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当期目录

2021年 第42卷 第10期    刊出日期:2021-05-25
食品化学
麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化和流变性质的影响
林楠,肖瑜,杨新标,郑明珠,潘楚,秦智欣,李学震,张泸月,刘景圣
2021, 42(10):  1-7.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200514-165
摘要 ( 381 )   HTML ( 58)   PDF (2483KB) ( 290 )  
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以大黄米、糯米、糯玉米淀粉为原料,通过快速黏度分析仪、流变仪、差示扫描量热仪以及低场强核磁研究不同添加量的(2%、6%和10%)麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化和流变性质的影响。结果表明:麦芽糖能够提高3 种糯性谷物淀粉的成糊温度,显著降低3 种淀粉的峰值黏度、终值黏度和回生值;随着麦芽糖添加量的增加,3 种淀粉糊的剪切应力逐渐降低,稠度系数降低,体系仍为假塑性流体,相比于大黄米淀粉和糯米淀粉,10%的麦芽糖对糯玉米淀粉的影响更大,稠度系数由32.546 Pa·sn降至4.801 Pa·sn,剪切变稀现象更为明显;热力学研究显示添加麦芽糖均能增加3 种糯性谷物淀粉的糊化温度和糊化焓值,且随着麦芽糖添加量的增加而升高;通过低场强核磁分析可知,添加麦芽糖使整个体系结合水与不易流动水含量增加,自由水含量减少,进一步解释添加麦芽糖能够降低体系黏度,增加淀粉糊化温度;本研究可为麦芽糖在糯性谷物食品中的应用提供指导。
酸凝pH值对乳扇凝团理化特性、蛋白结构及微观结构的影响
魏光强,王钰潭,毛兴菊,廖紫玉,杨婧,黄艾祥
2021, 42(10):  8-13.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200324-361
摘要 ( 204 )   HTML ( 30)   PDF (3307KB) ( 98 )  
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研究测定不同酸凝pH值(4.2、4.5、4.8、5.1和5.4)乳扇凝团的基本组分、质构、粒径,酪蛋白分子结构和二级结构,以及微观结构,研究酸凝pH值对乳扇凝团理化特性、蛋白结构及微观结构的影响,并试图阐明酸凝pH值对乳扇拉伸成型的影响。结果表明:随着酸凝pH值的下降:κ-酪蛋白降解,乳扇凝团的粒径值先升后降,酸凝pH值为4.8时凝团平均粒径值为(26.74±0.11)μm;凝团的各组分质量先升后降,在pH 4.8时达到最高值;凝团的硬度值显著增大(P<0.05)。当酸凝pH值为4.8时,α-螺旋与β-折叠比值以及β-转角相对含量最小,分别为0.398和20.55%,乳扇凝团的柔韧性和稳定性好;微观结构表明凝团中的脂肪球分布均匀有序,且与蛋白和水分形成紧密的乳凝胶。综上,酸凝pH值通过影响乳扇凝团中酪蛋白的降解以及结构的变化,从而影响凝团的理化特性和结构。当酸凝pH值为4.8时乳扇凝团结构致密,持水性和可塑性强,乳扇易于拉伸成型。本研究可为乳扇加工参数的选择提供科学依据。
苹果多酚/果胶相互作用及其对浊汁体系理化特性和稳定性的影响
任佳琦,刘昕,雷琳,赵吉春,曾凯芳,明建
2021, 42(10):  14-22.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200506-058
摘要 ( 239 )   HTML ( 29)   PDF (5697KB) ( 102 )  
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为进一步了解苹果浊汁中常见多酚对果胶结构及二者复合体系稳定性的影响,选取苹果中含量较高的3 种多酚(根皮苷、绿原酸、表儿茶素),根据其在不同品种、产地、成熟度中的含量确定浓度梯度(0.03~0.70 mmol/L),与5 mg/mL的苹果果胶组成复合体系。通过紫外、红外光谱及扫描电子显微镜探究不同浓度3 种多酚对苹果果胶结构的影响,通过流变学、热重、粒径、浊度保留率等指标分析多酚对复合体系理化特性及稳定性的影响。结果表明:多酚与果胶之间可能形成了以氢键为主导的非共价相互作用力,其中分子内、分子间氢键、C—H、C=O键均参与反应。复合体系表面变得光滑,出现片状结构。多酚存在的体系热稳定性较高,粒径及浊度均降低。其中0.08 mmol/L绿原酸可以增大体系的表观黏度,增强体系假塑性;0.03 mmol/L根皮苷能够提高复合体系的浊度保留率。研究结果为改善苹果浊汁产品加工工艺提供了理论参考数据。
添加灰树花粉面团的酶法改性及面条品质评价
方东路,马晓惠,赵明文,郑惠华,陈惠,胡秋辉,赵立艳
2021, 42(10):  23-31.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200620-272
摘要 ( 185 )   HTML ( 24)   PDF (2964KB) ( 102 )  
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为了改善灰树花粉对面条品质的负面影响,通过外源添加葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶,分析熟化后面片的色泽和质构特性,确定最佳酶法改性工艺,并对产品进行营养与风味评价。结果表明,2 种酶的添加都可以显著改善灰树花面条品质,其中转谷氨酰胺酶法改良效果最好。当转谷氨酰胺酶添加量为0.9%时,与未添加酶的普通灰树花面条相比,其最大剪切力提高了108.77%,硬度、黏聚性、胶着度、咀嚼度和回复性达到最高值,蒸煮过程中断条率为0%。在此基础上,对比分析转谷氨酰胺酶改性灰树花面条与市售香菇面条和普通面条的品质特性,结果证明灰树花面条的粗蛋白、游离脂肪、总膳食纤维质量分数分别为13.86%、0.47%、7.53%,显著高于对照组面条。同时,灰树花面条中钾、锌和必需氨基酸含量得到显著提升。电子鼻和电子舌对灰树花面条的风味可以进行很好地响应与区分,与市售普通面条和香菇面条存在显著差异。综上所述,转谷氨酰胺酶可以有效改良灰树花面条的色泽、质构和蒸煮特性,灰树花粉的添加可弥补传统面条在营养、风味与保健功能上的缺陷。本研究为食用菌功能性主粮食品开发提供理论参考。
奇亚籽皮多糖对冰淇淋乳化稳定性及品质的影响
刘婷婷,张闪闪,赵文婷,陈玥彤,张艳荣
2021, 42(10):  32-37.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200729-361
摘要 ( 290 )   HTML ( 22)   PDF (3986KB) ( 114 )  
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考察不同质量浓度(0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL)的奇亚籽皮多糖作为乳化稳定剂在冰淇淋产品中的应用,通过对冰淇淋浆料稳定性和冰淇淋膨胀率、融化率、质构、气泡分布及结构特性等指标的测定,考察不同质量浓度奇亚籽皮多糖对冰淇淋品质的影响规律。结果表明:随着奇亚籽皮多糖质量浓度的增加,冰淇淋浆料的稳定性及冰淇淋的膨胀率、质构特性(弹性、黏附性、咀嚼性)提高,融化率和硬度降低,冰淇淋中气泡分布更加均匀,气泡直径均一,数量增多。添加奇亚籽皮多糖可提高冰淇淋浆料的表观黏度,冰淇淋浆料均表现出假塑性非牛顿流体。与空白冰淇淋样品对比,添加0.5 mg/mL质量浓度的奇亚籽皮多糖冰淇淋,其各性质测定结果略有改善,但质量浓度大于1.5 mg/mL时,可显著提高冰淇淋抗融性及稳定性,降低其硬度,改善其微观结构,气泡分布更均匀,使冰淇淋组织更加光滑。相较于空白冰淇淋样品,奇亚籽皮多糖的添加对冰淇淋的品质特性、结构特性及稳定性方面均有显著改善作用,为奇亚籽皮多糖应用于冰淇淋食品生产提供一定科学依据。
壳聚糖/γ-聚谷氨酸负载黑米花色苷纳米粒的制备、表征及缓释性能
潘飞,赵磊,陈艳麟,郝帅,张会敏
2021, 42(10):  38-44.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200410-139
摘要 ( 265 )   HTML ( 26)   PDF (3704KB) ( 127 )  
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利用壳聚糖在pH驱动下与γ-聚谷氨酸通过离子凝聚法对黑米花色苷进行包埋,以改善黑米花色苷的稳定性和胃肠缓释能力。在单因素试验的基础上,以粒径、包封率作为优化指标进行响应面优化试验,获得黑米花色苷纳米粒的最佳制备条件为壳聚糖质量浓度0.8 mg/mL、聚谷氨酸-壳聚糖质量比7∶20、黑米提取物质量浓度1.98 mg/mL、pH 5.0和搅拌时间30 min,所得黑米花色苷纳米粒的包封率为50.90%,载药量为4.77%,粒径为(352.95±6.42)nm,PDI为(0.23±0.02),Zeta电位为(29.56±1.09)mV,粒径较小、分散稳定。通过扫描电镜观察黑米花色苷纳米粒呈球形颗粒状;模拟胃肠缓释实验显示,与游离黑米花色苷相比,黑米花色苷纳米粒在胃、肠液中释放率分别减少52.65%和36.69%,这表明所制备的黑米花色苷纳米粒具有较好的缓释性能,具有较好的应用前景。
槲皮素对氧化条件下猪肉肌原纤维蛋白结构及凝胶特性的影响
贾娜,孙嘉,刘丹,金伯阳,刘登勇
2021, 42(10):  45-51.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20191103-021
摘要 ( 284 )   HTML ( 23)   PDF (3811KB) ( 91 )  
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为研究槲皮素对氧化条件下猪肉肌原纤维蛋白结构及凝胶特性的影响,建立肌原纤维蛋白氧化体系(40 mg/mL蛋白、10 μmol/L FeCl3、100 μmol/L VC、1 mmol/L H2O2),加入不同量的槲皮素(10、50、100、150 μmol/g),测定蛋白的巯基含量、表面疏水性、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、凝胶强度、保水性、微观结构、流变特性以及水合特性。结果表明,槲皮素使肌原纤维蛋白的总巯基含量显著降低(P<0.05);10 μmol/g槲皮素使表面疏水性降低,随后表面疏水性略有增加;槲皮素导致肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)条带强度减弱,添加量为100、150 μmol/g时,肌动蛋白条带强度也减弱,MHC和肌动蛋白参与了蛋白质大分子聚集体的形成,并且该聚集体是可被还原的;槲皮素提高了凝胶强度和保水性,凝胶微观结构更加致密,部分自由水转化为不易流动水,蛋白质对水的束缚能力增强,且槲皮素提高了蛋白的G’和G”。因此,槲皮素通过与肌原纤维蛋白巯基的共价交联及适度提高蛋白的表面疏水性,改善了蛋白的凝胶特性,且槲皮素添加量越高,蛋白形成凝胶的能力越强。
豆渣可溶酸性多糖的分离纯化及结构解析
王思琪,胡彦波,翟丽媛,石曾卉,赵珺
2021, 42(10):  52-57.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210118-187
摘要 ( 259 )   HTML ( 44)   PDF (2493KB) ( 210 )  
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利用DEAE-Cellulose离子交换色谱柱对豆渣可溶性多糖进行分离纯化,获得了2 种电荷均一的水溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharides,SSPS)SSPS-A1和SSPS-A2。进一步对组分SSPS-A1进行凝胶过滤色谱,获得电荷和分子质量均一的多糖组分SSPS-A1-c。对其进行分子质量、单糖组成、红外光谱和核磁分析。结果表明:SSPS-A1-c分子质量为31.6 kDa,主要由半乳糖醛酸(galacturonic acid,GalA)、半乳糖(galactose,Gal)和阿拉伯糖(arabinose,Ara)组成,其物质的量比为GalA∶Gal∶Ara=17.3∶44.9∶19.1;还含有少量的鼠李糖、葡萄糖和木糖;红外光谱分析表明SSPS-A1-c具有O—H、C—H和C=O等酸性多糖的特征吸收峰,同时SSPS-A1-c还存在一定程度的甲酯化或乙酰化修饰;核磁共振图谱表明,SSPS-A1-c具有α-1,5-Araf、α-t-Araf以及β-t-Galp的化学位移,推测其含有阿拉伯糖半乳聚糖(AG型)果胶结构域。同时还含有α-1,4-GalpA和CH3COO-的化学位移,推测其含有部分乙酰化的半乳糖醛酸聚糖(HG型)果胶结构域,结果和单糖组成和红外分析结果一致。研究结果将为豆渣可溶酸性多糖的应用提供理论依据,对豆渣的综合开发利用具有重要意义。
生物工程
腐乳丁酸及产丁酸菌发酵特性分析
马艳莉,段哲,梁静静,李素萍,丁玉峰
2021, 42(10):  58-64.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200210-083
摘要 ( 296 )   HTML ( 36)   PDF (2683KB) ( 84 )  
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研究不同类型腐乳丁酸含量及青方腐乳发酵过程丁酸变化规律,进一步分析青方腐乳中分离鉴定产丁酸菌的部分发酵特性。结果表明:青方腐乳丁酸含量远高于其他类型腐乳,达到25.4 mg/g(干质量),丁酸主要在青方腐乳后酵前30 d产生,与后酵过程中特定微生物密切相关;青方腐乳乳酸含量较低,且后酵过程呈下降趋势,可在特定微生物作用下转化为丁酸;青方腐乳中分离鉴定的丁酸梭菌BP01培养过程较快进入对数生长期,培养18 h进入生长稳定期,终产物pH值为5.8,能利用乳酸作为碳源,且在葡萄糖和乳酸同时存在作为碳源时,发酵终产物丁酸含量显著增加;BP01菌株抑制大肠杆菌能力最强,对金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌也有抑制作用,能够耐受一定浓度的食盐,并表现出一定的温度适应性,有应用于青方腐乳发酵潜力。研究结果证明青方腐乳富含丁酸,其含量远高于目前已报道的其他食品资源,丁酸梭菌有应用于青方腐乳发酵的潜力。
分段发酵模式对郫县豆瓣甜瓣子发酵过程中微生物及产品品质的影响
李雄波,邓维琴,李恒,范智义,李洁芝,陈功
2021, 42(10):  65-72.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200108-104
摘要 ( 151 )   HTML ( 27)   PDF (2615KB) ( 44 )  
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分别建立2 种“先低盐后高盐、先低温后高温”的分段发酵模式,其中模式1发酵条件为前期食盐质量分数为6%,12 ℃发酵12 d;中期食盐质量分数为6%,37 ℃发酵4 d;后期食盐质量分数为15%,37 ℃发酵14 d。模式2发酵前期和中期食盐质量分数为9%,其余条件与模式1相同。以传统高温发酵为对照,监测发酵过程中霉菌总数、细菌总数及理化指标的变化规律,并对发酵结束的甜瓣子样品进行生物胺和挥发性成分分析。结果表明,分段发酵(模式1、模式2)中霉菌和细菌总数都呈先保持相对稳定后快速下降的变化趋势,而对照组中霉菌总数随着发酵的进行其数量不断下降,细菌总数则先下降后缓慢增加至稳定。发酵结束时,模式1、模式2和对照组甜瓣子中总酸质量分数分别为0.96%、0.92%、0.87%,氨基酸态氮质量分数分别为0.76%、0.83%、0.66%,生物胺含量分别为122.93、126.50、176.12 mg/kg。此外,模式1和模式2发酵甜瓣子中挥发性成分种类和含量均高于对照组,其中模式1中挥发性成分含量最高,特别是酯类化合物。感官评价显示,模式1发酵甜瓣子的感官品质最佳,模式2次之,对照组最差。综合分析可知,分段发酵(模式1、模式2)甜瓣子品质优于传统高温发酵甜瓣子,尤其是模式1。
基于人工神经网络和遗传算法的普鲁兰酶重组大肠杆菌高密度发酵工艺优化
迟雷,王静雨,侯俊超,魏佳佳,魏涛,胡晓龙,何培新
2021, 42(10):  73-78.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200101-006
摘要 ( 227 )   HTML ( 29)   PDF (2515KB) ( 102 )  
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基于人工神经网络和遗传算法,对重组大肠杆菌(Escherichia coli)BL 21表达热稳定普鲁兰酶的高密度发酵工艺进行优化。在5 L的发酵罐中,通过比较不同发酵温度、pH值及培养基碳氮比(C/N,mol/mol)对细胞量和产物产量的影响,确定最佳发酵工艺。结果表明,诱导前适合细胞生长的发酵条件为发酵温度34.4 ℃、pH 6.87、培养基C/N 6.1;诱导后适合产物表达的发酵条件为发酵温度32.5 ℃、pH 6.69、培养基C/N 5.3,最终获得细胞质量浓度56.5 g/L,重组蛋白产量3.21 g/L,酶活力为268.3 U/mL。
基于基因组挖掘技术的新型谷氨酸脱羧酶基因挖掘及表达鉴定
李祥,解玉丽,贾园园,张闪,王红艳,刘先吏,罗湘艳,唐存多
2021, 42(10):  79-85.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200102-012
摘要 ( 191 )   HTML ( 20)   PDF (2396KB) ( 47 )  
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采用基因组挖掘技术,以来源于Lactobacillus brevis活性较高的谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)LbGAD为探针,从乳酸菌(Lactococcus lactis、Lactobacillus senmaizukei)和肠球菌(Enterococcus sulfureus)的基因组中挖掘到了3 个假定的GAD基因(LlGAD、LsGAD和EsGAD)。借助pET28a质粒分别实现了这4 个基因在大肠杆菌BL21中的表达,其中LsGAD和LlGAD的表达产物可溶性较好,相应发酵液中GAD活力分别为34.17、38.91 U/mL。LsGAD的比活力、温度特性、pH值特性和Kcat/Km值也明显优于其他几个酶。此外,初步研究了全细胞催化L-谷氨酸制备γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的工艺,6 g/L的L-谷氨酸经过24 h转化后,GABA得率最高可达58%。本研究实现了GAD从基因组数据到真实酶的跨越,获得了1 个性能优良的GAD,并初步实现了GABA的生物合成,为实现GABA低成本、规模化的生物合成提供了科学依据。
基于高通量测序的窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中的空间异质性
胡晓龙,余苗,曹振华,王康丽,田瑞杰,韩素娜,李华,李建民,曾田,李红
2021, 42(10):  86-93.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200101-004
摘要 ( 233 )   HTML ( 34)   PDF (3138KB) ( 161 )  
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采用高通量测序技术结合网络分析及多元统计分析方法,研究退化窖池窖壁上层(PW-T)、中层(PW-M)、下层(PW-U)及窖底(PB)窖泥中原核微生物群落、菌群网络及影响微生物群落的理化因素。结果表明,窖泥微生物群落α及β多样性在退化窖池中均存在明显的空间异质性,且窖池退化是一个自上而下的退化过程。随窖池深度增加,窖泥微生物群落α多样性指数整体呈显著上升趋势,如Shannon指数由大到小依次为PW-U(3.38)>PB(2.51)>PW-M(1.09)>PW-T(0.33)(P<0.05);窖泥优势菌门由单一的厚壁菌门(Firmicutes)(PW-T和PW-M,约99%)增加至Firmicutes、拟杆菌门(Bacteroidetes)、广古菌门(Euryarchaeota)等6 个门(PW-U)及PB的4 个门。退化窖泥呈现低含水量(平均值32.7%)、低pH值(平均值4.42)及低有效磷(平均值259.27 mg/kg)“三低”的理化特征,其对窖泥微生物群落结构影响较大(冗余分析)。窖泥菌群网络中互呈正相关的微生物主要隶属于不同的纲(占总相关性的78.74%)。同现网络中9 个枢纽总含量非常低(0%~2.84%),与窖泥pH值或含水量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01);除互营单胞菌属(Syntrophomonas)外,其他枢纽均与乳酸杆菌属(Lactobacillus)呈极显著负相关(P<0.01)。窖泥pH值与多种理化因子呈显著正、负相关(P<0.05),且与群落Simpson指数呈显著正相关,表明pH值可作为一个综合指标用于窖泥质量的初步判断。本实验较系统地研究了窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中空间分布、微生物之间以及微生物和理化因子之间的相关性,为进一步揭示窖泥的退化机制、防治窖泥退化及人工优质窖泥的制作提供一定的理论支撑。
植物乳杆菌p-8转化亚油酸为共轭亚油酸的分析
赵微,张峰,张和平,赵国芬
2021, 42(10):  94-103.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200225-273
摘要 ( 181 )   HTML ( 26)   PDF (5757KB) ( 65 )  
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研究植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)p-8的菌体、菌体破碎液和重组亚油酸异构酶系转化亚油酸(linoleic acid,LA)为共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)的能力和机制。结果表明:L. plantarum p-8在含有LA的MRS上清液和菌体破碎液体外催化LA时,都可以低效产生cis9,trans11-CLA(c9,t11-CLA)、trans10,cis12-CLA(t10,c12-CLA)和trans9,trans11-CLA(t9,t11-CLA),但菌体中只有很少的t10,c12-CLA。实时聚合酶链式反应结果表明,亚油酸异构酶系的表达水平较低可能是CLA产量较低的原因。独立表达的重组亚油酸异构酶系成员、黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin denine dinucleotide,FAD)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸都存在才可完成LA转化为c9,t11-CLA、t10,c12-CLA和t9,t11-CLA,转化途径与L. plantarum AUK1009一致。L. plantarum p-8的亚油酸水合酶经同源建模后有3 个结构域,底物结合位点与FAD位点位于3 个结构域连接处的疏水空腔中,M76和Y180是2 个必需基团。
辣木凝乳酶水解酪蛋白位点及其酪蛋白磷酸肽、酪蛋白糖巨肽
施娅楠,张家艳,黄艾祥
2021, 42(10):  104-110.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200322-322
摘要 ( 200 )   HTML ( 18)   PDF (2882KB) ( 62 )  
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基于十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳,液相色谱-串联质谱法研究辣木凝乳酶对酪蛋白的酶切位点和水解特性,并分析该凝乳酶水解产生的酪蛋白糖巨肽和酪蛋白磷酸肽。结果表明,辣木凝乳酶酶切κ-酪蛋白的Arg 93-His 94位点导致凝乳,区别于其他已报道的凝乳酶,具有明显特异性。酶作用下κ-酪蛋白的米氏常数Km=0.49 mg/mL,最大反应速率Vm=45.2 U/min,有效促进酪蛋白胶束的聚集和凝乳。该酶对α-、β-、κ-酪蛋白产生不同程度的水解,对α-酪蛋白的水解速度最快,说明其适用于软质奶酪的加工。以酪蛋白为底物,通过钡-乙醇沉淀法得到酪蛋白磷酸肽(casein phosphopeptides,CPPs),产率为15.87%,得到的CPPs可以使钙沉淀推迟23 min,有利于钙离子被肠道有效吸收。以水牛乳为底物时,乳凝固后析出的乳清中含酪蛋白糖巨肽6.61 mg/mL,糖基化程度477.527 μg/mg。研究为新型植物凝乳酶的研发,及其在奶酪、酪蛋白活性肽等产品的应用提供科学依据。
基于宏转录组学解析不同贮藏时期冷鲜滩羊肉微生物代谢过程
赵珺怡,杨波,罗瑞明,张赫宇,苏春霞,胡倩倩,赵晓策
2021, 42(10):  111-119.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200410-146
摘要 ( 175 )   HTML ( 17)   PDF (3721KB) ( 197 )  
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以托盘密封包装的冷鲜滩羊肉表面微生物为研究对象,利用宏转录组学技术解析0、4、8 d三个贮藏时期微生物基因组差异转录、代谢途径与3 个贮藏时期微生物群落演替的关系。结果表明:3 个贮藏时期的冷鲜滩羊肉微生物差异表达基因数分别为429、15、1 529 个。通过对这些微生物差异表达基因进行KEGG代谢途径富集分析发现,参与核苷酸代谢、脂质代谢、能量代谢、碳水化合物代谢以及氨基酸代谢相关过程的差异表达基因显著富集,说明这几种代谢途径在滩羊肉微生物的演替过程中占据重要地位。在3 个贮藏时期,变形菌门都是优势微生物,变形菌门下的假单胞菌属和肠杆菌科利用贮藏环境中的氧气与滩羊肉中的葡萄糖为碳源,迅速生长繁殖,成为最主要的优势微生物。随贮藏时间延长,氧气被消耗殆尽,且滩羊肉的pH值降低,使得乳酸菌迅速生长,成为仅次于假单胞菌、肠杆菌的优势微生物。研究结果可以为冷鲜滩羊肉贮藏期间微生物及肉品质量预报、控制技术研发提供理论参考。
利用牡蛎制备DPP-IV抑制肽及其活性分析
陈宏,章骞,陈玉磊,翁凌,张凌晶,谢少浩,刘光明,曹敏杰
2021, 42(10):  120-126.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200226-294
摘要 ( 259 )   HTML ( 34)   PDF (3094KB) ( 86 )  
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以牡蛎肉为原料制备二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV,EC 3.4.14.5)抑制肽。通过对比5 种蛋白酶(木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胰酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶)制备的酶解液对DPP-IV的抑制活性,发现胰酶制备的酶解液对DPP-IV抑制效果最好。通过优化胰酶酶解条件,确定最优酶解条件为加酶量0.8%、pH 8.0、温度37 ℃,酶解时间90 min。酶解液经超滤、Sephadex G-15和高效液相色谱分离纯化,获得肽片段。通过质谱鉴定筛选得到2 种肽段的序列为Glu-Ile-Thr-Ala-Leu-Ala-Pro-Ser-Thr-Met-Lys(EITALAPSTMK)和Ile-Leu-Ala-Pro-Pro-Glu-Arg(ILAPPER)。利用BIOPEP在线模拟分析了这2 个肽的胃肠液消化特性。采用固相合成法合成肽段APSTM和ILAPPER,并应用于DPP-IV抑制活性研究。结果显示,2 个肽段的IC50值分别为354.81 μmol/L和16.98 μmol/L。分子对接结果表明,抑制肽与DPP-IV的活性部位主要以氢键、范德华力和π键相互作用为主。本研究通过酶解牡蛎肉制备高抑制活性的DPP-IV抑制肽,为以牡蛎为原料的功能性食品开发利用提供了理论基础。
鱼肠道中抗氧化活性乳酸菌的筛选及鉴定
丁丽丽,吕欣然,高永悦,崔晓玲,王小咪,白凤翎,仪淑敏,郭晓华
2021, 42(10):  127-132.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200328-414
摘要 ( 284 )   HTML ( 20)   PDF (2518KB) ( 92 )  
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从海水和淡水鱼肠道的乳酸菌中筛选具有抗氧化活性的乳酸菌菌株,旨在降低和预防水产品加工过程中氧化导致的质量问题。结果表明:从48 株乳酸菌中筛选出5 株具有较强抗氧化活性的乳酸菌,进一步复筛获得来源于草鱼肠道的菌株CY1-2的活性最强。菌株CY1-2对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基清除率和抗脂质过氧化率分别为(67.29±0.42)%、(60.67±1.44)%、(29.87±1.14)%和(40.77±0.50)%,其无细胞提取物对羟自由基、超氧阴离子自由基清除率和抗脂质过氧化率分别为(64.27±1.26)%、(21.97±1.47)%和(51.03±0.40)%。此外,菌株CY1-2对革兰氏阳性菌地衣芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌和革兰氏阴性菌志贺氏菌、埃希氏大肠杆菌、铜绿假单胞菌及荧光假单胞菌均有抑菌活性。经生理生化和16S rDNA序列分析,菌株CY1-2被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。植物乳杆菌CY1-2具有较强的抗氧化活性和广谱抑菌活性,对开发新型水产品天然微生物源性抗氧化剂具有一定的应用价值。
Bacillus sp. Y112环糊精葡萄糖基转移酶位点R81定点突变提高产物特异性
李晓涵,郭姣梅,宋凯,孙晶晶,王伟,郝建华,
2021, 42(10):  133-138.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200205-031
摘要 ( 162 )   HTML ( 20)   PDF (3274KB) ( 37 )  
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通过对来源于海洋芽孢杆菌Y112的环糊精葡糖基转移酶进行同源建模及氨基酸序列比对,发现N末端81位精氨酸可能影响环糊精产物特异性。本研究通过定点突变将第81位点处的精氨酸突变为苏氨酸,降低了α-环糊精的生成量,将β-环糊精的比例从64%上升至71%,提高了产物的专一性。分析原因可能与取代氨基酸残基的大小及氢键作用力的变化有关。同时,突变酶的酶学性质方面保持了原始酶的嗜热性、热稳定性及耐碱性。
基于宏基因组学技术不同地区蛋源表面微生物的比较
李侠,温佳奇,王秀娟,宋雨奇,代伟长,王玉华
2021, 42(10):  139-145.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200402-026
摘要 ( 168 )   HTML ( 23)   PDF (2873KB) ( 64 )  
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采用高通量测序的宏基因组学技术对我国蛋鸡养殖相对集中的吉林、安徽、北京和河北4 个地区不同蛋源表面菌群多样性进行分析,比较研究4 个地区蛋源表面微生物种类。结果表明:4 个地区蛋源表面细菌组成主要是放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria);吉林地区的蛋源样品细菌组成为Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria,相对丰度分别为49.12%、31.93%和8.41%。安徽、北京和河北地区的蛋源表面细菌组成相似,Proteobacteria、Firmicutes和Proteobacteria,3 个地区的优势菌门均为Proteobacteria,丰度均超过50%,分别为77.03%、57.93%和84.28%;不同地区样品微生物属水平也存在较大差异,吉林地区的蛋源样品中丰度较高的菌属为考克氏菌属(Kocuria)和短状杆菌属(Brachybacterium),丰度分别为10.1%和9.83%;安徽、北京和河北3 个地区菌属分布较为相似,优势菌属均为不动杆菌属(Acinetobacter),且存在致病菌属,即安徽地区蛋源样品致病菌属为葡萄球菌属(Staphylococcus)丰度为1.20%,北京地区蛋源样品致病菌属为Staphylococcus 3.53%和埃希氏菌志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)丰度为3.15%,河北地区蛋源样品致病菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)丰度为16.28%。可见不同地区蛋源表面主要微生物门水平和属水平都存在一定差异性,相对丰度差异更显著,北方地区与中部以南地区蛋源表面微生物差异明显(P<0.01),北方地区更适宜禽蛋生产,为保障液蛋制品的安全性,蛋制品企业应该根据蛋源表面微生物组成情况适当调整消毒处理方法,对液蛋制品加工行业有着重要意义。
高产α-半乳糖苷酶乳酸菌发酵对鹰嘴豆酸面团生化特性及其面包烘焙品质的影响
武盟,曹伟超,程新,马子琳,罗昆,徐岩,黄卫宁,李宁,高铁成
2021, 42(10):  146-153.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200407-083
摘要 ( 184 )   HTML ( 25)   PDF (2706KB) ( 93 )  
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使用一株高产α-半乳糖苷酶的发酵乳杆菌C2-8作为鹰嘴豆酸面团发酵剂,通过高效液相色谱法、质构仪分析、固相微萃取结合气相色谱-质谱联用、电子舌分析和感官评定等方法,研究其对鹰嘴豆酸面团有机酸含量、棉子糖、水苏糖和还原糖含量、游离氨基酸水平及面包烘焙品质的影响。结果表明:鹰嘴豆酸面团发酵24 h后产生62.67 mmol/kg乳酸和15.53 mmol/kg乙酸,酸面团棉子糖及水苏糖完全被降解,还原糖质量分数达到11.50%,总游离氨基酸含量是发酵前的1.26 倍。比容及质构数据表明,鹰嘴豆酸面团面包(chickpea sourdough bread,CSB)较鹰嘴豆面包(chickpea bread,CB)比容提高4.60%,硬度降低18.49%,咀嚼性降低15.64%。CSB的醇类、酸类、酯类、酮类风味化合物峰面积较CB明显提高,其中苯乙醇峰面积提高1.04 倍,甜味、咸味、鲜味、酸味等滋味均优于CB,风味特性整体得到改善。除色泽评分外,CSB其他感官评定指标得分均高于CB,整体可接受度达到7.2 分。
陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响
李彦虎,贠建民,赵风云,张紊玮,艾对元
2021, 42(10):  154-161.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200219-198
摘要 ( 176 )   HTML ( 22)   PDF (2637KB) ( 50 )  
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为探究陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响,采用Illumina MiSeq测序技术解析陇西腊肉制作过程中微生物群落结构及演替规律,并结合气相色谱-质谱联用技术检测制作过程中脂肪酸组成及含量变化,以及肉样中酸价、过氧化值的变化。结果表明:测序深度有效地覆盖了样品中绝大部分细菌种类,测序结果进行整理、过滤后共得到186 866 条有效序列,聚类后有580 个可操作分类单元,注释到15 个门,414 个属。整个制作过程中,Proteobacteria和Firmicutes为优势细菌门,而Brochothrix、Carnobacterium、Lactobacillus、Pseudoalteromonas、Psychrobacter和Cupriavidus为优势细菌属。通过PICRUSt软件分析,菌群中与脂肪酸代谢相关基因的丰度较高;脂肪酸组成分析揭示棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2n6c)是主要的成分,占比达到83.84%~92.43%。通过相关分析得到:Streptococcus、Staphylococcus、Lactobacillus、Cupriavidus、Carnobacterium、Brochothrix是陇西腊肉制作过程中参与脂肪代谢的相关菌群,其中,Streptococcus、Lactobacillus与饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸变化相关;而Carnobacterium、Staphylococcus、Brochothrix、Cupriavidus主要参与不饱和脂肪酸代谢,并与棕榈油酸、油酸、亚油酸含量的变化密切相关。
传统酸面团菌群结构及其酵制馒头风味物质分析
李晓敏,韩伟,黎琪,王晴,檀馨悦,邹球龙,张晓琳
2021, 42(10):  162-170.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200109-107
摘要 ( 232 )   HTML ( 27)   PDF (3575KB) ( 109 )  
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为探究传统酸面团的菌群结构及其对制成馒头风味物质组分的影响,分别对采自山西(SX)、河北(HB)、青海(QH)、甘肃(GS)和河南(HN)酸面团样品进行pH值、可滴定酸度(titratable acidity,TTA)和菌落总数的测定,运用高通量测序技术对5 个样品进行菌群结构解析,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其酵制馒头的风味物质进行检测与分析。结果表明:酸面团的pH值处于3.69~3.83之间,TTA范围为3.73~4.30 mL(0.1 mol/L NaOH溶液),乳酸菌菌落数范围为4.89~8.31(lg(CFU/g)),酵母菌菌落数范围为4.75~6.08(lg(CFU/g));酸面团中细菌的优势菌群为乳杆菌属、乳球菌属和魏斯氏菌属,真菌的优势菌群为酵母属、毕赤酵母属和假丝酵母属,且不同样品的优势菌属和相对丰度有所差异。酸面团样品酵制馒头风味物质的检测结果显示,共有42 种挥发性成分被检出,包括醇类、醛类、酯类、芳香类、烃类等;其中,HB样品检出成分最多,为30 种,SX、QH和GS样品为26 种,HN样品为25 种。不同馒头样品风味物质总含量排序为SX>HN>GS>QH>HB。
源自泡菜的植物乳杆菌产新型广谱抑菌细菌素的特性分析
高兆建,黄亮浩,丁飞鸿,赵宜峰,陈腾
2021, 42(10):  171-177.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200213-135
摘要 ( 325 )   HTML ( 36)   PDF (2724KB) ( 152 )  
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筛选对食源性致病菌和腐败菌有特异性抑制作用的产细菌素乳酸菌菌株,并研究细菌素的特性,为其在食品防腐中的应用提供参考。从分离自泡菜的112 株乳酸菌中反复筛选得到1 株产细菌素(BacH32)菌株(Hlh32),经鉴定菌株Hlh32为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),其在35 ℃ MRS培养基中发酵至稳定期即18~24 h达到最大BacH32产量(对金黄色葡萄球菌的抑菌活性达到1 850 AU/mL)。通过硫酸铵盐析、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-15凝胶过滤层析、制备型高效液相色谱等方法进行纯化。Trinice十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳结果显示BacH32分子质量为6.7 kDa,与文献报道的植物乳杆菌细菌素分子质量有显著差异。细菌素BacH32对蛋白酶敏感,而脂肪酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶对其无影响,表明BacH32为蛋白质。BacH32在pH 2~9的环境下孵育4 h,在37、60、80、100 ℃保持30 min或121 ℃保持15 min仍能保持较好抑菌活性。细菌素BacH32对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有广谱抑菌活性,对真菌也有一定的抑菌活性。向培养至对数初期的金黄色葡萄球菌中添加BacH32,菌体生长完全受到抑制。以上特性表明植物乳杆菌Hlh32合成的细菌素BacH32有潜力作为天然食品防腐剂在食品中使用。
草鱼胰蛋白酶的亲和纯化及酶学性质
李晨,高柳芳,崔晓东,韩宇航,朱丹旭,李娇
2021, 42(10):  178-183.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200304-062
摘要 ( 258 )   HTML ( 25)   PDF (2677KB) ( 73 )  
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从草鱼肝胰腺中提取胰蛋白酶,经匀浆、硫酸铵分级沉淀、透析得到胰蛋白酶粗酶液,通过BTI-Sepharose亲和层析一步纯化得到电泳纯的草鱼胰蛋白酶,并进一步研究该胰蛋白酶的酶学性质。结果表明:草鱼胰蛋白酶的分子质量约为27 kDa,米氏常数Km为3.4×10-5 mol/L;最适反应温度为60 ℃,在低于60 ℃条件下稳定;最适pH值为9.5,酸碱耐受范围为pH 6.0~12.0;Ba2+、Mg2+、Fe2+在0~10 mmol/L范围内对该酶具有一定激活作用,而乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、K+在0~10 mmol/L范围内对该酶有一定抑制作用,EDTA较K+对酶的抑制作用更明显。
蛋白酶制剂对虾酱发酵过程中理化性质和微生物区系的影响
李文亚,刘洋,李宁,郑晓卫,桑亚新,孙纪录
2021, 42(10):  184-192.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200301-014
摘要 ( 225 )   HTML ( 31)   PDF (3354KB) ( 120 )  
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为改善虾酱的生产工艺,系统研究商品化蛋白酶制剂对虾酱发酵期间理化性质和微生物区系的影响。测定虾酱的pH值、氨基酸态氮、丙二醛、挥发性盐基氮和生物胺;运用高通量测序技术,分析虾酱中的细菌群落组成;通过Spearman分析虾酱发酵期间细菌群落与主要理化性质之间的相关性。结果显示,加入蛋白酶制剂的虾酱在发酵期间氨基酸态氮和挥发性盐基氮含量均有所提高,在缩短发酵时间同时可能也会导致虾酱品质的下降。加入酶制剂后对生物胺并无明显影响。虾酱样品共获得313 864 条有效序列,1 279 个可操作分类单元。加入酶制剂后显著影响虾酱细菌群落组成,降低了虾酱的细菌丰富度。在属水平上,对照组中黄杆菌属为优势菌属,而加酶组中芽孢杆菌属为优势菌属。加入蛋白酶制剂后,芽孢杆菌属增加,乳球菌属减少;主要优势菌群包括芽孢杆菌属、黄杆菌属和乳球菌属,影响虾酱质量和理化性质。因此,外加蛋白酶制剂对虾酱发酵期间的细菌群落组成、丙二醛、挥发性盐基氮和氨基酸态氮有重要影响,为改善虾酱的生产工艺提供理论依据。
基于代谢组学和转录组学分析工业面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)ABY3冷冻胁迫应答机制
孟露,刘晗诚,刘雅涵,林雪,刘四新,李从发
2021, 42(10):  193-200.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200204-027
摘要 ( 261 )   HTML ( 29)   PDF (2921KB) ( 212 )  
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为研究面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)响应冷冻胁迫的机理,对面包酵母-20 ℃处理7 d前后的发酵菌液进行胞内的代谢组学和转录组学分析。在-20 ℃、7 d的环境胁迫下,面包酵母不加糖模拟面团发酵后的存活率为43%,发酵力下降42%。冷冻胁迫下,面包酵母胞内24 种代谢物的变化与494 种基因的表达差异与应答机制相关。通过差异代谢通路分析得出:冷冻胁迫下,胞内氨基酸的匮乏与质膜僵硬化可能是影响细胞生长和发酵性能的主要原因,而胞内不饱和脂肪酸相对含量的增加和海藻糖的积累并不能消除低温对细胞的损伤。研究结果可完善酵母冷冻胁迫应答机理,为耐性调节机制的研究提供思路,对冷冻面团的优化和技术发展具有重要意义。
N末端结构模块缺失对嗜热酸性III型普鲁兰多糖水解酶TK-PUL酶学性质的影响
曾静,何础阔,郭建军,袁林
2021, 42(10):  201-208.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200408-099
摘要 ( 172 )   HTML ( 20)   PDF (2685KB) ( 53 )  
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通过对嗜热酸性III型普鲁兰多糖水解酶TK-PUL进行N末端截短突变,并比较TK-PUL与突变酶的酶学性质,确定N末端结构模块的缺失对酶学性质的影响。结构模块N1的缺失改良了TK-PUL的催化特性,其α-淀粉酶比活力提高至TK-PUL的1.11 倍,普鲁兰酶比活力提高至TK-PUL的1.12 倍,于100 ℃的半衰期延长至TK-PUL的1.15 倍。结构模块N2的缺失提高了酶的热稳定性,于100 ℃的半衰期延长至TK-PUL的1.25 倍。但是结构域N2的缺失降低了酶的pH值稳定性、酶的底物结合能力以及比活力。并且结构域N2影响了酶的底物选择性,导致其α-淀粉酶活性与普鲁兰酶活性的比值由0.49提高至0.60。结果表明,TK-PUL的N末端结构模块N1和N2均不是其发挥催化活性所必需的结构区域,但是对酶的底物结合能力、底物降解能力以及稳定性具有重要影响。
响应面优化酿酒酵母与窖泥酯化细菌协同发酵产丁酸乙酯和己酸乙酯
郭燕,邓杰,任志强,黄治国,卫春会,黄明才
2021, 42(10):  209-217.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200408-105
摘要 ( 321 )   HTML ( 42)   PDF (4035KB) ( 138 )  
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为提高浓香型白酒发酵过程丁酸乙酯和己酸乙酯的生成量,以酿酒酵母和3 株窖泥酯化细菌为菌源,利用单因素试验和响应面法中的Box-Behnken试验设计模型优化己酸乙酯和丁酸乙酯的固态发酵条件。结果表明,水分质量分数、酸度和接种量对己酸乙酯和丁酸乙酯的影响极显著(P<0.01),而温度不显著(P>0.05)。最佳发酵条件为温度32 ℃、水分质量分数78.00%、酸度2.60 mmol/100 g、接种量4.60%。在此条件下,己酸乙酯和丁酸乙酯的产量分别为9.55 mg/100 g和1.87 mg/100 g,分别达模型预测值的99.07%和100%。经反复验证,工艺合理可行,可为进一步提高浓香型白酒质量和窖泥功能微生物在生产实际中的应用提供理论基础。
基于酶学特性筛选大曲来源芽孢杆菌用于强化酿酒
黄晓宁,刘晶晶,韩北忠,陈晶瑜
2021, 42(10):  218-224.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200407-073
摘要 ( 216 )   HTML ( 20)   PDF (3297KB) ( 91 )  
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通过分析来源于清香型、浓香型和酱香型大曲的105 株芽孢杆菌的产淀粉酶和蛋白酶的能力,优选出1 株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)B.L-1和1 株枯草芽孢杆菌(B. subtilis)B.S-1,将其分别应用于清香型白酒酿造中,探究强化接种微生物对发酵的影响。发酵结束后,在酒醅中共检测到挥发性代谢产物38 种,通过多元统计分析,在强化B.L-1组和B.S-1组中分别筛选出差异代谢物21 个和11 个(VIP>1;P<0.05),其中4-乙基-2-甲氧基苯酚、辛酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯和四甲基吡嗪在2 组强化中均为差异代谢物,含量显著升高。结果表明,用酶学特性进行菌株筛选能够快速有效地获得特定功能菌株,由此获得的菌株进行强化发酵可显著提高酒醅中挥发性风味物质含量。该方法可以有效地为大曲微生物合成群落重塑提供菌种资源。
成分分析
基于SPME-GC-MS和电子舌制备羊肉复合调味料
张婷,祁路路,潘道东,杨正苍,党亚丽
2021, 42(10):  225-234.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200822-296
摘要 ( 196 )   HTML ( 23)   PDF (2388KB) ( 212 )  
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为制备羊肉风味复合调味料,通过固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)联用技术对内蒙古羔羊前腿肉和后腿肉的挥发性风味物质进行研究。采用分步酶解法处理羊后腿肉,联合使用β-环糊精和姜进行脱膻处理,并对酶解液进行美拉德反应,结合SPME-GC-MS、电子舌和感官评价分析羊肉酶解液和美拉德反应液的特征风味物质,并以美拉德反应液为风味基料确定最佳羊肉复合调味料。结果表明:羊后腿肉中低风味阈值的醛类、不饱和醇类以及重要酸类化合物的含量较高,且产生腥味的胺类物质和产生刺激性气味的1-丁醇较前腿肉低,表明其更适于制备调味料;酶解液中添加3%姜较5% β-环糊精更利于膻味去除;美拉德反应可增强复合调味料的整体风味,其主要特征风味物质为4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、2-甲基-3-呋喃硫醇和噻吩-2-硫醇。此研究可为开发高品质肉味调味料提供参考。
气相色谱-离子迁移谱分析乳制品挥发性风味化合物
李娟,任芳,甄大卫,张浩,谢建春
2021, 42(10):  235-240.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200503-020
摘要 ( 212 )   HTML ( 30)   PDF (2490KB) ( 251 )  
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采用气相色谱-离子迁移谱技术分析乳制品中挥发性风味化合物,样品包括2 个品牌巴氏杀菌乳、5 个品牌超高温瞬时灭菌乳和1 个品牌复原乳,共检出29 种化合物,主要有醛类、酮类、醇类、酯类及其他类,己酸甲酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸乙酯、戊酸乙酯、1-戊醇、柠檬烯构成了巴氏杀菌乳中特征峰区域;糠醛、苯甲醛、4-甲基-2-戊酮、2-辛酮、1-丁醇、醋酸异丙酯构成了复原乳中特征峰区域;灭菌时产生的新挥发性化合物构成了超高温瞬时灭菌乳的特征峰区域。主成分分析处理,不同类型或不同品牌乳制品得到明显区分,表明气相色谱-离子迁移谱分析可为不同乳制品的判别区分提供可能。
红树莓果汁降酸发酵过程中活性成分的变化
陈思睿,唐莹,董丹,蒋莹,何红英,王金玲
2021, 42(10):  241-248.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200304-065
摘要 ( 256 )   HTML ( 32)   PDF (2420KB) ( 119 )  
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为研究陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)WJL-G4对红树莓果汁降酸发酵过程中活性成分的影响,以接种红树莓果汁为处理组,以未接种的红树莓果汁作为对照组,测定总酚、总黄酮和花色苷的含量,采用高效液相色谱法对活性成分进行定性和定量分析,分析发酵过程与成分之间的相关性。结果表明:处理组和对照组的总酚和花色苷含量均减少,降酸发酵5 d后总黄酮含量显著增加;降酸发酵8 d的果汁中检测出10 种酚酸、7 种类黄酮和1 种芳香类化合物,其中隐绿原酸、对香豆酸、树莓酮、芦丁和槲皮素含量显著增加,显著降低的9 种成分中,熊果苷、没食子酸、新绿原酸和咖啡酸含量比对照组高;主成分分析(principal component analysis,PCA)中,得到的3 个PC累计贡献率达到93.098%,可以很好地描述原有活性成分指标的信息。分布在PC1正向区间的1~4 d活性成分得分较高,因此选择1~4 d作为降酸发酵的最佳时间。本研究结果为陆生伊萨酵母WJL-G4降酸特性的研究和菌株的综合利用提供理论支持。
不同百合样品中13 种内源性游离糖的含量分析
孔滢,王欢,郎利新,窦晓莹,白锦荣
2021, 42(10):  249-254.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200508-080
摘要 ( 212 )   HTML ( 19)   PDF (2339KB) ( 71 )  
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采用气相色谱-质谱联用技术对15 份不同产地的百合样品中13 种内源性游离态的单糖和二糖进行含量分析。结果显示,所有百合样品中含量最高的3 种游离糖为蔗糖、葡萄糖和果糖;其中蔗糖含量在大部分样品中占到游离糖总含量的86%以上。与同一产地的卷丹鳞茎相比,卷丹珠芽中的多种游离糖含量更高。与新鲜鳞茎相比,百合干中的游离糖总含量明显降低、游离糖种类增多。在食用药用百合中,兰州百合鳞茎和山丹鳞茎的甜度值最高,卷丹鳞茎、龙牙百合鳞茎和兰州百合干的甜度值为中等水平,龙牙百合干的甜度值最低。聚类分析结果显示同一种百合的鳞茎样品多聚类为一组;主成分分析结果显示山丹、兰州百合和岷江百合的鳞茎在多种游离糖的含量上较为突出。紫色的岷江百合鳞茎和卷丹珠芽中的葡萄糖和果糖含量较高,可能与花青苷的积累有关。本研究为百合产品进一步开发提供参考。
铁观音乌龙茶和红茶的香气化学特征分析
郭丽,杜正花,姚丽鸿,陈小兵,张弋,林智,郭雅玲,陈明杰
2021, 42(10):  255-261.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200428-361
摘要 ( 245 )   HTML ( 22)   PDF (1851KB) ( 129 )  
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以铁观音茶鲜叶为材料,采用不同工艺加工成乌龙茶、红茶和绿茶,运用感官审评法评定茶样的香气品质,利用溶剂辅助风味蒸发-气相色谱-质谱/火焰离子化检测器法分析茶样中挥发性成分,研究铁观音茶香气品质及其主要挥发性组分的工艺差异。结果表明,不同工艺铁观音茶样的香气品质得分均高于90 分且呈现花香特征。铁观音茶中检测到52 种挥发性成分,其中芳樟醇类和脂肪酸酯类化合物是挥发性组分的主体。铁观音茶香气的品种特征组分有氧化芳樟醇II、氧化芳樟醇IV、芳樟醇、反-橙花叔醇、己酸-3-己烯酯、己酸-2-己烯酯、苯甲酸-3-己烯酯、苯甲酸己酯和新植二烯等。红茶工艺能促进芳樟醇及其氧化物、3-甲基丁酸-2-己烯酯、己酸-3-己烯酯、己酸-2-己烯酯、新植二烯、二氢猕猴桃内酯、β-紫罗酮和水杨酸甲酯等的形成,而乌龙茶工艺有利于脱氢芳樟醇、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、反-橙花叔醇、辛酸-顺-3-己烯酯和苯甲酸己酯等的形成。综上所述,铁观音茶的香气化学特征与品种特有组分、加工工艺调控密切相关,可为铁观音新产品研发提供重要技术参考。
UPLC-MS/MS同时测定铁皮石斛茎、叶、花中酚类组分的含量
黄彪,何伟,吴建鸿,王红梅,李巍
2021, 42(10):  262-268.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200529-363
摘要 ( 287 )   HTML ( 21)   PDF (3057KB) ( 112 )  
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建立超高效液相色谱-串联质谱同时、快速分析18 种酚类物质的方法,测定比较铁皮石斛茎、叶、花部位含量差异。样品用甲醇-水溶液提取,提取液中的目标化合物经Waters T3 C18柱梯度洗脱分离,电喷雾串联三重四极杆质谱仪正、负离子扫描方式多反应监测模式检测。结果表明:以18 种酚类物质标准品作为对照,在铁皮石斛样品中共检出15 种酚类组分,分别为3,5-二羟基苯甲酸、橘皮素、绿原酸、槲皮素、芦丁、对羟基苯甲酸、咖啡酸、丁香酸、香草酸、山柰酚、对香豆酸、芥子酸、阿魏酸、3-羟基肉桂酸、水杨酸。铁皮石斛不同部位多酚组分含量为花>叶>茎,相对于其他酚类组分,芦丁在铁皮石斛茎、叶、花中的含量均为最高。铁皮石斛不同部位主要酚类组分表现出一定的差别:铁皮石斛花中主要含有芦丁、咖啡酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸,铁皮石斛叶中芦丁和阿魏酸的含量相对较高,而铁皮石斛茎部主要酚类组分则为芦丁、阿魏酸与香草酸。实验结果可为铁皮石斛不同部位酚类组分的利用提供一定的科学依据。
机械化酱香型轮次基酒风味结构及特征酯类化合物解析
何东梅,马宇 ,黄永光,尤小龙,程平言,胡峰
2021, 42(10):  269-275.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200515-173
摘要 ( 214 )   HTML ( 22)   PDF (2433KB) ( 141 )  
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应用液液萃取结合气相色谱-质谱联用技术对机械化酱香型轮次基酒中风味化合物进行分离、检测。经定性定量结合香气活性值分析,结果表明,机械化酱香型轮次基酒间的风味结构具有显著差异,在酯、醇、酸、醛酮4 类风味物质上的结构差异尤为突出,酯类化合物在酱香型轮次基酒的风味结构中占有重要地位。对酯类进行深入解析后结果表明,乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、十六酸乙酯、油酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、十四酸乙酯、9-十六碳烯酸乙酯、硬脂酸乙酯、13-甲基十四酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯12 种酯类物质为机械化酱香型轮次基酒的“骨架酯”。月桂酸乙酯、十四酸乙酯对1、2轮次的花香、甜香风味贡献最突出,3-苯丙酸乙酯对1轮次中蜜香及甜香有重要贡献;戊酸乙酯、乙酸戊酯、辛酸乙酯对3、4、5轮次基酒的果香、花香及甜香风味贡献最大,是3、4、5轮次基酒香气协调的特征性酯类物质;除油酸乙酯和十六酸乙酯外,其他酯对6、7轮次基酒的风味贡献均不大。经与传统酿造轮次基酒风味结构比较分析,表明传统与机械化酿造轮次基酒中风味结构具有相似性,特征性酯类成分也具有一定相似度。本研究详细分析机械化酱香型轮次基酒的风味结构及其特征酯类物质,为推进酱香型白酒机械化提供参考依据。
福建省4 个果梅主栽品种果实营养品质、香气成分分析与评价
姜翠翠,叶新福,林炎娟,方智振,周丹蓉
2021, 42(10):  276-283.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200511-111
摘要 ( 406 )   HTML ( 26)   PDF (2013KB) ( 140 )  
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以福建省4 个果梅主栽品种青竹梅、龙眼梅、杭梅和白粉梅为试材,分析测定果实的主要性状和营养成分,包括单果质量、果实大小、VC、总酚、类黄酮、可溶性糖、有机酸、香气组分以及矿质元素含量。结果表明,4 个果梅品种VC、总酚、类黄酮、可溶性糖、有机酸、香气组分以及矿质元素含量存在显著差异。果梅主要可溶性糖为蔗糖,其次为葡萄糖和果糖;主要有机酸为柠檬酸,其次为苹果酸、琥珀酸、乙酸和奎宁酸;4 个果梅品种果实共检测出110 种挥发性物质,包括30 种酯类、26 种醇类、17 种醛类、15 种酮类、7 种酸类以及15 种其他类,其中有26 种物质为4 个品种共有成分,2-己烯醛、己醛、己醇和反式-罗勒烯醇可能是果梅特征香气的重要物质;4 个果梅品种含有较高的K、Ca和Se含量。通过主成分分析提取,得出综合得分品种最高为青竹梅,青竹梅果实挥发性物质相对总含量高于其他3 个品种且综合品质最佳,适宜作为选育果梅良种的育种材料。本研究结果为明确果梅营养价值评价及其在良种选育、生产加工中的合理利用提供理论依据。
安全检测
基于轻量卷积网络的马铃薯外部缺陷无损分级
杨森,冯全,张建华,王关平,张鹏,闫红强
2021, 42(10):  284-289.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200412-155
摘要 ( 170 )   HTML ( 26)   PDF (2825KB) ( 43 )  
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目前马铃薯外部缺陷检测方法主要依靠人工提取特征,且检测精度不高,为了更好地对马铃薯外部缺陷进行快速、准确在线分级,本实验提出一种基于轻量卷积网络的在线分级方法。首先,利用ImageNet数据集训练Xception网络模型,建立马铃薯预训练网络模型;然后,重新构建5 类缺陷全连接层,并通过迁移学习在预训练网络模型上训练马铃薯缺陷数据集;最后,基于外部缺陷识别模型分别测试5 类缺陷的分级性能。结果表明,学习率为0.000 01时,网络模型整体性能最优,训练准确率为98.88%,损失值为0.034 9;在相同样本条件下,与9 种不同深度的网络进行对比,本实验构建的轻量级网络模型识别效果最好,平均识别准确率达到96.04%,且运行时间比识别效果较好的ResNet152网络更短,本实验网络模型的识别速率为6.4 幅/s,本研究结果可为马铃薯在线分级提供理论支持。
美味牛肝菌矿质元素富集能力及产地鉴别
陈凤霞,杨天伟,李杰庆,刘鸿高,范茂攀,王元忠
2021, 42(10):  290-296.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20191104-039
摘要 ( 191 )   HTML ( 19)   PDF (2429KB) ( 59 )  
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研究美味牛肝菌矿质元素含量及富集规律,建立偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)光谱数据融合模型鉴别美味牛肝菌不同产地。测定云南省内6 个产地美味牛肝菌和生长土壤样品的矿质元素,同时采集近红外光谱和紫外光谱信息。根据矿质元素含量及富集系数分析美味牛肝菌对矿质元素的积累特征和富集能力。采用平滑(Savitzky-Golay,SG)、二阶导数(second derivatives,2D)、标准正态变换(standard normal variables,SNV)、多元散射校正(multiple scattering correction,MSC)等对光谱数据进行预处理。运用PLS-DA建立单一光谱与数据融合产地分类模型。结果表明:美味牛肝菌富含K、P元素,相同元素不同产地之间存在显著性差异,其中Na元素含量差异较大,最高含量是最低含量的20.70 倍;6 个产地土壤中Fe元素含量最大,可能与云南富含Fe金属离子的酸性土壤有关;美味牛肝菌中P、K、Zn富集能力较强,其中P的富集系数达到4.63;光谱数据预处理中,近红外光谱和紫外光谱的最佳预处理结果为SG+2D、SG+MSC,预测集正确率为88.46%和96.15%;中级融合模型效果最佳,通过Hottelling T2检测法检验,所有样品未超过95%置信区间,模型训练集正确率100.00%,预测集正确率92.31%。对美味牛肝菌进行矿质元素、富集规律及产地鉴别研究有利于合理利用云南野生食用菌资源。
重组酶聚合酶扩增检测产志贺毒素大肠埃希菌的微流控芯片技术
范一灵,王淑娟,李琼琼,胡颖,宋明辉,秦峰,刘浩,杨美成
2021, 42(10):  297-304.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200323-349
摘要 ( 184 )   HTML ( 30)   PDF (2770KB) ( 80 )  
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采用重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA),开发产志贺毒素大肠埃希菌(Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC)的等温检测方法,结合圆盘式微流控芯片快速检测目标微生物。以stx1和stx2基因为靶点,设计和筛选适宜的RPA检测引物和探针序列,验证了19 株STEC菌株(含9 种stx基因亚型)和21 株非STEC菌株,并采用人工污染的牛肉样品对集成化的微流控芯片进行评价。筛选出检测stx1和stx2基因的高特异性引物、探针组合,与美国农业部微生物实验室技术指南中STEC定量聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)方法相比,目标基因检测的包容性和排他性均为100%。荧光RPA微流控芯片法在20 min内可同时进行32 个反应,可检测STEC菌体灵敏度为9.5×103 CFU/mL。根据GB 4789.6—2016《食品微生物学检验 致泻大肠埃希氏菌检验》的规定经增菌培养后在人工污染牛肉样品中可检测1 CFU/25 g的STEC污染,方法的相对正确度和相对检出水平均为100%。本研究开发了一种荧光RPA微流控芯片检测方法,可检测常见stx基因亚型STEC菌株,操作简单、反应速度快,适用于STEC的高通量快速检测。
在线固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定鸡肉和鸡蛋中5 种抗病毒类药物残留量
马俊美,何亮娜,孙磊,王东,张雷雷,张岩,康文艺
2021, 42(10):  305-310.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200820-269
摘要 ( 221 )   HTML ( 19)   PDF (2905KB) ( 62 )  
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建立鸡肉和鸡蛋中阿比多尔、金刚烷胺、金刚乙胺、美金刚、奥司他韦的在线固相萃取-液相色谱-串联质谱检测方法。样品采用1.0%甲酸-乙腈提取,经MCX在线固相萃取小柱净化,用XBridge C18色谱柱分离,使用电喷雾离子源正离子模式监测,以内标法定量。结果表明:5 种抗病毒类药物在0.05~100 ng/mL范围内线性关系良好;检出限为0.05~0.10 μg/kg,定量限为0.10~0.20 μg/kg;方法回收率范围为80.03%~93.96%,相对标准偏差低于10%。该方法分析速度快、灵敏度高,可用于鸡肉和鸡蛋中5 种抗病毒类药物的定性、定量分析。
气相色谱-串联质谱法测定动植物源性食品中氯苯胺灵残留量
周若浩,吕岱竹,马晨,梁水连,相坛坛,王明月
2021, 42(10):  311-315.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20191104-036
摘要 ( 184 )   HTML ( 23)   PDF (2236KB) ( 48 )  
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建立气相色谱-串联质谱测定动植物源食品中氯苯胺灵残留量的分析方法。样品采用优化QuEChERS及固相萃取法前处理,HP-5MS气相色谱柱进行分离,采用外标法进行定量。结果显示,本方法测定的香蕉样品在0.01~0.5 μg/mL范围内线性关系良好,测定的动物食品样品在0.03~1 μg/mL范围内线性关系良好,相关系数R2均大于0.999。在3 种基质中进行的加标回收实验测得回收率在80.6%~107.8%之间,相对标准偏差在2.3%~8.5%之间。本研究开发了动植物源食品中氯苯胺灵的检测方法,操作简便、重复性好,适用于批量样品检测,为评估氯苯胺灵的膳食摄入风险提供了理论依据。
基于UPLC-QqQ-MS/MS同步检测热加工食品中典型晚期糖基化终末产物
程威威,王霞,张忠飞,刘国琴,陈峰,郑家荣
2021, 42(10):  316-321.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200527-332
摘要 ( 175 )   HTML ( 23)   PDF (2161KB) ( 145 )  
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建立超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定热加工食品中羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyllysine,CML)和羧乙基赖氨酸(Nε-carboxyethyllysine,CEL)含量的同步检测方法。首先脱脂样品经硼氢化钠还原8 h,沉淀蛋白,酸水解后,经Oasis MCX固相萃取小柱净化和富集,以乙腈和含0.1%甲酸的1 mmol/L乙酸铵溶液为流动相梯度洗脱,采用ACQUITY UPLC HSS T3-C18色谱柱分离,多反应监测模式进行定性定量分析。CML和CEL在0.25~500 ng/mL范围内线性良好,相关系数高于0.999,方法检出限分别为8 ng/g和10 ng/g,定量限分别为36 ng/g和40 ng/g。平均回收率分别为96%~103%和94%~107%,相对标准偏差分别为1.48%~2.43%和1.23%~1.84%。利用该方法检测13 种市售热加工食品发现,婴儿肉松和婴儿饼干中CML和CEL含量显著高于烘焙食品和油炸食品(P<0.05)。结果表明该方法快速、准确、高效,适用于热加工食品中CML和CEL的同步快速检测。
通过式SPE-UPLC-MS/MS测定植物油中的9 种酚类抗氧化剂
张艳侠,赵慧男,孙珊珊,徐向军,郑文静,薛霞,王明栋,刘艳明,祝建华
2021, 42(10):  322-329.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200416-207
摘要 ( 253 )   HTML ( 22)   PDF (3132KB) ( 73 )  
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建立采用通过式固相萃取柱净化,超高效液相色谱-串联质谱法同时检测植物油中9 种酚类抗氧化剂的方法。油样品中酚类抗氧化剂用酸化乙腈提取,正己烷除脂,上清液经Oasis? PRIME HLB通过式固相萃取柱净化,C18色谱柱分离,采用乙腈-水流动相进行梯度洗脱,三重四极杆质谱电喷雾多反应监测模式检测,外标法定量。结果表明:采用本实验建立的方法,没食子酸丙酯、2,4,5-三羟基苯丁酮、叔丁基对苯二酚、去甲二氢愈创木酸、叔丁基对羟基茴香醚、2,6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚、没食子酸辛酯、2,6-二叔丁基对甲基苯酚及没食子酸十二酯9 种抗氧化剂在各自质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(R2)大于0.994。其中9 种抗氧化剂的方法检出限(RSN=3)在0.003~0.02 mg/kg范围,定量限(RSN=10)在0.01~0.05 mg/kg范围。在0.05、5.0、50.0 mg/kg三个添加水平下,9 种抗氧化剂平均加标回收率在82.2%~115.2%之间,相对标准偏差均小于9.3%。该方法简单、高效、灵敏度高,适用于植物油中抗氧化剂的快速定性、定量分析。