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当期目录

2024年 第45卷 第21期    刊出日期:2024-11-15
专家约稿
肠道菌群研究模型和组学技术在食品化学危害物风险评估中的应用
翟齐啸, 尹萍萍, 汪姝敏
2024, 45(21):  1-9.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240724-239
摘要 ( 217 )   HTML ( 47)   PDF (3001KB) ( 170 )  
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随着食品加工过程中化学品的广泛应用,食品中的化学危害物成为全球性的公共卫生挑战。目前,化学物暴露对人体健康的影响通常依赖于多种有创性的生理和组织参数检测进行评估。肠道菌群作为消化道的“常驻居民”,近年来,大量研究表明其可能和食品危害物相关。肠道菌群响应食源性污染物后丰度和功能的变化可能具有判断食品危害物潜在风险的能力。作为一种对食品安全危害物灵敏的“微生物器官”,利用无创性的肠道菌群检测技术进行食品安全化学危害物风险评估具备巨大的应用潜力。此外,肠道菌群能够代谢和转化某些化学物质,还能通过调节宿主的免疫系统、屏障功能和代谢途径影响化学物质的毒性和生物利用度。因此,解析肠道菌群与食品危害物之间的相互作用对于评估食品安全和制定有效的干预策略具有重要意义。本文综述肠道菌群研究模型和组学技术在食品安全化学危害物风险评估中的应用、优势、局限及挑战,旨在为食品危害物的监控和风险评估提供科学依据,并为肠道菌群研究模型及组学技术的应用提供新的见解。
蛋品科学与加工专栏
蛋清水解物降血脂功效的体内/体外评价及其活性肽的筛选与鉴定
陈航, 王玉林, 蔡朝霞, 刘美玉, 黄茜
2024, 45(21):  10-19.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240418-173
摘要 ( 153 )   HTML ( 40)   PDF (22003KB) ( 117 )  
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建立高脂小鼠模型,以辛伐他汀和市售醋蛋液水解物作为药品和食品阳性对照组,综合评价肽酶433P酶解蛋清获得蛋清水解物(egg white hydrolysate,EWH)的体内降血脂效果。结果表明,EWH可以显著抑制小鼠体质量增长,调节血脂异常,减轻肝脏脂质异常与炎症损伤,抑制肝脏脂肪细胞的积累、变性和脂肪组织甘油三酯的堆积。之后研究了胃肠消化对EWH血脂调节活性影响,结果发现,经胃肠消化后EWH的胆固醇胶束溶解度抑制率下降,但胆汁酸结合率和胰脂肪酶抑制率基本无明显变化。最后通过质谱鉴定及分子对接,得到了3 个潜在的胰脂肪酶抑制活性肽,其氨基酸序列分别为LWVPSVY、YPILPEYLQ和WNIPIGTL,上述肽段可以通过氢键、疏水相互作用和静电相互作用等作用力与受体蛋白1ETH相互作用,从而发挥降血脂作用。
蛋清肽和姜黄素协同增强多糖基高内相Pickering乳液的界面结构实现活性保护
李亚娟, 张镭译, 张婷, 刘静波, 杜志阳
2024, 45(21):  20-28.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240429-277
摘要 ( 118 )   HTML ( 26)   PDF (21935KB) ( 97 )  
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食品级固体颗粒稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPPEs)具有优异的生物安全性、结构稳定性,且具有递送功能因子的潜力,可用作食品油墨开发个性化、营养丰富的高值化产品。基于β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)与壳聚糖盐酸盐(chitosan hydrochloride,CHC)相互作用以稳定多糖基HIPPEs。结果表明,当CHC添加量为0.4%、水相pH值为4.0时,在静电斥力和空间位阻的共同作用下,β-CD和CHC形成致密的交联互穿网络,稳定的HIPPEs液滴大小均匀,粒径最小,为(26.35±8.83)nm。该HIPPEs可实现对以蛋清肽CYST和姜黄素(curcumin,Cur)为代表的亲/疏水活性物质的共载,分别提升二者生物利用度至94.83%和75.93%。同时,CYST和Cur等小分子的多羟基和多结合位点特性进一步强化了β-CD和CHC在油-水界面形成的三维网状界面膜,从而有效提升乳液稳定性。本研究可为构建功能型多糖基HIPPEs提供参考,扩宽其在食品、化妆品、涂料等领域的应用。
鸡蛋清溶菌酶抑菌特性与活性提升及其在食品中的应用进展
霍嘉颖, 潘丽, 辛小娟, 董世建, 李述刚
2024, 45(21):  29-38.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240507-030
摘要 ( 182 )   HTML ( 23)   PDF (9927KB) ( 69 )  
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溶菌酶作为鸡蛋清中重要蛋白质之一,因其含量丰富且具有优异的抑菌活性,在食品、医药、养殖等方面被广泛应用。溶菌酶虽能有效抑制革兰氏阳性菌,但对革兰氏阴性菌的敏感性较低,限制其工业化持续发展。此外,复杂的应用环境及其作用时间也会影响鸡蛋清溶菌酶的抑菌活性。目前,常通过物理、化学、生物等方法改性以增强其抑菌特性。本文对近年来有关鸡蛋清溶菌酶的抑菌特性相关文献进行系统整理,从提取纯化、抑菌机理、修饰改性及应用4 个方面详细总结其研究进展,为明确溶菌酶抑菌特性的分子机制提供新见解,旨在最大程度地发挥鸡蛋清溶菌酶的应用价值,为实现其广泛应用提供理论依据。
蛋黄冷冻凝胶化的产生原因及抑制方法的研究进展
杨田, 李凤红, 李鑫, 董世建, 李述刚, 黄群, 何雨
2024, 45(21):  39-47.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240331-230
摘要 ( 107 )   HTML ( 21)   PDF (6580KB) ( 54 )  
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蛋黄是一个由多样化蛋白质组成的复杂的超分子结构体系,具有丰富的营养价值和突出的功能特性。冷冻保藏是工业上常用的延长蛋黄保质期、提高运输便捷性的有效方式。但在低温条件下,蛋黄内部的蛋白质会发生聚集,导致蛋黄凝胶化,从而出现流动性降低、溶解性下降等问题,影响其功能特性,不利于其在食品加工中的应用。本文介绍蛋黄的组成结构、功能特性,以及蛋黄冷冻原因和蛋黄凝胶化的形成机制,论述蛋黄的冷冻凝胶化对蛋黄品质的影响,重点阐述采用物理、化学和生物等方法对蛋黄进行预处理,抑制冷冻过程中蛋白质的聚集,对抑制蛋黄冷冻凝胶化的产生、改善冷冻蛋黄的品质具有指导意义。
蛋源叶酸对脂多糖诱导孕鼠氧化应激健康效应及胎鼠神经管缺陷的保护作用
李小萌, 王玉林, 孙浩洋, 徐李根, 黄茜, 盛龙, 蔡朝霞
2024, 45(21):  48-57.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240514-107
摘要 ( 66 )   HTML ( 18)   PDF (25039KB) ( 45 )  
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比较化学合成叶酸和天然蛋黄来源叶酸对由脂多糖诱导的孕鼠健康效应及胎鼠神经管缺陷的保护作用。通过观察胎鼠的生长发育状况和外观,测定孕鼠体内的叶酸消化吸收、氧化还原内稳态,以及胎盘健康状况,探讨不同来源叶酸的消化吸收差异和对孕鼠氧化应激水平的影响。通过评估胎鼠脑部神经管发育状态、神经管相关蛋白表达情况、抗氧化水平和炎症因子表达量解析叶酸来源对预防胎鼠神经管缺陷和调节体内炎症水平的潜力。研究发现,不同来源的叶酸均能有效改善孕鼠胎盘的健康状况,其中蛋源叶酸更有利于减少脂多糖造成的损伤,并且呈现出剂量依赖关系。蛋源叶酸对胎鼠神经管细胞的发育呈正反馈调节,能够平衡胎鼠脑部的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶的水平,使胎鼠体内的IL-6、IL-1β、MCP-1、iNOS和TNF-α mRNA的相对表达量处于健康平衡的状态。高剂量蛋源叶酸组中与促进神经管发育相关的蛋白质神经细胞黏附分子1表达显著增加,表现出良好的预防神经管缺陷的潜力以及抗炎效果。这些结果突出了蛋源叶酸在预防神经管缺陷和调节体内炎症水平方面的重要性,为食物来源叶酸健康功能提供了新的理论和实践依据。
鸡蛋清蛋白质糖肽的结构鉴定
蔡芝鸿, 何洪, 王梅, 王郁婷, 李述刚, 王金秋, 耿放
2024, 45(21):  58-67.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240519-118
摘要 ( 113 )   HTML ( 20)   PDF (47052KB) ( 74 )  
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鸡蛋清中主要蛋白质均为糖蛋白,经胃肠消化后将在消化道内产生大量糖肽,这些糖肽的结构需要被鉴定和明确。本研究采用胰蛋白酶将鸡蛋清消化,然后从水解物中通过亲水相互作用层析富集N-糖肽、以Retain AX层析结合AminoLink树脂吸附富集O-糖肽,运用液相色谱-质谱联用技术对糖肽结构进行解析,并借助生物信息学分析探究蛋清糖蛋白对肠道的潜在作用。经质谱解析,共鉴定到来自于49 种N-糖蛋白的1 720 个N-糖肽结构,以及来自29 种O-糖蛋白的565 个O-糖肽结构。其中,卵黏蛋白糖肽结构最为多样,共有490 个N-糖肽结构和216 个O-糖肽结构。京都基因与基因组百科全书通路富集分析发现,含唾液酸修饰的N-糖蛋白主要涉及白细胞介素-17信号通路和铁死亡,而含唾液酸修饰的O-糖蛋白主要涉及胆固醇代谢、维生素消化吸收、低氧诱导因子-1信号通路和肾素-血管紧张素系统。本研究系统解析了鸡蛋清蛋白质的糖肽结构,为后续探究蛋清糖肽对肠道的潜在作用提供了重要的结构信息。
低糖超声波卤煮技术改善翻砂卤蛋凝胶特性及其机理
郑丹, 于丹蓉, 绵海洋, 孙耀贵, 刘纯友, 张晓宇, 于智慧
2024, 45(21):  68-80.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240529-251
摘要 ( 112 )   HTML ( 18)   PDF (37187KB) ( 43 )  
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为开发一种绿色高效的低糖翻砂卤蛋腌制技术,通过部分木糖醇替代蔗糖的方式制备低糖翻砂卤蛋,随后施加不同功率(100、200、300 W)的高强度超声(high intensity ultrasound,HIU)处理,系统研究HIU对翻砂卤蛋凝胶特性、结构变化及感官属性的影响。结果显示,100 W的HIU处理显著提高了低糖翻砂卤蛋蛋白的内聚性和持水性,并显著增加了其疏水性和体外消化率。200 W的HIU处理提高了低糖翻砂卤蛋蛋黄的Zeta电位及β-折叠含量,破坏了蛋白质分子间的交联结构,并促进松散孔隙结构的形成。且在200 W处理下卤蛋中芳香物质、氮氧化合物含量增加,风味品质提升。本研究为卤蛋产品的创新开发及HIU技术在食品加工领域的应用提供了理论基础。
液态蛋的新兴杀菌效果与功能特性调控技术研究进展
王晓拓, 李述刚, 陈宇航, 张敬守, 肖红伟
2024, 45(21):  81-93.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240531-266
摘要 ( 106 )   HTML ( 23)   PDF (2925KB) ( 41 )  
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鸡蛋富含营养及多种功能特性,但因带壳蛋易碎、运输和贮藏困难,且携带食源性微生物等安全性问题,液态蛋逐渐成为带壳蛋的替代品。目前,主要采用巴氏杀菌的热加工方法提高液态蛋整体安全性及延长保存期。然而,鸡蛋蛋白的热敏性导致传统热处理的杀菌效果不足,如经杀菌后的鸡蛋蛋白在4 ℃条件下仅能保存14~21 d,同时还可能对液态蛋的功能特性产生负面影响,如乳化性、起泡性或凝胶性降低,这严重制约着液态蛋产业的发展。鉴于此,本文系统探讨相关新兴热加工技术,物理、生物化学的非热加工技术,贮藏及其复配技术对液态蛋的杀菌增效及功能特性保持和提升的最新研究进展,重点阐明相关技术的调控机制及其复配技术的协同增效机理,并分析技术的产业化应用前景,以期为液态蛋深加工技术革新、产品品质升级以及工业化生产及应用提供一定的理论指导。
基础研究
蓝莓多糖的结构解析、抗氧化及抗菌活性
乔艳艳, 蒋洪洲, 李冬男, 李斌
2024, 45(21):  94-103.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231209-079
摘要 ( 140 )   HTML ( 28)   PDF (20809KB) ( 112 )  
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采用柠檬酸辅助提取、DEAE-52纤维素和Sephadex G-100柱层析从蓝莓中纯化得到中性多糖BPN1。通过高效尺寸排阻色谱-多角度激光光散射系统分析BPN1的重均分子质量mw为2.991×104 Da,多分散系数为1.163,分子质量分布范围较窄。采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮衍生及高效液相色谱检测BPN1主要由葡萄糖、半乳糖、木糖及阿拉伯糖组成。通过红外光谱、甲基化和气相色谱-质谱法分析BPN1的糖苷键构型和连接方式,结合二维核磁谱图解析,推断BPN1结构为由1→4连接的葡聚糖构成主链,部分葡萄糖6位取代有阿拉伯聚糖、木糖、半乳寡聚糖等侧链。体外抗氧化实验表明BPN1有较好的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)阳离子自由基和羟自由基清除能力,且强于热水提取法所得蓝莓多糖。抑菌实验表明BPN1对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度均介于2.5~5 mg/mL之间,且能够破坏金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的细胞膜,发挥抗菌活性。本研究将为蓝莓多糖的结构解析及进一步活性开发利用提供研究基础。
茶黄素-3,3’-双没食子酸酯对α-葡萄糖苷酶的抑制机制
曹宇凡, 黄伟, 陈取明, 蔡为荣
2024, 45(21):  104-111.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240409-081
摘要 ( 134 )   HTML ( 21)   PDF (21014KB) ( 73 )  
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利用酶抑制动力学、多光谱、分子对接分析了茶黄素-3,3’-双没食子酸酯(theaflavin-3,3’-digallate,TFDG)对α-葡萄糖苷酶的抑制机制,结果表明抑制是可逆的,并呈现竞争型和非竞争型混合抑制;TFDG与α-葡萄糖苷酶形成复合物猝灭其固有荧光;热力学参数表明结合是自发吸热、熵增的,且疏水相互作用是主要驱动力;结合增强了酪氨酸残基附近的疏水性和色氨酸残基周围的极性,降低了α-螺旋、β-折叠和β-转折的含量。分子对接显示TFDG结合在酶活性位点附近,并与附近氨基酸残基Phe450、Trp406之间存在两种疏水相互作用,且与Asp203、Phe450、Gln603形成3 个氢键。本研究揭示了TFDG抑制α-葡萄糖苷酶的分子机理,为治疗糖尿病提供一种可行的候选功能因子。
史氏鲟鱼精肽的制备、体外抗炎活性评价和结构表征
刘文博, 赵青, 李海蓝, 廖涛, 鉏晓艳
2024, 45(21):  112-120.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231013-102
摘要 ( 75 )   HTML ( 15)   PDF (18733KB) ( 47 )  
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旨在研究史氏鲟(Acipenser schrenckii)鱼精肽(sturgeon milt peptide,SMP)的抗炎潜力及其分子特性。首先对鲟鱼精蛋白进行提取、酶解、纯化得到SMP,评估了其对一氧化氮(NO)和牛血清白蛋白变性的抑制效果。然后利用现代波谱技术测定其分子质量、二级结构、晶体结构、质子峰分布和氨基酸序列等,并基于此预测氨基酸序列的抗炎活性。结果显示,在10 mg/mL质量浓度下,SMP对NO和牛血清蛋白变性的抑制率分别为45.33%和60.34%,显著高于鲟鱼精蛋白(P<0.05)。SMP中碱性和疏水性氨基酸含量分别占37.45%和36.77%,其中精氨酸占比最高(16.28%)。SMP分子质量集中于206~1 040 Da之间,主要呈现不规则的无定形结构,水溶液状态下暴露更多的疏水性基团。SMP中含有较多的短肽,包括MPY、YWH、YPY和VPPL等,这些肽序列具有抗炎特性。综上,SMP具有潜在的抗炎活性,是一种有前途的天然抗炎肽来源,具有进一步开发和应用的潜力。
食品化学
冻融与冻藏对乌鳢肌原纤维蛋白与酸菜鱼汤中特征风味物质结合特性的影响
袁丽, 苏凯, 刘璐, 冷伟军, 张昊, 李梦哲, 石彤, 包玉龙, 高瑞昌
2024, 45(21):  121-129.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240302-002
摘要 ( 67 )   HTML ( 19)   PDF (20070KB) ( 41 )  
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为探究冷冻处理对于鱼片与酸菜鱼汤中风味物质的结合特性影响,以乌鳢的肌原纤维蛋白为对象,研究冻融及冻藏处理对其理化特性及与己醛、辛醛、芳樟醇、月桂烯结合能力的变化。结果表明经过7 d贮藏后,冻融组肌原纤维蛋白溶解度降低了约26%,相较于冻藏组,蛋白质氧化和三级结构变化程度更高,产生了更多可溶性聚集体;冻藏组溶解度降低了约33%,相较于冻融组,溶解度降低更加显著(P<0.05),产生了更多不溶性聚集体。影响肌原纤维蛋白冷冻聚集的主要作用力是非共价键。分子对接结果表明,芳樟醇、己醛和辛醛通过疏水作用和氢键与蛋白质结合,月桂烯与蛋白结合的主要驱动力为疏水相互作用。冷冻处理通过减少蛋白质与醛类化合物结合的巯基基团和氢键,降低了对己醛和辛醛的结合能力,蛋白质表面疏水性的提高,增加了对月桂烯和芳樟醇的结合能力,冻融处理后蛋白质对于月桂烯的结合能力强于冻藏处理组。研究结果可以为冷冻酸菜鱼预制品的风味控制提供理论依据和参考。
二元/三元渗透溶液渗透脱水处理对黄桃果块特性的影响
王静萱, 吕健, 王凤昭, 毕金峰
2024, 45(21):  130-137.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240315-107
摘要 ( 109 )   HTML ( 16)   PDF (24130KB) ( 27 )  
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以蔗糖、麦芽糖醇及二者复配的三元溶液为渗透溶液,探究渗透脱水处理对黄桃果块质构特性、介电特性、细胞壁多糖含量以及微观结构的变化,并利用核磁共振氢谱(1H nuclear magnetic resonance,1H NMR)技术测定了可溶性糖含量的变化,明确麦芽糖醇和蔗糖的协同作用在渗透脱水过程中对黄桃果块特性的改善作用。结果表明:相较于对照组,SM14(蔗糖、麦芽糖醇质量比1∶4的溶液)显著降低黄桃果块的硬度、咀嚼性和黏附性。渗透脱水处理导致黄桃果块的阻抗和有效电阻显著降低,同时诱导静电容量显著增加,表明渗透脱水可能作用于细胞壁多糖而使果肉细胞特性改变。1H NMR检测结果发现,与蔗糖组相比,三元渗透液处理显著降低了黄桃果块组织中蔗糖的含量,其中SM14处理组蔗糖信号强度仅为19 803.9±156.00,麦芽糖醇信号强度为54 934.9±1 239.11。此外,相比较对照组,SM14组水溶性果胶和鳌合性果胶含量均显著增加,分别为(26.63±1.80)mg/g和(21.59±0.71)mg/g,碱溶性果胶含量显著降低,为(27.24±0.46)mg/g。微观结构观察发现,SM14处理组细胞圆润且完整度较高,塌陷程度低,细胞壁厚度明显增加,这可能是由于蔗糖与麦芽糖醇之间的交互作用有对细胞的协同保护作用。因此,蔗糖与麦芽糖醇复配的三元渗透溶液可以有效地改善二元渗透脱水导致的黄桃果块品质劣变等问题,同时拓宽了糖醇的应用场景。
蛋清蛋白和魔芋胶对鹰爪虾虾糜凝胶制品消化和酵解特性的影响
胡思嘉, 胡秋月, 湛胜楠, 杨文鸽, 应晴芳, 欧昌荣, 黄涛
2024, 45(21):  138-146.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240412-115
摘要 ( 79 )   HTML ( 18)   PDF (16067KB) ( 39 )  
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通过构建体外消化及酵解模型,探究蛋清蛋白(egg white protein,EWP)和魔芋胶(konjac glucomannan,KGM)对鹰爪虾SSG(shrimp surimi gel,SSG)制品消化和酵解特性的影响。结果表明:SSG-EWP组的蛋白质消化率随EWP含量的增加先升高后降低,EWP也能提高SSG消化过程多肽的含量,其中SSG-EWP4%的体外消化率最高;而KGM对SSG的蛋白质消化率和多肽的释放无显著影响(P>0.05)。EWP和KGM均可以提高SSG消化产物中必需氨基酸的含量。抗氧化结果表明,EWP可以提高SSG制品消化产物的Fe2+螯合能力,但会降低1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力,KGM可以同时提高消化产物的Fe2+螯合能力和DPPH自由基清除能力,从而增加消化产物的抗氧化活性。此外,微生物组学分析结果显示,EWP在维持肠道微生物多样性和调控有益菌方面发挥的积极作用优于KGM。蛋白相邻类的聚簇代谢结果表明,肠道微生物的代谢途径主要有24 条,其中碳水化合物、氨基酸等物质的转运和代谢是主要的相关途径。本研究为制备高品质鹰爪虾虾糜制品提供了技术指导。
生物工程
基于微生物代谢的传统发酵海鲈鲜味肽筛选及其对苦味的抑制作用
王春鑫, 吴燕燕, 方秀, 陈胜军, 赵永强, 相欢, 岑剑伟, 魏涯, 王悦齐
2024, 45(21):  147-156.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240130-275
摘要 ( 149 )   HTML ( 27)   PDF (30536KB) ( 65 )  
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旨在确定传统发酵海鲈鱼鲜味肽与微生物的相互关系,探索鲜味肽对苦味抑制的作用。采用肽组学联合机器学习技术从传统发酵海鲈鱼中鉴定并预测出38 种鲜味肽,宏基因组注释结果初步表明共有51 个微生物属和7 种蛋白酶参与其中。发酵海鲈鱼鲜味肽的形成过程中,Rhodococcus、Staphylococcus、Clostridium、Thiothrix、Pseudomonas和Achromobacter可能起到关键作用。分子对接结果显示,鲜味肽EEEVVEEVE、DEEYPDL和DEEYPDLS均能与苦味受体(TAS2R14)结合,它们的结合活性空腔一致。3 条鲜味肽与TAS2R14之间主要通过氢键相互作用,同时TAS2R14与这些肽的关键结合位点主要是SER265、SER69、SER65和THR86。电子舌仿生技术结果显示,这3 条鲜味肽均对苦味具有明显的抑制作用。本研究为研究鱼源鲜味肽与苦味的相互作用提供了新的思路。
嗜热毛壳菌甘露聚糖酶CtMan26的性质及其在甘露寡糖制备中的应用
张怡然, 谷新晰, 谈苏慧, 檀建新, 田洪涛, 卢海强
2024, 45(21):  157-165.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240304-014
摘要 ( 58 )   HTML ( 17)   PDF (14244KB) ( 54 )  
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旨在实现嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum)中的甘露聚糖酶CtMan26在毕赤酵母(Pichia pastoris)中高效表达,探究重组酶CtMan26的酶学性质及在甘露寡糖(mannooligosaccharides,MOS)制备中的潜力。甘露聚糖酶CtMan26共含448 个氨基酸,由碳水化合物结合模块CBM35、Linker及GH26家族的催化域模块组成,催化结构域上的Asp-395、Leu-396和CBM35辅助模块上的Leu-100受到多个疏水作用力,并可与Linker上氨基酸形成多个氢键。重组酶CtMan26经P. pastoris表达后,存在N-糖基化修饰,蛋白表观分子质量约为55 kDa。重组酶CtMan26的最适温度为55 ℃,最适pH值为5.0,50、60 ℃处理1 h后酶活力仍保持在90%以上,在pH 4.0~12.0范围表现出良好的稳定性。以魔芋甘露聚糖为底物时,重组酶CtMan26的比活力为23.15 U/mg,米氏常数为4.75 mg/mL,最大反应速度为27.17 μmol/(min·mg)。重组酶CtMan26制备的MOS主要为甘露糖(14.2 mg/L)、甘露二糖(20.1 mg/L)、甘露三糖(6.1 mg/L)和甘露四糖(2.5 mg/L)。进一步研究发现,制备的MOS表现出较好的抗氧化能力,当样品质量浓度为2.4 mg/mL时,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率、羟自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率分别为(90.80±0.65)%、(80.7±1.07)%、(69.10±1.10)%和(76.7±3.14)%。同时,MOS具有明显的益生元特性,能够抑制大肠杆菌(Escherichia coli)的生长,促进有益菌戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)和植物乳杆菌(Lactobacillu plantarum)的生长,且随着MOS添加量增加及培养时间的延长越发明显。综上所述,重组甘露聚糖酶CtMan26具有较好的酶学特性,在MOS的制备中具有潜在的应用价值。
3 种高温大曲功能特征与微生物群落结构差异性分析
梁二宏, 李金洋, 李微微, 朱华, 王昆, 张成楠, 梁鑫, 陈曦, 孙宝国, 李秀婷
2024, 45(21):  166-175.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240208-068
摘要 ( 169 )   HTML ( 40)   PDF (21870KB) ( 100 )  
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通过分析3 种不同颜色(黑、黄、白)高温大曲理化指标、挥发性风味物质和微生物群落组成等,初步揭示3 种大曲的品质差异性。理化指标结果显示黑曲的酸度、水分含量及酒化力较高,白曲的糖化力、发酵力、酯化力最高,黄曲的淀粉含量最高。风味物质分析表明己酸乙酯、乙酸乙酯、苯乙醇、1-己醇、糠醛等风味物质在3 种大曲中均存在明显差异。微生物群落结构分析发现,3 种大曲中Bacillus、Scopulibacillus为主要优势细菌,Thermomyces、Thermoascus为主要真菌属。冗余分析表明Bacillus、Thermomyces与发酵力、酯化力、糖化力呈正相关。Spearman相关分析表明Scopulibacillus、Virgibacillus、Aspergillus与大多数关键的挥发性风味化合物显示出正相关。本研究系统探索不同颜色高温大曲的理化指标、挥发性风味物质和微生物群落组成等的功能特征与差异,解析高温大曲品质差异根源,为其在酱酒生产中的合理使用提供数据参考,对实现酿酒生产工艺的标准化具有重要价值。
爱媛类芽孢杆菌抗菌肽对白色念珠菌生物膜的抑制作用机制
王志新, 黄玉清, 刘亚慧, 刘丹丹, 宁亚维, 贾英民
2024, 45(21):  176-184.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240111-111
摘要 ( 91 )   HTML ( 17)   PDF (24198KB) ( 48 )  
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研究爱媛类芽孢杆菌抗菌肽对白色念珠菌生物膜的抑制作用,采用微量二倍稀释法和时间-杀菌曲线测定抑制效果,显微镜观察对白色念珠菌芽管和菌丝形成的影响,2,3-二(2-甲氧基-4-硝基-5-磺酸基苯基)-2H-四唑-5-甲酰苯胺法研究对生物膜、预成型生物膜形成和成熟生物膜清除率的影响,荧光探针观察对生物膜结构和膜内菌体状态的影响,平板涂布法和实时聚合酶链式反应测定生物膜内活菌数量和相关基因表达水平。结果表明,抗菌肽对白色念珠菌的最小抑菌浓度为8.28 AU/mL。抗菌肽能降低白色念珠菌的芽管形成率,阻止菌丝的生成,使其以酵母形式存在。抗菌肽对生物膜的形成和清除产生影响,能在较短时间内破坏生物膜的结构完整性,导致菌体受损和死亡,减少膜内菌落数量。在基因水平上,抗菌肽可降低多个生物膜形成相关的基因(如ALS1、ALS3、HWP1、EFG1、ECE1和UME6)的表达水平,从而抑制生物膜的形成。研究证明抗菌肽能够有效抑制白色念珠菌生物膜形成、成熟膜清除、成膜基因表达等,结果可为白色念珠菌新型抑菌物质的开发奠定理论基础,为食品病原微生物污染防治和食品质量安全保障提供依据。
营养卫生
肉苁蓉多糖通过影响肠道菌群抑制Toll样受体4/核因子-κB途径改善小鼠糖尿病肾病
罗欣杰, 杨建华, 胡君萍
2024, 45(21):  185-193.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240416-154
摘要 ( 114 )   HTML ( 21)   PDF (11592KB) ( 52 )  
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旨在探究肉苁蓉多糖(Cistanche deserticola polysaccharides,CDPs)对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)小鼠模型的改善作用及其可能机制。通过高糖高脂饮食结合链霉佐菌素注射建立DN模型,将36 只C57BL/6N雄性小鼠随机分组,实验组给予CDPs不同剂量处理,持续4 周。检测小鼠的生理指标、肾功能、炎症因子和肠道菌群变化。结果显示,CDPs可显著改善DN小鼠的一般状态和肾脏病理结构,降低血糖、尿蛋白等指标,减少炎症因子的水平。此外,CDPs可影响肠道菌群平衡,通过增加有益菌相对丰度、降低潜在致病菌、改善肠道屏障功能。CDPs还可抑制Toll样受体4/核因子-κB信号通路的活化,减少脂多糖的释放。综上,CDPs通过影响肠道菌群和抑制炎症信号通路,对DN小鼠模型表现出改善作用,结果可为DN治疗提供新的思路。
玉米肽对酒精损伤PC12细胞的保护作用及机制
林巍, 韩思琪, 刘晓兰, 许英一
2024, 45(21):  194-202.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240410-085
摘要 ( 87 )   HTML ( 35)   PDF (14654KB) ( 48 )  
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在细胞水平上探讨玉米肽对酒精损伤PC12细胞的保护作用及可能机制。首先建立酒精损伤细胞模型,对玉米肽的作用剂量进行筛选;采用酶联免疫吸附试剂盒法测定玉米肽预处理后PC12细胞中氧化应激指标(谷胱甘肽(glutathione,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA))、炎症相关因子(肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB))、神经营养因子(神经生长因子(nerve growth factor,NGF)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF))、突触可塑性相关蛋白(突触后致密物质-95(postsynaptic density-95,PSD-95)、生长相关蛋白-43(growth-associated protein-43,GAP-43)、突触素(synaptophysin,SYN))等指标。通过细胞存活率和形态变化,选择400 mmol/L为酒精损伤的最适浓度,确定玉米肽剂量低、中、高质量浓度为25、100、400 μg/mL;实验结果表明3 个剂量组的玉米肽对酒精损伤的PC12细胞存活率都具有显著的提高作用;氧化应激指标发现玉米肽可提高酒精损伤PC12细胞中GSH和SOD含量、抑制MDA的生成;炎症相关指标测定结果表明玉米肽可降低酒精损伤PC12细胞中炎症因子TNF-α和IL-6的水平,抑制乙醇导致的NF-κB含量升高;对神经营养因子含量的测定表明玉米肽还可提高酒精损伤细胞中NGF和BDNF的含量;此外玉米肽还可以增加突触可塑性相关蛋白PSD-95和GAP-43的含量,但对SYN无改善作用。总体来看,玉米肽对酒精损伤PC12细胞具有保护作用,其保护作用机制为多种途径共同作用的结果。
成分分析
基于GC-IMS和HS-SPME-GC-MS技术探究带皮发酵对猕猴桃果酒挥发性物质的影响
杨智博, 张子涵, 何依璇, 朱成林, 胡滨
2024, 45(21):  203-212.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231122-167
摘要 ( 106 )   HTML ( 25)   PDF (12400KB) ( 71 )  
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为探究带皮发酵对猕猴桃果酒挥发性风味的影响,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用技术结合感官评价对去皮发酵和带皮发酵两种前处理工艺下发酵猕猴桃果酒挥发性物质进行分析。结果显示,GC-IMS和HS-SPME-GC-MS技术联用在猕猴桃果酒样品中共检测出124 种挥发性物质,远高于单一技术所定性出的挥发性物质,表明多技术结合可以更为全面系统地表征猕猴桃果酒的风味特征。与去皮发酵相比,带皮发酵得到的猕猴桃果酒酯类和醛类的挥发性物质增加了13 种,而酸类和酮类的挥发性风味物质减少了4 种。其中,癸酸乙酯、正辛醛、己酸异戊酯、2-甲基乙基乙酸酯、戊酸乙酯、戊酸丁酯和左旋玫瑰醚的相对含量在带皮发酵的猕猴桃果酒中显著升高(P<0.05),3-辛醇和2,6-二甲基吡啶的相对含量显著降低(P<0.05)。感官评价结果显示带皮发酵组的猕猴桃果酒整体评分较高,特征香气突出,且在整体平衡性方面优于去皮发酵组。本研究表明带皮发酵前处理工艺可以提升猕猴桃果酒的风味品质,相关研究结果可为猕猴桃果酒发酵工艺的优化和品质提升提供理论依据和数据支持。
不同季节烘青绿茶中的挥发性成分与关键香气活性成分分析
张悦, 邵晨阳, 吕海鹏, 林智, 俞燎远, 朱荫
2024, 45(21):  213-221.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240221-103
摘要 ( 160 )   HTML ( 14)   PDF (12412KB) ( 87 )  
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为确定不同采收季节烘青绿茶香气成分的差异,采用搅拌棒吸附萃取法结合气相色谱-质谱联用技术系统研究3 个浙江主推茶树品种制备的春、秋季烘青绿茶中的挥发性成分的组成和含量,采用多元统计分析和香气活性值(odor activity value,OAV)测定法分析春、秋季烘青绿茶中的关键差异性挥发性化合物和关键香气活性成分。结果表明,在春、秋季烘青绿茶中共鉴定出105 种挥发性成分,其中以醇类、酯类和酮类化合物数量最多,可占总挥发性成分的50%以上。通过主成分分析、偏最小二乘判别分析和显著性分析等,显示植醇、1-辛醇和1-辛烯-3-醇等38 种化合物在春、秋季烘青绿茶中存在统计学差异(P<0.05)。结合定量和OAV分析,最终鉴定植醇、己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、辛醛和反式-β-紫罗兰酮6 种化合物为烘青绿茶中的关键香气活性成分(OAV>1),其中,植醇在秋季样品中质量浓度(967.65 ng/mL)极显著高于春季(370.82 ng/mL),推测可能与秋季鲜叶原料中具有更充足的叶绿素前体储备有关;而己醛等其他成分则主要表现为在春季含量更高,可能与调控脂肪酸或类胡萝卜素衍生物形成的酶活性存在季节性变化有关。
清香型信阳毛尖茶关键呈香成分鉴定
尹鹏, 卫艺炜, 王静, 王晓, 张向娜, 苏丹, 王晶晶, 孙慕芳, 郭桂义, 刘仲华
2024, 45(21):  222-228.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240216-079
摘要 ( 112 )   HTML ( 17)   PDF (2641KB) ( 60 )  
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采用气相色谱-嗅闻-质谱结合香气活性值(odor activity value,OAV)分析清香型信阳毛尖的关键呈香成分。香气提取物稀释分析结果表明,溶剂辅助风味蒸发和顶空固相微萃取共计从信阳毛尖茶汤中得到48 个呈香物质。风味稀释(flavor dilution,FD)因子≥27的呈香物质有22 个,其中二氢猕猴桃内酯的FD因子最高(6 561),其次是香草醛(2 187)、香豆素(729)、2-苯乙醇(729)、己醛(243)、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮(243)和δ-癸内酯(243)。定量分析结合OAV结果表明,OAV>1的关键香气成分有17 个,包括(E,Z)-2,6-壬二烯醛、二甲硫、3-甲基丁醛、香叶醇、反-β-紫罗酮、芳樟醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、(E,E)-2,4-庚二烯醛、己醛、2-甲基丁醛、茉莉酮、壬醛、δ-癸内酯、γ-己内酯、香豆素、δ-茉莉内酯和吲哚,表明这些成分对清香型信阳毛尖茶香气品质的形成有重要贡献。
两种金福菇的蛋白鉴定及金属元素含量的测定
苏春月, 路亚萍, 李深蔓, 甘紫霞, 陈光英, 赵振东, 何文英
2024, 45(21):  229-235.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231006-020
摘要 ( 54 )   HTML ( 16)   PDF (6412KB) ( 42 )  
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为深入研究和开发金福菇Tg505、大峡谷的营养价值和功能,对其中含有的蛋白及金属元素进行测定和分析。采用饱和酚抽提法和二维电泳技术,获得金福菇Tg505、大峡谷的蛋白指纹图谱,并筛选出其中的高表达蛋白;再利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪鉴定高表达蛋白的酶水解产物及确定蛋白名称,并通过生物信息学手段对蛋白功能进行初步分析;利用电感耦合等离子体质谱技术对两种金福菇金属元素含量进行测定。结果表明,金福菇Tg505及大峡谷均有33 个高表达蛋白,涉及金福菇生长、发育、遗传、抗逆、应激及药物活性等多种功能,两种金福菇中含量较高的金属元素依次为K、Mg、Mo、Ca、Al、Fe。本研究不仅能够对进一步深入开发、利用具有药食同源特性的金福菇提供指导,而且对海南热带食用菌的研究和开发具有参考意义。
基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱技术分析不同乳酸菌发酵桑叶化学成分的变化
修慧迪, 梁光月, 程磊
2024, 45(21):  236-244.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240408-064
摘要 ( 91 )   HTML ( 13)   PDF (19514KB) ( 45 )  
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比较不同乳酸菌发酵工艺对桑叶化学成分的影响,筛选优势菌种。采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱检测桑叶中的化学成分,通过对照品、分子质量、质谱裂解规律和文献信息鉴定桑叶甲醇提取液的化学成分。利用SIMCA 14.1软件建立桑叶各发酵品的主成分分析(principal component analysis,PCA)模型和偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)模型,获取PCA得分图、PLS-DA载荷图和变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值,筛选桑叶发酵前后的差异物质。本实验鉴定出了41 个化学成分,PCA结果提示经不同发酵工艺发酵后的桑叶组间差异性较大,PLS-DA筛选出VIP值>1的11 个化学成分,可作为发酵前后差异性的化学标记物,分别为大波斯菊苷、异鼠李素-3-O-新橙皮苷、金丝桃苷、3,4-二咖啡酰奎宁酸、橙黄决明素、水杨酸、染料木苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、鸟苷、异麦角甾苷、毛蕊花糖苷;将其综合加权评分后发现鼠李糖乳杆菌发酵桑叶中有效成分含量最高。桑叶发酵前后化学成分含量发生显著变化,黄酮类成分是区分桑叶不同发酵品最重要的化合物类别,鼠李糖乳杆菌为桑叶的优势发酵菌种。
食品工程
超声联合酶解技术制备高溶解性蛋黄颗粒粉
于春晖, 李博
2024, 45(21):  245-253.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240407-048
摘要 ( 105 )   HTML ( 13)   PDF (17533KB) ( 42 )  
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采用超声联合蛋白酶酶解技术使蛋黄颗粒解聚,并在此基础上制备高溶解性的蛋黄颗粒粉。结果表明:当料液比为1∶12(g/mL)时,超声联合酶解处理后蛋黄颗粒的溶解度从8.1 g/100 g提升至89.7 g/100 g,可溶性蛋白质量浓度提高了1.16 倍,平均粒径从24.74 μm减小到1.05 μm,分散稳定性显著提升。当料液比提升至1∶9,蛋黄颗粒的溶解度仍能达到85.0 g/100 g以上。经灭酶、杀菌后解聚颗粒的溶解度为53.7 g/100 g。蛋黄颗粒粉在应用前经过分散处理,溶解度高达86.5 g/100 g,分散液在80 ℃及以下热处理20 min、体系pH 6.5~7.5、盐添加量2%以内的环境下24 h内均可保持分散稳定性。与蛋黄粉相比,蛋黄颗粒粉具有高蛋白、低脂和低胆固醇的特点,高溶解性蛋黄颗粒粉制备技术为实现蛋黄颗粒粉工业化生产和多场景应用提供技术支撑。
超高压致淀粉结构变化对醋酸酯淀粉合成及产品品质的影响
蒲华寅, 明欢育, 张冲, 郭思敏, 曹艳妮, 王立霞
2024, 45(21):  254-260.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240422-202
摘要 ( 91 )   HTML ( 17)   PDF (13295KB) ( 34 )  
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以玉米淀粉为原料,经不同压力(100、200、300、400、500、600 MPa)超高压预处理后,再合成醋酸酯淀粉。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、快速黏度分析、差示扫描量热等技术对比超高压处理淀粉及醋酸酯淀粉的结构性质。结果表明:超高压处理和乙酰化反应对淀粉结构均有一定的影响,表现出淀粉颗粒的膨胀和破裂。超高压预处理后,淀粉相对结晶度及糊化焓呈现先增大后减小的趋势,其中400 MPa处理时达到最大,分别为35.4%和11.90 J/g,此时糊化黏度相关参数也最大。当预处理压力为600 MPa时,淀粉完全糊化,颗粒失去原有形态,结晶类型由A型向V型转换。由于超高压预处理导致淀粉结构的改变,醋酸酯淀粉取代度和反应效率明显提高,当压力为500 MPa时达到最大值0.103和81.14%,该最大值的出现可能与淀粉颗粒结构明显破坏但维持颗粒态,增加乙酸酐与颗粒接触机会有关。本研究结果表明,对淀粉原料进行超高压预处理进而调控淀粉结构,有利于提升醋酸酯淀粉的合成效率。
包装贮运
杀菌方法对猴头菇山药复合饮料品质及货架期的影响
刘志成, 胡秋辉, 赵立艳, 张军淼, 马高兴
2024, 45(21):  261-270.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240519-110
摘要 ( 87 )   HTML ( 18)   PDF (20030KB) ( 82 )  
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为探究杀菌方法对猴头菇山药复合饮料品质的影响,比较巴氏杀菌、高温杀菌和低温等离子体杀菌对猴头菇山药复合饮料体外抗氧化作用、挥发性风味物质组成和贮藏期内品质的影响,对4 ℃贮藏条件下饮料的货架期进行了预测。结果表明3 种杀菌方法处理后饮料的体外抗氧化作用由高到低为低温等离子体杀菌>巴氏杀菌>高温杀菌;低温等离子体杀菌处理后的饮料有较重的果香、木香和蘑菇味,麦芽与黄油风味较淡,且低温等离子体杀菌对饮料品质损失小,在货架期内饮料的色泽良好、感官评分高,在4 ℃贮藏条件下饮料的货架期为68 d,巴氏杀菌和高温杀菌饮料货架期为137 d。本实验将低温等离子体杀菌用于猴头菇山药复合饮料,扩展了新型杀菌技术的使用范围,为猴头菇与山药的深加工研究提供了思路。
基于酪氨酸酶交联的豌豆蛋白-绿原酸-壳聚糖复合膜的构建及相关品质分析
倪乙丹, 周泉城, 李娅婕, 郭婷婷, 白海媚, 韩钦硕, 盛桂华
2024, 45(21):  271-279.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240401-008
摘要 ( 108 )   HTML ( 20)   PDF (18596KB) ( 49 )  
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以豌豆蛋白(pea protein,PP)为成膜基质,壳聚糖(chitosan,CS)为改善成膜性材料,绿原酸(chlorogenic acid,CA)为功能性成分,酪氨酸酶(tyrosinase,Tyr)为PP、CS和CA的交联剂,以甘油为增塑剂制备PP-CA-CS复合膜,测定PP-CA-CS复合膜物理指标以及微观结构表征,旨在探究PP与CS比例、CA添加量与Tyr添加量对PP-CA-CS复合膜结构及性能的影响,研究其组分间的作用机制。结果表明,添加CA后PP-CA-CS复合膜抗氧化性和机械性能有显著提高,并且在Tyr催化条件下,CA可与PP和CS进行共价交联,随着CA和Tyr的添加,交联度和力学性能得到进一步改善。当PP与CS比例为1∶1、CA添加量为20 mmol/L、Tyr添加量为18 U/mL时,PP-CA-CS复合膜的机械性能、抗氧化性能、水蒸气阻隔性能表现最优。此时膜的抗拉强度为130.78 MPa,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率为69.05%,改善后的PP-CA-CS复合膜与空白膜相比,机械性能增强了2.6 倍,抗氧化性能提高了2.2 倍,水蒸气透过率降低了8%。扫描电子显微镜测定结果表明,PP-CA-CS复合膜具有光滑、致密性好的特点,从而具有较优的水蒸气阻隔性能,并且通过红外光谱的分析,在成膜过程中没有产生新的官能团。本研究为新型食品包装领域开拓了新的研究思路,为可食用膜的开发提供了数据支持和理论支撑。
安全检测
基于RAA-CRISPR/Cas12a技术的桃成分单管一体化快速检测方法
王琳, 邢冉冉, 于耀鲜, 易秋菊, 卢思远, 邓婷婷, 王旭, 陈颖
2024, 45(21):  280-287.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240324-171
摘要 ( 125 )   HTML ( 14)   PDF (11018KB) ( 45 )  
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通过设计特异性的桃重组酶介导的等温扩增(recombinase-aided amplification,RAA)和CRISPR RNA(crRNA)引物,建立RAA技术结合CRISPR/Cas12a系统的单管一体化桃成分快速检测方法,并分析该方法的特异性、灵敏度和检出限,同时对市售样品进行检测。结果显示,该方法不依赖大型仪器设备,在30 min内即可完成桃成分的快速检测;与其他常见水果物种之间无交叉污染,表现出良好的特异性;该方法的灵敏度为1.0×10-1 ng/µL;检出限为1%;通过对20 份市售样品检测,结果显示本方法与实时聚合酶链式反应法检测结果一致。因此,本研究建立的RAA-CRISPR/Cas12a单管一体化桃成分快速检测方法具有特异性好、灵敏度高的优点,为桃成分快速检测提供了一种新的技术。
基于NIR和GC-MS融合技术的浓香型白酒原酒等级鉴别
张维, 张贵宇, 庹先国, 付妮, 李晓平, 庞婷婷, 刘科材
2024, 45(21):  288-296.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240415-119
摘要 ( 141 )   HTML ( 18)   PDF (19353KB) ( 67 )  
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以蒸馏过程中不同等级的浓香型白酒原酒为研究对象,分别获取原酒的近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIR)数据和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)数据。采用5点2次卷积平滑对NIR数据进行预处理后,利用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)筛选光谱特征波数;结合Spearman等级相关系数、最大信息系数和随机森林变量重要性筛选GC-MS中影响原酒等级划分的关键风味成分(key flavor components,KC)。然后利用极端梯度提升树分别建立基于NIR和GC-MS以及融合数据的原酒等级鉴别模型。结果表明,基于CARS选择的光谱特征变量建立的模型预测准确率为89.66%,基于特征选择后的KC建立的模型预测准确率为94.83%,基于CARS+KC融合数据建立的模型分类准确率达到了98.28%。研究表明,将GC-MS数据和NIR数据的有效特征信息进行数据融合,可以改善单一检测技术对不同等级原酒特征信息表征不全面的缺点,在单一数据源的基础上提高原酒等级鉴别的准确率和稳定性,实验结果为原酒的等级鉴别以及白酒其他的质量控制提供了新的思路和理论基础。
专题论述
活性羰基化合物及其对食品加工过程中化学危害物形成的影响
唐佳灵, 惠腾, 韩国全
2024, 45(21):  297-306.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231219-157
摘要 ( 120 )   HTML ( 21)   PDF (5754KB) ( 60 )  
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活性羰基化合物(reactive carbonyl species,RCSs)是一类活泼的醛酮类物质。RCSs在体内通过脂质氧化和糖酵解等反应形成,也可在食品加工过程中通过脂质氧化和美拉德反应形成。RCSs在体内通常维持一个低浓度水平,当过量存在时会引起机体系列病变发生。人体摄入RCSs主要源于加工食品,与此同时,食品加工过程中的RCSs还会诱导其他加工危害物的形成,因此控制食品中RCSs的形成对于营养健康至关重要。本文对RCSs的形成、生物学活性,及其对食品加工中杂环胺、晚期糖基化终末产物、丙烯酰胺以及多环芳烃等加工危害物形成的影响进行综述,以期为食品加工中RCSs及其相关食品加工安全控制提供参考。
化学计量学在食品风味领域的应用进展
张牵, 韩颢颖, 孟繁宇, 王亚东, 王蓓, 江滔
2024, 45(21):  307-315.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240328-214
摘要 ( 110 )   HTML ( 18)   PDF (8848KB) ( 75 )  
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风味物质影响食品的感官属性及消费者选择,风味物质分析对食品质量改善以及新产品开发都至关重要。然而,风味物质数据庞杂、统计分析运用不恰当极大程度限制了该领域发展,因此,正确、合理地使用新型化学计量学方法,如人工智能算法获取有效信息,在该领域至关重要。近年来化学计量学方法广泛应用于食品研究中,除降维、分类与回归方法外,多种神经网络方法也在食品领域研究中兴起,但对其合理应用的归纳总结较少。因此,本文对可用于研究食品风味的统计分析方法进行归纳总结,包括主成分分析和线性判别分析,线性回归方法如偏最小二乘回归系列,及非线性方法如模糊逻辑、人工神经网络等多种神经网络方法,对其原理进行讲解并进行应用举例,旨在为化学计量学在后续食品风味领域的研究提供有效的方法和思路。
胶原蛋白肽改善和延缓皮肤衰老作用功效及机制的研究进展
石径, 田顺风, 马淑平, 姜燕飞, 罗永康, 赵春月
2024, 45(21):  316-322.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231025-213
摘要 ( 471 )   HTML ( 48)   PDF (3628KB) ( 122 )  
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随着社会老龄化问题的出现和人们对皮肤健康重视程度的提高,市场对预防和延缓皮肤衰老的活性成分需求不断增加。胶原蛋白肽具有多种生理活性,在延缓皮肤衰老方面具有很大潜力。本文介绍胶原蛋白肽的来源与制备、结构及生物活性,概述胶原蛋白肽在延缓皮肤衰老方面的作用机制,并综述近10 年口服胶原蛋白肽改善皮肤衰老表现的相关临床试验研究进展。目前胶原蛋白肽已规模化应用到食品、口服美容饮品、保健品和化妆品等领域,但在最适摄入量、评价方法、功能肽段的鉴定和挖掘及与其他成分的相互作用等方面,仍存在一些问题和挑战需要解决,随着生产技术的进步和研究的不断深入,具有抗皮肤衰老活性的胶原蛋白肽在食品营养、保健美容、临床治疗和医疗美容等领域具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
白酒物质检测中基质效应的挑战与消减
连旭东, 商晓龙, 贾银桃, 叶思廷, 安明哲, 赵东, 郑佳, 孙啸涛, 董蔚
2024, 45(21):  323-330.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240124-219
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白酒中已报道发现的物质成分,具有种类多、含量分布广、结构差异大的特点。因此基质效应普遍存在于白酒物质检测中,对目标化合物的准确定性、定量有一定挑战。本文综述了白酒基质效应的影响因素、产生后果和消减途径,特别是聚焦前处理方法应用、仪器分析方法选择、基质匹配法和内标法等减少和补偿基质效应方法的研究进展,旨在为提高白酒分析的准确性和科学性提供理论依据,并为酒企质控指标的科学构建提供理论支持。
宰后肌肉成熟过程中铁死亡的发生及其与生鲜肉品质关系的研究进展
郝丹妮, 屠晓航, 郭诗雨, 诸永志, 王道营, 徐为民, 李鹏鹏
2024, 45(21):  331-343.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240125-230
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保水性、质构、色泽等是生鲜肉品质的重要指标。我国肉类加工贮藏以及流通过程中存在汁液流失、质构劣化等问题,由此造成的质量损耗远高于发达国家。近年来,研究人员发现了一系列与肉的保水性、嫩度等品质相关的潜在生物标志物,并研究了细胞凋亡对肉嫩度等品质的影响,但关于铁死亡与生鲜肉品质间关系的研究甚少。动物宰后肌肉内环境改变,细胞发生铁死亡,其特征包括铁离子积累、脂质氧化加剧、氧化还原平衡失调等,这些变化与肉的品质形成密切相关。本文综述铁死亡的特征、代谢途径、调控机制及铁死亡与不同细胞死亡方式间的交联,阐明铁死亡通过铁稳态失衡、氧化还原失衡及脂质过氧化影响生鲜肉品质的机制,完善了宰后成熟过程中肉品质形成的机理。
苦味肽的苦味机制及脱苦策略研究进展
蒲明慧, 吴昊, 文李, 陈茂龙, 程云辉
2024, 45(21):  344-356.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240306-041
摘要 ( 195 )   HTML ( 24)   PDF (4007KB) ( 76 )  
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蛋白质水解过程中形成的苦味肽会导致食品出现苦味,苦味肽从口感角度往往被认为是不受欢迎的成分。然而,有研究表明其中一些苦味肽显示出对人类健康有益的生物活性及有助于缓解慢性疾病的特性。因此,阐明苦味肽的苦味机制对于改善食品口味和生物活性开发利用具有重要意义。前期研究报道提出了Q值、苦味氨基酸、苦味指示基序和空间结构等肽苦味影响因素,但普适的机制尚未得到阐明。酶法或非酶法去苦味策略已在实验室及工业化规模中实施应用,其中酶法因高效、安全而广受关注,具有脱苦能力或潜力的和来源于动物、植物与微生物的酶被研究者不断鉴定并报道。本文较全面地总结苦味肽的研究进展,内容包括苦味肽的来源、生物活性、鉴定方法、苦味机制及酶法/非酶法脱苦方法等,同时归纳总结不同来源的具有脱苦味能力或潜力的酶的共有特性,并展望苦味肽未来研究方向。
高光谱技术在葡萄品质无损检测应用上的研究进展
文静, 马雯, 张昂, 金刚, 徐国前
2024, 45(21):  357-367.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240204-026
摘要 ( 120 )   HTML ( 18)   PDF (3709KB) ( 82 )  
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葡萄生产作为农业经济的重要组成部分,不仅具有显著的经济价值,而且兼具广泛的社会效益。在葡萄生长过程中对浆果进行监测评估是生产高品质葡萄浆果的重要保证。传统检测技术费时费力且具有破坏性,而以高光谱为代表的无损检测技术成功解决了这一难题。本文主要概述高光谱检测技术在葡萄浆果外形测量、化学物质检测、成熟度判别以及缺陷损伤认定等方面的研究进展,并对比分析高光谱技术在不同品质指标检测方面的优缺点以及在葡萄浆果品质检测方面的潜力和应用前景,旨在为葡萄浆果品质无损检测技术的研究和开发应用提供参考。
企业食品安全合规建设研究:以食品召回制度为视角
王逍静
2024, 45(21):  368-377.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231123-176
摘要 ( 95 )   HTML ( 16)   PDF (3524KB) ( 55 )  
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作为食品安全治理的一个重要方式,食品召回制度与企业合规建设密切相关,二者均以风险预防为核心、以履行合规义务为基础,都可作为行政激励的依据。实践中,企业食品安全治理合规建设存在食品企业召回动力不足、政府监管方式和广度不够等问题。政府监管在食品召回全过程均承担重要监管职责,召回前阶段倾向食品质量安全监管,召回中阶段侧重对企业是否严格实施召回计划的监督,召回后阶段主要对企业施加相应法律责任。为此,在企业食品安全合规建设中,应构建以行政监管为指导的合规体系,需要行政机关引导企业制定企业食品安全治理合规计划、纠正和处罚从业者怠于合规建设的行为及以监管激励为契机激活企业自主合规建设能力等。