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当期目录

2022年 第43卷 第24期    刊出日期:2022-12-25
食品化学
不同还原糖糖基化对超声波预处理α-乳白蛋白结构和抗氧化活性的影响
卜单,涂宗财,刘光宪,胡月明,王辉
2022, 43(24):  1-6.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211014-143
摘要 ( 120 )   HTML ( 65)   PDF (2133KB) ( 70 )  
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超声预处理的α-乳白蛋白(α-lactalbumin,α-LA)分别与D-葡萄糖、D-甘露糖和D-阿洛糖在55 ℃、6 h干热条件下进行糖基化处理,对其分子质量、接枝度、粒径、二级结构、三级结构和抗氧化活性的变化进行研究。结果表明,糖基化影响了α-LA的结构和抗氧化活性,超声预处理促进了糖基化反应。在这3 种还原糖中,D-阿洛糖修饰的α-LA具有最低的自由氨基相对含量,其糖基化反应程度最高,抗氧化活性增强程度最高,且超声预处理进一步增强其抗氧化活性。因此,糖基化程度的增强和蛋白质构象的改变是α-LA抗氧化活性提高的重要原因。超声波协同糖基化是一种很有前景的提升α-LA功能特性的方法。
两种不同质地的莲藕碱溶性果胶组分热降解规律及流变学差异
段瑞冰,李洁,刘纪红,严守雷
2022, 43(24):  7-15.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220301-002
摘要 ( 66 )   HTML ( 56)   PDF (8307KB) ( 42 )  
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选择两种不同质地的莲藕作为材料,研究其碱溶性果胶(sodium carbonate-soluble pectin fraction,NSF)的热降解差异及其与流变的关系。对碳酸钠提取的NSF进行不同温度处理,通过一级结构和纳米微观结构观察和分析发现,沔城藕(粉藕)的NSF热降解程度大于芦林湖藕(脆藕);芦林湖藕NSF链呈星型状(长支链)而沔城藕NSF链大多呈短直链,两者经加热后均出现链长变短、链高降低、分支度减小的现象;流变学结果表明两种NSF的黏稠度经热处理后均明显降低,沔城藕的NSF假塑性略有增加而芦林湖藕NSF假塑性减小。结合结构分析与流变学结果分析得到果胶链的长度、高度与黏稠度呈正相关;分支度和不同长度的链长所占百分比(分子质量分布)是导致其假塑性不同的重要原因。因此,NSF的结构与流变学特性密切相关,同时也说明NSF的热降解差异与两种藕质地差异存在关联。本研究为NSF的热降解与果蔬质构(加工、成熟度)之间的关系提供了一定理论依据。
鱼鳞明胶对鱼糜肌原纤维蛋白的冷冻保护作用及其机制
朱士臣,俞杰航,金燕,丁玉庭,周绪霞,杨青,位正鹏,王金梅
2022, 43(24):  16-24.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220119-192
摘要 ( 61 )   HTML ( 58)   PDF (9347KB) ( 32 )  
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分别从肌原纤维蛋白分子结构和凝胶特性角度,探究不同质量分数鱼鳞明胶(0.5%、1%、2%)的添加对冻融处理鱼糜的冷冻保护作用。结果表明:添加1%明胶时,肌原纤维蛋白在8 次冻融后其蛋白溶解度、总巯基含量和Ca2+-ATP酶活性的下降幅度分别为49.2%、17.4%和31.2%,均低于对照组的下降幅度(69.8%、26.6%和49.4%);表面疏水性和羰基含量的抑制程度分别为42.7%和229.9%,高于商业抗冻剂组(159.4%)。同时鱼鳞明胶的添加明显抑制了鱼糜冻融过程流变学特性和凝胶特性的劣化。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱结合差示扫描量热分析结果表明,除通过抑制冰晶生长以外,明胶亦可通过与鱼糜肌原纤维蛋白侧链间的疏水相互作用,抑制肌原纤维蛋白降解,实现冰晶抑制与组分稳定的双重低温保护作用。
挤压温度对挤压大米蛋白与葡萄糖复合物功能和结构特性的影响
霍金杰,许岩,王娜,王鹏,朱旻鹏,张一凡,高育哲,肖志刚
2022, 43(24):  25-32.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211003-009
摘要 ( 60 )   HTML ( 7)   PDF (2913KB) ( 43 )  
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为获得一种快速、有效的工业化生产方法,本研究在大米蛋白与葡萄糖发生美拉德反应前对大米蛋白进行挤压改性。大米蛋白在不同温度(80、90、100、110、120、130 ℃)下挤压,然后在pH 10.5条件下与葡萄糖接合30 min。分析不同挤压温度对其功能性质(溶解度、乳化活性和乳化稳定性)的影响,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳对挤压后的大米蛋白和葡萄糖复合物进行结构表征。结果表明:与天然大米蛋白质和葡萄糖(native rice protein and glucose,NRPG)复合物相比,挤压大米蛋白和葡萄糖(extruded rice protein and glucose,ERPG)复合物在90 ℃的糖基化程度最高。与NRPG相比,ERPG(90~120 ℃)的溶解度降低,ERPG(80~90 ℃)的乳化活性、乳化稳定性和表面疏水性升高,而100~130 ℃的时候缓慢降低。红外光谱结果表明,与NRPG相比,ERPG具有较高的α-螺旋、β-转角和无规卷曲,β-折叠结构相对含量较低。十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳显示蛋白质通过挤压聚合成更大的颗粒。扫描电子显微镜显示,ERPG具有更多的无序结构和不规则碎片。
温度对碱作用下卵白蛋白-葡萄糖体系色泽、理化特性及抗氧化活性的影响
谭继恩,姚瑶,吴娜,徐明生,赵燕,刘会平,涂勇刚
2022, 43(24):  33-41.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211010-092
摘要 ( 76 )   HTML ( 13)   PDF (2822KB) ( 61 )  
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探讨温度(4、25、37 ℃)对碱作用下卵白蛋白-葡萄糖体系色泽、理化特性及其抗氧化活性的影响。结果表明,随着孵育时间延长和温度升高,卵白蛋白-葡萄糖体系色泽不断加深,棕色产物以及荧光化合物含量不断增加,其美拉德反应中间产物含量在4 ℃和25 ℃时不断上升,而在37 ℃时先上升后下降,其pH值在整个孵育期间呈现出先上升后下降的趋势。傅里叶变换红外光谱分析表明,卵白蛋白和葡萄糖发生了缀合反应。氨基酸分析表明在碱诱导下卵白蛋白中的丝氨酸、组氨酸和半胱氨酸具有较高的反应性,其中反应性最高的是半胱氨酸。孵育后卵白蛋白-葡萄糖体系的抗氧化活性与卵白蛋白葡萄糖混合物相比有了显著提升,但随孵育时间的延长有轻微下降。
大豆分离蛋白-高酯柑橘果胶-没食子酸复合Pickering乳液制备及其稳定性分析
许馨予,杨鹄隽,贾斌,张慧敏,左锋
2022, 43(24):  42-51.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210929-353
摘要 ( 77 )   HTML ( 14)   PDF (9165KB) ( 60 )  
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以大豆分离蛋白、高酯柑橘果胶、没食子酸为原料,制备一种蛋白质-多糖-多酚复合物,利用单因素试验、正交试验优化复合物制备条件,并通过流变特性、粒径及分布、Zeta电位、乳液稳定性等分析手段对Pickering乳液稳定性能进行表征。结果表明:在pH 4.5、温度35 ℃、没食子酸含量40 mg时复合乳液的吸光度达到最大值3.082,此时大豆分离蛋白-高酯柑橘果胶-没食子酸结合最紧密;当油相体积分数为0.7时,Pickering乳液弹性和黏性最好,形成的较好凝胶网络结构,此时的电位为(-54.08±2.74)mV,平均粒径为(220.36±7.13)nm;与25 ℃常温贮存相比,Pickering乳液在4 ℃冷藏析乳现象更弱,油滴粒径变化更小,更有利于维持乳液稳定性;随热处理温度升高,乳液析乳情况逐渐增强,油相体积分数为0.7和0.8时,液滴粒径受温度变化不明显;冷冻会破坏复合物形成的界面层,随着油相体积分数升高和冷冻时间的延长乳液析油现象明显导致稳定性大大降低;随着pH值升高,析油现象逐渐明显,当乳液体系pH值接近4时,乳滴粒径最小且分布相对均匀;高浓度的盐离子会破坏复合物结合的紧密程度,液滴发生聚集,乳液析乳情况明显,稳定性下降。
钠盐替代物对全蛋液功能特性的影响
佟平,臧凤,侯裕梁,陈红兵,高金燕
2022, 43(24):  52-59.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211201-012
摘要 ( 66 )   HTML ( 8)   PDF (2886KB) ( 31 )  
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为探究氯化钾和氯化镁替代氯化钠改善全蛋液功能特性的可行性,评估不同浓度的氯化钠(0.2、0.4、0.8 mol/L和1.6 mol/L)、氯化钾(0.2、0.4、0.8 mol/L和1.6 mol/L)和氯化镁(5、10、20 mmol/L和40 mmol/L)对全蛋液理化和功能特性的影响。结果表明:盐的加入显著影响了全蛋液的功能特性。添加0.8 mol/L和1.6 mol/L的氯化钾后,泡沫稳定性分别提高了21.4%和21.6%。添加20 mmol/L和40 mmol/L的氯化镁后,乳化稳定性分别提高了14.7%和24.1%,同时蛋白质的溶解性也提高了12.7%和13.8%。此外,添加40 mmol/L的氯化镁后,全蛋液的凝胶持水性和弹性均未被破坏,硬度显著增高,同时全蛋液的颜色变化程度较低且不会引起全蛋液的pH值出现显著变化。综合来看,氯化镁更具有替代氯化钠改善全蛋液功能特性的潜力。研究结果将为钠盐替代物加入全蛋液中提供理论依据。
基于自由基介导的酚酸-柑橘果胶接枝共聚物制备及其理化特性
杨鹄隽,左锋,王坤,许馨予,张慧敏,贾斌
2022, 43(24):  60-66.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220301-018
摘要 ( 41 )   HTML ( 10)   PDF (2753KB) ( 24 )  
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以柑橘果胶为研究对象,采用自由基介导的接枝方法制备酚酸-柑橘果胶接枝共聚物,并对接枝共聚物的结构和理化特性进行比较分析。结果表明:5 种酚酸-柑橘果胶接枝共聚物中接枝度最高的是丁香酸-柑橘果胶(74.2±1.38)mg/g,其次为龙胆酸-柑橘果胶(67.24±1.55)mg/g。与原果胶相比,接枝共聚物的分子质量分布向均一性转变并显著下降;龙胆酸-柑橘果胶、丁香酸-柑橘果胶接枝共聚物分子质量分别由(109.98±0.05)kDa下降至(65.11±0.02)kDa和(39.83±0.05)kDa;其酯化度由(51.62±1.46)%分别增加到(70.83±1.64)%和(72.73±2.18)%;半乳糖醛酸质量分数由(39.18±1.08)%分别增加到(52.42±1.36)%和(53.88±1.19)%;溶解度由(39.34±1.08)%分别增加到(54.40±1.36)%和(59.87±1.21)%。此外,通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜等研究发现,酚酸-柑橘果胶接枝共聚物的单糖类型未改变,酚酸主要共价接枝于柑橘果胶链上,导致其热稳定性降低,并且由粗糙而致密的块状结构变成为表面相对光滑的片状结构。
罗非鱼加工副产物不同部位硫酸软骨素的制备、理化性质及结构表征
左格格,钟赛意,陈菁,徐敏凤,陈建平,李瑞,刘晓菲,宋兵兵,贾学静
2022, 43(24):  67-73.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211013-119
摘要 ( 52 )   HTML ( 10)   PDF (2882KB) ( 24 )  
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采用双酶酶解、氯化十六烷基吡啶法从罗非鱼副产物不同部位(鱼头、鱼脊骨、鱼鳍、鱼尾)制备硫酸软骨素,利用紫外光谱、醋酸纤维电泳、红外光谱和高效液相色谱对其理化性质和结构特征进行分析。结果表明,鱼头、鱼尾所含硫酸软骨素主要为C型(Δdi6S),含量分别为46.10%和41.01%;鱼脊骨、鱼鳍所含硫酸软骨素主要为A型(Δdi4S),含量分别为71.86%和69.59%。纯度从高到低依次为鱼头90.37%、鱼尾83.33%、鱼脊骨59.76%、鱼鳍52.01%。鱼头、鱼脊骨、鱼鳍、鱼尾硫酸软骨素的单糖组成主要由不同比例的葡萄糖醛酸、葡萄糖和氨基半乳糖构成,mn依次为51 422、18 402、19 481、76 371。不同部位提取的硫酸软骨素的种类和组成有明显差异,其中罗非鱼头、鱼尾提取的硫酸软骨素与鲨鱼软骨来源硫酸软骨素结构相似,有望作为代替鲨鱼硫酸软骨素的潜在来源。
球磨联合碱辅助酶法改善淡竹叶水溶性膳食纤维的物化和功能特性
樊华,刘夫国,王玉堂,李银霞,刘学波
2022, 43(24):  74-82.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220301-013
摘要 ( 57 )   HTML ( 11)   PDF (4947KB) ( 34 )  
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以淡竹叶为原料,采用酶法、球磨辅助酶法、碱辅助酶法和球磨联合碱辅助酶法4 种方法提取水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)。测定SDF得率以及通过高效液相色谱仪、纳米激光粒度仪、流变仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪对4 种SDF的性质进行表征,并对其持水力、持油力、抗氧化性进行比较分析。结果表明:所有SDF均有明显的多糖特征和纤维素结晶类型,但其单糖组成和微观结构不同。球磨联合碱辅助酶法得到的SDF表现出最高的提取率((30.03±1.03)%)和持水力((4.86±0.1)g/g)、高黏度、最低的Zeta电位值((-22.83±1.95)mV);还具有疏松多孔的结构,较好的2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除活性((49.40±0.93)%),表明具有良好的束缚水、抗氧化、形成凝胶的能力。
基于柚皮苷的甜味二氢查耳酮衍生物合成及其评价
黎志豪,黄宝华,甄维聪,周金林,卢宇靖
2022, 43(24):  83-92.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220317-197
摘要 ( 47 )   HTML ( 11)   PDF (4426KB) ( 23 )  
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利用柚皮苷在碱作用下加热开环得到的根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷为中间体,与几种苯甲醛衍生物进行Claisen-Schmidt缩合和O-Michael加成,在B环上分别引入甲基、甲氧基、羟基、卤原子,再通过催化加氢,得到了13 种二氢查耳酮糖苷衍生物(4a~4m),以核磁共振氢谱和碳谱分析法确认其结构。以MTT法考察4a~4m(100~400 μmol/L)对人肾皮质近曲小管上皮细胞HK2的毒性效应,HK2的存活率均大于80%,表明4a~4m对HK2没有明显的毒性作用。利用感官评价法,初步确定了13 个化合物中7 个呈甜味;5 个没有甜味,1 个呈苦味。采用配有甜味传感器的电子舌检测对照品和4a~4m的甜味值可知,电子舌测定结果与感官评价法基本吻合。对二氢查耳酮糖苷结构与甜味相关性的探讨表明,对于A环上4位连有新橙皮糖基的二氢查耳酮衍生物,B环3’、4’位的取代基对其呈味有较大影响;B环2’~6’位无取代、或3’位、4’位仅连有OH、F、Cl之一,此7 种化合物均可呈甜味;—CH3、—OCH3不是产生甜味的关键基团。
提取方法对玉木耳膳食纤维结构特征和功能特性的影响
王司琪,王佳佳,李泊铮,郭万春,刘学军
2022, 43(24):  93-101.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211028-324
摘要 ( 54 )   HTML ( 18)   PDF (4351KB) ( 28 )  
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以玉木耳为实验材料,采用碱提取法和酶提取法提取玉木耳的不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维,比较两种提取方法对其结构特征、理化性质和功能特性的影响。扫描电子显微镜分析表明,酶法提取的纤维具有更疏松和更复杂的结构。傅里叶变换红外光谱测定表明所有样品都显示出典型的糖吸收峰。X射线衍射分析表明酶法提取的膳食纤维具有较低的结晶度。热重分析表明碱法提取的膳食纤维具有更高的热稳定性。酶法提取的膳食纤维持水力(10.68~20.79 g/g)、持油力(2.05~3.72 g/g)、膨胀力(2.85~12.14 mL/g)、葡萄糖(4.92~7.95 μg/g)和胆固醇吸附能力(3.89~8.19 mg/g)均显著高于碱法提取的膳食纤维,对α-淀粉酶(45.43%~66.71%)和胰脂肪酶(21.50%~36.52%)也有更强的抑制作用。结果表明,玉木耳膳食纤维可作为一种功能性食品成分,本研究为进一步探究玉木耳的营养价值提供了理论依据。
负载白藜芦醇的红花籽油乳液对金线鱼鱼糜凝胶品质的影响
宋春勇,洪鹏志,周春霞,钟坦君,刘璐
2022, 43(24):  102-109.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211017-178
摘要 ( 65 )   HTML ( 15)   PDF (3374KB) ( 29 )  
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研究负载白藜芦醇的红花籽油乳液(10 mL/100 g)对金线鱼鱼糜凝胶性能、微观结构和氧化稳定性的影响,比较不同添加量(0.1%~0.3%)的白藜芦醇对鱼糜凝胶品质的影响。结果表明,红花籽油乳液的添加使金线鱼鱼糜凝胶的白度、持水性和结合水含量增加,凝胶质构特性较好,蒸煮损失率较低(P<0.05),且凝胶三维网络结构孔径较小,但凝胶基质中油滴分布不均匀,其油滴的平均直径大于2.0 μm,油脂的氧化性随贮藏时间的延长而增加(P<0.05);添加负载白藜芦醇的红花籽油乳液后,金线鱼鱼糜凝胶的白度和持水性增加,蒸煮损失率下降(P<0.05),且凝胶的质构和油脂氧化性稳定性明显增强(P<0.05),白藜芦醇在鱼糜凝胶基质中仍具有强抗氧化性。白藜芦醇能进一步乳化红花籽油,使细小油滴在凝胶基质中均匀分布,且与鱼糜中蛋白质相互作用促进了凝胶网络结构的形成。当白藜芦醇添加量为0.3%时,油滴的平均直径小于1.5 μm,凝胶三维网络结构的孔径最小,具有均匀致密的空间层次感。因此,负载白藜芦醇的红花籽油乳液能改善金线鱼鱼糜的凝胶特性,增强凝胶的氧化稳定性,为新型鱼糜制品的开发提供参考。
生物工程
不同通路配置对大肠杆菌合成2’-岩藻糖基乳糖的影响
梁山泉,张登娅,杨绍青,何滋,刘丹,江正强
2022, 43(24):  110-116.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220602-016
摘要 ( 83 )   HTML ( 12)   PDF (3024KB) ( 83 )  
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在大肠杆菌BL21 Star (DE3)中建立了2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose,2’-FL)的从头合成途径,通过CRISPR/Cas9系统敲除了β-半乳糖糖苷酶基因lacZ M15序列和尿苷二磷酸-葡萄糖脂质载体转移酶基因wcaJ,探究了操纵子、假操纵子和单顺反子3 种不同通路配置对重组大肠杆菌合成2’-FL的影响。结果表明:从头合成途径的基因在大肠杆菌BL21 Star (DE3)过表达后摇瓶发酵产生的2’-FL质量浓度为0.34 g/L。敲除lacZ M15和wcaJ后,重组菌产生的2’-FL质量浓度增加到了1.26 g/L。在操纵子形式下,重组菌BS-7摇瓶发酵产生的2’-FL质量浓度最高,达1.92 g/L。BS-7在10 L发酵罐中分批补料发酵37 h后产生的2’-FL质量浓度达到14.04 g/L,2’-FL产率为0.59 g/(L·h),乳糖转化率为63%。因此,大肠杆菌合成2’-FL过程中,较低的基因表达强度更有助于提高其产量,同时可提高底物的转化效率。
南极磷虾原肌球蛋白纯化鉴定、理化特性及模拟表位肽预测
王珊,刘瑶,刘柯欣,张书琪,林松毅,孙娜
2022, 43(24):  117-128.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220223-184
摘要 ( 69 )   HTML ( 11)   PDF (6337KB) ( 37 )  
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对南极磷虾原肌球蛋白(tropomyosin,TM)进行提取纯化与质谱鉴定,并对其热稳定性、pH值稳定性及消化稳定性进行研究,同时利用生物信息学对其进行序列同源性分析、空间结构同源建模及过敏原模拟表位肽识别。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳结果显示,经蛋白粗提、热除杂、等电点沉淀、硫酸铵盐析等多步提纯,最终仅在32 kDa附近得到一条清晰条带。利用超高效液相色谱-质谱联用对其进行扫描,经UniProt数据库检索确定该目的蛋白为TM(Euphausia superba),蛋白分子质量32.6 kDa,肽段覆盖率达97%。同源性分析结果表明南极磷虾TM是一种高度保守蛋白,与26 种甲壳动物的TM序列同源性在88%~98.2%之间。南极磷虾TM对热、酸碱及胃液消化均具有较强的稳定性,而对肠液消化稳定性较差,易被胰蛋白酶和糜蛋白酶降解生成低分子质量肽段。通过DNAStar Protean、AntheProt、BepiPred 1.0 server、ABCpred server、Immunomedicine Group 5 种生物信息学工具最终预测识别出8 条南极磷虾TM模拟表位肽(EAQNKETNAKADKADDEVH、DLERSEERLN、TKLAEASQAADESER、EADRKYDE、ERAEERAEAG、VSEEKANQREEAYKEQI、RSVQKLQKEVDR、VNEKEKYKGI),并在其空间结构中进行一一映射。本研究为南极磷虾TM模拟表位肽的精准预测识别及其相关低致敏性产品的开发提供了科学依据。
基于GC-TOF-MS的大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物分析
周静,张华丹,火玉明,雷彩玲,杜希萍,梁鹏,程文健,陈丽娇
2022, 43(24):  129-137.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220226-227
摘要 ( 51 )   HTML ( 10)   PDF (6827KB) ( 23 )  
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为了解大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物的差异及变化,采用气相色谱-飞行时间质谱技术对发酵30 d的大黄鱼鱼卵鱼露进行监测。对所得的数据进行多元统计分析,根据统计学上显著差异P值不大于0.05,且正交偏最小二乘判别分析第1主成分变量重要性值投影值不小于1的条件对差异代谢物进行筛选并进行凝聚层次聚类。结果表明:大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中的显著差异代谢产物共有46 种,其中包括10 种糖、9 种醇、7 种氨基酸、6 种有机酸、4 种酯、3 种醛、1 种脂肪酸以及6 种其他化合物。差异代谢产物主要参与的代谢通路为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,蛋白质消化吸收,半乳糖代谢,氨酰-tRNA生物合成,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,硫代葡萄糖苷生物合成,三羧酸循环,氨基酸的生物合成,莽草酸类生物碱的生物合成,磷酸肌醇代谢,不饱和脂肪酸的生物合成。所映射出的15 种极显著差异代谢物中氨基酸类代谢物参与了多条代谢通路。本研究结果为大黄鱼鱼卵鱼露的工业化提供一定理论依据。
黏质沙雷氏菌磷脂酶A1辅助蛋白PlaS对宿主菌细胞膜的影响及亚细胞定位
周杰,吴政浩,李闯,刘庆涛,张会敏,王洲,刘艳,薛正莲
2022, 43(24):  138-144.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220302-024
摘要 ( 45 )   HTML ( 10)   PDF (2710KB) ( 13 )  
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为证明黏质沙雷氏菌磷脂酶A1辅助蛋白PlaS在大肠杆菌BL21(DE3)异源表达中对细胞膜有明显的破坏作用,探究了细胞膜特性的变化,并采用气相色谱-质谱联用技术鉴定了其对细胞膜脂肪酸的影响,通过激光共聚焦显微镜验证了亚细胞水平定位。结果显示:PlaS异源表达后,宿主菌内外膜通透性明显提高、细胞膜流动性与表面疏水性严重下降,表明细胞膜功能已经丧失;脂肪酸饱和程度下降,即直链饱和脂肪酸和反式单不饱和脂肪酸相对含量降低,以及顺式单不饱和脂肪酸相对含量增加、膜刚性增强、流动性减少,细胞膜组分与结构表现异常导致细胞易死亡。激光共聚焦显微镜显示,在宿主细胞膜上发现明显荧光。综上所述,PlaS属于膜蛋白,在大肠杆菌异源表达中会破坏宿主菌细胞膜的结构与功能,表现生长抑制现象,这将为进一步PlaS抑制机理的研究与其功能开发提供一定支持。
甘露聚糖酶AfMan5A和RmMan134C的性质差异分析及对多糖的协同降解
刘学,卢海强,王玉印,田洪涛,谷新晰
2022, 43(24):  145-153.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220105-030
摘要 ( 40 )   HTML ( 10)   PDF (3105KB) ( 11 )  
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分析烟曲霉(Aspergillus fumigatus)HBHF5来源的GH5家族甘露聚糖酶AfMan5A和微孢根霉(Rhizopus microsporus)GZHF10来源的GH134家族甘露聚糖酶RmMan134C的酶学性质差异,探究两者协同降解多糖的潜力。结果表明两者酶学性质差异较大,AfMan5A的最适温度和pH值分别为60 ℃和6.0,而RmMan134C最适温度和pH值为35 ℃和5.0。金属离子Cu2+、Zn2+和Mn2+均表现出对2 个酶活性的抑制,而Mg2+、Fe3+和Li+可促进AfMan5A活性,却对RmMan134C活性表现出轻微抑制。甘露聚糖酶RmMan134C较AfMan5A底物谱广,两者最适底物均为魔芋葡甘露聚糖。进一步研究发现,两者并未对甘露聚糖类底物表现出协同效果,而是在微晶纤维素的降解中表现出较好的协同作用,协同系数为6.1。本研究分析了GH5和GH134家族甘露聚糖酶的性质差异及降解多糖的协同效果,为甘露聚糖酶的进一步应用推广提供一定的理论支持。
传统与强化发酵羊肉香肠微生物多样性及代谢物差异分析
田海勇,苏伟,母应春,姜丽,赵驰
2022, 43(24):  154-163.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211221-247
摘要 ( 88 )   HTML ( 20)   PDF (3720KB) ( 116 )  
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为探究发酵方式对羊肉香肠中微生物群落和代谢物影响,采用高通量测序和代谢组学技术分析传统(CT)和强化(QH)发酵羊肉香肠中的微生物群落及代谢物差异,及微生物与差异显著代谢物之间的相关性。结果表明,强化发酵对羊肉香肠微生物群落有明显的影响。属水平上,CT以明串珠菌属(Leuconostoc)、拉恩氏菌属(Rahnella)、环丝菌属(Brochothrix)、德巴利氏酵母属(Debaryomyces)占优势;QH以明串珠菌属、环丝菌属、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、片球菌属(Pediococcus)、德巴利氏酵母属、青霉属(Penicillium)占优势。代谢物方面,强化发酵增加了风味和滋味物质的种类和含量,尤其是酯类和氨基酸类。基于多元统计分析,共鉴定出29 个挥发性和16 个非挥发性显著差异代谢物(|差异倍数|>2且变量重要性投影>1,P<0.05);相关性结果表明,7 个细菌属(明串珠菌属、环丝菌属、片球菌属、嗜冷杆菌属、肠球菌属(Enterococcus)、拉恩氏菌属和葡萄球菌属(Staphylococcus))和7 个真菌属(德巴利氏酵母属、青霉属、曲霉属(Aspergillus)、unspecified_Aspergillaceae、unspecified_Capnodiales、根霉属(Rhizopus)和unspecified_Basidiomycota)被视为核心微生物(|r|>0.8,P<0.05)。
乌虾酱长期发酵过程中细菌群落演替及对生物胺形成的影响
邓义佳,王润东,张宇昊,李学鹏,季广仁,励建荣
2022, 43(24):  164-173.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220306-076
摘要 ( 52 )   HTML ( 15)   PDF (3147KB) ( 31 )  
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针对长期发酵(1、2、3 a和8 a)的乌虾酱进行感官评价,用高通量测序技术探究细菌群落演替规律,高效液相色谱技术同步检测6 种生物胺含量。结果发现:随发酵时间延长,虾酱逐渐呈深褐色、L*值下降、b*值先上升后下降、颗粒感消失、腥味和氨味下降、鲜味在发酵2 a达到最大值。虾酱中测得的细菌分属42 个门,894 个属和600 个种;厚壁菌门和变形菌门为优势菌门,四联球菌属、嗜冷杆菌属、假单胞菌属、肠球菌属、乳酸菌属和玫瑰变色菌属为优势菌属;细菌群落多样性在发酵2 a达到峰值。虾酱中生物胺种类及含量在发酵2 a后逐渐上升,发酵8 a,样品检出腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精胺。Pearson相关性分析显示,与组胺呈显著正相关的为德沃斯菌属(P<0.05),与组胺呈极显著负相关的为芽孢杆菌属、劳尔氏菌属、发光杆菌属和葡萄球菌属(P<0.01);与腐胺呈极显著正相关的为劳尔氏菌属(P<0.01),与腐胺呈显著正相关的为假单胞菌属、亚硫酸杆菌属和慢生盐场菌属(P<0.05);与尸胺呈极显著正相关的有不动杆菌属(P<0.01)。本研究为虾酱中功能菌株筛选和生物胺精准防控提供一定理论依据。
化学交联改性对高链玉米淀粉体外大肠发酵特性的调控机制
刘峻恺,王绍康,顾志鹏,扶雄,黄强,张斌
2022, 43(24):  174-181.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220112-112
摘要 ( 47 )   HTML ( 10)   PDF (2880KB) ( 19 )  
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以高链玉米淀粉为原料,分别使用三偏磷酸钠、三氯氧化磷、环氧氯丙烷3 种化学交联剂制备不同交联度的交联淀粉。采用体外粪菌发酵模型和高通量测序技术评价不同化学交联度交联淀粉的体外大肠酵解特性。结果表明,不同种类交联淀粉的发酵速率均能随交联剂用量的增加而降低,同时,3 种交联淀粉均提高了有益菌Roseburia、Ruminococcus的相对丰度。但相比于三偏磷酸钠和三氯氧化磷交联淀粉,环氧氯丙烷交联淀粉抑制体外发酵速率的效果更为明显,同时能够更多地促进丁酸生成。
商品化低盐虾酱发酵过程中的微生物群落演替和品质变化
班雨函,王利文,杨兵兵,马爱进,桑亚新,孙纪录
2022, 43(24):  182-191.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20210930-373
摘要 ( 58 )   HTML ( 10)   PDF (3647KB) ( 32 )  
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为改进新兴的商品化低盐虾酱的发酵工艺,本研究系统地测定了商品化低盐虾酱发酵过程中的主要品质指标变化;运用高通量测序技术,对微生物多样性和群落组成进行动态分析。结果显示,虾酱发酵期间,pH值、丙二醛含量、挥发性盐基氮含量、氨基酸态氮含量、水分质量分数、含盐量和生物胺含量变化范围分别为7.19~6.90、3.09~5.56 mg/kg、44.81~175.05 mg/100 g、1.42~1.63 g/100 g、59.19%~62.40%、11.02%~12.04%和0~113.29 mg/kg;其中,丙二醛含量呈先上升后下降趋势,氨基酸态氮含量、挥发性盐基氮含量和生物胺总量均呈上升趋势。虾酱发酵中后期细菌的多样性指标明显降低,真菌多样性指标下降缓慢。在发酵前期(0~7 d),链球菌属、乳杆菌属是主要优势菌属,在发酵中后期(34~145 d),四联球菌属是主要优势菌属,且四联球菌属是发酵前期和发酵中后期的差异菌属。在真菌属水平上,发酵前期以丝孢酵母属为优势菌属,到发酵中期,假丝酵母菌属和链格孢菌成为优势菌属,发酵后期阶段,假丝酵母菌属成为优势菌属,且3 个发酵阶段并无显著差异菌属。Spearman相关性热图表明,与真菌属相比,细菌属与理化指标的相关性更高,表明细菌群落在虾酱发酵过程中占主导地位。其中,四联球菌与挥发性盐基氮、氨基酸态氮、丙二醛均呈正相关,链球菌与生物胺呈显著负相关。发酵至64 d,虾酱品质指标和微生物群落基本保持稳定,提示发酵工艺改进可以考虑缩短发酵时间。本研究结果为改进低盐虾酱的发酵工艺提供了理论基础。
基于GC-MS代谢组学分析大鲵肉冷藏过程中肌肉代谢产物差异
金文刚,赵萍,刘俊霞,兰阿峰,陈德经,裴金金,高瑞昌
2022, 43(24):  192-201.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220218-140
摘要 ( 61 )   HTML ( 12)   PDF (2618KB) ( 30 )  
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为建立大鲵肉冷藏过程中肌肉理化指标与其代谢产物的关联,采用气相色谱-质谱联用非靶向代谢组学结合多元统计模型探究大鲵肉在4 ℃不同冷藏时间(0、2、4、8 d)肌肉代谢物的差异。结果表明,大鲵肉样品冷藏8 d与冷藏0、2、4 d相比差异较大。以偏最小二乘判别分析和变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值为标准进行筛选(VIP≥1,t检验P<0.05),不同冷藏时间大鲵肉中共筛选出69 种差异代谢物,包括有机酸类及其衍生物(21 种)、氨基酸类及其衍生物(14 种)、糖类及其衍生物(7 种)、核苷酸类及其衍生物(10 种)、胺类及其衍生物(6 种)和其他类化合物(11 种)。层次聚类热图可将不同冷藏期大鲵肉样品分为3 类:冷藏前期(0~2 d),冷藏中期(4 d)和冷藏后期(8 d)。京都基因与基因组百科全书富集分析表明,在大鲵肉冷藏期间较为重要的代谢通路为嘌呤代谢、氨酰-tRNA生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、丙酮酸代谢、三羧酸循环。代谢通路映射及Pearson相关性分析表明,L-赖氨酸、L-丝氨酸、L-异亮氨酸、L-蛋氨酸、丙酮酸、丁二酸和甘氨酸可作为大鲵肉品质变化的潜在标记物。
成分分析
新鲜乳扇贮存期间关键香气组分变化分析
王亚东,韩颢颖,韩兆盛,王绒雪,王姣,杨智杰,曹雁平,王蓓
2022, 43(24):  202-209.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220127-285
摘要 ( 61 )   HTML ( 16)   PDF (2024KB) ( 33 )  
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为探究新鲜乳扇贮存过程中香气组成及香气成分变化,利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用法、气相色谱-嗅觉测量技术以及描述性感官评价,对乳扇贮存过程中挥发性风味组分变化情况进行分析。乳扇贮存过程中共鉴定得到70 种挥发性风味化合物,对其中能够嗅闻得到的19 种特征风味化合物进行定量并进一步计算其气味活性值(odor activity values,OAV),得到OAV大于1的16 种关键香气组分。将乳扇的感官性质、关键香气组分以及贮存时间进行偏最小二乘分析,结果显示,乳扇的贮存期可分为3 个阶段:第1阶段为乳扇贮存的第1天,此时乳扇感官品质最高,这与乙酸乙酯、己酸乙酯等酯类组分的含量较高有关;第2阶段为乳扇贮存的第4、7天,乳扇感官品质温和,具有酒香特征,这可能与丁酸乙酯的含量有关;第3阶段为乳扇贮存的第11、15天,乳扇的感官品质最差,仅有δ-癸内酯的含量未随贮存时间的变化而降低,其余酯类和内酯类组分的含量均随着贮存时间的延长而降低。
咖啡豆烘焙过程中油脂脂肪酸组成、挥发性风味及活性成分的演变规律
董聪慧,董文江,程金焕,胡荣锁,何红艳,陈小爱,龙宇宙,黄家雄,陈罡,陈舰飞
2022, 43(24):  210-222.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220302-023
摘要 ( 86 )   HTML ( 11)   PDF (5923KB) ( 90 )  
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以云南小粒种咖啡豆为试材,系统研究烘焙过程中咖啡油脂理化性质、脂肪酸组成、挥发性成分及活性成分的变化规律。结果表明:随着烘焙度加深,油脂色泽加深;酸价呈增加的趋势,由1.60 mg/g增至3.75 mg/g;碘值反之,由142.04 g/100 g降至83.12 mg/100 g;茴香胺值先增大后减少,其值在3.40~16.26之间;皂化值略有降低,但无显著差异;共鉴定出11 种脂肪酸,主要为亚油酸相对含量在43.06%~64.39%之间,其次为硬脂酸和棕榈酸相对含量在12.67%~27.55%之间,油酸相对含量为9.03%~17.20%;脂肪酸组成影响不明显,但各脂肪酸的含量存在一定差异;利用气相色谱-质谱从极浅度到法式重度的咖啡油脂样品中分别检出25、33、36、53、54、59、64 种和58 种挥发性成分,主要成分有呋喃类化合物、吡嗪类化合物、酮类化合物、吡咯类化合物等,其种类和含量均呈减小趋势;活性成分中咖啡豆醇、α-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚含量均减少;而总酚含量不断增加,由7.75 mg/100 g升至15.96 mg/100 g。本研究结果可为咖啡精深加工及资源高值化利用提供理论依据和技术支撑。
欧亚种‘丹娜’葡萄不同砧穗组合果实香气物质的差异比较
韩晓,杨航宇,陈为凯,王宇,王军,何非
2022, 43(24):  223-231.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220216-108
摘要 ( 78 )   HTML ( 11)   PDF (3779KB) ( 49 )  
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利用气相色谱-质谱联用技术,连续两年(2016和2017年)研究了‘1103P’、‘140R’、‘101-14’、‘3309C’、‘SO4’和‘贝达’6 种砧木嫁接对‘丹娜’(Vitis vinifera L. cv. ‘Tannat’)葡萄果实香气物质积累的影响。结果表明:2016年,不同砧木对果实香气影响更加显著,其中‘1103P’可以显著提高‘丹娜’葡萄果实C6/C9类物质的总含量,游离态的己醇、(Z)-3-己烯醇、(E)-2-己烯醛和正己醛是其特征性的C6/C9化合物;‘140R’有利于‘丹娜’葡萄果实酯类物质的合成;而‘3309C’则降低了‘丹娜’葡萄果实酯类、C6/C9类和挥发性酚类香气物质的含量。‘贝达’和‘SO4’在两个年份中均提高了‘丹娜’葡萄果实萜烯类物质的含量;‘SO4’还可以显著提高‘丹娜’葡萄果实C13-降异戊二烯类物质的含量,其特征性C13-降异戊二烯类化合物为游离态(E)-β-大马士酮和(Z)-β-大马士酮。本研究可以为实际生产中‘丹娜’葡萄嫁接砧木的选择与应用提供一定的参考。
强化淀粉类食品中7 种水溶性维生素的快速测定
牛灿杰,叶素丹,胡玉霞,王凤军,凌云
2022, 43(24):  232-238.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220206-009
摘要 ( 53 )   HTML ( 13)   PDF (2466KB) ( 30 )  
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建立高效液相色谱-二极管阵列-荧光联用法同时检测营养强化淀粉类食品中7 种水溶性维生素含量的方法。样品经淀粉酶60 ℃酶解45 min,调pH值提取后,经十二烷基硫酸钠(5 mmol/L,加入0.1%磷酸,三乙胺调pH 3.0)-乙腈梯度洗脱,VB1、烟酸、烟酰胺在不同波长下进行检测,VB2、吡哆醛、吡哆醇、吡哆胺采用目标物出峰时间段转变激发、发射波长检测。7 种维生素在各自线性范围内线性关系良好,相关系数r2为0.999 6~0.999 9,加标回收率为90.5%~102.5%,检出限为0.01~0.08 mg/100 g,定量限为0.025~0.26 mg/100 g。方法快速、高效,适用于大批量强化淀粉类食品中7 种水溶性维生素的同时测定。
烘焙度对冷萃咖啡理化指标与风味成分的影响
唐文潇,肖瀛,蒋天宁,姜峰,朱婧,周一鸣
2022, 43(24):  239-248.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220211-058
摘要 ( 86 )   HTML ( 12)   PDF (36831KB) ( 47 )  
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以亚洲咖啡豆为研究对象,分别选取浅、中、深3 种烘焙度的中国云南和印度尼西亚苏门答腊产的卡蒂姆种咖啡豆,比较分析冷萃与热萃方式对萃取浓度、萃取率、可滴定酸、总酚、总糖、咖啡因、葫芦巴碱、绿原酸、抗氧化活性与挥发性成分的差异,并进行主成分分析,从而探究烘焙度对冷萃咖啡理化指标与风味成分的影响规律。结果表明,随着烘焙度增加,冷萃咖啡的萃取浓度、萃取率均显著上升,可滴定酸、总酚、葫芦巴碱、绿原酸、抗氧化活性均显著下降(P<0.05)。冷萃咖啡较热萃咖啡拥有更高的萃取浓度、萃取率与总糖含量(P<0.05),而可滴定酸、总酚含量、抗氧化活性较热萃显著偏低(P<0.05)。经顶空固相微萃取-气相色谱-质谱检测分析发现,浅烘咖啡豆萃取液中的挥发性成分含量显著低于烘焙度高的咖啡萃取液,深烘咖啡豆萃取液中挥发性成分种类与总含量最多。进一步通过主成分分析能较好区分冷萃和热萃咖啡,两者挥发性成分贡献率具有较大差异。2-丁酮、2-丁烯醛等花香类物质对浅烘冷萃咖啡贡献率更高,而2-甲基吡嗪、糠醇等呈现烘焙坚果类香气物质对浅烘热萃咖啡贡献率更高;2,6-二乙基吡嗪、川芎嗪等烘焙坚果类香气物质对中烘冷萃和热萃咖啡具有较高的贡献率;2-乙烯基呋喃、甲基糠硫醇、2,5-二乙基吡嗪、糠基甲基硫醚等物质对深烘冷萃咖啡有较高贡献率,二甲基二硫、对甲酚、1-甲基吡咯等物质对深烘热萃咖啡贡献率更高。相对于热萃咖啡,烘焙度对冷萃咖啡抗氧化能力与挥发性成分的影响更大。
基于气相色谱-离子迁移色谱分析不同贮藏方式对洋葱浆馕风味的影响
古丽乃再尔·斯热依力,黄文书,白羽嘉,冯作山,阿衣古丽·阿力木
2022, 43(24):  249-257.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220208-030
摘要 ( 66 )   HTML ( 16)   PDF (6075KB) ( 44 )  
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采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)对洋葱浆馕6 种不同贮藏条件下挥发性物质进行分析,包括低温贮藏、室温贮藏、真空贮藏、脱氧贮藏、保鲜剂贮藏和保鲜剂结合脱氧贮藏。研究表明:在洋葱浆馕中共鉴定出66 种挥发性风味物质,其中包括醇类9 种、酮类4 种、醛类18 种、酯类4 种、呋喃衍生物3 种,酸类1 种和未能识别的化合物27 种。随着贮藏时间的延长,低温贮藏和真空贮藏洋葱浆馕在贮藏期内醛类挥发性有机物基本不变,其他处理组的醛类挥发性有机物在贮藏期内变化呈降低的趋势。结合主成分分析和欧氏距离可以发现低温贮藏和其他贮藏方式的第0天挥发性物质种类和浓度较为接近,主成分分析图中点的位置也相聚在一起,说明低温贮藏馕的挥发性物质变化不明显。该研究建立不同贮藏方式洋葱浆馕挥发性气味指纹图谱,可视化出洋葱浆馕挥发性成分轮廓,为洋葱浆馕贮藏期间风味变化规律提供信息。
基于FT-IR和GC-MS分析市售PLA吸管中挥发性物质
张株瑞,杨青华,童星,王志伟,胡长鹰
2022, 43(24):  258-265.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220302-029
摘要 ( 44 )   HTML ( 6)   PDF (5827KB) ( 22 )  
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通过傅里叶变换红外光谱法对收集的市售聚乳酸(polylactic acid,PLA)吸管样品进行成分鉴定,采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)法对吸管样品进行非靶向分析,结合保留指数、NIST谱库和MS-DIAL解卷积定性,利用物质数据库对化合物进行溯源和安全风险关注。结果表明,样品均为PLA或以PLA为基材,不同程度混合了聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯;GC-MS分析检测出41 种挥发性物质,顶空GC-MS检出173 种挥发性物质,主要为塑料添加剂以及可能来源于原材料的杀虫剂、洗涤剂等,部分物质安全性应当被重点关注。GC-MS和顶空GC-MS结果相互补充,有利于更准确地分析挥发性物质。本研究为市售PLA吸管中挥发性物质的分析及安全风险评估提供基础。
茉莉花茶窨制过程水分变化与香气品质变化的相关性分析
叶秋萍,余雯,郑世仲,曾新萍,陈菲,郝志龙
2022, 43(24):  266-272.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220322-265
摘要 ( 74 )   HTML ( 11)   PDF (2181KB) ( 56 )  
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为探明茉莉花茶窨制过程水分迁移与香气组分变化规律,以窨花前、通花前、起花前、烘干后的茶样为材料,运用低场核磁共振技术分析水分分布情况结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术分析香气成分的组成和含量。结果表明:茉莉花茶窨制过程各个工序含水率差异极显著,除窨花前茶坯外,其他3 个工序的花茶均出现结合水、弱结合水和自由水3 个水分信号峰;结合水是主要的水分状态,峰面积比例呈先上升后下降趋势,且均高于窨花前;弱结合水峰面积比例呈先下降后上升趋势,均低于窨花前;自由水峰面积比例最低,在窨花前茶坯中未发现,在其他3 个工序呈先下降后上升趋势。茉莉花茶窨制过程中共鉴定出75 种香气成分,包括醇类、酯类、烯烃类、醛类、其他类。茶叶窨制过程吸附了茉莉花释放的香气,因此窨制完成烘干后花茶中各个类别香气成分的含量增加,其中酯类含量最高,达到9.721 μg/g,醇类次之,为3.854 μg/g,再者是烯烃类含量达到3.377 μg/g,且种类最丰富,达到26 种。与JTF(茉莉花茶香气)指数相比,XFJTF(茉莉花茶香气品质评价得分)指数呈“升-降-升”趋势,且其他3 个工序的XFJTF指数值均高于窨花前,更适合评价茉莉花茶香气品质。相关性分析发现:结合水峰面积、弱结合水峰面积与醇类含量均呈正相关,自由水峰面积与酯类含量呈极显著负相关,与烯烃类含量呈极显著正相关。本研究为丰富茶叶吸香机理和调控茉莉花茶生产工艺参数提供一定理论依据。
基于HS-SPME-GC-MS法分析不同干燥条件对皱环球盖菇挥发性成分的影响
秦玉川,吴德平,王丽玲,方茹,贺亮,王衍彬,钱华,刘本同
2022, 43(24):  273-280.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220216-109
摘要 ( 43 )   HTML ( 5)   PDF (3233KB) ( 22 )  
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采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法对新鲜、冷冻干燥和不同干燥温度制得的皱环球盖菇样品挥发性组成进行分析。研究表明,新鲜皱环球盖菇风味物质以3-辛酮、己醛和2-十一烷酮为主,含量分别占总挥发物的68.25%、13.12%和1.40%,风味活度值分别为142.63、162.39和11.71;高温会导致皱环球盖菇风味物质的损失,并产生以烷烃为主的挥发性组成;冷冻干燥样品形态保存最佳,但由于高真空的原因烯、酮等易挥发性组分损失严重;30 ℃干燥皱环球盖菇样品挥发物组成最为丰富,共鉴定出58 种化合物,包括醛、烯、醇、酯、吡嗪类、呋喃类等风味化合物,相对含量超过5%的包括1-癸烯、环十二烷、2-戊基呋喃、4,6-二甲基嘧啶、2-十一烷酮、橙花叔醇,分别占总挥发物的17.17%、6.58%、5.97%、5.74%、5.62%、5.58%。本研究结果对了解不同皱环球盖菇产品风味差异化合物及精深加工具有重要指导意义。
超分子双波长共振光散射法测定半胱氨酸含量
刘毅,袁莉,袁嘉怡,储文,马卫兴
2022, 43(24):  281-286.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220328-352
摘要 ( 41 )   HTML ( 5)   PDF (3003KB) ( 14 )  
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对半胱氨酸-孔雀石绿体系的反应条件进行优化,建立孔雀石绿单波长、双波长共振光散射光谱法检测半胱氨酸的新方法。结果表明:在硼砂-氢氧化钠缓冲溶液中,孔雀石绿与硼酸结合产生共振光散射,在波长285、338 nm处有2 个较强烈的共振光散射峰;加入半胱氨酸后,共振光散射更加强烈,且共振光散射强度随着半胱氨酸浓度增加而增强。在波长285、338 nm处,半胱氨酸在0.10~0.60 mg/L范围内与体系共振散射强度差值(ΔI)呈线性关系,检出限分别为10.7、13.3 μg/L;双波长叠加法的检出限为3.23 μg/L。本方法可应用于半胱氨酸护肝胶囊和酱油中半胱氨酸的含量测定,测定值的相对标准偏差(n=6)均在3%以内,符合定量分析的要求。
人工采摘和管理对普洱生茶化学成分的影响分析
瞿岩俨,杨子嘉,李军,李溱
2022, 43(24):  287-295.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220716-187
摘要 ( 78 )   HTML ( 6)   PDF (5138KB) ( 30 )  
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以荒废茶园在恢复人工采摘和管理后采摘的大叶种茶青鲜叶制成的晒青毛茶(普洱生茶)为研究样本,使用基于高分辨质谱的代谢组学技术对普洱茶内含物质进行分析,发现采摘及人工管理会显著提高呈味鲜爽的茶氨酸和谷氨酸含量以及茶叶总氨基酸含量,还能提高普洱茶中增强鲜味的生物碱类物质和回甘的儿茶素类物质含量,从而改善普洱茶的口感和品质。化学分析显示,茶叶的总多酚和在细胞外抗氧化能力在人工管理后无显著变化,而细胞增殖和抗氧化性实验表明,人工管理普洱茶对肿瘤细胞扩增的抑制能力和在细胞内的抗氧化能力显著增强。人工采摘和管理对茶叶的无机离子、总多酚和咖啡因含量影响较小,表明人工管理和采摘过程没有对植物的生理状态造成较大影响。本研究揭示了普洱茶树从荒废到人工管理转变过程中普洱茶内含物质的变化规律,为研究普洱茶品质变化规律提供理论支撑。
安全检测
基于自编码收缩神经网络的奶粉掺杂快速拉曼成像检测
夏启,黄志轩,鲍蕾,卜汉萍,陈达
2022, 43(24):  296-302.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211130-378
摘要 ( 55 )   HTML ( 7)   PDF (4024KB) ( 34 )  
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建立一种快速的奶粉掺杂拉曼成像识别方法,开发了自编码收缩神经网络重构算法,从低信噪比的短时拉曼成像信号中准确提取本征信号,并有机结合多元回归技术对奶粉中掺杂物进行定量分析,极大提升了拉曼成像扫描速度。在多种掺杂奶粉样本的定量检测中,该方法所建立的定量模型R2均达到了0.95以上,其检测速度较传统拉曼成像技术提升了30 倍,可在2 min之内完成50 mm×50 mm区域内的奶粉掺杂检测。结果表明,该方法可有效满足奶粉掺杂快速检测的实际需求,并为其他非均匀食品体系掺杂快速检测提供了一种新方法。
仿生皮肤电化学传感器的构建及其对鸡蛋过敏原卵清蛋白的检测
刘兵,曹瀚文,蒋栋磊
2022, 43(24):  303-309.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220607-072
摘要 ( 49 )   HTML ( 6)   PDF (5089KB) ( 15 )  
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为模拟食物过敏原刺激皮肤后的真实反应,参考人体皮肤的层次结构,利用成纤维细胞和肥大细胞联合打印具有表皮层和皮下组织层的仿生皮肤微组织,结合聚吡咯修饰、电化学快检技术构建仿生皮肤电化学传感器。结果表明,该传感器对鸡蛋卵清蛋白能够进行良好识别检测,其中,线性范围为0.5~2.5 μg/mL,线性方程为y=4.45C+14.24,R2为0.998,检出限为0.19 μg/mL。该电化学传感器的成功构建表明生物3D打印技术制备具有多细胞复合仿生结构的可能性。
基于GC-MS指纹图谱和XGBoost机器学习的泸型基酒贮存时间鉴别
刘青茹,孟连君,张晓娟,翟伟绩,柴丽娟,陆震鸣,许泓瑜,王松涛,张宿义,沈才洪,史劲松,许正宏
2022, 43(24):  310-317.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211129-354
摘要 ( 73 )   HTML ( 11)   PDF (3122KB) ( 42 )  
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通过顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用采集挥发性成分指纹图谱,采用极端梯度提升算法建立回归模型,运用极端随机森林的变量重要性评估、sklearn特征选择模块中的单变量线性回归测试(F_regression)以及连续目标变量的互信息(mutual_info_regression)确定有效建模变量,对白酒的贮存时间进行鉴别。模型的R2评估结果为0.987,预测模型可靠性较好,为白酒酒龄的判断提供了新思路。
一种基于双重ddPCR的肉制品中牛源性成分的定量分析方法
熊苏玥,李家鹏,李金春,韦忆萱,许随根,刘睿茜,陈曦,王守伟,曲超,乔晓玲
2022, 43(24):  318-324.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211123-289
摘要 ( 48 )   HTML ( 5)   PDF (2229KB) ( 20 )  
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将低价肉类原料掺入高价肉制品是一种典型的肉类掺假方式,为准确鉴别牛肉及牛肉制品的真伪,建立一种基于双重微滴式数字聚合酶链式反应(droplet digital polymerase chain reaction,ddPCR)的牛源性成分定量分析方法。通过对14 种动物的Beta-actin单拷贝基因序列进行分析,设计牛源性特异性引物、探针与动物源性成分通用引物、探针并建立双重ddPCR体系,推导出牛源性成分质量与其特异性扩增拷贝数之间的计算公式,对牛源性成分进行定量检测该方法得到牛源性成分质量M牛(mg)与其特异性扩增拷贝数浓度C牛(copies/μL)之间的计算公式为M牛=0.033C牛+2.37,对已知牛肉质量的混合肉样品与不同部位的牛肉样品进行检测,结果显示牛肉定量检测值与实际质量基本一致。同时拷贝数相对含量可辅助判断肉制品中是否存在非牛源性的其他动物源性成分掺假。对市售样品的检测发现,存在目标肉样含量不达标以及不同程度的动物源性成分等掺假现象,说明该检测方法可为牛肉制品掺假量化判定和混合源性产品分级鉴定提供技术支撑。
超高效液相色谱-串联质谱法测定牛奶中24 种真菌毒素
丁学妍,邵瑞婷,张涵璐
2022, 43(24):  325-334.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220207-016
摘要 ( 74 )   HTML ( 6)   PDF (5812KB) ( 47 )  
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运用基质分散固相萃取净化,建立牛奶中24 种真菌毒素(黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2、黄曲霉毒素M1、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、玉米赤霉酮、α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇、α-玉米赤霉醇、β-玉米赤霉醇、T-2毒素、HT-2霉素、伏马毒素B1、伏马毒素B2、伏马毒素B3、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、交链孢霉单甲基醚、交链孢酚、腾毒素、细交链孢菌酮酸)多残留检测的超高效液相色谱-串联质谱检测方法。样品经80%乙腈溶液(体积分数)提取,通过基质分散固相萃取净化,氮吹至近干,1 mL 50%乙腈溶液(体积分数)复溶,采用超高效液相色谱-串联质谱进行测定。经ACQUITY UPLC HSS T3反相柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)分离,梯度洗脱,采用电喷雾离子源-多反应监测模式采集。24 种目标物的相关系数(R2)均大于0.985,加标回收率为71.0%~123.0%,相对标准偏差均小于10%。该方法具有操作简单、重复性好、灵敏度高、杂质干扰小等特点,可以用于牛奶中24 种真菌毒素的检测。
基于嗅觉可视化技术的眉茶等级分类方法
丁煜函,葛东营,荆磊,Muhammad SHAHZAD,江辉
2022, 43(24):  335-341.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220331-383
摘要 ( 58 )   HTML ( 6)   PDF (3421KB) ( 36 )  
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为了快速、准确地对眉茶等级进行分类,提出了一种基于嗅觉可视化技术的眉茶等级快速分类方法。首先,根据卟啉显色反应预实验结果,选定了12 种显色效果明显的卟啉指示剂制备嗅觉可视化传感器阵列,通过该传感器阵列与不同等级的眉茶茶汤进行反应,获取不同的特征图像。然后,对特征图像数据进行主成分分析和降维,将得到的不同维数的主成分分析结果作为输入变量,构建支持向量机(support vector machine,SVM)眉茶等级分类模型。最后,引入3 种群体智能优化算法(萤火虫算法、灰狼优化算法、布谷鸟算法)对SVM分类模型的惩罚因子c和核函数参数g进行优化。结果显示:未经优化的SVM分类模型对测试集的分类正确率为80%,所需的主成分个数为12 个;经过优化的SVM模型的分类正确率均有所提升,其中经过布谷鸟算法优化的SVM模型对测试集的分类正确率达到了93.3%,且所需的主成分个数减少为6 个。这表明应用嗅觉可视化技术能够实现对眉茶等级的分类,而通过群体智能优化算法优化SVM分类模型可以显著增强模型的性能,提高分类正确率。
氧化胭脂虫红酸用于蘑菇中的铁离子检测
刘兰香,李想,唐保山,谭瑞,徐涓,马金菊,张弘
2022, 43(24):  342-348.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220623-255
摘要 ( 41 )   HTML ( 4)   PDF (5509KB) ( 11 )  
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为进一步开发胭脂虫红酸的荧光检测应用,以胭脂虫红酸为原料,高碘酸钾为氧化剂,通过乙醇/水热法一步合成水溶性可发射蓝色荧光的氧化胭脂虫红酸(oxidized carminic acid,OCA)。通过傅里叶变换红外光谱法和X射线光电子能谱分析表明OCA结构中含有共轭芳香环结构和丰富的含氧官能团,透射电子显微镜和动态散射光测试表明其平均粒径约为7.5 nm。光学测试表明,OCA的荧光发射位于380~620 nm区间,最大激发波长为336 nm,最大发射波长为445 nm;其荧光在pH 1~9的溶液和含有不同阴离子的盐溶液中稳定性良好;紫外-可见光测试显示其在波长225 nm处有最大吸收峰。OCA对铁离子(Fe3+)有良好的选择性,加入Fe3+会导致其荧光强度明显降低,荧光发射峰积分面积减小率与Fe3+质量浓度在11.2~56.0 mg/L范围内具有良好的线性关系,检出限为2.5 mg/L。应用结果表明,基于OCA作为荧光传感器的荧光检测方法用于实际样品中Fe3+的检测,样品回收率在95.3%~110.4%之间,相对标准偏差在2.3%~4.6%之间,表明该方法可用于香菇、白菇和杏鲍菇等蘑菇中Fe3+的含量检测,方法可靠。
基于高效液相色谱-质谱联用技术检测畜肉中的瓜尔胶
郭超,陈超,李慧晨,王真,徐若琳,赵文涛,李莹莹,郭文萍,张朝晖
2022, 43(24):  349-356.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220129-298
摘要 ( 55 )   HTML ( 6)   PDF (3757KB) ( 26 )  
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建立畜肉中瓜尔胶的高效液相色谱-质谱测定法。样品经β-甘露聚糖酶酶解,加入乙腈沉淀蛋白后离心,上清液经过中性氧化铝柱净化,用高效液相色谱-串联质谱仪测定,外标法定量。结果表明,瓜尔胶在线性范围为0~2 g/kg,线性相关系数在0.99以上,检出限为0.030 0 g/kg,定量限为0.100 g/kg,回收率为85.4%~109.8%,相对标准偏差在1.5%~9.3%之间。该方法前处理简便、检测指标明确、灵敏度高,可作为定量检测畜肉中添加瓜尔胶的有效手段。
固相萃取-气相色谱质谱法测定食品中9 种大麻素
唐庆强,夏林兵,曹丹,杨方,吴春灯,薛昆鹏
2022, 43(24):  357-364.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220331-385
摘要 ( 54 )   HTML ( 5)   PDF (2688KB) ( 20 )  
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建立了测定橄榄油、猪肉、面包等食品中包括合成大麻在内9 种大麻素的气相色谱-质谱分析方法。样品经甲醇和乙腈提取、固相萃取净化以及HP-5MS毛细管色谱柱分离,使用电子电离源、选择离子监测模式以及外标法定量。结果表明:该方法在10~500 μg/L质量浓度范围内有良好线性关系,相关系数均大于0.999 2;方法的检出限(信噪比为3)和定量限(信噪比为10)分别为1~15 μg/kg和2.5~50 μg/kg。对不同样品基质进行1、2、10 倍定量限3 个水平的加标回收实验,9 种大麻素化合物的回收率为65.2%~117.9%,相对标准偏差为2.0%~12.7%。该方法灵敏度高、检测速度快、适用性强,对发现和控制我国食品中大麻素类物质的残留、制定检测标准和采取相应的管理措施具有一定的理论和现实意义。
基于矿物元素指纹的地理标志羊肉真实性鉴别
齐婧,李莹莹,姜锐,张晨,张顺亮,郭文萍,王守伟
2022, 43(24):  365-370.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220227-237
摘要 ( 63 )   HTML ( 4)   PDF (3608KB) ( 51 )  
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探究一种基于矿物元素指纹结合单分类建模策略的地理标志羊肉真实性鉴别技术。结果表明,盐池滩羊、巴里坤哈萨克羊、苏尼特羊3 种地理标志羊肉中矿物元素含量均具有指纹特征。采用单分类建模策略,只需收集真实样本集建模,即可在多种欺诈样本中鉴别真实样本。基于3 种地理标志羊肉样本分别建立的类类比软独立建模(soft independent modeling of class analogy,SIMCA)模型性能优良,对测试样本的鉴别准确率达到100%。因此,基于矿物元素指纹结合单分类建模(SIMCA)的真实性鉴别技术在地理标志羊肉真实性鉴别领域具有广泛的应用前景。
婴幼儿配方奶粉及其配料油脂成分中有害酯类的污染差异分析
张妮,周静,胡守江
2022, 43(24):  371-377.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20211123-285
摘要 ( 55 )   HTML ( 9)   PDF (2381KB) ( 23 )  
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建立油脂和奶粉中3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和缩水甘油酯的气相色谱-质谱检测方法,测定植物油脂及婴幼儿配方奶粉中的酯类污染物含量,并开展3 种有害酯类在不同种类油脂中的污染差异分析,以及与奶粉脂肪含量的相关性研究。婴幼儿配方奶粉常用植物油配料种类中,棕榈油是污染水平最高的油脂品种;其次是菜籽油、大豆油、玉米油和食用植物调和油;葵花籽油、椰子油、核桃油、亚麻籽油污染水平较低;1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(1,3-dioleic acid-2-triglyceride palmitate,OPO)结构油脂、食用植物调合油(含OPO)污染水平最低。95 份婴幼儿配方奶粉中88.4%检出3-氯-1,2-丙二醇酯(3-monochloropropane-1,2-diol ester,3-MCPDE),含量范围为ND~0.231 mg/kg,平均值0.070 4 mg/kg,中位值0.064 5 mg/kg;42.1%检出2-MCPDE,含量在ND~0.034 mg/kg之间;缩水甘油酯的检出率为2.1%,含量为ND~0.019 mg/kg。10.5%的奶粉样本中3-MCPDE含量超过欧盟0.125 mg/kg的限量值。奶粉中3 种酯类污染物总量与奶粉脂肪含量之间存在显著正相关,Pearson相关系数为0.453。为保护婴幼儿的安全,生产厂家应谨慎选择原料油脂,在确保营养健康的基础上尽可能降低婴幼儿配方奶粉中有害酯类的污染。