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当期目录

2022年 第43卷 第2期    刊出日期:2022-01-25
食品化学
赖氨酸对冷冻损伤肌原纤维蛋白凝胶性能的影响
韩馨蕊,李朝蕊,范鑫,李保玲,曹云刚,熊幼翎
2022, 43(2):  1-7.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201106-061
摘要 ( 229 )   HTML ( 217)   PDF (3367KB) ( 168 )  
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通过反复冻融构建猪肉冷冻损伤肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)体系,经不同浓度赖氨酸(L-Lys,0、1、3、5、10 mmol/L)处理后,借助圆二色谱仪、内源性色氨酸荧光、流变仪、质构仪及扫描电镜等技术手段分析MP构象、溶解度以及凝胶性能的变化,以明确添加不同浓度L-Lys对冷冻损伤MP凝胶性能的影响机制。结果表明:L-Lys添加引起冷冻损伤MP的α-螺旋相对含量及内源性色氨酸荧光强度上升;随着L-Lys浓度的增加,冷冻损伤MP的溶解度逐渐升高,储能模量(G’)、凝胶强度、蒸煮损失率和凝胶白度逐渐降低,凝胶微观结构逐渐向均匀转变。L-Lys的添加通过改变冷冻损伤MP的构象,显著降低了MP凝胶的强度和蒸煮损失率,表明添加L-Lys有望提高冷冻损伤肉的持水性并改善其嫩度。
玉米醇溶蛋白-多酚相互作用及复合物制备与表征
高瑾,梁宏闪,赵靖昀,代亚磊,万楚筠,周彬
2022, 43(2):  8-17.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201208-089
摘要 ( 283 )   HTML ( 220)   PDF (6689KB) ( 309 )  
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采用荧光分光光度计、紫外分光光度计等探究玉米醇溶蛋白与3 种多酚在醇溶体系以非共价方式结合机理及其对蛋白质结构及抗氧化性的影响,并且通过浊度、粒径及微观形貌等指标对其形成的复合胶体颗粒进行表征,初步探讨多酚对玉米醇溶蛋白胶体颗粒自组装的影响。结果表明:将多酚引入玉米醇溶蛋白体系后,蛋白质发生荧光猝灭现象,猝灭类型主要为静态猝灭。玉米醇溶蛋白与单宁酸(tannic acid,TA)及表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)以氢键作用结合,升温使其结合常数降低,不利于结合,玉米醇溶蛋白与没食子酸(gallic acid,GA)以疏水相互作用结合形成复合物,逐渐升高温度有利于GA与玉米醇溶蛋白的相互作用;3 种多酚与玉米醇溶蛋白结合的物质的量比约为1∶1。此外,多酚与玉米醇溶蛋白结合后复合物紫外吸收强度明显增加,蛋白质折叠方式发生改变,非共价结合复合物抗氧化性及热稳定性均有所增加。玉米醇溶蛋白与TA发生非共价相互作用使玉米醇溶蛋白与TA复合颗粒的粒径增大,表面电荷降低,其微观结构呈现规则的球形,且TA可作为一种交联剂,使颗粒间发生交联作用。玉米醇溶蛋白与EGCG及GA形成的复合纳米颗粒的表面特性及微观结构同样发生了改变,然而胶体颗粒间并未发生明显的交联现象,仍然呈现均匀分散的状态。
β-乳球蛋白多酚三配体复合物纳米颗粒的制备与表征
姬雨雪,郑丽丽,杨旸,钟爽,艾斌凌,郑晓燕,校导,盛占武
2022, 43(2):  18-26.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201201-013
摘要 ( 199 )   HTML ( 195)   PDF (4731KB) ( 126 )  
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采用乳化-蒸发法制备负载3 种多酚的蛋白复合物纳米颗粒。先将阿魏酸(ferulic acid,FA)、槲皮素(quercetin,QT)和香草酸(vanillic acid,VA)与热处理的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)结合形成三配体复合物,再利用乳化-蒸发法进一步降低复合物粒径。通过动态光散射、圆二色谱、红外色谱、荧光光谱和透射电子显微镜探究复合物的结构和形态,并利用超高效液相色谱检测复合物中多酚的加载率和稳定性。结果表明,乳化-蒸发法成功将β-LG多酚三配体复合物粒径由亚微米级(100~200 nm)降至纳米级(<100 nm);利用荧光光谱、红外色谱和圆二色谱证实了3 种多酚与β-LG结合后改变了β-LG的微环境和二级结构;透射电子显微镜图像显示复合物呈椭圆形且分布均匀。复合物纳米颗粒中FA、QT、VA加载率分别为86.78%、75.00%、86.40%,高于三配体复合物的加载率60.11%、37.09%、68.93%,且纳米颗粒稳定性更强。
低聚果糖对大米淀粉回生特性的影响
裴斐,倪晓蕾,孙昕炀,杜逸飞,杨文建,方勇,胡秋辉
2022, 43(2):  27-33.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210405-052
摘要 ( 251 )   HTML ( 32)   PDF (3086KB) ( 111 )  
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为明确低聚果糖对大米淀粉回生特性的影响,以广泛报道的抗回生添加剂β-环糊精为对照,研究低聚果糖处理对大米淀粉的回生值、析水率、硬度、直链淀粉浸出量和动态流变学的影响,并利用傅里叶变换红外光谱、低场核磁共振、扫描电镜、X射线衍射和激光共聚焦扫描显微镜对大米淀粉的回生特性进行分析。结果表明,与空白对照组(大米淀粉)相比,低聚果糖处理后能显著降低大米淀粉糊化后的峰值黏度、终值黏度和回生值。此外,在短期冷藏后低聚果糖处理组大米淀粉的析水率、硬度和渗漏直链淀粉含量分别显著降低了21.82%、16.26%和17.25%,有利于提高大米淀粉的保水性和稳定性。同时,低聚果糖处理组的储能模量、水流动性、相对结晶度降低和红外1 047 cm-1/1 022 cm-1比率降低,网络结构更加紧密,表现出较好的抗回生性。因此,低聚果糖在延缓以大米淀粉类产品的回生方面具有较大潜力。
马铃薯蛋白与蛋清蛋白混合凝胶特性分析
刘鑫硕,刘倩楠,刘伟,徐芬,张良,胡宏海
2022, 43(2):  34-40.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201201-009
摘要 ( 204 )   HTML ( 41)   PDF (3316KB) ( 152 )  
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以马铃薯蛋白(potato protein,PP)和蛋清蛋白(egg white protein,EWP)为原料制备热诱导混合凝胶,分析不同比例PP-EWP混合凝胶的质构、蛋白质二级结构、分子间作用力、游离巯基及流变性质的变化规律。结果表明,随着PP含量的增加,混合凝胶的保水性由(73.5±0.71)%升高至(97.5±0.71)%(P<0.05),粗糙程度逐渐减弱;随着EWP含量的增加,混合凝胶的硬度由(460.5±4.4) g升高至(1 614.9±126.4) g(P<0.05),2 种蛋白在保水性和硬度方面形成互补;当PP-EWP混合比例趋于1时,凝胶的二级结构由β-折叠和α-螺旋向无规卷曲转变,氢键作用力逐渐减弱;疏水相互作用和游离巯基含量随EWP含量的增加而增加;混合凝胶储能模量在PP-EWP比例为1∶0、9∶1和0∶1时较高。混合蛋白凝胶强度与疏水相互作用和游离巯基含量呈极显著正相关(P<0.01),与保水性呈极显著负相关(P<0.01),与储能模量无显著相关性(P>0.05)。
丙氨酸和丁二酮Maillard反应形成烷基吡嗪化合物动力学分析
林珮璇,张宏婧,陈继承
2022, 43(2):  41-47.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201225-294
摘要 ( 152 )   HTML ( 21)   PDF (2933KB) ( 81 )  
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以α-二羰基化合物为碳源,氨基酸为氮源底物,建立丙氨酸-丁二酮美拉德反应体系,采用高效液相色谱技术对烷基类吡嗪化合物进行测定并提出6 种吡嗪动力学模型,对其生成规律进行讨论以进一步深入了解吡嗪形成机理。反应体系共鉴定8 种烷基吡嗪,其中5 种甲基类吡嗪,3 种乙基类吡嗪。结果表明:烷基吡嗪与反应温度、反应时间具有良好的量效关系且碱性条件更有利于体系生成吡嗪化合物;除二甲基类吡嗪和乙基吡嗪遵循一级动力学模型,其他吡嗪与零级动力学模型具有更好的拟合效果,其中2-乙基-5-甲基吡嗪所需活化能最低,为3.310 6 kJ/mmol。
磁性纤维素微晶稳定O/W型Pickering乳液特性分析
程杰,王彤,黄云艳,陈星,于殿宇,罗淑年
2022, 43(2):  48-54.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201202-031
摘要 ( 157 )   HTML ( 23)   PDF (4755KB) ( 81 )  
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将磁性纤维素微晶复合物作为乳化剂稳定O/W型Pickering乳液,考察磁性纤维素微晶复合物添加量、油水比及均质次数对Pickering乳液的影响。结果表明:Fe3O4粒子的平均粒径约为10 nm,纤维素微晶经过Fe3O4修饰后平均长度约为14.2 μm,表面形态由光滑棒状转变为粗糙形态;纤维素微晶的傅里叶变换红外光谱表明在565 cm-1处出现Fe—O键的吸收峰;Fe3O4、纤维素微晶和磁性纤维素微晶复合物的接触角(θ)分别为46.67°、42.48°、69.58°;稳定Pickering乳液的最佳条件:磁性微晶复合物的添加量1.5 g/100 mL,油水比3∶7,均质次数2 次;磁性微晶复合物初始磁化强度值为56.8 emu/g,经5 次重复使用后磁化强度值降为4.2 emu/g。
生物工程
双水相萃取结合硼酸亲和吸附分离纯化辣根过氧化物酶
吴雅娇,邢又元,韩娟,吴嘉聪,李媛媛,王赟
2022, 43(2):  55-61.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201209-105
摘要 ( 148 )   HTML ( 27)   PDF (3097KB) ( 76 )  
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开发一种结合两步双水相萃取和亲和吸附分离的新型集成化方法,用于从辣根中分离和纯化辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)。首先,将两步双水相萃取工艺用于糖和色素的分离,然后将“多价”苯硼酸亲和磁性石墨烯复合材料(d-PBA-GO@Fe3O4@PEI)用作进一步吸附分离,实现从杂质蛋白中选择性分离HRP。通过研究温敏聚合物17R4-盐双水相体系的液液相平衡行为,以及9 种模型化合物在双水相体系中的分配行为,最终确定8% 17R4-13.2% (NH4)2SO4双水相体系作为初步纯化的工艺体系。通过构建的集成化方法,成功地从辣根中分离出HRP,而对HRP的结构没有影响,HRP的比活力和纯化因子分别达到28.93 U/mg和1.92。该方法具有优异的分离纯化性能,对植物糖蛋白的工业化生产具有良好的前景。
新型天冬氨酸激酶突变株构建及酶学性质表征
樊占青,刘晓婷,魏贞,王哲人,王亚南,高欣,闵伟红
2022, 43(2):  62-69.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201126-276
摘要 ( 162 )   HTML ( 25)   PDF (4065KB) ( 57 )  
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通过定点随机突变技术,提高天冬氨酸代谢途径中首个关键限速酶天冬氨酸激酶(aspartate kinase,AK)的催化活力,减弱或解除代谢产物对其协同反馈抑制,并通过Discovery Studio等软件对其空间结构进行分析,借助分子动力学模拟对其机制进行分析。首先选择ATP附近关键残基位点,在前期T379N/A380C/G171I突变株的基础上进行突变株构建,然后通过高通量筛选,获得酶活力显著提高的突变株T379N/A380C/G171I/S227D。动力学分析显示,Vmax值增至242.05 U/(mg·min),较T379N/A380C/G171I突变株(187.88 U/(mg·min))提高到1.28 倍,较野生型(wild type,WT)AK(3.01 U/(mg·min))提高到80.41 倍;Km值减小为1.35 mmol/L,底物亲和力增大。最后通过Discovery Studio软件和分子动力学模拟分析发现,突变后体系状态稳定,与ATP的氢键占有率增加,与底物的结合稳定性增强,有利于催化反应进行。酶学性质研究表明:该突变株T379N/A380C/G171I/S227D的最适反应温度增至30 ℃,较WT和T379N/A380C/G171I分别提高5 ℃和2 ℃;最适pH值为8.5,较T379N/A380C/G171I(pH 9.0)减小0.5;半衰期为3.9 h,较T379N/A380C/G171I延长0.8 h;且在不同浓度抑制剂Lys、Thr和Met以及Lys+Thr、Lys+Met、Thr+Met和Lys+Thr+Met不同组合存在情况下,该突变株表现出明显的激活作用,抑制效果减弱显著,激活作用最高143.35%。
新疆两种亚麻籽转录组分析及籽油香气差异基因挖掘
杨佳玮,李欢康,林雨霏,刘文玉,魏长庆
2022, 43(2):  70-76.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201120-213
摘要 ( 141 )   HTML ( 28)   PDF (2805KB) ( 90 )  
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为丰富亚麻籽转录组数据信息,在分子水平上探究不同品种亚麻籽所得亚麻籽油的香气差异原因,本研究选择2 种新疆特色亚麻籽(伊亚-3号和天亚-6号),通过Illumina高通量测序平台对其进行转录组测序,并通过多种生物信息学方法对数据进行统计分析。结果表明:共获得61 995 756 条高质量的clean reads,将测序数据进行de novo组装得到33 218 个unigene;非冗余蛋白(Non-Redundant Protein,NR)数据库注释发现亚麻籽转录组与麻风树相似序列最高,有17 269 个unigene在直系同源群集(Cluster of Orthologous Group,COG)数据库中注释到,分为细胞过程和信号、信息存储与处理、代谢3 大类22 个分支;两组样品分析显示有1 658 个显著性差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),伊亚-3号相较于天亚-6号亚麻籽样品共有825 个基因上调表达,833 个基因下调表达,将DEGs在基因本体数据库中注释显示,两个品种在生物过程、细胞组分和分子功能3 大类分布。注释到京都基因与基因组百科全书数据库的380 个DEGs,主要富集到脂肪酸代谢等代谢途径,且脂肪酸代谢通路中可注释到17 个DEGs,其中不饱和脂肪酸代谢通路中可注释到8 个DEGs。本研究可为新疆不同品种亚麻籽油的香气差异分析提供理论依据和技术支撑。
吐温对钝齿棒杆菌产L-精氨酸代谢的影响
赵越,陈民良,陈雪岚,熊勇华
2022, 43(2):  77-82.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201214-155
摘要 ( 123 )   HTML ( 25)   PDF (2498KB) ( 45 )  
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目的:以课题组构建的钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)MT NAGK M4 ΔproBΔNcgl1221ΔdtsR1(CCM01)为出发菌株,探究吐温(Tween)对该菌产精氨酸代谢的影响。方法:优化精氨酸发酵及Tween质量浓度,测定菌体生长量、L-精氨酸产量、发酵液残糖量考察Tween 40、Tween 80及Tween 80结合油酸对菌株CCM01产精氨酸的影响;采用实时聚合酶链式反应检测L-精氨酸合成相关基因转录水平。结果:在CCM01菌株发酵中添加Tween 40、Tween 80及Tween 80结合油酸,还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate,NADPH)供应提升,相应精氨酸产量提高,尤其在Tween 80和油酸按物质的量比1∶0.1添加的培养条件下,与出发菌株CCM01相比,胞内NADPH的生成提升至2.56 倍,L-精氨酸产量提高了29.43%;同时,合成NADPH的磷酸戊糖途径相关基因上调,作为L-精氨酸合成途径的负调控因子——脂肪酸响应蛋白FarR编码基因下调,相应的L-精氨酸合成途径相关基因转录水平上调,表明吐温可从两方面提高精氨酸产量。
一种黑曲霉α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶克隆表达、性质分析和果汁澄清效果
彭程,肖文熙,倪辉,李利君,谭万森,林燕玲,李清彪
2022, 43(2):  83-92.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201105-052
摘要 ( 167 )   HTML ( 30)   PDF (3767KB) ( 87 )  
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利用基因重组技术克隆黑曲霉(Aspergillus niger)的1 887 bp α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶基因,在毕赤酵母SMD1168中诱导表达获得α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶。结果表明,重组蛋白大小为85 kDa,纯化后其比活力为55.73 U/mg;最适反应温度和pH值分别为65 ℃和5.0;金属离子K+对该酶活力有促进作用,而Cu2+对酶活力有明显抑制作用;以4-硝基苯酚-α-L-阿拉伯呋喃糖苷为底物时测得Km值和Vmax值分别为2.31 mmol/L和625 μmol/(mL·min);该酶对柑橘果汁具有显著澄清效果。本研究不仅丰富了α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶资源库,同时为后续探究α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶在果汁加工中的应用提供了参考。
基于氮阻遏效应分析汉逊德巴利酵母组胺调控
王新惠,潘攀,孙劲松,丁悦,刘力嘉,张雅琳,肖龙泉,田甜,刘洋
2022, 43(2):  93-99.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201026-255
摘要 ( 167 )   HTML ( 31)   PDF (2804KB) ( 93 )  
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研究添加L-组氨酸和不添加L-组氨酸两种不同氮源水平情况下,汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)氮代谢阻遏效应调控机制。以添加L-组氨酸为实验组,不添加组为对照,利用Illumina高通量测序平台对两组进行转录组测序,通过多种生物信息学方法对数据进行分析处理。对照组测序结果共得到42.921 6 M clean reads;实验组测序结果共得到41.415 4 M clean reads。两组样品分析显示共有133 个显著差异表达基因,78 个基因表达上调,50 个基因表达下调,基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析表明,差异表达基因参与了组胺代谢相关酶系代谢。本研究为汉逊德巴利酵母组胺代谢进一步研究提供了参考。
北京棒杆菌单体天冬氨酸激酶T379N/A380C/T65I/D173G突变体酶学性质表征及工程菌构建
王亚南,刘晓婷,樊占青,王哲人,高欣,闵伟红
2022, 43(2):  100-107.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201110-103
摘要 ( 120 )   HTML ( 22)   PDF (4434KB) ( 43 )  
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选取天冬氨酸激酶抑制剂赖氨酸(Lys)的结合位点苏氨酸(Thr)379和丙氨酸(Ala)380、底物天冬氨酸(Asp)的结合位点Thr65、既是底物也是ATP结合位点的催化活性中心Asp173,对4 个关键残基位点进行定点饱和突变。采用高通量筛选方法成功构建突变体T379N/A380C/T65I/D173G,与野生型(wild type,WT)相比,酶活力提高到75.83 倍。动力学与酶学性质表征显示:相比于WT,Km值由4.11 mmol/L降低至1.34 mmol/L,表明与底物亲和力增强;n值由1.71减小到1.07,正协同性降低。突变体T379N/A380C/T65I/D173G最适反应温度由WT的25 ℃提高到30 ℃,最适pH值与WT相同均为8.0,半衰期由WT的4.24 h缩短至3.23 h。突变体在0.2~10 mmol/L抑制剂浓度下,抑制作用整体减弱,尤其在Lys和Lys+Thr作用下明显激活。通过无缝克隆技术电转入北京棒杆菌构建工程菌,发酵测得Lys产量相比WT提高83.05%,Thr提高29.36%,甲硫氨酸(Met)提高30.77%,为优化天冬氨酸激酶代谢途径和构建高产天冬氨酸族氨基酸菌株提供参考。
接种发酵对葡萄酵素多酚生物利用度及抗氧化活性的影响
丁玉峰,马艳莉,李素萍,席晓丽,孙剑锋,刘亚琼,牟建楼
2022, 43(2):  108-116.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201222-249
摘要 ( 210 )   HTML ( 45)   PDF (2963KB) ( 106 )  
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为明确接种发酵对葡萄酵素多酚生物利用度及抗氧化活性的影响,研究葡萄酵素发酵过程中发酵特性、酚类物质及抗氧化活性的变化,并采用体外模拟胃肠道消化实验对其多酚的生物利用度进行评估。结果表明:葡萄酵素发酵过程中还原糖质量浓度由31.91 g/L逐渐降低至0.46 g/L,pH值由3.77降至3.19,乙醇体积分数于发酵第6天升高至7.66%后逐渐降低至第27天的0.47%;接种发酵促进了酚类物质的释放,总酚和总黄酮含量在发酵过程中呈波动上升趋势,并于发酵结束后较葡萄汁分别增加1.16 倍和0.83 倍,没食子酸、香草酸含量较未发酵葡萄汁分别增加了6.17 倍和4.18 倍,杨梅素含量增加了60.29%。经体外模拟消化后,5 种酚酸具有生物有效性,生物利用度为39.11%~57.77%,而类黄酮中杨梅素和槲皮素表现出较好的生物利用度,生物利用度分别为35.78%和42.34%;发酵过程中葡萄酵素抗氧化活性整体呈升高趋势;与葡萄汁相比,发酵结束时葡萄酵素的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、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分别提高了51.45%和82.23%。综上,接种发酵可以提高葡萄酵素特定酚类物质的含量,改善部分酚类物质的生物有效性,提高抗氧化活性。这些结果表明接种发酵可作为制备葡萄酵素的有效加工方式,可提升葡萄酵素的营养及功能性,为开发其他功能型酵素产品提供依据。
哈密瓜脱氢抗坏血酸还原酶基因的鉴定及冷胁迫表达分析
宋文,张琴,宁明,周发科,杨新泉,单春会,唐凤仙
2022, 43(2):  117-125.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201109-084
摘要 ( 152 )   HTML ( 23)   PDF (5073KB) ( 53 )  
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为阐明哈密瓜脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)基因的基本性质及在响应冷胁迫过程中的表达水平,基于生物信息学对2 个哈密瓜DHAR基因(CmDHAR)的基本信息、多序列比对、系统进化关系、共线性关系、基因结构域特征、蛋白质三级结构、蛋白质-蛋白质相互作用及冷胁迫下的抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量、DHAR活力、DHAR基因的表达水平及其基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)进行研究。结果表明,2 个CmDHAR编码蛋白氨基酸的长度分别为297 aa与206 aa,等电点分别为8.67与5.99,分子质量为33 082.9 Da与22 891.6 Da。多序列比对结果表明CmDHAR基因具有保守性较高的谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)-N端功能结构域。基因结构分析结果表明CmDHAR包含6 个外显子、6 个保守基序、3 类顺式作用元件。共线性分析表明哈密瓜与西葫芦、笋瓜和南瓜在物种进化过程中更为接近。蛋白质三级结构预测CmDHAR2主要包含α-螺旋、无规卷曲、延伸链和β-转角等。蛋白互作分析表明CmDHAR家族蛋白与哈密瓜其他GST家族蛋白之间联系紧密。冷胁迫下耐冷型哈密瓜“伽师瓜-310”中的AsA含量、DHAR活力及CmDHAR基因表达量明显高于不耐冷型的“金皇后-308”。GSEA结果表明CmDHAR基因参与结构分子活性、大分子复合物、细胞膜封闭内腔以及抗氧化活性等生物过程。本研究阐明了CmDHAR的生物信息学特点,证明了DHAR基因在哈密瓜抵御冷胁迫过程中的重要性。
特异性水解αs1-酪蛋白过敏原IgE作用表位aa 83~105的蛋白酶筛选
刘迪,吕晓哲,丛艳君,张倩倩,李邻峰,梁萌,高吉安,邱学宇
2022, 43(2):  126-133.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201111-112
摘要 ( 158 )   HTML ( 24)   PDF (3508KB) ( 95 )  
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探索特异性水解αs1-酪蛋白作用表位的蛋白酶筛选方法。首先通过固相合成法合成αs1-酪蛋白作用表位aa 83~105,纯化鉴定后,偶联牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)制备完全抗原,然后免疫BALB/c小鼠,制备单克隆抗体,进而建立间接竞争酶联免疫吸附测定方法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA),以αs1-酪蛋白制备的单克隆抗体及建立的方法为对照。结果表明:合成作用表位的纯度在90%以上,与BSA偶联比为6.31。单克隆抗体的亚型为IgG1,效价可达到1∶320 000,可以与αs1-酪蛋白发生特异性免疫反应,与大豆蛋白无交叉反应。建立的间接竞争ELISA,竞争抑制曲线回归方程为y=-9.22x+100.78(R2=0.989 1),方法重复性、精确性均较好,检出限低于αs1-酪蛋白单克隆抗体建立的方法,初步筛选到木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶水解液的抗原残留量较小,需要进一步通过体内实验验证结果。αs1-酪蛋白作用表位aa 83~105 G1型单克隆抗体制备成功,为新型αs1-酪蛋白作用表位aa 83~105低致敏配方粉的开发,提供了ELISA检测高灵敏专用单克隆工具抗体。
海洋细菌Pseudoalteromonas sp. HL9的筛选鉴定及产磷脂酶B性质
王藏,马小艺,田小鹏,祖航天,丁延帅,吕明生,王淑军
2022, 43(2):  134-141.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201029-294
摘要 ( 143 )   HTML ( 22)   PDF (3772KB) ( 45 )  
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从黄海海泥中筛选产磷脂酶菌株,其中酶活力最高的HL9鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)。该菌株最佳生长培养基组成为米糠与酵母粉,最佳生长pH 8.0、NaCl质量浓度30 g/L、培养温度25 ℃。优化后产酶最高发酵条件:发酵培养基配方为10 g/L麸皮和5 g/L鱼粉蛋白胨,NaCl 20 g/L,pH 8.5,接种量2%,30 ℃培养48 h。薄层层析和气相色谱分析表明,菌株HL9产磷脂酶B,且磷脂酶B水解sn-2酰基的产物占70%。该酶的最适反应温度和pH值分别为45 ℃和7.5。Ca2+、Co2+、Mn2+等金属离子对酶活力有促进作用,Cu2+对酶活力有抑制作用。磷脂酶B在有机溶剂中可以保持80%的酶活力。反应温度高和碱性条件等催化特性使该酶具有较好应用前景,研究结果也为进一步探索该酶的结构与功能奠定基础。
功能性乳酸菌发酵黑豆麦麸酸面团面包的营养及烘焙特性
曹伟超,张宾乐,Omedi Jacob OJOBI,黄璟,陈诚,邹奇波,黄卫宁,李宁,高铁成
2022, 43(2):  142-150.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210125-274
摘要 ( 218 )   HTML ( 32)   PDF (4489KB) ( 145 )  
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将黑豆及麦麸作为发酵基质,分别以高产植酸酶的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)L-19及产β-葡萄糖苷酶的戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)J-28作为发酵剂制作酸面团面包。探究菌株的生长、酸化及产酶特性,分析体系中植酸与膳食纤维的变化,采用低场核磁共振及磁共振成像技术表征面筋的水合情况,并比较面包面团的物性与微观结构差异,同时对黑豆麦麸酸面团面包的营养及感官品质进行评价。结果表明:在黑豆麦麸基质中,两株乳酸菌生长良好,酸化能力强,两者表现出不同的产酶特性。经发酵后,两种酸面团的植酸降解率分别达到81.08%、59.79%,可溶性膳食纤维含量在总膳食纤维中的占比由发酵前的22.49%分别提高至31.47%、44.15%。黑豆及麦麸干扰面筋水合,不利于形成连续的网络结构,而乳酸菌发酵能够降低黑豆及麦麸对面筋网络的破坏作用。在营养方面,两种酸面团面包的总膳食纤维含量均高于6%,蛋白质含量分别达到13.82%、13.91%,并且具有更优的氨基酸组成模式及更高的体外蛋白消化率。因此,实验中的两株乳酸菌能够有效改善黑豆麦麸酸面团面包的营养及感官品质,具有较佳的应用潜力。
牛免疫球蛋白G的体外人源唾液酸化及Fc片段的制备
李天慧,陈春旭,陈贵杰,孙怡,曾晓雄
2022, 43(2):  151-157.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210110-096
摘要 ( 133 )   HTML ( 24)   PDF (2930KB) ( 46 )  
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建立将牛免疫球蛋白G(bovine immunoglobulin G,bIgG)糖链末端N-羟乙酰神经氨酸酶切并连接人源N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid,Neu5Ac)的方法,在实现bIgG转化为人源IgG(human IgG,hIgG)的基础上,研究hIgG可结晶(Fc)片段的制备。结果表明:以170 U/mL神经氨酸酶酶切bIgG(4.0 mg/mL)后,通过β-1,4-半乳糖基转移酶和α-2,6-唾液酸转移酶分别转移半乳糖(galactose,Gal)和Neu5Ac残基,可制备增加8.4 个Gal残基和42 个Neu5Ac残基的hIgG分子。此外,在10.0 mg/mL hIgG、m(木瓜蛋白酶)∶m(hIgG)=0.05、10.0 mmol/L半胱氨酸激活剂、2.0 mmol/L EDTA溶液、pH 7.0条件下,酶解3 h可制得hIgG的较高纯度Fc片段,最终hIgG得率为71.7%,Fc片段得率为20.8%。本研究为bIgG的产品开发和营养价值评价提供科学依据。
酸性蛋白酶对酸肉发酵过程中菌群结构和风味品质的影响
李文杰,白艳红,陈曦,米瑞芳,熊苏玥,王守伟
2022, 43(2):  158-167.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210403-038
摘要 ( 155 )   HTML ( 27)   PDF (3241KB) ( 75 )  
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为改善酸肉的生产工艺,研究商品化酸性蛋白酶对酸肉发酵过程中菌群结构、理化特性和风味品质的影响,利用高通量测序技术分析酸肉发酵过程中细菌和真菌群落组成。结果表明,蛋白酶的添加影响了酸肉发酵过程中乳杆菌、芽孢杆菌和葡萄球菌的相对丰度,降低了真菌的丰富度,并提高了酸肉中游离氨基酸总量。气相色谱-质谱分析结果表明,蛋白酶的添加提高了成熟酸肉中醇类、酸类、酯类、酮类和醛类物质的种类和含量。相关性分析结果显示葡萄球菌属与3-羟基-2-丁酮含量呈显著正相关,芽孢杆菌属与1-辛烯-3-醇含量呈显著正相关。感官评定结果表明,蛋白酶的添加提高了酸肉的滋味、气味和总体可接受度。因此,酸性蛋白酶对酸肉的菌群结构和风味品质具有重要影响,研究结果为改善酸肉生产工艺提供了理论依据。
酱香型酒醅堆积发酵过程中优势菌群和稀有菌群对细菌总群落演替模式的影响
赵亮,闵卓,吴福勇,江璐,李芳香,钟艳霞,张阳,莫新良,何惠,王新叶
2022, 43(2):  168-175.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210107-071
摘要 ( 169 )   HTML ( 28)   PDF (3146KB) ( 77 )  
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揭示发酵体系中稀有菌群(rare taxa,RT)和优势菌群(abundant taxa,AT)在总群落(whole taxa,WT)中的作用及影响,可为深入理解发酵过程中微生物群落结构组成机制和演替规律提供线索和依据。本研究针对细菌使用高通量测序技术,分析酱香酒第3轮次堆积发酵过程中AT、RT和条件稀有菌群(conditionally rare taxa,CRT)演替模式对WT生态体系的影响及作用。结果显示,3 个子群在WT中具有不同的演替特征和作用。RT的高水平α多样性表明RT具有维持WT生态稳定性的作用。物种-时间关系模型表明,WT在演替过程中物种数目的缩减主要来自RT的快速缩减。时间-衰减关系模型,结合Mantel检验和β多样性占比结果表明,在WT演替过程中,AT决定其演替强度和趋势,CRT起助推作用。相关性共存网络中,RT处于网络的中心位置,体现出RT对维持发酵过程微生物生态稳定性的重要功能。限制对应分析结果表明,3 个子群演替模式分别与酒醅内特定的内源理化因子显著相关。其中,CRT对内源理化因子具有高度敏感性,表明环境条件的改变最易通过对CRT的影响,进而作用于整个群落体系。
不同乳酸菌发酵酸面团对面包品质及风味的影响
周一鸣,欧阳博雅,向茜,吕欣东,佘宣明,周小理,李云龙
2022, 43(2):  176-183.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201209-107
摘要 ( 347 )   HTML ( 37)   PDF (3451KB) ( 193 )  
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以酸面团典型菌株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lp)、类食品乳杆菌(Lactobacillus paralimentarius,Lpa)和发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum,Lf)为发酵菌,探讨自然发酵酸面团(对照),3 种单一乳酸菌和4 种复合乳酸菌Lpa+Lp(1∶1)、Lp+Lf(1∶1)、Lpa+Lf(1∶1)和Lpa+Lp+Lf(1∶1∶1)发酵酸面团中乳酸菌数量和主要有机酸的变化,及其与酵母共发酵时对面包品质的影响。研究结果发现:单一菌种发酵酸面团中Lf组生长最快,而复合乳酸菌Lpa+Lp+Lf组酸面团在发酵10 h乳酸菌菌落数最高,达到9.20(lg(CFU/g)),并在16 h菌落数达到稳定。同时,乳酸菌(单一、复合)发酵酸面团速率较自然发酵酸面团始终较快,且Lf组和Lpa+Lp+Lf组酸面团在发酵16 h达到目标pH 4.0。在16 h,酸面团中乳酸和乙酸含量分别达到最大值(9.05 mg/g和2.31 mg/g)。最终产品选用Lpa+Lp+Lf组发酵酸面团面包与普通干酵母发酵面包(ordinary dry yeast fermented bread,OFB)相比,面包的比容较OFB提高了19.43%,硬度降低了38.21%,回复性提升了29.17%。在风味品质方面,Lpa+Lp+Lf组发酵酸面团面包中风味物质含量及种类最多,为352.39 μg/kg和49 种,且Lpa+Lp+Lf组发酵酸面团面包中含有4 种特有的酯类物质(乳酸乙酯、棕榈酸乙酯、2-甲基丙酸苯乙酯和己酸乙酯)。此外,在面包抗老化特性方面,在贮藏7 d后,Lpa+Lp+Lf组并未显著劣变,面包硬度仅增长了1.93 倍,且在贮藏期间水分迁移的速率较慢,综上可知,复合乳酸菌(Lpa+Lp+Lf)发酵酸面团可以显著改善面包的食味品质,并延长其货架期。
蓝莓花青素生物合成相关基因表达与分子进化分析
郑嘉伟,王兰娇,李大婧,柴智,张晓晓,黄午阳
2022, 43(2):  184-191.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201126-265
摘要 ( 206 )   HTML ( 30)   PDF (3138KB) ( 119 )  
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运用实时聚合酶链式反应方法,测定8 个品种的蓝莓(包括6 个高丛蓝莓:绿宝石、蓝美1号、海岸、莱格西、比洛克西、奥尼尔;2 个兔眼蓝莓:括灿烂、园蓝)花青素合成途径中的VcCHS、VcCHI、VcF3H、VcDFR、VcANS结构基因及转录因子MYB基因相对表达量,分析其对花青素合成的调控作用。结果表明:VcCHS、VcCHI、VcF3H、VcDFR和VcANS基因对花青素的合成有调控作用,能够促进花青素的生成;但VcANR基因对花青素的合成有负调控作用,可使蓝莓花青素含量显著降低。MYB转录因子对花青素合成的调控作用相对复杂,与MYB转录因子的表达量有关。本研究对不同品种蓝莓花青素生物合成相关基因表达量和分子进化分析,以此研究优质的蓝莓品种在花青素方面的优势,为开发蓝莓花青素类功能性食品提供理论支撑。
基于宏基因组技术分析固态发酵枣酒酒醅的微生物多样性及关键风味基因
夏亚男,双全
2022, 43(2):  192-198.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20200807-096
摘要 ( 227 )   HTML ( 40)   PDF (2429KB) ( 175 )  
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采用宏基因组技术分析枣酒酒醅的微生物多样性及风味形成的功能基因。结果表明:酒醅中共鉴定出微生物37 个门、1 247 个属、3 937 个种,核心菌群主要是来自厚壁菌门、乳杆菌属的布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、植物乳杆菌(L. plantarum)、类布氏乳杆菌(L. parabuchneri)等。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)数据库分别注释到6 269、238 860 个基因,氨基酸代谢和碳水化合物代谢活动较突出;经CAZy(Carbohydrate-Active Enzymes)数据库注释分析,糖苷水解酶和糖基转移酶类数量最多,占据枣酒酒醅碳水化合物活性酶的70%。糖代谢中,酒醅编码442 个不同糖类的转运蛋白系统控制基因,且具备催化胞内D-1-磷酸果糖、6-磷酸蔗糖及葡萄糖酸盐的关键酶基因,可将其转化为糖酵解中间产物。氨基酸风味形成中,酒醅中含有171 个支链氨基转移酶、288 个酮酸转化酶、319 个醇/醛脱氢酶和144 个乙酰酯酶的控制基因,具有从氨基酸形成浓郁风味物质的基础。
黄皮转录组测序及抗氧化相关基因的挖掘
刘照宇,刘新婷,白新宇,李雯,曾教科
2022, 43(2):  199-209.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201110-105
摘要 ( 200 )   HTML ( 39)   PDF (4592KB) ( 147 )  
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为从分子水平研究黄皮果实抗氧化酶抑制褐变的机理,以热激(heat treatment,HT)、程序降温(low temperature conditioning,LTC)和对照(CK)组处理后3 ℃贮藏的黄皮果实为材料,研究温度对黄皮果实褐变及抗氧化效果的影响,并应用转录组测序技术对黄皮果实RNA进行测序分析。结果表明:与CK相比,HT和LTC处理均可有效延缓黄皮果实采后褐变与失水,维持贮藏中后期较高的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等抗氧化酶活性,同时保持较高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力;贮藏第6天开始,LTC处理对黄皮果实的抗氧化效果显著提高。转录组测序共35 421 个转录本;HT第6天和CK第6天相比筛选出1 631 个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),LTC第6天和CK第6天相比筛选出5 404 个DEGs;基因本体论和京都基因与基因组百科全书富集分析表明,此类DEGs主要集中于植物激素信号转导途径、苯丙素生物合成和黄酮类化合物的生物合成途径等,这些途径均与植物的抗氧化/抗褐变相关。从已获得的DEGs中筛选得出HT和LTC处理可能通过诱导第IV类、V类和X类抗氧化基因的表达,从而延缓黄皮果实褐变发生。研究结果为黄皮抗氧化相关基因挖掘和褐变调控提供理论数据支撑。
雪莲菌中乳酸菌的益生特性
何杉杉,王晓蕊,彭禹熙,马立娟,杜丽平
2022, 43(2):  210-216.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201224-282
摘要 ( 231 )   HTML ( 34)   PDF (3359KB) ( 104 )  
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对分离自雪莲菌的乳酸菌进行益生特性评价。耐酸性和模拟胃肠液耐受性初筛结果表明,20 株乳酸菌中有11 株乳酸菌在pH 3.0和pH 2.5的培养基中具有耐受性,经过模拟胃肠液培养后有8 株乳酸菌的活菌数大于106 CFU/mL;疏水性、自凝聚性、抗氧化能力和抑菌实验结果表明,副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)KF2-5和鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)RG疏水性较高、抑菌性最强,菌株RG的自凝聚能力和抗氧化能力较强;耐药性实验结果显示,菌株KF2-5和RG对红霉素、卡那霉素、氯霉素和四环素敏感,对头孢噻肟和万古霉素具有耐药性;溶血性实验表明,2 株菌均无溶血。本研究筛选得到2 株具有益生特性的乳酸菌KF2-5和RG,在益生产品开发中具有潜在的应用前景。
植物乳杆菌LP21绿色合成纳米硒及对溶藻弧菌的抑菌活性
王丽红,杨辉,苏文,孔阳
2022, 43(2):  217-223.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210104-026
摘要 ( 185 )   HTML ( 27)   PDF (3302KB) ( 89 )  
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采用益生菌植物乳杆菌LP21合成纳米硒,为抑制水产养殖中溶藻弧菌感染提供一种新的方法。通过植物乳杆菌LP21绿色合成纳米硒,对所得纳米硒进行透射电镜形貌及能谱分析,粒径仪测定粒径,红外光谱分析纳米硒表面生物分子的分布,并研究纳米硒对溶藻弧菌的抑菌活性。结果表明,植物乳杆菌LP21还原的纳米硒呈球形,分散性良好;纯化的纳米硒平均尺寸为184.6 nm,其表面包裹蛋白、多糖等生物分子,呈无定形态;纳米硒对溶藻弧菌、大肠杆菌的抑菌活性较强,对溶藻弧菌的最小抑菌浓度为286 μg/mL,在亚抑制剂量下对溶藻弧菌的生长、运动性、生物膜有显著抑制,并引起菌体细胞形态发生变化,此抑菌研究为纳米硒在水产养殖业感染菌防治中的应用提供依据。
新疆地区驴乳源优良乳酸菌发酵剂的筛选及菌株益生特性
杨博,柏吉,靳亚梅,王欢,倪永清,李谞
2022, 43(2):  224-232.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201209-104
摘要 ( 190 )   HTML ( 34)   PDF (3121KB) ( 116 )  
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从新疆哈密地区的15 个驴乳样品中分离筛选出38 株疑似乳酸菌,其中7 株菌具有明显凝乳特性。经16S rRNA基因测序鉴定为乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)HL12-21、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)HL29-5、蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)HL30-3、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)HL21-44、棒状乳杆菌(Lactobacillus coryniformis)HL26-24、弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)HL29-1和乳明串珠菌(Leuconostoc lactis)HL13-23。对7 株菌的凝乳时间、产酸能力、后酸化能力、产香能力、感官特性和冷藏期间活菌数等指标检测显示,菌株HL12-21、HL29-5、HL21-44和HL29-1具有更好的产酸、产香能力及弱的后酸化,且单菌发酵乳的色泽、质地及风味综合评分最高;在4 ℃冷藏20 d后,活菌数仍保持在106 CFU/mL以上。此外,比较7 株分离菌株和益生菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)GG对模拟胃肠液的耐受性,以及抑菌谱、抗生素耐药、抗氧化活性,结果表明菌株HL29-5和HL30-3对以上益生菌筛选指标表现更优,尤其对羟自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和超氧阴离子自由基的清除率最高(超过30%)。综合本研究结果,P. pentosaceus HL29-5作为具有益生功能的发酵剂在开发特色酸乳生产实践中具有很大的应用潜力。
成分分析
生青味缺陷型酱香白酒风味特征分析
孙优兰,黄永光,胡峰,程平言,尤小龙,陆伦维
2022, 43(2):  233-241.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210116-179
摘要 ( 218 )   HTML ( 22)   PDF (3419KB) ( 275 )  
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为鉴定酱香型白酒中的生青味化合物,建立一种基于感官导向结合代谢组学分析白酒中异嗅味特征成分的方法。利用真空旋转蒸发将样品分成挥发性和难挥发性组分,对具有强烈生青味的挥发性组分进行液液萃取和感官分析,结果表明生青味主要存在于中/碱性组分中;采用气相色谱-质谱联用法对该组分进行检测分析,共定性定量出风味化合物94 种,以酯类、醇类和芳香类化合物为主。以正常酒为对照,通过Venn及聚类热图比较统计分析发现缺陷酒与正常酒之间存在显著差异。进一步采用正交偏最小二乘判别分析,得到15 种变量重要性投影值大于1的主要差异成分,其中以醇类及酯类化合物差异最为显著,以乳酸乙酯、2-糠酸乙酯、DL-2-己酸乙酯、异戊醇、异丁醇以及糠醛为主的酯类及高级醇类化合物是构成酒体生青味缺陷特征的重要因子,也是导致酒体伴有苦涩的重要原因;其中,2-糠酸乙酯和DL-2-己酸乙酯首次于生青味缺陷型酒中检出,其风味特征还有待验证。本研究全面解析了酱香型白酒中的生青味缺陷酒的风味结构特征,明晰了该缺陷酒与正常酒中的目标差异代谢化合物,为酱香型白酒品质提升提供科学依据。本研究方法体系对未来食品中特征风味的解析提供参考。
基于GC-O、OAV及Feller加和模型对酱香型习酒特征香气成分的分析
易封萍,马宁,朱建才
2022, 43(2):  242-256.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210107-069
摘要 ( 249 )   HTML ( 28)   PDF (3122KB) ( 172 )  
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通过气相色谱-质谱联用仪、气相色谱硫磷检测器研究3 种酱香型习酒(习酒蓝、习酒印象贵州、习酒银质)中的挥发性香气成分,分别鉴定出99、96、98 种香气成分,其中各包含12 种含硫化合物。基于气相色谱嗅闻仪和香气活性值(odor activity value,OAV)方法,表明己酸乙酯(OAV:1 720~1 992)、丁酸乙酯(OAV:1 401~1 523)、辛酸乙酯(OAV:218~327)、3-甲基丁酸乙酯(OAV:835~966)、2-正丁基呋喃(OAV:464~719)、2-甲基丙酸乙酯(OAV:146~342)、3-羟基-2-丁酮(OAV:90~117)、丁酸(OAV:71~79)、2-甲基-3-呋喃硫醇(OAV:33~72)、丁醇(OAV:19~37)、苯乙酸乙酯(OAV:90~91)、己醛(OAV:29~33)、2-甲基丙酸(OAV:13~33)、苯乙醛(OAV:16~35)、糠醇(OAV:7~13)等具有较高的数值,说明这些成分是酱香型习酒主要特征性香气成分。通过香气重组、偏最小二乘回归进一步验证、解释习酒中的特征性香气成分与感官属性之间的相关性。最后,利用Feller加和模型研究习酒印象贵州酒中5 种含硫化合物和6 种酯类化合物之间的感官交互作用,验证酱香型习酒特征香气鉴定的准确性。结果表明,丙硫醇、二甲基三硫醚、2-甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基己基乙酸酯、3-巯基-1-己醇都是增强己酸乙酯的香气,而对其他5 个酯类化合物则有增强也有掩盖的作用。实验数据解释了香气物质之间的作用机理,有助于通过定向调控提高酱香型习酒的香气质量。
不同海拔烘青绿茶的品质成分分析
张悦,朱荫,吕海鹏,黄海,邵晨阳,彭佳堃,林智
2022, 43(2):  257-268.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210114-152
摘要 ( 252 )   HTML ( 46)   PDF (2959KB) ( 226 )  
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为查明海拔与茶叶中主要品质化学成分的关系,分析不同海拔(400~1 102 m)烘青绿茶中茶多酚等主要非挥发性化学成分含量、氨基酸组成及含量以及香气成分组成和含量,并采用多元统计分析查明不同海拔高度烘青绿茶中的关键差异性化合物,解析其与茶叶海拔高度的具体关联。结果表明,游离氨基酸总量在不同海拔烘青绿茶中存在统计学差异(P<0.05),并且高海拔烘青绿茶中的茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸和精氨酸等含量显著高于低海拔烘青绿茶。在不同海拔烘青绿茶中共鉴定出298 种香气成分,包括醛类、醇类、烯烃类、烷烃类、酮类、芳香烃类、有机酸类、酯类、内酯类、酚类、炔类、胺类、醚类、氧杂环化合物、含氮化合物及含硫化合物等,以醛类和烷烃类化合物相对含量最为丰富。通过偏最小二乘判别分析、聚类分析和相关性分析,查明低海拔(400~600 m)和高海拔(650~1 102 m)烘青绿茶的品质成分存在统计学差异,异戊腈、α-水芹烯、吲哚等26 种化合物为2 组别样本间的关键差异性香气成分。游离氨基酸总量、茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸等氨基酸类化合物以及异戊腈等关键差异化合物在高海拔烘青绿茶中含量普遍较高;α-水芹烯、吲哚等25 种香气化合物在低海拔烘青绿茶中含量大部分较高,且在高海拔烘青绿茶中含量普遍较低。茶氨酸、丝氨酸、苏氨酸及游离氨基酸总量与滋味感官得分呈显著正相关。顺式-2-庚烯醛、3-戊烯-2-酮、4-甲基辛烷、3-乙基庚烷、1-辛烯-3-酮、α-水芹烯、(反,反)-2,4-庚二烯醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮及4-甲基茚满9 种香气化合物与海拔高度呈显著负相关,推测原因可能是其前体物质的形成和积累与海拔有一定关联。
冻融循环过程中冷冻罗非鱼片呈味物质的变化
韩昕苑,樊震宇,从娇娇,余婷婷,于立志,周纷,王锡昌
2022, 43(2):  269-275.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201203-048
摘要 ( 196 )   HTML ( 35)   PDF (2277KB) ( 70 )  
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为探究冷冻水产品冷链流通过程中的品质变化,以罗非鱼为研究对象进行7 次冻融循环。分析8 组样品基本营养成分差异,通过电子舌确定其整体滋味轮廓差异,并分析游离氨基酸、呈味核苷酸、呈味无机离子的含量,并结合人工感官评分分析呈味物质的变化。结果显示,罗非鱼片冻融循环过程中整体滋味轮廓可有效区分,随着冻融次数的增加,鲜甜味氨基酸和核苷酸含量下降,苦味氨基酸和核苷酸含量上升,与感官评分的趋势一致,游离氨基酸总量呈下降趋势,在4 次冻融后下降显著(P<0.05),对鲜味有辅助作用的Na+含量显著降低。综上,随冻融次数的增加,罗非鱼片整体滋味逐渐变差,该结论可为冷链流通过程中呈味物质变化提供参考并为后续品质调控提供理论依据。
红油香椿生长期主要活性物质及挥发性成分动态变化规律
史冠莹,赵丽丽,王晓敏,张乐,蒋鹏飞,王旭增,王赵改
2022, 43(2):  276-284.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210112-125
摘要 ( 156 )   HTML ( 27)   PDF (2755KB) ( 74 )  
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研究不同生长期红油香椿中主要活性成分及挥发性成分的动态变化规律,采集4—10月的红油香椿作为研究对象,采用常规理化方法测定香椿叶中总黄酮、总多糖、总皂苷、总生物碱含量,利用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用法和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用技术分析红油香椿叶中的挥发性成分变化,并结合聚类分析及主成分分析对不同生长期香椿挥发性成分进行比较区分。结果表明:红油香椿中的主要活性物质随生长期呈现出明显的累积趋势,其中总黄酮、总多糖和总生物碱含量均在10月达到最高,总皂苷含量在9月达到最高。而挥发性成分随生长期发生显著变化,GC-MS和GC-IMS技术在不同月份的红油香椿中分别鉴定出109 种和49 种挥发性成分,主要为萜烯类、醛类、含硫类和醇类等化合物。GC-MS技术检测出的大多为大分子(C6~C20)且含量较高的挥发性成分,而GC-IMS检测出的大多为小分子(C4~C10)、挥发性强且含量低的挥发性成分。2 种技术结合扩大了红油香椿样品中挥发性成分的检测范围,并且更加全面地反映红油香椿样品中挥发性成分随生长期的变化情况,为红油香椿的种植、品质评定以及综合开发利用提供科学依据。
二次接种时间对腊肉挥发性风味的影响
毛永强,贠建民,赵风云,艾对元,张紊玮,何奎,王睿,武淑娟
2022, 43(2):  285-293.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201222-256
摘要 ( 168 )   HTML ( 26)   PDF (3141KB) ( 97 )  
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为探究二次接种时间对腊肉挥发性风味成分的影响,以分离自传统陇西腊肉中的优势菌株木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)为前发酵剂(第0天添加),以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)复配剂为后发酵剂,分别在发酵前期(第6天)、发酵中期(第10天)和发酵后期(第14天)接种制作腊肉,同时以自然发酵为对照。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,结合相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)和主成分分析,对二次接种发酵腊肉的挥发性风味成分进行检测分析。结果显示:对照组、发酵前期接种组(F-6)、发酵中期接种组(F-10)和发酵后期接种组(F-14)腊肉中分别检出38、51、57、43 种挥发性风味化合物,其中接种发酵剂组挥发性风味物质的种类和含量均高于对照组,F-10组腊肉的挥发性风味成分种类最丰富,挥发性物质中ROAV大于0.1的种类也相对较高。壬醛、苯甲醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、己酸乙酯、辛酸乙酯和1-辛烯-3-醇是复合发酵组的关键风味物质。感官评价结果显示,F-10组腊肉的腊香味更加明显,且评分最高。说明接种该复合发酵剂能显著增加腊肉挥发性风味物质的种类和含量(P<0.05),且在发酵中期(F-10)进行二次接种更有利于腊肉风味的形成,可为人工接种发酵腊肉提供理论参考。
18 个品种授粉‘鸭梨’果实品质和香气成分分析与评价
刘婉君,张莹,张玉星,杜国强
2022, 43(2):  294-302.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210130-348
摘要 ( 250 )   HTML ( 25)   PDF (3727KB) ( 111 )  
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研究不同品种授粉对‘鸭梨’果实品质和香气成分的影响,探究‘鸭梨’果实品质性状的花粉直感效应,为授粉品种筛选和‘鸭梨’果实品质改善提供依据。以30 a生‘鸭梨’为试材,分别以18 个不同品种特性花粉为‘鸭梨’进行人工授粉,其中以‘雪花梨’授粉果实为对照,测定果实单果质量、果点直径、果点密度、石细胞团含量、可溶性固形物、糖酸组分含量及香气组分相对含量等品质指标,利用主成分分析对不同品种的授粉效果进行综合评价。结果表明,不同品种授粉对‘鸭梨’果实外观品质、内在品质及香气成分均有影响,变幅在12.57%~96.10%之间;与‘雪花梨’授粉果实相比,‘南水’、‘丰水’和‘库尔勒香梨’授粉‘鸭梨’果实可溶性固形物、可溶性糖含量和固酸比均显著提高,分别提高了0.55%~0.76%、7.53~16.54 mg/g和1.96~4.54,改善‘鸭梨’果实营养品质;‘南水’、‘库尔勒香梨’、‘Crispel’、‘绿宝石’和‘翠玉’授粉‘鸭梨’果实酯类物质相对含量显著增加了7.77~17.85 倍,其中乙酸己酯相对含量显著提高了2.76~14.86 倍,同时检测出6 种特有酯类香气物质,分别为乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯、乙酸苯乙酯和反-2-顺-癸二烯酸乙酯,改善‘鸭梨’果实香味。与父本果实品质特性相比,授粉‘鸭梨’果实在石细胞团含量、果肉质地、可溶性固形物、可溶性糖及香气组分方面表现明显的花粉直感效应,而在单果质量、果点直径、果点密度及总酸含量方面无明显花粉直感效应;综合评价表明,‘南水’授粉效果最好,适宜为‘鸭梨’授粉树。
基于气相-离子迁移色谱分析大鲵不同可食部位挥发性成分指纹差异
金文刚,赵萍,金晶,杨猛,刘俊霞,耿敬章,陈小华,裴金金,陈德经
2022, 43(2):  303-309.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201102-010
摘要 ( 149 )   HTML ( 33)   PDF (3550KB) ( 91 )  
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为明确大鲵肉腥味成分以及对其进行有效脱腥,利用气相-离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)分析大鲵不同可食部位(头、背、腹、尾、爪和肝)挥发性气味物质差异。结果表明,GC-IMS技术可以对大鲵不同部位气味物质实现较好分离。大鲵不同部位共鉴定34 种挥发性气味物质,包括酯类9 种、酮类9 种、醛类6 种、醇类7 种、酸类2 种、吡嗪类1 种。主成分分析表明,大鲵不同部位挥发性气味成分GC-IMS呈现出一定差异,2 个主成分累计贡献率达到63%,说明基于GC-IMS技术可以实现大鲵不同部位的区分。该研究建立了大鲵不同部位挥发性成分指纹图谱,可视化呈现了大鲵不同部位挥发性成分轮廓,对今后大鲵分割肉品质控制、腥味脱除及其产品开发提供了参考。
安全检测
超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用检测饮用水中N-亚硝胺类消毒副产物
孙铭,古其会,张菊梅,郭伟鹏,吴慧清,张友雄,韦献虎,吴清平
2022, 43(2):  310-315.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210425-351
摘要 ( 183 )   HTML ( 21)   PDF (2167KB) ( 97 )  
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为评估饮用水中新型消毒副产物N-亚硝胺对食品饮料行业带来的潜在风险,建立一种基于超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪同时检测饮用水中9 种N-亚硝胺类消毒副产物的方法。样品通过固相萃取,进入超高效液相色谱-质谱检测系统,经RRHD-C18色谱柱分离,以含有0.2%甲酸的10 mmol/L碳酸氢铵溶液和甲醇作为流动相梯度洗脱,采用大气压化学电离正离子多反应监测扫描模式检测。在优化条件下9 种N-亚硝胺在一定质量浓度范围内线性关系良好,相关系数大于0.996,方法检出限为0.10~0.33 ng/L,方法的回收率为62.1%~118.2%,相对标准偏差为2.2%~10.0%,分析时间为6 min。与现有方法比较,本方法灵敏度高、检测速度快、适用性强,能满足食品饮料生产中饮用水N-亚硝胺类消毒副产物的检测需求。
基于UPLC-QTOF-MS结合非靶向代谢组学鉴别3 种江西名茶
徐春晖,王远兴
2022, 43(2):  316-323.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210105-042
摘要 ( 222 )   HTML ( 45)   PDF (3604KB) ( 178 )  
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利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱仪建立一种狗牯脑、庐山云雾茶和婺源绿茶品质鉴别的非靶向代谢组学分析方法。利用MassHunter Mass Profile对原始数据进行逐步筛选,最终确定220 个特征差异化合物,并对其进行主成分分析和聚类分析,结果表明3 种茶叶具有较大差异。构建偏最小二乘判别分析预测模型,该模型能够对狗牯脑、庐山云雾茶和婺源绿茶品质进行鉴别,准确度达100%。通过一级母离子和二级碎片离子对220 种特征差异物进行鉴定,最终鉴定出22 种,主要成分为黄酮类、糖苷衍生物和有机酸类等,结合热图分析发现其在3 种江西名茶中的含量具有明显差异。本研究对茶叶品质鉴别具有一定指导意义,该方法可广泛用于食品的分析和表征。
皮蛋凝胶品质含水率和弹性的高光谱预测及其可视化
陈远哲,王巧华,高升,梅璐
2022, 43(2):  324-331.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201215-173
摘要 ( 155 )   HTML ( 27)   PDF (4405KB) ( 57 )  
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采用高光谱成像技术对出缸期皮蛋凝胶品质的含水率和弹性进行可视化检测与不同品质预测。首先,采集合格、优质皮蛋的高光谱信息,对比测定其含水率和弹性,对皮蛋原始光谱数据进行卷积平滑、一阶导数、卷积平滑和一阶导数变换,分析不同预处理光谱数据与含水率和弹性数值的相关性;采用蒙特卡罗偏最小二乘法分析并剔除异常值,利用光谱-理化值共生距离法划分样本集,结合连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)和无信息消除(uninformative variable elimination,UVE)法选取特征波长,并建立多元逐步回归(multiple stepwise regression,MSR)模型,预测出缸期皮蛋凝胶品质的含水率和弹性。结果表明:预测含水率的最优模型为UVE-MSR,其决定系数R2和均方根误差分别为0.882、0.583,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为2.1;预测弹性的最优模型为SPA-MSR,其决定系数R2和均方根误差分别为0.903、0.348,RPD为2.2。然后,利用上述最优模型,计算出缸期皮蛋高光谱图像每个像素点的含水率和弹性值,生成可视化分布图,实现皮蛋凝胶品质含水率和弹性的可视化检测。最后,利用竞争性自适应权重取样法挑选特征波长,建立BP神经网络不同品质预测模型,获得98.3%的总识别准确率。
3 种致病菌多重real-time PCR检测方法的建立及其在散装即食肉制品中的应用
范维,高晓月,李贺楠,董雨馨,李宇轩,刘虹宇,郭文萍
2022, 43(2):  332-338.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210416-230
摘要 ( 197 )   HTML ( 24)   PDF (3630KB) ( 55 )  
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建立一种同时快速检测沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌的三重实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)方法。以沙门氏菌invA基因、金黄色葡萄球菌Sa442基因和蜡样芽孢杆菌Cereolysin AB基因为靶基因设计引物和TaqMan探针,建立多重real-time PCR方法,对该方法进行方法学验证,并对实际的散装即食肉制品样品进行检测。结果表明,该方法特异性强、灵敏度高、重复性好。对15 株非目标菌进行检测,结果均为阴性;3 种致病菌的定量线性浓度范围为102~108 CFU/mL,且定量检测批内和批间的变异系数均小于2%;沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌在未增菌的即食肉制品样品中检出限分别为3.8×102、4.9×102 CFU/mL和5.7×102 CFU/mL,经增菌5 h后,检出限提高到3.8、4.9 CFU/mL和5.7 CFU/mL。对100 份实际样品进行检测,结果与标准方法一致,说明建立的多重real-time PCR法可以用于散装即食肉制品中3 种致病菌的检测。
恒温隔绝式聚合酶链式反应检测食品中金黄色葡萄球菌
李传友,曾宝锋,赵燕英,汤承,陈娟,刘骥,朱成林,曾英杰,于基成,唐俊妮
2022, 43(2):  339-345.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201028-287
摘要 ( 135 )   HTML ( 28)   PDF (3590KB) ( 42 )  
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建立一种恒温隔绝式聚合酶链式反应(insulated isothermal polymerase chain reaction,iiPCR)检测食品中金黄色葡萄球菌的方法。根据nuc基因设计特异性引物、探针,并探索针对食品样品快速提取金黄色葡萄球菌模板DNA的方法;通过优化引物、探针及模板的用量,对iiPCR的特异性、灵敏度、稳定性进行评价,并利用该方法和传统PCR方法对人工污染样品和实际采集食品样品中的金黄色葡萄球菌进行检测和比较。结果表明:水浴法因操作简便、耗时短、仪器要求不高,适合快速提取模板DNA;建立的iiPCR具有特异性强、灵敏度高、稳定性好的特点,且与其他菌无交叉反应;对人工污染猪肉样品和牛奶样品中的金黄色葡萄球菌,iiPCR方法可在培养至第6小时完成检测,检出限为103 CFU/mL和102 CFU/mL,传统PCR方法8 h后完成检测,检出限为105 CFU/mL;针对实际采集的食物样品,验证实验表明iiPCR方法在培养至第6小时的检出结果与传统PCR在培养至第12小时以及传统培养方法培养至第16小时的检出结果一致。证明建立的iiPCR方法能够更快速准确检测食品中金黄色葡萄球菌。
同时检测玉米中黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A的时间分辨荧光免疫层析试纸条的研制
卢迪莎,王序,杨金易,罗林,肖治理
2022, 43(2):  346-354.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210102-006
摘要 ( 186 )   HTML ( 42)   PDF (3702KB) ( 150 )  
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研究制备了一种可同时快速定量检测黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)和赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)的二联时间分辨荧光免疫层析试纸条。采用铕系时间分辨荧光微球分别标记AFB1和OTA单克隆抗体,优化荧光微球活化pH值、标记的抗体浓度、荧光探针使用量、检测线包被原浓度、质控线羊抗鼠IgG浓度、样品前处理条件等因素。结果表明:检测AFB1和OTA的IC50分别为1.58、3.91 μg/kg,线性范围分别为0.26~9.73、1.14~13.29 μg/kg,肉眼检测限分别为3.70、5.55 μg/kg;与黄曲霉毒素类似物交叉率为12%~62%,与赭曲霉毒素B交叉率为58%,与其他真菌毒素无明显交叉反应;选择玉米样品进行添加回收实验,2 种毒素回收率在92%~103%之间,变异系数小于15%;对实际样品的检测与高效液相色谱法和市售胶体金试纸检测结果一致;且该试纸条可在4 ℃稳定保存5 个月以上,稳定性较好。本研究所制备的时间分辨荧光免疫层析试纸条具有灵敏、准确、快速和简便等特点,非常适用于玉米等食品和农产品中AFB1和OTA的现场快速筛查。
小麦酯酶电化学生物传感器构建及其对敌敌畏的检测
刘丰,田运霞,吴远根,陶菡
2022, 43(2):  355-360.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20201012-092
摘要 ( 141 )   HTML ( 18)   PDF (3066KB) ( 84 )  
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以来源于植物的小麦酯酶(plant-esterase from wheat flour,wPLaE)为检测酶源,利用纳米金(gold nanoparticles,AuNPs)和多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNT)的协同电催化放大作用,构建一种可用于有机磷农药检测的新型电化学酶传感器NF/wPLaE-CS/AuNPs/MWNT/GCE。以敌敌畏为对象,采用方波伏安法实现对其简便、低成本的检测,检出限为4 μg/L(RSN=3)。将其应用于实际样品生菜和大米中敌敌畏的检测,回收率为95.4%~107.2%,表明所制备的植物酯酶生物传感器在实际应用中具有可行性。此外,该生物传感器也具有良好的稳定性和抗干扰能力。本研究可为植物酯酶在农药检测中的应用开发提供技术支撑。
基于脂肪酸指纹的放牧与舍饲牛肉真实性判别模型建立
姬彩霞,闫鑫磊,刘梦静,郭军
2022, 43(2):  361-368.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210103-009
摘要 ( 144 )   HTML ( 25)   PDF (3167KB) ( 88 )  
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为论证以脂肪酸指纹建立模型判别牛肉放牧和舍饲来源的可行性,从内蒙古优势肉牛养殖带8 个旗县/区采集放牧和舍饲牛股二头肌、背最长肌和肋部皮下脂肪共91 份,气相色谱法测定脂肪酸,进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和描述性统计,并建立软独立建模分类(soft independent modeling of class analogies,SIMCA)判别模型。结果表明:8 个旗县/区全部样品按放牧和舍饲分开聚类;草原和农区牛肉分开聚类;呼伦贝尔和锡林郭勒草原牛肉聚类有分离;东部区科尔沁左翼后旗和正蓝旗舍饲牛肉单独聚类,中西部和林格尔县和乌审旗舍饲牛肉有分离趋势。放牧牛肉n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)、α-C18:3 n3 (α-亚麻酸)、C18:0和C14:0含量都显著高于舍饲,其中n-3 PUFA含量是舍饲牛肉的1.6 倍,α-亚麻酸含量是舍饲牛肉的2.2 倍;舍饲牛肉n-6 PUFA、C18:1 n9c和C18:2 n6c(亚油酸)含量显著高于放牧牛肉;放牧牛肉n-6 PUFA∶n-3 PUFA为3.6∶1,较为理想;但脂肪酸配对和配伍检验,饲养模式和地区间均无整体差异,说明传统统计在指标数据集整体模式分析方面具有局限性。3 个部位脂肪酸分别进行PCA,对放牧和舍饲牛肉的区分效果均优于总样本PCA结果;肋部皮下脂肪脂肪酸对放牧和舍饲牛肉的聚类距离最远,建立SIMCA模型,对放牧和舍饲牛肉判别的内部和外部验证正确率分别为100.0%和92.6%。基于脂肪酸建模判别放牧和舍饲牛肉真实性可行,为肉类真实性判别研究提供了创新的思路和方法。