解决的关键难题和研究热点,而非热加工技术在杀菌的同时能最大限度地保留果汁原汁原味,其有望替代热加工技术。其中,高压均质技术从一种传统的均质化工艺逐渐发展成为非热加工技术而备受关注。基于前期的研究成果,该文从高压均质技术的发展历史和设备原理出发,对高压均质处理对果汁混浊稳定性、营养品质、微生物数量和酶活性等关键指标的影响进行综述,并展望了未来的发展趋势,为其应用于果汁产业化发展提供理论支撑。

植物精油作为天然抗菌剂和抗氧化剂,在果蔬保鲜方面的研究与应用非常广泛,而微胶囊技术可有效控制植物精油有效成分的缓慢释放,从而达到长效保鲜效果。该文介绍了近年来国内外植物精油微胶囊的结构、制备、壁材以及在果蔬保鲜活性包装中的应用,为植物精油微胶囊的研究提供方向,对于拓展植物精油应用领域具有重要的意义。

活性多糖安全、无毒,具有调节免疫、抗氧化、抗菌、降血糖等生理功效,在医药、食品工业、卫生及保健品等领域有着广泛的应用。利用微生物发酵制备活性多糖,可充分利用原料中的物质,在发酵过程中可将人体不能直接吸收的高分子物质分解为小分子,可能产生新的活性物质,使有效成分发挥更佳作用,减少毒副作用等优点,因而备受关注。文章从发酵菌种、发酵工艺、细菌多糖合成途径及发酵多糖的结构与活性4个方面对微生物发酵制备活性多糖的方法进行论述,并对其发展前景进行展望。

由乳酸菌引起的苹果酸-乳酸发酵是生产优质葡萄酒的一个重要工艺过程。在这个过程中,乙醇是乳酸菌活性的主要抑制因子,特别是随着全球气候变暖带来的葡萄含糖量的增加,乙醇对乳酸菌的抑制作用越来越成为人们的研究热点。乙醇胁迫使得乳酸菌细胞结构发生变化,影响苹果酸-乳酸发酵的顺利进行。因此,乳酸菌在乙醇胁迫下的生长、代谢对葡萄酒生产是非常重要的。该文对苹果酸-乳酸发酵过程中常见乳酸细菌在乙醇胁迫下的应答机制进行了阐述,为乳酸菌乙醇胁迫耐受性机制的研究和优良菌株的选育提供参考。

蛋白质谷氨酰胺酶(protein-glutaminase,PG)对植物蛋白具有高效的脱酰胺作用,可提高蛋白的溶解度,进而改善其起泡性、凝胶性等功能性质,在植物性食品中有巨大的应用前景。但由于原始菌株解脘金黄杆菌PG产量低,需异源重组表达以提高产量。将PG基因重组到质粒pHT43,采用强组成型启动子P₄₃替换pHT43的诱导型启动子P_grac,并将重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)菌株,获得表达菌株pHT43:pro-mPG(P₄₃)/BL21(DE3)。将发酵16 h的重组菌超声破碎,菌体上清液中含有带前导肽的PG,经镍柱纯化、脱盐及浓缩后,用0.3 mg/mL的胰蛋白酶酶切,得到成熟的PG。SDS-PAGE显示PG消化前后分子量分别约为38 kDa和20 kDa,Western-blot结果表明两者均能与his-tag抗体结合显色。成熟PG的酶活力为0.250 U/mL,酶反应的最适条件为45 ℃、pH 6.5。发酵条件优化后的最佳产酶培养基配方为:4 g/L谷氨酰胺,4 g/L蔗糖,1 g/L酵母提取物,8 g/L酵母浸粉,2 g/L胰蛋白胨,10 g/L NaCl,3 g/L CaCl₂。37 ℃、pH 6.5条件下发酵16 h,最终酶活力提高至0.761 U/mL。

以不同干燥方式得到的西藏林芝产松口蘑干品为研究对象,采用电子鼻结合GC-MS 技术对自然晾干、冷冻干燥、真空干燥、热风烘干得到的松口蘑干品的风味进行比较分析。结果表明:4种干燥方式所得松茸样品的传感器响应轮廓大致相同,但响应强度有所差别,4个样品的雷达响应值大小依次为真空干燥＞自然晾干＞冷冻干燥＞热风烘干,其中真空干燥样品的响应值最大,说明该干燥方式较为完整地保留了松茸的风味信息;通过主成分分析和DFA图可知电子鼻技术能够较好的覆盖4个样品的风味信息,且互不干扰,该技术可用于不同样品的区分及鉴别。通过GC-MS共检测到4个样品中的137 种化合物,其中自然干燥109种,特有化合物1种;热风干燥112种,特有化合物6种;冷冻干燥108,特有化合物1种;真空干燥109种,特有化合物7种。

黑蒜是一种新型加工大蒜产品,其加工工艺条件的优化和控制是保证产品质量的关键,同时也直接影响着大蒜的品质。以单头大蒜和多瓣大蒜为原料,采用微波-超声波辅助处理技术和三段变温发酵法生产黑蒜,通过低场核磁共振分析对黑蒜加工过程中理化性质进行测定。结果显示,随着加工时间的增加,T2自由水活性降低且逐渐转移到了蒜瓣表面。结合黑蒜感官分析评价结果发现,超声辅助微波预处理能够明显改善黑蒜的感官品质,且缩短黑蒜的加工总时长至41 d。黑蒜理化性质相关分析结果表明,黑蒜性状与其化学性质有关。单头黑蒜性质呈规律性变化,三段发酵工艺提高了单头黑蒜口感和品质,但对多瓣黑蒜的影响不明显。最后建立黑蒜品质简单分级模型,利用大蒜亮度为主要因素对黑蒜产品进行评价,为黑蒜的加工工艺提供理论依据。