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当期目录

2024年 第45卷 第10期    刊出日期:2024-05-25
机器学习专栏
基于增强视觉Transformer的哈希食品图像检索
曹品丹,闵巍庆,宋佳骏,盛国瑞,杨延村,王丽丽,蒋树强
2024, 45(10):  1-8.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231231-270
摘要 ( 249 )   HTML ( 59)   PDF (3380KB) ( 193 )  
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作为食品计算的一个主要任务,食品图像检索近年来受到了广泛的关注。然而,食品图像检索面临着两个主要的挑战。首先,食品图像具有细粒度的特点,这意味着不同食品类别之间的视觉差异可能很小,这些差异只能在图像的局部区域中观察到。其次,食品图像包含丰富的语义信息,如食材、烹饪方式等,这些信息的提取和利用对于提高检索性能至关重要。为解决这些问题,本实验基于预训练的视觉Transformer(Vision Transformer,ViT)模型提出了一种增强ViT的哈希网络(enhanced ViT hash network,EVHNet)。针对食品图像的细粒度特点,EVHNet中设计了一个基于卷积结构的局部特征增强模块,使网络能够学习到更具有代表性的特征。为更好地利用食品图像的语义信息,EVHNet中还设计了一个聚合语义特征模块,根据类令牌特征来聚合食品图像中的语义信息。本实验提出的EVHNet模型在贪婪哈希、中心相似量化和深度极化网络3 种流行的哈希图像检索框架下进行评估,并与AlexNet,ResNet50、ViT-B_32和ViT-B_16 4 种主流网络模型进行比较,在Food-101、Vireo Food-172、UEC Food-256 3 个食品数据集上的实验结果表明,EVHNet模型在检索精度上的综合性能优于其他模型。
基于残差网络模型的速溶全脂奶粉分散性与堆积密度检测方法
丁浩晗,沈嵩,谢祯奇,崔晓晖,王震宇
2024, 45(10):  9-18.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240129-262
摘要 ( 149 )   HTML ( 30)   PDF (10917KB) ( 111 )  
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针对传统的奶粉品质国际标准检测方法中存在的主观性和滞后性等问题,本研究提出了一种基于残差网络(residual network,ResNet)的奶粉分散性和堆积密度的快速分类检测方法。在本研究中,使用的数据集包括499 张在10 倍光学显微镜下拍摄的速溶全脂奶粉颗粒微观分布图像,这些图像来自10 个不同的样本组。首先,按照国际标准方法检测这10 组样本的分散性和堆积密度,进而基于测试结果划分不同的分散性和堆积密度级别。随后,利用这些微观图像对ResNet模型进行训练,以实现对不同样本的有效分类。最终,通过分类结果预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度。此外,本研究还对比了ResNet、EfficientNetV2和Swin Transformer等不同深度学习模型的预测效果。结果表明,基于ResNet 152的深度学习模型在预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度方面表现最佳,其在测试集上的准确率分别达到97.50%、98.75%和95.00%。这些深度学习模型在奶粉品质检测中的出色性能不仅证明了该方法能够实时、准确地预测奶粉的分散性和堆积密度,同时也为奶粉品质的在线检测提供了新的技术途径。
基于低场核磁弛豫特性的油茶籽油支持向量机掺伪鉴别模型的建立与评价
林晓浪,傅利斌,王欣
2024, 45(10):  19-27.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240105-053
摘要 ( 110 )   HTML ( 23)   PDF (4369KB) ( 84 )  
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油茶籽油商业价值高,有必要开发快速准确的油茶籽油掺伪鉴别方法。本实验研究低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)弛豫特性结合支持向量机(support vector machine,SVM)鉴别油茶籽油掺伪的可行性。在比较了油茶籽油、3 种其他种类的正常/氧化的食用油及多种二元掺兑油样的LF-NMR弛豫特性的基础上进行主成分分析,设计了具有二叉树结构的SVM多分类器,采用ReliefF算法进行特征筛选,建立并验证了油茶籽油掺伪的SVM鉴别模型。研究表明,油脂种类、氧化程度及掺兑比例均会影响油样的LF-NMR弛豫特性。当特征数为9时,SVM多分类模型性能最佳,准确率可达90.77%,对油茶籽油、掺兑类型及比例的平均召回率为90.87%、精确率为90.83%、F1分数为0.90。这表明基于LF-NMR弛豫特性的SVM模型可用于油茶籽油的掺伪鉴别。
机器学习在食品风味领域的研究进展与未来趋势
陈靓,阳佳红,田星
2024, 45(10):  28-37.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231123-181
摘要 ( 356 )   HTML ( 56)   PDF (2543KB) ( 240 )  
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随着生活水平不断提高,人们除了关心食物是否美味外,其健康要素和良好风味的结合也越来越受到重视。食品风味成分不仅是影响食品感官品质的重要因素,也是影响食品营养水平的关键指标。目前,传统方法对食品风味成分进行分析及预测费时费力,且无法处理大量数据。相比之下,机器学习是人工智能的核心,在区分差异性以及寻找共同性上具有传统分析技术难以比拟的优势,在食品风味分析领域已取得了良好的应用。基于此,本文围绕机器学习在食品风味领域的研究现状,介绍常用的机器学习方法的原理和优点,及其在食品风味预测及调节中的最新应用与前景。重点探讨现代智能感官检测技术结合机器学习在食品风味分析领域研究的优势与未来趋势,以期为食品风味分析与预测领域研究提供新思路和理论基础。
基础研究
秦川牛宰后成熟期间基础免疫球蛋白对其肉品质变化的影响
苏晓凤,李亚蕾,罗瑞明
2024, 45(10):  38-44.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230403-024
摘要 ( 74 )   HTML ( 22)   PDF (4214KB) ( 55 )  
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为探究宰后成熟期间基础免疫球蛋白(basal immunoglobulin,BSG)表达对肉品质的影响,测定4 ℃条件下秦川牛在不同贮藏期(0、2、4、6、8 d)内pH值、蒸煮损失以及肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)等品质指标、能量物质变化以及BSG的含量变化。并利用4D-非标记定量组学技术分析蛋白质组学的变化情况。结果表明:在秦川牛宰后贮藏期内,BSG表达量总体呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP、NADH水平均呈下降趋势;pH值、蒸煮损失呈先降低后升高的趋势;MFI呈持续上升趋势;相关性分析结果表明,秦川牛在宰后成熟期BSG的表达量与蒸煮损失呈极显著正相关(P<0.01);与pH值、ATP和NADH水平呈显著负相关(P<0.05);而与ADP含量、AMP含量无显著相关性。故秦川牛背最长肌在成熟期间BSG表达量变化与牛肉的品质及能量代谢存在密切关系。蛋白质组学鉴定出BSG及其相关差异蛋白质在细胞内具有催化活性、水解酶活性、质子转运ATP合酶活性,并与ATP、核糖核苷酸、碳水化合物衍生物结合,同时参与分子功能的调节、氢离子跨膜转运等,以上生物功能的作用造成线粒体损伤,通过能量代谢过程参与肉品嫩度的变化。
辣椒素与槲皮苷通过EGFR/PI3K/Akt信号通路调节HepG2细胞脂质代谢作用机制
祝文轩,师全英,王向红,杨瑞利,程鑫颖,米思
2024, 45(10):  45-53.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230906-051
摘要 ( 138 )   HTML ( 18)   PDF (8037KB) ( 63 )  
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为探究辣椒素与槲皮苷协同调节肝脏脂质代谢的分子机制,本实验利用油酸诱导的HepG2高脂细胞模型,研究辣椒素单独处理及辣椒素与槲皮苷联合处理对HepG2细胞存活率的影响,采用油红O染色法观察HepG2细胞脂质积累情况,同时测定细胞内总甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、总胆汁酸的含量水平,采用免疫印迹法测定表面生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)及法尼醇X受体1(farnesoid X receptor 1,FXR1)、胆固醇7α羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)、成纤维细胞生长因子19(fibroblast growth factor 19,FGF19)的表达量。结果显示,各处理组HepG2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续实验。油红O染色结果表明,加药处理组细胞内脂质积累减少。辣椒素与槲皮苷处理可降低细胞内总甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量,提高高密度脂蛋白胆固醇和胆汁酸含量;同时各实验组上调了EGFR、PI3K、Akt及FXR1、FGF19蛋白的表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮苷在调节肝脏脂质代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以3∶1比例混合效果最佳。
不同贮藏温度下半胱氨酸氧化位点鉴定及对滩羊肉嫩度的影响
张瑞,陶迎梅,高钰茸,王素也,刘敦华
2024, 45(10):  54-61.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230403-015
摘要 ( 99 )   HTML ( 21)   PDF (2194KB) ( 54 )  
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以宁夏滩羊肉为材料,借助半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学技术,对-80 ℃(对照)和-2、-18、4 ℃条件下贮藏7 d滩羊肉的品质指标(剪切力和质构特性(硬度、弹性和咀嚼性))进行测定,同时对半胱氨酸氧化修饰位点进行鉴定,结合Pearson法对显著差异氧化位点(significantly differential oxidation sites,SDOS)的氧化强度与冷藏滩羊肉品质指标进行相关性分析。结果表明,与对照组相比,3 个贮藏组的剪切力和质构特性均显著下降(P<0.05),25 个SDOS对应的蛋白(10个结构蛋白、8 个代谢酶、2 个降解酶和5 个其他蛋白)与至少1 个品质指标显著相关(P<0.05),可作为羊肉贮藏期间嫩度和质构变化的潜在生物标志物。
糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛形成机理的量子化学计算
叶国庆,牛玉敏,范朝侠,杨慧,刘登勇
2024, 45(10):  62-71.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230515-128
摘要 ( 87 )   HTML ( 38)   PDF (10761KB) ( 70 )  
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为探究糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛(5-(α-D-glucopyranosyl-(1-6)-α-D-glucopyranosyloxymenthyl)-2-furancarboxaldehyde,5-GGMF)的形成途径,采用量子化学计算对蔗糖的热分解反应位点、葡萄糖与5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)及两分子葡萄糖间的脱水反应方式、5-HMF和5-GGMF的形成路径进行分析。结果表明:蔗糖热分解的初始位置为果糖基-氧键的裂解;葡萄糖与5-HMF或两分子葡萄糖间发生相互作用时,均是范德华力在复合物中起主导作用,且都会因为强氢键作用促进分子间脱水反应的发生;蔗糖形成5-HMF时,其热解后形成的葡萄糖部分比果糖部分生成5-HMF需要更大的活化能且反应速率更低,因此果糖部分更容易形成5-HMF,而在果糖部分形成5-HMF的两条路径中,路径5比路径4更容易发生,因为路径5在能量上和反应动力学上都表现出明显的优势;在蔗糖形成5-GGMF的途径中,转糖基化路径能垒总体较低,相较于二糖脱水路径和三糖脱水路径都更加有利,其中路径C2,即蔗糖热解生成果糖和葡萄糖,然后葡萄糖与5-HMF反应先生成5-葡萄糖氧甲基糠醛,后者再与一分子游离的葡萄糖生成5-GGMF,此路径最有利于5-GGMF的生成,无论是从能垒角度,还是动力学上的可行性。本研究结果可为今后控制和干预糖熏产品的色泽提供理论依据和参考。
食品化学
甜荞全谷物粉对小麦面团流变特性及鲜湿面条品质的影响
闫铭欢,贺家亮,王立博,陈静,任艳娟,张恒云,张彬,刘文超,王昊然,吴伟菁,罗登林
2024, 45(10):  72-79.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230911-081
摘要 ( 136 )   HTML ( 14)   PDF (4878KB) ( 109 )  
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本实验探究并分析甜荞全谷物粉对小麦面团流变学特性及鲜湿面条质构特性、水分分布、蛋白质二级结构及分子质量分布、微观结构和色泽的影响。结果表明:当甜荞全谷物粉添加量为30%时,面团具有较高的G’(5.3×105 Pa),且tan δ值达到最小值0.50;在此添加量下,鲜湿面条弹性达到最大值(0.97),α-螺旋相对含量最高(28.30%),面条内部的微观结构更加致密均匀。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,随甜荞全谷物粉的添加量增加,荞麦蛋白特有的亚基条带也随之加深。与对照组相比,甜荞全谷物粉可使部分紧密结合水向弱结合水和自由水状态迁移,且随添加量的增加,面条L*值显著下降,a*和b*值均不同程度地提高,整体呈红黄色。综上所述,当甜荞全谷物粉添加量为30%时,可赋予鲜湿面条良好的机械性能及加工品质。
β-乳球蛋白-多酚纳米颗粒稳定的百香果籽油Pickering乳液及其性质
姜婷婷,郑丽丽,艾斌凌,杨旸,郑晓燕,王申宛,校导,杨劲松,盛占武
2024, 45(10):  80-88.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230712-143
摘要 ( 144 )   HTML ( 18)   PDF (8509KB) ( 86 )  
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本研究以β-乳球蛋白负载3 种多酚(阿魏酸、槲皮素、香草酸)制备的β-乳球蛋白三配体复合物纳米颗粒(β-lactoglobulin triple ligand complex nanoparticles,β-LGCNPs)作为乳化剂,采用超声波破碎法制备百香果籽油Pickering乳液,考察Pickering乳液在不同粒子质量分数和油相比例条件下的粒径、稳定性、微观结构、抗氧化性、消化性、流变特性及脂质氧化产物。结果表明,百香果籽油Pickering乳液是由β-LGCNPs吸附在油水界面稳定的水包油型(O/W)乳液,其粒径与颗粒含量呈正比,与油相比例呈反比,当颗粒质量分数为1.5%、油相比例为30%(体积分数)时,乳液平均粒径达到(5.78±0.10)μm。在不同离子强度和pH值条件下乳液稳定性好,展现出比百香果籽油更强的抗氧化性,且自由基的清除作用与颗粒含量呈剂量依赖关系。肠道消化2 h后,乳液中游离脂肪酸释放率达到(65.17±1.52)%,较百香果籽油提高了26.65%。流变学分析展现剪切变稀现象,表明该乳液属于非牛顿流体,随着剪切频率的提高,弹性模量和黏性模量都增大。在15 d储藏期内,Pickering乳液中脂质氧化产物(氢过氧化物和丙二醛)的生成量和脂质氧化速率降低。综上所述,由β-LGCNPs稳定的Pickering乳液改善了百香果籽油的稳定性、抗氧化活性、消化性及脂质氧化,有利于拓宽百香果籽油在食品领域的应用。
豌豆肽-大豆复配豆乳粉冲调品质及风味特性
吕文庆,孙菁茹,张舒,曹荣安,刁静静,王长远
2024, 45(10):  89-97.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231019-152
摘要 ( 82 )   HTML ( 10)   PDF (10068KB) ( 52 )  
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为强化豆乳粉的品质功效,丰富其风味,探讨添加不同比例豌豆肽对豆乳粉品质、功效及风味的影响。以溶解度、结块率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、胆固醇清除率等为评价指标,考察豆乳粉的冲调品质以及产品的体外生物功能;采用傅里叶变换红外光谱仪、纳米粒度仪、激光共聚焦扫描显微镜、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用等技术手段分析复配豆乳粉结构特性、风味品质的变化。结果表明,当豌豆肽添加量为30%时,复配豆乳粉的蛋白含量较纯大豆豆乳粉提升了13.05%,溶解度提升了11.23%,结块率降低了4.20%,DPPH自由基清除率提升了19.84%,胆固醇清除率提升了21.25%;且在70 ℃的冲调温度下,各项指标显著优于原豆乳。结构分析结果发现豌豆肽的添加改变了复配豆乳粉中蛋白质的二级结构,平均粒径变小,乳液粒径分布均一,从而提高了复配豆乳粉的溶解性。风味分析结果发现添加豌豆肽豆乳粉的香叶基丙酮、肉豆蔻酸、3-甲硫基丙醛、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪等关键性呈味物质发生改变,己醛、反式-2-壬烯醛、壬醛、正己醇、1-辛烯-3-醇、萘等豆腥味物质含量降低。
生物工程
植物乳杆菌1-1-2发酵去除葡萄柚果汁苦味物质及其抗氧化活性
李辉,王艺璇,李龙,许千琪,韩茹冰,吴正言,张艳
2024, 45(10):  98-107.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230706-054
摘要 ( 117 )   HTML ( 13)   PDF (4150KB) ( 68 )  
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通过筛选功能性寡糖代谢较强的菌株发酵葡萄柚汁有潜力对其中的柚皮苷进行水解,从而去除苦味。结果显示,通过植物乳杆菌1-1-2发酵后果汁中柚皮苷含量降低,同时,柚皮素含量显著提高,总酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率也显著提高。DPPH自由基清除活性与总酚含量和柚皮素含量呈正相关。植物乳杆菌1-1-2可将柚皮苷进行水解,转化为没有苦味的柚皮素,而柚皮素的抗氧化活性显著高于柚皮苷。发酵后的葡萄柚汁感官评价得分高于未发酵葡萄柚汁。本研究可为改善葡萄柚口感、开发活性更强的功能性益生菌发酵产品提供理论依据。
酒曲中产酶微生物的筛选及其对发酵米酒品质的影响
邹玉婷,贺紫涵,许碧涛,陈兰钗,张庆
2024, 45(10):  108-117.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230922-208
摘要 ( 135 )   HTML ( 15)   PDF (4961KB) ( 150 )  
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为解决商业米酒品质稳定但风味寡淡,而传统米酒口感醇厚但品质难于控制的问题,本研究从不同地区的酒曲中筛选出产淀粉酶、蛋白酶、酯化酶的可培养真菌,将其与商业甜酒曲进行复配发酵米酒,测定米酒的各项指标以评估其对发酵米酒品质的影响。根据产酶特性及18S rDNA分子鉴定,筛选获得5 株产酶真菌,分别为米根霉(Rhizopus oryzae)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、兰瑟毛霉(M. lanceolatus)、两株扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)。添加了S. fibuligera HB单菌曲发酵的米酒提高了乙醇、氨基酸态氮的含量,丰富了有机酸的种类和含量,降低了苦味氨基酸的含量和占比,同时增加了挥发性物质含量,其中苯乙醇和乙酸乙酯的含量明显高于其他组。因此,S. fibuligera HB能显著提升米酒品质,具有应用于强化曲进行发酵米酒的潜力。
不同贮藏年份禄丰香醋细菌多样性分析
赵锐环,陈乾睿,谷大海,徐志强
2024, 45(10):  118-125.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230711-141
摘要 ( 84 )   HTML ( 14)   PDF (3270KB) ( 64 )  
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采用高通量测序技术对4 个不同贮藏年份(2017、2018、2019、2020年)禄丰香醋的细菌多样性进行分析测定。结果表明,不同贮藏年份样品中的细菌菌群组成差别较大;2017、2018、2019年的细菌菌群多样性更高,主要优势菌门分别为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota);优势细菌属主要为草螺菌属(Herbaspirillum)、不动杆菌属(Acinetobacter)、肥杆菌属(Hafnia-Obesumbacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、包西氏菌属(Bosea)。而2020年的优势菌门主要为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria);优势细菌属主要为乳杆菌(Lactobacillus)、罗尔斯通氏菌(Ralstonia)、乳酸杆菌(Lactobacillus_homohiochii)。线性判别分析效应大小分析和相关性分析都表明细菌菌群的多样性与贮藏时间有关,京都基因与基因组百科全书预测分析表明,禄丰香醋中的有益菌群在初级代谢与次级代谢之间起着重要作用,之后可以进一步深入研究。本研究发现了不同贮藏年份禄丰香醋中细菌菌群多样性的变化,为禄丰香醋细菌多样性分析、优质菌种资源选育及发酵食醋工业化生产奠定了基础。
源自蜡样芽孢杆菌抗菌肽DB16的筛选及其对金黄色葡萄球菌的抑菌机制
杨智源,金日天,梁铎,邱绪建,杨燊,林蓉
2024, 45(10):  126-134.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231016-128
摘要 ( 99 )   HTML ( 18)   PDF (8309KB) ( 60 )  
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本实验发现当与蜡样芽孢杆菌混合培养时,金黄色葡萄球菌的生长受到抑制。结合生物信息学方法从蜡样芽孢杆菌Dead Box ATP依赖性RNA解旋酶中预测、筛选得到抗菌肽DB16(RKLLQFAKKLGIVFTK)。抗菌肽DB16对金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为31.25 μg/mL,可在0.5 h内完全抑制金黄色葡萄球菌的生长;抗菌肽DB16在磷酸盐缓冲溶液中呈现无规卷曲结构,在十二烷基硫酸钠环境中转变为α-螺旋结构。采用荧光探针、流式细胞术、透射电子显微镜、DNA凝胶电泳以及圆二色谱等方法探究抗菌肽DB16对金黄色葡萄球菌的抑菌机制,结果表明,抗菌肽DB16能够改变细菌细胞膜通透性,造成细胞内容物外泄,同时进入胞内与金黄色葡萄球菌基因组DNA结合,影响正常DNA的复制,最终抑制菌体的生长繁殖。此外,对哺乳动物红细胞的处理表明,DB16在8×MIC条件下仍无溶血性。综上,源自蜡样芽孢杆菌的抗菌肽DB16在金黄色葡萄球菌防控方面具有很大应用潜力。
营养卫生
牦牛乳对小鼠肠道菌群及代谢的影响
舒森彪,张金超,杨杰,汪雯翰,罗章,李梁,刘振东
2024, 45(10):  135-146.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230906-053
摘要 ( 112 )   HTML ( 17)   PDF (12757KB) ( 60 )  
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为探究长期牦牛乳饮食对肠道菌群及代谢的影响,探寻高原牧区单一饮食习服性与牦牛乳摄入的相关性,本实验以牦牛乳与荷斯坦牛乳饮食小鼠为研究对象,通过宏基因组学和代谢组学的方法对不同牛乳饮食小鼠肠道微生物群落结构和代谢产物进行研究。结果显示,在门水平上,牦牛乳饮食组(Q)提高了放线菌门(Actinobacteria)(33.27%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(24.31%)和疣微菌门(Verrucomicrobia)(11.08%)的相对丰度,荷斯坦牛乳饮食组(S)提高了厚壁菌门(Firmicutes)(43.74%)和拟杆菌门(24.75%)的相对丰度;在属水平上,Q组提高了阿克曼菌属(Akkermansia)(11.80%)、拟杆菌属(Bacteroides)(6.09%)和利莫西尔乳酸杆菌属(Limosilactobacillus)(4.77%)的相对丰度,S组提高了乳杆菌属(Lactobacillus)(28.62%)、邓肯艾拉菌属(Duncaniella)(6.15%)和利莫西尔乳酸杆菌属(Limosilactobacillus)(6.49%)的相对丰度。功能上,Q组和S组都上调了碳水化合物代谢和核苷酸代谢,Q组显著上调了氨基酸代谢、辅助因子和维生素的代谢、能量代谢、次生代谢物的生物合成和肽聚糖的生物合成和代谢。基于代谢组学发现,Q组提高了VB1、(±)12(13)-二羟基-9-十八烷基酸、辅酶Q2和磺胺甲嘧啶等代谢物的含量,并且提高了小鼠体内类固醇激素的生物合成、辅因子的生物合成、2-氧代羧酸代谢、VB6代谢和苯丙氨酸代谢等。小鼠肠道形态显示,随着肠道微生物多样性和丰富度的增加,小鼠肠壁厚度增加,肠绒毛变得更长、更密集,且没有畸形或破损的情况。综上所述,牦牛乳对小鼠肠道菌群及代谢具有积极影响,本研究为进一步开发利用牦牛乳提供科学依据。
基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨刺梨黄酮干预溃疡性结肠炎的作用机制
浦贤,袁梦,谭书明,谢国芳,陶芸,娄解南,陆光磊,徐浩然
2024, 45(10):  147-157.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230717-196
摘要 ( 141 )   HTML ( 15)   PDF (11003KB) ( 88 )  
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运用网络药理学方法和分子对接技术探讨刺梨黄酮干预溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的核心成分和作用机制。用乙醇-纤维素酶法提取刺梨黄酮,并采用液相色谱-质谱法鉴定刺梨黄酮提取物主要的化学成分,然后通过分析平台筛选得到刺梨黄酮中34 个活性成分和146 个干预溃疡性结肠炎作用的靶点,构建“刺梨黄酮-活性成分-交集靶点-溃疡性结肠炎”网络。基因本体通路分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析结果显示,刺梨黄酮干预UC主要涉及花生四烯酸代谢通路、核因子κB信号通路、癌症通路等信号通路;对网络筛选的主要活性成分和关键靶点做分子对接,对接能均小于-6.0 kcal/mol,显示刺梨黄酮筛选的核心活性成分和治疗UC的关键靶点有较强的亲和能力,说明网络分析结果可靠。动物实验结果显示刺梨黄酮干预可有效缓解小鼠体质量下降与结肠组织病变,并可显著抑制模型组炎症因子肿瘤坏死因子α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6的表达(P<0.05),且Western blot结果显示刺梨黄酮可有效地抑制花生四烯酸代谢通路的关键靶点蛋白环氧合酶-2和5-脂氧合酶的表达。综上,刺梨黄酮通过多成分-多靶点-多通路协同作用干预UC,研究结果可为刺梨功能性食品的开发与利用提供理论依据。
成分分析
基于有机酸和多酚组成的贵州5 种特色水果酿酒特性评价
陈秋竹, 谢菡怡, 何娇娇, 吴芳, 王春晓
2024, 45(10):  158-166.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230715-176
摘要 ( 146 )   HTML ( 48)   PDF (5727KB) ( 65 )  
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为评价贵州特色水果的发酵潜力,本研究以水晶葡萄、刺葡萄、猕猴桃、金刺梨和蓝莓为原料开展实验室发酵实验,分析果汁与果酒中有机酸与多酚含量变化,并与商业果酒中相应物质含量进行对比分析。结果表明,5 种水果之间有机酸和多酚含量差异显著,其中金刺梨汁有机酸(72.30 g/L)、总酚(2 457.16 mg/L)和单宁(1 112.84 mg/L)质量浓度最高,而水晶葡萄汁质量浓度最低(有机酸7.63 g/L、总酚8.52 mg/L、单宁7.45 mg/L)。发酵过程改变了有机酸和多酚含量,所有果酒总有机酸含量明显降低,蓝莓酒和刺葡萄酒总酚和花色苷含量增加,猕猴桃酒和金刺梨酒总酚和单宁含量都有不同程度下降,水晶葡萄酒变化不明显。只有商业红葡萄酒和商业蓝莓酒中检测出了少量白藜芦醇,质量浓度在0.29~5.98 mg/L之间。对比商业果酒,实验室酿造金刺梨酒和猕猴桃酒有机酸含量偏高,金刺梨酒总酚和单宁偏高,实验室酿造刺葡萄酒花色苷含量最高,是所有商业果酒的2~3 倍。贵州特色水果具有各自有机酸和多酚组成特征,呈现不同的发酵变化,本研究为贵州特色果酒加工过程中工艺方法的选择如浸渍、复合果酒酒体设计等提供理论研究基础。
西藏墨脱县6 个茶树品种春夏两季化学品质差异分析
毛娟,王文海,洛英,张立永,王法通,王斌,李青,次仁群宗,王文华
2024, 45(10):  167-174.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230922-204
摘要 ( 94 )   HTML ( 21)   PDF (5839KB) ( 83 )  
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以墨脱种植的6 个茶树品种特早213、槠叶齐、中茶302、铁观音、英红九号、凤凰单丛为供试材料,对其春夏两季水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱、氨基酸组分、儿茶素组分进行测定与比较分析。结果表明,除夏季茶多酚外,春夏两季各品质成分品种间差异均达到显著水平;酚氨比均值分别为4.60、7.99,夏茶具备较好的绿茶、红茶适制性。6 个品种共检测到18 种氨基酸组分,含量从高到低依次为鲜味氨类基酸>甜味氨类基酸>苦味氨类基酸>芳香类氨基酸,春季材料鲜味类、甜味类氨基酸显著高于夏季。相关性分析表明,各代谢产物间合成高度相关。主成分分析与正交偏最小二乘判别分析表明,季节比品种对茶叶代谢产物差异影响更大。春夏两季筛选出16 种差异代谢产物,包括7 种氨基酸组分、8 种儿茶素组分及咖啡碱,可作为区别区分春、夏茶的潜在标志。本研究明确了墨脱茶叶生化品质特征,为茶叶加工方向提供了参考依据。
橄榄果实表型性状分级及挥发性化合物鉴定与特征香气分析
谢倩,赵晴晴,江来,陈清西
2024, 45(10):  175-185.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240103-035
摘要 ( 130 )   HTML ( 11)   PDF (4845KB) ( 95 )  
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对59 个品种(系)橄榄果实表型性状(单果质量、纵径、横径、果形指数)进行测定分析和概率分级,筛选果形指数级别不同且遗传背景不同的15 个品种(系)橄榄果实,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术进行挥发性化合物的分离鉴定。结果表明:4 个表型性状的变异丰富,变异系数范围为10.70%~26.67%;经K-S检验,果形指数、纵径、横径符合正态分布,并对这3 个表型性状进行概率分级;橄榄果实中共鉴定到886 种挥发性化合物,包括萜类186 种、杂环类157 种、酯类146 种、酮类73 种、烃类64 种、醇类64 种、醛类53 种、芳烃51 种、酸类21 种、胺类21 种、酚类20 种、其他30 种,含量1 881.70~6 727.40 μg/g(以鲜质量计,下同);萜类为主要的挥发性化合物,相对含量52.49%,含量最高的为α-蒎烯(309.66 μg/g),相对含量7.13%;香气活性值(odor activity value,OAV)分析表明,对橄榄具有香气贡献的特征香气成分为181 种,贡献最高的为杂环化合物5-乙基-3-羟基-4-甲基-2(5H)-呋喃酮,OAV为2 468 148.28,呈甜香型;进一步通过主成分分析结合正交偏最小二乘判别分析,筛选到不同品种(系)橄榄果实的差异特征香气成分6 种,变量投影重要性值最高的是α-法呢烯,OAV为19.71,香气类型花果香。研究结果可为橄榄果实品质质量分级提供依据,也为深入研究橄榄果实香气形成机制、果实品质改善提供了参考依据。
基于UPLC-QE-MS对关中奶山羊泌乳盛期和泌乳末期生乳差异的分析
余梦琦,袁宇欣,陈璐,沙日阿康,任新阳,屈颖新,李广
2024, 45(10):  186-193.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230710-100
摘要 ( 92 )   HTML ( 13)   PDF (2736KB) ( 44 )  
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为探究山羊乳中代谢物以及代谢物在不同泌乳期的动态变化和阶段差异性,采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱法比较关中奶山羊泌乳盛期和泌乳末期生乳中的差异代谢产物。对表征的代谢物以P<0.05、变量投影重要度(variable importance in the projection,VIP)>1.00、差异倍数(fold change,FC)>2或FC<0.5为筛选标准,共筛选出90 种差异代谢物。与泌乳末期相比,泌乳盛期的山羊乳中有50 种差异代谢物上调,40 种下调。代谢途径分析表明,这些差异代谢物与次级胆汁酸生物合成显著相关。根据VIP值,尿苷二磷酸-N-乙酰基葡糖胺、磷脂酰乙醇胺(12:0/22:2(13Z,16Z))可考虑作为关中奶山羊两个时期差异变化的潜在生物标志物,但还待进一步的研究验证。
基于模拟实验建立改进的乙酰氯甲醇法测定特殊医学用途婴儿配方食品中的脂肪酸
李洁,田其燕,刘艳明,王艳丽,李海霞,张卉,梁秀清,李芳芳,鞠香,王骏,胡梅
2024, 45(10):  194-200.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230715-179
摘要 ( 103 )   HTML ( 12)   PDF (4716KB) ( 41 )  
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针对氨基酸和乳蛋白深度水解特殊医学用途婴儿配方食品,建立改进的乙酰氯甲醇法,实现特殊医学用途婴儿配方食品中亚油酸、α-亚麻酸、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳四烯酸(arachidonic acid,ARA)的快速、准确测定。结果表明,加入6 mL反应试剂、反应时间为60 min、萃取剂异辛烷为最优的前处理条件,亚油酸和α-亚麻酸的检测线性范围分别为0.8~8.0、0.2~2.0 mg/mL,DHA和ARA的检测线性范围均为0.02~0.40 mg/mL,决定系数均≥0.999 7,方法的检出限为2 mg/100 g,定量限为5 mg/100 g。方法的重复性好(相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)≤3.3%)、精密度高(RSD≤3.8%)、稳定性好(RSD≤2.6%)、加标回收结果准确可靠(平均回收率93.1%~101.7%)。该方法有效解决了乙酰氯甲醇法在测定氨基酸和乳蛋白深度水解特殊医学用途婴儿配方食品时样品结块反应不彻底的问题,与传统方法相比,工作效率至少提高了100%。
食品工程
不同射频极板间距处理对马铃薯淀粉结构、理化特性及其凝胶3D打印性能的影响
马姝,鲍燕如,杨阳,张萌,王鑫鑫,江昊
2024, 45(10):  201-209.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230911-090
摘要 ( 91 )   HTML ( 32)   PDF (6267KB) ( 58 )  
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本实验以不同极板间距(90、100、110、120、130 mm)为研究变量,研究经射频电磁场处理后马铃薯淀粉直链淀粉含量、晶型、傅里叶变换红外光谱特性、糊化性能和流变特性的变化,确定适合3D打印的射频处理参数。结果表明,在低极板间距下,直链淀粉含量降低,淀粉的晶型由B型变为C型,在90 mm极板间距条件下射频处理淀粉制成的凝胶可提供最佳的形态指标,包括透明线均匀性和高保留率。综上所述,在低极板间距下射频处理淀粉是制备3D打印淀粉凝胶的有效方法。
预干燥对油炸外裹糊鱼块油脂渗透和质构特性的影响
舒静,陈季旺,翟金玲,翟嘉豪,滕宗娜,廖鄂
2024, 45(10):  210-216.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230710-124
摘要 ( 73 )   HTML ( 10)   PDF (7876KB) ( 50 )  
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本研究将外裹糊鱼块置于鼓风干燥箱中,40 ℃干燥3~9 h(3、4.5、6、7.5、9 h)后180 ℃油炸60 s,分析油炸前后外裹糊鱼块的水分状态、油炸外裹糊鱼块的油脂含量与分布、微观结构及质构特性,模拟油炸过程中油脂的吸收,探讨预干燥对油炸外裹糊鱼块油脂渗透和质构特性的影响。结果显示,油炸后外壳的深层结合水(T21)、弱结合水(T22)和自由水(T23)以及鱼块的结合水(T21)、肌纤维中(T22)和外部(T23)的水分含量均减小。随着干燥时间的延长,油炸后外壳T22峰的起始时间逐渐减小,水分的自由度降低,且T21和T22峰的信号强度减小,结合水向自由水转化;鱼块的T22峰只有干燥9 h的发生明显左移;油炸外裹糊鱼块的表面油脂含量和总油脂含量呈减小趋势,表面渗透油脂含量逐渐增加;外壳结构先紧密后粗糙,鱼块表面先光滑后出现裂缝和孔洞;外壳中荧光强度逐渐减弱,苏丹红染色幅度逐渐减小,外壳与鱼块交界处的染色幅度逐渐增大;外壳的硬度和酥性先减小后增大,而鱼块的弹性和咀嚼性呈现相反趋势。这些结果表明,预干燥降低了外裹糊鱼块水分的自由度,改变了油炸外裹糊鱼块的微观结构,从而影响了油脂的渗透和质构特性。本研究可为低脂油炸外裹糊鱼制品的规模化生产提供科学指导和技术支撑。
挤压处理对玉米粉微观结构及理化特性的影响
侯景瑶,邢佳悦,尹绂聿,魏超月,刘景圣,吴玉柱,许秀颖
2024, 45(10):  217-223.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230912-098
摘要 ( 98 )   HTML ( 17)   PDF (3632KB) ( 89 )  
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为改善玉米粉的加工特性,本研究利用双螺杆挤压技术,通过调控物料水分质量分数(15%、18%、21%、24%)及挤压温度(100、120、140、160 ℃),探究其对玉米粉微观结构及理化特性的影响。结果表明:玉米粉经挤压处理后,淀粉颗粒形态被破坏,吸水膨胀,形成淀粉凝胶网络结构,显著提高了玉米粉的水合特性、冷糊黏度和假塑性(P<0.05),且随着挤压温度的升高或物料水分质量分数的增加,淀粉结晶区和双螺旋结构破坏程度愈加严重。当物料水分质量分数为18%、挤压温度为120 ℃时,拉伸距离达到最大值,为(28.95±0.66)mm,假塑性最强。综合分析,挤压处理对玉米粉的改性可有效改善玉米粉因缺乏面筋蛋白而导致的难成型的问题,为全玉米主食品的加工提供技术依据。
包装贮运
超声处理对鲜切西兰花的保鲜效果
丁娇,汤静,董小盼,金鹏,郑永华
2024, 45(10):  224-231.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230919-180
摘要 ( 105 )   HTML ( 24)   PDF (3348KB) ( 72 )  
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为探究超声(ultrasound,US)处理对鲜切西兰花保鲜的作用,将鲜切西兰花用40 kHz不同功率(200、250、300、350 W和400 W)US处理10 min,置于10 ℃贮藏96 h,依据表观和微生物品质变化,确定US处理对西兰花保鲜的适宜条件,在此基础上研究了适宜US处理对鲜切西兰花叶绿素降解和活性成分变化的影响。结果表明,不同功率US处理能延缓鲜切西兰花黄化指数、L*值、霉菌、酵母和菌落总数的上升,抑制色调角H值下降,其中300 W US处理对维持鲜切西兰花表观和微生物品质的作用最佳。进一步研究表明,300 W US处理能明显抑制鲜切西兰花叶绿素酶和脱镁螯合酶的活力,保持较高的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,300 W US处理还能保持较高的VC、总酚、总硫代葡萄糖苷和萝卜硫素等活性成分含量,提高1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和羟自由基清除能力。这些结果表明超声处理不仅能有效延缓鲜切西兰花的黄化,还可维持较高的活性成分含量,从而起到保鲜作用。
聚乳酸/壳聚糖/肉桂醛单向阻湿双层膜的制备及其在秀珍菇保鲜中的应用
陈秀梅,林妍,陈俊宇,谭小丽,车金鑫,陶能国
2024, 45(10):  232-241.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231001-002
摘要 ( 111 )   HTML ( 27)   PDF (8703KB) ( 85 )  
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为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emulsion,CANE)的单向阻湿双层膜(0.25% CANE-PLA-CS),探讨该膜的微观结构、物理性能、光学性能、机械性能、水蒸气的阻隔性能和缓释性能,最终将其应用在秀珍菇贮藏保鲜中。结果表明:PLA和CS两者间的复合可有效弥补单体膜的缺陷,0.25% CANE-PLA-CS双层膜层与层之间结合紧密,对CA的保留率是42%,抗紫外线能力强,水滴沉降速度最小且P层有较好的水蒸气阻隔性,C层具有较好的亲水性。秀珍菇保鲜实验发现,与PE膜包装相比,0.25% CANE-PLA-CS双层膜对秀珍菇采后的褐变有明显的抑制作用;有效抑制秀珍菇贮藏期间的呼吸强度,延缓秀珍菇质量损失率、可溶性固形物、褐变度、电导率以及丙二醛含量的上升;降低秀珍菇贮藏期间的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,维持了秀珍菇较高的超氧化物歧化酶活性。这些结果表明该单向阻湿双层膜能够有效延缓秀珍菇褐变、衰老和维持其商品价值,为制备菇类新型保鲜材料提供理论支撑,对降低秀珍菇采后损失具有较好的指导价值。
ε-聚赖氨酸对棒状新拟盘多毛孢侵染的番石榴果实抗病性的影响
陈洪彬,陈蕾伊,肖玉珉,蒋璇靓,林育钊,郑金水,郑宗平
2024, 45(10):  242-248.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230421-211
摘要 ( 72 )   HTML ( 11)   PDF (3496KB) ( 56 )  
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研究ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)对棒状新拟盘多毛孢侵染所致番石榴果实环斑病发生和抗病物质代谢的影响。以‘西瓜红’番石榴果实为实验材料,以无菌水浸泡处理10 min后接种棒状新拟盘多毛孢的番石榴果实为对照组,以2.0 g/L ε-PL溶液浸泡处理10 min后接种棒状新拟盘多毛孢的番石榴果实为处理组,并在(28±1)℃、90%相对湿度下贮藏7 d,每天取样测定果实病斑直径、细胞膜透性、木质素质量分数及抗病相关酶活性的变化。结果发现,与棒状新拟盘多毛孢接种番石榴果实相比,ε-PL可以降低棒状新拟盘多毛孢接种番石榴果实的病斑直径和细胞膜透性,保持较高的果实木质素质量分数及β-1,3-葡聚糖酶、肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酰辅酶A连接酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和肉桂醇脱氢酶等抗病相关酶活性。因此认为,ε-PL通过诱导提高采后番石榴果实木质素水平和抗病相关酶活性,维持果实细胞膜结构的稳定,进而增强番石榴果实采后抗病性,从而延缓由棒状新拟盘多毛孢侵染所致番石榴果实环斑病的发生。
真空预冷对松茸木质化及相关酶活力的影响
赵焯然,王凤玲,王璇,关文强,胡昕,刘镇国,姚刚,路鹏
2024, 45(10):  249-256.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230710-115
摘要 ( 72 )   HTML ( 13)   PDF (4737KB) ( 50 )  
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为探究真空预冷处理对松茸贮藏过程中木质化的影响,以松茸为实验材料,对贮藏期间松茸菌盖、菌柄的硬度、果肉紧实度、木质素、几丁质和纤维素含量及纤维素酶(cellulase,CX)、苯丙氨酸转氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活力的变化规律进行研究。结果表明,与对照组相比,真空预冷处理能够显著抑制菌盖与菌柄硬度和果肉紧实度的下降,有效抑制细胞壁中几丁质降解和CX活力的上升,维持较高的纤维素含量,延缓木质素积累,其菌盖和菌柄的PAL活力峰值分别比对照组低8.2%和2.9%,POD活力峰值分别比对照组低10%和3.7%,PPO活力峰值分别比对照组低23.1%和5.2%。此外,与菌盖相比,松茸菌柄木质化高峰出现时间早,更易出现木质化现象。真空预冷处理能够延缓松茸木质化进程,较好地维持松茸品质。
安全检测
免疫亲和层析技术协同酶联免疫吸附法检测赭曲霉毒素A
张蕴哲,张先舟,袁耀武,张伟
2024, 45(10):  257-264.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231015-119
摘要 ( 86 )   HTML ( 19)   PDF (2941KB) ( 49 )  
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利用免疫亲和层析技术(immunoaffinity chromatography,IAC)对样品中赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)进行捕获与浓缩,利用酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法对IAC捕获的目标物OTA进行测定。IAC与ELISA中的抗OTA单克隆抗体来自不同的克隆株,分属不同独特型,与OTA结合靶点的选择性存在差异,IAC与ELISA协同检测,可以有效过滤OTA结构类似物造成的干扰,提高免疫分析的特异性与灵敏度。该方法用于加标样品测定时,OTA的检出限为0.2 ng/g,定量限为0.4 ng/g,OTA的平均回收率为75.9%,与单一的ELISA法相比,该方法虽然回收率略低,但灵敏度可以显著提高,达到ELISA法的60 倍。通过对49 份样品的实际检测,该方法检出阳性样品与国标法的符合率达到100%,漏检率为0%,由此可见,该方法在准确性上表现出明显的优势。作为一种综合免疫分析技术,该方法不需要大型仪器设备,对操作环境没有严格要求,便于基层实验室对样品中OTA的分析。
基于纳米银负载的SERS拭纸制备与果蔬表面农残无损检测应用:以福美铁为例
张超凡,赵亚楠,王诗瑶,张奇,陈益胜
2024, 45(10):  265-271.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231012-089
摘要 ( 136 )   HTML ( 19)   PDF (3736KB) ( 48 )  
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通过简单的浸泡方法制备可以得到柔性的滤纸表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)拭纸,本研究通过改变其合成和保存条件使其SERS检测性能得到优化。优化后的SERS基底在果蔬表面福美铁残留的快速无损检测中表现出优异性能。研究表明:将滤纸基底在不同浓缩倍数的纳米银中分别浸泡不同的时间,并采用不同的干燥方法,可对SERS基底的检测性能产生显著影响。其中,将滤纸于5 倍浓缩纳米银溶胶中浸泡8 h制备所得SERS基底性能明显优于浸泡其余不同时长和浓缩倍数纳米银溶胶制备的基底。采用真空干燥所制备的SERS基底相较于其他干燥方式所得的基底性能更加优秀。在-20 ℃保存条件下,优化后的基底在保存9 d后信号值仍能达到原始峰值的50%左右。同时优化后的滤纸基底具有良好的灵敏性、均匀性和重复性,在玻璃板上检测福美铁的检出限(limit of detection,LOD)可达4.07×10-6 mg/mL,在菠菜、油桃表面对福美铁的LOD分别是0.043 mg/kg和0.062 mg/kg。该研究可为滤纸SERS基底的开发利用提供有效依据。
基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物
薛海燕,李欣雨,孟毅,贺宝元,张磊,刘晓凤,马军
2024, 45(10):  272-280.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230929-262
摘要 ( 96 )   HTML ( 17)   PDF (7848KB) ( 81 )  
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为探究全脂牛羊乳粉在储存过程中风味物质的变化,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物进行分析。研究表明,全脂牛乳粉和全脂羊乳粉中分别鉴定出56、63 种挥发性物质,主要为酸类、醇类、羰基类、酯类、芳香族类、杂环类等挥发性化合物。通过主成分分析和聚类热图分析,在全脂牛羊乳粉中筛选出10 种显著性差异挥发性化合物,全脂牛乳粉在储存过程中丁酸相对含量降低,2-壬酮、1-氯戊烷相对含量升高;全脂羊乳粉中壬醛、辛酸、丙酸、丁羟甲苯相对含量降低,苯甲醛、2-庚酮、烯丙基正丙酯相对含量升高。
利用生物阻抗无损测定养殖活大黄鱼组分
李增蔚,陆晶红,余梦海,吴杰,杨敏,梁艳,邓尚贵,袁鹏翔
2024, 45(10):  281-289.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231027-222
摘要 ( 71 )   HTML ( 10)   PDF (13471KB) ( 40 )  
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针对养殖活大黄鱼组分极难检测问题,通过测定和分析活大黄鱼背、腹部肌肉2、5、20、50、100 kHz阻抗和蛋白质、脂肪、水分等关键组分之间的关系,建立利用2 kHz低频阻抗无损评估活鱼蛋白质和水分含量、利用100 kHz高频阻抗无损评估活鱼脂肪含量的最佳函数模型(r=0.830~0.922,P<0.001),并通过实验验证了预测模型的准确性(r≥0.900)。通过分析活大黄鱼组分、肌肉微观结构、阻抗之间的相关性发现:肌纤维平均面积随蛋白质含量增多及水分含量减少而增加,并与2 kHz阻抗呈正相关;肌纤维密度、细胞胞外间隙面积随着蛋白质含量增多及水分含量减少而减少,并与2 kHz阻抗呈负相关;脂肪细胞直径、体积随脂肪的沉积而增加,并与100 kHz阻抗有显著回归关系。该研究实现了利用生物阻抗无损、快速评估养殖活大黄鱼的脂肪、蛋白质、水分等组分,并明确了阻抗预测活鱼组分的内在原因,可帮助养殖企业实现定向养殖,并有利于消费者定向选择最优产品。
专题论述
中国传统发酵蔬菜中微生物多样性及其对品质形成影响研究进展
刘鑫,王家旺,隋雨萌,孔保华,岳喜庆,陈倩
2024, 45(10):  290-297.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230701-006
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中国传统发酵蔬菜是以新鲜蔬菜为原料,通过微生物代谢和一系列化学反应而制成的发酵制品。在发酵过程中,微生物群落结构复杂,不同阶段的优势微生物发挥的作用不同,对发酵蔬菜品质、风味及安全性都有很大的影响。基于此,本文综述了中国传统发酵蔬菜中微生物多样性对发酵蔬菜品质、风味及安全性的影响,以及影响微生物多样性的非生物因素,旨在为提升发酵蔬菜品质及安全性提供理论依据。
烹饪油烟中醛类形成的影响因素以及防控技术研究进展
付贵,樊震宇,孙亚婷,赵月亮,王明福
2024, 45(10):  298-309.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230630-243
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气态油烟成分复杂且含有大量有害挥发性有机化合物,是居室空气的主要污染物之一,同时也是油烟臭味的主要来源,其中醛类占有主要比例。本文综述了烹饪油烟的形成、组成,油烟中挥发性醛类的危害、检测方法和形成的影响因素,并总结了目前油烟中醛的防控措施,以期为科学调控油烟中醛的污染提供理论依据。
封闭式固态发酵体系及其在食醋酿造中的应用研究进展
程思远,余永建,唐瑞骏,刘稼鑫,叶晓婷
2024, 45(10):  310-319.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230529-270
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传统固态食醋的酿造是在开放式固态发酵体系中进行的,开放式固态发酵体系易受环境因素影响而导致风味品质不稳定,并且机械化程度低、劳动生产率低。相较于传统的开放式固态发酵体系,封闭式固态发酵体系不受外界环境因素干扰,实现了机械化、自动化的食醋酿造,有利于稳定产品质量、提高劳动生产率,促进食醋行业的现代化发展。近年来,封闭式固态发酵体系在食醋酿造领域的应用日益广泛,为固态食醋的生产效率带来了明显的提升。本文对常见的封闭式固态发酵体系的结构与特性以及调控措施进行了介绍。同时,还总结了影响封闭式固态发酵体系发酵性能的因素,简要探讨了封闭式固态发酵体系在食醋酿造中的应用并对其自动化和智能化的发展趋势进行了展望,可为未来开发研制新型封闭式固态酿醋体系提供参考。
褐藻胶寡糖的酶法定向制备及其结构-功能关系的研究进展
崔永燕,杨敏,刘楠,王珊珊,孙永,孙国辉,周德庆
2024, 45(10):  320-329.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230512-109
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褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)是由褐藻胶降解得到的含有2~10 个单糖的线性低分子质量聚合物,具有多种生物活性,包括抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等,在医药、食品、饲料和农业等领域有广泛的应用。AOS的生物活性与其结构密切相关,包括降解方式、聚合度、甘露糖醛酸与古罗糖醛酸比值、非还原端结构、分子修饰等。酶法降解褐藻胶可定向制备具有特定单体组成和聚合度的功能性AOS,且产物分布与酶的来源、性质、反应条件等有关。本文系统综述了酶法制备AOS的方法及影响因素,并讨论了褐藻胶寡糖结构-功能的关系,以期为AOS的定向制备和应用提供理论参考。
茶儿茶素稳定血糖作用及机理研究进展
汪凌辉,许娜,杨倩楠,黄进宝,王一君,宛晓春
2024, 45(10):  330-341.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230626-198
摘要 ( 152 )   HTML ( 16)   PDF (3028KB) ( 107 )  
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随着现代社会饮食结构的变化,糖尿病及其并发症已成为全球关注的公共卫生问题,中国患病总人数已位居世界第一。现代科学证明茶叶是降血糖天然多酚的重要来源,作为健康饮品在糖尿病膳食治疗中发挥重要作用。儿茶素是茶叶中关键功能物质,能够通过抑制外源碳水化合物水解、调控葡萄糖转移、促进葡萄糖氧化分解、抑制糖异生过程、调控糖原合成及分解过程、促进胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗、改善氧化应激状态等不同途径有效调节血糖水平。本文在总结国内外有关儿茶素对肥胖、糖尿病及代谢综合症作用研究的基础上,梳理了儿茶素稳定血糖生理机制的研究进展,旨在为儿茶素的精准化开发提供理论依据及应用参考。
碱提酸沉参数影响大豆分离蛋白变性、聚集和流变特性的研究进展
孟昂,栾滨羽,郭波莉,张波,于文华,崔凯
2024, 45(10):  342-354.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230515-127
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pH值、NaCl和温度是制备大豆分离蛋白的重要参数。pH值和NaCl通过改变蛋白质表面电荷和静电斥力影响其聚集程度;温度通过改变蛋白质表面疏水性和/或二硫键影响其聚集程度,三者进而改变其颗粒大小或致密程度,引起流变性和下游应用特性的变化。本文从相互作用、热稳定性、聚集程度及胶凝特性等方面综述了pH值、NaCl和温度对大豆分离蛋白及其组分glycinin和β-conglycinin的变性、聚集和流变特性的影响,探讨了可能的机理;梳理了蛋白质聚集度、凝胶链粗厚度、凝胶链曲直率、凝胶网络连续性与凝胶强度之间的关系;总结了pH值、NaCl和温度对蛋白质聚集影响的差异。旨在为通过制备参数调控大豆分离蛋白聚集程度提供帮助。
海参卵的活性物质研究进展
王秋婷,孙祖莉,陈娟,李明波,孙蕾蕾
2024, 45(10):  355-363.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20230628-223
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海参卵作为海参内脏的重要组成,含多肽、海参多糖、皂苷等,具有增强免疫力、抗氧化、抗肿瘤细胞、改善生殖功能等生物活性,且蛋白质、多糖、磷脂含量高,营养丰富,但其作为海参加工副产物内脏一部分被废弃。本文介绍了海参卵所含的营养成分、生物活性物质的组成、提取和纯化工艺,对其生物学活性和开发利用现状进行综述,为海参卵的综合利用提供科学依据参考。