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当期目录

2022年 第43卷 第18期    刊出日期:2022-09-25
上一期   
食品化学
外源脱落酸对发芽玉米籽粒中类胡萝卜素合成的影响
徐昊,何伟伟,李大婧,包怡红,罗浩,王凡予,张钟元
2022, 43(18):  1-8.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211118-231
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为研究脱落酸(abscisic acid,ABA)及抑制剂钨酸钠(Na2WoO4)处理对发芽玉米中类胡萝卜素合成的影响,以‘苏玉29’黄色玉米为材料,将其进行不同质量浓度外源ABA浸泡处理后进行发芽,测定发芽玉米中可溶性蛋白、游离氨基酸、脯氨酸、VC、总酚、抗氧化酶活性、抗氧化能力、类胡萝卜素含量及类胡萝卜素合成基因表达量。结果表明,与对照组相比,ABA处理能提高发芽玉米中可溶性蛋白、游离氨基酸、脯氨酸、VC、总酚的含量和内源ABA含量;5 mg/L ABA条件下,类胡萝卜素含量达到最高,叶黄素和玉米黄质分别较对照组提高了27.6%和20.1%,而Na2WoO4会抑制内源ABA的合成,同时降低类胡萝卜素含量。实时聚合酶链式反应结果表明,ABA处理能够显著提高发芽玉米类胡萝卜素合成基因的表达量。同时,发芽玉米籽粒中抗氧化酶活性及抗氧化能力明显增强。综上,外源ABA处理能够促进发芽玉米内源ABA合成,提高发芽玉米类胡萝卜素合成基因的表达,促进发芽玉米中类胡萝卜素的合成,增强发芽玉米抗氧化能力,提高发芽玉米籽粒的营养品质。
脯氨酰羟化酶对宰后牦牛肉糖酵解及肉品质的影响
胡博,辛可启,余群力,宋仁德,张新军,石红梅
2022, 43(18):  9-15.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211123-294
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为研究脯氨酰羟化酶(prolylhydroxylase,PHD)对宰后牦牛肉低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、糖酵解及肉品质的影响,以牦牛背最长肌为研究对象,分析二甲基乙二酰氨基乙酸(dimethyloxaloylglycine,DMOG)处理组和生理盐水对照组中HIF-1α表达量、糖酵解关键酶活性、糖酵解程度、肉品质等指标的变化。结果显示,在宰后成熟过程中,HIF-1α表达量随成熟时间的延长呈先升高后降低的趋势,但由于DMOG的作用,HIF-1α表达量在宰后12 h内显著升高(P<0.05),说明抑制PHD活性可以上调HIF-1α表达量。己糖激酶(hexokinase,HK)活性、磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFK)活性和丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)活性均随成熟时间的延长呈先升高后降低的趋势,同时DMOG组的HK、PFK、PK的活性在3~120 h均显著高于对照组(P<0.05);DMOG组的糖原含量和pH值均在3~72 h显著低于对照组(P<0.05),而乳酸含量显著高于对照组(P<0.05),说明PHD介导HIF-1α上调糖酵解酶活性,加速糖酵解进程。同时,DMOG组的剪切力在宰后成熟3~72 h显著高于对照组(P<0.05),L*值在6~168 h显著高于对照组(P<0.05),而a*值在成熟过程中始终显著高于对照组(P<0.05);DMOG组的肌纤维直径和肌纤维面积均低于对照组,肌纤维间隙高于对照组,但差异不显著。说明PHD介导HIF-1α对宰后肉品质的形成产生影响,其中剪切力与L*值的变化由pH值变化引起,而a*值的变化原因需要进一步探究。结果表明,在宰后成熟过程中,PHD通过上调HIF-1α表达量进而增强糖酵解关键酶活性,加速糖酵解进程,引起肌肉内环境的变化,最终影响宰后肉品质的形成。
玉米后熟期间醇溶蛋白结构和理化特性
李琦,葛思彤,张士禹,王天池,郑明珠,吴玉柱,赵城彬,刘景圣
2022, 43(18):  16-23.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211108-088
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将新采收的玉米在温度15 ℃及25 ℃、相对湿度55%条件下进行恒温恒湿贮藏,研究玉米后熟期间玉米醇溶蛋白结构特征及理化特性,并分析二者之间的构效关系。结果发现,玉米在15 ℃及25 ℃后熟56 d期间内,玉米醇溶蛋白的游离巯基含量降低,二硫键含量升高,表面疏水性降低,Zeta电位的绝对值增加,粒径和分散指数降低。玉米后熟期间玉米醇溶蛋白中氢键缔合下降,更多有序的β-折叠转化至无序结构,且后熟作用导致玉米醇溶蛋白热稳定性和α-玉米醇溶蛋白亚基的分子质量降低。此外,玉米后熟显著改变了蛋白的理化特性,在15 ℃后熟42 d和25 ℃后熟28 d,玉米醇溶蛋白的溶解性和持水性均达到最大,在2 个温度下后熟14 d时乳化活性和起泡性均显著增加,而后熟作用导致持油性下降。玉米后熟过程中玉米醇溶蛋白理化特性的改善可能与蛋白质聚集程度降低及其柔性结构相关。结果表明,适当的玉米后熟能够修饰玉米醇溶蛋白结构,进而改善其理化特性。
纳米鱼骨在肌球蛋白胶凝过程中钙赋存形态的变化及分布
高霞,张梦玲,熊善柏,胡杨,尹涛,刘茹
2022, 43(18):  24-29.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211108-082
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以鲢鱼骨为原料制备纳米鱼骨(nano fish bone,NFB),将其加入肌球蛋白中,通过钙赋存形态、表面元素、微观结构及低场核磁等研究肌球蛋白胶凝过程中NFB-Ca的形态变化与分布。结果表明,与空白组肌球蛋白样品相比,NFB的添加显著提高了肌球蛋白样品中Ca元素的含量(P<0.05),且NFB-Ca主要以不溶性钙形态存在(>95%)。40 ℃加热显著增加了离子钙的含量,而进一步于90 ℃加热时,离子钙向其他形态转变。肌球蛋白胶凝过程中NFB释放的可溶性钙部分参与形成盐桥,转变为不溶性钙,促进肌球蛋白分子间发生交联,形成激光共聚焦可观察到的较为均一连续的凝胶网络结构。低场核磁结果显示均匀的凝胶结构有利于束缚更多的水分,降低自由水的流动性。同时,随加热的进行,添加NFB的肌球蛋白样品表面Ca元素增多,分布的均匀性也有所提高。
苦荞中芦丁和槲皮素对淀粉消化酶的抑制能力
周一鸣,马思佳,蒋晴怡,周小理,李云龙
2022, 43(18):  30-37.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210820-256
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采用多种光谱技术手段研究苦荞中芦丁和槲皮素对淀粉消化酶的抑制效果和作用机制,及二者联合使用时的抑制效果。结果表明:芦丁和槲皮素对α-淀粉酶的抑制类型均为疏水相互作用力和以氢键为主要驱动力的竞争性抑制,半抑制浓度分别为0.36 mg/mL和0.22 mg/mL;对α-葡萄糖苷酶均为通过氢键结合的混合型抑制,半抑制浓度分别为1.30 mg/mL和0.362 mg/mL。同时,二者均能与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶结合形成复合物从而抑制酶的活性,且只存在一个(或一类)作用位点;二者按照不同浓度比联合使用均可对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶产生协同抑制的作用,当二者浓度比为7∶1和3.6∶18时,对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的联合指数分别达到0.20和0.22,苦荞中黄酮对两种消化酶达到最佳协同抑制效果。本研究为进一步阐明黄酮与淀粉消化酶相互作用机制提供一定理论基础,对指导富含黄酮食药同源植物的加工利用具有较高的指导价值,有利于促进苦荞产业的良性循环。
淀粉样纤维-阿魏酸水凝胶的制备及其性质
佘明汉,郑丽丽,艾斌凌,杨旸,郑晓燕,校导,蒋志国,盛占武
2022, 43(18):  38-46.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211112-159
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为提高阿魏酸的负载率和稳定性,将蛋白质在酸性条件下热处理形成淀粉样纤维作为载体,与阿魏酸自组装形成水凝胶,考察不同淀粉样纤维质量浓度、阿魏酸添加量及pH值对阿魏酸负载率的影响,优化水凝胶制备条件。利用红外光谱、内源荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜、流变仪等探究蛋白质结构变化、水凝胶的微观结构、凝胶特性等,考察多酚添加量对水凝胶结构和性质的影响。利用超高效液相色谱测试不同环境中水凝胶中阿魏酸的光热稳定性,采用体外模拟消化系统考察阿魏酸的缓释能力。结果表明,当淀粉样纤维质量浓度70 g/L、阿魏酸添加量0.6%、pH 5条件下水凝胶体系中阿魏酸负载率最佳达6.99%,且水凝胶可有效减少阿魏酸在光热环境下的降解速率,提升其光热稳定性。蛋白纤维化形成淀粉样纤维其二级结构α-螺旋和β-折叠占比显著升高,三级结构形成聚集前体状态,更利于结合多酚形成结构稳定的水凝胶。当阿魏酸添加量为0.6%时,阿魏酸-淀粉样纤维水凝胶凝胶性最佳、分子间结构最紧密、储能模量最高(1 655.5 Pa)、溶胀度最低(160%),此时样品在体外模拟消化系统表现出最佳的缓释性能。
改性凹凸棒黏土/羧甲基壳聚糖协同稳定桉叶精油Pickering乳液制备及缓释抑菌性能
史沛青,郑艳茹,陈晖,王轩栋,韩明明,施小宁
2022, 43(18):  47-54.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211107-077
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以油酸钠表面改性的凹凸棒黏土(modified-attapulgite,M-APT)与羧甲基壳聚糖(carboxy-methyl chitosan,CMCS)协同稳定制备桉叶精油Pickering乳液,通过乳液静置乳析、乳滴显微形貌及流变学性质,考察M-APT、CMCS质量分数及桉叶精油体积分数对乳液稳定性影响。结果表明,油酸钠改性使APT接触角θ从15.2°增大到83.7°,可不可逆吸附于油滴表面,乳滴粒径随M-APT质量分数增大而减小;亲水CMCS链自组装包封表面吸附M-APT粒子的油滴。乳液储存模量(G’)随CMCS质量分数增加明显增大,乳液稳定性增强。琼脂盘打孔法,对比考察纯桉叶精油和乳液对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性,发现乳液体系抑菌圈直径均略大于纯精油体系,这主要是因为M-APT吸附在油滴表面实现了对精油的包封,降低了其挥发性。菌类生长动力学实验也证实了这一结果,即M-APT/CMCS协同作用可实现对精油的包封稳定,提高其抑菌活性和实现长效缓释抑菌,这对拓展植物精油在生物抑菌剂方面的应用具有重要的参考价值。
全麦粉的添加对油馕面团品质的影响
仇成功,丁帅杰,李仙爱,王晓芸,王德萍,马雪梅,刘晓璐,樊星,袁宇涵,酆炳森,王亮
2022, 43(18):  55-61.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211112-155
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考察添加不同比例的全麦粉,对油馕面团粉质特性、拉伸性、糊化特性、混合粉溶剂保留特性、面团水分分布和面团面筋蛋白二级结构的影响。结果表明,随着全麦粉含量的增加面团加工性质变差,面团吸水率由65.18%增加至最大值80.30%,面团形成时间从4.13 min增加到最大值5.34 min;面团的峰值黏度、谷值黏度、回生值和衰减值呈下降趋势,而糊化温度则不断提高;拉伸能量由87 cm2降低至30 cm2,延展度由156 mm降低至92 mm,拉伸阻力由302 EU降低至242 EU。当全麦粉完全取代精粉时与精粉组相比(全麦粉取代率为0%),混合粉的碳酸钠、蔗糖和水溶剂保留率分别增加了20.56%、18.69%和34.94%,而乳酸溶剂保留率则降低23.47%;核磁结果显示,面团中水分分布变化情况为A21/A2升高,A22/A2和A23/A2下降;傅里叶变换红外光谱仪测定结果显示,面筋蛋白结构中α-螺旋和β-折叠的总相对含量由68.57%下降为50.89%,无规卷曲相对含量增加了31.5%,稳定的二级结构下降、不稳定的二级结构相对含量上升,导致面筋蛋白结构变差。
热处理及转谷氨酰胺酶对糖基化燕麦蛋白凝胶性质的影响
许英一,马鑫蕊,王宇,徐艳霞,林巍,王彪,王德香
2022, 43(18):  62-68.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211103-034
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对燕麦蛋白及其乳糖糖基化燕麦蛋白进行热诱导和转谷氨酰胺酶诱导凝胶改性,探究2 种不同诱导方式对燕麦蛋白及其糖基化产物凝胶性质及结构的影响。结果表明:与燕麦蛋白热诱导凝胶相比,其他3 种燕麦蛋白凝胶的弹性、硬度和持水性均显著提高(P<0.05);酶诱导凝胶的质构性质(弹性、硬度、胶黏性)与持水性优于热诱导凝胶;糖基化改性蛋白凝胶的质构性质与持水性显著高于未糖基化改性蛋白凝胶(P<0.05)。酶诱导蛋白凝胶的表面疏水性分别高于两种热诱导蛋白凝胶;而糖基化改性蛋白凝胶的表面疏水性分别低于未糖基化改性蛋白凝胶。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱分析、微观结构分析进一步证明了转谷氨酰胺酶能引起燕麦蛋白发生分子间或分子内交联而形成大分子质量的交联产物,转谷氨酰胺酶诱导的燕麦蛋白凝胶具有更为致密的微观三维网络结构。研究表明,与热处理相比,转谷氨酰胺酶更能诱导燕麦蛋白及糖基化产物形成良好的凝胶,为燕麦粉的多元开发提供了一定理论基础。
以不同体外模拟系统评价大豆蛋白的胃消化特性
吴凯云,徐子惠,郭健,杨晓泉 ,孟赫诚
2022, 43(18):  69-75.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210908-104
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采用静态消化模型和半动态消化模型,评价经透析处理和未经透析处理的大豆蛋白的胃消化特性。结果表明:在静态消化模型中,透析对大豆蛋白的胃消化过程没有影响;但在半动态消化模型中,未经透析的大豆蛋白pH值、排空内容物的干物质质量和游离氨基的含量与经透析处理的大豆蛋白存在一定差异,表明未经透析处理的大豆蛋白保留较多大豆中的成分,使其缓冲能力更强,胃排空滞后,蛋白质消化速率减慢。此外,静态消化模型和半动态消化模型有不同的优势,所以可以根据不同的研究目的采用不同的消化模型。这项工作将为大豆蛋白产品的开发和健康效应提供新的见解。
改性处理对大豆分离蛋白/壳聚糖/黑木耳多糖复合膜性质的影响
孙海涛,赵婉竹,赵兵兵,邵信儒,钟子杰,石金风,姜瑞平,刘鹏
2022, 43(18):  76-82.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211028-309
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利用超声波、微波、紫外光及其协同改性制备大豆分离蛋白、壳聚糖、黑木耳多糖复合膜,研究不同改性方法对膜性质影响。结果表明:超声波、微波、紫外光改性处理可改善膜的机械性能、阻隔性能,其中超声波微波协同改性作用最明显,膜的抗拉强度和断裂伸长率达到最大值(21.67 MPa和78.02%);水蒸气透过系数和氧气透过率达到最小值(1.34×10-12 g/(cm·s·Pa)、0.47×10-2 g/(m2·d))。超声波微波协同改性亦可显著增加膜的亮度和白度,提高膜的透光率。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对复合膜进行表征,表明经过超声波、微波、紫外光改性处理加强了膜分子间氢键作用,形成致密、稳定的网络结构,提高了复合膜热稳定性。
茶多酚处理方式对干贝脂质氧化稳定性和货架期的影响
樊凤娇,谢宏凯,罗谢琪,方勇
2022, 43(18):  83-89.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220404-039
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采用传统添加(直接添加,抗氧化剂处于干贝表面)和改进添加(添加+静置,抗氧化剂处于干贝表面及组织内部)的处理方式将茶多酚添加至干贝,通过测定耗氧量、初级氧化产物生成、次级氧化产物生成、自由基强度和氧化底物损失评价不同茶多酚处理方式对干贝脂质氧化稳定性的影响,同时建立干贝的货架期预测模型,评价不同茶多酚处理方式对干贝预测货架期的影响。结果表明,与仅将茶多酚添加至干贝表面相比,将茶多酚添加至干贝表面和组织内部显著延长了干贝的氧化诱导时间,有效降低了干贝的过氧化值、硫代巴比妥酸值、自由基强度和二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸的损失,可将干贝货架期进一步延长10.23 d。本研究为动物性海洋干制品的高效抗氧化和营养品质保持提供了理论依据和方法指导。
生物工程
生鲜猪肉中单增李斯特菌动态生长预测与数值模拟
唐宇宏,刘丽敏,白莉,王晔茹,方婷,李长城,高一辉
2022, 43(18):  90-97.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211017-169
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构建生鲜猪肉中单增李斯特菌的动态生长预测模型。猪肉样品接种由3 株单增李斯特菌制备的混合菌液,并置于3 组波动温度(1~45 ℃)条件下培养,采用一步法对获得的生长数据进行分析,构建并比较由初级模型(Baranyi或Two-compartment模型)与二级模型(Cardinal模型)集成的组合模型。结果表明,Baranyi-Cardinal和Two-compartment-Cardinal模型均适合用于描述猪肉中单增李斯特菌的生长,由两者估计的猪肉样品中单增李斯特菌最低、最适、最高生长温度分别为0.94、38.37、45.36 ℃和1.03、37.96、45.58 ℃,最适生长速率分别为0.891 h-1和0.858 h-1,最大生长浓度分别为9.07(lg(CFU/g))和9.09(lg(CFU/g));通过另设的4 组动态生长实验和3 组等温(4、20、37 ℃)生长实验对模型进行验证,分析表明,模型可以准确预测动态及等温条件下的单增李斯特菌的生长,预测曲线的均方根误差介于0.13~0.48 (lg(CFU/g)),残差服从均值为-0.02 (lg(CFU/g))、标准差为0.29(lg(CFU/g))的正态分布。最后,基于构建的模型开展生鲜猪肉家庭冰箱冷藏过程中单增李斯特菌的生长数值模拟,以证明模型潜在的应用性。本研究结果可用于猪肉中单增李斯特菌的生长预测及风险评估。
葡萄酵素发酵过程中代谢产物的动态变化
王印壮,段定定,丁玉峰,马艳莉,牟建楼,席晓丽,谷晓东,宋乾华
2022, 43(18):  98-104.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211014-142
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为探究葡萄酵素接种发酵过程中物质变化规律,以葡萄为原料,分析了接种酵母菌、醋酸菌以及乳酸菌发酵过程中总酸、有机酸、乙醇体积分数、总酚、主要功效酶(超氧化物歧化酶及β-葡萄糖苷酶)以及香气成分等代谢产物的变化。结果表明:发酵过程中总酸质量浓度呈先上升后下降的趋势,于第34天达到最大值19.37 g/L;在接种酵母菌(0~6 d)发酵过程中有机酸主要以柠檬酸、苹果酸、酒石酸为主,且乙醇主要产生于该阶段;接种醋酸菌后(6~27 d)主要产生乙酸;而后接种乳酸菌后(27~41 d),乳酸、柠檬酸质量浓度逐渐增加至最大值102.09 mg/L和67.70 mg/L,而苹果酸减少,此时乙醇体积分数降低至最小值0.47%并趋于稳定;总酚含量与β-葡萄糖苷酶活力的变化趋势一致,主要于接种酵母菌(0~6 d)发酵以及接种乳酸菌发酵后期(34~41 d)产生,超氧化物歧化酶活力总体呈波动上升趋势;葡萄酵素发酵过程中产生的挥发性物质主要以醇类、酸类和酯类化合物为主。以上研究结果可为葡萄酵素的精准制备以及品质优化提供理论依据。
群体感应系统对单增李斯特菌生物被膜形成的影响
张心怡,陆兆新,郑丽平,吕紫岩,周立邦,孟凡强,别小妹
2022, 43(18):  105-112.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211002-006
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以单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)为研究对象,分析Agr群体感应系统和LuxS/AI-2系统对其生物被膜形成的调控作用。通过同源重组对LMB33426菌株进行agrD基因以及luxS基因的无痕敲除,比较野生菌株与agrD、luxS基因缺失菌株的生物被膜特性差异。结果表明,与野生株相比,ΔagrD突变株和ΔluxS突变株的生物被膜形成能力下降;ΔagrD突变株的疏水性显著下降,在37 ℃下的泳动能力较野生株增强;群体感应系统基因敲除对菌株的耐药性没有产生较大影响。基因缺失株的构建为进一步研究群体感应系统对单增李斯特菌生物被膜形成的调控机制提供参考,同时为单增李斯特菌的预防控制奠定了基础。
植物乳杆菌CD101和模仿葡萄球菌NJ201对发酵香肠多肽体内外抗氧化活性的影响
冯美琴,张译文,孙健
2022, 43(18):  113-120.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220429-389
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为系统探究发酵剂对香肠多肽抗氧化活性的影响,首先以自然发酵香肠和接种发酵香肠中提取的粗肽液为研究对象进行体外抗氧化实验,结果显示接种发酵香肠源粗肽液对螯合金属离子及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟自由基的清除有更好效果,相比于对照组分别最显著提升了13%、10%、20%,但对2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基的抑制弱于自然发酵香肠。进一步利用D-半乳糖建立衰老小鼠模型衡量接种发酵香肠源粗肽液的体内抗氧化作用。生长性能结果显示粗肽液可以促进小鼠生长,增加脏器指数。小鼠血清、肝脏组织中多种抗氧化酶包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性以及总抗氧化能力和丙二醛含量检测表明,接种发酵香肠源粗肽液显著提高小鼠血清和肝脏中抗氧化酶的活性,增加总抗氧化能力,并显著降低丙二醛含量,可以恢复甚至高于正常组水平。研究表明接种发酵香肠源粗肽液具有良好的抗氧化活性,为蛋白源抗氧化肽的开发提供更多选择。
共培养时酿酒酵母对速生梭菌己酸代谢的影响及其机理
晋湘宜,赵婷,王家胜,李良,李俊薇,陈茂彬,方尚玲
2022, 43(18):  121-126.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211004-020
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以1 株可以产己酸的速生梭菌(Clostridium celerecrescens)JSJ-1与1 株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)C-1为研究对象,在不同营养条件下,比较2 种微生物纯培养、共培养过程中生长代谢(菌落数、葡萄糖、乙醇、丁酸、己酸)的差异,分析S. cerevisiae对己酸菌己酸代谢的影响及其机理。结果发现:在厌氧条件下,34 ℃静置培养,S. cerevisiae C-1比C. celerecrescens JSJ-1更具有生长优势,会优先利用培养基中的葡萄糖。当培养基中唯一碳源为葡萄糖时,S. cerevisiae C-1会利用葡萄糖代谢生成乙醇,为C. celerecrescens JSJ-1合成己酸提供底物。当培养基中含0.5%葡萄糖和2%乙醇时,共培养相比C. celerecrescens JSJ-1单独培养,己酸的生成时间提前了4 d。葡萄糖对C. celerecrescens JSJ-1生成己酸有较强的抑制作用,共培养时S. cerevisiae C-1利用葡萄糖可缓解葡萄糖对己酸生成的抑制。在浓香型白酒发酵过程中,S. cerevisiae不仅可以为己酸菌合成己酸提供底物,而且可以缓解葡萄糖对己酸生成的抑制作用。
裂褶菌极端嗜盐木聚糖酶ScXyn22的性质及对全麦面包品质的影响
刘玉春,张维清,任菲,郭超,王超
2022, 43(18):  127-133.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211019-199
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研究裂褶菌(Schizophyllum commune)来源GH11家族木聚糖酶ScXyn22在毕赤酵母的表达,分析该酶的酶学性质及其对全麦面包品质的影响。ScXyn22的最适pH值和温度为4.5和55 ℃,为内切型木聚糖酶。ScXyn22水解桦木木聚糖比活力为(5 964.1±429.4)U/mg,Km为(3.25±0.27)mg/mL,Vmax为(1 288±9.14)μmol/(min·mg)。ScXyn22在含有1~5 mol/L NaCl反应体系中,水解桦木木聚糖的酶活力分别提高到1.64、2.13、2.31、2.39、2.3 倍;水解小麦阿拉伯木聚糖酶活力提高到1.21、1.46、1.58、1.48、1.16 倍;但对β-燕麦葡聚糖的水解活性降低19.31%、47.72%、55.97%、45.99%、38.18%。模拟人工肠液环境下,ScXyn22在20 min内的剩余酶活力为81%,在120 min后剩余酶活力65.77%。添加木聚糖酶对全麦面包的品质影响显著,当ScXyn22添加量为300 U/kg时全麦面包比容提高了19.7%;当添加量为150 U/kg时,面包硬度降低57.3%。该结果显示该木聚糖酶在全麦面包生产中具有很好的应用潜力。
不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分及感官特性的影响
曹晶晶,木泰华,马梦梅
2022, 43(18):  134-142.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211025-263
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选用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lp)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus,Lb)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus,St)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosus,Pp)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei,Lc)及商业Lp(SZ)分别对甘薯淀粉加工浆液进行发酵,比较不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分(蛋白质、灰分、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、总膳食纤维、总酸、总糖、乳酸、短链脂肪酸、总酚、游离氨基酸)及感官特性(电子鼻、电子舌、气相色谱-质谱、感官评价)的影响。结果表明:6 种乳酸菌发酵后,浆液中蛋白质、糖类、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维及总膳食纤维含量显著下降;不同乳酸菌均表现出良好的发酵性能,发酵后浆液pH值从6.62下降到3.67~3.88,总酸质量浓度由0.29 g/100 mL提高至2.69~3.67 g/100 mL,且乳酸及短链脂肪酸含量显著上升;Lb和Lc发酵显著提高了浆液中总酚含量,分别提升了18.44%和17.78%;在发酵液中共检出16 种游离氨基酸,其中必需游离氨基酸含量显著上升;气相色谱-质谱结果表明,乳酸菌发酵可有效提升甘薯淀粉加工浆液中风味物质的种类和含量,改善其风味和口感,其中Pp、St和SZ发酵浆液的总体感官品质最好。上述研究结果可为乳酸菌发酵应用于甘薯淀粉加工浆液制备饮料的研发奠定理论支撑。
植物源益生乳酸菌的筛选及其特性
聂紫玉,吴艳阳,王增光,李子晗,康文丽,潘丽娜,汪家琦,戴智勇,赵玲艳,邓放明
2022, 43(18):  143-151.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211018-189
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为筛选具有益生特性的植物源乳酸菌,以传统发酵蔬菜中分离的1 000 株乳酸菌为出发菌株,进行了耐酸性、耐胆盐能力、抑菌性、体外抗氧化能力、药敏性、溶血性和氨基酸脱羧酶活性等特性研究,并对筛选菌株进行了16S rDNA 鉴定。经pH 3.0 MRS培养得乳酸菌82 株,再经pH 2.5 MRS培养得乳酸菌49 株;49 株菌经0.3%胆盐测试,均具有耐胆盐能力;根据镜检形态结合发酵植物源的不同从中挑选19 株乳酸菌进行药敏性、溶血性、抑菌性、氨基酸脱羧酶活性和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除实验。结果表明,19 株菌对所选20 种抗生素多数表现敏感,其中4 株菌对20 种抗生素都较敏感;19 株菌对供试致病菌都有不同程度抑制能力且都无溶血性;经氨基酸脱羧酶活性试剂盒结合聚合酶链式反应扩增检测表明,19 株菌无产生物胺的潜在威胁;有5 株菌体外抗氧化能力高于40%。可见19 株菌均具有益生菌的基本特性。经16S rDNA鉴定,7 株为发酵乳杆菌、6 株为植物乳杆菌,嫩江杆菌、戊糖片球菌、利莫西杆菌、戊糖乳杆菌、屎肠球菌、短乳杆菌分别各1 株。
热激对产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白理化特性的影响
张园园,李苗云,赵莉君,朱瑶迪,赵改名,梁栋,马阳阳,刘纯
2022, 43(18):  152-158.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210925-297
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为研究热激对产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)芽孢内膜蛋白的影响,以25 ℃处理为空白对照,通过粒径分布、表面疏水性、紫外吸收光谱、内源荧光光谱和拉曼光谱指标表征不同热激温度(37、75、95 ℃)处理20 min后芽孢内膜蛋白理化特性的变化。结果表明:产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白在不同温度热激作用下存在明显差异。与空白组相比,37 ℃处理对芽孢内膜蛋白无明显影响,其蛋白粒径分布、氨基酸微环境、表面疏水性和二级结构均未发生显著变化。75 ℃热激后芽孢内膜蛋白粒径分布均一稳定,紫外光谱和荧光光谱强度显著增强,表面疏水性明显增加,其二级结构中α-螺旋结构含量下降3.17%、β-折叠结构含量降低3.94%、无规卷曲比例上升8.31%;95 ℃热激后芽孢内膜蛋白结构被破环,蛋白质发生明显的聚集或变性,粒径分布向大粒径方向显著移动。结果表明,75 ℃热激可有效影响产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白的理化特性,热激后芽孢内膜蛋白的疏水位点暴露,氨基酸残基暴露,二级结构发生了明显变化。本研究为进一步解析热激对产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白功能特性的影响提供了一定理论基础。
乳酸链球菌素Q13的纯化及其对保加利亚乳杆菌的抑菌机理
万倩,黄晓英,李启明,吴华星,刘绒梅,唐俊妮
2022, 43(18):  159-165.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211003-011
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为探讨乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌LMG-1(Lactobacillus bulgaricus LMG-1)的抑菌机理,本研究利用硫酸铵沉淀、超滤和葡聚糖凝胶柱层析等对乳酸乳球菌Q13(Lactococcus lactis Q13)所产细菌素进行分离纯化,并运用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其纯化效果和分子质量,同时通过研究乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌细胞膜通透性、胞内酶活性及菌体形态结构等的影响,阐明乳酸链球菌素对保加利亚乳杆菌的抑菌作用机制。结果表明,乳酸乳球菌Q13所产细菌素硫酸铵沉淀的最适饱和度为60%,硫酸铵沉淀得到粗提物超滤后仅分子质量大于10 kDa组分具有抑菌效果,将具有抑菌活性的超滤组分利用葡聚糖凝胶柱层析进行纯化后,共收集到2 个具有抑菌活性的洗脱峰,电泳图谱仅呈现出一条分子质量约为17.5 kDa的蛋白条带,分析其可能为乳酸链球菌素的多聚体形式,并将其命名为乳酸链球菌素Q13;抑菌机理实验结果显示,乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌LMG-1的抑菌机制主要是通过在靶细胞细胞膜上形成孔洞、增加细胞膜通透性和破坏细胞膜完整性,导致内容物外泄,胞内Na+/K+-ATP酶和碱性磷酸酶等关键酶含量降低,影响细胞正常能量代谢活动,最终诱导菌体细胞死亡。
莱鲍迪甙C高效转化细菌Paenarthrobacter ilicis CR5301全基因组测序及关键糖苷酶分析
李洪飞,孙大庆,曹龙奎
2022, 43(18):  166-175.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211126-326
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为全面了解Paenarthrobacter ilicis CR5301的遗传背景,深入解析CR5301转化莱鲍迪甙C(rebaudioside C,RC)的关键酶,采用二代Illumina HiSeq和三代Nanopore相结合的测序方法,对CR5301进行全基因组测序和关键酶预测分析。结果显示,CR5301基因组为1 个闭合环状染色体DNA分子,不含质粒,基因组序列全长4 748 281 bp,GC含量62.92%,共编码4 458 个基因,同时含有4 个基因岛、1 个前噬菌体和14 个CRISPR-Cas编码序列。CR5301是P. ilicis物种第1个测定基因组完成图的菌株,也是Paenarthrobacter菌属已知基因组最大的菌株。基因组共线性分析和16S rRNA基因系统进化树分析结果一致表明,P. ilicis CR5301与P. aurescens具有更近的亲缘关系,而与P. ureafaciens的亲缘关系较远。7 个蛋白质数据库综合注释分析发现,P. ilicis CR5301基因组共含有523 个碳水化合物活性酶基因,其中18 个糖苷酶基因可能是CR5301转化RC的关键酶基因。最后,通过ProtParam、SOPMA生物信息学软件,预测了18 个糖苷酶的物化性质和二级结构。这些结果为CR5301的RC转化机制研究提供了清晰、完整的遗传信息,并且为P. ilicis物种广泛的生物学研究提供了完整、可靠的参考基因组序列,对今后P. ilicis物种生物学研究具有重要的参考价值和普遍的借鉴意义。
人参、大蒜混合发酵过程中微生物多样性、成分及抗氧化能力分析
葛长锌,李雅倩,董微巍,周鑫,徐孟休,李官浩,朴春香
2022, 43(18):  176-183.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210913-152
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探究人参与大蒜混合发酵对黑参微生物多样性、成分以及生理功能的影响。以新鲜大蒜和人参为原料,采用液态发酵法自制黑蒜、黑参和参蒜,对其发酵过程中微生物多样性、主要成分以及抗氧化性进行分析。结果表明:参蒜产品的优势菌门为厚壁菌门,优势菌属为uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae、乳杆菌属等;根据京都基因与基因组百科全书进行代谢途径预测,参蒜与大蒜和人参的代谢途径无明显差异,主要为全局及概要图、碳水化合物代谢和氨基酸代谢;参蒜的还原糖含量和总酚含量显著提高,总酸含量下降,稀有人参皂苷转化率显著提高,潜在有害物质5-羟甲基糠醛含量显著下降;参蒜具有良好的自由基清除能力。以上研究为参蒜产品的开发、促进黑参产业的发展提供理论依据。
不同等级浓香型大曲微生物群落结构与理化性质的比较分析
向港兴,陈莹琪,沈毅,王西,张亚东,罗惠波,黄丹
2022, 43(18):  184-191.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211018-193
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对两种等级浓香型大曲的理化指标与微生物群落结构进行分析,解析其内在联系,为建立科学的大曲质量评价体系提供依据。采用高通量测序技术分析两种等级浓香型大曲之间的微生物群落结构差异,并测定其理化性质,利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)对微生物和理化性质之间的关系进行研究。结果表明:优级曲和一级曲两种等级大曲的细菌群落结构较为相似,优势细菌物种均为高温放线菌属(Thermoactinomyces)、魏氏斯菌属(Weissella)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia);虽然真菌优势微生物一致,为嗜热真菌属(Thermomyces)、未分类曲霉科(unclassified_f__Aspergillaceae)、嗜热子囊菌属(Thermoascus),但是经差异微生物分析发现优级曲的嗜热子囊菌属相对丰度显著高于一级曲,而一级曲的未分类曲霉科显著高于优级曲,细菌的差异微生物则均为低丰度的物种(相对丰度小于1%)。另外优级曲的水分含量、pH值、液化力、糖化力均显著低于一级曲,而总酸含量和酯化力显著高于一级曲,发酵力则没有显著差异;结合RDA,结果表明细菌中的乳酸杆菌属、葡萄球菌属(Staphylococcus)、魏氏斯菌属和真菌中的嗜热子囊菌属与发酵力和pH值呈正相关性,高温放线菌属、克罗彭斯特菌属与pH值呈负相关性。研究结果揭示了不同等级浓香型大曲微生物菌群结构与理化性质的差异及其两者之间的相关性,为建立更加科学的大曲质量评价标准提供了理论参考。
成分分析
覆盆子不同多酚组成及抗氧化、抗糖尿病活性
张露,王夜寒,梅强根,严玉杰,程鑫鹏,谢作桦,贾晓燕,涂宗财
2022, 43(18):  192-199.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210821-275
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为阐明覆盆子不同形态多酚抗氧化和抗糖尿病活性差异,采用不同溶剂和方法提取覆盆子中的水溶、醇溶、游离和结合多酚,比较不同提取物的总酚、总黄酮和可水解单宁含量差异,测定其自由基清除能力、α-葡萄糖苷酶抑制和抗糖基化能力,并采用质谱技术测定活性最佳样品的主要化学成分。结果表明:覆盆子醇溶性多酚提取物的总酚和可水解单宁含量最高,分别为414.95、182.47 μg/mg(以每毫克提取物中所含没食子酸当量表示),同时具有最高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力、2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除能力、α-葡萄糖苷酶活性抑制能力,半抑制浓度分别为40.68、23.90 μg/mL和1.65 μg/mL。结合多酚提取物的总黄酮含量和抗糖基化能力最强。共从醇溶性多酚中初步鉴定出31 个化合物,单宁类和黄酮类化合物为其主要活性成分。因此,提取游离多酚和水溶性成分后的覆盆子残渣具有进一步利用、开发高活性抗氧化和抗糖尿病活性成分的应用价值。
基于气相色谱-离子迁移谱分析海鸭蛋腌制过程中蛋清挥发性风味物质的变化
李明洁,凌逍,李祥雨,夏宁,滕建文,韦保耀,黄丽,李伟丽
2022, 43(18):  200-208.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211109-098
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通过感官评定、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)以及主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析等多元统计学方法对海鸭蛋腌制过程中蛋清挥发性风味物质的变化进行研究。共鉴定出43 种挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs),VOCs的数量由高到低依次为酯类、酮类、醛类、酸类和醇类等。贯穿腌制过程共鉴定出20 种特征性化合物,分别为乙酸乙酯、3-羟基-2-丁酮、正丙醇、异丁酸、醋酸异丙酯、2,3-丁二酮、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙酸、2-甲基丁醛、乙酸丙酯、正丁醛、2-丁酮、异丙醇、异戊醛、异丁酸乙酯、四氢呋喃、2-戊酮、正丁醇、异戊醇与反式-2-戊烯醛,其中异丁酸和丙酸是咸蛋清呈现腥味的主要物质。新鲜鸭蛋中2-丁酮含量最高,腌制5 d后,乙酸乙酯成为咸蛋清中含量最高的挥发性化合物,腌制25 d后异丁酸和丙酸的相对比例逐渐升高,正丁醛和异戊醛在腌制过程中相对含量逐渐升高。根据不同阶段的特征风味物质,可以对腌制过程进行明显区分,利用GC-IMS技术对风味物质的鉴定为区分海鸭蛋的特有风味及判断腌制中海鸭蛋的品质变化规律提供了理论参考。
二、三倍体虹鳟肌肉感官品质差异的对比分析
卓琳莹,管玲玲,鲍守民,孟玉琼,马睿
2022, 43(18):  209-215.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210917-213
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为研究二倍体虹鳟和三倍体虹鳟感官品质差异,分析同一亲本、同一养殖条件下二、三倍体虹鳟肉色、肉质和风味物质的组成及含量的差异。结果表明:在肉色方面,二倍体虹鳟肌肉黄色值显著大于三倍体虹鳟(P<0.05),亮度值和红色值无显著差异;在肉质方面,三倍体虹鳟肌肉弹性和咀嚼性显著高于二倍体虹鳟(P<0.05),持水力和pH值等无显著差异;在滋味物质方面,三倍体虹鳟肌肉滋味组成相对二倍体虹鳟较为丰富,有鲜、咸、苦和甜等味道;在挥发性物质组成方面,二、三倍体虹鳟肌肉挥发性物质均由77 种化合物组成,气味活度值较大的特征性气味物质主要有1-辛烯-3-醇、己醛、辛醛、壬醛和(E)-2-壬烯醛,整体呈现青草味、脂肪味及水果香味,三倍体虹鳟肌肉中总特征性气味物质的气味活度值显著高于二倍体虹鳟(P<0.05)。本研究表明二、三倍体虹鳟具有不同的感官品质特征。
超声辅助溶剂萃取结合气相色谱-质谱法分析自热食品聚丙烯包装中挥发性成分
林晨璐,林勤保,叶智康,杨青华
2022, 43(18):  216-223.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211018-183
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对超声辅助溶剂萃取法的萃取时间进行优化;在最佳萃取条件下,建立超声萃取结合气相色谱-质谱测定3 种自热食品聚丙烯包装的挥发性成分的方法;对比正己烷、乙醇、乙酸乙酯和二氯甲烷4 种溶剂的萃取效果,通过MS-DIAL解卷积、NIST谱库检索结合色谱保留指数对检出物质定性,利用毒理学关注阈值法确定其Cramer分类等级,并计算相对气味活度值分析潜在气味物质。结果表明:正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷的萃取效果相近,均对烃类物质有较好的提取效果;而乙醇对酯类物质的提取效果较好。3 种自热食品聚丙烯包装样品中共检测出72 种挥发性成分,其中N-(2-乙氨基)-1,3-丙二胺、壬醛、2,4-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基对甲酚等12 种成分需引起关注。通过查阅资料,共确定14 种挥发性气味物质,其中壬醛、正十一烷和正十六烷等可能对自热食品聚丙烯包装的气味有潜在贡献。本研究为自热食品聚丙烯包装挥发性成分的分析提供一定的方法依据,并为自热食品聚丙烯包装的安全性评估和气味分析提供数据支持。
基于多元统计分析的不同安溪铁观音茶产品的化学品质
柳镇章,陈彬,蔡银笔,郑玉成,邓慧莉,汶波,杨云,林荣溪,孙云
2022, 43(18):  224-235.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210924-288
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对6 款3 个批次不同风格的安溪铁观音茶进行感官审评分析,并使用气相色谱-质谱联用法、多元统计分析的主成分分析、偏最小二乘法和层次聚类分析等方法,对其化学品质进行研究。结果表明:6 款产品在感官审评上具有一定差异;含水率、游离氨基酸、黄酮类物质是造成不同茶产品滋味差异的关键成分,清香型茶产品A、B具有较高含水率、游离氨基酸,滋味呈“清醇、鲜醇”;浓香型茶产品C、D的含水率、游离氨基酸、黄酮类物质含量居中,滋味呈“醇和、较醇厚”;浓香型产品E、F具有较高含量的黄酮类物质,滋味呈“醇厚、浓醇”;这些滋味成分差异主要受焙火工艺影响。吲哚、茉莉内酯、己酸叶醇酯是决定不同茶产品香气特征的关键成分,清香型产品A、B的吲哚、茉莉内酯、己酸叶醇酯相对含量较高,香气呈“清高”,产品A比产品B具有更多含“青气”的酯类香气物质;浓香型茶产品C、D的吲哚、茉莉内酯香气成分含量最低,香气呈“较浓郁”,产品D的吲哚、茉莉内酯、己酸叶醇酯均稍高于产品C,因而香气更好;浓香型茶产品E、F的吲哚、茉莉内酯香气成分含量居中,烘焙程度稍高,因而香气“浓郁”具有“花果香”,产品F具有更多醛类香气,可能是产品F香气“馥郁”、“花果香”的原因;香气成分差异主要受产品原料以及焙火工艺影响。本研究期望通过化学品质的数据化,为安溪铁观音产品的精制生产、品质管理、风味创新提供一定理论依据。
基于非靶向代谢组学方法探究德昂酸茶与普洱茶(熟茶)之间的成分差异
毛鸿霖,杨莉,肖蓉,杨卫星,侯艳
2022, 43(18):  236-242.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211130-375
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为了探究使用云南大叶种茶树制作不同种类的发酵茶德昂酸茶和普洱茶(熟茶)(以下简称“普洱熟茶”)之间的代谢产物差异,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术,对德昂酸茶和普洱熟茶进行非靶向代谢组学研究。结果发现,德昂酸茶和普洱熟茶虽原料相同但因其加工方式不同,而存在较大的代谢物差异。通过主成分分析和正交偏最小二乘判别分析可以显著区分不同发酵工艺茶叶中的代谢产物,共检测出21 类268 种显著性差异代谢产物,占所有代谢物的63.81%,主要包括49 种氨基酸类、39 种脂肪酸、36 种核苷酸类、29 种有机酸、18 种糖类。其中,麦角硫因、3,4-二甲氧基苯乙酸、3-羟基扁桃酸、氯化乙酰胆碱、2-羟基-4-甲基戊酸、米格列醇、L-脯氨酸、4,6-二氧代庚酸、丙二醇、原花青素B2、N-乙酰甘氨酸等差异代谢产物对于不同发酵工艺的茶叶不同滋味品质的形成可能具有重要贡献。京都基因与基因组百科全书代谢通路分析发现,德昂酸茶和普洱熟茶的氨基酸和核苷酸类物质代谢水平具有显著差异,涉及氨基酸代谢和核苷酸类代谢相关的通路对不同发酵工艺茶叶的滋味品质有重要影响。该研究从植物代谢组学角度揭示德昂酸茶和普洱熟茶的代谢产物差异性。
多元法分析高能电子束辐照对白芷挥发性成分的影响
舒晓燕,周鑫,蒋维,任玲,谢晓婷,侯大斌
2022, 43(18):  243-250.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211114-161
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为探究高能电子束辐照对白芷挥发性成分的影响,设置不同辐照剂量处理白芷样品,采用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术分析其辐照前后主要成分的变化。结果表明,白芷经高能电子束1、3、5、7、10 kGy剂量辐照处理后,分别鉴定出54、64、59、53、58 种化合物,对照组(0 kGy处理)样品检测出17 种化合物。辐照处理使样品挥发性成分增多,主要贡献风味的物质为醛类、酯烃类,同时辐照后样品产生了酮类化合物,且随着辐照剂量的增大,醛、酮类物质相对含量增加。利用主成分分析、线性判别分析、聚类分析和偏最小二乘法统计分析数据,将辐照样品分为0~3 kGy和5~10 kGy两类,即不高于3 kGy剂量的辐照处理对白芷气味无明显影响,高能电子束不同辐照剂量对白芷挥发性成分影响不相同。为高能电子束辐照处理白芷样品对其品质所产生的影响提供理论依据和参考,也为高能电子束在食药两用资源方面的辐照应用提供一定的基础。
添加葡萄籽单宁对橡木桶陈酿‘赤霞珠’和‘马瑟兰’干红葡萄酒香气的影响
白晓璇,凌梦琪,陈柏年,兰义宾,成池芳,段长青,石英
2022, 43(18):  251-257.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211130-366
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采用气相色谱-质谱联用法和感官分析排序法,研究橡木桶陈酿前添加葡萄籽单宁(200 mg/L)对陈酿12 个月后‘赤霞珠’和‘马瑟兰’干红葡萄酒香气组分和感官特征的影响。结果表明:添加葡萄籽单宁对2 个品种葡萄酒香气的影响各异。葡萄籽单宁添加促进了橡木桶陈酿期间‘赤霞珠’葡萄酒中香草酸、香草醛、香草酸乙酯、糠醛、乙酰呋喃和糠醇等橡木来源香气物质的浸出,而抑制‘马瑟兰’干红葡萄酒中糠醛、乙酰呋喃、糠醇、5-甲基糠醛和5-羟甲基糠醛等橡木来源香气物质的浸出。添加葡萄籽单宁后,‘赤霞珠’葡萄酒的生青味和浆果香降低,烘烤味增强,‘马瑟兰’葡萄酒的生青味和花香略有增强,对陈酿型干红葡萄酒的生产具有重要指导作用。
基于顶空气相色谱-离子迁移谱分析洋县不同色泽糙米蒸煮后挥发性风味物质差异
金文刚,刘俊霞,赵萍,陈小华,韩豪,裴金金,周佳,张杰,耿敬章,姜鹏飞
2022, 43(18):  258-264.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210927-324
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利用顶空气相色谱-离子迁移谱、相似度分析等方法分析汉中市洋县产5 种不同色泽糙米(红、黄、绿、紫、黑)蒸煮后挥发性风味物质的差异。结果表明:从5 种色泽糙米饭中共鉴定出61 种挥发性风味物质,包括醛类35 种(占49.83%~57.06%)、酮类13 种(占34.40%~41.45%)、醇类5 种(占1.42%~1.96%)、吡嗪2 种(占0.02%~0.07%)、酸类2 种(占0.19%~0.49%)、呋喃1 种(占5.61%~8.23%)、酯类1 种(占0.08%~0.67%)、醚类1 种(占0.02%~0.10%)和酚类1 种(占0.04%~0.22%)。其中,5 种色泽糙米饭间相比,红糙米饭中醛类含量相对较高,黄糙米饭中酸类含量相对较高,绿糙米饭中醇类和醚类含量相对较高,紫糙米饭中呋喃类含量相对较高,黑糙米饭中酮类、酯类、吡嗪类和酚类含量相对较高。主成分分析表明,前两个主成分累计贡献率为74.1%,能够较好解释原始样品特征,表明顶空气相色谱-离子迁移谱图数据可实现洋县不同色泽糙米蒸煮后挥发性风味物质的较好区分。此外,通过建立洋县不同色泽糙米饭挥发性风味指纹图谱,可视化勾勒出不同色泽糙米饭挥发性风味轮廓,为丰富洋县五彩稻米食味品质特性提供了信息。
柱前衍生化高效液相色谱法测定生物样本中短链脂肪酸及乳酸含量
王国盼,黄伟健,霍金洪,颜毛毛,吴少辉,郝占西,魏远安
2022, 43(18):  265-271.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210923-258
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建立一种适用于同时测定肠内容物、血清等生物样品中短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)及乳酸含量的方法。使用气相色谱法、高效液相色谱法、柱前衍生化高效液相色谱法检测小鼠粪便中SCFAs及乳酸含量并进行对比分析;对建立的柱前衍生化高效液相色谱法进行方法学评价,并将其应用于肠内容物、血清等生物样品的分析。结果表明:气相色谱法可快速检测乙酸、丙酸、丁酸、戊酸,但不能同时检测乳酸;高效液相色谱法杂峰多,检测乙酸含量误差大,准确度不高;柱前衍生化高效液相色谱法检测范围广,可同时检测肠内容物与血清中乳酸及5 种SCFAs的含量,样品色谱图杂峰少,各组分分离度高,方法准确度高,各组分测定的变异系数均不高于8.87%。在同时检测肠内容物与血清等生物样品中SCFAs及乳酸含量方面,相比于气相色谱法和高效液相色谱法,柱前衍生化高效液相色谱法更具技术优势,更能有效满足当前迅猛发展的微生物组学、代谢组学的复杂样品中对SCFAs及乳酸含量准确分析的应用需求。
腌制风干过程中卵形鲳鲹鱼肉性质、蛋白质氧化及游离氨基酸的变化
张进伟,胡晓,陈胜军,赵永强,吴燕燕,王悦齐,潘创,王迪
2022, 43(18):  272-278.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211104-044
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为探究卵形鲳鲹在腌制风干过程中蛋白质氧化及游离氨基酸的变化规律,对卵形鲳鲹鱼肉含水率、盐含量、质构特性、肌原纤维蛋白二级结构、羰基含量、巯基含量、蛋白质水解指数、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱和游离氨基酸等进行测定分析。结果表明:在腌制风干过程中,卵形鲳鲹鱼肉的盐含量整体呈上升趋势,含水率下降,硬度增加,而弹性则先上升后下降。鱼肉蛋白质在加工过程中发生氧化反应,羰基含量明显增加,而巯基含量明显下降,同时肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量减少,而无规卷曲含量增加。在加工过程中肌球蛋白重链条带和肌动蛋白发生明显变化,肌球蛋白重链条带变浅并在风干后消失,表明肌原纤维蛋白发生水解;鱼肉的蛋白质水解指数增加,非蛋白氮含量在腌制后下降而在风干过程中增加;游离氨基酸总量在干制1 d后达到最高,鲜味氨基酸和苦味氨基酸含量整体呈上升趋势。本研究可为腌制水产品加工过程中品质控制提供一定理论参考。
不同工艺酱香型白酒挥发性物质差异分析
张晓婕,邱树毅,曾庆军,何欢,戴怡凤,周鸿翔
2022, 43(18):  279-285.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210928-335
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利用气相色谱及气相色谱-质谱联用技术对两种工艺酱香白酒中挥发性物质进行定性定量分析,结合香气活性值和化学计量学方法构建鉴别模型并找出关键差异物质。结果表明:碎沙酒样中各类挥发性物质的质量浓度均低于稛沙酒样,但其酯类、酸类和芳香族化合物占其所有挥发性物质的相对含量高于稛沙酒样,说明白酒品质可能与各物质配比相关。以4/5酒样为训练集构建鉴别模型,1/5酒样为测试集验证模型,测试正确率为93.33%,可以基本实现两种工艺酒样的鉴别。9 种不同比例混合酒样在模型中的分布情况表明,该模型还可用于混合酒样的初步识别,验证了该模型的适用性。同时筛选出14 个潜在差异物质,并利用聚类热图进一步证实这14 种物质对区分两种不同工艺酒样的有效性。其中,糠醛的变量投影重要性的得分值最高,同时糠醛在两种酒样中的香气活性值差异也较大,说明糠醛可能是造成稛沙和碎沙酒样之间差异的重要物质。
安全检测
巴西坚果过敏原Ber e 1的分离纯化及表征鉴定
唐宇,徐骥远,张英,罗水忠,吴志华
2022, 43(18):  286-291.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210930-362
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以巴西坚果仁为原料,通过粉碎、脱脂、浸提、阴离子交换层析纯化过敏原蛋白Ber e 1;利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、液相色谱-串联质谱联用、Western blot等方法对其进行鉴定,并通过圆二光谱仪和紫外分光光度计表征其二、三级结构。结果表明:纯化获得的巴西坚果过敏原Ber e 1,单轮制备量可达20 mg以上,且纯度大于95%,其蛋白质高级结构未被破坏,能够被巴西坚果过敏患者的血清准确识别。该纯化技术路线简单、对设备要求低且高效,为巴西坚果过敏原Ber e 1的相关研究奠定了一定的基础。
基于核酸适配体的比色传感策略用于牛奶中沙门氏菌的快速检测
张倩雯,陶晴,赵婷婷,张彤,颜娟
2022, 43(18):  292-298.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210809-122
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以鼠伤寒沙门氏菌作为研究模式菌,开发一种基于核酸适配体的可用于食品安全检测的可视化生物传感器。当待测分析物中有鼠伤寒沙门氏菌时,适配体与鼠伤寒沙门氏菌发生特异性结合,释放出的捕获探针吸附在纳米金表面避免其在后续盐诱导作用下发生聚集;当待测分析物中不含鼠伤寒沙门氏菌时,纳米金粒子在盐的诱导下发生团聚,通过裸眼观察溶液的颜色变化来实现对沙门氏菌的快速、便捷检测。对该方法的可行性、检测性能以及特异性进行表征,结果表明该适配体传感器对浓度为10~109 CFU/mL范围内的鼠伤寒沙门氏菌有良好的响应性能,线性方程为y=-0.129 98x+1.244 11(R2=0.992 62),检出限可达124 CFU/mL,同时也具备良好检测特异性。该方法检测灵敏度高、操作简便、快速、且成本低,在食品安全的现场快速检测应用中具有良好应用前景。
3 种工况下PBAT/PLA材料中抗氧剂168及其降解产物的迁移
葛梦晗,胡长鹰,王志伟
2022, 43(18):  299-309.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211114-163
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采用气相色谱-质谱法研究抗氧剂168及其降解产物从不同工况(紫外、高湿、盐雾)处理下的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯/聚乳酸(poly(butyleneadipate-co-terephthalate)/polylactic acid,PBAT/PLA)复合膜中向脂肪类食品模拟物异辛烷的迁移规律,并对每个工况下复合膜的老化程度进行力学性能以及红外光谱表征。结果表明:紫外、高湿工况对PBAT/PLA复合膜降解影响较大。紫外2 d、高湿60 d、盐雾40 d后复合膜的拉伸强度在10、15、17 MPa左右,分别下降了61.1%、41.6%、35.9%,断裂伸长率分别下降了93.5%、34.1%、21.5%。抗氧剂质量分数对复合膜性能影响不显著(P>0.05)。物质迁移量与其在迁移实验前复合膜中的含量呈正相关。未处理的复合膜中抗氧剂168迁移量最高,为85.39 mg/kg。随着复合膜老化抗氧剂降解产物的含量增加,主要产物为三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯,紫外工况下产生最多,迁移量为3.04~99.50 mg/kg。物质的迁出率受温度、含量以及复合膜老化程度三者同时影响。
高灵敏度磁荧光免疫层析试纸模式构建及在呕吐毒素检测中的应用
孙亚宁,杨苏珍,杨继飞,胡骁飞,陈鑫鑫,张颖硕,邓瑞广,张改平
2022, 43(18):  310-317.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210721-259
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构建基于磁荧光纳米材料的免疫层析试纸模式,弥补现在免疫层析技术的不足,为更灵敏的免疫学快速检测提供技术支撑。以呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)为靶标,采用溶剂热法制备羧基修饰的超顺磁颗粒,碳二亚胺法将磁颗粒、绿色荧光蛋白及DON单克隆抗体进行偶联,一步法制备磁荧光抗体探针,以DON人工抗原(DON-BSA)为检测线建立磁荧光免疫层析试纸。同时用胶体金标记DON单克隆抗体,以DON-BSA为检测线建立胶体金免疫层析试纸;制备的磁荧光抗体探针具有很好的磁性、荧光特性及抗体反应性,基于该探针成功制备了DON磁荧光免疫层析试纸,该试纸回归方程为y=-0.562x+0.921,R2=0.990,IC50为5.611 ng/mL,检出限为1.089 ng/mL;制备了DON胶体金免疫层析试纸,该试纸裸眼检测灵敏度为500 ng/mL;定量检测回归方程为y=-0.543x+1.485,R2=0.991,IC50为65.16 ng/mL,检出限为11.94 ng/mL。DON磁荧光免疫层析试纸的灵敏度是胶体金免疫层析试纸的10.96 倍。本实验建立的磁荧光免疫层析试纸模式可以同时实现样品的富集及荧光信号检测,提高检测灵敏度,并成功用于DON的检测,为磁荧光纳米颗粒广泛应用于免疫层析领域提供参考。
基于磁性介孔SiO2免电极修饰电化学适配体传感器检测啶虫脒
马东晓,衣姜乐,夏方诠,田栋,周长利
2022, 43(18):  318-323.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210728-332
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基于氨基化磁性介孔SiO2负载啶虫脒适配体、二茂铁-DNA互补链为探针,制备氨基化磁性介孔二氧化硅@纳米金-适配体-核酸互补链-二茂铁(NH2-MMS@Au NPs-Apt-cDNA-Fc)磁性复合物,构建了免电极修饰的高灵敏电化学适配体传感器,用于快速检测啶虫脒。在0.1 mol/L的磷酸缓冲溶液(pH 7.4)中,以裸玻碳电极为工作电极,在最佳孵育时间下,以方波伏安法检测啶虫脒的线性范围为0.055 pmol/L~5.5 nmol/L,检出限为3.2 fmol/L(RSN=3)。用于蔬菜中啶虫脒的检测,结果令人满意。该方法有效避免了繁琐的电极修饰和探针固定过程引起的系统误差,易于操作并且提高了检测的准确性,为高灵敏检测食品中的农残提供了一种新的、便捷的传感技术,具有较好的应用前景。
基于1T-WS2@AuNPs复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器构建及其杀螟硫磷检测应用
田运霞,吴远根,王啸,季春,石启丽,陶菡
2022, 43(18):  324-331.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211005-033
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通过简单的自组装方法制备了由1T相二硫化钨纳米片(1T-WS2)和纳米金(AuNPs)组成的新型纳米复合材料1T相二硫化钨/纳米金(1T-WS2@AuNPs)。利用其优异的理化性能对传感信号增敏,与来源于白芸豆的酯酶,共同构建了一种基于1T-WS2@AuNPs纳米复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器,用于有机磷农药杀螟硫磷的低成本、高灵敏检测。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线光电子能谱对所制材料的形貌和组成进行表征。对底液pH值、复合材料负载量及酶负载量等电化学检测条件进行考察。在最优条件下,CS/KbE/1T-WS2@AuNPs/GCE传感器对杀螟硫磷的线性检测范围为0.1~2 000 μg/L,标准曲线的相关系数为0.992,检出限为0.04 μg/L。此传感器具有良好的重复性、稳定性与抗干扰能力。将其用于实际农产品中杀螟硫磷的检测,回收率为96.16%~109.60%,表明所建传感器在有机磷农药检测方面具有潜在应用价值。
基于混合气凝胶负载银纳米粒子构建电化学传感器用于食品过氧化氢的测定
张翠忠,张贞发,向刚,黄青,连欢,刘凤平,黄唯,周树年,李许明,李福燕
2022, 43(18):  332-338.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211122-269
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以聚多巴胺为“胶联剂”将羧基碳纳米管和被透析的氧化石墨烯通过氨基、羧基等基团键合形成3 维分层多孔结构的混合气凝胶,并以混合气凝胶为基底原位负载银纳米粒子,建立一种有效检测食品中过氧化氢的电化学方法。最佳条件为pH 7.4、工作偏压-0.4 V、电极修饰液体积5 μL,以AgNPs-MAs修饰电极为工作电极对过氧化氢的响应电流是裸玻碳电极的24.5 倍。采用计时电流法快速、灵敏检测过氧化氢,其峰电流与浓度呈良好线性关系,其线性方程为I=0.32c+1.66(相关系数0.999 3),检出限0.02 μmol/L(信噪比3)。此外,该传感器具有较高的准确性、稳定性和抗干扰性,能实现重复利用。该传感器应用于牛奶中过氧化氢的测定,回收率为98.1%~98.8%,相对标准偏差为0.58%~2.28%,有望应用于食品中过氧化氢的快速、痕量检测。
高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法研究塑料接触材料中酚类化合物向奶油中的迁移
张慧,曹慧,姜侃,肖功年,王瑾,周学军,厉小燕
2022, 43(18):  339-345.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211127-338
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建立奶油中14 种酚类化合物高效液相色谱-三重四极杆串联质谱的同时测定方法,研究裱花蛋糕塑料接触材料中酚类化合物在真实样品奶油中的迁移情况。塑料样品经奶油浸泡,乙腈-甲醇提取,T3色谱柱分离,以负离子-多反应监测模式进行测定,基质外标法定量;分析双酚A(bisphenol A,BPA)和4-壬基酚(4-nonylphenol,4-NP)在奶油样品中的迁移规律,用于14 种酚类化合物在奶油中迁移量的测定研究。结果表明,14 种酚类化合物的检出限为0.15~0.75 μg/kg,定量限为0.5~2.5 μg/kg,线性关系良好,相关系数均大于0.99;酚类物质在动物和植物奶油中的加标回收率分别为78.2%~117.1%、79.4%~114.6%,相对标准偏差分别为1.07%~12.1%、1.12%~12.5%;塑料接触材料中BPA和4-NP在奶油中的迁移量随着温度的升高和时间的延长逐渐增大。采用本方法对市售塑料蛋糕装饰摆件等在动物奶油中的迁移量等进行测定,迁出化合物BPA和双酚S迁移量最高值分别为4.61、0.94 μg/kg;4-NP迁移量最高值为125.1 μg/kg,检出样品数量最多。酚类化合物迁移到食品中的风险性应引起关注。