该研究主要通过多种代谢工程策略对大肠杆菌进行改造从而增强菌株L-组氨酸的合成。首先,用人工的开放阅读框(hisL'-λattB'-trpE)替换大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli) BL21(DE3)L-组氨酸操纵子的前导区,同时表达来源于E.coli的ATP转磷酸核糖基酶突变体基因hisG^E271K后,菌株L-组氨酸产量达到872.50 mg/L;其次,通过比较来自谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum,C.glutamicum)ATCC130132、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens,S.marcescens)ZJZ626和E.coli BL21(DE3)的11种hisG在不同抑制物浓度下的酶活力以及过表达11种hisG基因时L-组氨酸的产量,筛选出最优hisG基因,L-组氨酸产量提高至1 480.42 mg/L;然后,通过CRISPR/Cas9技术将最优hisG整合至基因组;进一步比较不同来源的Prs对菌株L-组氨酸产量的影响,从中筛选出较优Prs进行基因组整合,结果显示,摇瓶发酵72 h后,菌株L-组氨酸产量提高至3 898.06 mg/L,96 h时产量提高至5 574.63 mg/L。该研究为将来L-组氨酸的工业化生产奠定了良好的基础。

嘧啶核苷包括尿苷和胞苷,是生产抗病毒和抗肿瘤药物的重要中间体。为获得胞苷高产菌,该研究以高产尿苷的大肠杆菌UR6为出发菌株,利用CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术对其进行了一系列的代谢工程改造。结果显示,cdd、cmk和ygdH 3个基因的敲除阻断了胞苷及其前体物的主要降解途径,使胞苷产量达到了2.8 g/L,而尿苷产量基本无变化;突变体PyrH_ecj(D93A)和PyrG_cgl(D160E、E162、E168K)的引入结合nudG基因的双拷贝有效增强了胞苷合成途径,使胞苷产量提高至5.6 g/L,尿苷产量降低至9.3 g/L;引入酵母菌的5'-核苷酸酶PHM8使尿苷的产量提高至11.5 g/L,而对胞苷的积累影响不大;乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶和尿苷酸激酶的融合表达,增强了尿苷酸到胞苷的合成通量,使胞苷产量进一步提升至7.2 g/L,尿苷产量降低至8.2 g/L。最终所得菌株可用于胞苷和尿苷联产,具有较好的工业化应用前景。

钙二醇(25-hydroxy vitamin D₃,25-OH V_D3)是一种具有广泛生理活性及药用价值的物质。该文旨在通过分子生物学手段构建1株异源表达V_D3羟化酶(V_D3 hydroxylase,Vdh)的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600/pMA5-vdh,使其可以利用细胞催化系统合成25-OH V_D3。该重组菌株经诱导表达后,首先利用CO差光谱法评价Vdh的体外活性,并将其用作全细胞催化剂合成25-OH V_D3,随后通过优化温度、时间、转速及pH等全细胞转化条件,提高其转化合成25-OH V_D3的产量。结果表明,37 ℃下培养24 h后,重组枯草芽孢杆菌B.subtilis WB600/pMA5-vdh的菌体裂解物酶活力达0.56 nmol/g;并且在底物质量浓度为0.1 g/L、外加18 g/L葡萄糖和22.5 g/L的2-羟丙基-β-环糊精的条件下,控制初始pH为7、反应温度30 ℃、转速200 r/min时进行全细胞转化反应48 h,得到25-OH V_D3的转化率为10.36%,以上研究结果为制备和生产食品级25-OH V_D3提供了新的思路。

该文通过对面筋蛋白粒度分布、游离巯基含量、游离氨基含量以及表面疏水性的分析,研究水不溶性阿拉伯木聚糖(water-unextracted arabinoxylan, WUAX)及其酶解物(enzymatic hydrolyzed arabinoxylan, EAX)对面筋蛋白热诱导聚集的影响。结果发现,WUAX显著降低了面筋蛋白的平均粒径,而EAX则显著增大了平均粒径,这种效果在60、95 ℃时较为明显;WUAX和EAX的添加均显著增加了面筋蛋白游离巯基的含量,EAX尤为明显;WUAX显著增加了游离氨基的含量,而EAX则相反;WUAX增强了面筋蛋白的表面疏水性,EAX则降低了表面疏水性。综合看来,添加WUAX会破坏面筋蛋白的品质,而EAX能够改善其品质。因此,在全麦产品开发时,可以将WUAX(或者麸皮)进行酶解处理,来达到面团品质改善的目的。

小清蛋白(parvalbumin, PV)是鱼类的主要过敏原,为了解鱼类中不同亚型PV、氨基酸序列及其蛋白修饰情况,以鲢鱼肌肉为研究对象,经分级盐析、高效液相结合尺寸排阻色谱及高分辨质谱分离纯化鉴定PV亚型,并对其氨基酸序列和蛋白修饰进行研究。结果表明,从鲢鱼肌肉中自制的PV含有3种亚型(I、II、III),其平均分子质量分别为12.029 0 kDa、11.581 0 kDa和11.622 0 kDa;PVI、PVII和PVIII的氨基酸序列分别与蛋白质数据库中鱼类PV亚型Q804W2、Q6IMW7和Q9I8V0的氨基酸序列匹配率为74%、100%和99%,且PVII和PVIII分别与已报道的鲢鱼PV亚型gi 209902357和gi 209902355有着89%和88%的相似性。在蛋白修饰中,除PVI只存在酰基化修饰外,其余2个亚型主要存在磷酸化、酰基化、甲基化和泛素化修饰,且PVII的修饰程度明显高于PVIII和PVI。该研究可为鱼类不同PV亚型的提取、纯化和鉴定提供一种新思路,同时为淡水鱼类及其制品安全性的研究提供科学依据。

应用酶膜反应器制备直链麦芽低聚糖可明显提高生产效率,但不可避免的会使膜组件发生污染,影响产物的制备及分离。该文主要针对在应用陶瓷膜反应器制备直链麦芽低聚糖过程中,膜组件出现的污染现象进行污染模型拟合分析,确定其污染机制由完全堵塞模型所主导;分别应用纯水、柠檬酸、NaOH溶液、NaOH与NaClO的混合溶液、α-淀粉酶5种清洗剂在低压高流速条件下对膜进行清洗再生,研究发现其对应的膜通量恢复率分别为71.53%、86.92%、95.7%、99.61%、和92.31%。碱清洗、氧化剂清洗和酶清洗均能将膜通量恢复至90%以上,其中氧化清洗剂可将膜通量恢复至接近100%,说明对于淀粉及多糖造成的膜污染有着良好的再生效果。该研究可为陶瓷膜在淀粉糖工业中的膜污染及膜再生提供理论支撑及借鉴。

为提高赤霉病小麦麸皮利用率,使用过热蒸汽技术对赤霉病小麦麸皮进行处理。研究过热蒸汽温度、处理时间、蒸汽流速、麸皮水分含量4个因素对过热蒸汽降解麸皮中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)的影响。结果表明,过热蒸汽处理可以显著降低赤霉病小麦麸皮中的DON含量,蒸汽温度240 ℃、处理时间10 min、蒸汽流速3 m/s、麸皮水分含量10%时,DON降解率达到最高值 91.12%;在一定范围内提高蒸汽温度、延长处理时间、增大蒸汽流速均可以显著提高DON降解率(P<0.05),而水分含量升高则会显著降低降解率。

为研究温度对地衣芽孢杆菌D3.11凝乳酶凝乳性能的影响,以脱脂乳为底物,并以商品凝乳酶为对照,分析凝乳过程中黏度、浊度、持水力、OD值及流变学特性的变化规律,观察凝块的微观结构。结果表明,随着凝乳温度的升高,2种酶体系的黏度值逐渐增大,温度较高时,长时间凝乳会导致体系黏度值下降;在30~45 ℃时2种酶体系的浊度分别随温度升高显著增大(P＜0.05);流变学特性表明,商品酶体系所能达到的储能模量(G')的峰值为269.01 Pa,大于地衣芽孢杆菌D3.11凝乳酶体系的峰值232.91 Pa,且随着凝乳温度的上升,2种酶体系的G'不断下降,商品酶体系比地衣芽孢杆菌体系的G'下降更快;2种酶体系持水力均随温度的上升呈先上升后下降的趋势,在35 ℃时2种酶体系的持水力均达到最大;2种酶体系的乳清OD值随温度升高显著增大(P＜0.05),地衣芽孢杆菌凝乳酶体系的乳清OD值均大于商品酶体系;利用激光扫描共聚焦显微镜观察微观结构,发现40 ℃条件下2种酶体系的凝乳效果最好。该研究发现温度对地衣芽孢杆菌D3.11凝乳酶的凝乳性能影响显著,实验结果可为地衣芽孢杆菌凝乳酶的应用提供理论依据。

通过测定不同发酵特性嗜热链球菌与德氏乳杆菌保加利亚亚种单菌株及复合菌株发酵酸乳的发酵性能、贮藏期间酸度、黏度、持水力及其风味物质变化,探究复合菌株发酵酸乳贮藏期稳定性。结果显示,嗜热链球菌HST-6、HST-9和德氏乳杆菌保加利亚亚种KDB-1复合发酵酸乳时产酸速率快,贮藏期14 d内,酸度、黏度和持水力分别为98.10 °T、9 498.33 MPa·s和98.51%,稳定性显著高于其他菌株(P<0.05),同时产品感官评分最佳;通过固相微萃取-气相色谱-质谱分析发现,3菌株复合发酵酸乳在贮藏期间主要挥发性风味化合物与单菌株发酵酸乳种类和数量存在一定差异。酸乳中共检测出108种挥发性化合物,主要包括醛类、酮类、酸类、酯类、醇类、芳香族、烷烃类等化合物,其中2-壬酮、2-庚酮、辛酸、乙偶姻、叔十六硫醇等风味物质在酸乳中最为丰富。3菌株复合发酵剂作为酸乳发酵剂具有潜在的工业应用前景。

纯虾肉糜的3D打印适应性很差,需要通过添加其他配料对其物料特性进行改善。该文对小麦淀粉添加量(0%、3%、6%和9%,均为质量分数)不同的凡纳滨对虾虾肉糜3D打印适应性和物料特性进行了评估。结果表明,添加6%的小麦淀粉增加了样品的表观黏度、弹性模量(G')和黏性模量(G″),使得样品易于从喷头挤出并提高了打印精确性,同时增加了样品的硬度、黏附性和弹性,有助于维持打印产品的形状并改善了打印稳定性,同时还提高了虾肉糜的持水性。因此,添加6%的小麦淀粉可以有效改善虾肉糜的物料特性,使其更适宜3D打印。

将鱼胶原肽添加到酵母菌悬液及冷冻面团中,研究其对冻融过程中酵母菌存活率、相对发酵力和冷冻面团面包品质、面筋及其游离巯基含量的影响。结果表明,经过6次冻融循环后,60 g/L的鱼胶原肽能使面包酵母存活率由空白组的9%提高至47%,相对发酵力由0.29提高至0.47,与海藻糖组(分别为40%和0.48)相当;6次冻融循环后,鱼胶原肽组面包的比容和弹性分别较冻融前下降了16.1%、13.2%,下降率与海藻糖组(13.8%、9.2%)差异不大,均低于空白组(18.4%、38.4%);冻融过程中,面团湿面筋含量逐渐下降,面筋游离巯基含量逐渐上升,6次冻融循环后,鱼胶原肽组面团的面筋含量下降了12%,游离巯基含量增加了8%,变化幅度与海藻糖组(13%、9%)基本一致,显著低于空白组(17%、25%)。因此,鱼胶原肽对冷冻面团中酵母菌及面筋结构均具有良好的抗冻保护作用,可作为冷冻面团规模化生产过程中的潜在抗冻剂。

为了探讨半真空包装以及4 ℃冷藏条件下的豆沙包贮藏期的水分迁移以及食用品质的变化,采用低场核磁共振分析仪、质构仪等分别对豆沙包复热前后的品质进行分析,并采用主成分和聚类分析法对豆沙包贮藏过程中的品质变化进行综合性评价。结果表明,不同贮藏期间的豆沙包水分分布以及品质指标之间均存在差异性(P＜0.05),且变异系数各不相同,说明豆沙包在贮藏期间呈现不同程度的变化。由相关性分析得知,复热前豆沙包中水分状态T21、T22与豆沙包比容、a^*值、b^*值、pH、水分活度呈显著正相关(P＜0.05),复热后的豆沙包T21、T22与豆沙包硬度以及胶黏性呈显著相关(P＜0.05);由主成分分析发现,将豆沙包复热前9个指标简化为2个主成分,其累计方差贡献率为85.80%;将豆沙包复热后的15个指标简化为 3 个主成分,其累积方差贡献率为 88.55%,可反映豆沙包品质的绝大部分信息;聚类分析可将复热前9 个理化指标、复热后15个品质指标各分为三类,且贮藏0 d和3 d, 5 d和7 d的豆沙包品质分别较为相近。因此,根据主成分分析结合聚类分析综合评价方法对豆沙包贮藏过程的水分迁移及食用品质评价具有一定的可行性,可为评价豆沙包的货架期提供一种新方法。

为进一步深入了解茅莓根的功能活性,以茅莓根为原材料,利用超声波辅助甲醇溶液提取制备茅莓根提取物(Rubus parvifolius L.root extract,RRE)。测定RRE中的总酚、总黄酮含量,采用DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、超氧阴离子自由基清除能力和铁还原能力评价其体外抗氧化能力,并利用荧光光谱法和紫外光谱法测定其α-葡萄糖苷酶抑制能力和乙酰胆碱酯酶抑制能力。结果如下,RRE的总酚含量为446.392 mg GAE/g,总黄酮含量为638.337 mg Rutin/g;RRE的DPPH自由基清除能力为871.878 mg Trolox/g,ABTS阳离子自由基清除能力为1 177.854 mg Trolox/g,超氧阴离子自由基清除能力为419.928 mg Trolox/g,铁还原能力为1 827.378 mg FeSO₄/g;RRE抑制α-葡萄糖苷酶的IC₅₀值为1.314 mg/mL,抑制乙酰胆碱酯酶的IC₅₀值为403.347 μg/mL。说明RRE具有一定的体外抗氧化能力和抑制α-葡萄糖苷酶和乙酰胆碱酯酶的能力,具有开发成天然抗氧化剂、降血糖和防止老年痴呆药物的潜力。该研究可为茅莓资源的开发利用提供科学依据。

为了研究不同浓度肉桂醛对即食牛肉中蜡样芽孢杆菌热失活动力学的影响规律,建立热失活一级模型和二级模型,设定肉桂醛质量分数梯度为0%、0.1%、0.5%、1%,温度为55、60、65、70 ℃,预测即食牛肉中蜡样芽孢杆菌的失活曲线。结果表明,Weibull模型可准确描述蜡样芽孢杆菌的热失活规律,随着肉桂醛浓度的增加,对牛肉中蜡样芽孢杆菌的抑制效果显著增加,在55、60、65、70 ℃时,添加1%肉桂醛使即食牛肉中蜡样芽孢杆菌的t5.0分别降低了17、8.98、2.82和1.4 min,使用多项式模型进行二级模型的拟合,拟合效果较好。因此,该研究得出,肉桂醛可显著降低蜡样芽孢杆菌的热抵抗性,减少热杀菌对即食食品品质的影响,所建立的蜡样芽孢杆菌热失活预测模型,可为即食牛肉制品安全控制技术的建立提供参考。

以肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)为原料,添加2.5%(质量分数)的低钠盐加速氧化体系作对照组,探究添加量为0.03%(质量分数)的4种香辛料(丁香、花椒、迷迭香和肉豆蔻)对其凝胶特性的影响。结果表明,氧化周期(72 h)内,添加4种香辛料的低钠盐MP凝胶特性显著降低(P<0.05),与对照组变化趋势一致。同一氧化时间,添加4种香辛料能提高低钠盐MP的凝胶强度、保水性和弹性模量,降低蒸煮损失率,提高氢键、二硫键和离子键含量,降低疏水相互作用含量,而疏水相互作用、二硫键和氢键是维持低钠盐MP凝胶的主要化学作用力,离子键相互作用较小。4种香辛料的添加能抑制低钠盐MP氧化,从而对低钠盐MP凝胶特性有明显的改善作用,有利于优质MP凝胶的形成,且凝胶形成能力按照以下顺序:迷迭香>丁香>肉豆蔻>花椒添加组。这为香辛料在低钠盐MP凝胶中的应用提供理论依据。

该文以国产新优品种瑞玉和璞玉为研究对象,并选择目前市场上最常见的海沃德和阳光金果作为对照,对其营养品质和香气特征进行分析。结果表明,不同猕猴桃品种的营养品质和香气特征差异性显著。就营养品质而言,瑞玉和璞玉均具有较高的固酸比以及较高的V_C、总酚、总黄酮、游离氨基酸含量,在这几个方面均表现出了显著优势。就香气特征而言,醛类物质在所有猕猴桃品种中均表现出了最高的占比。瑞玉和璞玉的挥发性物质种类更丰富,香气更为复杂,且酯类物质在总挥发性成分中的占比显著高于海沃德和阳光金果,因此,其果香味与甜味更为突出。阳光金果的香气则更加浓郁且具有突出的青草香味。整体而言,瑞玉和璞玉具有优良的营养品质和香气特征,适合进一步商业化种植和推广。

分别采用热带假丝酵母(Candida tropicalis)、东方伊萨酵母(Issatchenkio orientalis)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)与商业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) D254混合发酵脆红李酒,比较其在发酵速率、理化指标、有机酸和挥发性成分的差异,并进行感官评价分析,以期为提升脆红李酒品质提供依据。结果表明,与S.cerevisiae单独发酵(10 d)相比,混合发酵延缓了发酵进程(12~13 d)。不同脆红李酒的理化指标均符合国标,混合发酵后酒样中苹果酸、乳酸和乙酸含量显著降低(P＜0.05),有利于果酒风味平衡协调。香气成分结合主成分分析表明,Mp-Sc混合发酵香气组分优于其他酒样,其中辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、芳樟醇显著提高且香气活度值＞1,能够增强酒体果香、花香。感官评价结果也表明Mp-Sc混合发酵的果香味和花香味较为浓郁。综上,Mp-Sc混合发酵更适合应用于脆红李酒酿造,有利于增加香气复杂性,提升品质。

该文探讨草苁蓉多糖(Boschnikia rossica polysaccharides,BRPS)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠J774A.1巨噬细胞炎症反应的抑制作用。将小鼠J774A.1巨噬细胞随机分为正常组、模型组、BRPS组(剂量分别为25、50、100 mg/L),用细胞增殖毒性试剂盒检测J774A.1巨噬细胞存活率,酶联免疫吸附法检测细胞培养液中的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平。用免疫印迹法测定环氧合酶-2(COX-2)、Toll样受体4(TLR4)、白介素-1受体相关激酶4(IRAK4)、髓样分化因子88(MyD88)以及核转录因子-κB(NF-κB)蛋白表达情况。结果表明,LPS在100~2 000 μg/L浓度范围时对J774A.1巨噬细胞存活率无影响,但能够上调小鼠J774A.1巨噬细胞炎症因子TNF-α和IL-6的分泌,此结果提示J774A.1细胞炎症模型构建成功。BRPS对LPS诱导的J774A.1细胞存活率无影响;但是能抑制LPS诱导的J774A.1巨噬细胞TNF-α、IL-6以及IL-1β的分泌;同时,与模型组比较,BRPS组J774A.1巨噬细胞中COX-2、TLR4、IRAK4、MyD88以及核NF-κB蛋白表达水平降低,此结果提示BRPS对LPS诱导的小鼠J774A.1细胞炎症反应起到抑制作用,其抗炎作用可能与其抑制TLR4 /NF-κB信号通路有关。

该文应用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,建立数学模型求解牛胴体预冷库中的温度场,模拟研究牛胴体预冷过程中温度的时空分布。结果表明,牛胴体上部分比下部分降温快,正对冷风机的牛胴体降温速率明显高于非正对冷风机的牛胴体;每个胴体平均温度都低于7 ℃,时间为44 h,胴体中心最高温度低于7 ℃需预冷72 h左右;牛胴体温度离散系数呈上凸曲线变化,峰值为0.5,且前两排牛胴体温度离散系数比后两排先18 h达到峰值。模拟结果可为合理掌控预冷时间减少能源消耗、提升预冷效果改善牛肉品质提供参考,同时也为不同预冷需求的预冷库结构优化、预冷设备合理分布提供理论参考与借鉴。

紫檀芪(pterostilbene,PTS)具有抗氧化、延缓衰老、降血脂等生物活性,然而其低水溶性限制了其应用。该文制备了亚麻籽蛋白-紫檀芪-大豆多糖纳米复合物,研究了溶液pH值、大豆多糖浓度对复合物包埋效果的影响,并分析了颗粒之间的相互作用以及纳米复合物的pH稳定性和盐离子稳定性。结果表明,溶液pH值为3.5、大豆多糖质量浓度为10 mg/mL时,对紫檀芪的包埋率最高,整个体系颗粒分散比较均匀。通过荧光光谱和傅里叶红外光谱发现亚麻籽蛋白、紫檀芪、大豆多糖之间存在疏水相互作用、氢键作用力和静电相互作用。与亚麻籽蛋白稳定的纳米复合物相比,加入大豆多糖后纳米复合物的pH稳定性和盐离子稳定性显著提高。

在多糖无法溶解的非均相体系中,研究海藻酸钠的高效降解工艺。以降解产物黏度为指标,单因素试验考察温度、催化剂用量和时间对降解产物黏度的影响,采用Box-Behnken法继续优化降解工艺。选择特定降解程度的海藻酸钠降解产物,使用凝胶色谱-示差-多角度激光光散射法测定分子质量,并进行红外光谱扫描和表面扫描电镜观察。海藻酸钠降解程度与温度、催化剂用量、时间在取值范围内正相关,在固液比1∶4(g∶mL)条件下,响应面优化所得最佳条件为温度61.53 ℃、催化剂用量1.0 g/10g海藻酸钠、时间5 h,所得降解产物数均分子质量为15.4 kDa。通过控制降解条件可相对精确地控制降解产物分子质量,获得数均分子质量在15 kDa~110 kDa内的降解产物。红外光谱扫描结果表明,降解处理对海藻酸钠糖链结构特征无影响,根据表面扫描电镜结果认为降解发生在多糖颗粒表面并逐渐深入。海藻酸钠的非均相降解方法具有效率高、操作简便、易于放大的优点,并可通过控制降解条件来获得特定分子质量的降解产物。

针对阿胶中动物源性DNA成分,建立阿胶真伪鉴定方法,定量分析阿胶样品中驴源性成分。DNA纯化柱法建立阿胶基因组DNA提取方法,阿胶标准品及常见伪品验证引物特异性,克隆目的片段,重组质粒pGMT-Equ66 bp构建阳性对照标准;灵敏性试验确定阿胶驴源性DNA成分最低检测限,制备标准曲线,建立定量分析方法,分析22批市售阿胶。结果表明,所提取阿胶基因组DNA质量浓度为(82.17±0.09)~(172.81±1.81)ng/μL,A₂₆₀/A₂₈₀为(1.561±0.07)~(1.821±0.04)。特异性试验结果显示,阿胶标准品有单一特异性条带(或特定温度单一峰)。灵敏性试验结果表明,CT值小于32为阿胶正品, 22份阿胶样品CT值为19.83~28.85,均为正品阿胶,与《中国药典》质谱检测结果一致。该研究应用分子生物学技术,有效提取阿胶基因组DNA成分,成功构建阿胶中驴源性DNA成分定量分析体系,可有效鉴定阿胶真伪,有助于阿胶质量监管的实施,对研究阿胶指纹检测方法及研制检测试剂有重要的指导意义。

该研究旨在阐明酪蛋白/乳清蛋白比例及食物基质对益生菌胃肠道存活特性的影响及作用机制。以菌粉固体饮料为对照组,酪蛋白和乳清蛋白质量配比分别为4∶1、2∶1、1∶1、1∶1.5的益生菌发酵乳为实验组,分别测定了它们在动态体外仿生儿童胃肠道消化模型内连续消化2 h期间胃/肠pH值、表观聚集态结构及总乳酸菌(包含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌)、乳双歧杆菌存活率的变化。结果表明,在相同的消化环境下,菌粉饮料的胃pH最低而肠pH最高,发酵乳胃消化期间形成的凝聚物进入肠消化后逐渐消失;无论是总乳酸菌还是乳双歧杆菌在所有发酵乳样品中的胃肠存活率显著高于在菌粉饮料中的存活率(P<0.05);随着酪蛋白/乳清蛋白比例的增加,发酵乳中总乳酸菌在胃和小肠内存活率均显著提高(P<0.05),但乳双歧杆菌的存活率差异较小。酪蛋白胶束较强的pH缓冲能力以及胃酸环境下形成的凝聚物,对益生菌具有一定的保护作用,进而提高其胃肠道存活率。

该研究从土壤中分离得到可利用阿魏酸乙酯为唯一碳源且产阿魏酸酯酶的菌株,经过摇瓶发酵和液相色谱定性定量分析,获得1株阿魏酸酯酶活力较高的菌株SK52.001,将发酵上清液的酶反应产物通过LC-MS分析产物分子质量,确定该上清液中含阿魏酸酯酶。对目标菌株进行分子生物学鉴定,并结合形态学特征和生理生化实验确认该菌株为短小芽孢杆菌,并命名为Bacillus pumilus SK52.001。通过对目标菌株进行发酵制备阿魏酸酯酶研究发现,在30 ℃,200 r/min,接种量5%的条件下,在45 g/L麦麸为碳源,5 g/L胰蛋白胨为氮源,初始pH值为6.0时,摇瓶培养26 h的酶活力可达到421 U/L,较优化前酶活力195 U/L提高115%。当菌株在以45 g/L 葡萄糖为碳源的发酵培养基中培养8 h后,加入麸皮诱导产酶44 h,发酵液中阿魏酸酯酶活力达到808 U/L。

该文以m(酪蛋白)∶m(乳清蛋白)=2∶1复配蛋白质,以无盐黄油和离心乳脂肪为原料制备黄油基搅打稀奶油。以搅打时间、搅打起泡率、脂肪部分聚结率、粒径分布、表观黏度和泡沫稳定性为评价指标,研究复配蛋白质的添加量对黄油基搅打稀奶油乳液稳定性及搅打性能的影响。结果表明,当复配蛋白质的添加量为0.9%~1.2%(质量分数)时,脂肪球粒径分布为0.81~7.16 μm,乳液脂肪附聚率为6%~10%,乳液的搅打时间为277~296 s,搅打起泡率达到200%~203%,泡沫稳定性为95.86%~97.03%。故将黄油基搅打稀奶油中复合蛋白质添加量控制在0.9%~1.2%,搅打稀奶油的乳液稳定性及搅打性能较好,为以黄油为原料生产高品质搅打稀奶油奠定理论基础。

为更好地开发和利用柠檬籽油资源,该试验对酶法-吸附联合工艺脱苦冷榨柠檬籽油的操作参数进行了优化,同时测定脱苦冷榨柠檬籽油的理化特性并比较其和市售常见食用植物油(菜籽油,花生油和玉米油)在脂肪酸组成上的差异。结果显示,酶法-吸附联合脱苦工艺较单一处理可显著降低冷榨柠檬籽油中类苦素物质含量和脱苦率,减少酸价、过氧化值和不溶性杂质含量,维持生育酚含量和碘价;二水平Plaktett-Burman试验筛选出影响柠檬籽油酶解-吸附复合脱苦法效率的主要因素有α-L-鼠李糖苷酶添加量、碱性白土用量、酶解时间和酶解温度;响应面优化该复合脱苦法参数得到:当α-L-鼠李糖苷酶添加量0.09%(质量分数),酶解温度46 ℃,酶解时间为4.1 h,碱性白土添加量为4.1%(质量分数)时,预测脱苦率有最大值(97.63±2.31)%。脱苦柠檬籽油中不饱和脂肪酸含量占比达到(87.37±0.13)%,且必需脂肪酸占比高于市售菜籽油或花生油,同时富含生育酚,体现了较高的功能性。同时,由主成分分析可知脱苦柠檬籽油中脂肪酸组成与市售菜籽油均较为接近,但相关性分析则发现脱苦柠檬籽油中不饱和脂肪酸与其余脂肪酸的相关度较高,说明该油脂不饱和度对油脂整体脂肪酸组成具有决定性影响,品质稳定性较差。该研究结果可为柠檬籽油的开发和实际生产提供可靠依据。

为了筛选优质乳酸菌,建立乳酸菌的常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变方法,获得高蛋白酶活性的高产酸菌株。该研究从新疆4种传统酸奶中分离出12株疑似乳酸菌,经16S rRNA基因序列扩增和测序分析,确定分离株分属于乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)和链球菌属(Streptococcus)的4个种。通过透明圈法和酶活力测定,筛选出5株产蛋白酶的乳酸菌,并对其中1株蛋白酶活性最高而产酸能力较弱的德氏乳植杆菌保加利亚亚种Y8菌株采用ARTP诱变技术进行了育种,获得1株蛋白酶活性稳定且高产酸的菌株Y8-6,为进一步开发相关优质乳酸菌资源及其在食品发酵工业中的应用奠定了基础。

为考察不同酿酒酵母对黑果花楸酒成分的影响,分别采用5株酿酒酵母F15、BO213、D254、AC、EC1118发酵制备黑果花楸酒,并对5种黑果花楸酒的生物活性成分、总氧自由基清除能力和香气成分进行分析,结果表明,酵母菌F15发酵的黑果花楸酒中生物活性成分含量最高,总氧自由基清除能力也最强。通过GC-MS法在5种黑果花楸酒中共检测到77种挥发性化合物,主要香气成分包括乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异丁醇、异戊醇、苯甲醇和2,3-戊二酮。不同酵母菌发酵的黑果花楸酒中香气物质含量有所差异,酵母菌BO213发酵的黑果花楸酒酯类物质含量最高,但醇类物质含量最低;酵母菌D254发酵的黑果花楸酒醇类物质和醛类物质含量最高;酵母菌F15发酵的黑果花楸酒酮类物质和酸类物质含量最高。

豆渣是大豆加工过程产生的副产物,但具有强烈的豆腥味,导致其难以大规模应用。该文利用茯苓菌作为发酵菌株液态发酵豆渣,研究不同发酵时间(3、5、7、9 d)对发酵豆渣的风味轮廓和挥发性化合物成分的影响。结果表明,经茯苓菌发酵后,豆渣风味品质提升;顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-GC-MS, HS-SPME-GC-MS)检测发现,豆渣中主要不良风味物质为己醛,质量浓度为91.09 μg/L;不良风味化合物含量整体随发酵时间的增加而减少,在培养时间为9 d时降幅最大,由77.33%降至14.88%;新具有了花香味、甜香味的风味特征且随发酵时间延长而不断增强,优美风味化合物含量随发酵时间增加而增长,在培养时间为9 d时增幅最大,由原始的6.16%增至69.83%。发酵豆渣中新生成的主要风味物质有芳樟醇、苯乙醇等,在发酵7 d时质量浓度最高,分别为136.51、10.56 μg/L。综合来看,茯苓菌对豆渣豆腥味改良具有较好的效果,在培养时间为7 d时感官接受度最高,其能够为豆渣风味改良提供新的选择。

以甘肃莫高产区黑比诺葡萄为试验材料,于转色初期及1周后在葡萄整株上喷施浓度为1 mmol/L的茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA),研究其对葡萄果实中酚类物质含量、抗氧化能力及其抗氧化酶活性的影响。结果表明,MeJA促进了黑比诺果皮中总酚、总花色苷、总类黄酮和黄烷-3-醇的积累,提高了DPPH自由基清除率和铁氰化钾还原力,有效清除了活性氧的积累,且果皮中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性增强。综上,MeJA能够促进葡萄果皮中酚类物质的积累并提高葡萄果皮中抗氧化能力。

为探究干燥温度对竹叶花椒干燥特性及其品质的影响。采用热风干燥的方式,考察不同干燥温度(45、55、65 ℃)对竹叶花椒水分、干燥速率、活化能的影响,并对其干燥后的色泽品质、活性成分(黄酮、多酚)和风味成分(酰胺、挥发油)含量变化情况进行考察。结果表明,竹叶花椒热风干燥为典型的降速干燥,Weibull函数可以很好地描述竹叶花椒的热风干燥过程(R²:0.998~0.999,RMSE:0.000 54~0.002 69,χ²:0.45×10^-4~1.59×10^-4),竹叶花椒热风干燥活化能(18.65 kJ/mol)较低,易于干燥;温度对竹叶花椒的色泽品质和化学成分影响显著,在45 ℃下对竹叶花椒进行干燥,有利于黄酮(65.62±2.53) mg/g、多酚(94.34±3.74) mg/g、酰胺(126.51±1.45)mg/g挥发性成分的保留。研究结果可为竹叶花椒热风干燥的实际应用提供参考。

传统豉香型白酒在经过肥肉浸润陈酿后含有较高的不饱和脂肪酸,在贮存过程中易氧化产生哈喇味,为了降低这种令人不愉悦的异味,该研究利用不饱和脂肪酸含量较低的椰肉代替肥肉对斋酒进行浸润陈酿。对椰肉和肥肉中的脂肪酸进行甲酯化后,采用GC-MS法分析脂肪酸组成,结果表明椰肉中的不饱和脂肪酸含量为9.53%,仅为肥肉不饱和脂肪酸含量(44.53%)的21.40%;不同浸润材料陈酿效果对比,用生椰肉或熟椰肉浸润陈酿后的酒液透过率要好于肥肉浸润陈酿的酒液,不饱和脂肪酸含量分别下降了26.09%和30.21%,酒体的稳定性有所增加;进一步对椰肉陈酿生产豉香型白酒的工艺进行了优化,其最适陈酿工艺为椰肉用量200 g/L斋酒、陈酿时间2.5个月,在此条件下,酒液澄清透明、入口醇厚、余味爽净,具有豉香型白酒的特点,同时椰肉赋予成品酒优雅的椰香,从而提高了豉香型白酒的品质。

为深入探讨2种产地青花椒中非挥发性成分的差异,该研究创新性地采用基于超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbital trap high resolution mass spectrometry, UPLC-QE-Orbitrap-MS)的非靶向代谢组学技术对其进行全面的鉴定,并使用主成分分析和正交偏最小二乘判别分析对其进行精确区分。结果表明,2种青花椒共有74种非挥发性差异代谢物,氨基酸类在江津青花椒中呈上调表达,有机酸类、多酚黄酮类、糖类成分总体上在金阳青花椒中呈上调表达。其中,9种具有极显著差异的代谢物被筛选作为区分2种青花椒的化学标记物,分别是羟基-α-山椒素、蔗糖、海藻糖、棉子糖、奎尼酸、莽草酸、2-异丙基苹果酸、L-精氨酸、L-赖氨酸。此外,研究进一步阐述了2种产地青花椒中非挥发性成分差异的可能发生机制,以期为今后青花椒的精深加工以及优良种质资源的筛选提供了一定的理论基础。

食品中真菌毒素的污染问题已经引起了广泛关注,而传统的酶联免疫吸附检测方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)中的灵敏度不能满足痕量检测需求。该文拟对传统ELISA进行改进,建立一种比色与热双模态改良型ELISA用于真菌毒素的检测。使用亲和素化的磁纳米颗粒(magnetic nanoparticles,MNPs)为载体富集辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP),与生物素化的黄曲霉毒素B₁核酸适配体(aptamer,Apt)制备复合物(MNPs@Apt@HRP)为检测探针。以核酸适配体与抗体组合作为识别元件,3,3',5,5'-四甲基联苯胺(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine,TMB)-H₂O₂的显色反应和氧化态TMB的光热反应为信号输出,实现了检测黄曲霉毒素B₁的高灵敏及高选择性的比色及热信号的双模态检测,检测灵敏度分别达到了2.47×10^-12 g/L及3.79×10^-13g/L,并将该方法成功应用于部分食品中黄曲霉毒素B₁的检测。

该研究建立了核磁共振氢谱(¹H nuclear magnetic resonance,¹H NMR)测定白酒酒精度的检测方法。通过¹H NMR检测手段,建立了基于白酒中亚甲基与水羟基峰积分比与酒精度的拟合曲线,相关系数为R²=0.994 7;建立了甲基峰位置与乙醇浓度的拟合曲线,相关系数为R²=0.991 8,线性良好。对验证酒样进行测定,拟合得到酒精度比标注酒精度相对偏差<0.02,测试结果满足食品安全法要求。基于核磁共振技术可以检测白酒中的酒精度,操作简单,为企业及检测部门批量检测提供一种快捷方法。

以生鲜甘薯块根不同组分通过特定工艺制备的甘薯特征香气风味剂、烤薯芯和烤全薯样品为研究对象,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用仪分析挥发性组分指纹图谱差异。结果表明,GC-IMS联用技术可有效分离不同样品中挥发性物质,快速筛选出60余种离子峰强度变化明显的化合物,其中46种被定性。各样品中香气挥发物在数量上差异不大,其含量在组间差异显著。作为甘薯特征香味物质,麦芽酚和香叶酸甲酯在风味剂和烤薯中含量相当,烤薯中2-乙酰基呋喃含量显著高于风味剂,苯乙醛和2-戊基呋喃则在风味剂中含量更高。风味剂制备过程中添加淀粉酶有利于甘薯特征香风味物质的生成,甘薯皮层的贡献率较大。感官分析风味剂具有烤制甘薯的特征香气。甘薯特征香气风味剂制备工艺简单,不需要高温烤制过程,更适合规模化生产。

该研究采用活泼酯法制备了人工抗原,通过动物免疫获得了针对2,4-二氯苯氧乙酸的特异性抗体。通过试验条件优化,建立了微孔侧流免疫层析方法,用于水果和蔬菜中2,4-二氯苯氧乙酸残留的快速检测。该方法的检测限:2,4-二氯苯氧乙酸为0.05 μg/mL,4-氯苯氧乙酸为0.2 μg/mL,2,4,5-三氯苯氧乙酸为0.5 μg/mL。实际样品的检测中,其结果与HPLC的结果相一致率为100%。检测方法前处理简单、快速灵敏,且能够同时检测2,4-二氯苯氧乙酸及其结构类似物,适用于水果蔬菜中2, 4-二氯苯氧乙酸残留的快速筛选。

建立了蜂蜜中维生素B₁、维生素B₂、维生素B₅(泛酸)、维生素B₆(吡哆醇)和维生素B₇(生物素)同时测定的超高效液相色谱-串联质谱的分析方法。样品经20 mmol/L甲酸铵溶液提取,HLB固相萃取柱净化,采用HSS T3色谱柱分离,以甲醇和20 mmol/L甲酸铵为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾离子源正离子模式,多反应监测进行检测,外标法定量。该方法在5~200 ng/mL范围内线性关系良好(R²＞0.99),5种维生素检出限均为20 μg/kg,定量限均为50 μg/kg。在空白蜂蜜样品中进行50、250、500 μg/kg 这3个水平的加标回收实验,方法的平均回收率为90.2%~108.8%,精密度小于15%。该方法简便、高效、准确性好、抗干扰能力强,可用于蜂蜜中5种水溶性维生素的同时检测。

乳酸杆菌胁迫抗性通常是用稀释平板菌落计数法来测定活菌数量从而计算存活率来表征的,该法存在检测周期较长和人为操作造成的误差较大的问题,该研究探究用分光光度计比浊法测定乳酸杆菌胁迫存活率的可行性。结果显示,在存活率为0.06~0.85时,发酵乳杆菌415酸胁迫存活率和取样时间点的生物量比之间的相关系数可达到0.997 1,并且这条酸胁迫标准方程可用于测定其他类型的胁迫(H₂O₂胁迫、胆盐胁迫、冷冻胁迫等)存活率,拟合存活率与真值之间的误差率均小于10%。以植物乳杆菌LGD为研究对象,验证了该比浊法也可以应用于测定其他乳酸杆菌胁迫存活率。分光光度计比浊法操作简单,测定结果与稀释平板菌落计数法所得结果存在良好的线性相关,检测时间较少,误差较小,有利于实现乳酸杆菌胁迫存活率的快速准确检测。

蛋白质是食品的重要组成成分,其功能特性影响食品的品质。转谷氨酰胺酶(transglutaminase, TGase)作为一种高效、安全的生物酶交联剂,通过催化蛋白交联、酰基转移、脱酰胺基反应,改变蛋白质微观结构,从而改善食品蛋白功能特性,提高食品营养价值,降低致敏性。该文对近年来国内外转谷酰胺酶改性食品蛋白的研究进行综述,阐述了TGase对食品蛋白不同功能特性的改变,以及其对蛋白致敏性、消化性和风味的影响,总结归纳了TGase改性与其他技术复合使用的应用结果,并指出TGase改性未来的研究方向,以期为TGase改性研究及食品加工应用提供参考。

低温贮藏是果蔬采后贮藏的关键手段,可以有效地延长果蔬的贮藏期,但当对冷敏感的果蔬在较低的温度下贮藏时会产生低温胁迫引起氧化损伤,造成果蔬机体中活性氧清除系统的破坏,导致活性氧的积累从而造成果蔬机体的衰老与死亡。热处理作为有效的贮前预处理技术,适度的热胁迫会激活植物细胞中的信号传导途径,促进活性氧清除系统,有效上调采后果蔬低温贮藏期间活性氧清除能力。该文综述了热处理对采后果蔬低温贮藏期间活性氧清除能力的影响,旨在为贮前热处理技术减轻采后果蔬低温贮藏期间氧化损伤、冷害现象的更深入研究提供理论依据。

葡萄酒香气是葡萄酒品质的重要组成部分,也是葡萄酒感官评价的关键风味指标。生青气味是葡萄酒中常见的一类特征香气,过重的生青气味通常被认为是葡萄酒的品质缺陷,其受葡萄品质、葡萄园风土及酿造工艺等因素的影响。该文对葡萄酒中有关生青气味的研究进行了综述,主要介绍了葡萄酒中生青气味的描述词、物质基础和影响因素,旨在为更好地了解我国葡萄酒中生青气味的形成原因及生产过程中对其进行精准调控提供理论依据。

淡水鱼糜的凝胶形成能力通常决定其品质好坏,目前已有较多研究学者通过加入不同外源物质改善其凝胶性能并予以增效作用。该文在阐述淡水鱼糜凝胶形成关键点的基础上,主要针对蛋白类、淀粉类、非淀粉多糖类及其他天然产物等外源物质辅助淡水鱼糜及其制品增强其热诱导凝胶性能进行综述,旨在为开拓更多更有针对性的凝胶增强剂,并对其后续复合互作提高淡水鱼糜凝胶特性提供更多价值性的参考。

动物屠宰后,机体会出现缺血、缺氧环境,肌肉内环境胁迫机体发生免疫应答,热休克蛋白首先被激活。热休克蛋白因其具有分子伴侣功能可以起到抗细胞凋亡、维持蛋白质结构稳定等作用,对宰后成熟过程中的肉嫩度产生影响,相关的研究成果亟需总结、归纳。因此,该文首先概述了几种重要的热休克蛋白的分子结构特征和功能,并立足于近年来小热休克蛋白对牛肉嫩度的研究进展,从小热休克蛋白对蛋白质聚合物形成、细胞骨架蛋白降解、阻止细胞凋亡等方面综述了小热休克蛋白对牛肉嫩度的影响机制,同时还概括了pH值、宰前应激等对热休克蛋白表达量的调节及其对嫩度的潜在影响,以期为肉嫩度的改善提供理论参考。

浓香型白酒采用多菌种混合固态发酵,多种微生物共同作用使其具有独特的风味。己酸乙酯是其中主要的呈香物质,因此,己酸菌被普遍认为是浓香型白酒酿造中最重要的一类功能微生物。该文总结了目前已报道的己酸菌的种类及特性,系统阐述了产己酸的代谢途径及其竞争途径,并介绍了己酸菌的己酸代谢调控策略及己酸代谢途径的构建。同时,分析了浓香型白酒生态系统中己酸菌与其他微生物的关系,概述了己酸菌在白酒酿造及其他工业领域的应用现状。对白酒酿造领域中己酸菌的应用前景进行了展望,指出其在窖池微生物结构调整方面还有待继续深入研究,以期为进一步增加白酒酿造的科学性、提高白酒品质提供理论依据。

《酿酒工业分析(含实验)》是江南大学生物工程学院酿酒工程专业本科生的一门专业核心课,具有综合性强、应用性强的特点,学生的学习难度以及教师的教学难度均较大。基于课程培养目标,课程教师团队将基于学习产出的教育模式(outcomes-based education,OBE)理念融入课程的教学内容及教学组织,探索了将思政元素、前沿技术和优质教学资源融入教学内容,并建立了“课前预习-课上笔记-课后总结-科学评价”四位一体课程组织、案例情景教学法及“教学-反馈-改进” 闭环持续改进策略,从而使学生具备扎实的理论基础及解决实际工程问题的能力。