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当期目录

2023年 第44卷 第24期    刊出日期:2023-12-25
食品化学
可再分散甲壳素纳米纤维的制备及其在稳定Pickering乳液中的应用
董同珺, 魏孔菊, 双媛, 丁贝贝, 王学东, 丁文平
2023, 44(24):  1-8.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230221-193
摘要 ( 289 )   HTML ( 51)   PDF (6057KB) ( 175 )  
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利用氯乙酸对部分脱乙酰化甲壳素进行羧甲基化处理,获得同时带有氨基和羧基的甲壳素纳米纤维(chitin nanofibers,ChNFs),所得ChNFs经干燥除去分散介质后可再次分散在超纯水中,再分散前后ChNFs的长径比变化不大。ChNFs还可以有效稳定Pickering乳液,流变学结果显示乳液类型为O/W型乳液,当ChNFs质量分数大于0.5%时,所稳定的乳液(油相质量分数为10%)在90 d贮藏期内均表现出良好的稳定性。此外,ChNFs能在较大pH值范围(3~11)内稳定乳液。总体来看,ChNFs可作为一种新型Pickering稳定剂应用于食品生物领域保护和递送对pH值敏感的活性物质。
氯化钙对宰后成熟期间滩羊肉能量水平及品质的影响
陈雪妍, 罗瑞明, 张倩, 王金霞, 李荣, 胡丽筠
2023, 44(24):  9-15.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230411-095
摘要 ( 180 )   HTML ( 33)   PDF (2420KB) ( 83 )  
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为明确CaCl2处理对宰后成熟期间滩羊肉能量水平和品质的影响。以200 mmol/L CaCl2溶液对滩羊后腿肉进行注射,4 ℃条件下成熟0、2、4、6、8 d,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)和蛋白免疫印迹法检测磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFKM)蛋白的表达情况,验证糖酵解途径是否被CaCl2激活。同时测定宰后成熟期间的能量水平和肉品质指标,分析糖酵解影响滩羊肉代谢水平进而影响肉品质的机制。结果表明:宰后成熟期间,PFKM蛋白的表达量下降,说明糖酵解成功被激活。处理组加速滩羊宰后糖酵解过程,促进糖原的分解,增加了乳酸的生成,造成pH值的快速下降。处理组的保水性、肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)、b*值高于对照组和空白组,剪切力、a*值低于对照组和空白组。因此,CaCl2对不同成熟期滩羊肉的肉色、保水性、嫩度均有影响。糖酵解途径通过加速pH值的下降和能量代谢物的积累,提高成熟过程中的能量代谢水平,同时抑制氧合肌红蛋白的产生,促进钙激活酶的活性,改变肌原纤维的结构并缩短肌肉蛋白分子间隙,使肌原纤维小片化进程、肌原纤维蛋白水解速度加快,导致了滩羊肉的肉色劣变、水分流失和嫩度增加。
光甘草定/羟丙基-β-环糊精包合物的释放特性、黏液渗透性及细胞摄取
李德锋, 樊金玲, 姚培培, 任国艳, 杜琳, 张晓宇
2023, 44(24):  16-25.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230120-155
摘要 ( 218 )   HTML ( 19)   PDF (4387KB) ( 114 )  
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将光甘草定(glabridin,GLD)用羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)包合制备GLD/HP-β-CD包合物,以提高GLD在水中的溶解度;通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)法、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)法和分子对接分别研究包合物的形貌、包合物中GLD的存在形式、GLD与HP-β-CD的相互作用和空间构象。在此基础上,进一步采用体外模拟实验研究GLD/HP-β-CD包合物在胃、肠液条件下的溶出和释放特性;利用Transwell小室法研究GLD/HP-β-CD在黏液层中的渗透性,分子对接技术研究GLD与黏蛋白的空间构象及相互作用;采用Caco-2细胞研究GLD/HP-β-CD中GLD的小肠摄取,探讨载体HP-β-CD对GLD吸收的影响及可能机制。结果表明:GLD/HP-β-CD中GLD的包合率和载药率分别为90.03%、14.51%,载体HP-β-CD能使GLD在水中的饱和溶解度显著提高至109.36 mg/mL。SEM显示GLD/HP-β-CD固体包合物呈形状不规则的片状。DSC显示GLD在GLD/HP-β-CD包合物中以无定形非晶体结构存在;FTIR及DSC充分证明了HP-β-CD已将GLD包合在空腔内形成了包合物。分子对接显示GLD分子能够完整地进入到HP-β-CD的空腔内,与HP-β-CD之间的最佳结合能为-7.37 kcal/mol,分子间的相互作用主要靠范德华力维持。GLD经HP-β-CD包合后,在胃、肠液中1 h时的累积溶出率分别提高至GLD的15.75、12.4 倍,在连续胃、肠液中24 h时的累积释放率提高约53 倍;透过黏液层的表观渗透系数由9.24×10-9 cm/s提高至1.43×10-5 cm/s,分子对接研究表明GLD与黏蛋白MUC2分子间存在较强的相互作用;Caco-2细胞的摄取量由0.039 mg/g提高至0.349 mg/g。研究表明:GLD/HP-β-CD包合物可显著提高GLD的溶出和释放,极大改善GLD透过肠上皮表面黏液层的渗透性和肠上皮细胞的摄取,具有增强GLD吸收、提高GLD生物利用度的潜力。
热杀菌期间胰蛋白酶改性对蛋清液耐热性和结构特性的影响
祁腾达, 马艳秋, 迟玉杰, 迟媛
2023, 44(24):  26-33.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230321-209
摘要 ( 152 )   HTML ( 15)   PDF (3891KB) ( 83 )  
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为提高蛋清液的巴氏杀菌温度,开发具有较高耐热性的蛋清液,探究胰蛋白酶改性对蛋清液耐热性和结构特性的影响。本研究设置未改性组和酶改性组,以25 ℃蛋清液为对照,4 种不同热杀菌温度为实验组(56、62、68 ℃和72 ℃处理3 min),采用浊度和上清液蛋白含量2 个指标衡量蛋清液耐热性的变化,利用表观黏度、粒径、表面疏水性、傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等对蛋清蛋白结构进行表征。胰蛋白酶改性能显著降低蛋清液浊度,提高上清液的蛋白含量(P<0.05)。随着热杀菌温度提高,蛋清液的浊度逐渐增加,上清液蛋白含量逐渐减少,粒子大小也逐渐增大。在相同热杀菌温度时,与未改性蛋清液相比,酶改性蛋清液的浊度和表观黏度显著降低,同时表面疏水性显著升高(P<0.05),粒径分布接近正态分布。酶改性可抑制蛋白热聚集,改善耐热性。SEM结果显示酶改性使蛋清蛋白表面孔隙增多,颗粒更加分散,在同一热杀菌温度时,表面保留的颗粒数量明显多于未改性蛋清。SDS-PAGE分析显示酶改性后蛋清中大分子蛋白发生降解。傅里叶变换红外光谱显示,在低于68 ℃条件时,酶改性蛋清液α-螺旋结构的相对含量显著高于未改性蛋清液(P<0.05),无规卷曲结构相对含量明显低于未改性蛋清液。综合分析,胰蛋白酶可有效改善热杀菌过程中蛋清蛋白热聚集,提高蛋清液的耐热性,对扩大其销售半径有重要意义。
负载鳙鱼肽的壳聚糖/三聚磷酸钠和壳聚糖/亚麻籽胶复合纳米颗粒的稳定性和生物相容性评价
郑昌亮, 陈梦婷, 汪兰, 曲映红, 施文正, 石柳, 陈胜, 乔宇, 李新, 郭晓嘉, 吴文锦, 杨玉平
2023, 44(24):  34-40.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230404-032
摘要 ( 195 )   HTML ( 20)   PDF (5275KB) ( 116 )  
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壳聚糖纳米颗粒具有制备简单、成本低和生物相容性高等优点,正逐渐成为递送生物活性成分的优良载体。前期研究表明负载鳙鱼肽(bighead carp peptides,BCP)的壳聚糖/三聚磷酸钠(chitosan/sodium tripolyphosphate,CS/TPP)和壳聚糖/亚麻籽胶(chitosan/flaxseed gum,CS/FG)纳米颗粒具有粒径小、包埋率高和缓释效果显著等优点。本研究主要探究离子强度、pH值、模拟消化和贮藏时间对制备的CS/TPP-BCP和CS/FG-BCP纳米颗粒的影响,并以Caco-2细胞为模型,评估壳聚糖纳米颗粒处理的胞外乳酸脱氢酶的含量、体内抗氧化能力和细胞摄取度。结果表明两种壳聚糖纳米颗粒在酸性条件下比较稳定,对带相反电荷的溶液较为敏感。经过纳米颗粒负载后的多肽的稳定性高于游离肽且两种纳米颗粒都具有较高生物相容性以及细胞摄取度。
Protamex酶水解对玉米谷蛋白泡沫性质及结构特性的影响
范广琦, 王俊彤, 李丹, 崔素萍, 李晶, 郑喜群
2023, 44(24):  41-49.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230212-110
摘要 ( 148 )   HTML ( 22)   PDF (3978KB) ( 75 )  
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采用Protamex酶对玉米谷蛋白进行水解,研究不同水解时间对玉米谷蛋白的泡沫性质、表面张力、理化性质、拉曼光谱及静态流变学性质等的影响。结果表明,Protamex酶水解显著改善玉米谷蛋白的溶解性和泡沫性质,在120 min水解物的起泡力最大,是原玉米谷蛋白的2.8 倍左右,泡沫稳定性表现良好。此时水解物的表面张力最低、表观黏度最高,所形成泡沫的微观形态细腻均匀、蛋白膜较厚。随着水解时间延长,玉米谷蛋白水解物的平均粒径持续减小、内源荧光强度和表面疏水性逐渐增加,而表面净电荷呈先减小后增加的变化趋势。拉曼光谱分析结果表明适当水解使α-螺旋含量减少、无规卷曲和β-转角含量增高、酪氨酸残基峰强比(I850/I830)增强、色氨酸残基峰强比(I760)降低,但对β-折叠含量影响较小;长时间水解使无规卷曲含量显著增加,酪氨酸残基峰强比(I850/I830)降低。因此,通过限制性水解作用可改变玉米谷蛋白的结构及界面性质、改善其泡沫性质,提高玉米蛋白在食品领域中的潜在利用率。
花色苷-硫酸软骨素共色物复合普鲁兰多糖稳态体系构建与评价
鲍义文, 任广宇, 李佳欣, 田金龙, 杨曙方, 杨一鋆, 司旭, 李斌
2023, 44(24):  50-57.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221206-065
摘要 ( 126 )   HTML ( 19)   PDF (6150KB) ( 95 )  
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通过硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)与蓝莓花色苷(blueberry anthocyanins,BA)的离子络合作用形成共色物,再与普鲁兰多糖(pullulan,PU)复合实现共色与包封技术的结合,以制备花色苷的稳态体系(BA-CS-PU)。利用紫外-可见光谱和色度值评价CS对BA的增色及稳色效果;通过傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法对BA-CS-PU结构表征,解析其共色包埋机制;通过模拟热、酸碱强度、VC共存及体外消化,评价了稳态体系的加工及消化稳定性。结果表明,CS加入导致紫外光谱发生红移,吸光度增加,红度增强产生共色效果。共色作用与CS的硫酸基团和BA黄烊阳离子之间的离子络合有关,PU通过氢键作用实现包封效果。CS共色结合PU包封显著提高了热、酸碱强度、VC共存条件下BA的保留率及a值,同时提高了胃肠消化稳定性,保留率提高了8.63%。本研究制备了多糖基花色苷稳态体系,为富含花色苷浆果类的深加工提供了参考依据。
红薯淀粉和大豆分离蛋白对魔芋凝胶特性的影响及复合凝胶的制备
贺隆基, 李世奇, 陈志刚
2023, 44(24):  58-67.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230106-036
摘要 ( 160 )   HTML ( 18)   PDF (4616KB) ( 95 )  
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为探究蛋白质和淀粉对魔芋凝胶的影响,研究不同质量分数红薯淀粉(sweet potato starch,SPS)和大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)对魔芋凝胶的质地、色泽、感官、水分分布、流变学特性和微观结构的影响。单因素试验结果表明,SPS质量分数从0%增加到2.5%对魔芋凝胶质构特性有显著影响(P<0.05),硬度和弹性分别上升86.43%和27.69%,凝胶强度和持水性显著上升(P<0.05);添加2%以下的SPI显著提高凝胶的L*值和b*值(P<0.05),硬度和弹性分别上升13.41%和15.38%,凝胶强度和持水性显著上升(P<0.05),但胶黏性降低54.19%。流变学分析结果表明,随着SPS和SPI质量分数增加,凝胶G’和G”值逐渐上升,表明凝胶结构更加牢固。低场核磁共振结果表明,二者的添加显著增加了凝胶体系中结合水含量(P<0.05),自由水和弛豫时间没有显著变化。综合评分实验结果表明,优化配比后的复合凝胶质构特性进一步提高。扫描电子显微镜结果表明,优化配比后的复合凝胶形成更为致密、结构连续的稳定结构。研究表明添加2.5% SPS和1.0% SPI为复合凝胶的最佳配比。总体来说,本研究结果为魔芋凝胶在方便即食食品的应用提供良好的实验参考和理论基础。
乳清蛋白变性和清酪蛋白比对再制稀奶油稳定性和搅打特性的影响
李月, 谢羽斐, 李扬, 李妍, 张列兵, 闫建国
2023, 44(24):  68-74.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230407-054
摘要 ( 144 )   HTML ( 18)   PDF (3321KB) ( 78 )  
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通过调整乳粉中乳清蛋白(whey protein,WP)的变性程度以及WP和酪蛋白(casein,CN)的比例,探究其对再制稀奶油乳液稳定性和搅打特性的影响。结果表明:WP变性程度为60%乳粉制备的稀奶油具有较好的乳液稳定性,随变性程度进一步增加,体系稳定性下降;WP变性程度增加,有助于缩短搅打时间,降低乳清泄漏率。在WP∶CN=1∶4(m/m)基础上,增加WP比例,乳液稳定性先提升后下降,但均优于WP∶CN=1∶4时稀奶油的稳定性;随WP比例增加,稀奶油搅打时间缩短、乳清泄漏情况减轻,但起泡率下降,泡沫塌陷率增大。综上所述,WP变性程度为60%乳粉制备的稀奶油同时具有较好的乳液稳定性和打发性能;当乳粉中WP∶CN=2∶4时,稀奶油的稳定性最好,当WP∶CN=1∶4时,稀奶油的起泡性和泡沫稳定性更佳,可根据实际需要调整WP与CN比例,以改善稀奶油产品的功能特性。
亚临界水法制备姜黄素纳米粒及其透膜性能分析
赵文英, 郑文迪, 宋晓旭, 王珧, 刘蓓, 陈蕾, 朱庆书
2023, 44(24):  75-80.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230212-100
摘要 ( 129 )   HTML ( 18)   PDF (2610KB) ( 73 )  
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采用亚临界水法制备姜黄素纳米粒,并评价其透膜性能。以纳米粒粒径分布、多分散指数以及Zeta电位为指标,考察影响制备姜黄素纳米粒的工艺条件,并对制得的纳米粒进行表征和体外透膜性能评价。结果表明:当亚临界水温度120 ℃、接收溶剂温度0 ℃、亚临界水/接收液体积比1∶3、以质量浓度0.04 g/100 mL乳糖为稳定剂、夹带剂乙醇体积分数30%时,制得姜黄素纳米粒粒径为166 nm,载药量为70.2%。傅里叶变换红外光谱显示姜黄素化学结构未发生改变;扫描电子显微镜显示姜黄素纳米粒呈均匀球形;差示扫描量热法分析表明纳米粒的结晶度下降。姜黄素纳米粒在体外具有良好的透膜性能,初始2 h内透膜速率为原料的25 倍;在家兔体内也表现出良好的跨膜能力,能显著提升姜黄素的生物利用度。采用亚临界水法制备姜黄素纳米粒具有载药量高、透膜性能好、无需载体、工艺简单、绿色环保的优势。
茶多酚-淀粉纳米颗粒稳定Pickering乳液的特性
王然
2023, 44(24):  81-87.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230412-113
摘要 ( 197 )   HTML ( 22)   PDF (5629KB) ( 134 )  
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在蜡质玉米淀粉糊化过程中添加茶多酚(tea polyphenols,TP),并采用乙醇沉淀法制备纳米颗粒用于稳定食品级Pickering乳液。通过考察添加TP后淀粉纳米颗粒(starch nanoparticles,SNP)的结构性质、颗粒性质和乳化特性,探究其对Pickering乳液物理稳定性和氧化稳定性的影响。结果表明,TP与淀粉的羟基通过氢键发生相互作用;添加TP导致SNP的粒径由187.00 nm增加至233.80 nm,接触角由53.41°增加至80.60°,Zeta电位绝对值由|-17.20| mV增加至|-22.10| mV;利用TP-SNP稳定的Pickering乳液形成了大量的小乳滴;通过激光共聚焦扫描显微镜观察发现,TP-SNP能吸附在油水界面,形成一层物理屏障,抑制油滴聚结;通过检测Pickering乳液在15 d贮藏期油脂氧化产物的生成量,发现TP-SNP具有延缓乳液油脂氧化的作用,说明TP-SNP可以作为一种具有抗氧化功能的食品级颗粒乳化剂稳定Pickering乳液。
温和热辅助pH值碱性偏移处理对猪肝蛋白结构和功能特性的影响
唐永欣, 彭松林, 郭晨晨, 徐毅, 尚永彪
2023, 44(24):  88-96.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230407-059
摘要 ( 124 )   HTML ( 16)   PDF (5929KB) ( 73 )  
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将物理改性和化学改性方法相结合,改善猪肝蛋白的功能特性。采取温和热辅助pH值碱性偏移处理对猪肝蛋白进行改性,测定改性后猪肝蛋白的水合性质、表面特性以及蛋白质颗粒状态、变性程度和分子结构的变化。结果表明,在温度和pH值向碱性较大幅度偏移的共同影响下,猪肝蛋白的溶解度和乳化活性大幅度提高,蛋白质粒径减小且分布均匀、Zeta电位绝对值增大,游离巯基含量逐渐降低,蛋白质的一级、二级和三级结构发生变化、表面疏水性增强,温和热处理辅助pH值碱性偏移的处理效果优于单独的温和热处理和单独的pH值碱性偏移处理。综合考虑猪肝蛋白的水合性质和表面特性的改善效果,50 ℃加热辅助pH 11偏移处理是猪肝蛋白最佳改性条件。
生物工程
静息态罗伊氏乳杆菌代谢功能低聚糖及对食源致病菌的拮抗作用
邹开翔, 刘乐, 李新瑞, 朱可, 魏华, 张志鸿
2023, 44(24):  97-104.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230320-200
摘要 ( 196 )   HTML ( 21)   PDF (4118KB) ( 130 )  
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基于静息态罗伊氏乳杆菌的代谢活性和生物转化能力,探究其利用功能低聚糖代谢及拮抗食源致病菌的能力。根据罗伊氏乳杆菌16S rRNA基因,构建系统发育树;通过耐酸耐胆盐及抗生素敏感性实验,分析静息态罗伊氏乳杆菌的环境耐受性;利用改良培养基评价功能低聚糖对罗伊氏乳杆菌代谢、表面疏水性、细胞黏附能力和产广谱抗菌Reuterin能力的影响;同时,探究静息态罗伊氏乳杆菌在细胞和牛奶共发酵模型上拮抗金黄色葡萄球菌的能力。结果表明:2 株罗伊氏乳杆菌均能耐受极端酸和胆盐条件达3 h以上,且对常见抗生素敏感;除低聚木糖外,不同功能低聚糖均能被罗伊氏乳杆菌代谢,其中棉子糖能显著改善菌株生长代谢、表面疏水性和黏附能力(P<0.05),且能促进罗伊氏乳杆菌HLRE13利用甘油产Reuterin质量浓度达(1.34±0.03)g/L;甘油能显著促进罗伊氏乳杆菌HLRE13抑制多种食源致病菌(P<0.001),并通过排斥方式降低41.67%金黄色葡萄球菌在Caco-2细胞上的黏附;同时,在牛奶共发酵模型中,甘油能促进罗伊氏乳杆菌HLRE13拮抗金黄色葡萄球菌并降至103 CFU/mL。该研究结果将为静息态罗伊氏乳杆菌的功能开发及其与功能低聚糖的协同功效研究提供科学依据。
牛乳外泌体中miRNA的测序与分析
商静雯, 柴玉霞, 曹雪妍, 岳喜庆, 杨梅
2023, 44(24):  105-111.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230316-164
摘要 ( 165 )   HTML ( 12)   PDF (3654KB) ( 95 )  
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采用密度梯度离心法提取牛乳外泌体,利用Illumina测序技术对外泌体中非编码小RNA(sRNA)进行测序,探索牛乳microRNA(miRNA)的表达谱。对原始序列进行质量控制,共获得3 899 629 条纯净sRNA序列,长度集中于28 nt,与数据库比对后鉴定到61 种已知miRNA,346 种新miRNA。基因本体论富集结果表明,牛乳外泌体miRNA在细胞过程、单一生物体过程、代谢过程等生物过程发挥作用;主要构成细胞、细胞器等组成;主要参与结合、催化活性、转运蛋白活性等分子功能。京都基因与基因组百科全书通路富集结果表明,已知miRNA与新miRNA靶基因均显著富集在百日咳(ko05133)、趋化因子信号通路(ko04062)、内吞作用(ko04144)、溶酶体(ko04142)等通路,牛乳外泌体miRNA在特定信号通路中发挥重要作用。
蛋白酶体及其介导的泛素-蛋白酶体途径对宰后秦川牛肉蛋白的降解作用
胡丽筠, 张倩, 陈雪妍, 王金霞, 李荣, 李亚蕾, 罗瑞明
2023, 44(24):  112-117.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230320-196
摘要 ( 112 )   HTML ( 13)   PDF (3340KB) ( 61 )  
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以宰后4 ℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,通过注射蛋白酶体抑制剂MG-132,测定宰后贮藏过程中蛋白的降解情况、蛋白酶体活性、泛素蛋白含量以及微观结构变化,探究蛋白酶体介导的泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)对宰后秦川牛肉贮藏过程的影响,为宰后牛肉品质的精确调控途径提供理论支撑。主要研究结果:随着贮藏时间的延长,MG-132组中的蛋白酶体活性低于对照组,总可溶性蛋白含量、泛素蛋白含量高于对照组;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,MG-132组总可溶性蛋白在40~250 kDa之间的蛋白条带整体深于对照组;MG-132组的牛背最长肌结构保留较好,Z线以及明暗带的边界都比对照组清晰,且总可溶性蛋白与泛素蛋白含量变化呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,MG-132抑制宰后秦川牛肉中蛋白酶体活性以及UPP中泛素化蛋白的降解,进而改变宰后秦川牛肉中蛋白的降解,减少肌肉结构的破坏,说明UPP对宰后肉质的形成具有潜在作用,蛋白酶体可以单独降解蛋白,破坏宰后牛肉肌原纤维结构,还可以通过介导UPP影响宰后牛肉蛋白的降解,最终影响宰后牛肉的品质。
辣木籽ACE抑制肽的分离纯化、结构鉴定及其体外活性评价
钟玉旺, 徐万莉, 范尧珠, 黎依艳, 王雪峰
2023, 44(24):  118-126.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20220926-284
摘要 ( 150 )   HTML ( 24)   PDF (5933KB) ( 78 )  
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采用超滤、离子交换层析分离辣木籽蛋白酶解产物,以血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制率为评价指标,筛选具有较高降压活性的肽组分,并通过高效液相色谱-串联质谱鉴定其肽序列,结合生物信息学和分子对接技术筛选出潜在的ACE抑制肽,进一步利用傅里叶变换红外光谱、酶反应抑制剂动力学和四甲基偶氮唑蓝法实验解析其二级结构特征及体外活性。结果表明:分离得到的F-b肽组分具有较好的降压效果,共鉴定出11 条肽序列,进一步筛选出肽QGPRPQ为潜在的ACE抑制肽(IC50=(1.15±0.3)mmol/L),分子对接表明QGPRPQ可以与ACE以氢键、疏水作用更好地结合;二级结构分析表明QGPRPQ由22.8% α-螺旋、33.3% β-折叠和43.9% β-转角构成;QGPRPQ的抑制模型为混合型抑制,且质量浓度低于0.01 mg/mL时对HepG2细胞无毒性作用。该研究可为辣木籽蛋白源降压肽的开发利用提供一定的理论参考。
利用微载体系统规模化生产鸡成肌细胞
刘屹森, 蔡佳琦, 李石磊, 李莹莹, 王守伟, 杨峰, 胡海娟, 刘文婷, 李雨爽, 董圣艳, 陈嘉璇, 梁俊
2023, 44(24):  127-137.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230330-310
摘要 ( 231 )   HTML ( 31)   PDF (12166KB) ( 107 )  
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随着细胞培育肉产业的快速发展,应用于细胞培育肉生产的细胞规模化培养技术受到广泛关注。本研究采用3D TableTrixTM和Cytodex 1两种微载体在转瓶中对成肌细胞进行悬浮培养,筛选出更适于成肌细胞大规模培养的微载体,进而采用单因素控制变量法探讨了不同培养条件对细胞大规模培养的影响。两种微载体的显微示意图显示,Cytodex 1是一种表面光滑且无大孔结构的球体,3D TableTrixTM是一种表面多孔且孔隙较大的不规则球体。细胞转瓶培养结果显示,细胞在3D TableTrixTM上生长更加高效,培养10 d后细胞收获量为8.97×105 个/mL。优化细胞在3D TableTrixTM的培养条件,结果显示,在细胞贴壁期,以40 r/min速率搅拌10 min、静置50 min的间隔搅拌方式培养最佳;在细胞接种密度1×105 个/mL、微载体质量浓度2 mg/mL、搅拌速率40 r/min的条件下,初始培养血清体积分数为20%,培养24 h后更换为血清体积分数10%的培养基,并采用隔天更换50%培养基的补料方式,可获得最佳的细胞培养效率。通过微载体的珠对珠转移,将细胞转移至2 L转瓶,最终收获细胞数量1.07×109 个,存活率达到95%以上。带有细胞的微载体还可以冻存和复苏,并且和解冻细胞的增殖状况和形态没有显著差异。优化后的培养工艺实现了在转瓶中成肌细胞高效的大规模培养,并在工业化大规模生产细胞培育肉领域具有良好的应用前景。
复合发酵剂对发酵鱼肉香肠品质、风味及其多肽抗氧化活性的影响
冯美琴, 李天翊, 孙健
2023, 44(24):  138-145.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230906-044
摘要 ( 177 )   HTML ( 21)   PDF (2434KB) ( 93 )  
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将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CD101)和模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans NJ201)作为功能性发酵剂接种发酵鱼肉香肠,并以自然发酵为对照,利用pH值、质构、色差、抗氧化能力、挥发性风味物质、游离氨基酸等指标,探究功能性发酵剂对发酵鱼肉香肠品质、风味及多肽抗氧化活性的影响。结果表明:接种功能性发酵剂能够使鱼肉香肠在发酵期间pH值迅速降低,具有更低的pH值,提高了香肠的稳定性和安全性;提高了香肠的硬度和咀嚼性、提升了亮度和色泽,使之拥有更好的品质;显著提高了香肠多肽对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)阳离子自由基以及羟自由基的清除率,有助于香肠多肽抗氧化活性的提升;增加了酮类、酯类等风味物质的含量,丰富了香肠的风味,使其有更强烈的甜味和果香;促进了香肠中游离氨基酸的释放,这些氨基酸有利于香肠营养性、抗氧化能力、风味的提升。
乳酸菌发酵改善脱脂富硒米糠的抗氧化活性
张嘉妮, 张晓轩, 王大毛, 赵国华, 喻俊磊, 雷琳
2023, 44(24):  146-154.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230416-150
摘要 ( 149 )   HTML ( 25)   PDF (5805KB) ( 100 )  
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富硒米糠是生产富硒精米过程中的主要副产品,富含硒、膳食纤维及酚类化合物等活性物质,但其高值化利用尚未充分开发。本研究利用4 种乳酸菌(嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌)对脱脂富硒米糠进行发酵处理,比较了发酵后富硒米糠理化指标、营养特性、微观结构、物化特性及抗氧化活性。结果表明,乳酸菌发酵使脱脂富硒米糠非水溶性膳食纤维/水溶性膳食纤维增加20%~45%。发酵后富硒米糠总酚、总黄酮质量分数分别增加5%~6%、16%~31%,且无机硒转化为SeCys2的效力提高42%~49%。发酵使富硒米糠粒径变小,颗粒表面疏松多孔,水合特性、胆固醇吸附力和抗氧化活性增强。主成分分析综合得分排序为植物乳杆菌>保加利亚乳杆菌>嗜热链球菌>嗜酸乳杆菌,其中植物乳杆菌体外抗氧化活性相对最强,总酸、SeCys2、总酚和总黄酮含量相对最高。本研究为促进富硒米糠的精深开发利用提供了一定的理论依据。
蛋白核小球藻胰脂肪酶抑制肽的分离纯化、鉴定及其降脂活性
林娈, 柳雯郡, 黄俊媛, 贾瑷菁, 汪登谜, 刘斌, 赵超
2023, 44(24):  155-163.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230302-021
摘要 ( 199 )   HTML ( 17)   PDF (4088KB) ( 97 )  
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以蛋白核小球藻为原料制备小球藻蛋白酶解物,采用超滤和葡聚糖凝胶对其进行分离纯化,以胰脂肪酶活性抑制率为指标筛选具有降脂活性的肽组分,获得蛋白核小球藻胰脂肪酶抑制肽(记为PES)。通过测定高糖饮食秀丽隐杆线虫体内的脂肪沉积、甘油三酯和总胆固醇水平评价纯化肽PES的降脂活性。采用液相色谱-串联质谱鉴定PES肽序列,结合分子对接技术筛选出潜在的胰脂肪酶抑制肽段,进一步验证合成多肽的胰脂肪酶抑制活性。结果表明,PES具有较好的降脂活性,质量浓度为1 mg/mL时能够抑制高糖饮食线虫体内22.5%的脂肪沉积,降低27.4%甘油三酯和29.4%总胆固醇水平;经鉴定得到999 条肽段,进一步筛选得到4 条潜在的胰脂肪酶抑制肽段,其中胰脂肪酶活性抑制率最高的肽段是FLGPF,在8 mg/mL时抑制率达50.12%,抑制类型为可逆非竞争性抑制,抑制常数为5.23 mg/mL;分子对接表明FLGPF可与人胰脂肪酶以π-氢键、π-阳离子和氢键作用更好地结合。该研究可为蛋白核小球藻降脂肽的开发利用提供理论参考。
植物乳杆菌HB13-2抑制白假丝酵母菌作用及机制
宁亚维, 孙颖, 张东春, 张雅娟, 司海山, 康亚朋, 王志新, 王世杰
2023, 44(24):  164-170.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230308-074
摘要 ( 135 )   HTML ( 20)   PDF (5217KB) ( 97 )  
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探究植物乳杆菌HB13-2上清液对白假丝酵母菌的抑制作用及机制。首先,通过二倍稀释法测定了上清液对白假丝酵母菌的最小抑菌浓度。继而,通过荧光增白剂对细胞壁染色观察,结果表明上清液处理使荧光强度增强,细胞壁出现损伤。通过流式细胞术检测结合荧光显微镜观察,结果显示植物乳杆菌HB13-2上清液改变了白假丝酵母菌细胞膜通透性;利用DiSC3(5)检测跨膜电势,结果显示荧光强度增强,表明上清液导致跨膜电势消散。通过扫描电镜观察其微观结构,发现植物乳杆菌HB13-2上清液使菌体发生形变并伴随内容物的泄漏。采用2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯以及罗丹明-123荧光染色检测活性氧积累和线粒体膜电位,结果显示上清液使细胞内活性氧大量积累,线粒体膜电位升高。综上,植物乳杆菌HB13-2上清液可通过破坏细胞壁和细胞膜使细胞发生形变,并导致线粒体损伤,从而对白假丝酵母菌发挥抑制作用。本研究可为植物乳杆菌HB13-2作为口腔益生菌开发提供科学依据。
不同乳酸菌发酵豆乳对面团发酵特性及馒头品质的影响
邵童, 王兴奔, 吴冉, 张怡芸, 张臣臣, 顾瑞霞, 陈霞
2023, 44(24):  171-178.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230321-211
摘要 ( 158 )   HTML ( 23)   PDF (2795KB) ( 83 )  
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以大豆为原料,选用从扬州市富春茶社老酵面团中筛选获得的3 株乳酸菌为发酵菌,探究了3 种单一乳酸菌和复合乳酸菌(1∶1∶1)发酵豆乳对面团发酵特性和馒头品质的影响。结果表明,与单一菌株发酵相比,复配发酵豆乳的酸度和活菌数更高,分别为85.06 °T和9.66(lg(CFU/mL)),3 株乳酸菌在豆乳中具有良好的共生关系。同时,与对照组相比,添加发酵豆乳显著提高了面团发酵后的有机酸含量和活菌数,其中戊糖乳杆菌203发酵豆乳面团的乳酸含量和活菌数最高,分别为18.57 mg/g和8.94(lg(CFU/g));而发酵乳杆菌202发酵豆乳面团乙酸含量最高,为3.81 mg/g。与对照组馒头相比,添加发酵豆乳4 组馒头的比容、弹性和高径比均显著提高,而硬度和咀嚼性均显著降低,复配组馒头获得了最高的整体可接受度。风味结果显示,在5 组馒头中共检测出48 种挥发性风味物质,其中复配组馒头的风味物质相对含量和种类最多,分别为71.62%和47 种。在4 ℃储藏4 d后,4 组发酵豆乳馒头的水分损失率和回生焓值均显著低于对照组,其中复配组的水分含量最高,为38.53%;回生焓值最小,为1.00 J/g。综上可知,添加发酵豆乳能够有效提升馒头的品质和风味,延缓馒头的老化,而复配发酵豆乳馒头整体效果最好。
不同非酿酒酵母与酿酒酵母顺序发酵对茵红李果酒风味的影响
李甜, 雷雨, 李东, 李静雅, 金磊
2023, 44(24):  179-187.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230313-118
摘要 ( 207 )   HTML ( 26)   PDF (2854KB) ( 106 )  
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为提高茵红李果酒风味品质和口感,研究不同非酿酒酵母与酿酒酵母混菌发酵对茵红李果酒品质的影响,旨在找到最优的酵母混菌发酵组合。研究分别选用异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)1 株Wa3、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)1 株Hu12、克鲁维毕赤酵母(Pichia kluyveri)3 株(Pk2A2、PkW2和PkY2)和季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)1 株Pg1,以1∶1的接种比例与商业酿酒酵母FX10顺序接种发酵茵红李果酒。通过测定酵母生物量变化、乙醇体积分数、甘油、有机酸、风味成分和感官特性等指标,对茵红李果酒的品质进行综合分析。结果表明,在混菌发酵中,酿酒酵母与非酿酒酵母均受到一定程度的抑制作用,其中非酿酒酵母在主发酵时期6~8 d出现死亡现象。与对照单一酿酒酵母FX10相比,混菌发酵增加了茵红李果酒的甘油产量,降低了乳酸含量、乙醇含量及还原糖的利用。在香气方面,混菌发酵酒中酯类化合物质量浓度(1.293~4.842 mg/L)显著高于对照(1.026 mg/L)。尤其是PkY2与酿酒酵母顺序发酵的茵红李果酒中酯类化合物含量最高,为对照的4.72 倍。主成分分析显示,3 株克鲁维毕赤酵母混菌发酵的果酒与对照组差异显著,且与较高水平的乙酯和乙酸酯类气味活性化合物密切相关,可赋予茵红李果酒浓郁的花果香。综合分析表明,最终确定克鲁维毕赤酵母与酿酒酵母组合发酵具有为茵红李果酒提高香气成分和感官品质的应用潜力。
SMI豆酱酿造过程中微生物群落的动态演变及其与风味和营养特性的关系
马丽雪, 于巧如, 吴梦娜, 王晓宇, 苏婷婷, 杨惜媛, 刘宇航, 姚笛, 王长远
2023, 44(24):  188-200.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230414-134
摘要 ( 109 )   HTML ( 26)   PDF (6398KB) ( 79 )  
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为了全面分析SMI豆酱品质特征和微生物组成,研究其理化性质(氨基态氮、亚硝酸盐等)、总酚(total phenolic,TP),γ-氨基丁酸、游离氨基酸(free amino acids,FAAs)、挥发性物质以及微生物群落构成。结果表明,氨基态氮上升至0.71%,亚硝酸盐降低至标准范围内(1.37 mg/kg)。发酵过程中的TP、关键FAAs和挥发性物质的含量显著增加。核心菌群包括肠杆菌(Enterobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、米曲霉(Aspergillus)和链孢菌(Alternaria)。相关性分析证实了细菌(Bacillus、Knoellia、Blastococcus)和真菌(Epicoccum、Saccharomyces)在SMI豆酱的生物活性变化和风味生成中发挥了重要作用。本研究对了解新型谷物粉辅助发酵豆酱的品质及风味具有重要意义。
基于双菌耦合发酵策略的烟酰胺单核苷酸合成
孙婷, 张洪涛, 杨峰, 柴文刚, 薛皓阳, 谭淑引
2023, 44(24):  201-210.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230321-203
摘要 ( 116 )   HTML ( 14)   PDF (5828KB) ( 75 )  
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本研究构建了分别含有烟酰胺核苷激酶(nicotinamide riboside kinase,NRK)和多聚磷酸酶(polyphosphate kinase,PPK)的双菌耦合发酵体系,实现了基于PPK的ATP再生系统在烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)生产中的应用。首先分别构建表达NRK1和NRK2的工程菌株,筛选得到高活性的大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)-pET28a-NRK1,NMN产量5.17 g/L,产率77.4%;然后对NRK1的诱导表达条件进行优化,发现低温16 ℃、异丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷0.7 mmol/L、接种量3%、诱导时长22 h更利于蛋白的可溶性表达;进一步对E. coli BL21(DE3)-pET28a-NRK1合成NMN的最优体系进行探索,发现在菌体质量浓度100 g/L、温度18 ℃、时间12 h、ATP与烟酰胺核糖(nicotinamide riboside,NR)浓度比1∶1.5时,NMN产量最高为5.73 g/L,产率85.78%;最后,通过对E. coli BL21(DE3)pET28a-PPK和E. coli BL21(DE3)-pET28a-NRK1耦合发酵系统进行优化,得到最优体系为ATP与NR浓度比1∶3.5、菌体质量浓度比1∶2、发酵时间16 h,NMN产量达11.81 g/L。本研究所建立的高密度双菌耦合发酵产NMN工艺为高效、低成本的大规模发酵生产NMN开辟了新途径。
襄阳地区高温大曲真菌群落结构及其风味品质解析
向凡舒, 蔡文超, 田龙新, 刘菊珍, 周加平, 叶明波, 单春会, 郭壮
2023, 44(24):  211-219.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230327-255
摘要 ( 136 )   HTML ( 16)   PDF (4316KB) ( 73 )  
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为探讨湖北襄阳地区白色、黄色和黑色高温大曲真菌群落结构和风味品质,本研究采用MiSeq高通量测序与电子鼻技术对A企业生产的高温大曲展开了分析。测序结果显示,3 种颜色高温大曲的真菌在α多样性和β多样性上均不存在显著差异(P>0.05);优势真菌属分别为隶属于子囊菌门(Ascomycota)的嗜热丝孢菌属(Thermomyces,36.50%)、嗜热子囊菌属(Thermoascus,27.15%)、酵母菌属(Saccharomycopsis,9.23%)和双足囊菌属(Dipodascus,1.19%),隶属于毛霉菌门(Mucoromycota)的曲霉属(Aspergillus,9.36%)、根霉菌属(Rhizopus,1.44%)和毛霉菌属(Rhizomucor,1.03%)。电子鼻检测结果显示,高温大曲中的挥发性有机硫化物、萜类物质、氢氧化物和乙醇等物质检测值普遍较高,而芳香类物质检测值较低;经Mann-Whitney检验发现,黄曲中的芳香类物质检测值极显著高于黑曲(P<0.01),而其他香气成分检测值则显著低于黑曲(P<0.05)。此外,本研究还从MG-RAST数据库中下载了B企业生产的3 种颜色高温大曲真菌序列,进一步对不同企业生产的高温大曲真菌群落结构展开了比较分析。结果发现两个企业生产的高温大曲真菌在α多样性和β多样性上均存在极显著差异(P<0.01),且马氏聚类分析结果显示来源于同一企业的3 种颜色高温大曲距离更近。最后,本研究通过纯培养从A企业高温大曲中分离得到4 株扣囊覆膜孢酵母(S. fibuligera)。由此可见,A企业和B企业产生的高温大曲真菌类群存在明显差异,且其差异大于同一企业生产的不同颜色高温大曲之间的差异。
成分分析
茎和叶对祁门红茶品质的贡献分析
周汉琛, 杨霁虹, 刘亚芹, 王辉, 徐玉婕, 黄建琴, 雷攀登
2023, 44(24):  220-228.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230328-267
摘要 ( 134 )   HTML ( 21)   PDF (4234KB) ( 111 )  
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为探究叶片、茎对祁门红茶品质的贡献,本研究以‘凫早2号’茶树品种为实验材料,将其嫩叶、嫩茎、单芽和完整芽叶(一芽二叶为主)分别制成红茶,通过气相色谱-质谱、液相色谱-质谱结合感官审评、喜好度评价,深入分析4 种红茶的香气、滋味品质及代谢物差异。结果表明,4 种红茶香气类型均为甜香型,一芽二叶红茶甜香较高;芽红茶滋味鲜爽度较高;嫩茎加工红茶喜好度评价得分最高。代谢物分析显示,儿茶素类物质含量在芽红茶中最高,在茎红茶中最低;游离氨基酸在茎红茶中显著富集,达到80 mg/g;槲皮素及其芸香糖苷在茎红茶中含量较高,而山柰酚-3-O-葡萄糖苷及其芸香糖苷在叶片红茶中含量最高。4 类红茶的茶红素类/茶黄素类比值分别为11.6(一芽二叶红茶)、9.4(芽红茶)、14.6(叶红茶)和8.2(茎红茶)。挥发性代谢物分析显示,茎红茶中的挥发性物质总量(32.37 μg/g)显著低于芽红茶(100.01 μg/g)、叶片红茶(95.67 μg/g)及完整芽叶红茶(92.42 μg/g);苯甲醛、苯乙醛及吲哚在茎红茶中含量较高,而β-紫罗兰酮、α-紫罗兰酮及芳樟醇氧化物在叶片红茶中的含量较高。本研究结果表明,嫩茎富含游离氨基酸及叶片中丰富的糖苷类香气前体物质对祁门红茶品质形成具有重要作用。
基于多元统计分析的抹茶适制品种综合评价
袁丽萍, 雷震东, 王欢欢, 覃信雪, 杨淑雅, 温晓菊, 吴位河, 倪德江, 陈玉琼
2023, 44(24):  229-234.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20130110-079
摘要 ( 185 )   HTML ( 17)   PDF (2478KB) ( 125 )  
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以同一茶园36 个茶树品种为实验材料,按照抹茶鲜叶遮阴要求和加工工艺制成抹茶,分析其感官品质、主要理化成分、色度值等11 项品质指标。通过聚类分析、主成分分析(principal component analysis,PCA)和多元线性回归分析等分析方法,构建抹茶品质综合评价模型,筛选出适制抹茶品种。聚类分析结果显示,36 个品种可分为三大类群,第I类群品种所制抹茶色泽绿润、滋味鲜醇,酚氨比值低,品质最佳;第II类群品种所制抹茶酚氨比值高,滋味浓涩;第III类群为黄化和白化品种,所制抹茶色泽品质和香气品质较差。PCA结果显示,前5 个PC累计贡献率达88.152%,根据前5 个PC构建的评价函数对抹茶进行综合评价,综合得分排在前10的品种为中茶102、台茶12、中茶108、福鼎大毫、梅占、福鼎大白、福云六号、紫牡丹、茂绿和迎霜。多元线性回归分析建立的感官品质与理化成分的关系模型为y=3.167|a*|+46.850,R2=0.710,P<0.001,表明该模型有效,该模型评价的抹茶品种得分与PC综合评价结果高度一致,表明干茶a*值可以作为评价抹茶品质的代表指标。因此,基于PCA和多元线性回归分析建立的抹茶适制品种的综合评价体系及代表性评价指标,能够为抹茶品种适制性评价提供参考。
轻度盐腌大黄鱼的气味特征及形成途径
关君兰, 姚雨萱, 伍菱, 王永兴, 沈细冰, 杜希萍, 倪辉
2023, 44(24):  235-244.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230220-189
摘要 ( 167 )   HTML ( 22)   PDF (2759KB) ( 84 )  
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以大宗养殖海水鱼——冰鲜大黄鱼和轻度盐腌大黄鱼为对象,通过固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用、气相色谱-嗅闻(gas chromatography-olfactometry,GC-O)检测和气味强度值(odor activity value,OAV)分析,研究轻度盐腌对大黄鱼风味的影响。GC-MS分析表明,冰鲜大黄鱼和轻度盐腌大黄鱼中正己醛、壬醛、庚醛、1-辛烯-3-醇、茴香脑和正己醇含量高于其他挥发性化合物。GC-O和OAV分析表明,冰鲜大黄鱼中1-辛烯-3-醇、正辛醛、壬醛、正己醛、庚醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、反-2-辛烯醛和茴香脑对风味有较大的影响(OAV>1);轻度盐腌大黄鱼中芳樟醇、壬醛、正己醛、正辛醛、1-辛烯-3-醇、茴香脑、(E,Z)-2,6-壬二烯醛和庚醛对风味有较大影响(OAV>1)。轻度盐腌后风味变化的原因是芳樟醇的OAV显著增加,以及1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛和正辛醛OAV显著降低。相关风味成分的变化可能和不饱和脂肪酸氧化降解、萜类的生物合成、芳香醇异构化、脂肪醛氧化及还原、酯化等反应相关。
萨能奶山羊初乳和常乳的代谢组学分析
康佳欣, 李萌, 廖敏和, 商佳琦, 任皓威, 卢玺丞, 刘宁
2023, 44(24):  245-252.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221210-107
摘要 ( 187 )   HTML ( 18)   PDF (3074KB) ( 71 )  
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以萨能奶山羊初乳和常乳为研究对象,采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱的非靶向代谢组学方法,探究不同泌乳期萨能奶山羊乳中代谢物的差异以及相关代谢通路的变化。结果表明:初乳中共有118 个代谢物与常乳存在差异,其中有62 个代谢物相对含量高于常乳,56 个代谢物相对含量低于常乳,这些差异性代谢物主要为脂质类、氨基酸类、核苷类等。在代谢通路分析中筛选出与这些差异性代谢物最高的9 条关键通路,它们共同调节萨能奶山羊的泌乳过程,其中柠檬酸循环可作为连接其他代谢通路的桥梁。这些代谢通路的命中差异性代谢物数量为12 个,初乳中相对含量高的差异性代谢物为牛磺酸、亚牛磺酸、牛磺胆酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、琥珀酸、异柠檬酸、D-麦芽糖、α-乳糖、4-羟基苯基丙酮酸和甘氨酸,常乳中相对含量高的差异性代谢物为N1-甲基-4-吡啶酮-3-羧酰胺,它们可作为萨能奶山羊初乳和常乳中潜在的标志性代谢物。本研究采用代谢组学技术鉴别不同泌乳期萨能奶山羊乳差异性代谢物,为分析不同泌乳期的其他物种原料乳提供参考。
惠明茶香气品质的化学成分分析
尤秋爽, 刘建平, 何卫中, 朱荫, 林智, 吕海鹏
2023, 44(24):  253-261.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230330-311
摘要 ( 149 )   HTML ( 15)   PDF (2886KB) ( 112 )  
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以13 个代表性惠明茶样品为研究对象,采用搅拌棒吸附萃取联合气相色谱-嗅闻-质谱技术,系统研究惠明茶的挥发性成分组成及其关键呈香成分。结果表明,从惠明茶样品中共鉴定出120 种挥发性成分,化学组成上以醇类(26 种)、酯类(26 种)、酮类(14 种)为主,其中香叶醇、2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯、吲哚、(Z)-茉莉酮、1-辛烯-3-醇等香气成分的含量最高;此外,通过气相色谱-嗅闻分析确定了42 种惠明茶的关键呈香成分,包括2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、6-甲基-5-庚烯-2-酮、芳樟醇、(Z)-3-己烯醇丁酸酯、3,5-辛二烯-2-酮、(E)-β-紫罗酮等,对惠明茶“清香、花香”香气品质的形成具有重要作用。研究结果有助于揭示形成惠明茶香气品质的化学物质基础,为惠明茶香气品质加工工艺的提升提供科学依据。
基于GC-MS/GC-O的不同地区红茶特征香气及分子感官分析
郑芳玲, 甘诗雅, 赵蕾, 陈颖琦, 赵潇奕, 姜青, 邱桐, 张莹, 郑鹏程, 夏涛, 戴前颖
2023, 44(24):  262-268.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230110-073
摘要 ( 284 )   HTML ( 30)   PDF (3096KB) ( 187 )  
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为探究不同地区红茶特征香气差异,采用固相萃取结合气相色谱-质谱联用技术、气相色谱-嗅闻联用技术,并计算香气活度值(odor activity value,OAV)结合感官评价的相关性分析,研究安徽省祁门红茶、湖北省宜昌红茶、云南省滇红和广东省英德红茶的特征香气的感官属性及化学基础。结果表明,4 个地区红茶在花香、甜香、草药香等7 种特征香气感官属性上存在差异,并筛选出24 种具有香气活性的关键差异化合物(P<0.05,OAV>1)。香叶醇对红茶香气贡献度最高,在祁红中OAV高达16 581.33,其次依次是宜红(7 463.65)、滇红(2 832.13)和英红(467.96)。偏最小二乘回归分析和Pearson相关性分析表明β-紫罗酮、香叶醇和吲哚等化合物形成了祁红的花香和甜香,叶醇、α-松油醇等形成了滇红的果香和木质香,(Z)-呋喃型氧化芳樟醇、2-庚醇等形成了英红的草药香。在分子水平上,阐明了4 个地区红茶特征香气轮廓及物质基础。
基于HS-SPME-GC-MS分析不同基酒装量对美乐葡萄蒸馏酒挥发性成分的影响
郭亚芸, 邵学东, 张正文, 李勃, 薛伟, 史红梅
2023, 44(24):  269-276.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230408-074
摘要 ( 149 )   HTML ( 16)   PDF (2385KB) ( 90 )  
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以胶东半岛产区美乐葡萄为酿酒原料进行基酒发酵,考察蒸馏工艺中基酒装量(150、200、250 L)对美乐葡萄蒸馏酒挥发性成分的影响,以期对美乐葡萄蒸馏酒的蒸馏工艺条件进行优化。本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用等方法对不同基酒装量的蒸馏酒酒身挥发性物质进行了定性定量分析,并结合主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)两种统计学方法对3 个不同基酒装量的蒸馏酒酒身进行统计学分析。结果表明,基酒装量为150、200、250 L时的蒸馏酒酒身分别检测出67、67、64 种香气物质,种类最多的均是酯类物质,各37 种,基酒装量为150 L时的蒸馏酒酒身中酯类含量最高,显著高于200 L和250 L。根据PCA结果,并运用OPLS-DA统计学方法验证,对基酒装量150、200、250 L蒸馏酒酒身有积极影响的物质分别有13、1、1 种。本研究为生产高品质美乐葡萄蒸馏酒奠定基础,并有助于推动我国葡萄酒行业的发展。
‘玉露香’与‘新世纪’梨杂交F1代果实品质和香气成分的分析与评价
岳郁, 黄平, 陈虎, 于春亮, 彭建营
2023, 44(24):  277-285.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230324-239
摘要 ( 135 )   HTML ( 11)   PDF (2606KB) ( 69 )  
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为探究杂交后代果实与亲本之间的遗传变异并对杂交后代进行综合评价,选择7 个具有发展前景的‘玉露香’和‘新世纪’梨杂交F1代(7-93、8-44、8-176、9-188、9-193、10-101、10-173),以母本‘玉露香’和畅销的‘秋月’品种为对照,测定果实单果质量、果形指数、果实硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、VC及香气成分等品质指标,同时利用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA)对不同品种香气进行差异性评价。结果表明,7 个梨杂交F1代的果实品质存在显著差异,其中8-44果形指数等于1,且可溶性固形物和可溶性糖含量最高;7 个梨果实以及‘玉露香’‘秋月’中共含有83 种挥发性成分,其中10-173和8-44的挥发性成分总量最高,10-173和10-101的挥发性物质总数最多;梨的主要挥发性成分为醇类、酯类和醛类化合物;OPLS-DA结果表明,10-101和10-173的挥发性成分组成显著区别于其余株系,其中10-101与乙酸乙酯和乙酸己酯呈显著正相关,10-173与辛酸乙酯、α-法尼烯、反-2-己烯醛呈显著正相关,同时其含量显著高于其他株系,从而使得风味更加突出。根据变量重要性投影预测出各个品种间产生差异的42 个香气标记物,香气活性值分析找出了呈现各自特征气味的关键香气,相关性分析找出梨品质性状与特征香气之间的联系。根据主成分分析结果计算得分并排序,8-44、10-173、10-101综合排名最高,果实品质较好。综上所述,8-44、10-101和10-173可作为7 个梨种质资源中具有潜力的梨株系,为梨新品种选育和推广提供数据参考。
安全检测
二维相关光谱图像结合深度学习用于皮蛋成熟度的高光谱无损检测
陈远哲, 王巧华, 范维, 刘世伟, 林卫国
2023, 44(24):  286-296.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230111-085
摘要 ( 155 )   HTML ( 16)   PDF (7436KB) ( 132 )  
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利用高光谱成像技术对腌制期不同成熟度皮蛋进行无损检测。首先,在时间序列下基于一维光谱和二维相关光谱法分别确定最优波段研究区域;进而,对比传统机器学习和改进后的ResNet20_SE模型在最优波段的模型效果,发现改进后的ResNet20_SE模型最优,对同步光谱数据集的整体识别准确率可以达到97.29%,且单张图像平均检测时间为24.62 ms;最后,采用较优的同步光谱集ResNet20_SE模型应用于高光谱图像中,计算每个像素点的数值,并辅以伪彩色技术实现腌制期皮蛋成熟度的空间分布可视化检测。结果表明,高光谱成像技术结合深度学习可以实现皮蛋腌制期成熟度的无损检测,能为后期皮蛋成熟度的高通量在线分选奠定技术基础。
基于复合纳米材料比色/荧光双信号的黄曲霉毒素B1检测
李阳, 鲁迨, 周州, 陈丽叶, 谢新辉, 吴家浩, 赵倩, 石星波
2023, 44(24):  297-305.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221222-219
摘要 ( 128 )   HTML ( 17)   PDF (4908KB) ( 84 )  
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以黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)为检测目标物,使用二氧化硅纳米颗粒为载体富集谷胱甘肽和黄曲霉毒素适配体制备识别探针,二氧化锰纳米颗粒与石墨烯量子点偶联的复合纳米材料为底物,通过谷胱甘肽与底物的反应构建了一种比色和荧光双模信号输出的高灵敏便携式检测平台。在优化条件下,对本方法的检测性能及特异性进行研究,得到比色信号的回归方程为ΔA=-0.275-0.021lgC,检出限为2.732×10-12 g/mL;荧光信号的回归方程为ΔF=928.733+71.779lgC,检出限为1.667×10-12 g/mL,两种方法都具备良好检测特异性。将该方法用于牛奶、大米、麦片、酱油和白醋5 种实际样品中AFB1的检测,并与传统方法进行对比,本方法结果具有较高的准确度。
物理回收下再生聚对苯二甲酸乙二醇酯的物理表征及挥发性有机化合物监测
曾严, 金莉莉, 朱蕾, 吴永宁, 罗世鹏, 商贵芹, 王志伟, 刘桂华, 胡长鹰
2023, 44(24):  306-315.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221011-100
摘要 ( 129 )   HTML ( 12)   PDF (4006KB) ( 53 )  
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对物理回收工艺过程中的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(recycled polyethylene terephthalate,rPET)材料以及制成不同回收料含量的rPET瓶进行相关物理表征和挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)监测,旨在追踪溯源和评估其作为食品接触用的安全性。研究发现,rPET与原生PET存在相似的热稳定性,rPET瓶并未产生基团和结构上的明显变化且表现出与原生PET瓶相似的结晶、熔融行为。但rPET瓶的表面微观形貌存在着细微的机械划伤,且随着回收料含量的增加,rPET瓶的颜色变得更深、更绿和更黄。运用顶空-气相色谱-质谱联用法检测VOCs,发现固相缩聚工艺对VOCs的去除起重要作用,使得rPET中VOCs的残留很少。在rPET瓶中检出4 种VOCs(乙醛、乙二醇、壬醛均小于1.00 mg/kg;2-甲基-1,3-二氧戊环为1.72~5.76 mg/kg)。研究表明rPET瓶虽然在颜色上存在差异,但在热性能、结构、形貌及VOCs残留等方面,具备了再次用于食品接触的条件。
近红外光谱快速检测大豆原油含磷量
王雪, 张海荣, 吴丹丹, 王伟宁, 王立琦, 罗淑年, 于殿宇
2023, 44(24):  316-322.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230822-158
摘要 ( 156 )   HTML ( 12)   PDF (4851KB) ( 98 )  
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针对现有含磷量检测方法无法通过实时监测指导调控精炼过程中酸碱的添加量问题,提出一种基于近红外光谱分析的大豆原油含磷量的快速检测方法。对比分析发现标准正态变换法对大豆原油样本含磷量光谱数据的去除噪声效果最优。采用组合区间偏最小二乘法优选出磷脂的最佳特征吸收波段,选用学习效率0.005、训练次数108,建立了大豆原油含磷量的BP神经网络预测模型。模型校正集的决定系数(R2)为0.979 7、均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.859 3、相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为1.89%;预测集的R2为0.978 5、RMSE为0.963 8、RSD为2.15%。以上结果说明近红外光谱技术能够实现大豆原油中含磷量的快速、精准、无损检测,为后续精炼工段及调控提供切实可行的方法。
基于裁剪适配体的纳米金比色法用于金黄色葡萄球菌肠毒素A的可视化检测
崔丽伟, 魏荣, 常惟丹, 岳晓禹, 许文涛
2023, 44(24):  323-328.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230404-029
摘要 ( 122 )   HTML ( 9)   PDF (2861KB) ( 62 )  
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目的:筛选适配体作为分子识别原件,基于纳米金的盐效应构建生物传感器,实现金黄色葡萄球菌肠毒素A(staphylococcal enterotoxin A,SEA)的快速定量检测。方法:采用分子对接和分子动力学模拟对SEA适配体进行截短指导和结果预测,利用纳米金显色法验证模拟结果,对SEA适配体优化并将其作为分子识别原件,优化反应体系,探讨SEA质量浓度与吸光度比值间的关系,构建一种可视化的SEA快速检测分析方法,并对方法的准确度、精密度和特异性进行评价。结果:筛选出一条序列短、亲和力高、特异性强且稳定的SEA适配体,建立了一种基于纳米金比色的SEA可视化检测方法,检出限低,加标回收结果满意。结论:采用分子模拟能有效提高适配体筛选效率,本方法可用于SEA快速检测。
气相色谱-质谱和电子舌对不同质量等级酱香型白酒的判别分析
林先丽, 张晓娟, 李晨, 柴丽娟, 陆震鸣, 许泓瑜, 王松涛, 张宿义, 沈才洪, 史劲松, 许正宏
2023, 44(24):  329-338.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230115-117
摘要 ( 188 )   HTML ( 20)   PDF (5218KB) ( 143 )  
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采用气相色谱-质谱联用和电子舌定量检测21 个不同质量等级酱香型白酒的挥发性化合物和味觉指标,通过化学计量学对不同质量的酱酒进行区分并筛选关键差异物质,利用机器学习建立判别模型。结果表明,3 种质量等级酱酒的挥发性化合物含量具有一定的轮廓差异,具备进一步判别分析的可行性;其中二级酒的风味物质总质量浓度(4 908 mg/L)显著低于优级酒(6 583 mg/L)和一级酒(8 254 mg/L),而具有花果香特征的几种酯类物质在总酯中占比随着等级的降低而体现降低的趋势。采用偏最小二乘判别分析确定以棕榈酸乙酯和乙酸等为代表的16 个区分3 种等级的关键差异化合物。通过电子舌的结果发现优级酒具有更加一致的味觉轮廓,其中苦味和涩味回味较低,而二级酒的味觉特征轮廓体现出明显的样品差异性。主成分分析结果表明不同等级酱酒可以根据其味觉特征进行有效区分。综合上述结果,本研究获得的差异风味物质含量、比例参数以及电子舌味觉指标,为酱酒质量体系的建立提供了依据。通过筛选得到的共计25 个差异化合物和味觉指标建立4 种判别模型,模型的准确率均高于90%,其中支持向量机表现最好,准确率达100%。
基于两种检测方法对特膳食品渗透压测定的比对
潘丽蓉, 吴媛, 赵子彦, 袁文萱, 方恩华, 徐敦明
2023, 44(24):  339-345.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221201-008
摘要 ( 129 )   HTML ( 15)   PDF (3253KB) ( 64 )  
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对收集的市售9 种类型特殊膳食用食品,共46 个样品,分别采用渗透压冰点检测仪器和渗透压露点检测仪器进行测定,比对分析方法间的差异性。结果表明,市售特殊膳食用食品在冰点仪器检测范围为195~763 mOsmol/kg,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为0.20%~4.08%;露点法检测范围为197~649 mmol/kg,RSD为0.00%~3.66%。本研究发现不同冲泡方式对测定结果具有显著影响,溶液温度也会影响测定结果的平行性。针对同一样品的两种测定方法结果进行统计学分析(采用t检验法),结果表明:31 个样品的两种测定方法差异显著。通过实验研究推断,样品溶液是否达到理想稀溶液状态是影响两种方法存在显著差异的主要因素。本研究为特殊膳食用食品中渗透压检测情况的后续研究提供理论基础和方向,还可以为特殊膳食用食品的产品生产设计过程提供一些亟需注意的关键点,为国民健康食品的开发提供一定的理论基础。
基于行业标准中马和驴成分检测方法用于骡肉检测的分析
周藏, 项佳林, 刘立兵, 王金凤, 付琦, 孙晓霞, 王建昌
2023, 44(24):  346-351.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230417-154
摘要 ( 141 )   HTML ( 14)   PDF (3001KB) ( 62 )  
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应用基于线粒体基因的行业标准检测方法SN/T 3730.4—2013《食品及饲料中常见畜类品种的鉴定方法第4部分:驴成分检测 实时荧光PCR法》和SN/T 3730.5—2013《食品及饲料中常见畜类品种的鉴定方法 第5部分:马成分检测 实时荧光PCR法》检测骡肉时,存在马、驴成分均可检出的情况,与线粒体严格母系遗传的理论相左。因此,本研究通过测序法和行业标准中的马、驴成分检测方法对骡肉进行检测,对SN/T 3730.4—2013用于骡肉检测的结果进行分析和讨论。本研究基于线粒体基因和核基因聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)测序、SN/T 3730.4—2013、SN/T 3730.5—2013方法对9 份单一肉块样品进行了检测。结合线粒体基因和核基因的检测结果,确定3 份骡肉均为马骡肉;采用SN/T 3730.4—2013和SN/T 3730.5—2013方法对3 份马骡肉均能检出驴成分和马成分,SN/T 3730.5—2013对马骡肉中马成分检测的循环阈值(cycle threshold,Ct)≤20.00;SN/T 3730.4—2013对马骡肉中驴成分检测的Ct值在25.00~35.00范围内,且以SN/T 3730.4—2013 中引物进行的普通PCR产物测序结果显示,3 份骡肉与马、驴均不同源。分析认为,出现该现象的原因可能是SN/T 3730.4—2013靶序列以核内线粒体DNA片段形式和较低的重复数出现在马骡核基因组中,并且发生了部分碱基的插入、缺失。采用行业标准SN/T 3730.4—2013和SN/T 3730.5—2013对已知来源于单一动物源性成分的样品进行马、驴成分检测时,当马成分检测的Ct值≤20.00,同时驴成分检测的Ct值在25.00~35.00范围内时,应考虑马骡成分存在的可能性。
Fe3O4@COOH纳米酶比色检测食用纯植物油的过氧化值
栗鑫, 罗磊, 熊蓥姿, 王玲, 李脉泉, 刘霞
2023, 44(24):  352-359.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230116-121
摘要 ( 120 )   HTML ( 15)   PDF (4368KB) ( 69 )  
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利用Fe3O4@COOH纳米酶的类过氧化物酶催化活性,建立比色法检测食用植物油过氧化值(peroxide value,POV)的方法。在0~0.3 g/100 g的POV范围内,5 种食用纯植物油(玉米油、花生油、葵花籽油、菜籽油、大豆油)的POV与其吸光度呈现良好的线性关系。该方法能准确检测出3 种不同方式(紫外灯照射、烘箱加热、自然放置)氧化处理的食用纯植物油的POV。应用所建立的比色法和国家标准方法,测定5 种食用纯植物油(25 个样品)的POV,两种方法测定的POV差值均小于0.05,相对标准偏差分别为6.13%、5.84%、6.82%、3.62%、5.75%,表明所构建的比色法对食用纯植物油POV测定具有良好的实用性。本研究为检测食用纯植物油的POV提供了一种快速便捷的方法。
基于多元仪器分析结合化学计量法的不同产地胡椒油树脂品质比较
李彤, 王雨行, 王向红, 张玉涵, 米思
2023, 44(24):  360-368.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230111-084
摘要 ( 131 )   HTML ( 19)   PDF (3684KB) ( 76 )  
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目的:构建不同产地胡椒油树脂化学成分指纹图谱,综合分析比较不同产地胡椒油树脂的品质特征。方法:收集产自印度尼西亚、斯里兰卡、越南的胡椒油树脂,采用高效液相色谱-紫外检测法、电感耦合等离子体质谱法、气相色谱-离子迁移谱法定量分析胡椒油树脂样品中的胡椒碱类化合物、化学元素以及挥发性风味化合物,并结合化学计量学方法识别不同产地胡椒油树脂中的特征组分。结果:斯里兰卡2样品中胡椒碱(31.57%)、胡椒酸(0.72%)的质量分数显著高于其他样品,印度尼西亚1样品中胡椒醇(1.88%)、荜茇酰胺(1.89%)质量分数显著高于其他样品;胡椒油树脂样品中同时定量分析54 种化学元素,其中Cs、Na、Cu、Rb、Ru、P、Mg、Sn、Ag、K、Mo、Cr、Co 13 种元素为重要差异性元素,元素丰度为越南>印度尼西亚>斯里兰卡;胡椒油树脂样品中共鉴定出90 种挥发性风味化合物,越南1香气最浓郁,其次是印尼1,氰化正戊烷、1-氰基丙烯、芳樟醇、2-乙基吡嗪、戊酸乙酯、戊醛、正己酸、2-乙基呋喃、异丁醛、柠檬烯是主要差异风味化合物。结论:不同产地胡椒油树脂样品的化学组成存在显著差异,总体而言越南产地的胡椒油树脂品质明显优于其他产地。
基于EfficientNet网络模型的猪肉新鲜度智能识别方法
刘超, 张家瑜, 戚超, 黄继超, 陈坤杰
2023, 44(24):  369-377.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20221218-182
摘要 ( 223 )   HTML ( 18)   PDF (4341KB) ( 109 )  
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建立基于图像和EfficientNet框架的猪肉新鲜度测定方法。采集2 500 张不同新鲜度的猪肉图片作为原始数据集,通过图像增强方式,构建总数为60 000 张的猪肉新鲜度数据集。先用CIFAR-10数据集对EfficientNet进行训练,确定模型的基本结构及初始权值,然后用所构建的猪肉新鲜度数据集对模型进行训练和改进,使模型适用五分类问题。最后对所建立的模型进行测试和验证,并与Alexnet、VGG16和ResNet50目前主流的卷积神经网络模型进行比较。结果显示,在猪肉新鲜度识别方面,EfficientNet模型的平均正确识别率高达98.62%,明显优于Alexnet、VGG16和ResNet50模型,其中,EfficientNetB2模型的正确识别率达到99.22%,训练时间仅需157 min,综合性能最佳,是一种最适合猪肉新鲜度识别的方法。为提升模型泛化性,改进EfficientNetB2模型优化器算法,比较随机梯度下降、自适应矩估计)、均方根传播、校正自适应矩估计(rectified adaptive moment estimation,RAdam)4 种优化器的性能。结果显示,采用RAdam优化器虽然没能进一步提高模型的准确率,但对提升模型的泛化能力有一定帮助,在工程应用上具有实际意义。