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2023年 第44卷 第4期 刊出日期:2023-02-25
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食品化学
pH值偏移大豆油体-姜黄素复合乳液的物理特性及稳定性
康梦雪,孙禹凡,宋晗钰,钟明明,王帅,齐宝坤
2023, 44(4): 1-8. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220430-401
摘要
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计量指标
以大豆油体为原料,利用油体天然水包油结构,借助pH值偏移法将姜黄素负载到油体油相内核中,制备姜黄素递送体系。通过乳液包封率、粒径、Zeta电位、显微结构等研究其包封特征,通过内源荧光光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其结构变化,探讨其贮藏稳定性、pH值稳定性及氧化稳定性。结果表明:大豆油体借助pH值偏移可成功包封姜黄素,pH值偏移为1.0时,大豆油体对姜黄素的包封效果最佳,乳液包封率为65.55%;脂滴形状规则、大小均匀,平均粒径为590.5 nm;氧化稳定性良好,但贮藏稳定性、pH值稳定性较差;蛋白质结构与未处理油体相比,未发生明显改变。本研究为天然油体运载姜黄素等亲脂性多酚物质提供一定参考。
活性氧激活缺氧诱导因子-1α加速宰后成熟初期牛肉能量代谢
郭雨轩,陈骋,师希雄,郭兆斌,马国源,马纪兵,余群力
2023, 44(4): 9-16. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220407-072
摘要
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计量指标
为探究活性氧(reactive oxygen species,ROS)在宰后成熟初期调控牛肉缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)对能量代谢的影响。牛肉样品分别用H2O2、N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)和生理盐水(对照)处理。在低温成熟0.5、6、12、24、48 h分别测定ROS含量、脯氨酰羟化酶(proline hydroxylase,PHD)活力、磷酸肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)和HIF-1α蛋白质表达水平、能量代谢水平以及pH值的变化。结果发现:H2O2处理组初始(0.5 h)ROS含量显著高于其他2 组(P<0.05),且在48 h内始终处于显著较高水平(P<0.05),NAC处理能够在短期内(0.5~12 h)抑制ROS积累;H2O2处理组PHD活力在0.5~48 h内显著低于其他2 组(P<0.05),同时,在0.5~12 h和0.5~6 h内PI3K和磷酸化AKT表达水平显著高于其他2 组(P<0.05)。上述差异使H2O2处理组HIF-1α表达水平在6~48 h内显著高于其他2 组(P<0.05)。能量代谢方面,较高的HIF-1α表达水平使H2O2处理组糖原分解和R值升高速率在6~24 h内显著快于其他2 组(P<0.05),并且pH值在第12小时提前达到极限。综上所述,牛肉中ROS通过抑制PHD活力和激活PI3K/AKT信号通路调控HIF-1α稳定表达,进而提升宰后成熟初期以糖酵解为主的能量代谢水平以及pH值降低速率,可能对牛肉品质的形成产生重要影响。
糖基化联合磷酸化降低鲢鱼小清蛋白致敏性的机制
陈文美,周厚泽,邵艳红,刘俊,涂宗财
2023, 44(4): 17-23. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220406-062
摘要
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计量指标
以鲢鱼小清蛋白(parvalbumin,PV)为研究对象,采用糖基化联合磷酸化对其进行修饰,运用光谱、质谱和KU812细胞实验等方法研究修饰后鲢鱼PV抗原表位和致敏性的变化。结果表明:糖基化联合磷酸化修饰可增加鲢鱼PV分子质量,降低游离氨基含量,且改变其二级结构和构象结构;糖基化联合磷酸化修饰后的鲢鱼PV含有8 个糖基化位点(K33、K46、K55、K65、K84、K88、K97和K108)和1 个磷酸化位点(S56)。糖基化联合磷酸化修饰能显著降低鲢鱼PV与IgG/IgE的结合能力,也能降低KU812细胞中组胺和白介素-6的释放能力。因此,糖基化联合磷酸化修饰通过糖基化和磷酸化位点遮掩鲢鱼PV的线性表位和破坏其构象表位,降低其致敏性。研究结果为开发低致敏性鱼类制品提供重要的理论依据。
小麦淀粉和谷蛋白互作对油炸外裹糊鲢鱼鱼糜块油脂分布的影响
冯佳奇,陈季旺,袁子珺,廖鄂,彭利娟,夏文水
2023, 44(4): 24-31. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220328-349
摘要
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计量指标
采用小麦淀粉和谷蛋白以质量比15∶1、13∶1、11∶1、9∶1和7∶1为外裹糊制作油炸外裹糊鲢鱼鱼糜块,测定外壳中谷蛋白的表面疏水性(H0)、游离巯基含量、二硫键含量及二级结构、小麦淀粉的晶体结构、油炸外裹糊鱼糜块的表面油脂及表面渗透油脂含量,观察外壳的微观结构和油脂分布;探讨小麦淀粉与谷蛋白相互作用对油炸外裹糊鱼糜块油脂分布的影响。结果显示:随着小麦淀粉和谷蛋白质量比减小,H0先升高后降低,游离巯基含量逐渐减少,二硫键含量逐渐增加;谷蛋白的β-转角结构向β-折叠转化;表面油脂、表面渗透油脂的含量和小麦淀粉的相对结晶度呈先降低后升高的趋势;外壳中的孔隙先减小后增大,油脂分布呈先减少后增加的趋势。小麦淀粉和谷蛋白质量比为11∶1时,H0(8 990)最高,小麦淀粉的相对结晶度(17.8%)、表面油脂(2.1%)和表面渗透油脂的含量(5.8%)最低,外壳的结构最紧密,油脂分布最少。以上结果表明,外裹糊中小麦淀粉和谷蛋白质量比改变了其相互作用,最终影响了油炸外裹糊鱼糜块中的油脂分布。
等离子体协同白藜芦醇改性香蕉淀粉及其性质
孙颖,郑丽丽,郑晓燕,杨旸,校导,艾斌凌,张正科,盛占武,
2023, 44(4): 32-41. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211011-104
摘要
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计量指标
为探究等离子体协同多酚改性对淀粉性质的影响,以青香蕉淀粉为原料,通过介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体和白藜芦醇复合改性,制备DBD等离子体改性香蕉淀粉-白藜芦醇复合物,研究复合改性对香蕉淀粉理化性质和消化性的影响。结果表明,DBD等离子体处理后提高了香蕉淀粉与白藜芦醇的复合率;与未改性香蕉淀粉相比,复合改性所形成复合物的溶解度和凝沉性显著提高;DBD等离子体改性后样品的吸油率有很大提升;凝胶化温度To、Tp和Tc分别从64.10、71.14 ℃和73.92 ℃提高至70.18、75.79 ℃和82.53 ℃;改性后淀粉的消化率和消化速率提高;膨胀力和冻融稳定性降低。扫描电子显微镜表明,DBD等离子体处理产生了更多的淀粉碎片,对淀粉表面具有刻蚀作用。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析表明,白藜芦醇与香蕉淀粉通过CH-π键结合,使复合物的结构更加致密有序,形成结晶度较高的非“V”型包合物。因此,通过等离子体协同多酚改性香蕉淀粉,能够改善香蕉淀粉的加工性能,有助于开发新型保健食品。
牡丹花蕊蛋白对面团和面筋蛋白特性的影响
罗磊,夏迎利,杨浩昆,赵一帆,李瀚姝,马潇
2023, 44(4): 42-47. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220314-155
摘要
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计量指标
为实现牡丹花蕊资源化利用,以大豆分离蛋白为参照,研究牡丹花蕊蛋白对面团和面筋蛋白质构、动态流变学特性、二硫键、表面微观结构和二级结构的影响。结果表明,牡丹花蕊蛋白能够明显提高面团的硬度、黏着性和咀嚼性,添加量低于6%时效果优于大豆分离蛋白。添加花蕊蛋白提高了面团的储能模量与损耗模量,使得面团黏弹性增加。牡丹花蕊蛋白对面筋蛋白网络结构形成的影响与大豆分离蛋白基本一致,添加量为6%时,扫描电镜显示面筋蛋白气孔数量多且孔洞深,网络结构致密;面筋蛋白二级结构中,相对稳定的α-螺旋+β-折叠占比达到最大值59.32%,与空白组相比二硫键含量提高了89%。牡丹花蕊蛋白能够有效促进面筋蛋白网络结构的形成,提高面团的品质,可用于对黏弹性要求较高的面制品生产。
凉粉草多糖对鱼肌球蛋白理化性质和结构特征的影响
周昕仪,游刚,高可安,董诗瑜,马舒恬,陈尚里,刘小玲,
2023, 44(4): 48-56. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220507-094
摘要
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计量指标
探究不同质量浓度凉粉草多糖(Mesona chinensis Benth polysaccharide,MCP)(0~0.10 mg/mL)对肌球蛋白理化特性(电位、粒径、表面疏水性、巯基)、结构特性(紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱、电泳)和微观结构的影响,并阐明肌球蛋白-MCP相互作用机制。结果表明:随着MCP的增加,改变了肌球蛋白-MCP混合体系中的相互作用力,两者主要通过静电相互作用力、疏水相互作用等形成肌球蛋白-MCP复合物和肌球蛋白-肌球蛋白聚集体,从而使肌球蛋白-MCP混合体系的浊度增加,Zeta电位、表面疏水性整体呈下降趋势,内部颗粒的分布变宽、平均粒径(D50)整体呈减小趋势。同时,紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱实验证明肌球蛋白结构因MCP质量浓度增加而改变。
碱性pH值提取对大豆油脂体稳定性及消化特性的影响
宋晗钰,钟明明,康梦雪,满慧,王震霄,齐宝坤
2023, 44(4): 57-63. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220403-036
摘要
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计量指标
为了解碱性pH值(8.0~11.0)条件下从大豆中提取油脂体(soybean oil body,SOB)所形成天然乳液的稳定性及其在胃肠道中的消化特性,通过SOB的基本组成、粒径、Zeta电位和流变学等研究其稳定性,并利用脂肪酸释放量和微观结构探究其消化特性。结果表明,随着提取pH值的升高,SOB水分和蛋白质含量降低,脂质含量不同程度增加,SOB粒径由(471.57±8.53)nm下降至(424.77±12.21)nm;此外,SOB氧化稳定性表现出相似的趋势,氢过氧化值随着pH值的升高而降低,硫代巴比妥酸反应物值随着时间的延长而增大;表观黏度随剪切速率的增加而降低,SOB乳液呈剪切稀化,所有样品的G’都大于G”,随着提取pH值的升高,可以显著提高SOB游离脂肪酸释放率(P<0.05)。本研究为高稳定性天然SOB的广泛应用提供一定理论支撑。
罗望子种仁球蛋白-EGCG共价复合物的制备及其在乳化香肠中的应用
杨杨,王梦桔,王悦,边鑫,范婧,马春敏,石彦国,李笑梅,张娜
2023, 44(4): 64-70. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220421-266
摘要
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计量指标
通过碱处理法制备罗望子种仁球蛋白(tamarind seed globulin,TSG)-表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin-3-gallate,EGCG)共价化合物,采用紫外-可见光谱分析TSG-EGCG共价复合物结合率并优化结合条件。采用色差计、质构分析仪和扫描电子显微镜研究TSG-EGCG共价复合物添加量对乳化香肠蒸煮损失、保水性和质构的影响。结果表明:当TSG与EGCG质量比1∶0.1、反应pH 9.5、反应温度30 ℃时,复合物的结合率达到最大值。与添加TSG的乳化香肠相比,添加TSG-EGCG复合物的乳化香肠微观结构更加紧密,立体凝胶网络更加均匀清晰,同时蒸煮损失率、保水性及质构特性得到明显改善。综上,TSG-EGCG复合物可以改良乳化香肠的感官品质,且当添加量为2%时,乳化香肠的品质得到明显改善。
基于组织蛋白酶催化的不冻液冻结中华管鞭虾中肌原纤维蛋白氧化分析
许丹,韩悦,郑斌,邓尚贵,陈雪昌,张小军,
2023, 44(4): 71-77. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220708-083
摘要
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计量指标
对比分析利用不冻液(-18 ℃和-30 ℃)冻结后冻藏与直接置于冰箱(-18 ℃和-30 ℃)冻结后冻藏的中华管鞭虾肌原纤维蛋白氧化指标变化以及组织蛋白酶B、H、L活性变化,通过肌原纤维微结构观察,分析酶活性对肌原纤维蛋白水解产生的作用,并探讨其与肌组织结构的相关性。结果表明:采用-18 ℃和-30 ℃不冻液冻结的中华管鞭虾的盐溶性蛋白含量(92.7 mg/g和97.8 mg/g)均明显高于-18 ℃和-30 ℃冰箱缓冻组(72.40 mg/g和77.90 mg/g);-30 ℃不冻液组的表面疏水性最低(400.6 μg);两种冻结方式下-30 ℃组Ca2+-ATPase活性均高于-18 ℃组;总巯基含量变化趋势与Ca2+-ATPase活性变化趋势一致。冻藏前期(0~60 d),低温不冻液冻藏能较好地抑制中华管鞭虾组织蛋白酶活性,使其蛋白结构保持良好;冻藏后期(60~120 d),其对于酶活性的抑制作用减弱。综合以上结果,在一定冻藏期内,不冻液冻结比冰箱冻结能够更好减弱冻藏过程中中华管鞭虾的肌原纤维蛋白的氧化和组织蛋白酶活性,且不冻液的冻结温度越低,冻结速率越高,组织蛋白酶活性越弱,肌原纤维蛋白氧化越少,越有利于肌原纤维蛋白结构的保持。
再制干酪乳化过程中理化、功能特性及微观结构的变化
李红娟,李梦凡,袁玉京,陈紫阳,朱广潮,李丹,李洪波,于景华,
2023, 44(4): 78-84. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220502-014
摘要
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计量指标
以再制干酪为研究对象,探究再制干酪在不同乳化温度下(80 ℃和85 ℃),从乳化开始到结束(5~30 min),再制干酪功能特性(融化性、油脂析出性)、质构特性、流变学特性和微观结构的变化情况。结果表明,随着乳化时间延长,产品的融化性及油脂析出性呈下降趋势,乳化过程中85 ℃再制干酪的油脂析出性显著高于80 ℃再制干酪(P<0.05)。干酪的质构特性随着乳化时间的延长整体呈增大趋势,其中85 ℃干酪胶着性和咀嚼性显著增大(P<0.05),85 ℃再制干酪的硬度、胶着性和咀嚼性均大于80 ℃。两种加工温度的干酪在相同乳化程度下干酪的储能模量(G’)均大于损耗模量(G”),0.1~10 Hz内G’和G”都随频率的升高呈上升趋势。干酪的微观结构显示,乳化5~15 min时脂肪球数量大大减少且直径减小,分布更加均匀,蛋白质基质更加光滑,干酪结构更加致密;但乳化20~30 min时干酪的微观结构呈蜂窝状,即奶油化反应过度。因此,再制干酪加工过程中乳化时间短,奶油化反应不充分;再制干酪乳化时间过长会使质地发生不良变化。再制干酪乳化反应过程中,蛋白质-蛋白质和蛋白质-脂肪的相互作用增强,产品的功能特性得到改善。综上,再制干酪的乳化过程与其理化、功能特性及微观结构关系密切,为今后再制干酪的工艺改进提供一定理论指导。
脱乙酰基魔芋葡甘聚糖理化性质及其对凉皮质构和体外消化的影响
葛珍珍,许明月,靳学远,高珊珊,赵光远,纵伟
2023, 44(4): 85-90. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220628-317
摘要
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计量指标
通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射图谱和扫描电子显微镜对不同脱乙酰度的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖(deacetylatedkonjac glucomannan,DKGM)进行结构表征,并比较其黏度、持水性、热稳定性的变化;将高脱乙酰度的DKGM(脱乙酰度为72.70%)应用于凉皮制备,分析其对凉皮质构和体外消化特性的影响。结果表明,与KGM相比,DKGM在1 735 cm-1处的乙酰基特征吸收峰减弱,表面变得粗糙,结晶度增加,热稳定性增加,黏度和持水性随脱乙酰度的增加而下降;添加高脱乙酰度的DKGM后,凉皮的硬度、咀嚼性和黏聚性整体均呈下降趋势,且其体外消化水解率降低,即添加高脱乙酰度的DKGM可提升凉皮口感及抗消化性,可为DKGM与淀粉复配体系在低血糖生成指数食品中的应用提供理论参考。
大豆蛋白-黄芩素的结合机制及蛋白构象和功能变化
闫馨月,贾亦佳,孙诗艳,张东蒙,耿梦洁,杨晋杰,Stanislav Sukhikh, Olga Babich,齐宝坤,李杨
2023, 44(4): 91-98. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220519-255
摘要
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计量指标
探索大豆蛋白组分中β-伴大豆蛋白(7S)/大豆蛋白(11S)与黄芩素的结合机制,考察复合物构象及功能特性的变化。傅里叶变换红外光谱表明黄芩素诱导蛋白的β-折叠转化为α-螺旋和无规卷曲。内源荧光光谱证实了黄芩素的加入使7S、11S结构变得更紧密。黄芩素与蛋白的反应自发进行,并通过静态方式猝灭蛋白荧光。7S、11S蛋白分别通过氢键和疏水相互作用与黄芩素结合。分子对接结果表明,黄芩素对11S的亲和力高于7S。扫描电子显微镜显示了7S、11S与复合物的微观结构差异。此外,与黄芩素结合后,7S、11S的表面疏水性下降,热稳定性及其他功能特性提升。
部分酸水解对桃胶多糖结构和乳化功能的影响
张宏媛,钱佳俊,李哲远,张沈栋,杨晓辰,艾连中,赖凤羲,张汇
2023, 44(4): 99-106. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220519-259
摘要
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计量指标
为探讨桃胶多糖(peach gum polysaccharide,PGP)发挥乳化作用的关键活性结构特征,采用0.1 mol/L三氟乙酸对PGP进行部分酸水解,通过控制水解时间制备得到不同水解度的PGP样品30P、60P、120P和180P,采用高效阴离子交换色谱和高效分子排阻色谱串联多角度激光光散射分析部分酸水解对PGP单糖组成和分子质量的影响,通过水包油(O/W)乳液体系探讨部分酸水解对PGP乳化功能的影响。结果表明:PGP是由阿拉伯糖、半乳糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸组成的一种酸性阿拉伯半乳聚糖,结合有少量蛋白质,重均分子质量为10 980 kU,在0.1 mol/L NaNO3溶液中呈宽分布的柔性卷曲链状;随着酸水解的进行,PGP的糖醛酸和蛋白质含量逐渐升高,分子质量逐渐减小,支化度降低,水解产物的分子构象由柔性线团结构向刚性棒状转变;研究表明,60P O/W乳液较PGP及其他水解产物形成的乳液稳定性明显提高,由此推测60P是PGP发挥乳化功能的关键活性结构特征,即分子质量为1 188 kU,支化度部分降低,糖醛酸和蛋白质缀合物含量较高的柔性链结构。本研究将为阐明PGP乳化功能的作用机理提供一定理论支持。
滁菊粉对面团特性和面包风味及其抗氧化活性的影响
鲍雨婷,孙玥,李雪玲,梁进
2023, 44(4): 107-114. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220403-034
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计量指标
为探究将滁菊粉应用至面包加工中,对面团特性以及面包风味、抗氧化活性的影响,采用Mixolab 2混合试验仪对面团热机械学特性进行测定,并利用气相色谱-离子迁移谱法检测及分析面包中的挥发性风味物质,同时测定面包对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二胺盐(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS)阳离子自由基的清除能力以及面包中的总黄酮含量。结果显示,滁菊粉的加入显著增加了面团的吸水率同时降低了淀粉的峰值黏度和回生值,与对照面包相比,滁菊面包的风味物质含量更加丰富,其中d-樟脑为滁菊的特征风味成分,通过主成分分析得到2 种样品的挥发性风味成分存在明显差异。在抗氧化活性方面,滁菊面包的总黄酮含量为260.47 mg/100 g,明显高于对照面包,且对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的清除率均大于对照组。综上可知,面包中添加滁菊粉能够丰富面包的风味成分同时提高面包的抗氧化活性,为滁菊在面包类焙烤食品中的应用提供参考依据。
糜子直链淀粉、蛋白质含量对其外观品质及食味品质的影响
李冬梅,王洪露,龚瑶,曹梓微,李佳雨,冯佰利
2023, 44(4): 115-121. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220406-063
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计量指标
以4 个直链淀粉、蛋白质含量存在显著差异的糜子品种为实验材料,研究直链淀粉、蛋白质含量对糜子外观及食味品质的影响。结果表明:与低直链淀粉品种比较,高直链淀粉糜子品种,全粉糊化黏度、糊化时间、糊化温度较高,糜子饭吸水率、体积膨胀率、硬度较高,而糊化热焓值较低;蛋白质含量较高的糜子品种,全粉呈现低糊化黏度,糜子饭呈现低吸水率、体积膨胀率,高硬度。直链淀粉、蛋白质含量较高的糜子品种,蒸煮性差、能耗高、蒸煮时间长。因此,在糜子品质育种中,适当降低直链淀粉和蛋白质含量可以改善糜子的适口性。
基于改善脱水白萝卜复水特性的黑木耳多糖组分筛选及结构鉴定
苏鑫,王贲香,焦璇,张弛,文连奎,贺阳
2023, 44(4): 122-130. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211214-157
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计量指标
采用热水浸提法提取黑木耳多糖,对醇沉样品AAP-10、AAP-80分离纯化获得AAP-10-I、AAP-10-II、AAP-10-III和AAP-80-I、AAP-80-II、AAP-80-III六种黑木耳多糖组分,将上述组分真空渗透入白萝卜中,脱水干燥后复水,测定复水比、膨胀性、持水性、色泽、质构参数,考察其对白萝卜复水特性的影响,筛选出对脱水白萝卜复水特性产生较大差异的组分进行结构鉴定。结果表明:与未渗透处理的脱水白萝卜比较,渗透黑木耳多糖均可不同程度提高脱水白萝卜复水特性,其中由AAP-80-III渗透的样品效果最好,复水比为7.32、膨胀性为3.22 mL/g、持水性为87.2%,并使脱水白萝卜具有更好的色泽(L* 62.68±0.17、a* -1.06±0.02、b* 4.23±0.09)及硬度(1 746.14±11.9)N、咀嚼性(1 207.09±9.39)N。AAP-10-I也可改善脱水白萝卜复水特性,但差异不显著。对AAP-10-I和AAP-80-III进行结构鉴定,结果显示二者不含蛋白质及核酸,均具有亲水性官能团,但AAP-80-III的分子质量小于AAP-10-I,更易渗入白萝卜组织中,且AAP-80-III的单糖组成中,阿拉伯糖占有较大比例,可增加白萝卜组织保水能力。基于以上原因AAP-80-III可有效改善脱水白萝卜复水特性。
米糠多糖-乳清分离蛋白美拉德反应及其产物表征
吴爽,王涵,王展,沈汪洋,胡中泽,周坚,黄文晶
2023, 44(4): 131-138. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211221-245
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计量指标
目的:通过米糠多糖(rice bran polysaccharide,RBP)与乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)非酶褐变反应,探究反应时间对美拉德反应的影响,开发一种新型乳化剂制备纳米乳液包埋脂溶性物质。方法:RBP与WPI在干热条件下反应不同的时间,以A294 nm、褐变程度、色泽变化、游离氨基含量等的变化监控美拉德反应进程,对美拉德反应产物的分子质量、粒径、乳化活性、乳化稳定性、微观结构进行表征,并用美拉德反应产物制备大豆油纳米乳液。结果:A294 nm、褐变程度、色泽变化及游离氨基含量的变化,表明混合体系发生了美拉德反应,且随反应时间的延长产物颜色变暗;美拉德反应产物分子质量为17 kDa;反应12 h时的产物粒径分布较为均匀;RBP接枝到WPI分子上显著提高了WPI的乳化活性和乳化稳定性(P<0.05);WPI-RBP(12 h)@纳米乳液比WPI@纳米乳液更稳定、粒径均匀,能抵抗酸性条件下和盐离子存在条件下对乳液的不利影响。结论:WPI与RBP间的美拉德反应有效改善了WPI的特性,可作为一种新型乳化剂应用于食品领域。
薏米淀粉纳米颗粒的制备及理化特性
曾木花,黄敏丽,陈雯净,贾茹,廖珺,姚诗涵,李进,郑宝东,郭泽镔
2023, 44(4): 139-145. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220408-097
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计量指标
以薏米淀粉为原料,采用3 种不同纳米淀粉法体系(碱溶体系、水-乙醇体系、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)-乙醇体系)制备薏米淀粉纳米颗粒。通过颗粒特性、分子特性、结晶特性和热特性等对比研究3 种不同薏米淀粉纳米颗粒的结构和理化特性。结果表明:碱溶体系制备的纳米颗粒具有最高的纳米颗粒占比(85.65%),碱溶体系和水-乙醇体系制备的纳米颗粒呈现A型结晶结构,而DMSO-乙醇体系制备的纳米颗粒的晶型结构由A型转变成无定形结构。通过对比分析可知,在45 ℃条件下碱溶体系制备的薏米淀粉纳米颗粒拥有最小的粒径(348 nm)、最高的多分散系数,较高的有序度、相对结晶度和热稳定性,是制备薏米淀粉纳米颗粒的最佳纳米沉淀法体系。该研究为制备淀粉纳米颗粒及其结构特性研究以及拓展薏米淀粉的应用提供一定理论依据。
过氧化氢和活性炭脱色对百蕊草多糖结构及应用特性影响的比较分析
邵丽君,琚飞龙,钟杨,周颖娣,李贝贝,凌依凡,孙玥,梁进,李雪玲
2023, 44(4): 146-151. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220712-125
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采用过氧化氢氧化和活性炭吸附对百蕊草多糖进行脱色,得到HTP(过氧化氢脱色处理)和CTP(活性炭脱色处理)两种样品,采用现代仪器手段(X射线衍射仪、热重分析仪、激光粒度仪、流变仪)分析二者的物理特性,并比较CTP和HTP抑制肝癌细胞增殖活性,及其对κ-卡拉胶凝胶温度的影响。结果表明,CTP在X射线衍射图谱中表现出更加明显的晶体结构;相同添加量下,其表观黏度也高于HTP;热重曲线表明,HTP热分解程度高于CTP(HTP质量损失率59.33%,CTP质量损失率53.21%);CTP达到一定质量浓度(6~10 mg/mL)时,表现出抑制人肝癌细胞HepG2增殖的活性,而HTP在实验质量浓度范围内(1~10 mg/mL)没有表现出抑制癌细胞增殖活性;同时,CTP对复配胶的温度滞后增加幅度大于HTP。因此,不同脱色方法会影响百蕊草多糖的结构及应用特性。
从水分迁移角度阐释压延间距对小麦鲜面品质的影响
刘玲,马鑫鑫,史赵建,胡新中
2023, 44(4): 152-161. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211219-217
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以0.9、1.5、2.2 mm三种压延间距下的小麦生鲜面条为研究对象,分析面条的水分特征、微观结构及宏观品质。结果表明,水分主要通过两种方式影响生鲜面条的品质:1)直接途径:随着压延间距从2.2 mm减小到0.9 mm,面条内部的水分子活度、可冻结性、自由度均降低,限制了微生物对营养物质的利用,抑制了微生物的生长;2)间接途径:随着压延间距的降低,水分子与面粉组分之间的结合强度升高,当压延间距为1.5 mm时,处于较强结合状态的水分子通过氢键作用促使面条体系形成了更多稳定有序的β-折叠和α-螺旋结构,稳固了蛋白质的二级结构和二硫键,进而形成了均匀连贯的面筋蛋白网络,表现为较高的分支率与较低的末端点率,最终获得了较低的蒸煮损失率。
橙皮苷、柚皮苷与酪蛋白相互作用机制比较分析
刘雪梅,王华敏,赵利,白春清
2023, 44(4): 162-170. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211205-056
摘要
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采用荧光光谱、同步荧光光谱结合热力学参数分析及分子对接比较研究酪蛋白(casein,CA)与橙皮苷(hesperidin,HES)及柚皮苷(naringin,NAR)之间的相互作用及机制,结果表明:两种多酚对CA的猝灭均为静态猝灭,但HES对CA的荧光猝灭效果及结合亲和力较强,且CA与HES的结合位点数较多。热力学参数证明CA与HES、NAR的结合均为以疏水作用力为主的自发反应。同步荧光光谱显示,两种多酚的加入引起了CA氨基酸内部疏水环境的改变。分子对接进一步证实,两种多酚与CA的结合主要以疏水作用力为主,但HES与CA间存在更多的氢键作用,并使HES与CA之间结合得更为稳定。本研究可为多酚与蛋白质间的相互作用研究以及CA作为黄酮类多酚载体的可行性提供参考依据。
生物工程
发酵方式对玉米粉品质和风味特性的影响
韩翠萍,段佳玉,曹晨,李戈,杨雪,江连洲,于殿宇
2023, 44(4): 171-176. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220401-015
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以未经发酵的玉米粉为对照,对自然发酵、植物乳杆菌、酿酒酵母菌及复配菌种(植物乳杆菌和酿酒酵母菌)发酵制得的玉米粉品质进行分析。结果表明:相比未发酵玉米粉,发酵后玉米粉中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和粗灰分含量显著降低(P<0.05),总淀粉含量显著上升(P<0.05);发酵使玉米粉的糊化温度显著升高(P<0.05),自然发酵和复配菌种发酵后的玉米粉衰减值和回生值显著降低(P<0.05),玉米粉的稳定性和抗老化性能提高;植物乳杆菌和复配菌种发酵对玉米粉的微观结构影响较大;酿酒酵母菌和复配菌种发酵产生的香气和代谢产物有效改善了发酵玉米粉的不良气味。通过不同发酵方式的对比得知,植物乳杆菌、酿酒酵母菌和复配菌种发酵可以将玉米粉自然发酵所需的13 d分别缩短至72、18 h和48 h,有效提高了生产效率。经复配菌种发酵后制得品质、风味且加工性能更加优良的玉米粉。
贝莱斯芽孢杆菌1-3产表面活性素的纯化、鉴定及表征
张军,张良,汤伟,孙晓雯,唐涛,乔晓妮,梁萌,何增国
2023, 44(4): 177-184. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220326-326
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从口腔离体牙样品中筛选得到1 株具有抑菌作用的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)1-3。通过硫酸铵沉淀、分子筛层析、薄层层析和基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱检测,确定具有抑菌活性的物质是含有14~16 个C的环状脂肽Surfactin,其分子质量分别为1 030.642、1 044.660 Da和1 058.677 Da。通过对分离纯化Surfactin的特征研究,结果表明其具有表面活性剂的功能,对食品加工、医疗卫生、畜禽养殖中常见的病原菌具有抑制作用,其中对单核细胞性李斯特菌(Listeria monocytogenes)ATCC 19115的最小抑菌浓度可达4 μg/mL。Surfactin对小鼠红细胞在有效抑菌浓度范围内未显示溶血性,且具有良好的热稳定性(20~100 ℃)和广泛的pH值(2.0~10.0)适应性,表明其在食品加工、医疗卫生和畜牧养殖中具有良好的应用潜能。
剁椒姜丝后熟阶段微生物与挥发性风味物质的相关性
田叶新,母应春,苏伟,尹学东
2023, 44(4): 185-193. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220316-187
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以后熟阶段剁椒姜丝为研究对象,采用高通量测序技术和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其微生物群落结构和挥发性风味物质进行分析,并基于多元统计分析揭示其关系。结果表明:在门水平上,鉴定出3 个优势细菌门和2 个优势真菌门,分别是变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、子囊菌门和担子菌门。在属水平上,鉴定出9 个核心细菌属和11 个核心真菌属,细菌属主要有罗尔斯顿菌属、不动杆菌属、肠杆菌属等,真菌属主要有炭疽菌属、青霉菌属、镰刀菌属等。剁椒姜丝后熟阶段共鉴定出87 种挥发性化合物,其中烃类15 种、酸类10 种、醇类28 种、醛类3 种、酯类11 种、酮类5 种、酚类5 种、醚类3 种、萜烯类2 种和其他类5 种。基于Pearson相关系数揭示了36 种差异显著(P<0.05,VIP>1)挥发性风味物质与优势微生物之间的相关性,发现德巴利氏酵母属、肠杆菌属和欧文氏菌属与多种风味物质的变化呈一定相关性。本研究为剁椒姜丝品质提升提供了一定数据支撑。
面筋蛋白咸味肽的分离纯化及结构鉴定
温青玉,张雨,李天齐,张康逸
2023, 44(4): 194-199. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220624-278
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为了明确面筋蛋白酶解液中的咸味肽序列,对面筋蛋白咸味酶解物进行了分离纯化和结构鉴定。对酶解物脱盐处理后进行分离纯化。经过分级超滤,选择咸味最高、分子质量1 000 Da以下的组分进行葡聚糖凝胶Sephadex G-15过滤层析,结合感官评定结果筛选出咸味最强的组分,并利用液相色谱-串联质谱鉴定其氨基酸序列。最终得到面筋蛋白中咸味肽氨基酸序列为PFGQQ、PFSPQ、QPFP、PDFP、FDDP,分子质量分别为576.28、575.28、488.25、475.22、493.21 Da。本研究为面筋蛋白咸味肽的开发提供了一定理论依据。
常压室温等离子体诱变与微生物微液滴培养选育谷胱甘肽高产菌株
凌思雨,王洲,张会敏,李闯,刘庆涛,刘艳,薛正莲
2023, 44(4): 200-208. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220302-040
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计量指标
为提升野生毕赤酵母菌株BY-1产谷胱甘肽的能力,通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变技术得到诱变菌株BY-1-26。进一步在摇瓶培养过程中添加1,2,4-三氮唑,提高诱变菌株产量。最后将1,2,4-三氮唑作为筛选因子,利用微生物微液滴培养(microbial microdroplet culture system,MMC)仪对诱变菌株进行适应性进化,获得了1 株高产谷胱甘肽的突变株BY-2-24,并对其遗传稳定性进行研究。结果表明:出发菌株BY-1经过ARTP诱变处理、抗性梯度平板初筛、MMC适应性进化、摇瓶复筛等,可以选育高产谷胱甘肽突变株。突变株BY-2-24摇瓶产量达(312.13±2.62)mg/L,较出发菌株提高134.26%,且经过7 次传代培养,仍然具有较好的遗传稳定性。同时,生物量提高118.33%,表明诱变菌株的生长能力得到提高。研究表明,ARTP与MMC联合应用作为一种简便高效的微生物诱变方式,可用于定向诱变筛选高性能微生物菌株,为高通量选育目标菌株提供了参考。
鹰嘴豆抗氧化肽的分离纯化、鉴定及其抗氧化活性
梁雪荣,路振康,毛晓英,吴庆智,张建
2023, 44(4): 209-216. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211214-165
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计量指标
以发芽鹰嘴豆为原料,制备鹰嘴豆抗氧化肽,采用葡聚糖凝胶对其进行分离纯化,通过测定自由基清除能力、还原力、脂质氧化抑制能力、对自由基诱导的蛋白质和DNA损伤的保护能力评价纯化肽的抗氧化活性。对纯化肽进行鉴定合成以验证其抗氧化活性,并对合成多肽进行安全性预测。结果表明,纯化后的多肽有较好的自由基清除能力、还原力,且对亚油酸自氧化有明显的抑制作用,对自由基诱导的蛋白质和DNA损伤有保护作用。经预测,合成多肽无毒性与致敏性。综上,发芽鹰嘴豆水解物具有抗氧化能力,可用来制备抗氧化肽,从而增加鹰嘴豆的利用价值。
成分分析
基于感官导向的香荚兰特征风味物质分析及重构
李瑞丽,田数,郭春生,李力群,陈康,梁淼,张峻松
2023, 44(4): 217-223. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220421-270
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采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法分析香荚兰提取物挥发性香气成分组成。以感官为导向,利用嗅觉阈值、香气活性值(odour active value,OAV)及香气重组实验研究香荚兰提取物特征风味物质并进行重构。结果表明,香荚兰提取物中共检出83 种香气成分,与香荚兰提取物特征风味密切相关的奶香、甜香、酸香、膏香、焦香、豆香和辛香香韵特征成分共有34 种。基于OAV判断香兰素、4-(乙氧基甲基)苯酚、愈创木酚、乙酸、4-乙烯基愈创木酚、香草醇乙醚等14 种化合物为香荚兰提取物特征风味的关键贡献成分。14 种关键贡献成分的重组样品具有香荚兰样的奶香、甜香、烟熏香和酸香,香荚兰特征香气风格辨识度明显,与香荚兰特征风味天然香原料的感官相似度达92.33%。香兰素、4-(乙氧基甲基)苯酚、愈创木酚、乙酸、4-乙烯基愈创木酚、香草醇乙醚、乳酸乙酯等14 种化合物被鉴定为香荚兰特征风味物质,可作为香荚兰特征风味天然香原料质控的关键指标,也可为复配重构香荚兰特征风味添加剂提供物质基础。
暂养净化及无水保活中太平洋牡蛎活力品质与呈味物质分析
林恒宗,高加龙,梁志源,秦小明,范秀萍,林海生,曹文红,黄艳平
2023, 44(4): 224-231. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211231-366
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为探明太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)采捕后不同流通阶段活力品质与呈味物质的变化规律,模拟产业流通实际,将活体太平洋牡蛎进行暂养净化、诱导休眠和无水保活,并在不同时间段取样,以腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)关联物、核苷酸能荷值(adenylate energy charge,AEC)及游离氨基酸变化分析牡蛎活力品质的变化;以呈味化合物含量结合呈味强度值评价流通过程中牡蛎风味品质变化。结果显示,采捕后运输及环境胁迫对其活力、呈味物质有显著影响,通过24 h暂养净化,牡蛎活力品质均呈明显恢复,其中ATP、AEC、游离氨基酸总量较净化前明显上升(P<0.05),机体活力达到新水平;诱导休眠至保活流通阶段,牡蛎受到低温、缺氧胁迫需调动更多能量物质以维持机体平衡,各项活力品质指标较净化前明显降低(P<0.05),处于稳定的较低水平。呈味化合物中,牡蛎在暂养净化后鲜甜味氨基酸增加,苦味氨基酸下降,随着保活时间的延长,呈味氨基酸缓慢下降;鲜甜味核苷酸肌苷5’-单磷酸(inosine 5’-monophosphate,IMP)、单磷酸腺苷在整个流通中呈积累特征(P<0.05);有机酸总量整体呈波动下降趋势,其中乳酸含量在净化后显著高于净化前水平(P<0.05),诱导休眠至保活终期呈下降趋势(P<0.05),而琥珀酸及苹果酸含量在保活流通阶段呈上升趋势(P<0.05);对鲜味有辅助作用的Na+、K+在保活9 d后高于净化前水平;呈味化合物未发生整体性改变。通过滋味化合物呈味强度值分析得出,Asp、Glu、Arg、Ala、IMP、乳酸、琥珀酸、Na+、K+对活体牡蛎的呈味有突出贡献。研究表明,太平洋牡蛎采捕后通过“暂养净化24 h-梯度降温诱导休眠-生态冰温保活9 d”模式可维持较高的活力及风味品质。
基于电子鼻与HS-SPME-GC-MS技术对不同产地黄观音乌龙茶香气差异分析
邵淑贤,徐梦婷,林燕萍,陈潇敏,方德音,蔡捷英,王金焕,金珊,叶乃兴
2023, 44(4): 232-239. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220413-160
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计量指标
为探究不同产地黄观音乌龙茶品质的差异,采用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用仪,对云霄和武夷山生产的黄观音乌龙茶香气成分进行分析。电子鼻实验结果表明,正交偏最小二乘判别分析能较好地区分两地黄观音乌龙茶。HS-SPME-GC-MS实验结果显示,两地黄观音乌龙茶共测出79 个香气成分,其中17 个差异香气物质可用于黄观音乌龙茶产地区分。香气活性值(odor activity value,OAV)分析结果表明,具有花香特征的茉莉酸甲酯、吲哚、茉莉酮、反式-橙花叔醇和茉莉内酯等香气成分在云霄黄观音中OAV较为突出,而具有花果香气特征的芳樟醇、癸醛、月桂烯、异戊醛和己醛等香气成分在武夷黄观音中OAV较为突出;产地判别结果表明,基于17 个差异香气物质构建的支持向量机(support vector machine,SVM)模型判别率达到83.33%,其中5 个重要香气成分(芳樟醇、反式-橙花叔醇、茉莉内酯、茉莉酸甲酯和吲哚)构建的SVM模型判别率为100%。本研究利用HS-SPME-GC-MS技术,筛选出与云霄黄观音和武夷黄观音乌龙茶品质相关的差异香气物质,并构建产地判别模型,为阐明两地黄观音乌龙茶的香气特征提供参考。
不同熬制工艺对“佛跳墙”营养成分及风味物质的影响
林瑞榕,袁红飞,钟小清,唐胜春,吴娟娟,郭泽镔
2023, 44(4): 240-246. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220420-252
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计量指标
通过理化指标分析、游离氨基酸与呈味核苷酸含量测定及电子舌、气相色谱-离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)等技术,采用主成分分析等方法对传统和现代熬制工艺下两种“佛跳墙”的营养成分和风味物质进行研究。结果表明,不同熬制工艺对“佛跳墙”的脂肪含量存在显著影响(P<0.05);传统工艺熬制的“佛跳墙”中呈味核苷酸能更好地与鲜味氨基酸结合,呈现更好的鲜味;通过电子舌技术分析得出两种熬制工艺的“佛跳墙”主要在苦味和涩味上有差异;GC-IMS研究结果表明,传统工艺较现代工艺熬制的“佛跳墙”的挥发性风味物质更丰富;结合主成分分析发现,两种熬制工艺中挥发性物质组成存在较大差异。该研究可为“佛跳墙”产品开发及应用提供一定理论参考。
基于顶空气相离子迁移色谱对鸭肉腥味特征物质的鉴定
赵改名,王森,祝超智,孙灵霞,王壮壮,王兴辉,谢伟
2023, 44(4): 247-255. doi:
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为探究鸭肉在60 ℃和90 ℃两种温度煮制后的腥味特征物质,以鸭胸、鸭腿及鸭锁骨为研究对象,基于顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)技术结合嗅闻评价、电子鼻测定及风味物质评价分析确定鸭肉腥味特征物质。结果表明,在两种温度处理下,90 ℃处理的各部位鸭肉腥味重于60 ℃,且不同处理组鸭肉样品的腥味特征具有一定差异,电子鼻分析结果也验证了不同处理组鸭肉样品气味存在一定差异。同时基于HS-GC-IMS技术共鉴定出61 种挥发性物质,鉴定发现不同处理组鸭肉样本中挥发性物质种类基本一致,而相对含量存在部分差异。结合嗅闻评价结果与风味物质的相对气味活性值共筛选出12 种腥味特征物质,分别为壬醛、辛醛、庚醛、癸醛、戊醛、己醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-庚烯醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2-庚酮和1-辛烯-3-醇,这些物质之间发生的交互作用对鸭肉腥味形成具有重要贡献,并且因种类和含量的不同使得两种温度处理的鸭肉样品各具特征腥味。
在线固相萃取-高效液相色谱-高分辨质谱法测定植物中11 种水溶性有机酸
战楠,孙青,郝瑞霞,郭峰
2023, 44(4): 256-264. doi:
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计量指标
采用在线固相萃取-高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱建立植物中11 种水溶性有机酸(乳酸、富马酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、香豆酸、没食子酸、柠檬酸、香草酸、阿魏酸、新绿原酸)的分析方法。样品经匀浆、超声、过滤、稀释后,经在线Oasis MAX柱(20 mm×2.1 mm,30 μm)富集净化,采用BEH C18 AX色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)分离,以含10 mmol/L甲酸铵的0.9%甲酸和0.9%甲酸-乙腈为流动相,梯度洗脱。在负离子扫描模式下,以Full MS/dd-MS2模式进行分析,内标法定量。结果表明,11 种有机酸可在9 min内完成分离分析,各组分的精确质量数偏差小于5.00×10-6,在1~100 μg/L质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(R2)大于0.999,方法检出限为0.1~3.2 μg/kg,定量限为0.3~9.6 μg/kg。以芡实和小白菜为基质样品,在2 个不同加标水平下,11 种有机酸的平均添加回收率分别为92.2%~111%和94.2%~110%,日内相对标准偏差分别为1.4%~4.9%和0.8%~5.6%。所建方法简便、快速、准确、可靠,已应用于8 种植物(白萝卜、胡萝卜、土豆、小白菜、香蕉、鸭梨、葡萄、芡实)中有机酸含量的分析,可以作为快速分析植物中水溶性有机酸的新方法。
安全检测
基于微波空间反射法的蔬菜含水率及贮藏时间无损检测
李陈孝,任圆,赵晨宇,何贤,于小庭,徐艳蕾
2023, 44(4): 265-271. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220329-354
摘要
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计量指标
基于微波空间反射法设计一种雷达行驻波检测装置,实现蔬菜在贮藏过程中含水率变化的快速、无损检测。以室温贮藏的生菜、油麦菜为实验材料,对自由空间微波反射叠加产生的空间行驻波进行讨论,研究驻波比与波腹点坐标随蔬菜含水率及贮藏时间的变化规律。结果表明,模型具有良好的预测精度。生菜、油麦菜含水率预测方程的拟合优度R2分别为0.979和0.959,预测标准误差分别为0.310%和0.641%。生菜、油麦菜贮藏时间预测方程的拟合优度R2分别为0.992和0.951,预测标准误差分别为0.173 d和0.285 d。该研究为蔬菜品质的快速无损检测提供了新方法。
油茶果自然霉变程度的可见/近红外与中短波近红外光谱检测
姜洪喆,杨雪松,李兴鹏,蒋雪松,周宏平,施明宏
2023, 44(4): 272-277. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211226-293
摘要
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计量指标
分析利用可见/近红外光谱(400~1 000 nm)与中短波近红外光谱(900~1 700 nm)对不同自然霉变程度油茶果检测判别的可行性,实验同时采集不同霉变程度油茶果赤道阴面、阳面和接合面三点的两波段光谱,样品平均光谱的主成分分析(principal component analysis,PCA)发现不同霉变程度样品同组内具有一定聚类效果且PC1和PC2对于判别不同组间样品有效,全光谱偏最小二乘判别分析模型结果显示原始光谱已具有足够信息,建立的模型性能比预处理后全光谱更优。进一步进行特征波长选取,发现相比于PC载荷,连续投影法在两光谱范围选取波长建立的简化模型均为最优,预测集判别准确率与Kappa系数均为84.4%与0.766 7。结合预测集混淆矩阵发现,两光谱范围最优简化模型预测不同霉变组样品特异度相当,均在0.84以上,但900~1 700 nm中短波近红外光谱对于中等霉变程度的判别灵敏度(0.72)略高。本研究表明近红外光谱技术可用于油茶果的自然霉变程度检测,可见/近红外与中短波近红外光谱能力相当,考虑到仪器成本问题,可见/近红外光谱具有更好的实时检测应用前景。
氨基酸同时消除甲醛和乙二醛的机理及消减产物的细胞毒性
林佳钰,黄才欢,郑洁,刘付,欧隽滢,周华,胡嘉漫,欧仕益
2023, 44(4): 278-285. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220224-201
摘要
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计量指标
探讨氨基酸同时消除甲醛和乙二醛的机理及消减产物的细胞毒性。将γ-氨基丁酸或L-丙氨酸与甲醛、乙二醛物质的量比5∶1∶1在95 ℃反应4 h,采用二硝基苯肼衍生法测定体系中残留的甲醛和乙二醛含量,发现甲醛促进γ-氨基丁酸消除乙二醛,乙二醛的消除率由不加甲醛的55.8%提高至70.6%;乙二醛促进L-丙氨酸消除甲醛,其消除率从不加乙二醛的2%提高至41.3%。经高分辨质谱及核磁共振表征,发现主要消减产物都为咪唑盐。其反应机理是一分子氨基酸先与一分子甲醛脱水形成Mannich碱,后者再与一分子氨基酸反应形成含两个亚氨基的中间产物,亚氨基通过亲核加成反应同时进攻乙二醛,脱水后形成咪唑盐。采用消减产物孵育人体正常胃上皮细胞,发现消减产物的形成明显降低了甲醛和乙二醛的毒性。在自制和市售的饼干和薯片中均发现了两种消减产物的存在,且当原料中氨基酸含量增加时,消减产物的含量也随之增加。结果表明,两种氨基酸在减控热加工食品中甲醛和乙二醛等有害醛类中具有一定应用潜力。
牛、羊乳粉的DSC热学性质比较及掺假分析
张昊阳,肖宇,乔春艳,郝果,李妍,刘永峰
2023, 44(4): 286-291. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220412-138
摘要
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计量指标
为明确羊乳粉、牛乳粉的热学特征,采用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对真空冷冻干燥制备的全脂羊、牛乳粉样品以及高比例掺假(75%、50%、25%)和低比例掺假(10%、5%、3%、1%)牛乳粉的混合羊乳粉样品进行热力学分析。结果表明,全脂羊乳粉和全脂牛乳粉在DSC热学指标上存在差异,全脂牛乳粉相比全脂羊乳粉缺失一个脂肪特征熔融吸热峰b,蛋白质熔融吸热峰c峰值温度和热焓值较低,而乳糖熔化分解峰e热焓值较高。对于掺入不同比例牛乳粉的羊乳粉,通过检测是否存在吸热峰b及其热焓值,可判断样品掺假牛乳粉比例是否在25%以下及判断掺入牛乳粉的量;在不同比例掺假样品中检测乳糖熔化分解峰e的焓值可判断羊乳粉掺入牛乳粉的掺假量。因此,DSC技术可以实现对羊乳粉、牛乳粉热学性质的分析和评价,也可作为乳制品行业质量保证和真实性鉴别的潜在分析工具。
基于方波伏安法的聚多巴胺@纳米银修饰玻碳电极测定畜禽肉中氯丙嗪
邹玉婷,段宁馨,古飞燕,黄泓凯,赵晓娟,刘功良,罗忠润
2023, 44(4): 292-299. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220411-125
摘要
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计量指标
基于多巴胺(dopamine,DA)的自聚反应,在纳米银(sliver nanoparticles,AgNPs)和玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)表面形成聚多巴胺(polydopamine,PDA)膜,使AgNPs均匀分散在GCE表面,得到PDA@AgNPs/GCE修饰电极;对DA的自聚时间、氯丙嗪的电化学测试方法及条件等进行考察和优化,构建基于方波伏安法的氯丙嗪快速检测方法;利用循环伏安法、交流阻抗法和扫描电子显微镜对修饰电极进行表征。最佳条件下,氯丙嗪在PDA@AgNPs/GCE上的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-8~1.0×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系(R2=0.991),检出限(RSN=3)为1.7×10-8 mol/L。用该法测定猪肉、鸡肉和牛肉中氯丙嗪的加标回收率分别为84.9%~88.8%、79.8%~93.8%、80.6%~93.9%。该方法所用测试仪器轻巧便携,修饰电极的制备方法简便易行、成本低、便于批量制备,可用于畜禽肉中氯丙嗪的快速检测。
基于多重连接探针扩增技术的食品中六重过敏原成分检测
王鸣秋,刘艳,李诗瑶,董婉婷,张涛,林津,朱必婷,张莉
2023, 44(4): 300-305. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220127-283
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计量指标
基于多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)技术建立了一种六重过敏原成分检测方法,可实现食品中大豆、芝麻、花生、杏仁、榛子和核桃6 种成分的同时检测。选取多拷贝ITS基因为靶标基因,设计并合成6 组特异性杂交探针。探针经杂交、连接和聚合酶链式反应得到扩增片段,经毛细管电泳分析扩增片段大小可明确区分6 种过敏原成分。该体系经20余种相关植物、动物及微生物DNA验证显示其特异性良好,经模拟参考样品验证其检出限为5 mg/kg。30 份不同种类市售食品MLPA检测结果表明,该方法性能满足实际样品的过敏原的多重检测。因此,本研究建立的基于MLPA技术的六重过敏原检测方法特异性强、灵敏度高,能够为食品过敏原评估、标识管理和风险控制提供技术支撑。
基于Cu,Fe-N-C氧化酶活性构建邻苯二甲酸酯荧光检测探针
李宏,史巧,陈骏飞,王馨蕊,汤回花,李秋兰,杨德志,杨亚玲
2023, 44(4): 306-312. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211213-143
摘要
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计量指标
基于邻苯二甲酸酯(phthalic acid ester,PAEs)对双金属原子Cu,Fe-N-C纳米酶模拟氧化酶活性的调节,建立简单、灵敏测定发酵食品中PAEs的荧光探针方法。PAEs吸附于Cu,Fe-N-C表面后,会加速Cu,Fe-N-C催化氧化底物邻苯二胺,使生成的2,3-二氨基吩嗪产物荧光强度增加,PAEs在1.25~50 μg/L范围内呈良好的线性关系。将该研究方法用于PAEs含量的测定,其检出限可达到0.76 μg/L,实际样品的加标回收率在88.0%~104.6%范围内,满足GB 5009.271—2016中的检测要求。该方法具有简便、稳定、快速等特点,其检出限也低于国家规定的食品中PAEs含量的限值。
Fe3+掺杂聚多巴胺纳米球荧光适配体传感器对小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检测
路念,马骥,成军虎,孙大文
2023, 44(4): 313-320. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220228-241
摘要
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计量指标
目的:构建一种基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理的荧光适配体传感器,用于检测小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)。通过掺入Fe3+提高传感器中聚多巴胺纳米球(polydopamine nanospheres,PDANS)对6-羧基荧光素(6-carboxyuorescein,FAM)的猝灭能力。方法:标记有FAM的DON核酸适配体(PDON)通过π-π堆积的非共价作用吸附到Fe3+掺杂聚多巴胺纳米球(Fe-PDANS)上,由于FRET,FAM的荧光被Fe-PDANS猝灭。在DON存在的情况下,PDON可以和DON特异性结合,改变PDON的构象,使其难以吸附到Fe-PDANS上,从而增强传感器的荧光信号,实现对DON的检测。结果:该传感器在DON质量浓度0.266 7~133.3 ng/mL范围内具有良好的线性关系,其检出限为0.118 2 ng/mL;同时,对阳性小麦中的DON进行检测,其检测结果与酶联免疫检测法所得结果无显著差异(P>0.05)。结论:所构建的荧光适配体传感器反应快速、灵敏,且具有良好的特异性和重复性,提供了检测小麦中DON的新方法。
基于香气指纹图谱和多元化学计量法对黄金茶2号等级的判别分析
巢瑾,周令欣,银飞燕,罗茜,赵萌萌,袁勇,吴浩人,李跑,蒋立文
2023, 44(4): 321-328. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20211202-019
摘要
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计量指标
以黄金茶2号为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术建立不同等级黄金茶香气成分气相色谱-质谱指纹图谱,并通过化学计量法对两个等级的黄金茶进行判别分析。研究表明,2 个等级的黄金茶中鉴定出81 种香气组分,其中41 种为共有香气组分。基于共有香气组分的正交偏最小二乘判别分析可以区分2 个等级黄金茶,并筛选出9 种差异香气组分,分别是庚醛、柠檬烯、反式-β-罗勒烯、1-辛醇、反式-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、反-橙花叔醇、1,10-diepicubenol、epicubenol、十六酸甲酯。以9 种差异香气组分为变量建立的线性判别方程对2 个等级的黄金茶进行等级判别,自身验证和交叉验证正确率为100%。本实验结果可为黄金茶的分级提供客观量化的参考依据。
超高效液相色谱-串联质谱法检测食品中腰果过敏原
宁亚维,杨正,马俊美,刘茁,陈佳,李强
2023, 44(4): 329-336. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20220411-119
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计量指标
基于超高效液相色谱-串联质谱系统建立食品中腰果过敏原的定量检测方法。腰果经提取、胰蛋白酶酶解、净化后,经Easy-nLC 1000纳升液相色谱分离,随后进入四极杆-静电场轨道离子阱高分辨质谱以全扫描模式进行数据采集,使用ProteinPilot软件结合Uniprot蛋白数据库对样品扫描结果进行分析,并基于基本局部比对搜索工具(BLAST)验证肽段特异性,最终筛选出6 条腰果特异性肽段,利用超高效液相色谱-三重四极杆质谱系统的多反应监测模式对实际样品进行检测。结果表明,该方法在0.005~10 mg/mL范围内线性关系良好,R2均大于0.99,固体基质中定量限为2.5~5 mg/kg,饮料基质中定量限为0.005~0.01 mg/mL,平均回收率在82.5%~109.9%之间,相对标准偏差不大于8.9%。该方法灵敏度高、特异性好,可用于饼干、面包、蛋糕、桃酥、巧克力和饮料6 种食品基质中的腰果过敏原检测。
铂壳金核纳米酶介导的磁弛豫免疫传感器快速检测食源性沙门氏菌
董永贞,陈瑞,吴紫荆,陈翊平,潘晖,刘明军
2023, 44(4): 337-343. doi:
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计量指标
构建了一种基于铂壳金核(Au@Pt)纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,并用于鸡蛋中沙门氏菌的快速、高灵敏检测。首先通过微波水热法合成了稳定性高、催化性能强的Au@Pt纳米酶,并利用其过氧化氢类酶活性催化过氧化氢(H2O2),而剩余的H2O2可将MnO4-还原为Mn2+。由于MnO4-/Mn2+两者之间磁信号差异显著,可实现H2O2的定量分析。结合免疫反应,沙门氏菌浓度与“检测抗体-Au@Pt纳米酶”含量呈正比,而Au@Pt纳米酶可调控H2O2介导的MnO4-/Mn2+转化体系,进而控制磁信号的变化,最终实现沙门氏菌的定量分析。本方法的检出限为50 CFU/mL,线性范围为1×102~5×107 CFU/mL,对鸡蛋样品的检测结果与荧光定量聚合酶链式反应方法具有良好的一致性。该方法灵敏度高、稳定性好、操作简单、成本低,在食源性致病菌快速检测方面具有良好的应用前景。