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当期目录

2021年 第42卷 第18期    刊出日期:2021-09-25
食品化学
橙皮素与铁蛋白的共价相互作用及其对铁蛋白理化性质的影响
陈盛楠,刘玉茜,刘梦肴,孙冀萱,杨瑞
2021, 42(18):  1-6.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200901-001
摘要 ( 254 )   HTML ( 42)   PDF (2572KB) ( 123 )  
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以缺铁的铁蛋白和橙皮素为原料,在pH 9条件下制备铁蛋白-橙皮素共价复合物,探讨共价结合对蛋白结构和理化性质的影响。结果表明,橙皮素与铁蛋白的共价作用降低了铁蛋白的荧光强度并产生红移现象,改变了铁蛋白的结构。铁蛋白-橙皮素共价复合物的溶解度改变,等电点降低,其铁氧化沉淀活性提高,铁的还原释放活性降低。同时,共价复合物的热稳定性增强。铁蛋白-橙皮素复合物的形成赋予了铁蛋白新的功能特性,对探究食品组分相互作用,开发基于铁蛋白的相关食品或药品具有一定的理论指导。
装载α-生育酚的乳木果油固体脂质纳米颗粒的制备与表征
杨振,李曼,慕鸿雁,熊柳,孙庆杰
2021, 42(18):  7-14.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200910-127
摘要 ( 171 )   HTML ( 21)   PDF (3467KB) ( 164 )  
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以吐温20和吐温80为乳化剂,天然的固体脂质乳木果油为脂质基质,通过高速剪切均质制备乳木果油固体脂质纳米颗粒(solid lipid nanoparticle,SLN)。乳木果油SLN冷却固化温度为4 ℃;当油水比例为5∶5~1∶9时,动态光散射仪测定乳木果油SLN粒径范围为30.43~278.13 nm,透射电镜观察发现,乳木果油SLN形态为球形。差示扫描量热仪测定结果显示,乳木果油SLN热峰值温度范围为19.05~28.96 ℃,低于乳木果油的热峰值温度(35.84 ℃)。而且,以乳木果油SLN为载体包埋亲脂性活性物质α-生育酚,包埋率高达95.11%,因此,将乳木果油SLN用作脂溶性活性物质的载体具有较大的应用潜力。
蛋白质氧化对中华管鞭虾肌肉品质特性的影响
祁雪儿,毛俊龙,姚慧,齐贺,武天昕,水珊珊,张宾
2021, 42(18):  15-21.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200615-198
摘要 ( 251 )   HTML ( 60)   PDF (3979KB) ( 171 )  
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以经羟自由基氧化体系处理过的中华管鞭虾为对象,考察其由于蛋白质氧化而引起的虾仁品质特性变化,并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳观察蛋白质氧化后的降解情况。采用羟自由基氧化体系(包含FeCl3浓度0.01 mmol/L和抗坏血酸浓度0.1 mmol/L,过氧化氢浓度为0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L)分别氧化1、3、5 h和7 h。结果显示,经自由基氧化体系氧化后的中华管鞭虾品质特性发生了改变,表现在pH值升高,水分活度和水分含量先上升后下降,咀嚼性、弹性和a*值下降,且随着氧化剂浓度的增加及氧化时间的延长,L*值和挥发性盐基氮都呈上升趋势(P<0.05)。与新鲜虾仁相比,氧化后虾仁纤维组织之间的空隙扩大,发生了断裂,排列也变得松散。不同氧化剂浓度处理后的蛋白质降解情况也有显著差异,蛋白质发生了不同程度的聚集和降解。由此可以得出,自由基氧化影响了中华管鞭虾品质特性以及蛋白质的降解程度。本研究结果为中华管鞭虾生产加工过程中蛋白氧化控制提供了一定的参考。
复合卵白蛋白-大豆分离蛋白对肉糜凝胶特性和微观结构的影响
杨玲玲,蒋艳,涂勇刚,毕雅雯,刘晶,杨严俊,徐明生
2021, 42(18):  22-27.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200810-134
摘要 ( 193 )   HTML ( 14)   PDF (3510KB) ( 80 )  
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运用卵白蛋白改善大豆蛋白与肉糜凝胶强度。通过在大豆分离蛋白中添加不同比例的卵白蛋白,应用于肉糜制品中,观察肉糜凝胶理化特性和微观结构,综合分析卵白蛋白和大豆分离蛋白复合凝胶在肉糜制品中的应用效果。结果表明:复合组显著改善产品的硬度、弹性、蒸煮损失、保水性(P<0.05),复合蛋白质量比为1∶1时,产品的脂肪聚集体达到最小,硬度得到改善,产品的弹性稳定且达到最大值,产品的可接受度最佳。
高内相Pickering乳液替代脂肪对肉糜制品特性的影响
蓝妙传,李媛,马良,王洪霞,戴宏杰,余永,朱瀚昆,张宇昊
2021, 42(18):  28-36.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200615-195
摘要 ( 246 )   HTML ( 18)   PDF (3877KB) ( 103 )  
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将β-乳球蛋白纳米颗粒(β-lactoglobulin nanoparticles,β-LGNPs)稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPEs)应用于肉糜制品中替代动物脂肪,以改善产品品质并减少饱和脂肪酸摄入。结果表明,随着乳液替代比例的增加肉饼品质逐步改善,当替代比例为100%时,肉饼的蒸煮得率从75.53%提升到89.47%,硬度、弹性和咀嚼性等质构特性均有所提升。HIPEs的添加使肉饼加热后脂肪硫代巴比妥酸反应物值下降,说明包埋体系很好地抑制了加热过程中的脂质氧化;此外,肉饼的色泽以及保水保油性也有所改善。微观结构研究显示所有样品因加热导致蛋白质基质聚集并产生具有海绵状(蜂窝状)的结构,所有动物脂肪替代组油滴分布均较均匀,说明加热过程中HIPEs保持很好的稳定性,蛋白质消化率也随着HIPEs替代比例增加而增加。本研究为HIPEs作为脂肪替代物在肉糜制品加工中的应用提供一定理论依据。
生物工程
氨基酸对植物乳杆菌KLDS1.0391生长及细菌素合成的影响
赵乐,张晓桐,刘利军,谢水琪,靳奇文,孟祥晨
2021, 42(18):  37-44.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200805-078
摘要 ( 196 )   HTML ( 17)   PDF (3232KB) ( 143 )  
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为探究氨基酸对植物乳杆菌生长及细菌素合成的影响,调节化学成分确定培养基中的氨基酸组成,培养植物乳杆菌KLDS1.0391,采用高效液相色谱法测定乳酸含量,通过实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)分析细菌素和氨基酸合成相关基因的表达。结果表明,天冬氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬酰胺及谷氨酰胺的缺失导致该菌生长能力和细菌素合成量均显著降低(P<0.05);谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸及缬氨酸的缺失仅影响菌体生长,对细菌素合成无明显影响;而赖氨酸胁迫(缺失及过量)对菌体的生长影响很小,但却显著影响细菌素的合成。色谱结果显示,赖氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸及苏氨酸单缺失后乳酸含量升高。real-time PCR结果表明,细菌素合成相关基因plnEF、plnD及plNC8HK因赖氨酸的缺失表达显著下调(P<0.05),而上述基因在外源赖氨酸质量浓度达到2.0 g/L前,上调水平随赖氨酸添加量的增大而增大。氨基酸合成关键基因dapG、yclM 因赖氨酸缺失表达显著上调,相反,上述基因在赖氨酸质量浓度为2.0 g/L时表达量显著下调(P<0.05)。由上述研究结果推测,当赖氨酸缺失时,菌体通过上调基因dapG 和yclM 的表达以合成多种蛋白质保证其正常生长代谢,赖氨酸可正向诱导该菌细菌素合成,其可能作为细菌素合成底物发挥作用。
转录组测序分析氯化钠对普鲁兰生物合成的影响
张高川,何超永,王崇龙,王大慧,卫功元
2021, 42(18):  45-50.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200616-224
摘要 ( 136 )   HTML ( 16)   PDF (2875KB) ( 70 )  
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考察氯化钠对出芽短梗霉生物合成普鲁兰的影响,结果发现氯化钠有助于提高普鲁兰产量,但不利于将普鲁兰分子质量维持在较高水平。与对照组(0 g/L氯化钠)相比,实验组(3 g/L氯化钠)的普鲁兰分批发酵产量提高了17.6%,而普鲁兰最终分子质量却降低了55.8%。对出芽短梗霉细胞的转录组进行测序和分析,共鉴别出659 个显著性差异表达基因,其中实验组有227 个基因表达上调,有432 个基因表达下调。对这些差异表达基因进行基因本体论(Gene Ontology,GO)功能注释和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库通路富集分析,结果表明氯化钠影响了部分水解酶和具有离子、小分子绑定功能蛋白编码基因的表达水平,这些基因参与碳水化合物代谢、淀粉和蔗糖代谢、糖酵解/糖异生等代谢过程,最终导致普鲁兰产量和分子质量的显著变化。
Streptomyces alboflavus TD-1产挥发性抑菌物质对黄曲霉菌生长及其毒素的抑制作用
张晓君,路来风,李淑华,王昵霏,李王强,王安琪,宋冠林,李贞景,王昌禄
2021, 42(18):  51-57.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200705-062
摘要 ( 183 )   HTML ( 21)   PDF (5754KB) ( 228 )  
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利用双皿对扣和气相色谱-质谱法,研究白黄链霉菌TD-1(Streptomyces alboflavus TD-1)在不同葡萄糖浓度培养基中的生长和挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)代谢规律,通过荧光显微镜、扫描电子显微镜及高效液相色谱等方法,研究1-辛烯-3-醇对黄曲霉菌的抑菌机制。结果表明,高浓度葡萄糖(500 mmol/L)培养条件下,白黄链霉菌TD-1的初始生长速率与VOCs产生能力受到明显抑制,当葡萄糖浓度降至50 mmol/L左右,抑制得到解除。利用气相色谱-质谱分析发现,白黄链霉菌TD-1所产生的有效抑菌VOCs包括己醛、1-辛烯-3-醇、2-正戊基呋喃、2-甲基异冰片和苯乙酮等。其中,食品级VOCs 1-辛烯-3-醇在用量15 μL/L时可完全抑制黄曲霉的生长,对黄曲霉菌丝体和孢子形态具有明显的致畸作用,可破坏线粒体膜,抑制黄曲霉毒素B1合成速率至31.98%。说明葡萄糖浓度会影响白黄链霉菌TD-1生长和VOCs产量;1-辛烯-3-醇具有抑制黄曲霉菌生长和黄曲霉毒素B1合成的作用。
六堡茶乳酸菌多样性及其降胆固醇特性分析
龙峻瑶,张均伟,黄丽,夏宁,滕建文,韦保耀,廖佳珺,郑培英
2021, 42(18):  58-64.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200905-066
摘要 ( 206 )   HTML ( 19)   PDF (2790KB) ( 80 )  
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探究六堡茶渥堆发酵过程中乳酸菌多样性并筛选具有降胆固醇活性菌株,旨在评价其作为潜在益生菌的体外降胆固醇能力,预防人体因饮食不均衡导致的高血脂症。采用高通量测序、纯培养法分析不同渥堆发酵时期六堡茶中乳酸菌多样性,并对其体外降胆固醇能力、胃肠耐受性进行研究。结果表明,从25 个样品中共检测到乳酸菌4 个属(乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)和肠球菌属(Enterococcus))5 个种,其中乳杆菌属为优势菌。共分离得到76 株乳酸菌,包括55 株戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、3 株铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)、5 株类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)、8 株希腊魏斯氏菌(Weissella hellenica)、5 株台湾乳球菌(Lactococcus taiwanensis)。通过乳酸菌体外降胆固醇实验,发现胆固醇去除率为0%~30%,其中戊糖乳杆菌L131的去除胆固醇率最高,为(29.56±0.37)%;在pH值分别约为3.0、8.0的人工胃液、人工胰液中,L131有最高存活率,分别为(92.70±0.71)%和(77.54±4.81)%,显著高于其他菌株(P<0.05)。本研究探明六堡茶渥堆发酵过程中乳酸菌的多样性,且发现具有降胆固醇特性的优良乳酸菌株,为健康黑茶产品和茶源益生菌的开发提供理论基础。
1 株产甘露聚糖酶嗜热真菌的鉴定、酶学性质表征及转录组学分析
谈苏慧,卢海强,陈伟,张莉娟,田洪涛,谷新晰
2021, 42(18):  65-72.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200911-141
摘要 ( 125 )   HTML ( 14)   PDF (3519KB) ( 64 )  
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从大曲中筛选出一株产嗜热甘露聚糖酶的嗜热真菌GZFH7,经鉴定该菌为微小根毛霉(Rhizomucor pusillus),接菌至魔芋发酵培养基诱导产生的甘露聚糖酶的最适反应温度为70 ℃。在50~80 ℃范围内可保留50%以上的酶活力。在最适反应温度处理1 h,酶活力基本保持不变。该酶pH 2.0~12.0范围内均具有一定耐受性,其最适反应pH值为5.0。经转录组学测定分析,共有几丁质酶、半乳糖苷酶、甘露糖基转移酶等253 个碳水化合物活性酶基因表达,其中糖基转移酶表达最为丰富,约占41.1%;其次为糖苷水解酶,约占37.5%。微小根毛霉R. pusillus GZFH7是嗜热真菌,其诱导的嗜热甘露聚糖酶热稳定性良好。同菌株GZFH7高效的产碳水化合物活性酶能力使其在酶制剂的开发与应用方面有较大的研究价值。
发酵鱼酱酸产GABA乳酸菌的分离筛选及发酵特性
刘璐,吴江丽,杨金桃,唐忠月,曾雪峰
2021, 42(18):  73-79.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200914-182
摘要 ( 280 )   HTML ( 14)   PDF (2715KB) ( 132 )  
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从传统发酵鱼酱酸中筛选出产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌并分析其菌株发酵特性。通过薄层色谱法定性、Berthelot比色法定量获得产GABA菌株,并进行耐酸、耐胆盐、氨基酸脱羧酶活性、抑菌性、生长曲线及pH值、产酸速率等菌株发酵特性分析。结果表明:从分离自鱼酱酸不同发酵阶段的387 株乳酸菌中,获得15 株典型产GABA菌株,包括2 株食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、1 株熊蜂魏斯氏菌(Weissella bombi)、11 株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和1 株戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。15 株乳酸菌产GABA能力及发酵特性在主成分分析图上差异显著,其中食窦魏斯氏菌Y113产GABA量为0.239 mg/mL,高于其他菌株;植物乳杆菌Y279和Y64展现出较好的耐酸性、耐胆盐性、抑菌性、无氨基酸脱羧酶活性、生长速率及产酸速率快的特点。鉴于其优良的发酵特性、益生特性及产GABA能力,菌株Y279可作为鱼酱酸工业化、标准化生产的潜在优良菌株。
基于高通量测序分析复配小曲白酒发酵过程中微生物群落结构及多样性
韩国强,孙协平,吴鹏飞,陈今朝,陈春,王庆
2021, 42(18):  80-85.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200513-152
摘要 ( 230 )   HTML ( 21)   PDF (2453KB) ( 88 )  
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利用高通量测序对复配小曲清香型白酒酿造过程中微生物多样性及变化规律进行比较分析。结果表明,样品中共检测出35 个门、378 个属的细菌和4 个门、38 个属的真菌。优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、子囊菌门(Ascomycota)和毛霉菌门(Mucoromycota)。小曲白酒发酵过程中菌群结构不断发生变化,发酵前2 d细菌优势菌属为不明立克次体菌属(unidentified Rickettsiales),发酵3 d后的绝对优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus)直至发酵结束。真菌优势菌属为伊萨酵母属(Issatchenkia)、根霉属(Rhizopus)、酵母菌属(Saccharomyces)和曲霉属(Aspergilus)。随着发酵时间延长,根霉属和曲霉属相对丰度都在降低,而酵母菌属在发酵第2天后其相对丰度在不断提高并成为优势菌。本研究揭示了复配小曲白酒酿造发酵过程中微生物群落多样性及变化规律,为复配小曲白酒的生产提供理论支持。
促人胎结肠上皮细胞增殖的婴儿源双歧杆菌的分离筛选及生物学性质
关嘉琦,梁胜男,陈庆学,赵丽娜,解庆刚,霍贵成,李柏良
2021, 42(18):  86-94.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200914-179
摘要 ( 213 )   HTML ( 15)   PDF (4301KB) ( 69 )  
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以分离得到的15 株婴儿源双歧杆菌作为实验菌株,研究其对人胎结肠上皮细胞(CCD841 CoN)的增殖促进效果,以期筛选出一株具有较强促增殖能力的双歧杆菌,并对其形态学特征、生长特性、环境耐受性、黏附性及安全性等生物学性质进行评价,确定最佳促增殖条件。通过CCK-8法分别分析各实验菌株活菌及灭活菌菌悬液、发酵上清液及裂解液对CCD841 CoN细胞的增殖活性百分比,主成分分析结果表明Bifidobacterium ongum K2-21-4综合促增殖性能最佳。对CCD841 CoN细胞的黏附性实验也显示,K2-21-4的黏附率仅次于商业菌株Lactobacillus animalis BB12,可达6.6%,然而,B. longum K2-21-4对酸、胆盐的耐受性较差。除对氨基糖苷类、喹诺酮类抗生素具有抗性外,对青霉素、大环内酯类具有一定程度敏感,对阿莫西林、万古霉素、四环素、利福平、氯霉素均敏感,无溶血活性。107 CFU/mL长双歧杆菌K2-21-4活菌悬液与细胞共作24 h的细胞增殖促进作用最佳。综上B. longum K2-21-4具有较高的促进CCD841 CoN细胞增殖能力,具有一定的应用潜力。
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对过敏原原肌球蛋白免疫活性的消减作用
肖叶,叶精勤,李晓晨,李晓晖,施文正,卢瑛
2021, 42(18):  95-102.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200915-187
摘要 ( 208 )   HTML ( 11)   PDF (3336KB) ( 59 )  
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为探究植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对过敏原原肌球蛋白(tropomyosin,TM)免疫活性的影响,以富集纯化的TM为研究对象,利用植物乳杆菌的菌体、破碎内容物、菌体碎片、胞内酶提取液,以及去除蛋白、脂肪和脂磷壁酸、羧基酯化、氨基甲基化后的菌体分别水解TM 12~48 h,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、蛋白免疫印迹和竞争性酶联免疫吸附剂测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)等方法测定免疫活性,利用表位多克隆抗体结合红外光谱技术研究植物乳杆菌对TM二级结构及其致敏表位的影响,以解析植物乳杆菌消减TM免疫活性的作用位点。免疫学分析结果发现,不同提取物水解TM 48 h后,菌体对TM免疫活性的消减率最高(76.9%),而菌体碎片和氨基甲基化菌体的消减率最低,分别为60.7%、61.7%,表明植物乳杆菌对原肌球蛋白免疫活性有一定消减作用。红外光谱及ELISA结果显示植物乳杆菌各成分提取物会较大程度改变TM的二级结构并破坏其致敏表位,而氨基甲基化菌体和菌体碎片对TM的α-螺旋结构和致敏表位的破坏最小,且TM的折叠化结构较少,对TM免疫活性消减效果最差。此外,研究发现氨基可能是植物乳杆菌消减TM免疫活性的一个重要作用位点。本研究可为食物过敏原的活性控制及低致敏性水产加工制品的开发提供理论参考。
肠道集聚性大肠埃希氏菌菌体和gDNA标准物质的研制
赵琳娜,刘娜,王学硕,崔生辉
2021, 42(18):  103-110.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200309-114
摘要 ( 129 )   HTML ( 11)   PDF (2776KB) ( 43 )  
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目的:为满足肠道集聚性大肠埃希氏菌准确检测的实验室质量控制和能力验证需求,研制具有我国自主知识产权且具有全基因组测序信息的均匀稳定的肠道集聚性大肠埃希氏菌菌体及gDNA标准物质。方法:利用二代高通量测序技术对肠道集聚性大肠埃希氏菌(CMCC 44841)进行全基因组测序,明确CMCC 44841的种属、血清分型、多位点序列分型和毒力基因。对CMCC 44841进行astA、aggR、pic特征性基因聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)确认。采用冷冻干燥技术制备含量为103 CFU/样品的菌球和含量为20 ng/样品的gDNA小球。参照CNAS-GL017对20 个菌球样品进行均匀性检验,采用单因素方差分析对结果进行统计分析。将样品分别于-20、4、25 ℃和37 ℃条件下保藏,对其贮藏稳定性和运输稳定性进行评价。组织3 家实验室进行协同标定和验证。使用5 种不同基质的即食食品样本,按照国标法检验标准物质的适用性。结果:利用生物信息学分析,CMCC44841基因组大小为5.057 285 Mb,GC含量为50.6%,编码区基因5 173 个。种属鉴定结果为大肠埃希氏菌(Escherichia coli),血清预测结果为O127:H21,MLST为ST40型,携带除aggR、astA、pic之外其他相关的毒力基因。PCR扩增出astA、aggR、pic片段大小分别为102、400 bp和1 111 bp。菌体标准物质均匀性检验结果F=1.59,符合标准物质的要求。菌体和gDNA标准物质样品于-20 ℃和4 ℃保藏60 d,25 ℃保藏7 d,37 ℃保藏5 d后仍然稳定。经3 家实验室协同标定,菌体标准物质样品含量均为103 CFU/样品。20 件不同基质的食品样品加入肠道集聚性大肠埃希氏菌标准物质进行检验,均可以检出。结论:本研究所制备的肠道集聚性大肠埃希氏菌菌体及gDNA标准物质所用菌株来源于我国国内分离菌株,且具有明确的全基因组序列信息,均匀性和稳定性均符合要求,适用性良好,能够满足食品检测实验室的质量控制和能力验证的需求。
基于高通量测序的窖泥原核微生物群落结构及其理化因子相关性分析
张明珠,吴学凤,穆冬冬,许博阳,孙伟,蒋俊树,闫晓明,郑志,姜绍通,李兴江
2021, 42(18):  111-118.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200916-207
摘要 ( 249 )   HTML ( 26)   PDF (3302KB) ( 90 )  
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为揭示各项理化特性对窖泥细菌群落结构的影响,分析不同年份窖泥的理化因子差异及与其原核微生物群落的相关性。结果表明:20 a窖池池壁和池底窖泥中的水分、pH值、铵态氮及有效磷和速效钾的含量均显著高于2 a窖泥,但其钙含量却显著低于2 a窖泥。30 a池壁和池底窖泥与2 a相比,除水分含量和腐殖质外,其他指标均存在显著差异。理化因子与菌群的相关性分析发现,水分含量、pH值和铵态氮对菌群的影响最为显著,与Lactobacillus呈极显著负相关(P<0.01),与Aminobacterium、Syntrophomonas和Sedimentibacter等6 个菌属呈显著正相关(P<0.05)。新窖泥中不同的微生物菌群在长期往复的发酵过程中相互作用,优势菌属逐步占据主导低位并达到动态平衡,形成优质窖泥。本实验系统研究窖泥原核微生物群落多样性在窖泥老熟及退化过程中的变化趋势,借助微生物和理化因子之间的相关性分析,为窖池的养护机制及优质窖泥的制作提供一定理论依据。
罗非鱼鱼糜自然发酵过程中微生物群落结构对其品质形成的影响
赵跃,李春生,王悦齐,陈胜军,李来好,黄卉
2021, 42(18):  119-126.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200915-194
摘要 ( 237 )   HTML ( 13)   PDF (3931KB) ( 63 )  
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采用16S rRNA高通量测序技术研究罗非鱼鱼糜自然发酵过程中微生物群落演替规律,结果显示Firmicutes和Proteobacteria为整个发酵过程主要微生物菌门,特别是Firmicutes,随着发酵时间逐渐延长,发酵30 h后的相对含量接近90%。Lactococcus、Pediococcus、Enterococcus、Lactobacillus等微生物菌属均可适应罗非鱼鱼糜发酵环境,随着发酵时间延长而迅速增加。Lactococcus是罗非鱼发酵鱼糜中最主要的属,发酵18 h内的相对丰度从12.6%显著增长到64.9%,其次为Pediococcus,发酵第30小时的相对含量达到13.2%。罗非鱼发酵鱼糜品质指标分析显示,随着发酵时间的延长,凝胶强度、白度、硬度和菌落总数逐渐增加,而pH值、黏性、弹性、咀嚼性和内聚性与发酵初始相比有所下降。利用Pearson和主成分分析等统计学分析方法分析核心微生物菌属与鱼糜品质的相关性,结果显示Lactococcus、Pediococcus、Enterococcus、Enterobacter、Citrobacter等产酸菌属的增加与发酵鱼糜pH值的下降,以及凝胶强度、白度、硬度等关键鱼糜品质指标的改善呈显著正相关。结果表明,Lactococcus、Pediococcus、Enterococcus等乳酸菌属,特别是Lactococcus,在罗非鱼发酵鱼糜品质形成过程中发挥着重要作用,为定向分离筛选适用于罗非鱼发酵鱼糜的功能微生物和靶向改善罗非鱼发酵鱼糜品质提供一定理论依据。
动物双歧杆菌、植物乳杆菌与传统发酵剂共培养对发酵乳抗氧化特性的影响
李思宁,唐善虎,任然
2021, 42(18):  127-134.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200616-213
摘要 ( 214 )   HTML ( 19)   PDF (2761KB) ( 109 )  
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动物双歧杆菌(Bifidobacterium animalis subsp. lactis,Ba)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lp)与传统酸奶发酵剂(Y)共培养条件下,对发酵乳的酸化特性(pH值和滴定酸度)、蛋白水解活力、胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)含量、肽含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、羟自由基清除率、Fe2+螯合能力及还原能力进行研究,以探讨共发酵对发酵乳抗氧化特性的影响。结果表明,在冷藏过程中,发酵乳的酸化能力和蛋白水解活力增加(P<0.05)。EPS主要由传统发酵剂产生,不是造成不同菌种发酵乳抗氧化能力差异的原因。发酵乳在冷藏期间肽含量和还原能力均表现出上升-下降的趋势,于第7天达到峰值。与单一Y相比,Ba或Lp与Y共发酵可提高发酵乳的蛋白水解活力、肽含量和抗氧化能力(P<0.05)。Y-Ba/Lp发酵乳在冷藏期内具有最高的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率、Fe2+螯合能力和还原能力(P<0.05);Y-Lp比Y-Ba发酵乳有较低的DPPH自由基清除率、Fe2+螯合能力和还原能力,但有较高的羟自由基清除率(P<0.05)。本研究表明,益生菌共培养可以提高发酵乳的抗氧化能力,这种作用主要源于益生菌的蛋白水解特性。
地杆菌α-L-岩藻糖苷酶的分子改造及其在合成2’-岩藻糖基乳糖中的应用
史然,张登娅,谷懿寰,江正强,杨绍青
2021, 42(18):  135-142.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210207-125
摘要 ( 130 )   HTML ( 13)   PDF (3454KB) ( 52 )  
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对地杆菌α-L-岩藻糖苷酶进行分子改造,以提高其酶法合成2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose,2’-FL)的转化效率。利用易错聚合酶链式反应构建了α-L-岩藻糖苷酶的突变体文库,筛选得到一个合成2’-FL转化率提高的突变酶(mPbFuc29A1)。酶学性质研究结果表明mPbFuc29A1的最适pH值和温度分别为pH 5.0和40 ℃,最适温度较野生型PbFuc29A1提高了5 ℃;突变酶水解2’-FL的比活力提高到3 倍,但是水解4-硝基苯基-α-L-岩藻糖苷(4-nitrophenyl-α-L-fucopyranoside,pNP-FUC)和3’-岩藻糖基乳糖(3’-fucosyllactose,3’-FL)的比活力分别降低了22.8%和52.5%。以pNP-FUC和乳糖为底物,采用mPbFuc29A1酶法催化合成2’-FL和3’-FL,转化率分别为23.6%和56.4%,其中2’-FL的转化率较PbFuc29A1提高了9.1%。通过序列及定点突变分析发现mPbFuc29A1的氨基酸序列中有2 个位点发生突变(Asp21Val和Glu266Lys),其中位于loop区的Glu266Lys可能是mPbFuc29A1底物特异性和转糖苷产物组成发生改变的关键。优良的酶学特性使mPbFuc29A1在2’-FL合成中具有较大的应用潜力。
瑞士乳杆菌对契达干酪成熟期间所产ACE抑制肽的影响及其消化稳定性
郝欣悦,李晓东,刘璐,张秀秀,杨婉霜,张更旭,王东
2021, 42(18):  143-149.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200914-172
摘要 ( 155 )   HTML ( 18)   PDF (2662KB) ( 58 )  
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为明确瑞士乳杆菌对契达干酪中血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽活性的影响,以蛋白质水解度和ACE抑制率为指标,与干酪乳杆菌组、鼠李糖乳杆菌组和空白组干酪进行对照,研究瑞士乳杆菌对干酪成熟期间蛋白质水解及ACE抑制活性的影响,并对ACE抑制活性最高时期的干酪进行消化稳定性研究。结果表明:成熟期间,3 组益生菌干酪的活菌数无明显差异(P>0.05),但均高于空白组;益生菌干酪的蛋白质水解程度和ACE抑制活性显著高于空白组(P<0.05),其中瑞士乳杆菌干酪的蛋白质水解程度最强,活性最高(79.71%)。模拟消化后,瑞士乳杆菌干酪活菌数降低14.30%,ACE抑制活性显著增加(P<0.05),达到86.06%,多肽质量浓度增加至2.81 mg/mL;研究不同分子质量超滤组分消化后的ACE抑制活性发现,其中大于10 kDa的多肽活性升高,小于10 kDa的活性下降。此外,添加瑞士乳杆菌不影响干酪的整体可接受性。因此,瑞士乳杆菌能促进干酪ACE抑制肽的产生并提高其活性,消化后活性的升高主要与大分子肽的降解有关。
酱香型白酒机械化制曲发酵细菌群落的演替
左乾程,黄永光,郭敏,胡峰,尤小龙,程平言
2021, 42(18):  150-156.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200705-059
摘要 ( 164 )   HTML ( 14)   PDF (2543KB) ( 195 )  
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利用高通量测序并结合数理统计分析对酱香型白酒机械化制曲发酵过程中细菌群落结构进行分析。结果表明,其发酵过程的优势菌门为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Cyanobacteria,随着发酵的进行,逐渐由多菌种演替为单一Firmicutes为主导。机械化制曲发酵过程中共检出84 个细菌属,稍高于传统制曲的82 个细菌属;机械化制曲发酵过程优势细菌属共14 个,包括Pantoea、Rhizobium、Lactobacillus、Weissella、Bacillus、Oceanobacillus、Lentibacillus、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces、Staphylococcus、Enterobacter、Saccharopolyspora、Pediococcus和Tepidimicrobium,其中Pediococcus和Tepidimicrobium是机械制曲发酵过程特有的优势细菌属,Leuconostoc及Pseudomonas是传统制曲过程特有的优势细菌属,表明机械化制曲与传统制曲过程优势菌具有较高的相似性。通过优势菌与环境因子相关性分析发现,主要功能细菌属Bacillus、Lactobacillus及Weissella都与大曲制曲温度呈正相关,与大曲酸度呈正相关,表明在机械化制曲过程中要合理科学控制相对较高的温度及酸度,既有利于主要功能微生物的生长,又能抑制不耐热、不耐酸杂菌的繁殖。本研究从发酵细菌群落结构上说明酱香型白酒的机械化制曲可以代替人工制曲,为酱香型白酒机械化制曲的理论研究和工程应用奠定了一定科学基础。
1 株高产几丁质脱乙酰酶红球菌的基因组测序及其应用潜力分析
肖宇,刘洋,刘建军,卢海强,桑亚新,孙纪录
2021, 42(18):  157-163.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200707-092
摘要 ( 154 )   HTML ( 16)   PDF (3280KB) ( 137 )  
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为高效利用虾蟹壳资源,推动壳聚糖的几丁质脱乙酰酶法生产,采用Illumina测序技术,对1 株高产几丁质脱乙酰酶的红球菌菌株11-3进行基因组测序,并进行系统的生物信息学分析,主要包括基因本体论(Gene Ontology,GO)、直系同源群集(Cluster of Orthologous Group,COG)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能注释,碳水化合物活性酶注释以及几丁质降解相关酶基因的生物信息学分析。研究发现,红球菌11-3的基因组为6 089 866 bp,共5 904 个编码基因,GC含量为70.514%。经碳水化合物活性酶注释共识别了165 个基因,包括59 个碳水化合物酯酶基因,42 个糖基转移酶基因,36 个糖苷水解酶基因和28 个辅助氧化还原酶基因,其中,鉴定出1 个几丁质脱乙酰酶基因(gene4907),4 个几丁质酶(EC 3.2.1.14)基因(gene1286、gene1287、gene3810、gene4754)和2 个壳聚糖酶(EC 3.2.1.132)基因(gene4921、gene5362)。gene4907与已报道的几丁质脱乙酰酶基因的序列一致性为26.60%~32.43%,为一种新的几丁质脱乙酰酶。因此,红球菌11-3菌株在几丁质资源的开发领域具有极大潜力。
茅台镇酱香型白酒酿造环境中真菌菌群多样性分析
黎瑶依,胡小霞,黄永光
2021, 42(18):  164-170.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200529-359
摘要 ( 277 )   HTML ( 14)   PDF (2238KB) ( 77 )  
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采用高通量测序技术结合数理统计软件分析方法,系统研究茅台镇酱香型白酒不同酿造轮次生产环境中的真菌菌群结构及特征。7 个轮次中共检测到4 个真菌门、212 个真菌属。根据各菌门、属的相对丰度,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)是茅台镇酱香型白酒酿造环节中各酿造轮次的优势菌门,节担菌属(Wallemia)、复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)为各轮次绝对优势真菌属。不同轮次环境样品中真菌组成结构的相似度较高,但其各轮次标志性真菌属存在差异。7 个酿造轮次共有相同真菌属56 个,在各轮次占主导地位,特征性真菌属在各轮次当中相对丰度和占比较小但种类丰富。Ascomycota最强节点为德巴利酵母属(Debaryomyces),Basidiomycota最强节点为红酵母属(Rhodotorula)。本研究揭示了茅台镇酱香型白酒不同酿造轮次环境中真菌菌群结构及其特征,为深入研究酱香型白酒酿造机理以及对酿造环境中微生物结构的解析提供了参考依据。
浓香型白酒新、老窖池分层池底窖泥菌群总氢代谢与乳酸含量之间的关系
孟雅静,王艳丽,丁峰,李安军,刘国英,何宏魁,张会敏,王录,周庆伍,梁金辉,胡心行,张光耀
2021, 42(18):  171-177.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200514-161
摘要 ( 154 )   HTML ( 16)   PDF (2715KB) ( 57 )  
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分析新、老窖池分层池底窖泥总氢相对含量、优势菌属与乳酸含量之间的关系,发现新、老窖池分层池底窖泥中总氢相对含量均随窖泥深度和pH值的增加而降低,且老窖泥的递降幅度更大。新、老窖泥总氢相对含量随乳酸的减少而减少,老窖泥的减少幅度更大。老窖泥中优势菌属拷贝数普遍高于新窖泥。新、老窖泥中乳酸含量与优势菌属总拷贝数相关性差异明显(-0.665 2和0.025 6),新窖泥中两者呈较强负相关。新窖泥中有15 个优势菌属与其乳酸含量呈较强负相关(<-0.5);老窖泥中大多数优势菌属与乳酸的相关系数值较小且正负参半,只有2 个优势菌属(Caproiciproducens和Hydrogenispora)与乳酸含量呈较强相关性。推测新、老窖泥优势菌属的代谢重点存在差异,新窖泥中优势菌属(15 个)主要参与降解乳酸。本研究证实窖泥中乳酸含量的减少与窖泥菌群总氢代谢有关,窖泥菌群的总氢代谢有利于提高窖泥的pH值,进而提高窖泥质量。
成分分析
HS-SPME-GC-MS结合电子鼻对10 个品系红松籽油挥发性物质分析比较
王贺,赵玉红,杨凯
2021, 42(18):  178-184.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200831-416
摘要 ( 295 )   HTML ( 26)   PDF (2568KB) ( 82 )  
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采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用技术结合电子鼻(electronic nose,E-nose)对10 个品系(种)红松籽油挥发性物质进行区别和比较。10 个样品中GC-MS共鉴定163 种挥发性物质,包含烃类、醇类、醛类、酯类、酮类、酸类等类型的挥发性物质,且以烃类、醛类、醇类和酯类为主,主要贡献风味的物质为醛类、醇类和酯类。通过聚类分析和主成分分析(principal component analysis,PCA)对10 个红松籽油品系进行区分,可以将样品分为3 组,各组之间的挥发性成分含量存在显著差异。采用PCA和线性判别分析处理E-nose数据,PC的累计贡献率分别达到97.17%、88.82%,说明传感器识别度高、样品间区分度好。2 种技术相关性分析结果表明,信号传感器与不同挥发性物质存在相关性。本研究评价10 个品系松籽油的挥发性物质,探讨HS-SPME-GC-MS与E-nose相结合用于区别和比较10 个品系松仁油挥发性成分的可行性。
黑果枸杞化学成分的UPLC-Triple TOF/MS分析及其总花色苷类含量测定
甘小娜,王辉俊,李廷钊,李波
2021, 42(18):  185-190.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200915-188
摘要 ( 214 )   HTML ( 30)   PDF (2420KB) ( 156 )  
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采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术对黑果枸杞中的化学成分进行分析,通过多级离子碎片信息,结合天然产物高分辨质谱数据库及相关文献进行推断;采用超高效液相色谱仪,使用Acquity UPLC BEH C18柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm),以0.1%三氟乙酸-10%甲酸溶液及甲酸-水-甲醇-乙腈(1∶5∶2∶2,V/V)为流动相进行梯度洗脱,检测波长530 nm,对黑果枸杞中的总花色苷进行定量分析;黑果枸杞中的总花色苷含量以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准计算。从黑果枸杞中共鉴定出化合物30 个,其中包括生物碱类化合物13 个、花色苷类化合物13 个。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在0.005~0.08 mg/mL质量浓度范围内线性关系良好(R=0.999 9);平均加样回收率为95.45%,相对标准偏差为2.62%。本方法可快速、高效地鉴定黑果枸杞中的化合物;花色苷含量测定方法重复性好、准确度高,有助于提高黑枸杞的品质控制。
腌制及烤制时间对蜜汁烤鸭腿风味物质的影响
罗佳峰,孙震,何俊,孙杨赢,曹锦轩,党亚丽,卢连水,潘道东
2021, 42(18):  191-198.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200902-020
摘要 ( 215 )   HTML ( 26)   PDF (2145KB) ( 82 )  
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利用电子舌、高效液相色谱、氨基酸自动分析仪、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对不同加工阶段(腌制和烤制阶段)烤鸭腿样品的主要滋味物质和挥发性风味物质进行检测分析。结果表明:蜜汁烤鸭腿中关键滋味物质主要为呈鲜物质的5’-肌苷酸、5’-腺苷-磷酸、天冬氨酸及谷氨酸;共鉴定出61 种挥发性化合物,其中关键挥发性风味物质为7 种醛类化合物、2 种酯类化合物、1 种醇类化合物以及1 种杂环类化合物。在腌制阶段,5’-肌苷酸、5’-腺苷-磷酸含量减少,天冬氨酸、谷氨酸含量增加,挥发性风味物质的种类从29 种增至40 种;烤制阶段,5’-肌苷酸、5’-腺苷-磷酸、天冬氨酸含量显著上升,挥发性风味物质种类从40 种增至50 种,主要为醛类、酯类,其含量在烤制中期急剧增加,在烤制后期显著降低。综上所述,腌制阶段及烤制中后期为蜜汁烤鸭腿风味形成的关键时期。
酱香白酒机械化酿造不同基酒风味化合物解析
李利利,马宇,黄永光,尤小龙,程平言,胡峰
2021, 42(18):  199-206.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200530-366
摘要 ( 224 )   HTML ( 13)   PDF (2970KB) ( 92 )  
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利用液液萃取结合气相色谱-质谱法及保留指数法,对酱香型白酒机械化酿造典型体的各轮次基酒进行风味结构解析。采用感官评价法与香气活性值相结合,分析机械化酿造不同轮次典型体基酒的感官属性与特征香气化合物的关系,结果表明机械化酿造各轮次酱香典型体基酒中具有香气贡献的特征化合物共有 37 种,每类挥发性化合物对不同轮次典型体酒样的香气贡献度与感官品评结果相呼应,其中1、2轮次酱香典型体基酒较干净,水果香、花香风味优于酱香风味,3、4、5轮次基酒酱香风味显著,6轮次烘培香、焦香更突出,7轮次各香气减弱焦糊香突出;其中贡献水果香、花香、甜香的物质主要为戊酸乙酯、异戊酸乙酯、正己酸乙酯、己酸丁酯、辛酸乙酯等19 种化合物;呈烘培香与坚果香物质包括异丁醇、2,6-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪等;呈焦糖香物质主要是糠醇、糠醛;呈奶酪香风味的物质主要是酸类物质。
酿造酱油氨基酸态氮含量和级别的快速检测
高向阳,张芳
2021, 42(18):  207-211.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200819-256
摘要 ( 250 )   HTML ( 15)   PDF (2205KB) ( 131 )  
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建立快速检测酿造酱油中氨基酸态氮含量和级别的方法。以GB 18186—2000《酿造酱油》中的相关数据为依据,以国产酱油为样品,以天然食用色素为呈色剂,根据等物质的量的反应原则,设定检测各级酱油产品所需的NaOH浓度和物质的量。结果表明:紫薯食用色素为红色、橙红色和橙灰色时,酱油为合格产品。该法操作简单、便捷,判断直观、准确、实用,取样后数分钟内即可获得检测结果,与GB 2009.235—2016《食品中氨基酸态氮的测定》对照测定氨基酸态氮的结果完全吻合。
黑果腺肋花楸果中总花色苷含量测定方法的比较
赵婧,李涵涵,千文,朴昌善,杨长青
2021, 42(18):  212-217.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200901-003
摘要 ( 264 )   HTML ( 19)   PDF (2594KB) ( 159 )  
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分别探讨摩尔吸光系数和对照品对pH示差法和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定黑果腺肋花楸果中总花色苷含量的影响,并通过比较优化前后pH示差法和HPLC法的测定结果,确定黑果腺肋花楸果中总花色苷含量的最佳测定方法。采用t检验将优化前后测定方法测得的总花色苷含量进行比较。结果表明,摩尔吸光系数和对照品的选择均会影响测定结果,其中以黑果腺肋花楸果中高含量的矢车菊素-3-O-半乳糖苷为标准的pH示差法和混合标样HPLC法均优于传统方法(以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准)(P<0.05);以矢车菊素-3-O-半乳糖苷为标准的单标样HPLC法与混合标样HPLC法测定结果比较无显著差异(P>0.05);HPLC法测定结果均高于pH示差法。结果表明,混合标样HPLC法为测定黑果腺肋花楸果中总花色苷含量最准确的方法,但成本较高;矢车菊素-3-O-半乳糖苷单标样HPLC法简单、准确而经济,同样适用于黑果腺肋花楸果中总花色苷的含量测定。
红小米化学成分与营养成分分析
陈林玉,宋乐园,王云雨,卢梦如,顿彩云,杨青华,毕跃峰
2021, 42(18):  218-224.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200905-064
摘要 ( 285 )   HTML ( 19)   PDF (3121KB) ( 157 )  
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为探究河南南阳红小米的物质基础,以不同年份南阳红小米为原料,采用组织破碎法提取、硅胶色谱层析法结合结晶沉淀法纯化及常规的营养成分分析方法,对红小米的化学成分和营养成分进行分析,同时以芹菜素为标准品,采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色法测得红小米中总黄酮含量。首次从红小米中分离得到香草醛、香草酸、β-谷甾醇、邻苯二甲酸二丁酯、芹菜素共5 个化合物;测得的总黄酮质量分数为4.91%;同时研究结果表明,红小米中氨基酸种类丰富,必需氨基酸-总氨基酸、必需氨基酸-非必需氨基酸之比分别为39.49%、60.51%,数据接近联合国粮农组织及世界卫生组织的理想模式;脂肪酸主要有棕榈酸、亚油酸、油酸、硬脂酸等,其中亚油酸含量最高(64.60%);维生素中γ-VE含量较高(2.24 mg/100 g);微量元素中Mg和P含量最高,分别为2 160、3 470 mg/kg。
安全检测
嗅觉可视化技术对啤酒品质的快速检测
杨梅,翟晓东,黄晓玮,李崎,邹小波
2021, 42(18):  225-231.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200722-306
摘要 ( 223 )   HTML ( 19)   PDF (3574KB) ( 104 )  
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为实现啤酒品质的快速无损检测,利用嗅觉可视化技术对青岛啤酒的8 种啤酒(纯生、1903、奥古特、白啤、黑啤、皮尔森、IPA和Strong)进行定性区分和关键质量指标(乙醇体积分数、原麦汁质量分数和双乙酰质量浓度)定量预测。采用4×4的色敏传感器阵列与啤酒的挥发性成分进行反应,并利用化学计量学方法对色敏传感器阵列的差值图像信息进行分析。结果表明,线性判别分析模型能够很好地将8 种啤酒定性区分,校正集和预测集的识别率均达到100%;最小二乘支持向量机模型能够很好地对乙醇体积分数、原麦汁质量分数和双乙酰质量浓度进行定量预测,模型的校正集和预测集校正曲线相关系数均达到0.98以上。因此,嗅觉可视化技术能够实现对啤酒品质的快速无损检测,具有很好的应用潜力。
基于机器视觉的红提串无损检测及分级
施行,王巧华,顾伟,王贤波,高升
2021, 42(18):  232-239.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200719-255
摘要 ( 191 )   HTML ( 17)   PDF (4769KB) ( 124 )  
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为实现整串红提的紧实度无损检测和分级,提出基于机器视觉检测的分级方法,通过工业摄像头采集新鲜红提串的彩色(red green and blue,RGB)和近红外图像,对整串红提RGB图像的三通道进行提取,采用归一化GB色差法提取红提图像中的果梗,运用形态学重构及局部亮度极大值方法定位红提串中的各个果粒中心,同时提取每串红提的质心,选取果梗面积、红提果粒个数与果串面积之比、红提果粒与红提质心距离之和与果粒个数之比等特征参数,分别建立基于线性判别分析、集成学习算法和支持向量机的紧实度分类模型,经检验支持向量机模型分类效果最佳,应用该模型对130 串红提进行紧实度检测和分类,分级正确率94.6%。结果表明该方法可为后续葡萄品质及产量预测提供参考。
基于锶元素含量及其稳定同位素比值的库尔勒香梨产地鉴别
赵多勇,康露,王智,乔坤云,刘志虎,袁玉伟,郭航,张瑞,王成
2021, 42(18):  240-245.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200814-184
摘要 ( 208 )   HTML ( 10)   PDF (2334KB) ( 109 )  
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开展锶(Sr)元素含量及其稳定同位素比值鉴别库尔勒香梨产地的可行性研究,明确新疆库尔勒香梨87Sr/86Sr同位素特征值,为库尔勒香梨产地真实性鉴别提供科学依据。以陕西红香酥梨和甘肃香梨作为对照,借助电感耦合等离子质谱分析新疆库尔勒香梨与对照样品及其对应果园土壤的Sr元素含量,采用多接收器电感耦合等离子质谱分析库尔勒香梨果皮与果肉87Sr/86Sr同位素比值。通过方差分析比较不同产地、不同年际土壤及果实中Sr元素含量的差异,探讨果实与土壤Sr元素含量的相关关系,以及不同产地果实87Sr/86Sr同位素比值与Sr元素含量的分布特征。结果表明:新疆、甘肃、陕西共3 个产地梨园土壤Sr含量存在显著差异(P<0.05),不同年际间梨园土壤Sr含量不存在显著差异。果皮与果肉Sr元素含量存在极显著相关(P<0.01),但二者与土壤Sr元素含量均不存在显著相关。3 个产地梨果肉/果皮Sr含量不存在显著差异。3 个产地87Sr/86Sr同位素比值存在显著差异(P<0.05)。果皮Sr同位素更适合用于库尔勒香梨产地鉴别研究。本实验通过稳定同位素技术为库尔勒香梨产地鉴别提供参考。
基于非靶标代谢组学的沙棘油真实性鉴别技术
徐冰冰,张九凯,赵贵明,韩建勋,胡静,邢冉冉,王玮,陈颖
2021, 42(18):  246-253.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200327-393
摘要 ( 221 )   HTML ( 15)   PDF (3548KB) ( 141 )  
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采用非靶标代谢组学的方法,基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-QTOF-MS)开展沙棘油真实性鉴别技术研究。化学计量学分析表明,通过正交偏最小二乘判别分析可以对沙棘油及其对照油(葵花籽油、菜籽油和大豆油)进行有效区分;根据离子丰度和质量数进一步筛选和鉴定,得到不同种类食用油的14 种特征标识化合物,包括有机酸、醇类等,其中沙棘油有6 种,葵花籽油有3 种,菜籽油有4 种,大豆油有1 种。结果表明,基于UPLC-QTOF-MS非靶标代谢组学的方法可以用于沙棘油及其对照油的有效鉴别。
风味发酵乳中香精关注成分的筛选及暴露风险评估
李昊泽,石丽丽,曹学丽,韩天,裴海闰
2021, 42(18):  254-260.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200827-363
摘要 ( 257 )   HTML ( 17)   PDF (2254KB) ( 219 )  
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采用正己烷萃取-气相色谱-质谱及保留指数定性的方法,定性分析12 个品牌的75 个香精样品组成成分。结果表明:共检测、鉴定148 个成分,结合半致死量、检出率、相对含量,筛选19 个香精关注成分;建立并优化顶空-固相微萃取-气相色谱-串联质谱(多反应监测模式)的定量分析方法,方法学验证具有良好的精密度和回收率。采用该方法对110 个市售风味发酵乳样品所含19 个关注成分进行定量分析,检测到2,3-丁二酮、苯甲醛、麦芽酚、乙基麦芽酚、香兰素等检出率和平均含量较高的成分;结合定量分析结果和我国乳制品消费情况,进行基于毒理学关注阈值方法的暴露评估的结果表明,乙基麦芽酚在所有消费人群中均有超出毒理学阈值的情况出现,因此其对所有年龄段人口均有暴露风险。相对于其他人群,1~3 岁儿童对多数香精成分的暴露风险显著高于其他人群,值得进一步研究。
QuEChERS-UPLC-MS/MS测定果蔬中18 种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂
龚蕾,黄徽,韩智,江丰,彭青枝,黄宗骞,王亨
2021, 42(18):  261-268.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200528-345
摘要 ( 185 )   HTML ( 10)   PDF (3029KB) ( 93 )  
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建立改进的QuEChERS提取和净化方法,结合超高效液相色谱-串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)法测定果蔬中18 种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂。样品经乙腈均质提取,无水硫酸镁及醋酸钠脱水盐析,乙二胺-N-丙基硅烷净化,以乙腈-0.1%甲酸溶液为流动相进行梯度洗脱,采用正负离子同时扫描,多反应监测模式,使18 种目标化合物在C18色谱柱上分离,外标法定量。18 种目标化合物在0.5~200 μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99,方法检出限为0.5~2.0 μg/kg,定量限为1.5~6.0 μg/kg。各种目标化合物在4 种基质中3 个添加水平(10、50 μg/kg和150 μg/kg)下的回收率为83.6%~109.4%,相对标准偏差为1.2%~8.4%(n=6)。该方法操作简单、净化效果好,适用于果蔬中新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的快速检测。
Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱技术分析鳜鱼、金鲳鱼和鲟鱼肌动蛋白肽指纹图谱的差异性
徐明芳,郑春丽,王洋洋,白卫滨,叶蕾,崔静
2021, 42(18):  269-276.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210323-287
摘要 ( 144 )   HTML ( 16)   PDF (3923KB) ( 186 )  
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利用Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱技术分析鳜鱼、金鲳鱼和鲟鱼肌动蛋白的肽指纹图谱,阐明3 种鱼类肌动蛋白的氨基酸序列差异性及特征肽段。结果表明,鳜鱼肌动蛋白特征酶解肽段鉴定为骨骼肌α-肌动蛋白、金鲳鱼和鲟鱼都为β-肌动蛋白。鳜鱼肌动蛋白酶解后可检测到29 个肽段;金鲳鱼肌动蛋白检测到24 个肽段,且全为特征肽段;鲟鱼肌动蛋白检出13 个肽段。与另外2 种鱼类肌动蛋白的肽质指纹图谱相比,鳜鱼骨骼肌α-肌动蛋白有10 个差异肽段,金鲳鱼β-肌动蛋白有5 个差异肽段,鲟鱼β-肌动蛋白仅有3 个差异肽段。从氨基酸全序列的排列方式来看,鳜鱼骨骼肌α-肌动蛋白与金鲳鱼β-肌动蛋白从相似序列开始有21 处氨基酸变异,与鲟鱼β-肌动蛋白从相似序列开始有17 处氨基酸变异,鲟鱼β-肌动蛋白的氨基酸序列与金鲳鱼β-肌动蛋白的序列同源性较高,仅有3 处氨基酸变异,本研究将为名贵鱼类质量品质属性的鉴定及鱼类肌动蛋白标准品的研制提供基础,为鱼类蛋白功能产品开发利用及快速定量检测提供理论依据。
一种快速检测Hg2+的比率荧光传感器构建
贾宝珠,戚凯欣,樊怡飞,蔡美玲,廖彩霞,罗双子,古宗婷,蔡常宇,韦晓群,徐振林,罗林
2021, 42(18):  277-283.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200602-033
摘要 ( 171 )   HTML ( 15)   PDF (4191KB) ( 176 )  
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以汞离子(Hg2+)为检测对象,构建一种基于(silicon-doped carbon quantum dots,Si-CDs)-溶菌酶(lysozyme,Lys)功能化的金纳米簇的比率型荧光传感器。以发蓝色荧光的Si-CDs为参比荧光信号,发红色荧光的Lys功能化金纳米簇(Lys-AuNCs)为响应荧光信号构建比率荧光探针。基于Au+-Hg2+间的亲金效应,Hg2+可高效猝灭Lys-AuNCs在670 nm波长处的荧光发射,而Si-CDs在470 nm波长处的荧光强度保持不变,其荧光强度比值(I670/I470)与Hg2+(0~0.016 mg/L)呈良好的线性关系,线性方程为I670/I470=1.35-64.18C(Hg2+)。对湖水、矿泉水、自来水3 个水样进行添加回收实验,其回收率均在94.3%~115.0%之间,检出限为0.001 mg/L(3σ),变异系数不大于10.3%,且并无其他金属离子干扰。
基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料的阻抗型电化学适配体传感器检测铜绿假单胞菌
贾飞,闫文杰,戴瑞彤,刘毅,李兴民
2021, 42(18):  284-291.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200910-113
摘要 ( 185 )   HTML ( 26)   PDF (3214KB) ( 101 )  
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基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料制备电化学阻抗传感器检测铜绿假单胞菌。采用电化学沉积的方法将氧化石墨烯/碳纳米管修饰在电极表面,并将氧化石墨烯电化学还原。随后将纳米金沉积在电极表面,最后将巯基修饰的铜绿假单胞菌适配体通过金硫共价键结合在纳米金表面,制成工作电极。用扫描电镜观察合成的还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金材料的形貌。用循环伏安法对组装电极的每一步进行电化学表征。当铜绿假单胞菌在适配体修饰的电极表面孵育后,适配体会将目标菌捕获在电极表面,阻碍电极表面电子传输,导致阻值上升,根据电阻变化值可实现对目标菌的定量检测,检测线性范围为10~106 CFU/mL,检出限可达4 CFU/mL,本实验方法是已知的检测铜绿假单胞菌灵敏度最高的电化学方法。
基于酸度控制的吸收光谱法测定饮料中共存的柠檬黄和日落黄
江虹,庞向东,蒋翠,冉红杰,付玲,刘璐
2021, 42(18):  292-297.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200911-143
摘要 ( 157 )   HTML ( 9)   PDF (2265KB) ( 135 )  
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建立快速、准确测定饮料中共存着色剂柠檬黄与日落黄的吸收光谱检测方法。在一定酸度的Tris-HCl介质中,乙基紫与柠檬黄(pH 5.69)和日落黄(pH 8.68)反应生成离子缔合物,在波长506 nm处产生能定量分析共存色素中柠檬黄的特征吸收峰,在波长646 nm处产生能定量分析共存色素中日落黄的特征吸收峰,它们的表观摩尔吸光系数分别为1.37×105 L/(mol·cm)(柠檬黄体系)和7.68×104 L/(mol·cm)(日落黄体系)。柠檬黄在0.04~9.6 mg/L范围内与吸光度绝对值呈线性关系,检出限为0.024 mg/L,定量限为1.29 mg/kg;日落黄在0.04~6.3 mg/L范围内与吸光度呈线性关系,检出限为0.031 mg/L,定量限为1.68 mg/kg。该法用于实际样品分析,加标回收率为97.0%~104%(柠檬黄体系)和97.3%~103%(日落黄体系),相对标准偏差(n=5)为1.5%~2.6%(柠檬黄体系)和1.2%~2.6%(日落黄体系)。该法简便、快速,用于饮料中共存柠檬黄和日落黄的测定,结果满意。
基于D152树脂吸附蛋白质结合SERS测定鱼肉中的鸟嘌呤含量
黄栋玮,谷贵章,胡科娜,高兴杰,张进杰,杨文鸽,徐大伦
2021, 42(18):  298-305.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200915-192
摘要 ( 137 )   HTML ( 10)   PDF (2345KB) ( 68 )  
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基于大孔树脂除杂与表面增强拉曼光谱的灵敏实时性,建立一种鱼肉中鸟嘌呤含量的快速检测方法。以D152树脂为填料,柱内直径1 cm,柱高20 cm,蛋白吸附率在83%~92%之间,鸟嘌呤滤除率大于95%。经单因素试验筛选和正交试验优化得出,上样流速为3 mL/min,洗脱液pH值为4.0以及洗脱流速为0.5 mL/min。基于银包金纳米颗粒(silver-coated gold nanoparticles,Au@Ag NPs)为表面增强基底,鸟嘌呤质量浓度在0.001~100 mg/L范围,鸟嘌呤质量浓度与拉曼强度呈线性关系,R2为0.969 9,检出限为0.1 mg/L。整个检测过程只需10 min,且无需复杂的样品处理。结果表明,D152树脂作为填料的层析柱能有效去除鱼肉中蛋白质等杂质的干扰,以Au@Ag NPs为基底的表面增强拉曼光谱技术的方法能够灵敏、快速的检测鱼肉中痕量嘌呤,检出限低于现有的高效液相色谱法,为开发设计水产品中嘌呤的快速检测方法提供研究基础。
不同季节新鲜鸭蛋表面污染细菌的多样性分析
卢昌丽,熊香元,龚慧可,任佑华,陈力力,刘焱
2021, 42(18):  306-313.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201201-016
摘要 ( 127 )   HTML ( 10)   PDF (3191KB) ( 102 )  
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为研究鸭蛋壳表面污染细菌的多样性以及季节性变化,在春、夏、秋和冬4 个季节采集新鲜鸭蛋,利用超声波洗涤蛋壳制备细菌样本,通过Illumina MiSeq高通量测序分析样品细菌菌群的多样性。结果表明,共获得697 244 条优化序列归属于650 个操作分类单元(operational taxonomic units,OTU),包括35 个门,298 个属,447 个种。其中相对丰度占比较大的优势菌有:厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)和肠球菌属(Enterococcus),分别占比17.78%和17.16%;变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌科(Enterobacteriaceae)埃希氏菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella)占比17.14%。4 个季节样品的优势菌群相同,皆为芽孢杆菌属(Bacillus)、肠球菌属(Enterococcus)和埃希氏菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella),但种群结构和物种丰度各不相同,冬季样本Chao指数和ACE指数最大,平均分别为596.5±22.29和587.5±17.82;Shannon指数最大和Simpson指数最小,平均分别为3.52±1.02和0.1±0.07,种群复杂度表现最为突出;春夏秋冬四季样品共有的OTU为35 个,分别占各样品OTU数目的0.06%~70.00%,独有的OTU数目分别为9(春)、0(夏)、17 个(秋)和496 个(冬),各个季节样品的菌群种类具有较大的差异性;不同季节分别有弧菌(Vibrio)、淤泥假单胞菌(Pseudomonas_caeni)、肠杆菌(Enterobacter)、溶菌杆菌(Lysinibacillus)、梭菌(Clostridium_sensu_stricto_1)等存在,部分致病菌受气温影响明显。该结果为进一步研究鸭蛋主要腐败菌及其控制提供了理论依据。
级联信号转导系统结合免疫层析法检测大肠埃希氏菌O157:H7
山珊,黄艳梅,赵雪龙,陈文瑶,刘成伟,龙中儿,刘道峰
2021, 42(18):  314-320.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200615-196
摘要 ( 105 )   HTML ( 9)   PDF (4660KB) ( 52 )  
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首先通过免疫磁技术实现目标菌的有效富集,然后经同时标记了大量抗体与β-内酰胺酶的胶体金纳米探针介导,利用β-内酰胺酶高效水解青霉素实现检测信号转导及放大,再通过免疫层析法对青霉素含量变化的灵敏甄别,最终实现大肠埃希氏菌O157:H7的超灵敏检测。建立的检测方法对大肠埃希氏菌O157:H7的检测灵敏度为2×102 CFU/mL,相比传统的免疫层析法检测灵敏度提高了570 倍。实现超灵敏检测食源性致病菌的同时规避了双抗夹心免疫层析法中Hook效应的影响,为免疫层析高灵敏准确检测大分子目标物提供了新的思路。
亚硝酸盐快速检测试剂研究及其在酱腌菜中的应用
杨建飞,马倩,左勇,黄雪芹,徐佳,王定丽,周耀进,杨柯怡
2021, 42(18):  321-328.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200814-197
摘要 ( 200 )   HTML ( 18)   PDF (3241KB) ( 105 )  
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为提高分光光度法在测定亚硝酸盐过程中的安全性和效率,研究适用于酱腌菜的亚硝酸盐快速检测试剂。与GB 5009.33—2016《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》的分光光度法(简称GB法)作对比,采用正交试验优化3 组新型重氮-偶合试剂(氨基苯磺酸-盐酸萘乙二胺组(DS组)、对氨基苯乙酮-盐酸萘乙二胺组(DT组)、磺胺-盐酸萘乙二胺组(HA组))的最佳组合,并比较其检测性能和贮存稳定性。结果表明:优化后的3 组试剂中,丁二酸、酒石酸和苹果酸均可有效代替GB法中的浓盐酸作酸性介质,检测时间缩短5~14 min,提高安全性和效率;DS组、HA组、DT组的检测线性范围分别为0.02~3、0.02~3、0.02~3.4 μg/mL,检出限分别为0.82、0.51、0.76 mg/kg,低于GB法1 mg/kg的标准;DS组与GB法抗干扰能力相当,HA组和DT组较高于GB法;测定15 种酱腌菜中的亚硝酸盐时,除含碘量较高的海带样品外,准确度大小关系如下:DT组(96.01%~99.60%)>HA组(93.82%~96.24%)>GB法(88.61%~92.66%)>DS组(84.04%~87.00%),相对标准偏差均小于5%,其中HA组和4 ℃的DT组均可稳定贮存40 d,检测性能优于DS组。综上说明使用DT组和HA组试剂可有效提高分光光度法的效率、安全性,适用于酱腌菜中亚硝酸盐的快速测定。