为提高白酒品质,以筛选自特香型白酒酒醅中的菌株Millerozyma farinosa NCUF 304.1为原始菌株,进行乙醇耐受适应性进化研究,获得1株高乙醇耐受性菌株M.farinosa NCUF 304.1-1(最高可耐受13%乙醇体积分数)。分析8%乙醇对出发菌株和进化菌株的生长情况、细胞膜及其细胞表面结构的影响。结果表明,相比原始菌株,在8%乙醇的胁迫下,M.farinosa NCUF 304.1-1的生长延滞期明显缩短,生物积累量显著增加,细胞内泄漏物含量明显减少,且其细胞膜和细胞表面结构完整性提高。另一方面,M.farinosa NCUF 304.1-1细胞内丙二醛含量显著降低19.5%,抵抗氧化损伤能力明显增加。这表明M.farinosa NCUF 304.1-1是1株既具有高乙醇耐受性又具备较高抗损伤能力的菌株。这一性质有助于提高M.farinosa应用于酒类酿造降解生物胺,对提高酒的品质及质量安全具有积极意义。

维生素B₁₂(钴胺素)具有重要的生理学功能,广泛应用于制药、食品等行业,黏着剑菌(Ensifer adhaerens)是常用生产菌株之一。为进一步提高E.adhaerens生产维生素B₁₂的能力,采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变处理E.adhaerens,并从中筛选出高产维生素B₁₂的诱变菌株。确定了ARTP诱变处理的时间为80 s,输出功率为100 W。应用流式细胞仪、酶标仪、移液工作站等仪器对诱变菌株进行分选、检测。经过2轮ARTP诱变处理、初筛与复筛之后,最终筛选得到1株高产维生素B₁₂的突变菌株46H-1,摇瓶发酵至7.5 d,维生素B₁₂的产量达到110.25 mg/L,相比于原始菌株提高了24.8%,并且通过了遗传稳定性验证。该文所建立的高通量筛选方法能够快速、高效地筛选到高产菌株,有效降低生产成本。

为提高长双歧杆菌的培养密度,分别测定了3株菌株在添加不同氮源与微量元素时的生长浓度,确定最适底物,并进一步测定各菌株生长速率被抑制渗透压和生长完全抑制渗透压,通过分析菌株在不同碳氮比、不同浓度微量元素与不同初始渗透压(底物浓度)条件下的最大生物量,确定最优培养工艺。结果表明,长双歧杆菌对酵母类氮源利用率最高,其限制性微量元素是Mg²⁺;底物碳氮比基于菌株生长速率被抑制时碳氮消耗比、底物浓度,基于完全抑制渗透压计算出的理论碳氮消耗量配制培养基时最利于菌体增殖。另外最高生物量与Mg²⁺浓度在一定范围内呈正相关。以酵母浸粉FM803作为氮源、葡萄糖作为碳源(碳氮质量比为2.5∶1),在最适培养pH(5.00)下分批培养,长双歧杆菌CCFM 687、CCFM 1029和FGSZY 17L7最高活菌数分别达到(7.9±1.1)×10⁹、(9.3±0.5)×10⁹和(1.1±0.1)×10¹⁰CFU/mL,是MRS培养的50~70倍。该研究结果的应用将显著提高长双歧杆菌的工业化生产效率。

为研究两歧双歧杆菌氮源利用的特征,并解析其机制,首先测定菌株利用单位质量不同氮源的增殖效果,并通过高效液相色谱测定不同氮源的氨基酸和肽组成,进一步分析了氨基酸氮源和多肽氮源对菌株增殖的影响,最后通过全基因组测序分析菌株的氨基酸转运及生物合成能力。结果表明,两歧双歧杆菌几乎不利用酵母浸粉类氮源,偏好利用蛋白胨,原因在于两歧双歧杆菌利用多肽的增殖效率高于氨基酸,而酵母浸粉类氮源中游离氨基酸含量为其他氮源的2~5倍,但2 000 Da以下小分子肽含量仅为其他氮源的一半;大量疏水性氨基酸的存在会抑制菌株以氨基酸为氮源的增殖,但不会影响菌株对多肽的利用;该菌株具有17种氨基酸的合成能力和丰富的氨基酸转运系统,其基因型及表型均表现为半胱氨酸营养缺陷型。该研究为今后指导两歧双歧杆菌相关氮源的生产提供了理论指导。

以大肠杆菌(Escherichia coli)为宿主合成1,2,4-丁三醇,存在乙酸溢流,影响细胞生长和所需还原力。采用敲除E.coli丙酮酸氧化酶(PoxB)和磷酸转乙酰酶(Pta),弱化丙酮酸和乙酰辅酶A节点处的碳流引入乙酸的策略,考察细胞生长及1,2,4-丁三醇合成。结果显示:在E.coli中单敲pta或poxB及双敲对宿主生长都有影响,只有单敲poxB生物量提高了26.6%;将乙酸弱化菌株作为宿主细胞用于1,2,4-丁三醇合成,单敲pta或poxB基因均可以降低乙酸积累,提高1,2,4-丁三醇单位菌体产量,单敲poxB时1,2,4-丁三醇产量提高最大,达到13.1 g/L,提高了37.9%;双敲pta和poxB基因,乙酸进一步被弱化,菌体生长受到影响,但1,2,4-丁三醇单位菌体产量与对照相比提高最明显,提高了30%;5 L发酵罐分批补料发酵结果表明,单敲poxB菌株乙酸合成减少了34.4%,生物量提高了14.2%,1,2,4-丁三醇产量提高到16.1 g/L,木糖摩尔转化率为0.69 mol/mol。以上结果表明,适宜的乙酸途径弱化策略可以增强1,2,4-丁三醇合成能力,过度抑制乙酸途径反而会影响菌体生长。

对1株高产胞外多糖(extracellular polysaccharide,EPS)的乳酸片球菌(Pediococcus lactis C6)的胞外多糖进行分离纯化,采用阴离子交换层析、分子筛层析得到3个纯化组分EPS1、EPS2和EPS3。此3种组分在体外具有一定的抗氧化能力,对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·OH、·O^-₂等均有清除作用,其中EPS3、EPS2的抗氧化能力比EPS1强。采用凝胶渗透色谱测定EPS2、EPS3分子质量,分别为1.90×10⁴、2.53×10⁴ Da。采用离子色谱分析胞外多糖的单糖组成,EPS2由木糖、盐酸氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖组成,摩尔比为0.912∶0.016∶0.022∶0.051;EPS3则由盐酸氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸组成,摩尔比为0.105∶0.231∶0.471∶0.170∶0.010∶0.013。红外光谱扫描显示EPS2、EPS3中存在糖的吡喃环、羰基、羟基等官能团。核磁共振分析表明EPS2、EPS3均为吡喃糖环,糖苷键构型既有α构型也有β构型。

以川明参为原料,采用超声辅助水提醇沉法提取川明参粗多糖(Chuanminshen violaceum polysaccharides,CVPs)。经凝胶柱层析后采用离子色谱、凝胶渗透色谱、紫外光谱、傅里叶红外光谱及核磁共振光谱对川明参多糖的主要组分(CVPs-III)进行结构鉴定。并采用ABTS阳离子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、·OH清除能力和Fe²⁺螯合能力为指标考察其体外抗氧化活性。结果表明,主要组分(CVPs-III)是一种分子质量为176 kDa,以→4)-Glcp-(1→4)-α-Glcp-(1→为主链,并含有少量→4)-α-Glcp-(1→3)-β-Glcp-(1→4)-α-Glcp-(1→的葡聚糖。体外抗氧化实验表明,主要组分(CVPs-III)具有较好的抗氧化活性,其ABTS阳离子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、Fe²⁺螯合能力以及·OH清除能力的半抑制浓度(IC₅₀)分别为(1.392±0.006)、(0.596±0.017)、(0.554±0.011)和(0.618±0.018) mg/mL。

角蛋白酶KerZ1在其最适反应温度60 ℃下能够有效地催化水解羽毛角蛋白废物,但热稳定性较差。以KerZ1为研究对象,利用蛋白的理性设计来提高其热稳定性。首先,通过分子动力学模拟软件AMBER16以及HotSpot Wizard服务器的B-factor分析预测出KerZ1中对热敏感的柔性环区域;然后,结合β-转角残基的统计分析将引入位置的原有残基替换为保守性较高的氨基酸。结果表明,突变体酶A128D的失活半衰期(t1/2)和半失活温度(T50)较KerZ1提高了12.32 min和5.8 ℃。同时,突变体的动力学参数(kcat/K_m)表征结果显示,其催化效率未受到显著影响。另外,分析突变位点以及周围氨基酸残基的分布,结果表明突变体酶A128D的表面亲水性增加可能是提高其热稳定性的主要原因。该研究通过理性设计柔性环区域提高了角蛋白酶的热稳定性,为推动角蛋白酶的工业化应用奠定了基础。

内切菊粉酶可以有效地水解菊粉得到低聚果糖(inulooligosaccharides,IOS)。低聚果糖是一种强效益生元,对人体健康有益,具有广泛应用价值。前期研究获得了Lipomyces starkeyi NRRL Y-11557来源的内切菊粉基因inu3B,并在大肠杆菌中进行了克隆表达。为进一步提高该酶催化活力,利用同源建模预测INU3B的三维结构,结合分子对接技术确定底物结合口袋附近的氨基酸,将筛选的关键氨基酸分别突变成丙氨酸,获得突变体M46A,比酶活力达到2 611.40 U/mg,是原始酶的1.26倍。这可能是由于该位点的改变减小了结合口袋的外表面积、体积和深度,增强了酶与底物结合,从而增加了酶活力。M46A突变株具有工业生产低聚果糖的应用前景,也为定点突变技术改造酶活性提供了新思路。

对出发菌株Paenibacillus macerans TLLY7进行紫外-微波复合诱变,以获得高产α-环糊精葡萄糖基转移酶的菌株,并用响应面法优化复合诱变菌株的发酵条件来提高酶活力。确定了紫外、微波诱变的最佳条件:20 W紫外灯照射70 s,微波低火档辐照60 s。筛选出复合诱变菌株UM2-6,经过8次连续传代培养,验证其遗传性能较稳定,菌株酶活力可达3.09 U/mL,是出发菌株酶活力(1.35 U/mL)的2.29倍。在单因素试验的基础上,通过Plackett-Burman试验筛选出影响发酵的3个显著性因素:培养温度、初始pH、接种量,设计Box-Behnken中心组合试验确定菌株最优发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为可溶性淀粉10 g/L、酵母浸粉10 g/L、NaCl 2 g/L、CaCl₂ 0.2 g/L、K₂HPO₄·3H₂O 1 g/L,最佳发酵条件为培养温度37.1 ℃、初始pH 6.9、接种量4％,此时突变菌株UM2-6产α-环糊精葡萄糖基转移酶的酶活力为4.19 U/mL,为优化之前酶活力(3.09 U/mL)的1.36倍。该研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产α-环糊精葡萄糖基转移酶的菌株提供了借鉴。

嗜热链球菌作为基础发酵剂,被广泛应用于发酵乳制品的生产中。采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱技术,通过对发酵期间发酵乳中代谢物的动态变化进行监测,探究嗜热链球菌S4在牛乳中的代谢特性,并对发酵乳营养价值进行评估。结果表明,经过主成分分析和正交偏最小二乘判别分析等多元统计分析并结合数据库检索和质谱信息匹配,共筛选到包括吡哆胺、L-赖氨酸、色氨酸等在内的24个显著差异代谢物(P<0.05),主要涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、维生素代谢等多条代谢途径。嗜热链球菌S4在发酵过程中产生了许多小分子代谢物,这些小分子代谢物共同赋予发酵乳独特的风味和丰富的营养价值。因此,该菌株可作为潜在发酵剂用于乳制品的生产中。

5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)是食品热加工过程中通过美拉德反应产生的毒性物质。为阐明褐色发酵乳中5-HMF的安全性和生成规律,分析了市售液态乳中5-HMF的含量。此外,通过分析理化指标与5-HMF的相关性,明晰了影响5-HMF含量的主要因素,进而揭示了5-HMF形成规律。研究发现,5-HMF与糖含量、酸度、褐变指数呈正相关,而与蛋白质、pH、赖氨酸等因素呈负相关。在褐色乳制作过程中,糖(葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖)的添加会增加5-HMF的积累,而酪蛋白与氨基酸对5-HMF的含量影响较小。因此,在保持发酵乳品质的前提下,开发了一种低糖、高氮的褐色发酵乳配方,可做为褐色发酵乳“降毒”的有效调控策略,使发酵乳中5-HMF的含量降低至安全水平(<5 mg/L)。

采用琼脂扩散法,以酸奶常见腐败真菌(黄曲霉、马克思克鲁维酵母、季也蒙毕赤酵母)为指示菌,从140株乳杆菌中筛选出1株抑菌效果明显的菌株F32-2,经过16S rDNA鉴定为鼠李糖乳杆菌。将F32-2作为辅助发酵剂应用于酸奶生产和防腐保鲜,对贮藏期酸奶的感官和理化性质进行测定,评价F32-2在酸奶中的生物防腐效果。结果表明:添加F32-2缩短了酸奶发酵时间,提高了乳杆菌总数,在贮藏后期延缓了酸奶后酸化,对酸奶的感官品质无负面影响;在4 ℃贮藏28 d,实验组对马克思克鲁维酵母菌的抑制率最高达到了66.09%;在常温贮藏条件下,接种鼠李糖乳杆菌 F32-2的酸奶能有效抑制酸奶中霉菌生长,货架期延长至 28 d以上。鼠李糖乳杆菌 F32-2可以作为酸奶辅助发酵剂应用于酸奶生产。

构建去势致大鼠骨质疏松模型,以评价海洋鱼骨胶原低聚肽与中药杜仲联合氨基葡萄糖-硫酸软骨素复合物对骨密度及骨代谢的改善效果。通过测定大鼠血清中的钙、磷、血清碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)、雌二醇(estradiol,E₂)、骨钙素(bone gla-protein,BGP)、降钙素(calcitonin,CT)含量及大鼠股骨质量、股骨长度、骨钙含量及骨密度等指标,结果发现,与去卵巢对照组相比,氨基葡萄糖-硫酸软骨素复配海洋鱼骨胶原低聚肽(B组)和杜仲提取物(C组)的股骨质量、骨钙含量、总钙量、股骨中心骨密度以及股骨远心端骨密度均显著增加,血清中ALP、TRAP及BGP含量均显著降低,E₂含量显著升高,与氨基葡萄糖-硫酸软骨素组(受试物A组)相比,额外强化海洋鱼骨胶原低聚肽及杜仲组(受试物D组)的骨钙含量、总钙量、股骨中心骨密度以及股骨远心端骨密度均显著增加,血清中ALP、TRAP及BGP含量均显著降低,E₂含量显著升高。研究表明,海洋鱼骨胶原低聚肽及杜仲协同氨基葡萄糖-硫酸软骨素复合物具有明显的增加骨密度、改善骨代谢、提高雌激素水平的作用,且两者联合使用协同效果更加显著。

采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶制备酪蛋白糖巨肽(glycomacropeptide,GMP)酶解产物,基于自由基清除能力确定适宜的蛋白酶种类与酶解时间,进而评价其对H₂O₂诱导RAW 264.7细胞存活率和活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成量的影响。结果表明,不同蛋白酶制备的GMP酶解产物均可显著清除ABTS阳离子自由基、DPPH自由基和·O^-₂;其中中性蛋白酶酶解4 h的酶解产物(neutral protease-glycomacropeptide hydrolysates,N-GMPH)具有较强的自由基清除能力;同时N-GMPH可显著提高H₂O₂诱导的RAW 264.7细胞存活率并降低ROS生成量。研究显示,N-GMPH具有缓解细胞氧化损伤的作用,该研究可为GMP酶解产物进一步开发功能食品配料提供研究依据。

为探究肌原纤维蛋白溶出的猪肉糜体系在冻藏过程中品质下降的主要因素,通过冻融循环(0~7次)处理,测定肌原纤维蛋白的羰基、自由氨基、巯基、二硫键以及变性焓,肌红蛋白含量和价态变化,并分析蛋白质变性对冻藏猪肉糜质构以及色泽的影响。结果表明,随冻融次数的增加,蛋白质变性和品质下降程度均逐渐加强。冻融7次时,肉糜蒸煮损失增加了30.28%(P<0.05),羰基从2.51 nmol/mg上升至5.14 nmol/mg,巯基减少了40.3%,二硫键从1.42 μmol/g上升至9.03 μmol/g,变性焓下降了34.21%(P<0.05);肌红蛋白含量显著下降(P<0.05),氧合肌红蛋白比例呈现先升高后降低的趋势,高铁肌红蛋白则具有相反的趋势。质构和颜色方面,冻融7次时猪肉糜的硬度、弹性、内聚性均降至最低,咀嚼性下降21.01%(P<0.05);红绿值(a^*值)和感官评价得分降低。相关性分析显示,肉糜质构及感官与蛋白质变性指标(羰基、巯基、二硫键)有强相关性(P<0.05),表明猪肉糜在冻融过程中发生蛋白质氧化及冷冻变性使猪肉糜的凝胶网络结构及色泽劣化,且质构劣化,口感下降。主成分分析显示,在冻融4次后,猪肉糜发生显著劣变(P<0.05)。该研究可为肉糜冷冻储藏过程品质劣变的控制提供一定的理论和实验依据。

在脂质氧化体系(0.5~10.0 mmol/L 亚油酸,3 750 U/mL脂肪氧合酶)条件下,探究了氧化诱导的肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)理化性质、凝胶性能以及凝胶体外消化率的变化。结果表明,随着氧化亚油酸(oxidized linoleic acid,OLA)浓度的增加,肌原纤维蛋白的总巯基、自由氨基含量、内源性色氨酸荧光强度、Zeta 电位绝对值和蛋白溶解度显著降低(P<0.05),而蛋白质的交联和聚集作用增强。随着蛋白氧化程度的加剧,MP凝胶的微观结构变得更加粗糙,蒸煮损失显著增加(P<0.05),凝胶强度也有所下降,同时MP凝胶的消化率也显著降低(P<0.05)。拉曼光谱中色氨酸残基(I760/I1003)和酪氨酸双重态(I850/I830)的拉曼强度比结果表明,氧化削弱了凝胶内部的疏水相互作用以及MP分子间的氢键作用力,进一步解释了MP凝胶性能的下降。因此,尽管在许多情况下活性氧(reactive oxygen species,ROS)的存在可以促进MP的凝胶化,但是由OLA诱导的氧化似乎并不利于MP的凝胶化。

以昌黎产区蛇龙珠、赤霞珠、马瑟兰发酵前中后期的发酵醪为研究对象,采用Illunina HiSeq高通量测序平台对不同样品中的真菌ITS1—ITS2区进行测序,分析其真菌群落结构多样性。结果表明:在属水平,共鉴定出128个属,分布在汉逊酵母属、酿酒酵母属、未被鉴定的属、短梗霉属、被孢霉属等;在种水平,共鉴定出331个操作分类单元,主要为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum),以及少量存在的耐渗透压有孢汉逊酵母(Hanseniaspora osmophila)、葡萄园有孢汉逊酵母(Hanseniaspora vineae)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、高山被孢霉(Mortierella alpina)、长被孢霉(Mortierella elongata)、球状小孢葡萄穗霉(Stachybotrys microspora)和普鲁蓝久浩酵母(Guehomyces pullulans)等。葡萄汁有孢汉逊酵母是3个品种葡萄酒发酵前期的优势菌种,酿酒酵母是3个品种发酵中后期的优势菌种。该研究为河北昌黎产区葡萄酒发酵特点与风味特征的形成提供了理论基础与依据。

苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)能够改善和修饰干红葡萄酒的风味品质,且合理的接种方式对成功进行MLF较为关键。以赤霞珠酿酒葡萄为原料,选用2株本土酒酒球菌(GF-2、ZX-1)进行MLF,探究同时接种和顺序接种2种方式对葡萄酒主要挥发性物质的影响。结果显示,MLF过程能降低L-苹果酸,提高葡萄酒挥发性化合物含量,尤其是酯类和萜烯类;与传统的顺序接种相比,同时接种不仅缩短了发酵时间,而且挥发性化合物种类多,含量高;本土Oenococcus oeni菌株GF-2、ZX-1和商业菌株VP41对比分析,GF-2菌株同时接种MLF酿造酒样中酯类和萜烯类化合物相对更高,可赋予葡萄酒浓郁的花果香,具有商业开发潜力。

BAT2是酿酒酵母产高级醇代谢途径中编码细胞质氨基酸转氨酶的基因,为研究该基因对酿酒酵母高级醇生成量的影响,以酿酒酵母S3为出发菌株,构建敲除质粒pUC-BAKB和pUC-BA1KB1,转化并验证获得敲除1个BAT2等位基因的重组菌株 S3-1和敲除2个BAT2等位基因的重组菌株 D3-1。将S3、S3-1和D3-1菌株在相同条件下分别进行桑葚酒发酵,结果表明,与出发菌株S3相比,S3-1的生长性能无明显差异,高级醇含量降低了20.97%,为359.33 mg/L;D3-1的生长速率和生物量下降,高级醇含量降低了31.63%,为310.85 mg/L。其中异丁醇和异戊醇较其他高级醇下降明显,S3-1中降低了27.42%、22.86%;D3-1中降低了40.53%、35.28%。其他发酵性能与出发菌株无明显差异。综上,敲除BAT2基因能够有效降低酿酒酵母中高级醇的生成量,对改善桑葚酒的风味有重要参考意义。

酿酒原料对白酒的质量与品质有着重要的影响。以高粱为主要原料,承德市当地量产的特色黍米、玉米和莜麦等为辅料,对比研究了7种不同多粮配比的清香型白酒酒样,并结合气相色谱联用、香气活性阈值分析、感官品评和多元统计学分析了7种实验白酒的风味物质。单因素方差分析显示,每一种方案中的各种物质均存在显著性差异(P<0.001),其中方案6(高粱80%+玉米10%+黄米10%)的酒体酯类物质以乙酸乙酯含量较高(4 889.97 mg/L),醇类物质以异戊醇(393.21 mg/L)、异丁醇(262.53 mg/L)为主,总醛含量较高,且未检测出糠醛。香气活性阈值法、主成分分析载荷图均显示香气阈值较大(>1)的风味物质,如异丁醛、辛酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯等对方案6的白酒酒体贡献较大;结合主成分分析发现,方案6的风味物质与其他方案的风味物质存在较大差异。通过感官品评,方案6的酒体酯香突出,酒体协调性好。

以湘派豆干为研究对象,研究传统卤制、脉冲卤制过程中豆干、卤汁在不同卤制次数时总酸、pH、色差、过氧化值、N(ε)羧甲基赖氨酸(carboxymethyl lysine,CML)、N(ε)羧乙基赖氨酸(carboxyethyl lysine,CEL)含量的变化。结果表明,卤制150次时,传统卤制豆干、脉冲卤制豆干、传统卤制卤汁、脉冲卤制卤汁总酸上升率分别达到了55.56%、62.35%、67.89%、69.16%;随着卤制次数的增加,豆干、卤汁的pH值缓慢下降,传统卤制豆干、脉冲卤制豆干、传统卤制卤汁、脉冲卤制卤汁的pH值处于7.49~7.08、7.49~6.53、5.68~6.33、5.34~5.87;卤制过程中,豆干与卤汁的L^*、b^*值均呈现显著性降低(P<0.05),a^*值呈现先增加后减小趋势;豆干与卤汁的过氧化值显著上升(P<0.05);CML与CEL含量随着卤制次数的增加均呈现递增趋势,传统卤制方式条件下的卤汁、豆干中的CML与CEL含量均高于脉冲卤制。通过对理化指标与安全指标进行相关性分析,CML、CEL两两之间呈极显著正相关(P<0.01),各指标间相互影响。该研究可为脉冲卤制广泛应用于湘派豆干安全性控制提供新思路。

为初步阐明直接空气吹脱法去除废水中氨氮的原理,并评估关键操作因素对该方法去除氨氮效率的影响。分别以天然沼液及人工配制废水为实验对象,通过检测直接空气吹脱处理前后体系的pH、碱度及氨氮浓度的变化,提出和验证假设,并评估以上因素对直接空气吹脱法去除氨氮的影响。结果表明,HCO^-₃的分解反应及随后CO^2-₃的水解反应是直接空气吹脱法去除氨氮的理论基础。降低操作压力、升高处理温度、增加通风量,均可提高脱氨效率。50 ℃,通风量16 vvm,处理1 h时,废水中氨氮从533.6 mg/L下降到193.9 mg/L,下降63.7%。该方法可以应用于含有HCO^-₃的氨氮废水的脱氨处理,且无需添加碱试剂。废水中HCO^-₃的浓度决定了该方法的脱氨效率。

以西兰花为实验对象,研究在达到相同成熟度时,不同蒸制功率(100、500、1 000和1 600 W)对西兰花颜色、叶绿素、类胡萝卜素、总酚、抗坏血酸、抗氧化性的影响。研究结果表明:蒸制后西兰花的成熟度可以用西兰花小花茎的硬度值来表征;在不同功率蒸制西兰花达到相同成熟度时,随着蒸制功率的增大,a^*值呈现下降的趋势,即绿色强度增加;叶绿素、类胡萝卜素的含量整体呈现上升趋势;不同功率蒸制后的西兰花总酚含量均高于新鲜未加工的西兰花,蒸制功率越高,总酚含量越高(功率100和1 600 W分别为773,868 mg/100 g干基);而蒸制后的抗坏血酸含量均有所降低,但1 600和100 W相比,保留了更多的抗坏血酸(功率100和1 600 W分别为669.31,821.76 mg/100 g干基);抗氧化性因与总酚含量、抗坏血酸含量紧密相关,蒸制功率越高,抗坏血酸和总酚含量越高,抗氧化活性越高。故蒸制功率越大,西兰花表面色泽越鲜绿,叶绿素、类胡萝卜素、总酚、抗坏血酸含量的保留率越高,对应的抗氧化活性越高。

以鄂10、鄂11、米拉3个品种马铃薯蛋白为原料,评价了马铃薯蛋白营养价值,探讨了热处理对蛋白消化特性的影响。结果表明,鄂10、鄂11、米拉3个品种马铃薯蛋白第一限制性氨基酸均为蛋氨酸,必需氨基酸占总氨基酸比例分别为44.72%、42.65%和44.25%,与鸡蛋蛋白贴近度分别为0.865、0.858和0.884;未经处理的鄂10、鄂11、米拉蛋白的消化率分别为28.80%、42.95%和48.42%,胰蛋白酶抑制活性分别为537.81、527.28和471.41 mg/g,高压热处理马铃薯蛋白消化率显著高于常压热处理、微波和干热处理(P<0.05),随着常压热处理时间延长,马铃薯蛋白消化率呈上升趋势,胰蛋白酶抑制剂活性呈下降趋势;常压热处理60 min后,鄂10、鄂11、米拉的蛋白消化率分别达72.47%、82.55%和83.75%,胰蛋白酶抑制剂活性分别降至20.24、20.07和13.41 mg/g,相同处理时间下,米拉马铃薯蛋白的消化率高,胰蛋白酶抑制剂活性低。

为探讨大豆蛋白与面筋蛋白的相互作用,将大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)、水解大豆蛋白(soy protein hydrolyzate,SPH)和质构化大豆蛋白(texturized soy protein,TSP)分别添加到谷朊粉中,分析大豆蛋白不同的处理方式和比例对面筋特性的影响。结果表明,添加SPI后面筋蛋白中的面筋醇溶蛋白含量减小,麦谷蛋白大聚体(glutenin macropolymers,GMP)含量增加,从而引起面筋的拉伸距离减小,最大拉伸阻力增大。添加SPI后面筋的储能模量(G′)与损耗模量(G″)均呈现增大趋势,与添加TSP后干面筋含量变化相反。添加SPH后面筋蛋白中GMP含量明显减小,使得干湿面筋含量、拉伸特性以及G′与G″均明显减小。综上,大豆蛋白与面筋蛋白相互作用,引起面筋中蛋白组分及面筋网络结构变化,诱导其面筋特性的变化。

选择湿热处理技术对陈米进行品质改良,研究其在不同湿热处理条件下各品质指标的变化规律,旨在为湿热处理技术改善陈米品质提供参考价值。结果表明,湿热处理对陈米的外观、微观结构、蒸煮、感官评价、质构与糊化特性均影响显著。经过湿热处理后稻谷(heat-moisture treated rice,HMTR)的米粒白度、米汤固体溶出物、米饭适口性、滋味、感官总评分、弹性、胶黏性、咀嚼性、谷值黏度、最终黏度、回生值以及糊化温度显著上升,HMTR的米粒透明度、米饭体积膨胀率、米汤pH值、碘蓝值、硬度以及崩解值显著下降。米粒含水率、热处理时间以及热处理温度对陈米均有显著影响。湿热处理主要是通过影响淀粉颗粒形态和结晶程度、表层细胞结构、淀粉分子之间以及与其他分子的作用力等来改变其外观、蒸煮、质构和糊化特性,从而改善了陈米的品质。但高温、高米粒含水率以及长时间热处理会出现白度下降、硬度变大、适口性变差等现象,反而降低其品质。

以新疆特色品种小白杏为试材,研究了真空预冷结合N₂熏蒸对小白杏采后品质的影响。结果表明,真空预冷结合N₂熏蒸能够延缓小白杏采后果实硬度的下降,减少果实的腐烂率和减缓细胞膜透性的上升。其中N₂处理2 h能有效抑制小白杏采后果实中原果胶的水解和纤维素的分解,减缓可溶性果胶的增加,显著降低纤维素酶、果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性,从而保持果实采后的硬度。贮藏至18 d时,真空预冷结合N₂处理果实的硬度提高了40.21%,原果胶的含量提高了41.39%,纤维素酶、果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶活性分别降低了21.93%、21.03%、13.42%。综上,真空预冷结合N₂熏蒸是一种提高小白杏果实采后品质的保鲜方法,可为杏贮藏保鲜和提高果实冷链物流品质提供技术支持。

为优化竹荚鱼浸渍冷冻液配方,运用Box-Behnken实验设计响应面法进行实验设计,以黏度、冻结点、比热为冻结液品质评价指标。并在-30 ℃的冻结条件下,对比复配冻结液冻结、工业浸渍冷冻、冰箱冻结3种冻结方式的冻结速率,并测定3种冻结方式处理的竹荚鱼的持水力、蛋白含量、渗盐量、弹性、红度值,评价冷冻竹荚鱼的品质。结果表明,以占冻结液总质量分数计,冻结液的较佳配方为20% CaCl₂、8% 丙二醇、5% 海藻糖和水组成的多元冻结液体系,冻结液的黏度、冻结点、比热分别为4.784 mPa·s、-29.860 ℃、4.864 kJ/(kg·℃);与工业浸渍冻结和冰箱冻结相比,优化的冻结液冻结速率最快,冻结后的鱼肉持水力高,蛋白变性程度最低,弹性与红度值最接近对照组,并且可以有效减少浸渍冻结过程中盐的渗透,保持鱼肉的口感。

为确保肉制品品质,弱化其与原料肉卫生学指标中初始菌数的正相关联度,在保障新鲜肉理化学品质的前提下,采用有效地针对初始菌数的减菌化,从而避免造成经济损失的技术研究具有重要意义。以传统粮食酒减菌方法为基础,结合现代绿色减菌方法,采用响应曲面法优化减菌工艺。结果表明,乳酸体积分数、酒精复合溶液与甘油制成复配减菌溶液对抑菌率的影响显著(P<0.01)。优化后的减菌工艺条件为:常温、紫外照射时长30 min,体积分数为75%的复配减菌溶液使用量2 mL/100 g,体积分数为2%的乳酸溶液使用量5 mL/100 g,此时减菌率达到94.82%,与理论值的相对误差为3.35%。该工艺对实际生产加工具有指导作用和现实应用价值,为食品企业和社会有效提高经济效益提供参考。

为提高兔骨粉的粉碎效率、扩展其应用范围,采用高频振动对兔骨粉进行微粉碎,并与小麦粉作比较,研究兔骨微细粉的粉体特性。结果表明,振动微粉碎对兔骨粉的官能团影响不大,微粉碎改善了骨粉的色泽、膨胀力、粒径分布、颗粒的均匀性及形状,且提高了骨粉中Ca²⁺的释放度,但微粉碎会降低骨粉的流动性、持水性,过度粉碎还会引起骨粉白度降低及颗粒团聚;振动粉碎10 min,即可制备与小麦粉色泽接近、粒径小[D0.5=(16.92±0.15) μm]、营养价值高(低脂、高蛋白、富含钙、镁、锌)、分散及流动性好的兔骨微细粉。高频振动式微粉碎极大提高了兔骨粉的粉碎效率,制备的兔骨微细粉粉体特性优良,为兔骨粉的生产及应用提供理论基础。

赤霉素(gibberellin acid,GA)是植物体内广泛存在的一种植物激素,在植物生长发育过程中起重要作用。为研究赤霉素对鲜切莴苣褐变的影响,采用0(CK)、0.1、0.2、0.4 g/L GA₃处理鲜切莴苣,发现赤霉素能有效减轻鲜切莴苣褐变,其中0.2 g/L GA₃处理的莴苣褐变度最低,在此基础上继续探究赤霉素处理对鲜切莴苣酶促褐变及活性氧代谢的影响。结果表明,与对照组相比,GA₃处理能够抑制丙二醛和H₂O₂含量的增加;同时抑制酚类物质、类黄酮和醌含量的积累,抑制过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶和超氧化物歧化酶活性的升高,提高过氧化氢酶活性。综上结果表明,外源GA₃处理可以明显减轻鲜切莴苣贮藏期间的褐变,可能与活性氧的代谢相关。

研究了超声波预处理结合控温控湿发酵对黑蒜发酵中黑变及风味品质的影响。结果显示,5-羟甲基糠醛与色值随发酵时间延长和发酵温度升高而升高,色值70以上完成黑变,发酵时间为9 d左右,高温低湿有利于大蒜黑变;滋味成分分析显示,随发酵时间延长和发酵温度升高,总酸含量增加,大蒜素含量下降,可溶性糖和游离氨基酸呈先增后降趋势,表明延长发酵时间和提高发酵温度可使黑蒜酸味突出并降低甜鲜味感和辛辣刺激的苦味感;模糊数学感官评价显示,黑蒜的受欢迎度受多因素影响,兼顾品质和效率,以相对湿度70%,75 ℃下发酵9 d为宜。挥发性风味成分分析显示,鲜蒜、超声波预处理的大蒜以辛辣蒜味的硫醚类为主,制成黑蒜后,具有蒜香味的二烯丙基硫醚和具有洋葱和碳烤风味的噻烷类增加,还产生了有蒜香和肉香味的2-乙基-1,3-噻唑烷-4-羧酸盐;主成分分析和气味贡献值分析确定了黑蒜产品特征香气为蒜香味,有碳烤和肉香味以及微弱的果香味。

探讨江西省收获的6个不同品种马铃薯生产真空油炸薯条的适应性,为真空油炸薯条加工选择马铃薯原料提供依据。分别测定原料中薯5号、夏波蒂、华薯9号、陇薯6号、兴佳2号、费乌瑞它的农艺性状、加工指标(干物质、淀粉、总糖、还原糖、蛋白质、色泽)及真空油炸薯条的理化指标(水分含量、脂肪含量、色泽、硬度)和感官指标(形态、色泽、酥脆性、综合得分),并进行了相关性分析。结果显示,原料理化性质中的干物质、淀粉、总糖、还原糖和色泽与真空油炸薯条的理化品质、感官品质呈极显著或显著相关,即马铃薯品种对真空油炸薯条的品质有显著影响;马铃薯品种费乌瑞它的干物质和淀粉含量适中(19.22%、13.73%),总糖含量、还原糖含量、色泽黄蓝值b^*值高(1.90%、0.61%、29.13),其制作的薯条硬度较低(94.69 N),综合得分最高(9.33分),品质最好,其次是兴佳2号(8.29分)、中薯5号(8.16分)。因此,真空油炸薯条加工宜选择干物质、淀粉含量适中,总糖、还原糖含量高,b^*值高的马铃薯品种。

以羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)为增稠剂、分散剂、稳定剂,脱氢乙酸钠为抗菌剂,复合改性聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)薄膜,对改性薄膜性能进行测定。并通过在相对湿度90%,温度28 ℃的恒温恒湿条件下,使用复合聚丙烯(polypropylene,PP)薄膜对蔓越莓饼干进行保鲜实验,测定饼干质量增长率、质构变化、菌落总数和感官评价,研究不同改性薄膜和PP薄膜对蔓越莓饼干保鲜的影响。结果表明,PVA、HPMC、脱氢乙酸钠的质量分数分别为12%、0.9%、6%的改性薄膜最具阻隔性,与PP薄膜复合制成的包装对饼干的保鲜效果最佳,与PP包装相比,饼干的防潮性和质构均明显提高,并延长货架期20 d,有利于饼干的运输与保藏。

以10种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌为发酵剂制得的酸奶为研究对象,采用顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术相结合的方法,检测发酵乳中的挥发性风味物质,构建不同菌株组成饮用型酸奶发酵剂指纹图谱。10种发酵乳中的风味成分由醛类、酮类、醇类、酯类、酸类和碳氢化合物等6类化合物组成。双乙酰、3-羟基-2-丁酮、乙醛、2-壬酮等14种共有挥发性化合物的相对峰面积＞1%,为特征风味物质。基于共有峰的相对保留时间和相对峰面积对样品的精密度、重复性、稳定性分析,结果显示,指纹图谱构建方法具有可靠性。采用夹角余弦法和相关系数法对指纹图谱进行相似度评价,2种方法的相似度均在0.925 5以上,说明用于构建指纹图谱的样品与标准指纹图谱之间具有较好的相似性。

利用液相色谱-质谱法建立了鱼肉中磺胺类、喹诺酮类、酰胺醇类、硝基咪唑类、地西泮和孔雀石绿药物多残留的检测技术。样品用甲酸乙腈和Na₂EDTA-Mcllvaine缓冲溶液提取,经C₁₈和无水硫酸镁吸附净化,以C₁₈色谱柱(2.0 mm×100 mm×3 μm)分离,在正负多反应模式下监测采集,外标法定量。25种兽药在0.1～200 μg/L相关系数良好,相关系数(r)>0.99;在2、4、10 μg/kg 3个浓度水平下加标回收的平均回收率为71.8%～107%,相对标准偏差为4.2%～9.2%。对工作中检出的鱼类阳性样品,使用该文所建立的方法和标准方法采用F检验进行单因素方差分析,结果表明,2种方法的测定结果无显著性差异(P<0.05)。

该文建立了快速测定畜肉中阿苯达唑及其代谢物(阿苯达唑砜、阿苯达唑亚砜、阿苯达唑-2-氨基砜)残留量的超高效液相色谱-串联质谱的分析方法。试样用乙腈提取,经QuEChERS试剂净化,通过Agilent ZORBAX Eclipse Plus C₁₈色谱柱分离,在正离子多反应监测模式下分析,外标法定量。实验结果表明,阿苯达唑及其代谢物在各自的线性范围内线性关系良好(R²>0.998),检出限0.1~1 μg/kg,在空白样品中进行3个浓度水平的添加实验,添加范围为0.1~10 μg/kg,日内(n=6)平均回收率在81.9%~109.8%,日间(n=3)平均回收率在81.8%~99.0%,精密度为1.8%~14.4%。该方法操作简单、快速、准确、灵敏度高,重现性好,回收率高且稳定,检测限及定量限低于现有检测方法要求,可用于畜肉中阿苯达唑及其代谢物残留量的定性和定量分析。

为了解市售牡丹籽油的香气特征和呈香物质的差异性,选取了10款销量较高的市售牡丹籽油为研究对象,利用电子鼻和GC-MS对其香气差异性进行分析。结果表明,现有市售牡丹籽油的香气及呈香物质存在显著差异。不同牡丹籽油产品中挥发性成分对电子鼻传感器的敏感性大致相同,但响应值有所差异,结合线性判别分析可实现对不同牡丹籽油产品整体香气特征的快速区分。GC-MS结果显示,在10种市售牡丹籽油产品中共检出133种挥发性化合物,其在各样品中的组成和比例不同,分别形成了不同牡丹籽油产品的独特风味。采用相对气味活度值法分析得到3种关键风味化合物和5种修饰性风味化合物,是造成不同牡丹籽油产品香气差异的主要物质。对这些物质进行主成分分析,可以简单区分不同牡丹籽油产品。研究可为后续牡丹籽油风味物质的研究以及控制和优化其香气品质提供参考。

结合定性和定量的方法,建立测定几种碳酸饮料中共存色素——亮蓝、柠檬黄和日落黄的简便吸收光谱法。直接法测定亮蓝,其最大吸收波长为628 nm,表观摩尔吸光系数(κ)为1.20×10⁵ L/(mol·cm),检出限为0.018 mg/L,线性范围为0.02~15.4 mg/L,饮料的定量限为0.31 mg/kg。酸度控制法测定柠檬黄和日落黄(亮蓝不干扰),在pH 3.50 Tris-HCl条件下,灿烂绿与柠檬黄和日落黄反应,生成离子缔合物,柠檬黄体系的最大吸收波长为426 nm,κ为2.59×10⁴ L/(mol·cm),检出限为0.028 mg/L,线性范围为0.03~13.4 mg/L,饮料的定量限为0.47 mg/kg;日落黄体系的最大吸收波长为500 nm,κ为1.46×10⁴ L/(mol·cm),检出限为0.030 mg/L,线性范围为0.03~8.14 mg/L,饮料的定量限为0.51 mg/kg。该法测定饮料中共存色素——亮蓝、柠檬黄和日落黄,简便、快速,结果满意。

为了探究芜菁种质资源的开发及利用价值,以50份来源不同的芜菁种质资源为试验材料,利用微量法、可见分光光度法及酸碱消煮法分别对50份芜菁种质资源的4个组织(叶片、叶柄、根皮、根肉)中的含水量、抗坏血酸、抗氧化能力、可溶性蛋白、可溶性糖及粗纤维进行了检测,同时进行了相关性分析、聚类分析及隶属函数综合评价。结果表明,在营养品质方面,50份芜菁种质资源具有极显著的遗传差异和种质多样性,相比于十字花科常见蔬菜作物,芜菁抗坏血酸含量与可溶性蛋白含量更高,可溶性糖含量与含水量与之持平,芜菁粗纤维含量普遍较低。单独分析各项营养指标,T1和IC0043为根肉高抗坏血酸含量的特异种质资源,IC0040为根肉高抗氧化能力的特异种质资源,T17为根肉高可溶性蛋白的特异种质资源,W31为根肉高可溶性糖的特异种质资源,W26为叶片富含抗坏血酸的特异种质资源,聚类分析显示在遗传距离为5处,可以将50份芜菁资源分为7大类,其中第VII类营养指标的可溶性蛋白、可溶性糖含量较高,粗纤维含量较低,综合表现最好。所有种质资源的各项营养指标的隶属函数均值显示T17、IC0039和W31的综合营养指标较为优良。该研究结果为芜菁特异种质资源的筛选及优质芜菁新品种选育及加工利用奠定了良好的基础。

人工神经网络作为一种预测模型,具有非线性信息处理能力,被广泛应用于自动化、医学、经济、化工等领域。该文总结了人工神经网络在水产品中的应用情况,包括水产养殖过程中物种识别、养殖环境监控、养殖技术管理以及水产加工过程中工艺条件的优化,同时总结了水产品中蛋白质、脂质、糖类等活性成分定量监控,并且以营养性、安全性和保藏性的角度对水产品进行品质评价。最后,在此基础上对人工神经网络在水产方面的应用进行了展望。

肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)是肉类中最主要的蛋白质,对肉制品的品质起决定作用。然而,其在加工和储藏过程中很容易发生氧化,从而导致产品质量下降,对营养和安全产生不良影响。多酚是植物体内复杂酚类的次生代谢物,具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌等多种生理功效,其可与蛋白质结合形成复合物,改变蛋白结构特征并最终影响功能特性,因此可作为天然抗氧化剂广泛应用于抑制MP氧化、延缓肉制品品质劣变等。该文主要综述了多酚与MP的相互作用类型、机制和影响因素,以及二者相互作用对MP结构和功能特性的影响的研究进展,并总结了当前研究中存在的不足,指出了未来可深入探究的重点方向,以期丰富多酚与MP相互作用的理论框架,并为扩大多酚在食品领域中的应用和改善蛋白质的结构及功能特性提供参考。

米糠是稻米加工产业中的主要副产品之一,从米糠中提取的米糠蛋白具有重要功能特性、营养价值、生物活性和良好的食品应用价值,是一种优质的植物蛋白质资源,具有很大的发展潜力。该文综述了米糠蛋白营养特性、功能特性、提取方法及其应用的研究进展,并对米糠蛋白未来的提取技术和应用做出了展望,以期为高品质米糠蛋白的提取及其在食品中的广泛应用提供一定的参考和指导。

双酚类物质(bisphenols,BPs)是食品包装及容器材料聚碳酸酯的重要生产原料之一。研究发现,双酚类物质也是危害人体的内分泌干扰物之一,可通过食品接触材料迁移到食品或者饮料中,引起人体内分泌紊乱。为了解决该问题,已经提出了由多种材料(碳纳米、贵金属纳米、金属-有机骨架和其他复合材料)组成的纳米结构电化学平台,以检测双酚类物质残留。尽管此类研究取得了重大进展,但仍需开发借助多功能纳米材料的先进电化学传感器,并确保此类传感器的有效便携性。文章对现有的电化学分析技术进行了总结,以强调基于纳米材料的电化学传感技术对食品及食品包装中双酚类物质检测的重要性,综述了电化学传感技术在食品双酚类物质检测中的最新研究进展,并对其发展趋势进行了展望。

食品掺假和欺诈问题在世界范围内日益受到关注。以欧美为代表的发达国家针对食品欺诈已经展开了一系列研究,该文从食品欺诈基础数据库的构建、食品欺诈预防体系的建立、颁布的法律法规等方面对当前国外食品欺诈的研究现状进行梳理和总结,并对比欧美和中国食品欺诈的缓解预防措施,以期为我国当下的食品安全欺诈问题的解决提供一些参考。

在食品行业飞速发展的形势下,高校食品专业课程的教学改革也需加快进行。传统教学中重理论轻实践、重专业素养轻思想政治等问题亟需解决。对于食品等工程类学科的学生来说,成为应用型人才是时代所需。同时,作为关系民生的行业,近年来发生的一系列食品安全事件让部分消费者对中国的食品质量忧心忡忡。要想挽回消费者对我国食品安全的信心,需要食品从业者担负起责任,良心经营,对消费者的健康负责。因此,需要在高校的食品课程教育中加大实践及思政元素的融入。该文主要以《发酵食品工艺学》和《食品感官评价》2门课程为例,探索一些教学改革方法在食品专业课程中的应用,为相关课程的教学改革提供有益的参考。