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当期目录

2024年 第45卷 第22期    刊出日期:2024-11-25
基础研究
基于适合项评级法和多元统计分析五常大米的优势食味品质
项雅科, 张瑶, 钟葵, 赵镭, 云振宇, 陈剑, 汪厚银, 胡馨予, 邱志平, 王晶岩, 史波林
2024, 45(22):  1-7.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240422-199
摘要 ( 220 )   HTML ( 36)   PDF (2587KB) ( 107 )  
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为探究五常大米的优势食味品质,采用喜好度排序法和改进的适合项评级法(Rate-All-That-Apply,RATA)研究五常市内不同乡镇大米间以及与非五常产地大米的整体喜好度和感官属性差异,结合主成分分析和分类回归树对不同产地的大米进行分类。结果表明,不同产地的大米具有不同的感官特征,五常市的大米口感清甜润滑有弹性,米饭香气浓郁,食味品质明显优于其他产地的大米。并且从外观特征(饱满度、完整度和松散度)、气味特征(米饭香和清香)、滋味特征(清甜味和甜味余味)和口感特征(黏度适口性、软硬度、弹性、润滑感和细腻感)共确定了12 个划分不同产地大米的关键感官属性。本研究可为五常大米感官评价体系的建立提供一定的理论依据和参考。
核桃谷蛋白多肽及其肽锌螯合物的分离纯化、鉴定与结合位点分析
梅洁, 李芳, 王晓雯, 马慧, 邱晓柔, 刘思悦, 孔令明
2024, 45(22):  8-16.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231201-005
摘要 ( 115 )   HTML ( 23)   PDF (4576KB) ( 88 )  
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为提高核桃的附加值,以核桃粕为原料,将核桃谷蛋白多肽与锌进行螯合,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射光谱等分析手段表征多肽与锌离子的螯合特征,并通过超滤、凝胶柱层析、液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术筛选出与锌结合能力较高的肽段,结合分子对接技术探究二者的具体结合位点和结合能力。结果表明,核桃谷蛋白多肽与锌离子发生了螯合反应,螯合前后多肽的表面微观结构和结晶程度均有显著差异;经超滤、凝胶柱层析分离后,F41组分螯合能力最强,为(117.43±1.99)mg/g;LC-MS/MS结合虚拟筛选得到5 条无毒无潜在致敏性且具有潜在生物活性的肽段;利用分子对接技术模拟分析肽锌螯合物的结合过程,发现五肽Phe-Asp-Ala-Asp-Phe(FDADF)可与锌离子形成结构稳定的复合物,通过配位键、氢键和疏水相互作用结合,结合能最低,为-7.27 kcal/mol,结合位点主要为天冬氨酸侧链的羧基氧原子(Asp4:O-Zn)。本研究可为肽锌螯合物的开发应用提供理论依据。
食品化学
葡聚糖-铁蛋白-白藜芦醇纳米粒子稳定多重乳液体系的构建及其对亲水/疏水性物质的共递送作用
郭元昊, 王雅欣, 董鹏飞, 林楷, 杜鹏雅, 曹谨玲, 程艳芬, 程菲儿, 云少君, 冯翠萍
2024, 45(22):  17-25.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240422-204
摘要 ( 115 )   HTML ( 21)   PDF (6502KB) ( 57 )  
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本研究采用两步乳化法制备葡聚糖-铁蛋白-白藜芦醇纳米粒子(dextran-rHuHF-resveratrol,Dex-rHuHF-Res)稳定的W1/O/W2多重乳液,并对多重乳液进行表征,分析其稳定性及对生物活性物质的递送作用。结果表明,在聚甘油蓖麻醇酸酯添加量为7%(以油相体积计)、W1与O体积比为3∶7、W1/O初乳与外水相W2体积比为4∶6的条件下,乳液外观均一、液滴分布均匀、粒径最小(472 nm),表观黏度和储能模量(G’)最高。在pH 7、NaCl浓度100 mmol/L、低离心力条件下乳液稳定性较好。在不利环境中,与游离的绿原酸、虾青素及白藜芦醇相比,多重乳液所负载的绿原酸、虾青素及白藜芦醇保留率显著提升(P<0.05)。W1/O/W2多重乳液负载的绿原酸、虾青素及白藜芦醇的生物可及性显著升高(P<0.05),乳液的抗氧化活性明显提升(P<0.05)。本研究结果可为Dex-rHuHF-Res纳米颗粒稳定的W1/O/W2多重乳液应用于递送活性物质提供理论参考。
臭氧水处理对罗非鱼鱼糜品质及体外消化特性的影响
刘巧瑜, 肖斯立, 曾晓房, 黄晓霞, 游云, 庄晓琪, 李瑞, 李湘銮, 朱嘉敏, 练晓丹, 白卫东
2024, 45(22):  26-33.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240118-166
摘要 ( 139 )   HTML ( 44)   PDF (2970KB) ( 130 )  
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将臭氧水漂洗的罗非鱼鱼片制成鱼糜,研究漂洗质量浓度和漂洗时间对鱼糜品质和体外消化特性的影响,并通过分析肌原纤维蛋白氧化程度探讨臭氧水漂洗提高罗非鱼鱼糜品质的原因。结果表明,臭氧水漂洗后鱼糜白度、硬度和胶着度显著提高(P<0.05),10 mg/L臭氧水漂洗10 min时鱼糜的凝胶特性最佳。随着臭氧水漂洗质量浓度的增加和漂洗时间的延长,鱼糜硫代巴比妥酸反应物值呈上升趋势,肌原纤维蛋白的羰基含量上升、总巯基含量逐渐降低。感官评价结果显示10 g/mL臭氧水漂洗10 min时感官品质最佳。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示,10~18 mg/L臭氧水漂洗使蛋白交联形成较小的可溶性聚集体,大于18 mg/L臭氧水漂洗后蛋白形成较大的不溶性聚集体。根据拉曼光谱结果可知,10~18 mg/L臭氧水漂洗使肌原纤维蛋白二级结构逐渐展开,α-螺旋逐渐转化为β-折叠和无规卷曲。体外消化结果表明,臭氧水漂洗提高了鱼糜在消化过程中的水解程度,其中10 mg/mL臭氧水漂洗10 min时水解程度最高,消化后小分子肽(100~1 000 Da)含量显著高于其他实验组(P<0.05)。综上所述,肌原纤维蛋白适度氧化能提高罗非鱼鱼糜的品质,10 mg/mL臭氧水漂洗10 min时,鱼糜感官品质最好,凝胶特性及体外消化特性最佳。
生物工程
基于全基因组测序解析贝莱斯芽孢杆菌产胞外多糖的分子基础
梁悦琪, 张玉姣, 代艺伟, 陈映羲, 董亮, 张素芳
2024, 45(22):  34-42.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240410-093
摘要 ( 162 )   HTML ( 19)   PDF (3685KB) ( 123 )  
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本研究采用二代Illumina HiSeq与三代Pacbio平台相结合的全基因组测序技术,对分离自郫县豆瓣的产胞外多糖菌株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)L-39进行全基因组测序。对B. velezensis L-39进行完整的基因组装、预测、注释、次级代谢产物合成基因簇和关键基因功能分析,重点关注其碳水化合物代谢、核苷糖合成途径以及胞外多糖生物合成基因簇。结果显示,B. velezensis L-39全基因组大小为3 970 591 bp,共编码3 770 个基因。通过京都基因与基因组百科全书数据库进行途径分析,在基因组中预测出一条eps基因簇和32 个功能基因,绘制出一条完整的胞外多糖合成通路。在此基础上对关键基因进行了聚合酶链式反应扩增验证,结果与预期相符。本研究旨在发掘与该菌株胞外多糖合成密切相关的基因,为深入解析其胞外多糖产生的分子基础和实际应用开发提供科学依据。
1 株抑MRSA植物乳植杆菌CHEN1的全基因组测序及产细菌素基因分析
陈志娜, 尹琳琳, 刘锦, 邵孟元, 叶韬, 黄晓辰
2024, 45(22):  43-50.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240331-228
摘要 ( 119 )   HTML ( 18)   PDF (3686KB) ( 49 )  
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为了深入挖掘对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)具有显著抑制作用的植物乳植杆菌CHEN1细菌素基因簇,使用PacBio RS和Illumina测序平台对植物乳植杆菌CHEN1进行全基因组测序,通过antiSMASH软件和BAGEL4数据库预测细菌素基因簇并挖掘潜在的作用机制。全基因组测序结果表明,植物乳植杆菌CHEN1基因组大小为3 330 435 bp,GC含量为44.34%,包含1 个染色体序列和8 个质粒;含有3 196 个蛋白编码基因,结合基因本体论、京都基因与基因组百科全书和蛋白相邻类的聚簇数据库分别注释到基因704、2 317、2 775 个。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登陆号为PRJNA1014938。采用antiSMASH软件和BAGEL4数据库预测到3 个与细菌素相关的基因簇,分别为T3PKS、RiPPs和IIb类细菌素,满足细菌素表达的先决条件。该研究可为植物乳植杆菌CHEN1及抑制MRSA细菌素的开发与应用提供生物信息基础。
基于内生菌分析东北酸菜发酵菌群溯源
张庆芳, 陈文丽, 吴家明, 赵露, 马明昊, 王晓辉, 迟乃玉
2024, 45(22):  51-64.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240407-051
摘要 ( 97 )   HTML ( 16)   PDF (6909KB) ( 45 )  
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为了探究东北酸菜中发酵菌群的来源,本实验基于高通量测序与生物信息学相关技术手段对生渍和熟渍发酵初期的酸菜发酵液、白菜内生菌及平板分离培养的白菜内生菌菌群多样性展开研究。结果表明:门水平上,生渍和熟渍酸菜绝大部分菌和白菜内生菌相同;属水平上,生渍和熟渍酸菜都注释到了Lactococcus、Leuconostoc、Lactobacillus、Weissella 4 种乳酸菌,白菜内生菌注释到299 个菌属,其中有6 种乳酸菌,除了生渍和熟渍酸菜共有的4 种,还包括Bifidobacterium和Tetragenococcus,说明白菜内生菌是乳酸菌的来源之一。熟渍酸菜相比生渍酸菜注释到的致病菌菌属种类和相对丰度明显降低,发酵样本中检测到的致病菌属绝大部分属于白菜内生菌致病菌属。平板上分离鉴定到的51 种内生菌菌属中,有3 种乳酸菌和酸菜发酵液中的乳酸菌相同。
虾肉蛋白在乳酸菌发酵过程中的降解及其体外抗氧化活性的动态变化
熊治渝, 孙兰静, 张倩倩, 高瑞昌, 袁丽
2024, 45(22):  65-72.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240418-178
摘要 ( 81 )   HTML ( 18)   PDF (5461KB) ( 38 )  
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本实验探究了在乳酸肠球菌发酵过程中虾肉肌原纤维蛋白和肌浆蛋白的降解及其产物(肽)抗氧化活性变化。结果表明,与未发酵时相比,随发酵时间的延长,两种蛋白的pH值均显著下降(P<0.05),蛋白酶活力均显著升高(P<0.05)。凝胶电泳结果表明,发酵使两种蛋白质均发生了降解,其中肌浆蛋白的降解程度更为明显。发酵后两种蛋白体系的2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基清除率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、Fe3+还原力均显著增强(P<0.05),其中肌浆蛋白降解产物(肽)的抗氧化能力显著高于肌原纤维蛋白降解产物(P<0.05)。相关性分析显示,蛋白酶活力与肌浆蛋白的水解度及其产物的ABTS阳离子自由基清除率、DPPH自由基清除率以及Fe3+还原能力呈显著正相关(P<0.05、P<0.01)。综上,通过乳酸肠球菌发酵虾肉蛋白,尤其是肌浆蛋白可得到具有较高抗氧化能力的肽。本研究可为水产加工(如鱼糜)过程中产生肌浆蛋白的充分利用和抗氧化活性肽的开发提供理论依据。
产褐藻胶裂解酶菌株S10的鉴定、全基因组测序及分析
刘芳, 舒志强, 王共明, 井月欣, 赵云苹, 徐英江, 矫春娜, 张健
2024, 45(22):  73-84.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240228-147
摘要 ( 98 )   HTML ( 13)   PDF (6125KB) ( 41 )  
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为了详细解析从仿刺参肠道中分离出1 株具有较高酶活力高产褐藻胶裂解酶菌株S10的基因组序列信息,进而深入挖掘与褐藻胶裂解酶相关的基因资源,本研究通过形态学观察和16S rRNA序列分析对菌株S10进行菌种鉴定,然后利用Illumina二代测序技术和第三代高通量PacBio测序平台对菌株S10进行全基因组测序,并使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测及基因功能注释等。此外,根据注释结果对菌株S10中所含的3 组假定褐藻胶裂解酶基因序列进行生物信息学分析及结构预测。结果表明,菌株S10被鉴定为Vibrio alginolyticus,基因组总长度为5 397 046 bp,GC含量为44.59%,由2 条染色体和1 条质粒组成。预测共有4 936 个编码基因,127 个tRNA基因和37 个rRNA基因。在直系同源集、基因本体论、京都基因与基因组百科全书和碳水化合物活性酶数据库中分别注释到4 039、3 163、3 104 个和96 个功能基因。此外,在菌株S10中发现了3 组潜在的褐藻胶裂解酶基因alg4755、alg4756和alg4760。生物信息学分析结果表明,褐藻胶裂解酶Alg4755、Alg4756和Alg4760均属于多糖裂解酶家族7(polysaccharide lyases,PL7)蛋白,具有3 个PL7家族高度保守的基序(R*E*R、Q(I/V)H、Y*KAG*Y*Q)。综上,S10菌株全基因组测序及分析对该菌的高效产酶机制研究和新型褐藻胶裂解酶的挖掘具有重要意义,可为后期酶的表达及工业化应用提供理论基础。
米曲霉固态发酵豆粕制备肽螯合铜的结构及稳定特性
温子轩, 周悦, 黄正花, 李斌, 刘玉环, 郑逢曼, 曹雷鹏,
2024, 45(22):  85-93.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240308-060
摘要 ( 90 )   HTML ( 15)   PDF (4760KB) ( 33 )  
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本研究以豆粕为原料,通过米曲霉固态发酵制备可螯合Cu2+的豆粕肽(soybean meal peptide-Cu2+,SBMP-Cu(II)),并探究SBMP-Cu(II)的螯合机制及其结构稳定特性。结果显示1~5 kDa SBMP对Cu2+具有较强的螯合能力,经阴离子交换和凝胶过滤层析纯化后,其螯合Cu2+能力达到(288.47±2.18)mg/g。利用液相色谱-串联质谱分析鉴定出1~5 kDa SBMP中有27 个寡肽,其分子质量均小于1 500 Da,且酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)和碱性氨基酸(精氨酸、组氨酸、赖氨酸)在螯合Cu2+过程中起关键作用。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜及Zeta电位等分析结果表明SBMP螯合Cu2+的主要活性基团为—COOH和—NH2,且所得SBMP-Cu(II)的结晶度增加,其表面电荷发生中和反应而形成粗糙球形团聚体。此外,SBMP-Cu(II)具有比SBMP更为优异的耐酸、耐热、耐盐性及体外消化稳定性,可作为新型铜补充剂有效提高Cu2+在胃肠道环境的生物可及性。本研究结果可为SBMP-Cu(II)补充剂的低成本高效制备和豆粕高价值资源化利用提供理论依据和技术支持。
副干酪乳酪杆菌K56表面蛋白及其黏附性能分析
吴梵, 马国文, 曾照中, 洪维鍊, 倪丹, 郭宇星
2024, 45(22):  94-102.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240213-070
摘要 ( 158 )   HTML ( 12)   PDF (6450KB) ( 41 )  
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本实验以副干酪乳酪杆菌K56(Lacticaseibacillus paracasei K56)为研究对象,研究其在胃肠道环境中的耐受性、黏附特性等益生性能,通过激光共聚焦显微镜观察和液相色谱-质谱分析,探讨副干酪乳酪杆菌K56表面蛋白在介导肠道细胞黏附中的作用。副干酪乳酪杆菌K56在人工胃液中处理3 h后存活率达(88.78±3.31)%,转接入肠液中继续培养2 h存活率高达(91.57±2.24)%,其胃肠道耐受性好,抑菌活性和抗氧化能力强。副干酪乳酪杆菌K56对二甲苯的表面疏水性为(26.24±0.53)%,5 h的自凝聚率达到(28.47±1.19)%。去除表面蛋白的副干酪乳酪杆菌K56对黏蛋白、胶原蛋白和Caco-2细胞的黏附率降低,质谱鉴定发现副干酪乳酪杆菌K56的表面蛋白包括LPXTG基序蛋白和多种兼职蛋白,推测副干酪乳酪杆菌K56表面蛋白在黏附过程中发挥重要作用,可介导与胞外基质、肠上皮细胞的特异性黏附。本研究结果可为副干酪乳酪杆菌K56在乳品制造、膳食补充剂等领域进一步开发和利用提供理论研究依据。
营养卫生
大豆外泌体样囊泡对高脂线虫模型脂质代谢的调控作用
高铭蔚, 张梓文, 朱珍珠
2024, 45(22):  103-111.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240424-221
摘要 ( 178 )   HTML ( 13)   PDF (4254KB) ( 83 )  
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目的:探究大豆外泌体样囊泡(soybean-derived exosome-like nanovesicles,SELNs)对秀丽隐杆线虫脂质代谢的影响及调控作用。方法:采用超速离心与蔗糖密度梯度离心法从大豆中分离纯化SELNs,并对SELNs所含成分进行分析。通过体外消化模拟评估SELNs在消化液中的稳定性。利用棕榈酸钠(sodium palmitate,SP)诱导高脂线虫模型,通过尼罗红或油红O染色分析不同质量浓度SELNs(1~100 μg/mL)对线虫体内脂滴含量的影响,同时检测甘油三酯(triglyceride,TG)含量;利用聚合酶链式反应分析SELNs对线虫脂质代谢关键基因表达的影响。结果:SELNs中富含脂质、蛋白质和核酸。SELNs结构在胃酸环境下稳定,在肠液中破裂。SELNs可抑制SP诱导线虫脂滴的生成,显著下调SP诱导的fat-5、fat-6、fat-7 mRNA相对表达量的异常增高,上调aak-2 mRNA相对表达量;同时,SELNs显著上调daf-2、下调daf-16 mRNA相对表达水平。结论:摄入适量SELNs可调控脂质代谢关键基因表达,抑制脂滴生成,减少脂质沉积。
驼乳免疫球蛋白G对秀丽隐杆线虫的抗衰老作用
赵小萌, 龚春淼, 陈树兴, 王晓楠, 李倩文
2024, 45(22):  112-117.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240411-097
摘要 ( 97 )   HTML ( 11)   PDF (4922KB) ( 45 )  
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目的:以秀丽隐杆线虫为模式生物,探究不同质量浓度(0.25、0.5、1、2、4 mg/mL)驼乳免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)对线虫的抗衰老作用。方法:通过对秀丽隐杆线虫寿命、繁殖能力、运动能力、抗应激能力及体内脂褐素水平等的分析测定,评价驼乳IgG的抗衰老活性。结果:与对照组相比,所喂食驼乳IgG质量浓度具备安全性,不会损伤线虫的生殖能力和运动能力;且在喂食质量浓度为1、2、4 mg/mL驼乳IgG时对线虫的平均寿命有显著延长作用;喂食0.5、4 mg/mL驼乳IgG时,线虫的吞咽频次显著提升(P<0.05);喂食0.25、0.5、1 mg/mL驼乳IgG时,线虫的抗热应激能力改善效果较为明显,其平均寿命得以显著延长(P<0.05);喂食1、4 mg/mL驼乳IgG时,线虫的抗氧化应激能力显著提升(P<0.05);喂食0.5、2 mg/mL驼乳IgG 14 d后,线虫体内脂褐素沉积显著降低(P<0.05)。结论:喂食一定质量浓度的驼乳IgG对线虫具有抗衰老的作用。
褐藻寡糖对NG-硝基-L-精氨酸甲酯诱导小鼠高血压的改善作用
陈峻波, 李延啸, 闫巧娟, 江君, 杨绍青, 江正强,
2024, 45(22):  118-126.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240527-221
摘要 ( 88 )   HTML ( 14)   PDF (4083KB) ( 54 )  
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目的:研究褐藻寡糖(alginate oligosaccharide,AOS)对NG-硝基-L-精氨酸甲酯(NG-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME)诱导小鼠高血压的改善作用及其机制。方法:采用AOS预防性干预高血压小鼠6 周,监测小鼠血压,观察小鼠肾脏、心脏和主动脉组织病理形态学变化并测定其氧化应激水平及血清中总抗氧化能力、一氧化氮、血管紧张素II和内皮素-1等水平,同时检测主动脉中内皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)蛋白表达情况。结果:给药1.5 g/kg AOS能够有效降低L-NAME诱导高血压小鼠的收缩压(22.4 mmHg),明显改善肾脏、心脏和主动脉的组织形态,减轻氧化应激损伤;血清中尿素氮、肌酐、尿酸、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、血管紧张素II和内皮素-1水平比模型组小鼠分别降低38.0%、46.5%、45.2%、15.9%、46.4%、29.5%和26.2%,而总抗氧化能力和一氧化氮浓度分别提高24.1%和246.5%;主动脉中eNOS蛋白表达显著增加152.9%。结论:AOS对小鼠具有降血压作用,能够抑制高血压诱发的氧化应激和改善血管内皮功能障碍,本研究可为将AOS作为抗高血压功能食品配料提供科学依据。
成分分析
六堡茶茶褐素中酚类化合物及蛋白质组分分析
王寅竹, 滕建文, 黄丽, 夏宁, 韦保耀
2024, 45(22):  127-133.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240410-091
摘要 ( 86 )   HTML ( 12)   PDF (3647KB) ( 58 )  
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本研究通过甲醇提取茶褐素,将其分为可提取部分(记为FTB)和不可提取部分(记为BTB),采用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、蛋白质印迹和超高效液相色谱-高分辨质谱方法开展组分分析。结果表明,茶褐素为多羟基的芳香族物质,含有蛋白质、氨基酸和肽等含氮化合物;在蛋白质分子质量63~75 kDa附近具有条带,总体为弥散型的长条且可能被多酚等物质修饰;非靶向代谢组学共鉴定出297 种化合物,以差异倍数(fold change,FC)>2或FC<0.5和P<0.05为标准进行筛选,发现BTB与FTB之间有137 种化合物存在显著差异,主要为酚类化合物(37 种);通过主成分分析和正交偏最小二乘判别分析获得了FTB与BTB的5 种酚类化合物(儿茶素、2,3-二羟基苯甲酸、没食子酸、4-羟基香豆素和咖啡酸),它们不仅可以区分FTB和BTB,还有可能是茶褐素的主要不可提取酚类。本研究解析了六堡茶茶褐素的多酚谱及其特征性多酚,提出了蛋白质-多酚复合物的推论,有助于丰富黑茶茶褐素中蛋白质的相关研究,推动黑茶茶褐素的物质组成及功能活性的进一步研究。
茶树新品系‘福黄1号’白茶的特征香气成分及其在加工过程中的动态变化
张磊, 俞滢, 梁子钧, 赵翊暄, 杨如兴
2024, 45(22):  134-145.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240105-045
摘要 ( 103 )   HTML ( 10)   PDF (8680KB) ( 43 )  
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为了研究高氨基酸白化突变新品系‘福黄1号’白茶的特征香气成分及其在加工过程中的动态变化,以‘福黄1号’为材料,变异来源‘福安大白茶’为对照,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对萎凋0、12、24、36、48 h和成品茶样品的香气成分及其相对含量进行鉴定与分析。结果表明:实验样品共鉴定出560 种挥发性代谢物,其中萜类、杂环化合物、酯类、烃类等是以‘福黄1号’和‘福安大白茶’为鲜叶原料制成白茶的主要呈香物质。萎凋过程中,两个品种白茶的挥发性代谢物总含量逐渐上升,在萎凋48 h的时候达到最大值。相对气味活度值分析结果表明,萜品油烯、柠檬醛、1-辛烯-3-酮、大马士酮是‘福黄1号’和‘福安大白茶’的关键香气成分,水杨酸甲酯和苯甲醛是‘福黄1号’白茶的关键香气成分。1-辛烯-3-酮和柠檬醛在萎凋前期大量累积而后减少,萜品油烯、苯甲醛、水杨酸甲酯和大马士酮在萎凋过程中持续累积。萜品油烯、柠檬醛、1-辛烯-3-酮、大马士酮对‘福黄1号’和‘福安大白茶’形成花果香和甜香具有重要作用。1-辛烯-3-酮、水杨酸甲酯和苯甲醛是‘福黄1号’白茶清鲜香气形成的关键原因。本研究有助于全面了解新品系‘福黄1号’制成白茶的香气特征,为以白化茶树品种为原料制成的特色白茶产品研发提供科学依据。
过氧化氢酶、多酚氧化酶及其组合对白芽奇兰速溶茶粉香气品质的影响
刘谢缘, 马莹, 曾琪, 翁淑燚, 李利君, 倪辉,,, 陈峰
2024, 45(22):  146-153.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240318-123
摘要 ( 88 )   HTML ( 13)   PDF (2531KB) ( 42 )  
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本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术和香气活性值(odor activity value,OAV)分析,探究过氧化氢酶、多酚氧化酶及复合酶处理对特色乌龙茶白芽奇兰速溶茶粉香气成分的影响。结果表明,经过氧化氢酶、多酚氧化酶及复合酶处理后,白芽奇兰速溶茶粉的香气成分和含量均发生了显著变化。过氧化氢酶处理组的香气成分含量最高且OAV提高最多,新生成了反式芳樟醇氧化物(呋喃糖)、顺式-己酸-3-己烯基酯和反式-β-法呢烯,且与未经处理的茶样相比反式-2-壬烯醛、β-环柠檬醛、反式-2-癸烯醛和反式香叶基丙酮的OAV均显著增加;多酚氧化酶处理组新生成了顺式-己酸-3-己烯基酯、反式-β-法呢烯、反式-β-紫罗兰酮和β-环氧紫罗兰酮,且反式-2-壬烯醛、芳樟醇和反式-β-紫罗兰酮的OAV显著增加;过氧化氢酶和多酚氧化酶复合处理组的香气成分种类最多,新生成了顺式-3-己烯-1-醇、反,反-2,4-庚二烯醛、顺式-β-罗勒烯、反式-2-辛烯醛、反,反-3,5-辛二烯-2-酮、壬醛、5-乙基-6-甲基-3-庚烯-2-酮、丁酸己酯、戊酸叶醇酯、2-甲基丁酸己酯、顺式-己酸-3-己烯基酯、己酸己酯、反式-β-法呢烯和反式-β-紫罗兰酮,且芳樟醇的OAV显著增加。这些酶处理引起的香气成分变化可能与类胡萝卜素氧化降解、脂质过氧化、萜醇类前体糖苷键断裂等机制相关。本研究发现了过氧化氢酶和多酚氧化酶复合处理对白芽奇兰速溶茶粉香气具有协同增效作用,可为提高速溶茶粉的香气品质提供理论依据。
基于非靶向代谢组学的六垌茶关键特征成分分析
赵洁, 李富荣, 刘雯雯, 马姜明, 秦佳双, 陈岩, 王旭
2024, 45(22):  154-163.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240227-144
摘要 ( 101 )   HTML ( 12)   PDF (8649KB) ( 70 )  
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本研究以广西地区的特色茶叶六垌茶为对象,采用非靶向代谢组学方法,联合化学计量学分析识别不同加工工艺、采摘时间和种植模式的六垌茶特征成分,探究不同因素对特征成分的影响。共识别筛选出六垌茶的23 个不同关键特征成分,包括(+)-没食子儿茶素、茶黄素-3-没食子酸酯等,其中儿茶素及其衍生物和黄酮类化合物占特征成分的主导地位,数量占比达82.6%。区分不同加工工艺和采摘时间六垌茶具有最大变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值的特征成分均为萜烯类及其衍生物,分别为阿库米尼苷和桧烯的同分异构体,不同种植模式六垌茶中最大VIP值特征成分为(+)-儿茶素。结果表明,在不同加工工艺、采摘时间和种植模式等因素影响下,六垌茶的关键特征成分及其含量分布不同。其中,红茶工艺促进茶黄素-3-没食子酸酯的形成和萜烯糖苷的水解;随采摘时间的延长,六垌茶中山柰酚-3-O-对香豆酰基鼠李糖葡萄糖苷等5 个黄酮类特征成分的相对丰度升高;人工种植降低了(+)-儿茶素等儿茶素及其衍生物特征成分的相对丰度。本研究基于非靶向代谢组学识别不同六垌茶的关键特征成分及丰度差异,有助于探索不同六垌茶特征品质形成的机理机制,可为六垌茶的加工工艺和栽培技术等品质调控提升提供科学依据。
过氧化氢酶对白芽奇兰茶叶香气成分转化的影响
吴云迪, 刘谢缘, 李利君, 倪辉,
2024, 45(22):  164-172.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240410-095
摘要 ( 133 )   HTML ( 13)   PDF (3845KB) ( 49 )  
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本研究以乌龙茶新品类白芽奇兰茶叶为研究对象,通过气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和香气活性值(odor activity value,OAV)分析等方法,探究过氧化氢酶对茶叶香气成分转化的影响。结果表明,过氧化氢酶处理使得白芽奇兰茶叶挥发性香气成分种类发生变化,在加酶处理前,白芽奇兰茶叶中共有17 种成分OAV≥1;在过氧化氢酶处理后,共有23 种成分OAV≥1。主成分分析结果显示,过氧化氢酶处理前后的白芽奇兰茶叶香气贡献成分具有明显区别。其中,反式-2-壬烯醛、芳樟醇、反式-香叶基丙酮、β-环柠檬醛等香气成分在过氧化氢酶处理后OAV显著增加,而顺式-芳樟醇氧化物在过氧化氢酶处理后OAV显著降低,这些成分变化说明过氧化氢酶对白芽奇兰茶叶香气的影响与儿茶素氧化分解、萜烯醇水解、糖苷类香气前体水解、脂质氧化、类胡萝卜素氧化降解及氨基酸氧化脱氨等转化反应有关。本研究阐释了过氧化氢酶对白芽奇兰茶叶香气影响的成分转化机制,有助于丰富对茶叶香气形成的理解,同时可为茶叶产品香气提升提供技术参考。
基于气相色谱-质谱法和电子鼻技术分析不同烘烤度荔枝木对荔枝白兰地陈酿风味的影响
黄晨, 曹慧颖, 郭德军,, 王润铃
2024, 45(22):  173-179.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231219-153
摘要 ( 86 )   HTML ( 18)   PDF (2643KB) ( 51 )  
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为研究不同烘烤程度荔枝木片对荔枝白兰地陈酿风味的影响,在荔枝白兰地原酒中分别加入不同烘烤程度荔枝木片进行陈酿,以原酒和添加重度烘烤橡木片陈酿的荔枝白兰地作对照,运用感官评价、电子鼻和气相色谱-质谱联用仪对5 种不同陈酿的荔枝白兰地品质、挥发性风味成分进行评定和分析。结果表明,电子鼻分析结果与感官评定结果具有较好的一致性,添加重度烘烤荔枝木片陈酿的荔枝白兰地感官综合评分最高;5 种酒样中共检测出44 种挥发性香气化合物,5 种荔枝白兰地酒样中挥发性成分的种类和含量差异较大,同时都具有独特的烯烃类风味物质;陈酿荔枝白兰地的主要的成分为醇类、酯类、烯烃类,而醛酮、烷烃和芳香烃类物质的含量和种类相对较少;癸酸乙酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯、2-甲基丁醇、异戊醇、异丁醇、α-石竹烯和β-石竹烯共同构成了陈酿荔枝白兰地的主要风味成分特征。与加入重度烘烤橡木片陈酿的荔枝白兰地相比,原酒中添加适量的重度烘烤荔枝木片更有利于其品质的提升。
不同乳酸菌对发酵芸豆乳风味特征的影响
于海燕, 敖婷, 廖晗雪, 陈臣, 田怀香
2024, 45(22):  180-188.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240302-005
摘要 ( 97 )   HTML ( 15)   PDF (2862KB) ( 43 )  
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本研究以萌发芸豆为原料,通过筛选出的6 株高产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)乳酸菌,分别制备发酵芸豆乳,采用感官评价、气相色谱-质谱联用和气相色谱-嗅闻技术结合香气活力值分析探究不同乳酸菌对芸豆乳风味的影响。结果显示,6 种发酵芸豆乳中共检测出17 种挥发性风味化合物,并确定己醇、苯甲醛、丁香酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、水杨酸-2-乙基己基酯和苯甲酸为关键香气化合物。感官评价结果表明,乳酸菌发酵能有效增强芸豆乳的酸味、发酵味、豆香味和甜香味,同时显著降低豆腥味。其中戊糖片球菌Z-6-2发酵芸豆乳中GABA质量浓度最高(225.50 mg/L)且风味最佳,与其他乳酸菌相比具有更大的开发价值。本研究可为乳酸菌发酵芸豆乳饮料的开发提供优良菌株资源。
食品工程
超声波处理对类PSE鸡肉肌浆蛋白与肌原纤维蛋白复合凝胶特性的影响
李可, 孙立雪, 周彦芳, 张怡雪, 何向丽, 杜曼婷, 马武超, 白艳红
2024, 45(22):  189-198.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240412-114
摘要 ( 85 )   HTML ( 14)   PDF (6952KB) ( 24 )  
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以类PSE(pale,soft and exudative)鸡肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)和肌浆蛋白(sarcoplasmic protein,SP)为对象,首先研究类PSE鸡肉SP与MP不同比例(仅添加MP、1∶9、2∶8、3∶7(质量比))复合体系热诱导凝胶特性的变化,选择合适的SP和MP复合比例后进一步研究不同超声波功率处理(20 kHz,0、300、600 W)的SP与MP复合凝胶的凝胶特性、水分分布、分子间作用力、凝胶电泳和微观结构的变化。结果表明:与仅添加MP组相比,随着SP添加量增加,凝胶强度和保水性呈现先上升后下降的趋势,在添加比例为2∶8时达到最高;在SP与MP添加比例为2∶8、600 W超声波处理时,凝胶的凝胶强度和保水性与对照组相比分别升高了113%和47%。由十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱可知,SP对肌球蛋白的聚集和交联有一定的促进作用,但在SP与MP添加比例为3∶7时,此效果变差。SP与MP添加比例为2∶8、超声波功率为600 W时,疏水相互作用以及二硫键的含量最高,复合凝胶的三维网络更均匀致密。综上,SP对类PSE鸡肉MP凝胶形成能力的影响与其添加量有关,超声波处理的SP有利于MP凝胶结构的形成,从而能够有效改善类PSE鸡肉MP的凝胶特性。
挤压处理协同多酚对玉米淀粉理化性质与结构特性的影响
肖志刚, 李凡, 王可心, 于小帅, 马雨心, 毕崇慧, 王莉, 王娜, 王鹏
2024, 45(22):  199-206.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240519-159
摘要 ( 107 )   HTML ( 13)   PDF (4931KB) ( 22 )  
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为探究挤压处理协同多酚对玉米淀粉(corn starch,CS)理化性质与结构特性的影响,本研究选取了4 种多酚(阿魏酸、没食子酸、槲皮素、姜黄素),对共混挤压处理的CS溶解度、膨胀力、糊化性质、热特性、抗氧化能力、体外消化特性及晶体结构进行分析。结果表明:挤压处理协同多酚小分子会导致CS的溶解度、膨胀力和糊化温度升高,而糊化焓、峰值黏度和回生值降低,显著提高CS的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和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及抗消化性;在挤压过程中,多酚与CS的结合以氢键为主,降低了CS的短程有序性,形成了特殊的V型晶体结构;通过扫描电镜观察到挤压处理协同多酚小分子使CS的结构变得更加致密。本研究可为多酚在挤压加工淀粉基功能性食品中的应用提供理论指导。
烫漂预处理对苹果干燥过程中微观结构及质构品质的影响
王栋, 赵一凡, 邓志宁, 孙浩媛, 王勇, 袁越锦
2024, 45(22):  207-218.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240707-072
摘要 ( 98 )   HTML ( 30)   PDF (8584KB) ( 44 )  
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为提高烫漂预处理后苹果片的热风干燥效率和品质,本研究系统评估了热水烫漂与真空蒸汽脉动烫漂两种预处理方法对苹果片的宏观干燥效果。研究结果表明,在真空度0.07 MPa、烫漂2 次和烫漂时间3 min条件下真空蒸汽脉动烫漂预处理提升了苹果片的复水比和质构品质,同时缩短了干燥时间。通过石蜡切片、显微观测、图像处理等技术对两种预处理方法干燥的苹果片微观结构进行研究,对比分析在不同烫漂条件(热水烫漂:温度和时间;真空蒸汽脉动烫漂:真空度、次数和时间)下苹果片的细胞横截面面积、周长、当量直径、细胞圆度、壁面粗糙度因子和孔隙率的变化规律。结果显示,随着漂烫温度的升高、时间的延长和烫漂次数的增加,苹果片的细胞会产生使后续干燥过程中水分加速蒸发的变化,从而缩短干燥时间。此外,通过多项式拟合建立了微观结构参数与复水比之间的关系方程。研究结果可为揭示真空蒸汽脉动烫漂预处理对苹果微观结构和宏观品质影响的机理提供理论依据。
包装贮运
秦川牛宰后成熟过程中蛋白质DJ-1对肉品质变化的影响机制
张静, 赵文秀, 司健芳, 曹松敏, 李亚蕾, 罗瑞明
2024, 45(22):  219-228.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231208-074
摘要 ( 72 )   HTML ( 13)   PDF (3421KB) ( 24 )  
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为探究宰后秦川牛成熟期间核酸脱甘糖酶DJ-1蛋白表达对肉品质的影响,以25 月龄秦川牛背最长肌为研究对象,测定其在4 ℃条件下成熟0、2、4、6、8 d时的肉品质、DJ-1表达量及活性氧(reaction oxygen species,ROS)相对含量,并对DJ-1表达量与肉品质指标及ROS进行相关性分析;基于4D-非标定量(4D-label free quantification,4D-LFQ)蛋白质组学筛选DJ-1并分析相关差异蛋白。结果表明:随成熟时间的延长,pH值呈先减小后增大趋势,L*值、a*值、剪切力、离心损失和滴水损失呈先增大后减小趋势,b*、ROS、DJ-1表达量呈上升趋势;DJ-1表达量与离心损失、L*值、b*值和ROS相对含量呈极显著正相关(P<0.01),与pH值呈极显著负相关(P<0.01),与剪切力呈显著负相关(P<0.05),与a*值和滴水损失无显著相关性(P>0.05)。故宰后成熟期间DJ-1表达量变化与牛肉嫩度密切相关。4D-LFQ蛋白质组学鉴定出DJ-1及其功能相关的差异蛋白在细胞内通过发挥蛋白质均二聚活性并与激酶、离子通道和泛素蛋白酶等结合,同时通过蛋白酶体蛋白分解、糖酵解以及氧化应激反应对凋亡信号通路的调控等,促进宰后秦川牛肌肉结构发生变化,并经过复杂的生物化学反应引起细胞内环境改变,进而影响秦川牛的嫩度等品质。
冷鲜波动温度对生食三文鱼肌肉代谢物的影响
周奎, 王润东, 宫梦学, 李学鹏, 张宇昊, 励建荣
2024, 45(22):  229-238.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240520-169
摘要 ( 56 )   HTML ( 11)   PDF (6514KB) ( 28 )  
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探究冷鲜波动温度条件下生食三文鱼肌肉的代谢特征,采用超高效液相色谱-串联质谱非靶向代谢组学结合多元统计识别三文鱼肉在4 ℃和10 ℃分别贮藏0、4、9 d的代谢物。结果显示,三文鱼肉在4 ℃和10 ℃贮藏9 d内代谢物组成均与新鲜样本存在显著差异(P<0.05),且10 ℃贮藏样本差异更明显;基于正交偏最小二乘判别分析对不同贮藏温度代谢物样本数据进行筛选,生食三文鱼肉在4 ℃和10 ℃贮藏过程中分别筛选47 种和62 种差异代谢物,涉及脂类和类脂化合物、氨基酸及其衍生物、有机酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物和其他类代谢物;采用京都基因与基因组百科全书富集分析和通路映射,氨基酸类通路为4 ℃贮藏样本的重要代谢途径,L-组氨酸和L-色氨酸参与代谢通路较多,可作为该温度条件下生食三文鱼肉的代谢特征标记物;能量代谢通路为10 ℃贮藏样本的主要代谢通路,L-组氨酸、丙酮酸、亚麻酸和嘌呤类代谢物发挥重要作用,可作为10 ℃贮藏生食三文鱼肉的代谢特征标记物。
水溶性壳聚糖/可得然胶可食性复合涂膜对樱桃番茄灰霉的抑制作用及机理
于有伟, 刘坤渝, 张少颖, 景子瑜, 常珈旗, 李佳思
2024, 45(22):  239-246.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240402-020
摘要 ( 131 )   HTML ( 17)   PDF (7549KB) ( 51 )  
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为探究水溶性壳聚糖/可得然胶复合涂膜对樱桃番茄果实采后病原真菌灰葡萄孢霉菌的抑菌作用和抑菌机制,本研究对灰葡萄孢霉菌菌丝生长情况、最小抑菌浓度、孢子萌发、细胞膜透性等进行测定。结果显示,复合涂膜对灰葡萄孢霉菌生长有显著的抑制作用,经复合涂膜处理后,灰霉的细胞膜破损,细胞内容物大量泄漏,菌丝皱缩;在樱桃番茄果体实验中,复合涂膜能显著抑制病斑的扩大。复合涂膜可能主要通过影响细胞壁和细胞膜等对灰葡萄孢霉菌产生抑制作用。综上,水溶性壳聚糖/可得然胶复合涂膜可作为有效的真菌抑制材料应用于樱桃番茄的贮藏保鲜领域中。
猬木霉M6-5挥发性物质对香梨采后链格孢细胞膜和细胞壁的影响
黄伟, 王宁, 宋博, 刘峰娟, 张苗苗,, 王苏玲, 吴隆源, 张丽娟, 王玮
2024, 45(22):  247-254.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240318-125
摘要 ( 77 )   HTML ( 24)   PDF (7790KB) ( 32 )  
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本研究探讨了猬木霉M6-5挥发性物质对香梨采后黑斑病菌链格孢(Alternaria alternata)细胞膜和细胞壁的影响。首先将生长5 d的猬木霉培养基与含链格孢菌饼培养基对扣,测定30 ℃培养3、5、7 d的抑菌效果;通过扫描电镜和透射电镜观察处理组和对照组链格孢菌丝体;收集两组链格孢菌丝体,采用碘化丙啶(propidiumiodide,PI)染色法观察链格孢细胞膜完整性,测定电导率等细胞膜相关指标;使用钙荧光白(calcofluor white,CFW)染色法测定链格孢顶端生长细胞的形态变化,并进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活力和N-乙酰葡糖胺质量浓度分析。结果表明:在培养期间内,猬木霉产生的挥发性物质对链格孢均具有良好的抑菌效果,处理组链格孢菌丝出现皱缩、肿胀和部分断裂的现象,细胞质基质减少情况比对照组更严重,局部伴有质壁分离现象;而对照组菌丝则生长正常,孢子结构完整,切面结构清晰,胞质均匀,细胞壁和细胞膜结构正常。经猬木霉M6-5挥发性物质处理后,处理组链格孢电导率、丙二醛水平、蛋白质和核酸泄漏量均显著高于对照组;PI染色观察到处理组链格孢菌丝体发出红色荧光,说明猬木霉挥发性物质破坏了链格孢细胞膜的完整性,导致细胞内容物外泄,细胞膜的正常功能受到显著破环。CFW染色观察到两组链格孢菌丝体荧光强度无明显差异,处理组和对照组的AKP活力和N-乙酰葡糖胺质量浓度也无显著差异,说明猬木霉挥发性物质对链格孢细胞壁未产生破坏作用,其主要作用靶位也并不是细胞壁。综上,猬木霉M6-5挥发性物质的抑菌靶点是链格孢的细胞膜。
安全检测
基于线性判别分析和机器学习的可见-近红外光谱苹果损伤分级
张宇, 张重阳, 段鑫鑫, 马少格, 赵甫, 王菊霞
2024, 45(22):  255-261.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240327-200
摘要 ( 104 )   HTML ( 15)   PDF (7781KB) ( 68 )  
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基于线性判别分析与机器学习相结合的方法,采集不同损伤级别苹果的可见-近红外光谱数据,分析不同预处理方法对支持向量机分类模型的影响;通过线性判别分析对预处理后的光谱数据实施降维,构建支持向量机、随机森林、K近邻、决策树和极端梯度提升5 种机器学习模型进行苹果损伤分级对比。研究结果表明,卷积平滑法预处理后模型的分级效果最佳,准确率达到87.3%;使用线性判别分析降维技术后,各模型的分级准确率显著提升,决策树模型准确率提高了16%,提升效果最佳,K近邻模型表现出了最佳的分级性能,准确率和精确率达到了96.0%和96.4%,本研究可为高效和精确评估苹果的机械损伤程度提供依据。
留兰香高光谱特征波长稳健提取及产地鉴别模型构建
李晓龙, 殷勇, 于慧春, 袁云霞
2024, 45(22):  262-268.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240513-093
摘要 ( 82 )   HTML ( 12)   PDF (3846KB) ( 32 )  
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本研究通过高光谱技术解决留兰香的产地鉴别问题。首先,选取了5 个产地共375 个留兰香样本进行高光谱数据采集,并采用多元散射校正方法进行预处理,对预处理后的数据进行主成分分析(principal component analysis,PCA),将得到的主成分变量构建Wilks Λ统计量,且从小到大排序。然后,分别绘制前3小Wilks Λ值所对应的主成分在各个波长下的权重系数曲线,系数曲线上的峰谷所对应的波长为特征波长,共得到37 个特征波长。随后用Fisher判别分析构造鉴别模型的输入变量。最后,分别构建支持向量机(support vector machine,SVM)和反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)产地鉴别模型。结果表明:SVM模型的鉴别效果优于BPNN模型,其训练集和测试集鉴别正确率分别为99.67%和98.67%。因此,在PCA联合Wilks Λ统计量提取特征波长基础上构建的留兰香产地SVM鉴别模型可有效实现产地的鉴别,并且所提取的特征波长不受到理化指标数量的影响,使该鉴别模型具有较强的鲁棒性。
专题论述
贵金属纳米复合材料电致化学发光传感器在食品重金属检测中的研究进展
王秀雯, 袁景利, 张艳, 张晓波, 曹际娟
2024, 45(22):  269-279.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240427-252
摘要 ( 114 )   HTML ( 23)   PDF (4290KB) ( 42 )  
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随着工业化的加速,重金属污染问题日益严重,对人类健康构成了巨大的威胁。近年来,各种生物传感器被广泛用于重金属检测,其中,电致化学发光传感器因其高灵敏度、快速响应和实时检测能力而受到研究者的关注。贵金属纳米复合材料因其独特的物理化学性质,在提高传感器性能方面发挥着重要作用。本文总结了基于贵金属纳米复合材料的电致化学发光传感器在重金属检测中的最新研究进展,强调了材料在提高传感器灵敏度等方面的作用,讨论了其在重金属检测中的性能表现,探讨了传感器的设计原理、特异性等,并展望了未来通过技术进步提升传感器性能以及优化微流控平台的应用,以期为食品安全检测的挑战提供更有效的解决方案。
豆渣的高值化利用:生物转化途径
孟维民, 高雅鑫, 胡淼, 文伟, 张鹏飞, 张凤霞, 王凤忠, 李淑英
2024, 45(22):  280-290.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240417-160
摘要 ( 199 )   HTML ( 25)   PDF (4404KB) ( 98 )  
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豆渣是豆制品生产过程中产生的主要副产物,富含膳食纤维、蛋白质、脂肪、维生素等营养成分,具有调节肠道菌群、预防糖尿病、控制体质量、防治心血管疾病等作用,但豆渣存在含水量高、口感差、易腐败等问题,制约了其高值化利用。微生物发酵技术是一种绿色安全的处理豆渣的有效手段,可改善豆渣的功能特性、口感,提高其利用价值,延长保质期,提升豆渣的附加值。尽管微生物发酵对豆渣的功能特性影响已经开展了大量的研究,但并未进行系统的阐述和总结。因此,本文通过文献计量学和可视化分析手段聚焦了豆渣发酵的研究热点,基于以上结果,对微生物发酵对豆渣的生物转化、豆渣营养组分的代谢规律、豆渣的发酵形式及其在食品中的应用场景等方面进行系统的综述,旨在为豆渣在植物基食品的增值利用和功能性开发提供理论依据。
假单胞菌生物被膜形成机制及控制:基于群体感应与第二信使关系
袁旖旎, 周广晖, 董鹏程, 刘昀阁, 朱立贤, 韩广星, 仝林, 肖阳, 张一敏
2024, 45(22):  291-299.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231214-109
摘要 ( 104 )   HTML ( 15)   PDF (2776KB) ( 35 )  
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作为生鲜肉中的优势腐败菌,假单胞菌对肉品质量与安全构成严重威胁,其形成的生物被膜能够增强抗逆性,并发挥生物保护作用,从而使假单胞菌的消减更加具有挑战性。近年来,关于假单胞菌生物被膜形成机制的研究颇多,其中群体感应(quorum sensing,QS)系统和环二鸟苷酸(cyclic di-guanosine monophosphate,c-di-GMP)对生物被膜的调控作用一直是研究的焦点,并且二者之间可能存在复杂的调控关系。此外,相较于传统的生物被膜抑制策略,开发基于假单胞菌QS系统和c-di-GMP以及二者关系的抑制策略针对性更强且更具现实意义。因此,本文综述QS系统和c-di-GMP信号分子的合成过程,并从QS系统、c-di-GMP以及二者关系的角度阐述假单胞菌生物被膜形成机制,并总结针对QS系统和c-di-GMP的靶向抑制策略,旨在为食品工业中控制假单胞菌生物被膜提供理论依据。
发酵食品中噬菌体多样性、辅助代谢功能及宿主互作研究进展
戚少含, 谭贵良, 陈穗, 李向丽, 李琳, 赵力超, 董修涛
2024, 45(22):  300-310.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240417-164
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噬菌体是地球上多样性最高和最丰富的生物实体。近年来,随着高通量测序技术的不断发展,人们对各种生境中噬菌体组成和功能的研究日渐增多,发酵食品中噬菌体组的研究也越来越受到关注。发酵食品中的噬菌体通过裂解循环和溶原循环两个生命周期与细菌宿主之间发生相互作用、扮演重要生态角色,影响微生物群落结构演替。噬菌体也具有潜在辅助代谢功能,并在一定程度上影响发酵食品风味物质形成。本文对发酵食品噬菌体研究现状和热点进行了综述,重点介绍了发酵食品中噬菌体组成及多样性、噬菌体基因组DNA提取方法、辅助代谢功能以及噬菌体与宿主相互作用及机制(如规律间隔成簇短回文重复序列、结合受体),最后对发酵食品领域噬菌体研究未来发展方向作出了展望,以期为噬菌体在发酵食品领域的进一步研究和应用提供参考。
基于氧化还原型纳米酶的比色传感器在食品安全检测中的研究进展
刘玉婷, 陆清, 唐志永, 杨涵, 彭钢
2024, 45(22):  311-321.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240408-056
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食品中的有害物质种类多、来源广,且会在人体中蓄积,危害人体健康,因此开发高效、快捷、低检测限的便携式可视化检测装置至关重要。近年来,具有类似天然酶催化活性的纳米材料——纳米酶,因其酶活性可调、稳定性高等优点在构建比色传感器中充当了重要角色,可以实现对食品中有害物质的高效、快速可视化检测。其中氧化还原型纳米酶的研究最广泛,因此,本文首先介绍了氧化还原型纳米酶的种类并阐述其催化机制;其次,重点综述了氧化还原型纳米酶在构建比色传感器检测食品中常见代表性有害物质(重金属、农药残留、真菌毒素)中的应用;最后,总结了基于氧化还原型纳米酶的比色检测方法在食品安全检测领域的优点与不足并提出一些改进建议,为后续研究提供参考。
发酵肉制品中微生物的代谢作用及其对风味物质形成的影响研究进展
扈莹莹, 巴音巴特·巴依尔塔, 刘跃, 徐宝才
2024, 45(22):  322-328.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240409-073
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发酵肉制品是传统肉制品的代表,因其独特的风味、质地和营养价值深受消费者喜爱。传统发酵肉制品多通过自然发酵而成,不同发酵环境使发酵肉制品的风味不尽相同。微生物在发酵肉制品风味形成中扮演着关键角色,尤其是乳酸菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌等常见微生物,对风味形成至关重要。这些微生物可通过蛋白质水解、氨基酸和脂质代谢、脂肪酸及碳水化合物代谢等途径促进风味物质的形成。本文综述了发酵肉制品中挥发性风味物质的种类及形成机制,重点探讨了主要微生物(乳酸菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌)及其代谢途径,旨在为调控发酵肉制品的风味品质提供理论支持。
豆奶粉主要致敏蛋白及降低致敏性方法研究进展
卢洪亮, 郑晓艳, 付泽世, 曲浩雯, 刘宁, 李萌, 王中江
2024, 45(22):  329-340.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240417-159
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我国豆奶粉市场发展前景广阔,其行业发展迅速,豆奶粉已经成为多数人群的日常食品,但豆奶粉的致敏性一直是行业面临的瓶颈问题,其原料中的大豆、牛乳均为主要的食物过敏原,这限制了豆奶粉的广泛应用。因此,本文综述了豆奶粉中致敏蛋白结构特性、致敏机理以及致敏性检测技术,阐述了降低豆奶粉致敏性的方法,并对我国低致敏豆奶粉行业进行了总结和展望,以期为我国低致敏豆奶粉的新产品开发、质量安全性、标准的建立及规范等提供参考。
多糖对高水分挤压植物蛋白肉结构及品质影响的研究进展
张田, 黄雨洋, 刘琳琳, 吕铭守, 朱颖, 孙冰玉, 朱秀清
2024, 45(22):  341-350.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231127-223
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高水分挤压是利用高温、高压、高剪切力制备组织化植物蛋白的技术,以绿色、健康、营养等优势成为加工植物蛋白肉的主要技术手段。但高水分挤压生产的植物蛋白肉在质地、口感和色泽等方面与动物肉制品仍然存在差距,故改善高水分挤压植物蛋白肉产品品质成为研究者及生产者关注的重点。多糖常作为质地改良剂应用在高水分挤压生产中,本文重点从淀粉类、食品胶体类、膳食纤维类多糖分别阐述其对高水分挤压植物蛋白肉产品品质和结构的影响,总结挤压过程中多糖与蛋白质相互作用机制,旨在挖掘多糖在高水分挤压植物蛋白肉产品生产中的应用潜力,开发更多利用多糖改良品质的植物蛋白肉,实现植物蛋白肉营养与品质的提升。
反式切割CRISPR/Cas技术在食源致病微生物检测方面的原理及应用
戴永进, 孙静, 张莫然, 刘玉娟, 陈洪周, 陆颖健
2024, 45(22):  351-360.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20231205-029
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食源性致病微生物是食品安全的一大严重威胁,传统的生化检测手段面临着一系列挑战。近年来,随着成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)技术的逐步发展,具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系受到了越来越多的关注。本文综述了具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系的起源与分类,并详细介绍了具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系的作用原理。同时,本文对反式切割CRISPR/Cas技术在食源性致病微生物领域的多方面应用进行了综述,并讨论了该技术的优劣和未来发展方向。
基于碳点的荧光适配体传感器在食品安全检测中的应用研究进展
谢希杨, 黄天然, 黄明
2024, 45(22):  361-372.  doi:10.7506/spkx1002-6630-20240412-116
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碳点(carbon dots,CDs)是一种新型的碳基纳米材料,具有出色的荧光特性和毒性低、碳前体来源丰富等优点。适配体(aptamer,Apt)可以特异性结合靶标,应用于传感器能大幅提高检测精度和灵敏度。以CDs作为信号转导元件,以Apt作为目标识别元件构建的荧光生物传感器引起了学者们的关注。本文综述了CDs的结构、分类、荧光特性和Apt的优点,重点介绍了基于CDs的荧光Apt传感器的构建策略及其在食品安全检测中的应用现状及进展,旨在为食品质量监管、食品安全现场快速检测技术等领域的研究提供参考。