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2022年 第43卷 第6期 刊出日期:2022-03-25
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食品化学
大豆蛋白肽聚集体与EGCG复合纳米颗粒及其乳液特性
董亚博,兰天,付元涛,孙书境,李萌,江连洲,隋晓楠,张妍
2022, 43(6): 1-7. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210422-313
摘要
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计量指标
通过超声处理成功构建大豆蛋白肽聚集体(soybean peptide aggregates,SPA)与(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin gallate,EGCG)复合制备纳米颗粒。以粒径、Zeta电位、荧光光谱、X射线衍射、乳化稳定性和氧化稳定性为指标,对纳米颗粒及其乳液进行研究。结果表明,超声和EGCG在减小颗粒粒径方面具有协同作用。当EGCG添加量为0.80%(m/m)时,纳米颗粒粒径最小,Zeta电位绝对值最大。添加EGCG的复合纳米颗粒由晶态向非晶态转变,且荧光强度随EGCG添加量的增加发生依赖性猝灭。与SPA相比,添加EGCG复合纳米颗粒制备乳液的乳化活性和乳化稳定性及氧化稳定性均有所提高。
羟自由基氧化对牛肌原纤维蛋白结构与乳化性能的影响
马思丽,杨波,李亚蕾,罗瑞明,马旭华
2022, 43(6): 8-16. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210324-299
摘要
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计量指标
采用Fenton氧化体系构建羟自由基模拟氧化体系,探究不同氧化强度下牛肌原纤维蛋白结构与乳化性能的变化及其内在联系。结果表明:随H2O2浓度(0、0.5、1、5、10、20?mmol/L)的增加,肌原纤维蛋白的氧化程度加剧,羰基含量、二聚酪氨酸和表面疏水性逐渐增加,总巯基和游离巯基含量逐渐下降;α-螺旋相对含量呈下降趋势,β-折叠相对含量呈上升趋势;溶解度、乳化活性和乳化稳定性都呈先增加后减小的趋势,浊度呈先下降后升高的趋势;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明氧化诱导蛋白质产生交联。相关性分析发现,羰基、巯基、二聚酪氨酸、表面疏水性和二级结构指标与溶解度、浊度和乳化性能显著相关。综上,在Fenton氧化体系中,随H2O2浓度的增加,蛋白质氧化程度逐渐增大,导致其结构与乳化性能发生改变。
β-酸-番茄红素/HP-β-CD复合包合物的制备及稳定性
李万茸,田秉仁,许丹,王杰,程建华,刘玉梅
2022, 43(6): 17-26. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210324-298
摘要
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计量指标
研磨法制备β-酸-番茄红素/羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)复合包合物,采用紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电镜及核磁共振等方法对其结构进行表征,评价该复合包合物溶液中β-酸和番茄红素在光、热和酸碱性环境下的稳定性。结果表明,成功制备β-酸-番茄红素/HP-β-CD复合包合物,且明显改善β-酸和番茄红素的水溶性;其中,β-酸的溶解度可达3.47?mg/mL,番茄红素可达0.53?mg/mL。相较于紫外光照射和自然光条件下,复合包合物溶液避光放置16?d后,其中β-酸和番茄红素的保留率分别在80%和60%以上;而在10~90?℃的温度范围内持续保温12?h后,也均可保留70%以上。在酸性条件下,β-酸会结晶析出,因此较低的pH值(pH<5)会对复合包合物中β-酸的稳定性产生明显影响,而酸碱对番茄红素的影响不明显。上述结果表明,β-酸-番茄红素/HP-β-CD复合包合物对改善β-酸和番茄红素的光、热稳定性有积极的影响,该复合包合物更适宜用于中性和偏碱性的食品体系。
芬顿氧化体系处理对白斑狗鱼肌原纤维蛋白结构和功能特性的影响
邓小蓉,雷用东,刘娟,卢士玲,张建
2022, 43(6): 27-33. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210331-387
摘要
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计量指标
研究芬顿氧化体系诱导的不同氧化水平(0、1、5、10、20?mmol/L?H2O2)对白斑狗鱼肌原纤维蛋白结构和功能特性的影响。随着氧化水平的升高,肌原纤维蛋白的羰基和浊度增加、溶解度显著降低(P<0.05)。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析结果显示氧化后的肌原纤维蛋白中产生更多交联和蛋白质聚合。傅里叶变换红外光谱表明,氧化增加了肌原纤维蛋白的结构变化。功能性结果表明,适度氧化处理(1、5?mmol/L)后,肌原纤维蛋白的起泡性较未氧化显著增加1.8?倍(P<0.05)、泡沫稳定性几乎不变(保持在90%以上);而肌原纤维蛋白的乳化性能有所下降,其中适度氧化(1、5?mmol/L?H2O2)影响较小,过度氧化(>10?mmol/L?H2O2)使乳化性和乳化稳定性明显降低。结果表明,肌原纤维蛋白的适度氧化修饰可提高其起泡能力,提供更好的功能性能。
聚甘油脂肪酸酯结构对姜黄素纳米乳液稳定性及其功能特性的影响
张尚微,杨继国,徐晓飞,任杰
2022, 43(6): 34-41. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210310-133
摘要
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计量指标
使用聚甘油脂肪酸酯(polyglycerol fatty acid esters,PGFEs)制备姜黄素纳米乳液,并探究PGFEs的脂肪链长(C10~C18)对姜黄素纳米乳液的乳液特性、贮存稳定性、抗氧化活性及抗菌活性的影响。结果表明:PGFEs脂肪链长的增加会使乳液粒径增大、Zeta电位变低,但不影响姜黄素的包封效率。PGFEs纳米乳液在4?℃和30?℃时具有良好的物理化学稳定性(28?d),但在50?℃时粒径随时间延长剧烈增大且伴随姜黄素的快速降解。相比其他PGFEs乳液,聚甘油癸酸酯(polyglycerol capric acid esters,PGC)乳液表现出较强的热稳定性。自由基清除实验显示,中链PGFEs乳液能显著提高姜黄素的自由基清除活性(P<0.05)。最小抑菌浓度测定结果表明,中链PGFEs乳液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抗菌活性,且PGC与姜黄素存在协同抗菌效应。
β-乳球蛋白对VE热稳定性的影响
李萌,康佳欣,宁雪楠,魏子凯,廖敏和,巨欢欢,辛秋艳,刘宁
2022, 43(6): 42-48. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20201231-358
摘要
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计量指标
为改善超高温瞬时灭菌(ultra-high temperature instantaneous sterilization,UHT)乳中VE的热稳定性,以β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)和VE为材料制备复合物,探究β-LG对VE热稳定性的影响。通过浊度、粒径、Zeta电位、扫描电子显微镜、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、红外光谱和荧光光谱研究β-LG与VE的结合情况;利用生物膜干涉技术进一步分析β-LG与VE之间的结合程度;通过高效液相色谱法测定普通强化乳(添加VE)和复合物强化乳(添加β-LG/VE复合物)中UHT前后的VE含量并计算VE热损失率,以确定β-LG对VE热稳定性的影响。结果表明,β-LG可以通过氢键和疏水相互作用与VE结合形成复合物,β-LG与VE结合后,可以减少VE在水溶液中的聚集,使VE的溶解性增加;生物膜干涉技术也证明β-LG与VE之间存在结合,亲和力常数为7.493×10-2?mol/L;复合物强化乳中VE损失率为(4.01±0.18)%,显著低于普通强化乳((10.90±0.17)%)(P<0.05)。以上说明,β-LG可以显著提高VE的热稳定性,为开发维生素强化乳制品提供理论基础。
大豆分离蛋白添加量对低盐木质化鸡肉糜凝胶特性的影响
赵泽润,邢通,赵雪,徐幸莲
2022, 43(6): 49-56. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210417-242
摘要
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计量指标
探究大豆分离蛋白(soy protein isolates,SPI)添加量对低盐和正常盐木质化鸡胸肉糜凝胶特性的影响。实验设置正常鸡胸肉为对照组。将不同量(0%、1%、2%)SPI分别添加到含1%和2%食盐的木质化和正常鸡胸肉糜中,测定热诱导凝胶的质构特性、颜色、蒸煮损失、水分分布以及蛋白质二级结构等指标。结果表明:相对正常肉,不同食盐添加量对木质化鸡胸肉的凝胶质构特性和蒸煮损失影响更为显著;添加2%?SPI后,木质肉组凝胶硬度与未添加SPI正常肉组差异不显著(P>0.05);添加2%?SPI能够显著降低凝胶白度值(P<0.05);食盐和SPI的添加均显著缩短了不易流动水T22(P<0.05);SPI添加对正常肉蛋白二级结构影响较小,但使木质肉组中有序的α-螺旋和β-折叠结构向更无序的β-转角和无规卷曲迁移。综上所述,添加SPI可以通过改变木质化肉蛋白结构,促进热诱导凝胶体系中水分的维系,从而有效改善低盐和正常盐环境下的热诱导凝胶的质构和保水特性。
蒜皮水溶性多糖的制备及结构表征
蒋茂婷,冉艳红,刘娜,黄雪松
2022, 43(6): 57-65. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210323-289
摘要
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计量指标
为制备蒜皮水溶性多糖(water-soluble polysaccharide from garlic skin,GSWSP)并表征其结构,采用水提醇沉法、DEAE-52纤维素层析法和Sephadex G-100凝胶色谱法,从蒜皮中提取和分离纯化出GSWSP;运用色谱、光谱、扫描电镜观察等方法对其一级结构、高级结构、介观结构进行分析。结果表明:GSWSP的分子质量为2?969?Da,由果糖、葡萄糖、半乳糖醛酸、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和鼠李糖组成,其物质的量比为81.8∶17.6∶15.6∶14.5∶6.5∶4.2∶1,存在→1)-β-D-Fruf-(2→、→1,6)-β-D-Fruf-(2→、→6)-β-D-Fruf-(2→、β-D-Fruf-(2→、α-D-Glc-(1→和β-D-Gal-(1→六种糖残基与β-D-GalA、α-D-Man和α-D-Ara三种基团;溶液中具有三股螺旋高级结构,固体粉末有一定的结晶度;原子力显微镜下GSWSP呈现球形结构,扫描电镜下呈现不规则和破碎的块状结构。综上所述,GSWSP为由蒜皮制备的天然来源的水溶性均一的杂果聚糖多糖,为其在食品、食品配料或添加剂、化妆品等领域中的开发利用提供依据。
生物工程
海栖热袍菌木聚糖酶B的分子改造、高效表达及其在啤酒中的应用
刘学强,江正强,余静,马俊文,杨行,闫巧娟
2022, 43(6): 66-73. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210504-021
摘要
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计量指标
研究海栖热袍菌木聚糖酶B(TmXynB)的定向进化、高效表达和应用。构建突变文库后经两轮筛选,获得一个在酸性高温下具有高比活力的突变体(mTmXynB)。突变体mTmXynB的最适pH值和最适温度为5.5和90?℃,较野生型的最适pH值和最适温度分别下降了0.5和10?℃,对小麦阿拉伯木聚糖的比活力由529?U/mg提高至1?565?U/mg。序列比对表明,mTmXynB中3?个氨基酸发生突变,分别为Asn91Ser、Trp129Arg和Arg143Glu。经定点突变实验,Arg143Glu通过改变局部蛋白表面的电荷分布提高了其耐酸性,Trp129Arg通过打破疏水平台降低了酶的最适温度,而Asn91Ser可能通过改变底物结合位点Trp89的构象提高该酶的催化活力。进一步将mTmXynB表达至毕赤酵母,经高密度发酵酶活力达18?000?U/mL。突变体mTmXynB和野生型TmXynB分别添加至麦芽糖化过程中,结果表明mTmXynB在150?U/g麦芽添加量时效果最好,可降低45%的过滤时间和8.7%的料液黏度。而TmXynB在600?U/g麦芽添加量时效果最好,分别降低39%和8.1%的过滤速度和料液黏度。因此,突变体mTmXynB在啤酒工业中具有很好的应用前景。
双酶协同降解胶体几丁质及其作用机制
吴昊,刘嘉荔,杨静文,胡雪芹,张洪斌
2022, 43(6): 74-80. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210205-106
摘要
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计量指标
建立一种几丁质酶(chitinase,ChiA)和β-N-乙酰基己糖胺酶HJ5N协同催化体系,可实现一步反应降解胶体几丁质制备N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc),探讨不同因素对双酶协同催化体系的影响和双酶协同作用机制。结果表明,双酶协同催化体系的最适反应温度为30?℃,最适反应pH值为6,ChiA与HJ5N添加比(加酶量(U)计)为2∶1。在最优反应条件下以90?g/L虾壳几丁质(胶体几丁质30.3?g/L)为底物时,GlcNAc产量为17.55?mg/mL,收率达到58%。ChiA与HJ5N的协同作用机制主要表现在HJ5N可保证中间产物几丁二糖(GlcNAc)2快速被转化为GlcNAc,有效解除(GlcNAc)2对ChiA的抑制作用,从而实现双酶协同高效催化降解胶体几丁质制备GlcNAc。这为酶法降解胶体几丁质制备GlcNAc的工业应用提供了一种有效策略。
高效合成L-高丝氨酸大肠杆菌基因工程菌株的构建
张宇,夏利,林蓓蓓,张稳杰,徐皓然,张成林
2022, 43(6): 81-88. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210220-219
摘要
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计量指标
针对现有L-高丝氨酸生产菌株因营养缺陷需在发酵过程中添加L-苏氨酸等物质的问题,以大肠杆菌为底盘细胞,构建1?株非营养缺陷型L-高丝氨酸高产菌株。首先通过下调thrB和thrC的转录弱化L-高丝氨酸的降解途径;并过表达thrA、ppc和pntAB以强化L-高丝氨酸合成代谢流、提高前体物以及辅酶供应;在此基础上过表达rhtA增强L-高丝氨酸输出。获得的菌株H-10经5?L发酵罐发酵48?h,L-高丝氨酸产量达到52.1?g/L,转化率为43%(以占葡萄糖质量计),均高于现有报道。
茯砖茶优势菌株分离鉴定及发酵低级绿茶分析
赵宏朋,黄斯晨,施丽娟,王奕琦,任达兵,胡永丹,易伦朝
2022, 43(6): 89-95. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210415-211
摘要
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计量指标
对湖南白沙溪茯砖茶中的优势菌株进行分离、纯化,并通过形态学分析和ITS序列比对进行鉴定。以云南大叶种低级绿茶为原料进行纯菌发酵,分析发酵液主要成分含量的变化。结果表明:从湖南白沙溪茯砖茶中分离得到的4 株优势菌株,其中J1被鉴定为谢瓦曲霉(Aspergillus chevalieri);J2、J3和J4均被鉴定为冠突曲霉(Aspergillus cristatus)。分别采用鉴定得到的4?株菌株对云南大叶种低级绿茶进行发酵,发现发酵液中茶多酚、总黄酮含量均显著降低;茶褐素含量均显著增加。与未发酵的空白对照组相比,总生物碱含量在谢瓦曲霉作用下显著增加,在冠突曲霉作用下显著降低;儿茶素各组分含量变化差异较大,其中酯型儿茶素含量均显著下降,而表儿茶素、没食子儿茶素、表没食子儿茶素3?种非酯型儿茶素均显著增加;茶黄素在谢瓦曲霉J1和冠突曲霉J2、J3作用下显著减少,在冠突曲霉J4作用下显著增加;氨基酸各组分含量也具有显著变化。发酵前后主要成分含量变化的分析可为云南大叶种低级绿茶高值化产品的开发提供技术和数据支撑。
唾液乳杆菌膜外蛋白对金黄色葡萄球菌黏附的影响
杨乐,杨柳,李月,刘金秋,任大勇
2022, 43(6): 96-103. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210416-232
摘要
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计量指标
通过基因重组和基因敲除从正反2?个方面评价唾液乳杆菌膜外蛋白中延伸因子G(elongation factor G,EF-G)对金黄色葡萄球菌的黏附作用。原核表达的蛋白对金黄色葡萄球菌黏附性影响的实验结果表明,与对照组相比,EF-G使金黄色葡萄球菌体外黏附率提高了43%;ef-g基因敲除实验,利用黏液蛋白黏附模型和荧光标记等方法证明,ef-g基因的敲除不影响唾液乳杆菌Δef-g定植肠道,与唾液乳杆菌相比,唾液乳杆菌Δef-g使金黄色葡萄球菌体外黏附率降低了40%,金黄色葡萄球菌体内黏附率降低了20%,扫描电子显微镜直接观察的结果也验证了上述结论。综上,EF-G具有促进金黄色葡萄球菌黏附的作用,为益生菌的科学使用提供了依据。
雪菊精油对希氏肠球菌产酪胺及相关基因表达的影响
李亚倬,黄亚丽,于红红,王静云,卢士玲
2022, 43(6): 104-111. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210403-043
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计量指标
探讨不同质量浓度雪菊精油对希氏肠球菌(Enterococcus hirae)N47产酪胺的影响机制。利用反转录实时定量聚合酶链式反应分析E. hirae在雪菊精油作用下酪氨酸脱羧途径相关基因的表达情况;利用高效液相色谱法检测不同质量浓度雪菊精油对E. hirae产酪胺的影响。并将E. hirae接入到含不同质量浓度雪菊精油的熏马肠中发酵,评估香肠pH值、菌落总数和酪胺积累量。结果表明:在E. hirae纯培养体系和熏马肠体系中,雪菊精油通过抑制微生物的生长和酪氨酸脱羧途径中tyr DC、tyr P基因的表达,降低酪胺的积累量(P<0.05)。当雪菊精油添加量为1/2最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)和MIC时,熏马肠中酪胺的含量分别为78.52 mg/kg和45.83 mg/kg,较对照组分别减少了64.72%和79.41%。
六堡茶发酵前后多酚氧化酶的分离及酶学性质
龙峻瑶,黄丽,夏宁,滕建文,韦保耀,胡沛然
2022, 43(6): 112-117. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210512-129
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计量指标
为探索六堡茶发酵过程中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的来源及其酶学活性,采用不同pH值缓冲液、保护剂和液料比对发酵前后六堡茶PPO进行提取,通过(NH4)2SO4沉淀、透析和Sephadex?G-100凝胶过滤层析纯化PPO。结果表明:从六堡茶中分离纯化得到2?个PPO同工酶,分子质量分别为59?kDa(PPO1)和70?kDa(PPO2),其中PPO1为茶树PPO,PPO2由发酵过程中微生物产生。底物邻苯二酚对PPO1和PPO2的最适浓度为0.5?mol/L,PPO1和PPO2的最适pH值分别为6.5和6.0,最适温度分别为40?℃和35?℃,PPO1的热稳定性优于PPO2,两者在90?℃条件下处理5?min几乎完全灭酶。研究表明,六堡茶发酵后会产生新的同工酶,二者共同提高黑茶品质,为黑茶加工条件的控制和黑茶PPO的研究提供一定的理论基础。
漆酶催化二氢杨梅素氧化聚合
刘晓玲,何承云,陈春刚,孙俊良,刘本国
2022, 43(6): 118-124. doi:
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计量指标
系统考察漆酶催化条件对二氢杨梅素衍生物的颜色、α-葡萄糖苷酶抑制及抗氧化活性的影响,并运用波谱手段对产物结构进行表征。结果表明漆酶可用于二氢杨梅素的氧化聚合,且漆酶浓度、pH值、反应时间及温度对衍生物的颜色有规律性影响。所得二氢杨梅素衍生物的α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC50?6.2?μg/mL)显著高于二氢杨梅素(IC50?85.95?μg/mL),但其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和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逊于二氢杨梅素。波谱分析表明漆酶通过催化二氢杨梅素酚羟基氧化,而使其以醚键结合成聚合物。本研究结果可促进二氢杨梅素在食品中的应用,并推动新型的功能性食品开发。
甲酸对酿酒酵母的细胞毒性
曾令杰,黄锦翔,丰丕雪,安佳星,佀再勇,龙秀锋,伍时华,易弋
2022, 43(6): 125-131. doi:
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计量指标
研究甲酸对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GGSF16的毒害作用,测定不同质量浓度甲酸对酿酒酵母生长代谢的影响,结果表明,甲酸质量浓度为1.8?g/L时能够明显抑制酵母细胞的生长和降低乙醇产量,延长细胞发酵周期;酵母细胞外的核酸、蛋白质和丙二醛含量分别是对照组的1.4、1.67?倍和5.3?倍,胞内己糖激酶活力提高到3.95?倍(P<0.05);从扫描电子显微镜结果可以看出酵母细胞经甲酸处理后光滑的表面出现了空洞、皱褶,细胞之间出现粘黏现象;傅里叶变换红外光谱分析结果表明甲酸通过改变蛋白质和糖类的结构破坏酵母细胞壁,同时增大了细胞膜通透性,使得细胞内容物外露,最终导致细胞的死亡。
沙门氏菌感染肠上皮细胞外泌体宿主蛋白质组学分析
张彪,路娟娥,韩文英,刘素可,武陶,阮海华
2022, 43(6): 132-140. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210217-174
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选用人肠上皮细胞Henle-407作为模型,经鼠伤寒沙门氏菌感染后提取其分泌的外泌体,利用Label?free相对定量蛋白质组学方法探究外泌体内宿主细胞蛋白质组的变化。结果表明,在鼠伤寒沙门氏菌感染或未感染的宿主细胞外泌体中共鉴定到宿主蛋白质2 490?种,其中包括321?种差异表达蛋白。在该321?种蛋白中,共有蛋白有7?种,包括3?种表达上调蛋白和4?种表达下调蛋白。相比于共有蛋白,314?种蛋白属于非共有蛋白,即与未感染组外泌体相比,在感染组外泌体中特异性存在的宿主蛋白有9?种,而缺失的宿主蛋白却多达305?种。基因本体论分析表明差异蛋白主要分布于细胞器、细胞膜等细胞组分,参与代谢和生物调节等生物学过程,与结合、催化和转运等分子功能有关。京都基因与基因组百科全书分析表明差异蛋白主要富集在17 种代谢通路中。通过比较鼠伤寒沙门氏菌感染与未感染组外泌体内宿主来源的蛋白质组学数据变化发现,鼠伤寒沙门氏菌感染除了改变少部分共有蛋白的表达以外,同时会导致大量宿主细胞来源的蛋白质在外泌体中急剧减少。外泌体作为一种粒径在30~150 nm的双层膜囊泡,在空间有限的情况下,推测沙门氏菌可能通过某种未知机制抑制了宿主细胞蛋白向外泌体中的转运,而沙门氏菌的特异性蛋白和脂多糖等成分进入外泌体内,通过改变邻近宿主细胞对沙门氏菌的易感性进而帮助沙门氏菌在宿主细胞中的感染和扩散。
利用RNAi技术研究基因PDIDSM_85260和PDIDSM_08010表达对柠檬烯转化生成α-松油醇的影响
张璐璐,范刚,李晓,任婧楠,潘思轶,黄文,何进
2022, 43(6): 141-148. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210115-171
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前期工作通过组学数据分析、蛋白分离纯化以及质谱鉴定,发现一些基因可能参与调控柠檬烯微生物转化生成α-松油醇的过程,比如PDIDSM_85260和PDIDSM_08010等。为进一步验证这些基因的功能,利用RNAi技术构建了基因PDIDSM_85260和PDIDSM_08010的干涉载体,并通过农杆菌介导转化到指状青霉DSM62840的菌丝中,经过一系列实验的验证,得到干涉菌株,并对这两个基因的功能进行研究。结果表明,与野生型菌株相比,基因PDIDSM_85260和PDIDSM_08010的干涉菌株通过微生物转化得到的α-松油醇含量均有不同程度的下降,说明基因PDIDSM_85260和PDIDSM_08010可能参与调控柠檬烯的生物转化过程。
乳杆菌有机酸耐受性及发酵果蔬汁性能分析
解寒,刘瑞山,张晓娟,冯婧仪,柴丽娟,陆震鸣,史劲松,许正宏
2022, 43(6): 149-157. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210112-119
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选择3?株从醋醅中筛选得到的高性能乳杆菌,考察培养基中不同浓度和种类有机酸对其发酵的影响,并比较其对12?种典型果蔬汁的发酵效果。结果表明鼠李糖乳杆菌LR-S、植物乳杆菌LP-D和植物乳杆菌LP-F分别对苹果酸、柠檬酸和酒石酸具有较好的耐受,进而对这些有机酸为主体的果蔬原料发酵更具优势。在桑葚汁等有机酸复杂的原料中双菌顺序接种发酵工艺具有显著优势。结果证明针对果蔬原料特点开发针对性抗逆菌种的必要性,并且顺序接种发酵工艺是提高乳酸菌果蔬发酵性能的有效方法。
蓝圆鲹肝脏酯酶的分离纯化与性质分析
孙乐常,文嘉欣,杜瀚,林怡晨,刘光明,曹敏杰
2022, 43(6): 158-164. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210201-014
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以蓝圆鲹肝脏为对象,通过硫酸铵盐析、Q-Sepharose阴离子交换柱层析、Q-HP阴离子交换柱层析、Phenyl Fast Flow疏水柱层析和Superdex G75凝胶过滤柱层析技术分离纯化得到一种酯酶。该酶的回收率为0.69%,纯化倍数为1 150 倍。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳与Superdex G75凝胶过滤柱层析结果显示纯化得到的酯酶分子质量为61.18?kDa。肽指纹图谱显示其肽段与红鳍东方鲀假定脂酰辅酶A水解酶一致。该酶的最适条件为pH?8.0、50?℃;在pH?6.0~10.0、温度4~40?℃条件下稳定性较高;金属离子K+、Zn2+、Cu2+、Al3+和Fe2+会使酯酶活性显著下降,而Ba2+、Ca2+、Mn2+、Co2+和Mg2+则会促进酶活性;该酶对甲醇、乙醇、丙酮和异丙醇等有机溶剂与盐具有较强的耐受性。底物特异性表明该酶在水溶液中偏向于水解中短链酯,对长链酯无水解活性,而在乳化体系中对长链酯也有较高的水解活性,显示出其具有酯酶与脂肪酶的双重活性。
发酵酸化技术对乳饼蛋白质降解及蛋白肽生物活性的影响
魏光强,王道滇,杨彩艳,万长江,黄艾祥
2022, 43(6): 165-173. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210119-206
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通过发酵酸化技术研制发酵型乳饼,以传统的直接酸化技术为对照,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、液相色谱-质谱测定乳饼蛋白质降解情况和游离氨基酸含量,通过用液相色谱-串联质谱鉴定乳饼蛋白肽。并通过测定体外抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶抑制率和血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制率表征乳饼蛋白肽的生物活性。SDS-PAGE结果表明,两种酸化技术均能促进乳饼蛋白质的降解,发酵酸化技术对乳清蛋白的降解程度更高,能促进游离氨基酸的释放。从发酵酸化乳饼中鉴定出潜在的ACE抑制肽23?条、抗氧化肽6?条和降糖肽5?条,而传统的直接酸化乳饼中分别为13、4?条和1?条。发酵酸化技术能显著提升乳饼蛋白肽的α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性(P<0.05),其中分子质量<3?kDa超滤组分对二者抑制率的IC50分别为1.250?mg/mL和0.416?mg/mL。发酵酸化技术能促进乳饼蛋白质降解,释放生物活性多肽,同时产生游离氨基酸,提升乳饼的生物学价值。
植物乳杆菌对干腌马鲛鱼降盐增鲜效果的影响
梁进欣,陈晓红,李珊,杨娟,赵文红,白卫东
2022, 43(6): 174-180. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210203-065
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以植物乳杆菌替代部份食盐,制备降盐增鲜风味的干腌马鲛鱼。通过感官评价和呈味物质含量的比较分析可知,以植物乳杆菌代替50%食盐的干腌马鲛鱼样品的咸、鲜和厚味均显著高于对照组1(添加4%食盐腌制的干腌马鲛鱼)、对照组2(添加2%食盐腌制的干腌马鲛鱼)(P<0.05),说明植物乳杆菌的添加可以产生大量的鲜、厚味物质,同时还可以产生咸味或增咸物质,以代替食盐的使用。而通过鲜味氨基酸和肽分子质量分布的测定可知,添加植物乳杆菌的样品中鲜味氨基酸和<1?kDa呈味肽的占比均显著高于对照组1与对照组2(P<0.05),这些物质除了本身具有鲜味、厚味等味感外,还可以增加咸味。此外,添加了植物乳杆菌的样品水分活度、pH值明显低于对照组1、对照组2(P<0.05),有利于干腌马鲛鱼的保藏,色差与对照组1、对照组2无显著差异(P>0.05),说明不影响产品的外观品质。结果显示,植物乳杆菌的添加可以降低干腌马鲛鱼中食盐的添加,同时还可以增加其鲜味和厚味等味感。
不同碳源对Klebsiella pneumoniae WA-1孔雀石绿脱色和降解的影响
田小丽,李春生,陈胜军,薛勇,邓建朝,潘创,王悦齐
2022, 43(6): 181-188. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210115-166
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利用变色圈法从孔雀石绿污染的养殖池塘中筛选到1 株具有较强孔雀石绿脱色和降解能力的细菌,经过16S rDNA基因序列比对及系统进化树分析,结合VITEK 2微生物鉴定系统,鉴定该菌为Klebsiella pneumoniae,重命名为K. pneumoniae WA-1。采用分光光度法和硼氢化钾还原-高效液相色谱法研究不同碳源对孔雀石绿脱色和降解的影响,发现菌株在盐培养基中表现出很强的孔雀石绿脱色和降解能力,添加葡萄糖、半乳糖、蔗糖等碳源时孔雀石绿(5~40?mg/L)的脱色率有所提高,均接近100%,但是孔雀石绿(5?mg/L)降解率显著降低。明确了孔雀石绿首先在细胞外由孔雀石绿还原酶还原成隐性孔雀石绿,然后通过主动运输进入到细胞被进一步降解的脱色和降解过程,并揭示了不同碳源对菌株孔雀石绿脱色和降解的影响机制。本研究为K. pneumoniae WA-1的孔雀石绿降解机制研究提供重要思路,也为后期孔雀石绿降解的应用提供重要理论基础。
指状青霉V-ATP酶H亚基蛋白的功能
闫等,彭丽桃,李杰,杨书珍
2022, 43(6): 189-194. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210218-194
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目的:通过基因干扰和过表达技术,研究V-ATP酶H亚基(V-ATPase membrane subunit H,VMAH)蛋白在柑橘绿霉病菌指状青霉生长中的生理功能,及其作为抗柑橘绿霉病药物作用靶点的可行性。方法:采用菌丝生长法和孢子萌发法,研究沉默和过表达VMAH基因对正常和胁迫条件下指状青霉细胞生长特性的影响。结果:在正常生长条件下,沉默VMAH基因显著抑制了指状青霉菌丝体的生长;而过表达VMAH基因对菌体生长表现出显著促进作用。在不同pH值环境下,沉默VMAH基因显著抑制了指状青霉菌丝的生长,尤其在偏酸性(pH值低于2)和偏碱性(pH值高于8)条件下尤为显著;而过表达VMAH基因在一定程度上促进了菌体菌丝的生长,pH值为6时,其促进作用最显著。与野生株相比,沉默VMAH基因对胞外Ca2+、Cu2+、Fe2+等金属离子胁迫处理较为敏感。VMAH基因沉默菌株对质子泵抑制剂类杀菌剂的敏感性显著增加,尤其V-ATP酶专一性抑制剂巴佛洛霉素A1最为明显;而VMAH基因过表达菌株对质子泵抑制剂类杀菌剂的敏感性显著降低。结论:VMAH在指状青霉生长过程中发挥重要作用,是研发低耐药性柑橘采后杀菌剂的潜在作用靶点。
鲟鱼皮中二肽基肽酶-IV抑制肽的分离纯化与鉴定
尹剑,武瑞赟,胡锦蓉,李平兰
2022, 43(6): 195-203. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210131-374
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为从鲟鱼皮中分离提取出二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV)抑制活性肽,以鲟鱼皮胶原蛋白为主要材料,利用蛋白酶进行酶解,以DPP-IV抑制率为主要考察指标,在单因素试验的基础上,进一步利用响应面法优化了鲟鱼鱼皮中DPP-IV抑制肽的制备工艺条件,确定最佳酶解条件为:酶解温度50?℃、料液比1∶100(g/mL)、pH?6.12、加酶量10?170.35?U/g、酶解时间12.12?h。在此基础上,通过超滤、凝胶层析及反相高效液相色谱的方法对酶解产物进行分离纯化;采用液相色谱-串联质谱法对多肽进行鉴定,结果显示纯化后具有DPP-IV抑制活性肽氨基酸组成为:甘氨酸-脯氨酸-丝氨酸-甘氨酸-亮氨酸-天冬氨酸-甘氨酸-丙氨酸-赖氨酸(GPSGLDGAK),IC50值可达(61.27±1.16)μmol/L。本研究结果可为利用鲟鱼皮生产新型的生物活性成分提供参考。
米曲霉优良菌株的筛选及在制曲发酵西瓜黄豆酱中的应用
孙笑寒,蒋雪薇,肖智予,欧德冲,李开,周慧,方勤军
2022, 43(6): 204-211. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210203-059
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为获得蛋白酶、淀粉酶活性优良的米曲霉菌株,采用牛津杯双层平板法初筛、制曲分析酶活性复筛的方法,从制酱用成品曲中获得1?株淀粉酶活性优良菌株CS3.04和1?株蛋白酶活性优良菌株CS3.22,结合形态特征,ITS?rRNA序列分析鉴定为米曲霉。将2?株米曲霉分别进行单一菌种制曲及混合菌种制曲发酵西瓜黄豆酱,与商业米曲霉菌株制曲发酵进行对比,结果显示:不同制曲方式发酵西瓜黄豆酱的理化指标变化趋势保持一致,混合菌种制曲发酵样品的还原糖及氨态氮含量最高,分别为107.37、6.76?g/kg,比接种商业米曲霉菌株制曲发酵的样品分别提高了11.02%、5.56%;采用液液萃取-气相色谱-质谱联用技术定性及定量分析西瓜黄豆酱的挥发性风味物质,发现混合菌种制曲发酵具有产醛类、醇类、酮类及短链酯类物质的优势,而接种CS3.04单一菌种制曲发酵更有利于产酸类及酚类物质;混合菌种制曲发酵样品整体感官评分优于单一菌种制曲发酵,且在香气与滋味上占有优势。混合菌种制曲发酵工艺因CS3.04和CS3.22的酶系互补作用,有效地提升了西瓜黄豆酱的品质。
固态发酵对麸皮抗氧化特性及全麦面包感官品质的提升作用
裴斐,杜逸飞,孙磊,李文,方勇,胡秋辉
2022, 43(6): 212-220. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210712-121
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计量指标
用植物乳杆菌LB-1和酿酒酵母对小麦麸皮进行固态发酵,利用发酵麸皮重组全麦粉制备全麦面包,并对固态发酵麸皮的抗氧化特性及全麦面包的色泽、组织结构、风味、口感等感官品质进行分析。结果表明:经过乳酸菌LB-1与酵母菌协同发酵36?h后,麸皮的总游离氨基酸、可溶性蛋白、可溶性多酚和可溶性阿拉伯木聚糖分别增加了0.44、0.82、1.67、1.68?倍。发酵麸皮的总还原力、DPPH自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率分别提升了0.88、0.42?倍和2.1?倍。将发酵麸皮制成全麦面包后,与未发酵组相比,协同发酵麸皮后全麦面包芯和面包皮L*值显著降低,其中,协同发酵麸皮36?h后制得全麦面包比容增加了0.24?倍,并且硬度、胶着度和咀嚼度显著降低,内聚性和弹性显著增加,表明乳酸菌LB-1与酵母菌协同发酵36?h组全麦面包具备更加松软、适口的口感。此外,固态发酵使全麦面包增加了15?种挥发性风味化合物,其中乙酸和乙醇的含量显著提升,全麦面包的风味特性得到增强。其中,36?h发酵组的全麦面包感官评分最高。因此,小麦麸皮在经过乳酸菌LB-1与酵母菌协同固态发酵36?h后,能够有效提升其体外抗氧化活性,降低全麦面包中淀粉的老化速度,从而改善全麦面包黏弹性等质构特性。并且改善全麦面包的色泽、组织结构、风味、口感等感官品质,具有良好的应用潜力。
冬枣果实发育过程中非标记定量蛋白质组学分析
田晏,侯召华
2022, 43(6): 221-228. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210420-292
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考察冬枣不同成熟阶段的蛋白质组,分析差异表达蛋白质及功能,为研究冬枣成熟发育机制提供理论依据。采集开花后第55(幼果期)、76(果实膨大期)、96(果实白熟期)、116天(果实脆熟期)的沾化冬枣样品,利用非标记定量蛋白质组学技术对4?个阶段冬枣样品蛋白质组进行分析,各阶段样品与前一阶段相比,得到差异表达蛋白质,并进行基因本体论(Gene Ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析。结果表明,4?个阶段样品共定性2?107?个蛋白质,定量1?986?个蛋白质,各阶段果实与前一阶段相比差异表达蛋白质分别为96、185、138?个;差异蛋白质GO显示,主要富集单一生物细胞过程、单一生物代谢过程、化学响应、压力响应等生物学过程。KEGG代谢通路表明,差异表达蛋白显著富集在光合作用、类黄酮生物合成、柠檬烯和蒎烯降解、苯丙烷类生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢以及核糖体合成等。冬枣果实不同发育阶段蛋白质组差异显著,差异蛋白质主要参与能量代谢、遗传信息处理和其他次生代谢物的生物合成等途径。
郫县豆瓣酱中芽孢杆菌进化关系及酶活性和抗生素特性分析
罗静,董玲,赵驰,刘钰颖,郭云建,李露,李艳琳,陈旺,杨国华,杨永,李治华,朱永清
2022, 43(6): 229-235. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210208-133
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结合宏基因组和纯培养方法,对郫县豆瓣酱中已分离到的66?株芽孢杆菌进行进化关系研究,并对代表性菌株进行酶活性和抗生素特性分析,以期加深对郫县豆瓣酱中芽孢杆菌多样性的认识,同时对筛选到的菌株后续利用提供一定依据。结果表明:采用宏基因组方法共鉴定出24?种芽孢杆菌,全长16S?rDNA序列系统分类鉴定,郫县豆瓣酱中芽孢杆菌可分为13?个种,其中29?株代表菌株随盐度增加产蛋白酶和淀粉酶能力均逐渐下降。在12?种抗生素药敏实验评价中,所有代表性菌株对新霉素敏感,而对其他抗生素的耐药性表现不一,其中对氨苄西林耐药率最高,占66%。本研究丰富了对郫县豆瓣酱中芽孢杆菌的认识,蛋白酶、淀粉酶能力和抗生素耐药性分析有利于后续菌株的利用。
酵母菌与乳酸菌发酵马乳产ACE抑制肽
唐蓉,王康,郭元晟,刘彦敏,孙建萍,朱建军,伊日布斯
2022, 43(6): 236-245. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210217-184
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计量指标
通过使用从传统酸马乳中分离纯化和筛选出的乳酸菌与酵母菌共发酵马乳,获得具有血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制活性的生物活性肽。经过发酵性能和生长性能测试后筛选到发酵马乳ACE抑制率为38.67%的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)L8和ACE抑制率为51.33%解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)Y7进行组合发酵,单因素试验和响应面试验优化发酵条件后发酵马乳的ACE抑制率达到80.67%。与单菌发酵相比,ACE抑制率显著提高。对共发酵产物进行分离纯化,得到了ACE抑制率为86%的活性组分,发酵马乳是分离制备ACE抑制肽的潜在来源。
成分分析
基于SPME-GC-MS、电子鼻、电子舌技术联用对不同替代盐干腌火腿风味成分表征
刘鑫,牟柏德,鞠铭,崔福顺,李官浩,朴春香,崔明勋
2022, 43(6): 246-256. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210427-381
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研究不同食盐配方对干腌发酵火腿理化特性、细菌菌群变化、挥发性风味物质、风味特征的影响。以4?种盐配方发酵火腿,分别为对照组(CK:100%氯化钠)、替代组1(K:30%乳酸钾+70%氯化钠)、替代组2(K+L:18%乳酸钾+12%赖氨酸+70%氯化钠)、替代组3(K+J:18%乳酸钾+12%精氨酸+70%氯化钠)。结果表明:与CK组相比,K+L组火腿水分、蛋白质含量较高,灰分、食盐含量较低(P<0.05),降盐量最大;Illumina?MiSeq测序结果表明,葡萄球菌属和乳酸菌属为优势菌属;通过固相微萃取-气相色谱-质谱共检出64?种挥发性化合物,电子鼻、电子舌分析结果表明,第0天和第270天K+L组火腿可以明显与CK组火腿区分。感官评价以及电子舌结果均证明K+L组火腿接受性较好。偏最小二乘回归分析表明,十五醛、2-丁基-1-辛醇、己酸乙酯是K+L组火腿风味形成的关键性标志物。挥发性化合物和微生物相关性分析表明,葡萄球菌和乳酸菌对挥发性化合物的生成具有促进作用。总之,K+L是干腌火腿一种理想的低盐替代配方,可以降低干腌火腿15.71%食盐含量,为干腌火腿提供较好风味。
亚麻籽蛋白特性及营养价值分析
马德坤,王汝华,吕筱,杨子彤,武淑芬,高俊文,陈宝仪,韩钊,郭庆彬
2022, 43(6): 257-264. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210331-402
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以脱壳亚麻仁为原料,除油后使用碱溶酸沉法提取蛋白质,并对其物理特性与营养价值进行分析。结果表明,该方法所得提取物中蛋白质质量分数高达98.86%,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示位于21?kDa和33?kDa处的谱带最为强烈,高效液相色谱-串联质谱分析结果显示该混合蛋白含有11?种已报道的亚麻籽源蛋白成分,其等电点约4.0,随着碱性增强溶解度不断升高。氨基酸组成分析检测到17?种氨基酸,其中含有多种必需氨基酸;同质量蛋白的持油量是持水量的5?倍多,同时具有较高的乳化活性,但乳化稳定性稍差。蛋白二级结构稳定性一般,但热稳定性良好,可适用于工业热加工处理。从亚麻籽蛋白集中分布区域——亚麻仁中提取蛋白质,为亚麻籽分区域高效利用提供了新见解,并通过对提取物的一级结构解析和在线酶解证实了其潜在的营养价值,同时各表征结果为实现亚麻籽蛋白的高附加值利用提供了有力的理论支撑。
不同贮藏期冷却滩羊肉煮制后挥发性气味物质的变化
单启梅,罗瑞明,杨波,毕永昭
2022, 43(6): 265-271. doi:
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为研究不同贮藏期冷却滩羊肉煮制后挥发性气味物质的变化,采用固相微萃取-气相色谱-质谱结合电子鼻技术对0~4?℃不同贮藏期(0、2、4、6、8、10?d)冷却滩羊肉煮制后产生的挥发性气味物质进行测定,并从宏观角度对挥发性气味物质的气味强度进行分析。最终共检测到38?种挥发性气味物质,包括醛类19?种、醇类11?种、酮类4?种、酸类3?种、杂环类1?种,不同贮藏期肉中挥发性气味物质的种类分别为0?d 24?种、2?d 26?种、4?d 30?种、6?d 32?种、8?d 31?种、10?d 29?种,随贮藏期的延长先增加后减少。通过相对气味活度值?(relative odor activity value,ROAV)法确定不同贮藏期冷却滩羊肉煮制后关键香气成分的变化,其中己醛、辛醛、庚醛、(E)-2-辛烯醛、壬醛、苯甲醛、1-戊醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃为不同贮藏期滩羊肉中共有的关键香气成分,其中醛类物质占主导地位,对煮制滩羊肉的风味贡献较大,其ROAV先增大后减小,贮藏至第4天最大。电子鼻测定结果显示贮藏至第4天的冷却滩羊肉经煮制后产生的气味强度较大,煮制滩羊肉的风味较好。
基于UPLC-QE-MS探究褐变反应对酸乳中代谢物的影响
李萌,宁雪楠,康佳欣,廖敏和,任皓威,刘宁
2022, 43(6): 272-278. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210504-019
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计量指标
采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱非靶向代谢组学的方法,探究普通酸乳与褐色酸乳代谢物的差异,并从代谢物的角度评估2?种酸乳的不同。在正负离子模式下采集2?种酸乳的代谢物信息并结合多元统计分析方法对2?种酸乳的代谢物进行筛选,共得到117?种差异性代谢物。与普通酸乳相比,褐色酸乳中有106?种代谢物的相对含量上调,11?种代谢物的相对含量下调;褐色酸乳中有3?种风味氨基酸、8?种肽、12?种糖类、2?种美拉德反应产物以及苯醌等物质含量变化显著,本研究结果可为褐色酸乳的研究与开发提供一定理论依据。
基于GC-IMS结合多元统计方法分析炸制时间对花椒调味油挥发性物质的影响
倪瑞洁,詹萍,田洪磊
2022, 43(6): 279-286. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210429-417
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为研究不同炸制时间对花椒调味油(fried hancheng pepper oil,HPO)香气的影响,以韩城大红袍花椒为原材料,菜籽油为载体油脂,在130?℃条件下分别炸制5、15、25?min和35?min制得花椒调味油,采用描述性感官分析(descriptive sensory analysis,DSA)、电子鼻和气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术对比分析4 个HPO样品的挥发性成分差异,并结合多元统计分析探究4 个花椒调味油之间的标志性差异物。DSA和电子鼻结果表明4?个HPO之间差异显著,其中HPO2表现出最强的草药味、柠檬香和松木香,脂肪香和青香适中,有很弱的焦糊味;经GC-IMS共分离鉴定出46?种化合物,包括醛类19?种、萜烯类15?种、醇类8?种、酯类3?种和酮类化合物1?种;随着炸制时间的延长,4?个花椒调味油中的挥发性化合物种类相似,但峰值强度存在显著差异,其中醛类包括己醛、庚醛、(E)-2-庚醛等的含量呈上升趋势,α-萜品烯、水芹烯、4-萜烯醇、3-甲基丁酸乙酯和乙缩醛等的含量呈先上升后下降趋势,醇类、酯类的含量随炸制时间的延长先下降后上升,萜烯类化合物含量变化不大。主成分分析将HPO1、HPO2归为1?组,HPO3、HPO4归为另1?组,与电子鼻中线性判别分析的结果一致;通过偏最小二乘判别分析发现柠檬烯、α-水芹烯、乙缩醛、α-松油烯、3-甲基丁酸乙酯等物质是HPO2(15?min)的特征香气物质,并且筛选出20?种标志性差异物,包括芳樟醇、β-蒎烯、α-蒎烯、柠檬烯、α-水芹烯、己醛、庚醛、(E)-2-己醛等。
焙烤对宁夏滩羊羊脂水分分布和关键性香气成分的影响
王永瑞,柏霜,罗瑞明,王松磊
2022, 43(6): 287-294. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210406-067
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以宁夏盐池滩羊肉羊脂作为研究对象,运用低场-核磁共振技术研究烤制过程中羊脂水分分布及迁移规律。采用顶空固相微萃取提取不同烤制过程中羊脂挥发性成分,并结合气相色谱-质谱、电子鼻进行分析。结果表明:羊脂L*随着烤制时间的延长而下降,a*、b*随烤制时间的延长呈上升趋势。羊脂烤制过程中弱结合水的相对含量呈增加趋势,而不易流动水相对含量呈下降趋势。T23随烤制时间的延长呈明显减小趋势,说明随烤制进行水分子与大分子物质结合更紧密。在10?个烤羊脂样品中共检出78?种挥发性成分,其中醛类12?种、醇类11?种、酮类9?种、烯烃类4?种、酸类10?种、酯类12?种、杂环类12?种、其他物质8?种。己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、3-羟基-2-丁酮、7-甲基-3-亚甲基-1,6-辛二烯和甲苯普遍含量较高。酯类物质主要存在于羊脂烤制初期,而杂环类化合物,特别是吡嗪类化合物主要存在于烤制后期。电子鼻数据的主成分分析结果表明,烤制过程对羊脂中的氮氧化物、芳香族化合物、有机硫化合物、醇类有显著影响,对烷烃、氢化物和氨类化合物影响不大。
人工栽培和野生羊肚菌游离氨基酸主成分分析及综合评价
范婷婷,赵晓燕,李晓贝,张艳梅,李健英,周昌艳
2022, 43(6): 295-302. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210308-096
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采用氨基酸自动分析仪对云南、四川、吉林、甘肃的人工栽培和野生羊肚菌游离氨基酸(free amino acids,FAAs)的组成及含量进行测定,通过滋味活性值(taste active value,TAV)比较其呈味特性,主成分分析法及聚类分析法进行综合评价。结果表明:野生羊肚菌中FAAs含量丰富,含18?种氨基酸,总含量为29.04~35.48?mg/g;人工栽培羊肚菌未检出游离色氨酸和脯氨酸,不同省份间总含量差异较大,为20.77~43.07?mg/g。同一省份野生羊肚菌FAAs含量一般大于人工栽培羊肚菌,野生较人工栽培羊肚菌鲜味更突出。呈味氨基酸中,吉林省人工栽培羊肚菌的甜味、苦味及芳香族氨基酸含量均较高。谷氨酸对羊肚菌的鲜味影响最大,野生羊肚菌TAV在13.75~17.79之间,人工栽培羊肚菌TAV在5.28~11.02之间,云南野生羊肚菌鲜味氨基酸含量最高。精氨酸在苦味氨基酸中TAV最高,野生羊肚菌的苦味氨基酸含量小于人工栽培羊肚菌。综上,野生羊肚菌鲜味突出,吉林人工栽培羊肚菌氨基酸营养品质最好,为栽培技术的推广和营养品质开发提供一定参考依据。
5 种彩色笋壳的金佛山方竹笋品质分析与评价
杨金来,高贵宾,张甫生,郑炯,吴良如
2022, 43(6): 303-308. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210414-199
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以5?种彩色笋壳的金佛山方竹笋(黑壳笋、黄壳笋、褐壳笋、红壳笋、绿壳笋)为研究对象,对其质构、颜色、蛋白质及氨基酸、脂肪、粗纤维、总糖、VC、硒、香气等品质指标进行系统分析与评价。结果表明,5?种方竹笋笋壳和笋肉颜色均存在明显差异,红壳笋和绿壳笋壳a*值和b*值分别为-0.07±0.01和27.40±0.99,且绿壳笋肉a*值最小为-6.50±0.04;褐壳笋硬度((1?934±90)g)适中,且脆度和咀嚼性较佳。5?种方竹笋含水量均高于92%,其蛋白质和脂肪质量分数分别为2.21%~3.16%和0.11%~0.21%,粗纤维质量分数为1.31%~1.72%;绿壳笋和褐壳笋总糖质量分数分别为(0.62±0.01)%(最低)和(1.62±0.03)%(最高);VC含量为1.22~1.63?mg/100?g,硒含量为0.78~1.65?μg/100?g;每100?g褐壳笋中人体必需氨基酸高达(735.53±11.09)mg;褐壳笋中蛋白、必需氨基酸和总糖含量较高,但粗纤维含量低,而绿壳笋含有较高的粗纤维和硒,总糖含量偏低。金佛山方竹笋主要含有己醛、2-己烯醛、己醇、反式-2-壬烯-1-醇、2-庚醇、2-庚酮、2,5-辛二酮等挥发性成分,且品种之间存在差异。以上研究结果可为不同笋壳颜色的金佛山方竹笋的食用及开发利用提供数据支撑。
基于HS-SPME-GC-MS非靶向分析不同发酵小米辣的风味差异
叶子,商智勋,李美奇,任洪冰,屈用函,胡小松,易俊洁
2022, 43(6): 309-316. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210308-098
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采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用的非靶向分析技术,对比9?个品种小米辣发酵前后的挥发性香气轮廓,并通过多元数据分析,进一步探究不同品种发酵小米辣的特征性香气物质。结果表明:酯类和萜烯类物质是小米辣的主要特征性香气成分,且经过发酵后其种类和含量均显著增加(P<0.05)。对于新鲜小米辣,罗勒烯、己醛、(E)-2-己醛、正己醇、芳樟醇、水杨酸甲酯和3-甲基丁酸-4-甲基戊酯是其主要的共有挥发性香气物质。经过发酵处理后,(E)-2-庚醛、(E)-2-辛烯醛、1-辛烯-3-酮、(E)-芳樟醇氧化物、水杨酸乙酯和α-松油醇成为新产生的多品种共有挥发性香气物质。1-辛烯-3-酮和己酸叶醇酯分别为新鲜和发酵小米辣中最主要的香气活性物质。另外,不同品种小米辣的挥发性香气轮廓存在显著差异。多元数据分析结果显示,特征性酯类物质(2-甲基丁酸苄酯、3-甲基丁酸戊酯、戊酸苄酯)和萜烯类物质(D-柠檬烯、罗勒烯、茴香烯)使不同品种发酵小米辣产品呈现差异性风味。本研究描述的发酵小米辣香气轮廓,可为其产品风味品质评价及品种选择提供理论依据。
基于顶空气相离子迁移谱的干腐病马铃薯挥发性成分分析
张凡,张宇帆,苏心悦,徐文雅,安焕炯,马倩云,孙剑锋,王颉,王文秀
2022, 43(6): 317-323. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210403-039
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以健康和不同腐败程度(轻度干腐病、中度干腐病、重度干腐病)马铃薯样品为研究对象,基于顶空气相离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)技术对不同病害程度马铃薯中挥发性成分进行鉴别分析。结果表明,不同腐败程度的马铃薯共检测出43?种挥发性成分,主要包括醛类18?种、醇类9?种、酮类5?种、烯烃类5?种、酯类2?种、胺类2?种、呋喃类1?种、醚类1?种。其中,随着腐败程度的增加,辛烯、α-水芹烯、环己酮、庚醛、乙醛含量增大,且重度腐败样品中产生二丙基二硫醚、苯乙烯、异丁醇、壬烯醛成分,以上可作为与接骨木镰刀菌代谢产物有关的特异性成分。通过建立不同腐败程度马铃薯之间的指纹图谱,使不同类别样品的挥发性成分差异可视化。主成分分析结果进一步表明,基于检测到的挥发性成分,能对健康和不同腐败程度的马铃薯样品进行有效区分。研究结果证实HS-GC-IMS技术能直观全面地反映不同腐败程度马铃薯挥发性成分间的差异,有效辩识干腐病马铃薯特异性挥发性成分,为基于气味传感信息的马铃薯干腐病的诊断识别提供理论依据。
GC-MS结合电子鼻分析不同干燥方式对黄花菜粉挥发性物质的影响
马尧,郝慧慧,张海红,杨静慧,马雪梅
2022, 43(6): 324-330. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210316-216
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为明确干燥方式对黄花菜粉挥发性的影响,采用电子鼻和顶空固相微萃取技术结合气相色谱-质谱联用技术对自然干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和喷雾干燥制得的黄花菜粉样品进行挥发性成分分析,并进一步对这4?种干样的挥发性成分进行主成分分析。结果表明,4?种干燥方式共检测出68?种挥发性物质,分别检测到41(自然干燥)、41(热风干燥)、35?种(真空冷冻干燥)和26?种(喷雾干燥)。其中真空冷冻干燥的总挥发成分最高为56.36?μg/kg,主成分分析与线性判别分析可以良好区分不同干燥方式,从提高挥发性风味物质的角度出发,热风干燥可以得到风味较好的黄花菜粉,本研究为今后黄花菜粉的利用研究提供一定的理论基础。
安全检测
氢化物发生-电感耦合等离子体串联质谱法分析大米中的无机砷
李爱阳,黄建华
2022, 43(6): 331-336. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210503-013
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建立氢化物发生-电感耦合等离子体串联质谱(inductively coupled plasma-tandem mass spectrometry,ICP-MS/MS)法直接测定大米中无机砷含量的高通量分析方法。采用硝酸-双氧水提取大米样品中的无机砷,以5 mol/L盐酸作为预还原剂将砷(V)还原为砷(III),在多模式样品导入系统中利用2 g/100 mL硼氢化钠溶液将无机砷(III)还原为挥发性胂(AsH3),导入ICP-MS/MS直接进行测定;在MS/MS模式下,采用氧气为反应气,将砷转移为氧化砷消除质谱干扰,砷的检出限为0.004 μg/L。方法用于分析标准参考物质大米粉(GBW(E)100348a、GBW(E)100349a、NIST SRM1568b)中无机砷,测定结果与参考物质的认定值基本一致,验证方法准确性好。方法无需与色谱技术联用进行砷的形态分离也能单独测定大米中的无机砷,具有操作简单快速、灵敏度高、准确可靠的特点,适用于大米中无机砷含量的测定。
脂质氧化加速实验3 种方法的比较分析
杨壹芳,罗曼妮,胡秋红,朱勋存,李琦,张林,余沁芯,肖子涵,杨勇
2022, 43(6): 337-346. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210121-233
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以猪背膘为实验对象,研究比较高温加热、反复冻融及紫外照射3 种加速脂质氧化方法的效果。通过分析酸价、游离脂肪酸含量及组成、过氧化值(peroxide value,POV)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值及脂质氧化产物等指标的变化情况,同时结合测定微生物的数量,获得最适宜的脂质氧化加速方法。结果表明:高温加热处理的氧化效果最佳,猪背膘的POV从(0.008?3±0.00)g/100?g升至(0.053?0±0.00)g/100?g,TBARS值从(0.24±0.01)mg/kg升至(0.65±0.00)mg/kg;反复冻融处理的氧化效果次之,猪背膘的POV从(0.018?0±0.00)g/100?g升至(0.034?7±0.00)g/100?g,TBARS值从(0.13±0.00)mg/kg升至(0.25±0.00)mg/kg;紫外照射处理的氧化效果最差,猪背膘的POV从(0.008?1±0.00)g/100?g升至(0.019?8±0.00)g/100?g,TBARS值从(0.07±0.00)mg/kg升至(0.21±0.00)mg/kg。在高温加热处理的高温组中没有微生物检出;在反复冻融及紫外照射处理中,猪背膘中微生物数量均随着冻融次数增加或照射时间延长而逐渐增加,这不能排除微生物生长对猪肥膘脂质氧化的影响。因此,在这3?种方法中,高温加热处理是加速脂质氧化最适宜的方法。
高通量测序检测米线中的食源性致病菌
吴怡,刘露露,吴永民,代诗琼,商颖,曹建新,韩鹏
2022, 43(6): 347-352. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20210115-165
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为了解米线中食源性致病菌的污染情况,分析其细菌多样性随时间变化趋势,研究从原料到餐桌中各个环节米线样品中食源性致病菌的变化。采用高通量测序对10?个米线样本中细菌16S rDNA区域进行测序分析,测序结果一共注释到5?个门、11?个纲、19?个目、24?个科和29?个属的微生物信息。分析表明,在所有样品中,变形菌门均占据50%以上相对丰度,其次为厚壁菌门,沙门菌属和芽孢杆菌属在各样品中均有发现。同时在原料样品和米线样品中还检出了葡萄球菌属、埃希氏杆菌属和李斯特菌属。利用传统培养法对10 个样品进行检测,发现蜡样芽孢杆菌、沙门菌在各样品中均有检出,在原料和产品样品中也确实存在金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157:H7和单核细胞性李斯特菌,证明米线确实存在一定的食用风险。研究分析了不同阶段的米线样品中菌群的动态变化,为控制米线微生物污染,消除潜在的食用风险提供理论依据。