组胺广泛存在于发酵食品中,当人体误食高含量组胺食物时会引起严重过敏反应,因此需要建立对食品中组胺进行吸附与去除的方法。以组胺为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,按1:10:40的体积比通过表面聚合方法在二氧化硅表面制备组胺分子印迹聚合物,并进行了吸附动力学和等温吸附表征。结果表明,该印迹聚合物对组胺具有优异的吸附性能,吸附容量高达13.1 mg/g,印迹因子达到4。相对于组氨酸、酪胺、苯乙胺等结构类似物,该印迹聚合物亦对组胺展现了良好的特异性吸附能力,其吸附容量是组氨酸的13倍。该印迹聚合物已成功应用于酸奶中组胺的吸附与去除。

植物乳杆菌具有多种健康功能,但其在牛乳中生长不良问题限制了在发酵乳中的应用。该研究将前期筛选的具有一定蛋白水解能力的乳酸菌菌株(1株瑞士乳杆菌、2株干酪乳杆菌、1株乳酸乳球菌、1株肠膜明串珠菌、2株嗜热链球菌、2株保加利亚乳杆菌)分别与植物乳杆菌在牛乳中协同发酵,并测定其产酸能力、植物乳杆菌活菌数、抗氧化能力以及感官性质。结果表明,协同发酵方法可促进植物乳杆菌在发酵乳中生长,活菌数最高达到(8.72±0.05) lg CFU/g。协同发酵乳抗氧化能力明显高于普通发酵乳,其中Lc24/Lp发酵乳的ABTS阳离子自由基和DPPH自由基清除能力分别达到(78.57±1.9)%和(81.99±0.56)%,且具有良好感官品质。协同发酵方法解决了植物乳杆菌在发酵乳中生长不良的问题,扩大了其在发酵乳中的应用。

解淀粉芽胞杆菌α-淀粉酶(Bacillus amyloliquefaciens α-amylase,BAA)是淀粉加工、织物退浆、食品等相关工业中最主要的中温型淀粉液化酶,但其工业应用属性一直未被深入研究。该研究基于酶分子进化原理,获得了催化属性显著改善的BAA突变体E2M6。与BAA相比,突变体E2M6的最适作用温度提高5 ℃,最适作用pH则未发生变化,突变体酶活性对Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等金属离子的依赖性显著降低,其淀粉水解效率(κcat/K_m)较BAA提高了1.75倍,显示其具有更好的工业应用价值。

葡萄糖基转移酶(glucosyltransferase,GTase)是一类可将α-1,4糖苷键转化为其他糖苷键的重要酶类,经其改性后得到的产物可作为一种新型的膳食纤维。该研究对来源于罗伊氏乳杆菌的葡萄糖基转移酶基因进行了异源表达,并对纯化后的GTase进行酶学性质分析及功能研究。结果表明,GTase的分子质量为105 kDa,在pH 7.0~8.5之间很稳定,4 ℃下保存12 h,残余酶活力仍保持在80%以上。最适温度和最适pH分别为40 ℃和5.0,在此条件下加入Ca²⁺,可使酶活力提高约2.1倍。最适反应条件下,GTase对麦芽糊精(DE12)的K_m和V_max分别为(1.18±0.21)g/L和2.6 μg/s。麦芽糊精(DE12)经GTase在40 ℃反应72 h,产物中α-1,6糖苷键的提高了38.4%,易消化淀粉的含量降低了25.96%,慢消化淀粉及抗消化淀粉的含量分别提高了8.97%和17.76%。

茶黄素(theaflavins,TFs)是影响红茶品质的关键成分,在医药、保健、食品、美容等领域有着广泛的应用前景,但红茶中TFs含量极低且提取困难,因此添加外源多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)酶促合成TFs成为工业化生产的关键途径。以马铃薯为外源PPO供体,经过磷酸缓冲液浸提、硫酸铵沉淀和DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析分离纯化出马铃薯PPO,并进一步研究其酶学性质和酶促合成TFs的性能。试验结果表明:马铃薯PPO的比活力为21.79 U/mg,相对分子质量约为42 kDa,最适pH和温度分别为6.0和30 ℃,添加金属离子Al³⁺、Mg²⁺和Zn²⁺对其酶活力有激活作用,Cu²⁺和Mn²⁺有抑制作用,Na⁺、K⁺和Ca²⁺无明显作用;马铃薯PPO粗酶和纯酶均可酶促合成TFs,其最大生成量分别是(0.096 1±0.000 5)和(0.237 8±0.013 2)g/L,转化率分别为(9.24±0.05)%和(22.86±1.27)%。综上,马铃薯PPO可以作为外源PPO酶促合成TFs,且PPO纯酶比粗酶更具催化效果。

为揭示小曲清香型白酒发酵过程菌群合成高级醇的代谢特征,使用气相色谱火焰离子化检测技术(gas chromatography flame ionization detection,GC-FID)分析春秋两季白酒发酵过程中高级醇变化规律,通过高通量扩增子测序揭示发酵过程中微生物群落的演替规律,采用随机森林算法确定差异微生物,相关性分析方法结合固态模拟发酵分析了高级醇代谢及调控规律。结果表明,春季发酵,产生高级醇总量为(179.43±9.57) mg/kg,秋季产量更高,达(276.86±26.80) mg/kg。Saccharomyces、Pichia、Rhizopus、Lactobacillus、Weissella是两季发酵过程绝对优势微生物中的差异属。其中Saccharomyces、Pichia、Lactobacillus跟高级醇产量有显著的相关性(ρ>0.6,P<0.05)。模拟固态发酵Saccharomyces cerevisiae产生(43.52±2.43) mg/kg高级醇,Pichia kudriavzevii与Lactobacillus brevis高级醇产量均较低(<3 mg/kg),当三者共培养时,高级醇产量较S.cerevisiae单培养降低了8.49 mg/kg(P<0.05),说明P.kudriavzevii、L.brevis能够调控S.cerevisiae合成代谢高级醇。利用高级醇合成代谢调控微生物可以有效控制白酒发酵过程中高级醇合成代谢。该研究对生产高级醇含量低的优质小曲清香型白酒有指导意义,为发酵食品风味调控提供了理论基础。

将浓香型大曲中分离得到的1株枯草芽孢杆菌进行固态混菌发酵,研究不同条件下枯草芽孢杆菌对微生物菌群结构及功能的影响。结合浓香型大曲不同阶段下的发酵条件,选择温度/湿度分别为25 ℃/95%、35 ℃/85%、43 ℃/70%、50 ℃/60%、58 ℃/40%,以小麦为培养基进行生料固态发酵,研究枯草芽孢杆菌对微生物菌群结构及功能的扰动。结果表明,在温度较高时,枯草芽孢杆菌会造成细菌的丰富度和多样性增加,而真菌略有减少;对固态混菌发酵体系中优势菌属的影响主要体现为,在35 ℃/85%、43 ℃/70%发酵条件下,芽孢杆菌属(Bacillus)和毕赤酵母属(Pichia)的相对丰度增加,在25 ℃/95%和50 ℃/60%发酵条件下未知曲霉属(unspecified-Aspergillus)、肠杆菌属(Enterobacter)和横梗霉属(Lichtheimia)的相对丰度增加;且与氨基酸代谢等相关的代谢通路显著改变。可见接种枯草芽孢杆菌会对固态混菌发酵体系中其他的微生物造成扰动进而影响体系中的微生物代谢。该研究结果为深入研究枯草芽孢杆菌在浓香型大曲中的应用提供了重要的数据。

从浓香型大曲中分离1株扣囊复膜酵母菌,在混菌固态发酵条件下研究其对微生物结构及代谢物的影响。基于混菌固态发酵体系,在发酵温度/湿度分别为25 ℃/95%、28 ℃/90%、35 ℃/85%、38 ℃/80%、43 ℃/75%的条件下接种扣囊复膜酵母菌,分析其对混菌发酵体系微生物多样性、理化参数、酶活力、挥发性代谢物的影响。结果表明,在不同的发酵条件下扣囊复膜酵母菌的扰动会导致固态混菌培养体系中微生物物种丰富度降低,毕赤酵母属(Pichia)、横梗霉属(Lichtheimia)、肠杆菌属(Enterobacter)的相对丰度降低,芽孢杆菌属(Bacillus)、复膜酵母属(Saccharomycopsis)相对丰度增多。25 ℃/95%发酵条件下还原糖含量、糖化力、液化力、发酵力、酒化力有所提高,28 ℃/90%发酵条件下实验组的还原糖含量、糖化力、发酵力有明显增加,液化力在所有发酵条件下都有增强。35 ℃/85%、42 ℃/75% 发酵条件下吡嗪类化合物显著增多,25 ℃/95%、38 ℃/80% 发酵条件下醇类化合物增多,25 ℃/95%、35 ℃/85%发酵条件下酯类化合物增多。可见接种扣囊复膜酵母菌会对固态混菌体系中其他的微生物造成扰动进而影响体系中的微生物代谢。

酿酒葡萄表皮上的天然微生物直接影响着葡萄酒的香气与口感。以我国中、东部4个代表性产区的赤霞珠葡萄为研究对象,采用高通量测序技术对果皮上微生物的多样性进行研究。通过对测序数据进行生物信息学分析,发现在门水平,4个产区的优势细菌为变形菌门(Proteobacteria),优势真菌为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);在属水平上,河北怀来、山东青岛和宁夏贺兰山产区的优势细菌为苯基杆菌属(Phenylobacterium),而山东蓬莱地区则为劳尔氏菌属(Ralstonia)。宁夏贺兰山地区的优势真菌为短梗霉属(Aureobasidium),而山东青岛和蓬莱地区则为短梗霉属和红酵母属(Rhodotorula)。结果证实了不同产区酿酒葡萄上的优势微生物存在一定差异,且属水平的差异高于门水平的差异,这可能与气候、水源、栽培等因素有关。

建立由游离脂肪酸(free fat acid,FFA)诱导的体外人肝细胞L-02 非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)模型,探究益生菌发酵乳在模型中对人肝细胞的益生作用。利用FFA(油酸:棕榈酸=2:1,摩尔比)诱导人肝细胞脂肪变性,通过细胞存活率、胞内甘油三酯(triglyceride,TG)和总胆固醇(total cholesterol,TC)含量、培养液中天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)含量及细胞凋亡率等指标来评价脂肪变性模型,探讨鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预大鼠4周后的血清在模型中对人肝细胞L-02的影响。结果表明,当模型中FFA的浓度为1.5和2 mmol/L时,人肝细胞的存活率显著低于未添加(P＜0.05),均低于32%,细胞数量明显减少且形状发生变化;当FFA浓度为1 mmol/L时,人肝细胞存活率较高,为86.37%,脂滴数量达到最高,此时建立的NAFLD细胞模型中胞内TG含量和培养液中AST含量分别为5.73 mmol/L和113.50 U/L,均显著高于未添加(P＜0.05),而胞内TC含量及培养液中ALT含量则无显著性差异(P＞0.05),且细胞凋亡率差异较小。鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预大鼠后的血清降低了NAFLD模型中肝细胞的脂滴数量,胞内TG含量及大鼠血清细胞培养液中AST含量均显著低于未干预菌株的对照组大鼠血清(P＜0.05),分别为1.95 mmol/L和93.33 U/L;细胞凋亡率较对照组下降了2.96%,正常细胞数量上升了4.50%。利用1 mmol/L的FFA可以建立人肝细胞L-02的NAFLD模型,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预后的大鼠血清对模型中人肝细胞L-02的脂肪变性具有改善作用。

为探究纳豆冻干粉对2型糖尿病碱性磷酸酶、细菌内毒素和肠道中炎性因子的影响,采用高糖高脂饮食+链脲佐菌素腹腔注射建立2型糖尿病模型,连续给予大鼠灌胃纳豆冻干粉水溶液(4、8 g/kg),测定大鼠体质量及血糖变化、粪便中肠道碱性磷酸酶(intestinal alkaline phosphatase,IAP)的活力及脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)的浓度变化,并用Meso Scale Discovery(MSD)多因子方法检测肠道中炎症因子[白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-1(IL-1β)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-5(IL-5)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-13(IL-13)、生长调节致癌基因α(KC/GRO)]浓度变化。结果表明,与模型对照组相比,纳豆冻干粉剂量组空腹血糖浓度显著降低(P<0.05),IAP活力显著增加(P<0.05),LPS浓度显著降低(P<0.05),且肠液中促炎因子IL-6、TNF-α、IFN-γ、IL-1β的浓度显著减少(P<0.05),而抗炎因子IL-4、IL-5、IL-10、IL-13的浓度显著增加(P<0.05),趋化因子KC/GRO的浓度显著下降(P<0.05)。因此纳豆冻干粉可以促进肠碱性磷酸酶活性,并可有效调节2型糖尿病小鼠血糖及炎症反应。

为了得到可抑制口腔致病菌的乳酸菌,从四川大凉山农家泡菜中分离筛选出9株乳酸菌,使用牛津杯法,以变异链球菌、白色念珠菌、具核梭杆菌、牙龈卟啉单胞菌为指示菌,对筛选的菌株进行抑菌试验,随后进行16S rRNA 基因序列鉴定。每隔4 h测定菌株SD26上清液的pH值及对白色念珠菌的抑菌活力,并将不同pH的SD26上清液与白色念珠菌共培养,测定其对白色念珠菌生长过程的影响。将SD26上清液进行酸碱和盐析处理,测定其对白色念珠菌的抑菌活力。最后测定SD26上清液对食源性致病菌的抑菌谱。结果表明,初筛的9株乳酸菌中SD26对白色念珠菌的抑菌活性最高,抑菌圈直径为(26.63±0.30) mm。经鉴定SD26为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),培养20 h时,上清液pH为3.81,对白色念珠菌的抑菌圈直径最大,且SD26上清液对白色念珠菌抑制作用具有低pH环境的依赖性,盐析中性沉淀复溶液无抑菌活性。SD26上清液对食源性致病菌中单核细胞增生李斯特氏菌 (CMCC54002)的抑菌作用最强,抑菌圈直径为(22.68±0.06) mm。研究表明,SD26上清液中对白色念珠菌起抑菌作用的物质为有机酸,该研究为应用乳酸菌防治口腔致病菌提供了基础。

以纤维素纳米晶体(cellulose nanocrystal,CNC)为生物基模板合成磁性纤维素纳米晶体(magnetic cellulose nanocrystal,MCNC),通过石英晶体微天平探究其与不同的水溶性聚合物的相互作用,研究不同乳化体系用于稳定Pickering乳液的特性差异并揭示其稳定机理。结果显示,甲基纤维素(methylcellulose,MC)可吸附于 MCNC表面,降低乳化体系的油-水界面张力,提高乳液体系的黏度,使乳液具有良好的存储稳定性。而羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)在MCNC表面的吸附则相对微弱。冷冻扫描电镜观察发现,单独MCNC 棒状纳米粒子堆积于乳液液滴表面,而MCNC/MC 复合物则连接于液滴之间形成了“神经元状”网络,表明由MCNC单独或MCNC/MC 协同稳定的乳液符合固体颗粒界面膜理论和三维黏弹粒子网络机理,而MCNC/HPMC协同稳定的乳液中仅能观察到凸起的HPMC分子,在液滴表面难以观察到棒状MCNC,因此推测MCNC、HPMC在油-水界面的吸附可能为竞争性的。

采用不同温度的过热蒸气对苦荞全粉(苦全)和苦荞芯粉(苦芯)进行改性,考察其对苦荞粉的糊化性质、热力学性质、体外消化能力和苦荞粉多酚含量及抗氧化能力的影响。结果表明,过热蒸气能够显著增加苦荞粉的峰值黏度和谷值黏度并降低其回生值,显著提高苦荞粉的糊化温度和糊化焓值,且其糊化焓值随着处理温度的增加而增加(P<0.05)。过热蒸气处理之后苦荞粉中快速消化淀粉和慢性消化淀粉的含量显著降低(P<0.05),相反抗性淀粉的含量显著增加(P<0.05),但不同温度处理组之间无显著性差异(P>0.05)。另一方面,过热蒸气处理显著增加了苦荞粉中可溶性共轭多酚和结合多酚的含量(P<0.05),显著降低游离多酚和总酚含量(P<0.05)。抗氧化能力变化趋势同多酚含量变化趋势一致。该研究过热蒸气能够明显改变苦荞粉的理化性质,显著降低苦荞粉的体外消化能力,提高其营养价值,为其在健康功能食品的应用提供新的可能。

为深入了解O-糖链对澳洲坚果糖肽结构和性质的影响,先从澳洲坚果油粕粉中分离纯化澳洲坚果糖肽(macadamia glycopeptide,MGP)、β-消除法脱糖链获得多肽(macadamia glycopeptide peptide,MGPP)后,用Tricine-甘油 SDS-PAGE测定其分子质量;比较去糖基化前后糖肽的二级结构、热变性温度、空间结构的差异;采用3种方法(DPPH自由基的清除率、·OH清除率、还原能力)考察了MGP和MGPP的体外抗氧化活性。结果表明,MGP和MGPP都为均一组分,分子质量分别约为12 kDa和9 kDa;糖苷键为O型;β-消除反应后肽链二级结构中α-螺旋、β-折叠减少,热变性温度降低,空间结构变得杂乱无序,抗氧化活性显著降低。综上所述,O-糖基化会影响MGP二级结构和空间结构,从而影响肽链的热稳定性和抗氧化活性。

采用热水抽提耦合酶水解的方法从牦牛皮中提取了胶原酶解物,并采用超滤膜技术分离出<1 k、1~3 k、3~5 k和>5 kDa四种不同分子质量的胶原抗冻肽。在此基础上,利用差示扫描量热法对不同分子质量胶原抗冻肽的热滞活性进行了测定,同时利用低温显微镜观察了不同分子质量胶原抗冻肽的重结晶抑制能力及修饰冰晶生长形态的特性,并总结其机理。结果表明,不同分子质量胶原抗冻肽均具有调节冰晶生长和热滞的能力,其中,3~5 kDa的胶原抗冻肽热滞活性最高,为5.77 ℃,<1 kDa和>5 kDa的胶原抗冻肽重结晶抑制活性最好,3~5 kDa的胶原抗冻肽抑制单冰晶生长的能力最强。胶原抗冻肽与冰面结合可诱导冰晶沿6个方向快速生长,其中<1 kDa和>5 kDa胶原抗冻肽导致冰晶呈六角星型扩张,而1~3 kDa和3~5 kDa胶原抗冻肽导致冰晶呈树突状扩张。

该文就西番莲果皮可溶性膳食纤维(passion fruit peel soluble dietary fiber,PSDF)对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附作用进行了研究,并探讨了PSDF质量、吸附时间、金属离子初始浓度对吸附的影响及其动力学行为。结果表明,PSDF对金属离子的吸附量随PSDF质量增加而减少,吸附率则先增大后趋于平衡。PSDF对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附均在30 min左右达到饱和状态,在胃中的吸附率分别为32.10%、42.82%、13.30%,平衡吸附量分别为6.206、8.930、2.781 mg/g;肠中吸附率分别为62.87%、66.71%、83.50%,平衡吸附量分别为12.554、13.292、16.352 mg/g。PSDF吸附量分别随金属离子初始浓度增加而增大,吸附率则随初始浓度增加逐渐下降。PSDF在肠中对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附能力比在胃中相对更好。其吸附过程符合准二级动力学模型,表明吸附速率控制步骤主要为化学吸附,PSDF吸附平衡符合Freundlich等温模型,拟合效果良好。

为研究酶促剥壳工艺及其对虾仁品质的影响,以南美白对虾为原料,剥壳单位功为指标,筛选关键蛋白酶;在单因素试验的基础上,结合响应面法对酶促剥壳工艺进行优化;并通过pH值、色泽、质构和肌肉组织微观结构来分析酶促剥壳对虾仁品质的影响。结果表明,中性蛋白酶为最适酶,最优工艺条件为:处理时间3.5 h,酶质量浓度0.7 mg/mL,料液比1:10(g:mL),自然pH值,此条件下剥壳单位功为2.65 mJ/g。酶液可循环使用3次,酶促剥壳后虾仁pH值无显著变化,虾仁能保持原有色泽,硬度与鲜虾较为接近。微观组织结构显示,酶处理后的虾肉肌纤维较为完整,排列较为紧密,没有出现肌纤维束和肌内膜破裂的情况。

在食盐(NaCl)添加量25 g(以原料肉1 kg计)的基础上以KCl分别替代0%、20%、30%、40%、50%质量分数的食盐,在每个替代量下又设计添加可得然胶,添加质量分数分别为0%、0.3%、0.6%、0.9%,考察可得然胶对低盐乳化肠质构及保水率的影响。结果表明,食盐未被KCl替代时,添加0.3%~0.9%的可得然胶可以改善低盐乳化肠的质构特性(P<0.05);当KCl替代30%食盐,可得然胶添加量0.3%时,乳化肠的内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性达到最大;可得然胶添加量在0.6%时可以显著提高乳化肠的保水率(P＜0.05);在KCl替代50%食盐,添加0.6%~0.9%的可得然胶对低盐乳化肠的质构特性改善不显著。建议KCl替代食盐的量为30%,可得然胶的添加量为0.3%。另外,根据乳化肠质构指标的主成分、相关性和聚类分析的结果,构建了关于可得然胶对低盐乳化肠的质构综合评价模型,可为企业生产低盐乳化肠提供一定的参考。

为了开发紫甘薯米粉加工工艺,以感官评分和蒸煮损失率为评价指标,考察了双螺杆挤压机的Ⅲ区温度、螺杆转速、紫甘薯全粉添加量和物料含水量等因素对紫甘薯米粉品质的影响,同时考察了魔芋胶、瓜尔豆胶、Na₂HPO₄添加量对紫甘薯米粉品质的改良效果。试验结果表明,双螺杆挤压工艺制备紫甘薯米粉最优工艺参数为Ⅲ区温度95 ℃,螺杆转速170 r/min,紫甘薯全粉添加量(质量分数,下同)为35%,物料含水量38%(质量分数);响应面优化实验结果表明,3种改良剂的最适添加量分别为魔芋胶0.30%,瓜尔豆胶0.45%,Na₂HPO₄ 0.80%。紫甘薯米粉的消化特性研究结果表明,紫甘薯米粉的抗淀粉含量、血糖生成指数(glycemic index,GI)值和总淀粉消化速率均高于捞米粉,属于中等GI值食品。

以脱脂蛋黄粉为原料研究卵黄多肽(egg yolk peptides,EYPs)的工业化生产工艺。首先探究了加热处理、超声处理以及粉碎处理等不同预处理方式对EYPs得率的影响,进一步以多肽回收率和脱色率为指标对脱色剂种类、添加量、脱色时间、pH、温度等卵黄多肽脱色工艺进行优化,最后对卵黄多肽产品氨基酸组成、肽段分布、水分及灰分等特性进行分析。结果表明,对脱脂蛋黄粉进行粉碎预处理,可以显著提高EYPs得率,得率为72.6%;综合考虑脱色率和多肽回收率,最佳脱色工艺为:7号活性炭添加量10 g/L,pH 4.3,脱色温度50 ℃,脱色时间30 min,此时脱色率为72.34%,多肽回收率为84.76%。该工艺制得的卵黄多肽产品氨基酸组成均衡、肽段分子质量适合人体吸收,具有工业化应用前景,可有效提高低值脱脂蛋黄粉的产品附加值,拓宽蛋品深加工产业链。

红曲色素粉体综合特性品质是其应用的关键。目前主要通过喷雾干燥技术生产红曲色素粉体,面临的主要问题是颗粒较小,易产生扬尘,且溶解性有待提高。亟需研究不同制粒技术对红曲色素粉体综合特性的影响。通过对比喷雾干燥制粒、喷雾干燥耦合干法制粒、喷雾干燥耦合湿法制粒3种技术,对红曲色素粉体综合特性的影响。以麦芽糊精为壁材制备红曲色素粉状物,采用粉体特性测试仪、激光粒度分布仪、扫描电镜等,针对综合特性指标(休止角、分散度)、粒径分布、微观结构、溶解度等进行分析。结果表明,通过喷雾干燥耦合干法制粒技术制备的红曲色素粉体粒径较大,溶解扩散速率较高。

为揭示低共熔溶剂对黄精多糖理化性质和抗氧化活性的影响规律,以多花黄精为原料,分别采用低共熔溶剂和热水提取黄精多糖,对多糖提取率与分子质量、单糖组成等基本性质进行分析,并比较2种方法提取的黄精多糖抗氧化能力和抗糖基化能力的差异。结果表明,采用低共熔溶剂提取黄精多糖,提取率是热水提取的3.40倍,所得多糖分子质量显著大于热水提取,单糖组成也更复杂。2种方法提取的黄精多糖均为吡喃糖,属于酸性多糖。扫描电镜结果显示,由低共熔溶剂提取的黄精多糖为光滑片状结构,而热水所提取的黄精多糖表面粗糙且为碎片状。氧自由基吸收能力、铁离子还原能力、DPPH自由基与ABTS阳离子自由基清除能力 4种抗氧化与抗糖基化试验测定结果均表明,采用低共熔溶剂法提取的黄精多糖抗氧化与抗糖基化能力显著高于热水提取法。2种方法提取的黄精多糖理化性质与生物活性差异显著,该文可为低共熔溶剂提取植物多糖提供参考。

利用安全的(generally recognized as safe,GRAS)菌株发酵生产透明质酸(hyaluronic acid,HA)已成为发酵法生产透明质酸的研究热点。该研究以GRAS菌株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)Z1为出发菌株,经过紫外诱变后,得到1株高产HA且稳定性良好、透明质酸酶阴性的突变株ZV1。然后在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken中心组合设计并进行响应面法分析,得到突变株ZV1最优发酵培养基成分:葡萄糖69.5 g/L,胰蛋白胨10.2 g/L,牛肉浸膏14.8 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.5 g/L;再利用正交试验优化得到该菌株最佳发酵条件:pH值7.0,摇床转速150 r/min,温度35 ℃,装液量140 mL。在优化后的培养基成分与发酵条件下,突变株ZV1的HA产量最大可达到1.169 g/L,较出发菌株Z1提高了51.03%。因此,经过紫外诱变与发酵工艺的优化后,B.velezensis Z1的HA产量得到有效提高,研究结果对工业化发酵生产HA具有应用价值。

通过先糖化后发酵的方法,开发了一种清爽型黄酒酿造工艺。在黄酒酿造过程中,原料不浸泡,不添加麦曲,利用生物酶制剂将糯米进行水解获得米汁,然后利用酿酒酵母和乳酸菌协同发酵米汁酿制新型黄酒。该研究首先从绍兴黄酒发酵液中分离出7株乳酸菌,并以黄酒的理化指标和感官评价为判断依据,确定了植物乳杆菌(F2)为黄酒酿造用乳酸菌。通过单因素和中心组合试验相结合的方法优化黄酒酿造工艺,获得最佳工艺为:料水比为1:2.0(g:mL)、α-淀粉酶添加量为12.5 U/g,95 ℃液化50 min;中性蛋白酶添加量为1 050 U/g,50 ℃酶解120 min;糖化酶添加量为41.36 U/g,60 ℃糖化3 h,获得米汁的总糖为275.59 g/L;将酿酒酵母N85和植物乳杆菌F2分别按照1.2×10⁷和2.4×10⁵ CFU/mL的接种量接种米汁;以共发酵的方式进行黄酒的酿造。此工艺条件下酿造的黄酒酒精度为13.96%(体积分数),总酸为5.12 g/L,总糖为8.80 g/L,氨基酸态氮含量为0.32 g/L,非糖固形物含量为26.38 g/L,总高级醇和总酯分别为6 303.42和967.04 μg/L,酒体清亮,口感柔和,清爽,符合国标中清爽型干黄酒的要求。

茉莉酸甲酯(methyl Jasmonate,MeJA)作为一种植物调节剂,对葡萄次生代谢具有重要的作用。以酿酒葡萄‘黑比诺'和‘马瑟兰'为原料,在转色初期对其进行MeJA喷施处理,待成熟后采收并进行酿酒试验,利用超高效液相色谱质谱串联仪(ultra-high performance liquid chromatography-mass/mass spectrometer,UHPLC-MS/MS)对黑比诺和马瑟兰干红葡萄酒中酚类化合物进行分析。结果显示,MeJA处理后2种葡萄酒的酒精、总酸和挥发酸含量无明显变化,但总酚和总花色苷酚的含量显著提高(P<0.05)。分析各类酚类化合物发现,MeJA处理后马瑟兰葡萄酒中咖啡酰化和香豆酰化花色苷酚的含量增加。此外,两种葡萄酒中酚酸类化合物和白藜芦醇的含量均提高,但黄酮醇类和黄烷醇类变化相反。进一步用主成分和热图分析表明,采前MeJA处理可提高黑比诺和马瑟兰葡萄酒中酚类化合物的总含量。

以梁平柚次果为原料,利用植物乳杆菌与酿酒酵母联合发酵柚子果酒,研究植物乳杆菌不同接种量对梁平柚果酒品质的影响,测定酒精度、还原糖、总酸、有机酸,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱测定酒样挥发性香气,并辅以感官评价,综合评定选出植物乳杆菌最适接种量。结果表明:相较于单一酿酒酵母发酵,添加2%(体积分数,下同)的植物乳杆菌与酿酒酵母联合发酵显著提升了酒精度、降低了还原糖和总酸量,平衡了有机酸含量,使得口感更佳;经气相色谱-质谱分析,2%的植物乳杆菌与酿酒酵母联合发酵酒样中共检出31种挥发性物质,比单一发酵多7种。酒样中高级醇类、酯类等香气化合物含量均有不同程度升高,异丁醇、异戊醇、芳樟醇、乙酸异戊酯、辛酸乙酯等 8种化合物香气活度值＞1且均高于单一酿酒酵母发酵;感官评价表明,添加2%的植物乳杆菌发酵赋予了酒样强烈的果香和白兰地酒香,降低了酸味、甜味和苦味,提升了酒样口感并改善了酒体香气复杂性和层次感。添加2%的植物乳杆菌混菌发酵可明显提升梁平柚果酒的口感和香气品质。

以添加不同比例亲水胶体的马铃薯-小麦混合粉为对象,采用粉质仪和流变发酵仪分析谷朊粉、瓜尔豆胶、黄原胶、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠这5种亲水胶体对马铃薯-小麦面团粉质和发酵特性的影响。结果表明:在马铃薯-小麦混合粉中添加6%谷朊粉最为适宜,在m(谷朊粉):m(马铃薯):m(小麦)=0.6:2:8混合粉中添加多糖亲水胶体,瓜尔豆胶可延长稳定时间和崩解时间分别至5.50和8.45 min,降低弱化度和公差指数分别达30.12%和38.79%,提高发酵面团气体保留率至98.17%;黄原胶可提升质量指数到86.00 mm,增幅达42.55%,显著提高发酵面团的气体释放的最大高度、产气总体积和气体保留总体积;海藻酸钠可将形成时间从3.45 min延长至6.79 min,增幅高达96.81%,延迟发酵面团漏气时间19 min,但对面团发酵高度负面影响最大;羧甲基纤维素钠提高面团吸水效果最好;多糖亲水胶体优选依次为瓜尔豆胶、黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠。总之,选择适合的亲水胶体种类与比例可有效改善添加马铃薯全粉的面制食品的加工特性和品质特性。

采用酪蛋白平板初筛-摇瓶复筛的方法,从自然发酵大酱中筛选获得1株高产纳豆激酶(nattokinase,NK)的菌株SH21,经16S rRNA基因序列鉴定其为枯草芽孢杆菌。以NK酶活力及嘌呤含量为指标,通过单因素试验和响应面法优化枯草芽孢杆菌SH21液体发酵条件。在单因素试验的基础上,得出碳源、氮源、pH、接种量、发酵温度、发酵时间对菌株发酵液中NK酶活力和嘌呤含量的影响。采用 Plackett-Burman 设计筛选得到pH、接种量和发酵温度3个显著因素,结合 Box-Behnken设计中心组合试验并进行响应面分析。优化后的发酵条件为pH 6.0,接种量3%,发酵温度38 ℃,在此条件下,NK酶活力由166.99 U/mL提升到204.52 U/mL,提高了1.22倍,嘌呤含量由75.4 mg/L降低到51.27 mg/L,降低了32%。该研究为进一步开发高NK酶活性、低嘌呤产量的枯草芽孢杆菌发酵产品奠定了研究基础。

为了探讨冰温下微环境气体调控(micro-environment modified atmosphere package+1-methylcyclopropene,mMAP+1-MCP)对磨盘柿贮藏品质的影响,采用对照、微环境自发气调(micro-environment modified atmosphere package,mMAP)、1-甲基环丙烯(1-methylcycloprpoenc,1-MCP)、微环境气体调控4种方式,在冰温(-0.5±0.3)℃下贮藏磨盘柿,研究不同处理对磨盘柿感官指标、营养品质、生理指标的影响。研究发现,与对照和其他2种处理相比,mMAP+1-MCP处理可较好地维持果实原有色泽,减缓果皮强度的下降、延缓果实贮藏期间V_c、总酚、可溶性单宁含量的降低,减缓箱体O₂消耗,降低果实呼吸强度和乙烯生成速率,抑制果实相对电导率、丙二醛含量以及箱体内CO₂上升。mMAP+1-MCP处理组综合得分最高,果实品质最优。mMAP+1-MCP处理方式与丙二醛含量、相对电导率的相关性较低,说明mMAP+1-MCP处理可较好地维持果实的膜透性。磨盘柿mMAP+1-MCP处理与其他3组的差异指标为V_c、呼吸强度和相对电导率。mMAP+1-MCP结合冰温贮藏可较好地维持磨盘柿品质,减少营养物质的损失。

为了探索黄酮的降糖作用,以竹笋加工剩余物中笋篼为原料提取黄酮类物质,分析乙醇体积分数、料液比、提取时间、提取温度等对笋篼黄酮(flavonoids from bamboo shoot processing residue,BSDF)提取率的影响,通过响应面设计优化提取工艺,确定最佳提取条件:乙醇体积分数55%、液料比27:1 (mL:g)、提取时间66 min,此条件下最优提取率为0.33%。液质联用分析结果表明,BSDF中碳苷类物质主要有4种:夏佛塔苷、白杨素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷、芹菜素-6,8-C-二那阿拉伯糖苷、白杨素-6-C-β-D-葡萄糖苷-8-C-α-L-阿拉伯糖苷。BSDF体外活性研究结果表明,低、中、高浓度的BSDF均对人肝癌细胞HepG2有抑制作用,且随着浓度增加而增强,证明BSDF具有一定的抗肿瘤活性;建立了HepG2细胞胰岛素(insulin,IR)抵抗模型(HepG2-IR)。研究BSDF的降血糖活性,结果表明,BSDF作用于HepG2-IR细胞(15 μg/mL胰岛素诱导),在400 μg/mL时葡萄糖消耗量达到(3.51±0.28)mmol/L,大于胰岛素抵抗模型组,小于二甲双胍阳性对照组。证明BSDF可改善高浓度胰岛素诱导的HepG2细胞葡萄糖消耗量,具有降糖作用。

水质对茶汤品质形成具有重要影响。选用纯净水、天然饮用水、矿物质水、矿泉水4种不同类型包装饮用水进行碣滩绿茶冲泡试验,通过对水样与茶汤的理化指标进行测定,对茶汤感官品质、汤色和滋味成分进行分析,研究不同类型水质对绿茶风味品质及化学成分的影响。结果表明,pH呈弱酸性且矿质元素含量少的纯净水适宜冲泡碣滩绿茶。茶经过冲泡后所含的微量元素种类丰富,有利于人体吸收。矿物质水冲泡碣滩绿茶茶汤亮度较好,但冲泡茶汤偏黄。滋味成分分析表明,纯净水和天然饮用水冲泡茶汤水浸出物、氨基酸、茶多酚含量高,但纯净水冲泡的绿茶儿茶素含量相对较高,结合感官审评,纯净水冲泡的茶汤浅黄绿亮,呈现“鲜、醇”的滋味,具有更好的感官特征。

该文建立了高效阴离子交换色谱-脉冲安培法检测母乳和婴儿配方粉中常见唾液酸N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid,Neu5Ac)和N-羟乙酰神经氨酸(N-glycolyl neuraminic acid,Neu5Gc)的方法。利用酸水解法释放母乳和婴儿配方粉中的唾液酸,用离子色谱前处理柱纯化婴儿配方粉水解液。采用Dionex CarboPac PA20高效阴离子色谱柱分离,以NaOH和乙酸钠为淋洗液进行梯度洗脱,流速0.5 mL/min,进样体积10 μL,柱温30 ℃,脉冲安培检测器检测,优化了酸水解时间和婴儿配方粉纯化条件。所测2种组分在该实验条件下能够很好的分离,且在较宽的浓度范围内离子峰面积呈良好的线性关系(R²>0.999)。Neu5Ac和Neu5Gc的检出限分别为3和2 μg/L,定量限为10和6 μg/L。母乳和婴儿配方粉的加标回收率在87.65%~102.33%,稳定性的相对标准偏差在1.86%~5.21%。该方法样品处理简单,具有较低的检出限与定量限,较宽的线性范围,较好的稳定性,良好的重复性与回收率,能广泛用于乳基唾液酸的检测。

利用太赫兹时域光谱仪,获取和分析不同来源及品种肉质冻干及压片后的太赫兹光谱参数信息,从而实现不同肉类组织之间的鉴别。研究表明,含水量差距较大的新鲜肉组织,可直接通过太赫兹时域/频域信号的强度差异进行快速判别;含水量相近的不同肉类,通过定性分析冻干样品在0.6~1.4 THz波段上的吸收系数、折射率、介电常数虚部和介质损耗角正切等多维光谱参数,采用主成分分析-支持向量机可实现不同肉类之间的准确判别。研究结果展示了太赫兹光谱分析技术在不同组织、不同品种及同品种不同品牌肉类鉴别上的可行性,为在肉类掺假打击等实际应用场景中提供了理论基础和实验依据。

建立了离子交换固相萃取-反相高效液相色谱法同时测定黄酒中游离鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤和腺嘌呤的分析方法,并对15批次酒样中4种游离嘌呤进行了测定。样品煮沸除去乙醇后,经MCX混合阳离子交换固相萃取柱净化后,可用高效液相色谱进行分析检测。结果表明,在0.1～25 mg/L质量浓度范围内,鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤和腺嘌呤的标准曲线线性良好(R＞0.999 9),4种嘌呤检出限分别为0.1、0.1、0.2、0.1 mg/L,回收率为83.13%~98.32%,4种分析物的日内和日间测定精密度均小于4.0%。此方法简便,快捷,可靠。

建立了一种数字化环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)用于牛乳中大肠杆菌的精准快速定量。通过向反应体系中加入聚乙二醇单体进行水凝胶交联,随后在65 ℃进行等温扩增。由于水凝胶基质的限制作用,一个细菌的特定基因序列只会产生一个扩增子荧光亮点,用于计数。因此,可以通过荧光显微镜进行成像并通过扩增子点数目来确定样品细菌浓度。通过对扩增时间、引物浓度、牛血清白蛋白浓度等条件进行优化,得到最优结果。结果表明,该方法具有快速、简便、高效和高灵敏性的特点,检测灵敏度可降至单个细菌,有望成为食品快速检测大肠杆菌的方法。

为探讨降血脂海产品中矿质元素的种类和含量与其降脂效果的相关性,以常食用的具有降血脂作用的8种海产品为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱法对其所含钙、镁、锰、铁、铜、锌、钒、铬、硒等9种矿质元素进行测定,并用主成分分析和聚类分析方法对测定结果进行分析。经主成分分析得4个主成分,其累积方法贡献率达92.3%。聚类分析图将8种海产品分为2类。主成分分析和聚类分析初步揭示出8种降血脂海产品的矿质元素与其降血脂功效存在相关性,为该类海产品的开发利用提供了数据支持。

参照《中国药典》(2020版)药品微生物检验替代方法验证指导原则中定性检验方法的验证要求,选取了清洁类、护理类、美容修饰类等6种化妆品,从专属性、检测限、重现性和耐用性4个方面开展了ATP生物荧光增幅法与《化妆品安全技术规范》(2015版)中耐热大肠菌群、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌检验标准方法的部分等效性研究。结果显示,ATP生物荧光增幅法的专属性和耐用性良好;采用该方法检测3种控制菌代表菌株的LOD₅₀分别为0.20、0.35和0.14 CFU/g,经Fisher exact test统计分析,ATP生物荧光增幅法检测限均显著优于相应标准方法(P<0.05);3家不同实验室使用2种方法对相同人工污染样品的检测结果无统计学差异(P>0.05),说明ATP生物荧光增幅法重现性良好。研究结果表明,ATP生物荧光增幅法与《化妆品安全技术规范》(2015版)中耐热大肠菌群、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌检验的标准方法具有部分等效性,可实现化妆品中各类微生物在48 h的同步检测。

该文建立了液相色谱-串联质谱对芹菜籽中9种黄酮(芹菜苷、芦丁、黄芩苷、黄芩素、木犀草素、槲皮素、汉黄芩素、芹菜素、柯伊利素)含量的检测方法。对样品的提取、纯化、液相分离以及串联质谱等相关参数进行了条件优化。样品采用料液比1:20(g:mL),70%体积分数的乙醇水溶液超声辅助提取60 min,AB-8大孔树脂纯化,以乙腈-0.1%甲酸水溶液作为流动相,经ZORBAX Eclipse XDB-C₁₈色谱柱分离,电喷雾负离子,多反应监测模式检测。结果表明,9种黄酮在0.5~20.0 μg/mL范围内具有良好线性关系,相关系数 r²≥0.999 0,9种黄酮的回收率均在88.0%~106.2%(相对标准偏差为0.7%~4.9%),9种黄酮的检出限为10~66 μg/kg。该方法操作简单、检测时间短,结果精确可靠、稳定性好,适用于芹菜籽中9种黄酮的同时检测。

荧光探针是一种分析检测工具,针对特定的化学物质可以将微观的识别信息转化为宏观的荧光信号,具有高灵敏度、高选择性、检测体系干扰小、操作简便等优点。基于荧光探针的优势,其在高通量筛选技术领域有着重要的应用。该文主要综述了荧光探针的起源、作用机理以及国内外关于荧光探针在高通量筛选技术上的应用进展,旨在为拓宽荧光探针技术的应用领域,推动高通量筛选技术发展提供参考。

透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一种天然的线性聚合物,由β-1,3-N-乙酰氨基葡萄糖和β-1,4-葡萄糖醛酸的重复双糖单元组成,其优良的黏弹性、高保水能力、高生物相容性,在化妆品、保健品、医药、食品等领域有极好的市场前景。分子质量作为HA的主要参数,其大小在HA结构、功能以及各个领域的应用十分重要。利用转座标签技术成功得到透明质酸合成酶(hyaluronic acid synthase,HAS)相关基因以来对HA合成相关基因、HA代谢途径以及提高HA分子质量的研究越来越多。该文主要综述了近几年来利用发酵技术、基因工程、代谢工程技术等提高HA分子质量和产量的研究进展,旨在对未来提高HA产量和生产特定分子质量大小的HA提供参考。

随着消费者对肉品质量和安全要求的日益提高,一系列应用于肉类品质的快速无损检测技术应运而生,这些技术的诞生也极大地促进了肉类工业的发展。该文概述了近年来出现的肉类快速分级、鉴别及品质研究技术,并重点对计算机视觉技术、近红外光谱技术和拉曼光谱技术在肉类品质研究中的成果进行了对比分析,以期对肉类自动分级技术的科学研究及在产业中的应用提供指导。

由于富含脂质和蛋白质,肉类食品易发生氧化变质,而在肉类食品中加入抗氧化剂可延缓肉类食品的氧化。抗氧化活性包装是一种新型的包装技术,其原理是将抗氧化剂与包装结合,并通过持续释放抗氧化活性物质或吸收促氧化物质进而达到延缓肉类食品氧化、延长贮藏期的目的。该文介绍了抗氧化活性包装膜的主要活性成分、制备方法及其在肉类食品中的应用,总结了抗氧化活性包装膜的优势与缺陷,并对其今后的发展趋势进行了展望,拟为抗氧化活性包装膜在肉类产品的应用与发展提供参考。

植物雌激素是植物中发现或源自植物前体的弱雌激素,在结构上与内源性雌激素相似,同时具有雌激素作用和抗雌激素作用。木酚素是一种植物雌激素,存在于亚麻籽等种子、蔬菜、水果、饮料等日常食品中。膳食木酚素及其衍生代谢物有抗氧化、抗恶性细胞增生等功能,可预防乳腺癌和前列腺癌,心血管疾病,糖尿病等。膳食木酚素生物利用度低,必须被肠道菌群转化为哺乳动物木酚素,如肠二醇和肠内酯,才能发挥其有益作用,膳食木酚素的转化是由人类肠道内优势菌群和亚优势菌群的作用造成的。因此,体外转化膳食木酚素可以提高其生物利用度。比起化学合成法,生物转化法是从膳食木酚素中大量生产哺乳动物木酚素,是一种非常经济、高效和环保的方法。该文简述了木酚素的结构、种类和分布,探讨了木酚素肠道微生物代谢机制,对体外木酚素微生物和酶法转化的研究进展进行了综述。

柑橘加工产品的香气是衡量其品质好坏的评判指标之一,其果实中以键合态形式存在的香气前体物质和柑橘类苦味物质是影响产品香气的直接因素。应用β-葡萄糖苷酶不仅可以水解键合态香气物质以促进香气成分的释放,而且可在鼠李糖苷酶的协同作用下将柚皮苷水解成无苦味的柚皮素来减少产品苦味的形成,进而提升人们对香气的感知能力。但在实际增香环境中,β-葡萄糖苷酶活性并不稳定,各种内外因素都极大地抑制了增香效果。该文综述了目前提高β-葡萄糖苷酶在柑橘加工所处复杂环境中活性稳定化技术方面的研究现状,以期为β-葡萄糖苷酶更好地应用到柑橘加工产品中提供参考。

随着教学改革的发展,线上教学模式已经成为高等教学主要手段之一。针对食品科学与工程专业核心课《食品保藏原理》的教学内容和目标,采用在线教育综合平台和腾讯课堂的线上教学手段,融合穿插案例式教学模式(case-based teaching,CBT)和教学应答系统(audience response system,ARS)综合教学方式开展教学模式的探讨和应用研究,结合问卷对教学效果进行分析。结果表明,《食品保藏原理》完全线上教学结合CBT和ARS的教学模式可以明显增强学生自主学习的能力,提高学习兴趣,提升师生之间及学生之间的互动交流,完美地解决了完全线上学习的缺陷,促进了学生对分析问题和解决问题能力的培养。