为提高生物合成己二酸的能力,基于计算酶设计对5-羧基-2-戊烯酰-辅酶A还原酶的活性口袋进行改造。基于蛋白质和底物分子结构模型,通过对Ser 88、Leu 89、Ile 90、Pro 91、Ala 92、Val 93、Lys 95、Leu 96、Thr 161、Thr 246、Thr 249、Ile 250、Gln 253和Tyr 367这14个位点进行突变设计,以引入氢键网络来增强突变酶与5-羧基-2-戊烯酰-辅酶A的结合作用,继而提高酶促反应催化效率。在10个设计(Des0～Des9)中,Des0、Des3、Des4和Des9中底物的羧基可与设计的突变Gln253Arg和Ile250Gln形成氢键,且Gln253Arg可与突变Leu89Ser(Des0和Des9)或Leu89Thr(Des3和Des4)以及非设计位点Thr364形成氢键。为检验设计的合理性,该文通过分子动力学模拟分析设计的氢键的稳定性。结果表明,Des0设计中的4个氢键在16 ns分子动力学模拟过程中始终比较稳定,表明Des0可能与5-羧基-2-戊烯酰-辅酶A有较强的结合作用。据此,可推测Des0设计有可能提高催化5-羧基-2-戊烯酰-辅酶A反应的活性,可对其进行后续实验验证。

为提高活跃链霉菌(Streptomyces actuosus)发酵生产那西肽的强度,对1株已应用于工业化生产那西肽的菌株11-27进行了恒温常压等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP),并对最终获得的高产突变菌株进行了工业化生产应用。首先,根据那西肽的分子特征,建立了以FeCl₃为络合显色剂的多孔板高通量筛选方法。应用ARTP诱变方法对菌株11-27进行诱变处理,最终获得了1株高产突变菌株22-3B6,其那西肽的效价相对出发菌株11-27提高了13.7%。对高产菌株进行遗传稳定性分析后,在50 m³工业生产罐上对最优菌株进行了16个批次的发酵验证,结果表明诱变菌株22-3B6生产那西肽的平均效价较对照菌株提高了10.1%。该文所建立的高通量筛选方法能简单、快速地获得高产突变菌株,从而有效地降低了那西肽的工业化生产成本。

全营养流加主要是选择适当的全营养培养,在合适的时间进行营养的补加,通过补加的营养来弥补菌体因生长代谢而消耗的营养物质,同时也可以降低发酵培养基的浓度,避免富营养对于菌体活力的抑制。因此,采用全营养流加策略能够解决L-谷氨酸发酵后期菌体活力不足和产酸能力下降等问题。实验结果表明,最佳流加条件为从发酵2 h开始流加,持续24 h流加体积分数为60%的流加培养基。在此条件进行L-谷氨酸发酵,生物量(OD₆₀₀)达到了66,提升了29.4%,菌体转型时间提前了2 h,L-谷氨酸产量为168 g/L,提高了22.6%,乳酸含量为3.1 g/L,降低了13.8%,丙氨酸含量为2.06 g/L,降低了17.6%,糖酸转化率为63%,提高了1.5%。全营养流加发酵对于加快菌体转型,提高菌体活力、谷氨酸产量及糖酸转化率均有积极作用。

谷胱甘肽(glutathione, GSH)是生物体内重要非编码且含有巯基的三肽类物质,具有调节和保护等功能,在医药、食品等领域有着广泛的应用。目前,工业上主要通过高密度发酵生产GSH,ATP的供应往往成为GSH生产的限制因素。该文以毕赤酵母GS115为出发菌株,整合串联表达来源于酿酒酵母的Scgsh1和Scgsh2基因,在添加氨基酸前体的条件下,GSH质量浓度可达(302.27±5.06) mg/L,较改造前提高2.88倍。之后优化了柠檬酸钠的添加条件,摇瓶水平最高可达(371.12±8.47) mg/L。最后对工程菌的上罐发酵,通过控制乙醇质量浓度优化葡萄糖的补料速率,实现两阶段高效合成GSH,菌体生物量OD₆₀₀最高可达257,发酵68 h时GSH产量最高可达2 000 mg/L。该研究为GSH的工业化生产提供了策略参考。

静电喷雾干燥是新型微囊化益生菌的方法。该文研究了静电喷雾干燥乳双歧杆菌BL03保护剂和微囊化工艺,通过单因素和正交试验,优化得到保护剂组成为海藻糖14%,亚麻酸10%,CaHPO₄ 6%,β-环糊精11%(均为质量分数),最佳静电喷雾微囊化工艺进风温度80 ℃,物料泵流量30 r/min,静电压25 kV,存活率高达89.26%。乳双歧杆菌BL03菌粉扫描电镜图片显示,静电喷雾干燥微囊化包埋效果最好,包埋率高达93.3%。比较静电喷雾干燥、常规干燥和乳化冷冻干燥3种微囊化方法,静电喷雾干燥模拟胃液作用2 h,存活率超过80%;模拟肠液作用4 h,存活率达到75%;25 ℃下储存12个月,活菌数存活率超过70%,均明显优于常规干燥和乳化冷冻干燥,说明静电喷雾干燥微囊化方法适合包埋乳双歧杆菌。

为揭示宣恩火腿发酵过程中微生物群落演替规律,运用高通量测序技术分析不同发酵时间火腿表面细菌和真菌群落组成,并对物种相关性和微生物群落功能进行分析。结果表明:宣恩火腿表面细菌群落多样性在发酵过程中持续增加,共检出11个门和96个属;发酵前、中期,木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)占绝对优势(>98%),发酵后期主要优势属为葡萄球菌属(Staphylococcus)、沙雷氏菌属(Serratia)和甲基菌属(Methylobacterium)。宣恩火腿表面真菌群落多样性相对稳定,共检出3个门和8个属;发酵前、中期的优势属为曲霉属(Aspergillus)、未分类真菌g_unclassified_k_Fungi(OTU7)和节菌属(Wallemia),发酵后期的优势属为曲霉属、未分类真菌和酵母(g_unclassified_o_Saccharomycetales)。物种相关性网络分析结果表明,曲霉属Aspergillus cibarius和木糖葡萄球菌呈正相关,与其他细菌呈负相关;帚状曲霉(Aspergillus penicillioides)、未分类酵母与木糖葡萄球菌呈负相关,与其他细菌呈正相关。功能预测结果表明,细菌和真菌均对宣恩火腿中蛋白质、脂肪的降解有重要作用。该研究揭示了宣恩火腿发酵过程中表面微生物群落演替规律,可为人工接种生产火腿提供参考,以便进一步改善火腿品质、缩短加工周期和提升安全性。

为获得米酒酿造中优良的生香酵母,通过嗅闻法初筛得到6株香气突出的菌株,通过测定菌株发酵米酒过程中乙酸乙酯、β-苯乙醇、乳酸乙酯和乙醇的积累量,复筛获得菌株11Z1,其积累量分别为(2.883±0.260)、(0.301±0.028)、(0.080±0.008)和(37.296±1.036)g/L。经形态学及分子生物学方法鉴定菌株11Z1为Cyberlindnera fabianii;对其发酵液进行风味物质分析,检测出主要风味物质共21种,包括醇类5种、酯类3种、酸类5种、酚类1种、酮类1种、烷烃类2种和其他类4种,这些风味物质对增加酒的香气及形成酒体风格具有积极作用。此外,分别在培养基中添加风味前体物乙酸、L-苯丙氨酸和L-乳酸,进一步探究其对菌株11Z1酿造米酒风味物质形成的影响,结果表明,添加体积分数0.3%乙酸发酵9 d、8 g/L L-苯丙氨酸发酵4 d、体积分数0.4% L-乳酸发酵8 d,乙酸乙酯、β-苯乙醇及乳酸乙酯积累量分别达到最大,与未添加前体物相比分别提高了160.71%、215.48%和144.04%。综上,菌株11Z1具有突出的生香能力,展现出在米酒酿造中巨大的应用潜力。

分离、纯化获得1株高产β-葡聚糖的黄伞菌株PA-008,为进一步提高该菌株中β-葡聚糖的产量和产率,通过单因素和正交试验,对培养基成分及液态发酵条件进行优化。优化得到的发酵条件为:碳源为葡萄糖,氮源为酵母浸出粉,发酵温度25 ℃,初始pH值6.0。同时,采用体外消化模型对黄伞菌丝体中主要营养物质(氨基酸、矿物质、β-葡聚糖)的生物可利用率进行分析。结果表明,黄伞菌丝体中的氨基酸及矿物质均有一定程度的释放,且重金属矿物质(Pb、Cd、As)经体外模拟消化后均低于安全值,消化液中β-葡聚糖含量为41.92 mg/g,生物可利用率达15.50%,实验所获数据为更科学和深入地评估黄伞菌株提供了理论基础。

水产品在贮运和加工过程中极易腐败,微生物是引起腐败的主要原因,腐败希瓦氏菌和假单胞菌分别是低温有氧贮藏海水鱼和淡水鱼时的特定腐败菌。为探讨环境因子和底物对特定腐败菌的影响,以源自大黄鱼和罗非鱼中的腐败希瓦氏菌和假单胞菌为对象,探究不同底物、温度、pH和NaCl影响下的菌体生长动态,采用Gompertz方程拟合生长曲线,定量分析对其最大比生长速率(μmax)和迟滞期(λ)的影响,并使用Belehradek方程描述其μmax与温度间的关系。结果表明:底物对腐败希瓦氏菌和假单胞菌生长影响较为明显;而温度对其生长影响最为显著,是影响腐败速率的决定性因素;pH对腐败希瓦氏菌生长影响较大,pH为7时其μmax高于pH为6时,但对假单胞菌无明显影响,pH为4和5时,两者均不生长;NaCl含量对腐败希瓦氏菌生长有显著影响,随着NaCl含量的升高,其μmax和λ降低。该研究可为探究水产品腐败菌调控因子筛选、靶向抑菌和延长产品货架期等提供支撑。

为开发有效降解黄曲霉毒素B₁(aflatoxin B₁,AFB₁)的生物菌剂,筛选降解率高的菌株进行分离鉴定,并分析降解产物,以前期筛选到AFB₁降解率高达83.5%的菌株WTX1为研究对象,通过形态学、生理生化特征及菌株16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定,通过超高效液相色谱-串联四级杆质谱(ultra-performance liquid chromatography-MS/MS,UPLC-MS/MS)测定菌株各组分降解率,将降解液产物质谱图与软件中标准质谱库比对,分析菌株降解AFB₁产物结构。菌株WTX1被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。菌株降解AFB₁起主要作用的是生长过程产生的次级代谢产物。菌株WTX1降解AFB₁机制是破坏AFB₁的毒性结构即呋喃环二氢双键,香兰素内脂环结构,达到脱毒效果。较目前筛选到降解AFB₁的菌株,菌株WTX1更具有食品安全优势。

乳液凝胶是一种新型的脂肪替代物,乳清蛋白和黄油是乳品中常用的原、辅料,利用乳清蛋白和黄油制作的乳液凝胶在乳制品加工中具有良好的应用前景。制备不同蛋白和脂肪含量的乳清蛋白-黄油乳液凝胶颗粒 (whey protein-butter emulsion gel particles,WPI-EG),研究其对低脂酸奶理化特性及感官品质的影响,通过分析酸奶的持水力、质构、流变、微观结构及感官评价等指标,评价WPI-EG在低脂酸奶中的作用。结果表明,WPI-EG(5.5%蛋白质,7.9%脂肪)改善了酸奶的质构特性,硬度、稠度、黏聚性及胶着度显著增加,持水力增强。添加WPI-EG的实验组低脂酸奶的表观黏度显著高于对照组低脂酸奶。电镜结果显示,随着添加的WPI-EG中蛋白质和脂肪质量分数的增加,酸奶网络结构更加紧密。5.5%PR感官评价得分较高,具有较好的香气、润滑感和组织状态 (酸奶中的WPI-EG添加量为10.9%)。研究显示,特定蛋白和脂肪含量的WPI-EG在酸奶中能够作为脂肪替代物和稳定剂,显著提升低脂酸奶的品质。

为了研究西秦牛(西门塔尔牛×宁夏秦川牛)和西褐牛(西门塔尔牛×新疆褐牛)不同部位肉的差异性,对选取的牛腩、霖肉、牛腱子、黄瓜条、肩肉和臀肉6个部位肉样从营养品质、食用品质和蛋白质功能特性等多项指标进行探究。结果表明:西褐牛的牛腩保水性较好,肩肉的水分含量较高(78.75%)且脂肪含量较低(0.4%),霖肉的蛋白质含量较高(21.74%)且剪切力值较高(6.91 kg),牛腱子的胶原蛋白含量较高(22.24%);西秦牛的牛腩脂肪含量较高(5.19%),黄瓜条剪切力值较低(3.76 kg)。对肉中蛋白质功能特性进行研究,西褐牛的牛腩蛋白质乳化能力较强(15.67 mL/g),牛腱子蛋白质凝胶保水性较好(81.71%),臀肉蛋白质凝胶硬度较高(226 g);西秦牛的肩肉蛋白质乳化稳定性较好(76.34%),霖肉蛋白质凝胶弹性较高(0.61)。

为研究热加工过程中食用油与NaCl反应产生3-氯-1,2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1,2-diol ester, 3-MCPD酯)和2-氯-1,3-丙二醇酯(2-monochloropropane-1,3-diol ester, 2-MCPD酯)的变化规律,分别建立食品和煎炸油2个体系模型,考察食用油种类、NaCl含量、反应温度、反应时间、含水量和pH值等因素对2-MCPD酯和3-MCPD酯的含量影响。结果表明:2种模型反应中,食用油种类、反应时间、反应温度和NaCl含量对2-MCPD酯和3-MCPD酯的含量变化有着较大的影响;通过比较发现,在食品模型中,2-MCPD酯和3-MCPD酯的含量随反应温度的增加(100~190 ℃)呈现下降趋势,分别下降5%和20%,然而在煎炸油模型中,随反应温度的增加(100~220 ℃)两者呈现增加趋势,分别增加7倍和 8倍。另外,随NaCl含量和反应时间的增加,2个模型反应中的2-MCPD酯和3-MCPD酯的含量变化趋势不完全一致。这说明2-MCPD酯与3-MCPD酯虽然结构近似,但消长规律不同。该研究结果可为有效减少热加工食品中氯丙醇酯的含量提供参考。

目的:为探究海参酶解物(sea cucumber enzymatic hydrolysate,SCH)对SD大鼠皮肤创面愈合的影响,为SCH应用于创面愈合提供理论依据。方法:设立模型组、3个SCH剂量组和阳性组,建立大鼠全层皮肤切除模型,于术后第4、8和12天分批处死。通过计算创面愈合率、进行组织切片伊红染色(hematoxylin-eosin,H&E)和马松三色染色(Masson’s trichrome method,Masson),以及结合血液中白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)和白细胞介素-10(interleukin-10、IL-10)、创面处羟脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)的含量,综合分析SCH对创面愈合的影响。结果表明:SCH各剂量组的创面愈合率均高于模型组;H&E结果显示SCH可以调节炎性细胞浸润、促进血管新生,且中剂量组表皮恢复最快;IL-8和IL-10结果显示SCH可通过调节其分泌量来缩短炎症反应时间;Masson染色观察到SCH显著促进创面处胶原纤维的生成,且Hyp含量相应增加。此外,SCH促创面愈合机制可能与生长因子分泌量显著增加有关。结论:SCH具有促SD大鼠创面愈合的功效,中剂量组(0.50 g/kg)的促愈合效果最佳。

为研究酱香型白酒醇类活性成分(active alcohols, AAs)抑制幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)损伤胃黏膜上皮(GES-1)细胞活性及潜在的机制,检测了AAs抑制H.pylori的最小半数抑菌浓度(50％ minimun inhibitory concentration, MIC₅₀)及苯乙醇(AA-29)抑制H.pylori损伤GES-1细胞活性;分析了AA-29对H.pylori脲酶活性的影响;通过RT-PCR分析了AA-29对H.pylori脲酶基因簇(ureA、ureB、ureE、ureH、ureI和nixA)、外膜蛋白基因(babA)和毒力基因(cagA和vacA)转录的影响;采用Western blotting检测了AA-29对cagA和vacA表达的影响;ELISA及流式检测AA-29对H.pylori诱导的GES-1细胞TNF-α、IL-1β、IL-6及细胞凋亡的影响。结果表明:AA-29活性最佳,可显著抑制H.pylori生长,其MIC₅₀(72 h)为105.2 μg/mL;100 μg/mL的AA-29可显著抑制H.pylori的脲酶活性;RT-PCR结果显示,AA-29可抑制H.pylori脲酶基因簇中的ureA、ureB、nixA及babA和cagA的转录及cagA的表达;AA-29可抑制H.pylori诱导的GES-1细胞TNF-α、IL-1β、IL-6分泌及细胞凋亡。酱香型白酒中的醇类化合物具有一定的抗H.pylori活性,其中AA-29可通过抑制H.pylori脲酶相关基因的表达并抑制H.pylori脲酶活性;AA-29可降低H.pylori babA、cagA转录及cagA的表达以减轻H.pylori对胃黏膜上皮细胞的损伤。

为了探讨厚壳贻贝多糖(Mytilus coruscus polysaccharide,MP)对葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导的结肠炎的改善作用,试验设置空白组、模型组和MP组(300 mg/kg),在日常饮用水中给予质量分数3.5% DSS构建结肠炎模型,通过观察小鼠体态表征、肠道组织形态、测定肠道和血清细胞因子水平,研究MP对小鼠结肠炎的影响。结果表明:与模型组相比,MP组显著缓解了小鼠体重的降低、结肠长度的缩短(P<0.05),并降低疾病活动指数,改善炎性细胞浸润、腺体水肿以及杯状细胞的减少,MP组结肠组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽还原酶(flutathione peroxidase,GSH-Px)以及血清中的GSH-Px活性显著增高(P<0.05),血清中的SOD有所升高但无显著性差异。结肠组织和血清中的肿瘤坏死因子-α含量显著降低(P<0.05),白细胞介素-6含量有所降低但无显著性差异。该研究证明MP能在一定程度上改善由DSS诱导的结肠炎。

为探究酪蛋白磷酸肽(casein phosphopeptide, CPP)螯合钙(CPP-Ca)、酪蛋白磷酸肽+CaCl₂(CPP+Ca)以及L-天门冬氨酸钙(Ca L-ASP)在体外的消化吸收稳定性及其消化后的结构变化,将CPP与CaCl₂进行螯合后,对3种钙制剂进行体外消化,并通过扫描电镜,紫外光谱以及傅里叶红外光谱比较消化前后结构的变化。结果显示:经胃肠道消化后,Ca L-ASP的结合钙含量最大,占总钙的99.44%,但其基本结构已发生变化;CPP-Ca中结合钙含量占总钙的97.32%,但其只有氨基发生改变;CPP+Ca以混合物的形式进行消化后会生成新的肽钙复合物,结合钙含量占总钙的45.7%,且实验证实了CPP可有效防止Ca²⁺沉淀。研究结果为以肽钙复合物为主要原料的补钙产品的开发提供了理论支持和技术参考。

研究探索了皮瓜尔油橄榄叶(Picual olive leaves, POL)和鄂植8号油橄榄叶(E planting No.8 olive leaves, EP8OL)提取物对高血脂症小鼠体重、肝损伤、血脂脂质水平的干预作用。通过高脂饮食建立高脂小鼠模型,以健康小鼠为空白组,模型小鼠分为对照组、橄榄叶提取物低剂量组、中剂量组、高剂量组,灌胃4周,测定各指标。实验结果显示,与对照组相比,油橄榄叶提取物给高脂小鼠灌胃28 d后,小鼠的肝脏损伤减轻,体重、血清中甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量均显著下降,高密度脂蛋白胆固醇水平升高。实验表明,POL、EP8OL提取物能有效降低高脂小鼠体重,调节血脂水平,改善脂代谢紊乱,降低肝脏损伤程度。2种油橄榄叶提取物作用效果趋于一致,是潜在降低高血脂的天然活性产物,在保健领域具有重要研究意义和应用开发价值。

为探讨金花茶花浸提物对消化蛋白酶活性的影响及其作用机理,首先研究了金花茶花浸提物对消化蛋白酶活性的影响以及抑制动力学,其次采用荧光光谱法、紫外光谱法和圆二色谱法研究浸提物抑制消化蛋白酶活性的机制。结果表明,醇提物和水提物对胃蛋白酶(IC₅₀分别为3.194和3.330 g/L;竞争抑制常数分别为4.518和7.641 g/L)和胰蛋白酶(IC₅₀分别为29.131和56.534 g/L;竞争抑制常数分别为74.571和175.832 g/L)有明显的抑制作用,且抑制类型为混合型抑制;金花茶花浸提物能降低胃蛋白酶(猝灭常数分别为1.522和1.205 L/g)和胰蛋白酶(猝灭常数分别为2.175和1.392 L/g)的内源荧光,改变消化蛋白酶的二级结构。因此,金花茶花浸提物可通过改变消化蛋白酶的结构抑制其活性,该研究为金花茶花功能性食品开发提供理论支撑。

为提高梁平柚柚皮的综合利用率,采用单因素实验与响应面实验优化酶法辅助提取梁平柚柚皮多糖的工艺参数。采用液相色谱-质谱联用、紫外光谱、红外光谱和扫描电镜对梁平柚柚皮多糖的结构进行表征,并采用体外抗氧化实验考察其抗氧化活性。结果表明,酶法辅助提取梁平柚柚皮多糖的最佳工艺参数为:液料比25∶1 (mL∶g),提取pH 6.0,酶解时间90 min,酶解温度50 ℃。此条件下,梁平柚柚皮多糖提取率为5.46%。梁平柚柚皮多糖主要由核糖(1.18％)、葡萄糖醛酸(1.32%)、甘露糖(4.26%)、鼠李糖(4.72%)、葡萄糖(11.46%)、半乳糖(21.48%)、半乳糖醛酸(23.67％)和阿拉伯糖(31.90%)等单糖组成;紫外光谱与红外光谱分析表明,梁平柚柚皮多糖不含蛋白质与核酸,是一种具有吡喃糖环并由β-糖苷键连接的酸性多糖;扫描电镜结果表明,梁平柚柚皮多糖呈片状,并具有纤维状的结构。此外,抗氧化结果表明,在一定浓度范围内,梁平柚柚皮多糖的体外抗氧化活性具有剂量效应关系。其DPPH自由基清除率、·OH清除率和·O^-₂清除率的IC₅₀值分别为1.71、1.43 和5.37 mg/mL。研究数据为梁平柚柚皮的开发利用提供了一定参考。

对酸处理提取(acid-treated extraction, ATE)、酶处理提取(enzyme-treated extraction, ETE)和盐沉析提取(salt-treated extraction, STE)的马铃薯渣果胶抗氧化活性及其特性进行研究,发现3种提取方法中,STE果胶提取率最高。流变特性结果显示,ATE果胶具有最高的初始黏度。结构特征表明,STE多糖呈光滑致密的块状结构;ETE果胶呈不规则褶皱的形状;ATE多糖呈棉絮片状,较其他2种其表面结构松软。3种多糖的单糖组成各不相同,ATE的果胶主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖以及少量的鼠李糖和木糖组成;ETE的果胶主要的单糖组成为葡萄糖和半乳糖;STE的果胶主要的单糖组成为葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖。ATE果胶(51 481 Da)分子质量最大,其次为ETE果胶(14 593 Da)、STE果胶(11 669 Da)。抗氧化特性显示,ATE果胶表现出较高的清除DPPH自由基的能力,STE具有较高的清除·OH和·O^-₂的能力。

为探究宁夏贺兰山东麓不同子产区自然发酵对葡萄酒香气的影响,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对青铜峡、红寺堡及银川3个子产区自然和接种发酵的赤霞珠葡萄酒中挥发性成分进行了定性定量测定,并采用显著性分析、主成分分析及聚类分析的统计学方法进行了分析。结果表明,3个子产区的挥发性化合物以酯类和醇类为主。银川产区挥发性化合物的总量在3个子产区中最高,自然酒精发酵和接种酒精发酵后挥发性化合物的含量分别为339.05和453.90 mg/L,自然苹乳发酵和接种苹乳发酵后挥发性化合物的含量分别为307.01和379.08 mg/L。青铜峡产区自然酒精发酵的葡萄酒中挥发性化合物的总量(312.8 mg/L)显著高于接种发酵(296.1 mg/L),自然苹乳发酵的葡萄酒中的挥发性化合物的总量(215.78 mg/L)显著高于接种发酵(202.10 mg/L)。对3个子产区葡萄酒中挥发性成分的聚类分析发现,对葡萄酒中挥发性化合物影响程度从高到低依次为产区、发酵阶段和发酵方式。

通过研究高温高湿环境下,2次入窖时间间隔内入窖酒醅的理化指标变化情况,为热季酒醅安全入窖提供基础数据。将酒醅(温度22.4 ℃,含水量55.8%,酸度1.7 g/mol)入窖于自建窖池内,并将窖池置于温湿度可控环境里。分别控制酒醅与近酒醅环境间的不同温差(0、4、8、12、16 ℃)、近酒醅环境的不同环境湿度(60%、70%、80%、90%、95%)用于模拟热季酒醅入窖环境,在2次入窖时间间隔内检测不同窖池深度的酒醅含水量、温度、酸度变化情况。结果表明在高温高湿环境中,窖池的酒醅在2次入窖时间间隔内,随着酒醅采样时刻增加,窖池内酒醅的含水量、温度、酸度逐渐增加。同一时间内,随着窖池深度增加,酒醅的含水量、温度、酸度呈下降趋势。经研究发现酒醅入窖后受高温高湿环境影响出现凝露现象,改变了入窖酒醅的理化指标,破坏酒醅入窖条件,研究结果为热季酒醅入窖提供指导性思想。

传统黄酒浸米工艺时间长,浸米浆水处理成本高。该研究从黄酒自然浸米浆水中分离筛选出65株细菌,通过产酸以及产生物胺实验得到1株适合用于生物酸化浸米的乳酸菌D3,经过16S rDNA序列分析鉴定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。将D3应用于生物酸化浸米,与自然浸米相比,浸米浆水气味良好,将浸米周期从5 d缩短为3 d。在浸米浆水循环回用过程中,随着乳酸菌的积累,总酸、pH、OD₆₀₀值在后期基本保持稳定,确定回用比例为30%。将生物酸化浸米用于黄酒酿造,其发酵过程正常,所酿黄酒各项理化指标均符合GB/T 17946—2008《地理标志产品 绍兴酒(绍兴黄酒)》的要求。相对于自然浸米酿造的黄酒,生物酸化浸米酿造黄酒的酒精度有所升高,感官品评得分略优于前者。表明生物酸化浸米是米浆水循环利用的可行途径。

以红枣汁为原料,探究酿酒酵母分别与发酵乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌和植物乳杆菌复合发酵对红枣汁品质的影响,并确定发酵工艺条件,以期得到一种新型红枣乳酸发酵饮品。通过单因素试验,在37 ℃条件下发酵60 h,对红枣汁发酵液的总酸度、总酚含量和抗氧化能力进行测定,确定酿酒酵母和乳酸菌的最佳组合及最佳接种比例。结果表明:酿酒酵母与发酵乳杆菌的接种体积比例为1∶4时,红枣汁发酵液总酸度为9.897 g/L,产酸率为8.31%,总酚含量为287.81 mg/L,维生素C含量为6.83 mg/100 mL,2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]阳离子自由基清除率、1,1-二苯基-2-苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基清除率和羟基自由基清除率分别为87.37%、89.38%和76.12%;经酿酒酵母和发酵乳杆菌复合发酵的红枣汁品质优于发酵乳杆菌发酵的红枣汁品质及未发酵的红枣汁;发酵后,发酵液中乳酸、柠檬酸、乙酸和富马酸含量显著增加,草酸、苹果酸、酒石酸和琥珀酸变化不明显;氨基酸中的鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量增加明显,表明红枣汁品质得到提升。

为了揭示芒果酸奶在其发酵与贮运过程中抗菌物质的产生及抑菌作用机理,采用指示菌及抑菌培养试验等方法,探讨了芒果酸奶中抗菌物质的种类及作用。结果表明,在芒果酸奶正常发酵并经后熟12 h后,开始有乳酸菌素产生。乳酸菌素随着后熟时间的延长而增加,且对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌效果,乳酸菌素的抑菌作用随着胰蛋白酶、胃蛋白酶或木瓜蛋白酶的作用而消失。此外酸奶发酵过程产生的乳酸等有机酸对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用;而H₂O₂对指示菌也有微弱的抑制作用。添加复配稳定剂对酸奶的抑菌作用没有显著影响,而添加芒果酱在一定程度上增强了酸奶的抑菌效果。综上,芒果酸奶中有机酸、H₂O₂及乳酸菌素等物质共同起到抑菌作用。

为研究脂质对凡纳滨对虾热风干制品香气特性的影响,通过有机试剂去除虾体中的甘油三酯或磷脂,采用气相色谱-质谱联用技术和感官评价分析脂质对虾干制品香气特性的影响,以气味活性值(odor activity value,OAV)为指标,筛选香气活性化合物,同时采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)分析挥发性化合物与感官属性之间的相关性。结果表明:去除甘油三酯对虾干制品整体香气影响较小,烤香味、肉香味和腥味的感官评分稍有减弱,而去除磷脂对主要香气特征有很大影响,烤香味、肉香味、腥味、焦糖香和甜香味的感官评分均大幅度降低;虾干制品中鉴定出16种香气活性化合物,吡嗪类、胺类、杂环类、醛类是其主要成分,其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、三甲胺、3-(甲硫基)丙醛是贡献最大的4种物质;去除甘油三酯和磷脂后,吡嗪类、胺类、杂环类、醛类的OAV值显著下降,而去除磷脂后下降幅度更大,且在去磷脂虾干制品中2-戊基呋喃和3-(甲硫基)丙醛未检出;PLSR结果表明,18种香气活性化合物与感官属性具有较好的相关性。综上所述,脂质对虾干制品整体香气有较大影响,而磷脂对香气特性的作用远大于甘油三酯。该研究为虾类特征香气的形成机制研究提供了理论参考。

应用超声波处理(频率20 kHz,功率450 W,超声波强度30 W/cm²,时间0、3、6和9 min)不同NaCl浓度(0.2、0.4、0.6 mol/L)下鸡胸肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP),分析MP的溶解度、浊度、粒径、电位及二级结构,研究超声波处理对MP溶解特性的影响。结果显示:随着超声波处理时间的增加,不同NaCl浓度下的MP溶解度显著上升(P<0.05),电位绝对值显著增大(P<0.05),而浊度和粒径显著下降(P<0.05);超声波处理能够促进二级结构由螺旋向折叠等转化,有助于MP溶解性的增加。结果表明,超声波处理破坏MP有序结构,降低MP聚集程度,减小MP粒径大小,同时增加蛋白之间静电相互作用,使MP体系均匀分散。因此,超声波处理部分改善了降盐水平下MP的溶解性,为超声波技术在低盐鸡肉制品的应用提供理论依据。

以龙滩珍珠李为试材,分5个采收期采收果实,探讨不同采收成熟度对龙滩珍珠李果实品质特性的影响。结果表明:随着采收成熟度增加,龙滩珍珠李果实好果率、含水量、出汁率、果皮L^*和b^*值、脆度和多汁性评分、可滴定酸(titratable acidity,TA)、硬度、咀嚼性、弹性和内聚性均不断下降,整个采收期分别下降了66.67%、4.52%、11.62%、12.28%、62.10%、36.86%、15.86%、23.94%、75.68%、79.77%、15.12%和8.33%;果皮a^*值、果肉a^*和b^*值、外观色泽和甜味评分、可溶性固形物(total soluble solid,TSS)、可溶性糖含量(soluble sugar content,SSC)、pH、固酸比、糖酸比均不断上升,整个采收期分别上升了56.32%、725.39%、31.54%、108.51%、85.80%、41.70%、83.87%、4.87%、85.31%和143.68%;单果质量、酸味评分、感官总分、Vc含量先升高后下降,分别在第Ⅳ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅱ采收成熟度时最高,分别为18.25 g、16.13分和89.20分、6.25 mg/100 g。该研究结果可为龙滩珍珠李果实不同的生产目的选择适合的采收成熟度提供参考依据。

为研究傅里叶近红外光谱技术(Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIRS)和电子鼻技术分别结合化学计量学方法对苹果霉心病的判别效果,以“红富士”霉心病苹果和健康苹果为试材,利用近红外光谱技术,基于主成分分析建立Fisher判别和多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)神经网络模型;同时利用电子鼻技术分别结合Fisher判别、MLP神经网络和径向基函数神经网络3种化学计量学的方法建立判别模型。根据建模集和验证集的预测准确率综合考虑,基于主成分分析建立的MLP神经网络模型和电子鼻结合MLP神经网络模型对苹果霉心病的判别效果最好,验证集中的正确判别率分别达到87.7%和86.2%。说明电子鼻和近红外光谱技术均可以较好地判别苹果霉心病。

为了探究刺梨果渣的营养保健成分含量,评价刺梨果渣的利用价值,以‘贵农5号’刺梨果渣为材料,检测刺梨果渣中的主要营养成分和部分保健成分含量,并与苹果渣、蓝莓果渣、沙棘果渣、猕猴桃果渣、菠萝果渣、柑橘果渣和甘蔗渣进行比较,分析刺梨果渣的利用价值。试验发现刺梨果渣中富含总酚、V_C、V_E、磷、钙、铁、锌、膳食纤维、粗纤维和氨基酸。其中,总酚含量是菠萝果渣的4.4倍,苹果渣的3.7倍;V_C含量是菠萝果渣的23.8倍,沙棘果渣的20.7倍;V_E含量为沙棘果渣的3.8倍,苹果渣的1.2倍;磷的含量为菠萝果渣的272.5倍,苹果渣的21.8倍;钙的含量是菠萝果渣的96.7倍,苹果渣的14.7倍;铁的含量是菠萝果渣的4.1倍,蓝莓果渣的2.7倍;锌的含量是蓝莓果渣的12.0倍,柑橘果渣的2.6倍。刺梨果渣含有十分丰富的营养成分和保健成分,具有极高的利用价值和开发前景。

为了探究宁红茶香气感官特征、挥发性化合物组成及其分子感官基础,采用定量描述分析(quantitative description analysis,QDA)与顶空固相微萃取-气质联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)相结合,对8份典型宁红茶的香气特征及挥发性化合物进行分析,之后利用偏最小二乘法(partial least squares regression,PLSR)筛选对其香气特征具有重要贡献的挥发性成分。结果表明,宁红茶香气可由筛选出的8个香气术语及其定义进行表征,其香气特征以果香为主,甜香和花香为辅,其中花香和甜香相关性大,焙烤香和果香相关性大,辛香与清香相关性大。鉴定出74个共有挥发性成分,以醇类含量最高,酯类、酸类、醛类、酮类次之,各宁红样品之间的挥发性成分含量差异性较大。最终筛选出16个对宁红茶香气特征具有重要贡献的化合物,分别为香叶醇、反式-橙花叔醇、苯乙醇、苯甲醛、芳樟醇、α-紫罗酮、β-水芹烯、罗勒烯、β-紫罗酮、橙花醇、棕榈酸乙酯、3-糠醛、苯甲醇、己酸、反式-3-己烯酸和水杨酸甲酯。实验结果为进一步研究宁红茶香气物质前体、生化过程和品质定向调控提供了基础。

应用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)对肉脯不同加工阶段的挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)进行分析,构建不同加工阶段肉脯的GC-IMS风味指纹图谱,实现不同加工阶段肉脯的判别分析。采用GC-IMS对肉脯加工过程中产生的原料肉、拌料肉、发酵肉、半成品肉和成品肉的VOCs进行检测和分析,对选取的GC-IMS图谱特征区域信号进行主成分分析,并结合k最近邻(k nearest neighbor,kNN)模式识别方法对不同加工阶段的肉脯进行分类识别。结果表明,肉脯在加工过程中主要的VOCs为醇类、醛类、酸类、酮类、杂环化合物、芳香烃以及酯类,GC-IMS风味指纹谱结合化学计量学方法能够有效区分各加工阶段的肉脯样品,为研究加工工艺对肉脯风味的影响提供了一种新的分析技术,也为肉制品的品质鉴别提供理论基础。

酿酒过程中曲药使用比例较高,曲药中的农药残留可能会部分迁移至酒中,大曲中农药残留量的高低会影响成品酒中的农药残留量。实验采用超滤净化结合气相色谱-三重四级杆质谱法 (ultrafiltration purification combined with-chromatography triple quadrupole mass spectrometry,GC-QQQ) 对酿酒大曲中可能存在的23种有机磷农药进行同时检测。样品经乙腈提取,QuEChERS-超滤净化后进行GC-QQQ测定。结果表明:在10~100 μg/L范围内,23种农药的质量浓度与其峰面积间呈良好的线性关系,相关系数均大于0.999;三水平试验回收率在85%～106%,相对标准偏差均小于10%;23种农药的检出限和定量限分别在0.002～0.035和0.007～0.118 mg/kg。该方法简单、快速、重现性好、稳定性高,可满足酿酒大曲中23种农药残留的检测要求。

培氟沙星(pefloxacin,PEF)广泛用于畜禽疾病的预防和治疗,常造成兽药残留,影响人体健康。因此,有必要对其构建有效快速的检测方法。实验采用溶剂热法合成具有时间分辨特性的荧光纳米材料NaYF₄∶Ce/Tb,并基于分子对接辅助设计PEF适配体的互补链。纳米金与发光纳米材料分别修饰在适配体、互补链上,通过碱基互补配对诱导2种纳米材料间发生时间分辨荧光共振能量转移(time-resolved fluorescence resonance energy transfer,TR-FRET),基于此原理构建基于生物传感PEF的新型检测方法。在最佳条件下,测得PEF的时间分辨荧光强度在质量浓度0.2 ~20 μg/kg呈良好的线性关系(y=1 567.3x+3 956.3,R²=0.974 2),检测限为0.15 μg/kg,测得牛奶中兽药残留加标回收率为73.81%~99.86%,表明该方法可用于实际食品样品中PEF的检测。

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析不同煎炸用油制备的河豚鱼汤中挥发性风味物质,利用相对气味活度值结合主成分分析确定其特征风味成分。结果表明,不同煎炸用油制备的河豚鱼汤中挥发性风味物质种类与相对含量差别较大,5种不同鱼汤中共检出69种挥发性物质,其中清汤,猪油、大豆油、花生油、橄榄油煎炸后熬煮制得鱼汤分别检测出46、30、38、32、32种。主成分分析能较好地区分不同组鱼汤,清汤的特征风味物质为庚醛、壬醛、癸醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4癸二烯醛、三甲胺;猪油煎炸后熬煮制得鱼汤的特征风味物质为己醛、庚醛、反-2-辛烯醛、壬醛、癸醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、反-2-十一醛、2-戊基呋喃;大豆油、花生油、橄榄油煎炸后熬煮制得鱼汤的特征风味物质为壬醛、癸醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛。

深共晶溶剂因具有蒸汽压低、毒性低、可设计性好、可回收性好、环保和制备廉价等优点而深受科研工作者的青睐,并逐渐应用于萃取分离领域。文章介绍了深共晶溶剂的性质和深共晶溶剂-分散液液微萃取方式,综述了该技术在食品和环境污染物检测中的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。

植物多糖作为一种食物来源,往往以膳食纤维的形式对人体产生有益的影响,有效抗肾脏损伤是其重要的作用之一。目前对于肾脏病的预防与治疗主要以药物为主,对于保健品、功能性食品等辅助治疗肾脏病的研究报道较少。该文从食品角度简述了植物多糖对糖尿病肾损伤、缺血再灌注肾损伤、重金属肾损伤、化学性肾损伤和药物性肾损伤的干预效果,并从直接和间接两个方面着重探讨了多糖发挥抗肾损伤的作用机制,进一步对植物多糖抗肾损伤的研究方向进行展望,以期为研发干预肾损伤的功能性食品提供参考。

中国白酒酿造属于典型的多菌种固态发酵模式,因特殊的开放式酿造工艺使得参与发酵的微生物种类极其复杂,然而传统分离培养技术限制了对复杂微生物体系的深入研究。基因组学以其通量高、规模大等特点为解析复杂多样的生物体基因组提供了技术手段,能够实现对传统白酒固态发酵微生物及其表达调控的研究,最终揭示微生物与功能代谢物之间的内在关联性。本文主要综述了基因组学关键技术及其在白酒酿造基础研究中的多方面应用,总结多组学联合技术在白酒酿造基础研究中的应用现状,为实现高产优质、现代化酿造白酒的研究提供参考。

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)及其衍生物是世界范围内污染最严重的一种真菌毒素,对人类生命和财产安全构成了极其严重的威胁。传统的物理和化学脱毒方式因存在脱毒不彻底、破坏食品质构以及导致营养成分流失等弊端而无法满足实际生产应用。近年来,生物酶法降解真菌毒素因微生物来源广泛、酶反应条件温和以及脱毒效率高等诸多优势而逐渐被研究和报道。特别地,玉米赤酶烯酮内酯水解酶(lactonase)因具有较高的ZEN降解活力、明确的脱毒机理、不可逆的脱毒过程和阐明的晶体结构等优点而被广泛研究。文章对微生物来源的内酯水解酶的基因挖掘、性质鉴定、分子改造以及应用探索方面进行了综述。旨在阐明目前内酯水解酶在玉米赤霉烯酮脱毒工业应用中存在的优势与挑战,并为其未来在玉米赤霉烯酮生物降解方面的研究提供参考。

发酵作为一种古老的食品加工技术,不仅能延长食品的保存时间,而且具有改变食品特性的功能。随着近代生物技术的发展,发酵制品的潜在健康价值逐渐显现,在防治糖脂代谢性疾病方面的效应也受到更多关注。该文从调节神经内分泌紊乱、胰岛素抵抗、氧化应激、代谢性炎症和肠道菌群失调5个方面阐述发酵制品对糖脂代谢性疾病的作用机制,评估其作为保健品或药剂的潜力,为今后将发酵制品用于防治糖脂代谢性疾病提供参考。

高血糖是多种慢性病的共同危险因素,调节血糖也是慢性病防治的重要手段。单宁作为一种天然活性物质,广泛存在于植物中,具有良好的血糖调节活性。该文简述了植物单宁的分类、提取方法及具有的生物学活性功能,重点梳理了植物单宁的血糖调节活性作用机制。植物单宁血糖调节活性作用机制可分为:抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性,影响食物中碳水化合物分解,延缓碳水化合物的吸收率;促进葡萄糖转运蛋白4的表达,提高体内葡萄糖转运能力,改善胰岛素抵抗;通过激活酪氨酸激酶活性,影响酪氨酸蛋白磷酸化水平,促进细胞对葡萄糖摄取能力等。但目前抑制糖异生、促进糖元酵解方面研究较为匮乏,这可能成为单宁血糖调节活性研究的一个新切入点。

裙带菜属于褐藻门植物,营养价值高,是海洋中的经济褐藻之一。人们食用的部分多为其叶与梗,孢子叶是其繁殖器官,因含较多纤维物质,食用口感较差,在加工过程中常作为废料被丢弃,造成资源浪费。研究发现,孢子叶中含有多种生物活性物质,如多糖、多肽、褐藻多酚、岩藻黄素等,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂等生理功效,是功能性食品开发的良好原料。文章绍了裙带菜孢子叶生物活性物质的功能特性及提取方法,并对其在食品中的应用进行了分析和展望,以期为裙带菜孢子叶的综合开发利用提供理论参考。

食用植物酵素是指以果蔬、谷物、中药材等植物类为原材料,经过多种有益微生物发酵,富含特定生物活性成分的产品。该文对食用植物酵素发酵的微生物多样性、发酵技术和营养成分等方面的研究现状进行了归纳,分析目前食用植物酵素产业存在的技术瓶颈问题,并对其发展前景进行展望,为食用植物酵素产业发展提供参考。

蒸汽爆破技术是指将物料在高温高压的蒸汽下处理一段时间,然后在0.01 s内瞬时泄压实现“爆破”,热能转换为机械能做功,蒸汽以冲击波的形式作用于物料,改变其结构组成的一种物理化学处理技术。通过气相蒸煮过程的热化学作用以及蒸汽爆破阶段的物理做功,原料致密有序的结构被打破,酶及化学试剂的可及性增加,易于后续反应的进行。蒸汽爆破技术以其安全、高效、环保等特点,在食品领域有广阔的发展前景。该文介绍了蒸汽爆破技术的原理、优缺点及影响因素,概述了其发展历史,并分别总结了蒸汽爆破技术在植物性原料以及动物性原料中的应用现状,最后对其发展前景作出了展望,以期为蒸汽爆破技术在食品领域进行更广阔的应用提供一定的参考价值。

河豚鱼肉质鲜嫩,味道鲜美,享誉古今中外。我国东南沿海地区、日本等许多国家和地区均有吃河豚的习惯,但河豚鱼的内脏、表皮、卵巢等部位含有河豚毒素,因食用河豚鱼导致的中毒事件时有发生。因此,有效消减控制河豚毒素对河豚鱼产业发展有重要意义。该文主要介绍了我国河豚鱼食用历史和消费现状,对养殖河豚鱼深加工制品种类做详细阐述,重点探讨了河豚毒素消减方法和消减机理的研究情况,以期对河豚毒素的消减控制提供参考。

为深入了解植物基人造肉市场快速发展背景下国内消费者对人造肉产品购买的意愿及影响因素,以武汉市202位消费者调研数据为样本,构建了消费者人造肉食品购买意愿研究模型。研究发现,消费者的感知体验和感知信任对购买意愿的影响显著,但感知有用性并未对消费者购买意愿产生显著影响。价格制定、技术风险和口感风味等因素通过影响消费者感知特性间接对消费者购买意愿产生作用。其中,价格制定对消费者感知特性影响最为显著,技术风险和口感风味对消费者感知特性影响次之。该研究有助于更好地了解国内一线城市消费者对人造肉产品的购买意愿及关切。研究结论可为人造肉生产商更好地研发产品,为零售企业激发消费端的购买热情提供借鉴。