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2025年 第46卷 第7期 刊出日期:2025-04-15
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食品风味调控与健康专栏
发酵食品中微生物相互作用与风味品质塑造的研究进展
陈臣,莫海文,于海燕,田怀香,葛畅
2025, 46(7): 1-10. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240808-069
摘要
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计量指标
发酵食品风味和品质的形成离不开微生物的参与,微生物作为发酵过程的核心驱动力,通过生长、繁殖,特别是复杂的种内或种间相互作用,促进了发酵过程的顺利进行,并产生了丰富的营养成分和独特的风味物质。发酵食品中微生物的群落演替和个体贡献已有大量研究,近年来,微生物的相互作用开始逐渐成为研究的重点。本文综述了微生物塑造发酵食品风味的核心机制,重点介绍群体感应调控微生物的代谢活动和群体行为以及营养交互作用推动微生物群落的构建,并剖析了发酵过程中不同相互作用关系(互利共生、偏利共生、偏害共生、竞争关系)对发酵食品风味的积极影响。最后总结了当前面临的问题和挑战,旨在为进一步研究微生物相互作用对发酵食品风味的影响提供参考。
高产脂肪酶乳酸菌的筛选及其对切达干酪内酯类化合物形成的影响
田怀香,黄宁炜,葛畅,杨睿,于海燕,陈臣
2025, 46(7): 11-22. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240828-218
摘要
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计量指标
本研究从传统发酵食品中筛选产脂肪酶乳酸菌,结合干酪浆快速成熟模型得到产内酯化合物性能较好的乳酸菌,将其作为附属发酵剂应用于切达干酪的制备,采用感官评价、气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术比较添加产脂肪酶乳酸菌的附属发酵剂和未添加附属发酵剂干酪在4、10、14 ℃成熟过程中(150 d)风味品质及内酯化合物含量的变化规律。结果表明,产脂肪酶乳酸片球菌4D和格氏乳球菌Y3具有较好的产内酯性能。经感官评价发现,与未添加附属发酵剂的切达干酪相比,添加乳酸片球菌4D的干酪在10、14 ℃成熟90 d时分别具有香气强度最高的奶香味、果香。添加格氏乳球菌Y3的干酪在14 ℃成熟120 d具有最高的奶香味香气强度值。利用GC-MS技术共鉴定出4 种内酯类化合物,添加乳酸片球菌4D和格氏乳球菌Y3的切达干酪在3 种恒温条件下成熟时,δ-癸内酯和δ-十二内酯的含量均高于未添加附属发酵剂的切达干酪,且能够促进δ-辛内酯的形成。此外,仅在格氏乳球菌Y3发酵的切达干酪中鉴定出γ-丁内酯。通过探究干酪成熟温度和时间对内酯形成的影响,发现在14 ℃条件下干酪的成熟效果最好,添加乳酸片球菌4D的切达干酪在90 d时总内酯含量达到最高,添加格氏乳球菌Y3的切达干酪则是在120 d时达最高。
基础研究
多胺修饰大豆分离蛋白-氧化石墨烯复合气凝胶构筑及其高效去除糖精机制解析
熊艳舒,韦伟,李楣,王佳欣,陆海勤,李文,李凯
2025, 46(7): 23-33. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240805-043
摘要
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计量指标
为解决人工甜味剂作为一种新型污染物引起的食品安全隐患与环境危害问题,本研究利用聚乙烯亚胺改性大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)层插氧化石墨烯(graphene oxide,GO)构筑环境友好型生物质基气凝胶(PSPI-GO),以高效去除水体中典型人工甜味剂——糖精(saccharin,SAC)。PSPI-GO对SAC的平衡吸附容量为293 mg/g,对应去除率达91%。系列表征结合吸附实验结果表明,PSPI-GO具有丰富的多孔结构及优异的可再生性能。多重量子化学理论计算(静电势、前沿分子轨道、独立梯度模型和Hirshfeld表面)进一步揭示静电吸引力、氢键键合和分子间相互作用主导吸附过程的进行。这项工作不仅可实现生物质的高值化利用,还可为高效清除SAC提供新途径。同时,宏观传质机制解析耦联多重量子化学计算可视化吸附机制的研究策略可为阐明分子间深层次吸附行为提供新视角。
基于荧光光谱法分子动力学模拟探究葛根素与β-乳球蛋白的结合机制
马波,李蓉,徐傲,段文杰,黄业传
2025, 46(7): 34-42. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240612-072
摘要
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计量指标
本实验通过荧光光谱法、分子对接技术、分子动力学模拟对葛根素(puerarin,PUE)与β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-lg)的结合机制进行探究。荧光光谱分析结果表明,PUE通过静态猝灭有效猝灭了β-lg的荧光,在25、35、45 ℃条件下的结合常数分别为7.24×104、1.34×105、2.18×105 L/mol,结合位点数分别为1.02、1.18、1.15,因此可知只有一个或一类结合位点。同步荧光和三维荧光光谱分析结果表明PUE与β-lg结合过程中导致β-lg的微环境极性增加,疏水作用力减弱。分子对接结果显示PUE结合在β-lg的疏水腔内,与β-lg的6 个氨基酸残基形成疏水作用力,5 个氨基酸残基形成短氢键。分子动力学结果显示复合物中β-lg的均方根误差(root mean square deviation,RMSD)、回旋半径、溶剂可及表面积分别为(0.17±0.02)nm、(1.47±0.01)nm、(88.94±2.05)nm2,游离的β-lg RMSD、回旋半径、溶剂可及表面积分别为(0.22±0.03)nm、(1.48±0.01)nm、(90.09±1.73)nm2,此外复合物中β-lg的均方根波动值同样低于游离的β-lg,表明PUE/β-lg复合物在分子层面有更好的稳定性。本研究初步揭示了PUE和β-lg的结合机制,对于增加PUE的生物利用度有一定的参考意义。
肽Tyr-Pro-Ile-Trp(YPIW)对α-葡萄糖苷酶的抑制机理及其稳定性
陶强,李姣,曹皖雪,陈乃东
2025, 46(7): 43-50. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240520-174
摘要
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计量指标
为探讨一条新型生物活性肽Tyr-Pro-Ile-Trp(YPIW)对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,采用多种分析方法(包括酶抑制动力学、紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱)对其抑制机理进行深入研究,并通过稳定性及细胞毒性实验进一步研究YPIW的相关性质。结果表明,YPIW对α-葡萄糖苷酶的抑制作用显著(半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)=1.03 mmol/L),与阿卡波糖(IC50=1.08 mmol/L)的作用效果接近。在混合型竞争模式下,YPIW能够可逆地抑制α-葡萄糖苷酶活性,并更倾向于与游离的α-葡萄糖苷酶结合。紫外和红外光谱显示YPIW与α-葡萄糖苷酶发生了相互作用,YPIW可能改变了酶的构象,从而降低了酶的催化活性。稳定性实验结果表明,在低温或酸性环境中,YPIW能够保持较好的活性,并对胃肠道具有一定耐受度。此外,YPIW在0~1 mmol/L浓度范围内对HepG2细胞无明显毒性作用。综上,YPIW是一条新发现的α-葡萄糖苷酶抑制肽,其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及稳定性研究可为开发新的降血糖功能肽提供理论基础。
食品化学
精氨酸对微波场下低盐鲟鱼肌原纤维蛋白预凝胶化的影响
石彤,解钰,张昊,王鑫,李梦哲,高瑞昌
2025, 46(7): 51-60. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240812-091
摘要
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计量指标
为探究精氨酸(Arg)对微波场下低盐肌原纤维蛋白预凝胶化的影响,利用200 W微波分别在不同Arg浓度条件下加热肌原纤维蛋白1、3 min和5 min(<40 ℃),对该加热过程中肌原纤维蛋白的理化特性、结构特性、分子间作用力和形态学特性进行研究。结果表明,肌原纤维蛋白溶液的溶解度随微波时间的延长而降低,且在相同的微波时间下,适宜浓度的Arg能够显著提高其溶解度(P<0.05)。在微波处理5 min时,随Arg浓度的增加肌原纤维蛋白浊度显著降低(P<0.05)。肌原纤维蛋白粒径随Arg浓度的增加而减小;且通过原子力显微镜观察到Arg抑制了微波加热过程中较大蛋白聚集簇的形成。未添加Arg溶液的肌原纤维蛋白经微波加热3 min,其离子键和氢键含量显著降低,疏水相互作用和二硫键含量显著增加(P<0.05);40 mmol/L Arg抑制了蛋白分子间的离子键和疏水相互作用,增强了氢键和二硫键的贡献。分子动力学模拟结果显示,300 K模拟系统中Arg与肌球蛋白结合后,均方根偏差约从0.52 nm增大至5.85 nm;Arg-肌球蛋白复合物与肌球蛋白自身相比具有较高的回旋半径。以上结果表明,Arg促进了低盐条件下肌原纤维蛋白聚集体的解聚,使其在微波场下的聚集特征由原来以较大蛋白簇为主转变为以较小颗粒为主;此外,肌球蛋白的结构紧密性因Arg的结合而下降,蛋白构象更加松散,为其在后续凝胶增强阶段的进一步交联提供充足的储备条件。
共价修饰时间对乳铁蛋白-表没食子儿茶素没食子酸酯复合物结构及成骨活性的影响
翟珍妮,廉小妮,郑佳雨,陈慧伶,樊凤娇,方勇
2025, 46(7): 61-68. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241114-110
摘要
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计量指标
为通过利用营养素间的相互作用提升乳铁蛋白(lactoferrin,LF)在健康领域的应用价值,本研究引入表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),探索其与LF共价结合的潜力,旨在提升LF的生物活性并降低生产成本。采用圆二色光谱、傅里叶变换红外光谱、内源性荧光光谱、拉曼光谱、差示扫描量热等技术,研究共价作用时间对LF-EGCG复合物结构、热稳定性及成骨活性的影响。结果表明,当EGCG与LF共价结合0.5 h时,LF的二级结构发生了显著变化,复合物的表面疏水性显著降低(1 304.00,相比LF下降约85.03%)。在复合物中蛋白质量浓度为100 μg/mL条件下,LF-EGCG复合物能够显著促进成骨细胞增殖(24 h增殖率提升至1.43)并增强碱性磷酸酶活性(处理7 d增加至15.27 U/g,相比对照组提高56.61%)。本研究可为LF的功能化改性提供新的思路,并为其在骨健康领域的应用奠定基础。
谷朊粉添加量对挤压荞麦-红小豆复合面条品质的影响
赵超凡,周健康,任贵兴,张丽珍
2025, 46(7): 69-75. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240925-201
摘要
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计量指标
为解决杂粮面条煮熟糊汤问题,本实验研究不同添加量的谷朊粉对挤压膨化荞麦-红小豆复合面条品质特性的影响。结果显示,谷朊粉添加量的增多显著延长了复合面条的最佳烹饪时间,显著降低了蒸煮损失率和吸水率,提高了面条的蒸煮特性,解决了复合面条煮熟后的糊汤问题。谷朊粉的添加改善了面条的质构特性。扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析结果表明,谷朊粉能够促进荞麦-红小豆复合面条内部多孔网络结构的形成,使得面条内部淀粉的非晶体结构向晶体结构转变,减少水分子的渗入,这印证了复合面条最佳蒸煮时间延长的现象。电子舌分析结果表明在复合面条中添加谷朊粉能够显著降低复合面条的酸味和苦味,显著提高鲜味和丰富度。本研究可为谷朊粉在杂粮制品中的开发利用提供理论参考,也为进一步改善和提升杂粮面条的品质提供新思路。
三赞胶对玉米变性淀粉糊化、流变特性及微观结构的影响
郑雪梅,乞锋辉,靳晓伟,刘学珍,孙哲浩,李巧玲
2025, 46(7): 76-84. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241111-082
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计量指标
本实验通过糊化特性分析、流变学分析、质构剖面分析、扫描电镜观察等手段,研究三赞胶对玉米变性淀粉糊化、流变特性及微观结构的影响。结果表明,随着三赞胶质量分数的增加,混合体系的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度及糊化温度均增加,三赞胶与玉米变性淀粉间存在着一定的协同增稠作用。三赞胶与玉米变性淀粉混合体系发生剪切稀化,具有假塑性流体特性。NaCl的加入增加了混合体系黏度,NaCl浓度和pH值的调整不会改变混合体系的假塑性流体特性。三赞胶可以增加玉米变性淀粉的中值粒径D50和凝胶强度,当调整体系pH值为4.0时,混合体系的D50减小、凝胶强度增加;加入NaCl溶液且pH 4.0时,混合体系的D50和凝胶强度随着NaCl浓度的增加而减小。与单独的玉米变性淀粉凝胶相比,添加三赞胶后混合体系微观结构的孔洞变得更均匀,将混合体系pH值调至4.0,凝胶孔洞略微变小,加入0.10 mol/L NaCl溶液且pH 4.0时,凝胶孔洞明显变小。
新疆双峰驼乳乳清蛋白的乳化特性
高胜寒,苗灏,牛晴,刘恩慧,贺蕊琪,霍辰坤,张飞,杨 洁,赵仲凯
2025, 46(7): 85-91. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240809-073
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计量指标
本实验以驼乳乳清蛋白(camel whey protein,CWP)和牛乳乳清蛋白(bovine whey protein,BWP)为研究对象,对比分析不同水相与油相比例(8∶2、7∶3、5∶5、3∶7、2∶8,V/V)条件下乳液的乳化活性及乳化稳定性动态变化规律。结果表明,油相体积分数的增加使得两种蛋白稳定的乳液乳化活性及乳化稳定性均显著增加,当油相体积分数≥70%,乳液不再分层。在相同水相与油相比例下,CWP稳定的Pickering乳液乳化活性及乳化稳定性优于BWP,CWP稳定的Pickering乳液具有更小的液滴粒径尺寸((722.41±77.91)nm,油相体积分数为30%),所带Zeta电位绝对值高于30 mV((33.58±0.15)mV,油相体积分数为20%),其乳化稳定性相较于BWP稳定乳液提升约2 倍以上。本研究表明CWP可作为优质乳化剂稳定Pickering乳液并应用于功能性驼乳食品的开发。
化学降解方法对铁皮石斛多糖理化性质和抗衰老活性的影响
曾燚,杨益娜,邵会艳,李严朗,席星雨,杨柳,胡江苗,
2025, 46(7): 92-99. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240809-081
摘要
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计量指标
为研究化学方法对铁皮石斛多糖(Dendrobium officinale polysaccharide,DOP)理化性质与抗衰老活性的影响,通过VC、H2O2、H2O2-VC、柠檬酸法制备4 种降解多糖,其分子质量测定结果表明,DOP主要由组分I(保留时间tR=4.5 min)构成,分子质量为1.168×107 Da;H2O2法和柠檬酸法处理后,分子质量分布与未处理前的DOP一致,由此可见,H2O2法和柠檬酸法对DOP没有明显的降解作用;VC-DOP由组分II、III 2 个不同分子质量组分构成,组分I分子质量大于组分II、III;组分II(tR=5.923 min)分子质量为9.24×105 Da,组分III(tR=8.239 min)分子质量为1.49×104 Da;表明VC、H2O2-VC处理可部分降解DOP;总糖、蛋白质检测结果表明,降解后,各组总糖含量无明显变化,蛋白含量有所提高;傅里叶变换红外光谱分析结果表明这4 种化学方法降解DOP没有破坏其主要官能团;单糖组成结果表明DOP和VC-DOP组多糖均主要由甘露糖和葡萄糖组成;粒径和Zeta电位测定结果表明,VC降解后DOP粒径和Zeta电位绝对值均降低;扫描电镜结果表明降解后多糖结构变得松散;体外抗衰老活性表现为DOP和VC-DOP均具有一定的促胶原蛋白分泌作用,DOP和VC-DOP均具有一定的弹力蛋白酶抑制作用,VC-DOP组在质量浓度200 μg/mL表现出比DOP组更高的弹力蛋白酶抑制率。总体来说,VC-DOP表现出较好的弹力蛋白酶抑制作用;DOP和VC-DOP均具有一定的胶原蛋白酶抑制作用。本研究可为DOP在抗衰老食品、药品、保健品等多个重要方向的应用提供理论支持和实际参考。
海藻糖替代蔗糖浸渍处理对草莓脯品质的影响
牛丽影,蔡晨翔,李大婧,何茸茸,聂梅梅,吴海虹,唐冬妹
2025, 46(7): 100-106. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240827-194
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计量指标
为明确海藻糖全部或部分替代蔗糖浸渍对草莓脯品质的影响,研究海藻糖添加量为草莓质量的0%~40%(与蔗糖复合添加)时草莓脯的固增率、失水率、水分活度、游离糖含量、水分状态、质构以及色泽的变化规律。结果表明,随海藻糖添加量的增加,草莓脯固增率线性降低,而水分活度、海藻糖含量线性增加,3 种状态水的弛豫时间与峰面积、色泽参数均呈二次函数分布,说明海藻糖和蔗糖的互作效应主要体现在对水分自由度和色泽的影响。另外,海藻糖的过多添加可加大草莓脯质构的个体差异,添加量为35%和40%时,黏力的变异系数分别为174%和67%,高于其他样品的变异系数(17%~46%)。研究结果可为海藻糖替代蔗糖在草莓脯中的应用提供参考。
马铃薯淀粉糊化度对乳液凝胶稳定性的影响及机理
廖金贤,赵瑞璇,刘倩楠,刘伟,刘书成,魏帅,胡宏海
2025, 46(7): 107-118. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240618-120
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计量指标
本研究采用不同糊化度(degrees of gelatinization,DSG)的马铃薯淀粉基与玉米油制备油相质量分数为30%的乳液,并通过贮藏稳定性、傅里叶变换红外光谱、Turbiscan稳定性指数(Turbiscan stability index,TSI)、粒径、微观结构和流变特性评估淀粉DSG对乳液稳定性的影响。结果发现,乳液稳定性随着淀粉DSG的增加呈现出先增后减的趋势。当淀粉DSG≤67.03%时,随着淀粉DSG的增加,乳液红外光谱中水和淀粉分子特征峰越来越明显,乳液的粒径和TSI减小。这归因于糊化后淀粉分子的疏水性增加和浸出更多的直链淀粉分子,使得更多的淀粉颗粒参与形成乳液,增加了颗粒在液滴表面的覆盖率,从而形成更小的液滴和更稳定的乳液。当淀粉DSG为67.03%时乳液表现出最小的油滴粒径和TSI,其稳定性最好。当淀粉进一步糊化(DSG≥71.81%),更多的直链淀粉浸出,彼此间发生混乱缠结作用,阻碍油相融入淀粉基中,乳液粒径增大,稳定性降低。此外,DSG≥64.14%的淀粉基乳液贮藏21 d不发生分层现象;乳液的激光扫描共聚焦显微镜观察和流变学分析结果表明,乳液凝胶结构的强弱与油滴间相互作用密切相关,油滴间排列越致密,乳液凝胶表观黏度和储存模量越高,凝胶网络结构越强。此外,糊化后淀粉分子Zeta电位绝对值的降低有利于颗粒间相互靠近,也可能提高了连续相中颗粒的网络结构强度,从而提高了乳液的稳定性。本研究结果有助于进一步了解淀粉糊化稳定乳液的机理,对利用淀粉基开发更稳定的乳液具有参考作用。
香菇多糖金属离子对其结构和体内抗氧化活性的影响
王慧,王岸娜,董赵微,朱俊友
2025, 46(7): 119-124. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240908-066
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计量指标
本实验利用乙二胺四乙酸二钠螯合脱除香菇多糖中的内源性金属离子,研究脱除金属离子香菇多糖的理化性质、结构和抗氧化活性变化。分别用硫酸-苯酚法、考马斯亮蓝法和间羟基联苯法检测脱金属离子前后香菇多糖总糖、蛋白质和糖醛酸含量,并通过高效凝胶渗透色谱法、离子色谱法、扫描电镜和X射线衍射技术分析香菇多糖分子质量、单糖组成和高级结构。同时利用动物实验测定脱除金属离子前后香菇多糖的体内抗氧化活性。结果表明,脱除金属离子后香菇多糖的总糖含量和糖醛酸含量升高,相对分子质量范围和分布发生变化,单糖组成不变,但比例发生改变。脱除金属离子后,香菇多糖表面结构变得松散,螺旋结构发生改变。小鼠血清抗氧化实验结果表明,脱除金属离子后,香菇多糖的体内抗氧化活性降低。综上,金属离子脱除会破坏香菇多糖结构并使其体内抗氧化活性减弱。
生物工程
1 种CYTH样蛋白YjbK对食源性蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide生物合成过程的影响
梁欣敏,李佳珣,李阳福,秦科元,李湘,张菊梅,王涓,吴清平,丁郁
2025, 46(7): 125-134. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241105-030
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计量指标
为了探究可以引发呕吐型食物中毒的蜡样芽孢杆菌呕吐毒素的合成机制,本研究通过同源重组对潜在调控基因yjbK进行敲除,发现yjbK在蜡样芽孢杆菌呕吐毒素合成中起正调控作用。通过生物信息学分析,确定了YjbK的潜在磷酸水解酶活性及ExExK关键位点。随后,构建了YjbK的点突变表达与回补菌株,明确了E6和E8位点的突变显著降低了磷酸水解酶活性及呕吐毒素的产量,从而证实了磷酸水解酶活性在蜡样芽孢杆菌呕吐毒素合成进程中发挥了正调控作用。本研究结果可为揭示呕吐毒素合成的分子调控机制提供新的理论依据。
发酵粘液乳杆菌信号分子AI-2合成蛋白S-核糖同型半胱氨酸酶的结构和功能特性分析
魏光强,王藤,徐紫琪,王玉珠,张文彬,李兴伦,黄艾祥
2025, 46(7): 135-142. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241007-010
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计量指标
为了探究发酵粘液乳杆菌A51信号分子AI-2合成调控蛋白S-核糖同型半胱氨酸酶(S-ribosylhomocysteinase,LuxS)的结构和功能特性,本实验通过生物信息学技术研究LuxS的理化性质、亲疏水性、信号肽、跨膜结构、磷酸化位点、结构域以及空间结构,并结合蛋白互作网络,探究LuxS的结构和功能特性。结果表明,信号分子AI-2合成蛋白LuxS由158 个氨基酸编码,分子质量为17 718.91 Da,理论等电点为5.29,不稳定指数为32.16,是一种酸性稳定亲水蛋白。LuxS无信号肽及跨膜结构域,推测为内分泌型蛋白,主要在细胞内发挥作用;存在16 个磷酸化位点,属LuxS超级家族,含有1 个PRK02260结构域。LuxS是一种主要由39.87%的无规卷曲和31.65%的α-螺旋组成二级结构相对稳定的蛋白,三维结构被折叠成棒球状结构;蛋白质互作网络结果显示,LuxS蛋白主要与pfs、metE、metC、metC-2、yhcE、mmuM、patB和cysK等蛋白相互作用,参与半胱氨酸、蛋氨酸以及含硫氨基酸的代谢及合成,表明LuxS参与活化甲基循环从而调控菌株的群体感应系统和功能物质的代谢和合成。本研究对发酵粘液乳杆菌A51的信号分子AI-2合成蛋白LuxS结构特征和功能特性进行分析,为深入研究该蛋白调控乳酸菌AI-2型群体感应系统提供理论基础。
基于表面等离子体共振技术筛选马氏珠母贝肉酶解产物中血管紧张素转换酶抑制肽
夏小雨,温财兴,曹文红,秦小明,李钰金,林海生,陈忠琴,郑惠娜,朱国萍,高加龙
2025, 46(7): 143-150. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241008-016
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本研究采用表面等离子体共振技术,以血管紧张素转换酶(angiotensin I converting enzyme,ACE)为蛋白配体,分析马氏珠母贝肉蛋白酶解产物(protein hydrolysate of Pinctada martensii,PHPM)超滤组分与配体的结合情况,利用质谱鉴定结合肽段的氨基酸序列后,筛选潜在抑制ACE活性强的肽段进行合成,研究其体外ACE抑制活性、抑制类型及多肽与ACE蛋白的相互作用。结果显示,PHPM分子质量在3 000~5 000 Da的超滤组分与ACE蛋白具有较强的结合信号,在结合物质的肽序列中优选出4 种具有潜在活性的ACE抑制肽进行合成,其中多肽SLPWPMKPMNLIE的半数抑制浓度最低,并且通过氢键与ACE蛋白C端结构域的疏水口袋结合。
控温控湿高温大曲在制酒生产过程中的应用
任婷婷,晏培,山其木格,唐平,谭壹,李冰冰,尹学忠,陈双宇,曾大刚,侯玉祥,卢君
2025, 46(7): 151-161. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240809-080
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为实现酱香型白酒高温大曲生产自动化,采用控温控湿曲房生产高温大曲。本研究采用高通量测序技术结合顶空固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术对控温控湿曲房大曲与传统曲房大曲在第6轮次制酒生产过程中的酒醅进行跟踪检测。结果表明,Firmicutes是实验窖(67.95%~86.04%)和对照窖(81.24%~89.04%)整个发酵过程中的主要优势细菌门;Ascomycota作为实验窖和对照窖中的绝对优势真菌门,其相对丰度均大于97%。整个发酵过程实验窖优势细菌属为Kroppenstedtia(18.50%)、Virgibacillus(17.00%)和Thermoactinomyces(13.25%),优势真菌属为Monascus(25.93%)、Thermomyces(17.75%)和Byssochlamys(15.78%);对照窖优势细菌属为Kroppenstedtia(30.05%)、Virgibacillus(20.84%)和Oceanobacillus(15.00%),优势真菌属为Pichia(50.74%)、Monascus(14.18%)和Byssochlamys(8.97%)。在酒醅中共筛选得到97 种挥发性风味物质,实验窖与对照窖糟醅中挥发性风味物质总含量分别为2 143.29 mg/kg和2 521.04 mg/kg。根据变量重要性投影值大于1,共筛选得到29 种显著差异挥发性风味物质,采用Spearman方法计算显著差异代谢物与优势微生物之间的相关性,结果表明与大部分酯类物质呈显著正相关的菌属在实验窖中的相对丰度高于对照窖,而对照窖中相对丰度较高的菌属如Pichia和Kroppenstedtia,主要与大部分醇类物质呈显著正相关。通过跟踪两种大曲在实际生产过程中微生物和挥发性风味物质的变化发现,控温控湿曲房大曲生产应用中(至少在第6轮次生产中)对大部分酯类的产生具有积极作用。使用PICRUSt2软件对细菌菌群的代谢功能进行预测,结果表明控温控湿曲房大曲在实际生产过程中具有与传统曲房大曲相同的安全性和功能性。本研究有助于酱香型白酒机械化酿造模式转型升级。
营养卫生
青钱柳叶中黄酮类化合物提纯、鉴定以及改善胰岛素抵抗活性
徐伟翔,张晴晴,席慧婷,刘忠伟,王远兴
2025, 46(7): 162-171. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241016-098
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为开发用于治疗2型糖尿病的天然植物降血糖成分,本实验以药食同源植物青钱柳叶中的黄酮类化合物为研究对象,通过乙醇回流提取与聚酰胺柱纯化,得到棕黄色黄酮类化合物提取物。利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱鉴定出其中包含的17 种黄酮类化合物,从中选择3 种化合物标准品与青钱柳叶黄酮提取物(flavonoid extract of Cyclocarya paliurus leaves,FEC)分析其改善胰岛素抵抗活性。借助HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型,通过优化得出最佳建模条件为葡萄糖质量浓度4.5 g/L、胰岛素浓度0.001 μmol/L、地塞米松浓度3.5 μmol/L,联合诱导HepG2细胞24 h,建立的胰岛素抵抗模型能稳定存在48 h,并且能够被临床降血糖药物二甲双胍治疗。基于胰岛素抵抗模型对黄酮类化合物进行研究发现,FEC、金丝桃苷、野黄芩苷在质量浓度为10-2 mg/mL时改善胰岛素抵抗活性最高,而山柰酚质量浓度为10-4 mg/mL时活性最高。进一步的研究表明,青钱柳叶黄酮类化合物可能是通过改善胰岛素抵抗模型的糖原代谢紊乱和提高氧化应激能力,从而起到改善胰岛素抵抗作用。
两歧双歧杆菌CCFM1167及组合菌株对洛哌丁胺诱导便秘的缓解作用
许福春,王一,涂秋榕,张娟,王琳琳,王鸿超,喻喜华
2025, 46(7): 172-182. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240910-083
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为探究两歧双歧杆菌对便秘的缓解作用,本研究采用洛哌丁胺构建便秘小鼠模型,使用两歧双歧杆菌CCFM1167单菌及其与长双歧杆菌长亚种CCFM1113或鼠李糖乳酪杆菌CCFM1060组合使用干预4 周,并对便秘相关指标、肠道屏障系统、肠道炎症因子、肠道微生物群进行评估。结果表明,无论是单菌还是组合菌株均具有缓解便秘的效果,但三者的机制略有不同。CCFM1167单菌主要通过促进肠道黏液分泌以发挥缓解便秘的作用;而两种组合菌株均可以通过修复肠道机械屏障和免疫屏障发挥缓解便秘的作用。本研究揭示了复合益生菌缓解便秘的潜在机制,可为后期缓解便秘益生菌的复配提供依据。
成分分析
聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯-改性淀粉材料迁移物的体外肾毒性
王旭锴,陈聪颖,让一峰,肖雪蔓,李银焕,王俊明,柳春红
2025, 46(7): 183-194. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240504-005
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为研究聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene adipate terephthalate,PBAT)改性淀粉共混材料的肾脏毒性,本实验以PBAT-改性淀粉共混材料的食品模拟液迁移物为对象,通过人肾细胞系(human kidney tubular epithelial,HK-2)模型探讨迁移物经腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)通路和沉默信息调节因子1(silent information regulator sirtuin 1,SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ协同激活因子-1α(peroxisome proliferators-activated receptor γ coactivator-l alpha,PGC-1α)/核呼吸因子1(nuclear respiratory factor-1,NRF1)/线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)介导的肾脏毒性效应。结果显示迁移物能够增加HK-2细胞的肾脏损伤分子1质量浓度,升高炎症因子水平和降低抗氧化因子水平。同时,迁移物能够上调HK-2细胞p-AMPK/AMPK比值,下调p-mTOR/mTOR比值和SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM的表达水平。上述结果表明,PBAT-改性淀粉材料在接触不同种类食品模拟液时,其迁移物会诱发HK-2细胞的氧化应激和炎症,并且可能通过AMPK通路介导线粒体功能异常,导致肾损伤,从而可能对人体健康造成潜在威胁。
基于代谢组学技术分析不同季节茶树鲜叶对湖红工夫茶风味品质的影响
张倩婷,张山,江用文,陈乐,单旭江,牛林池,冯宇宁,滑金杰,袁海波,芦俊佳,李佳
2025, 46(7): 195-205. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240817-124
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为深入探讨不同季节茶树鲜叶对湖红工夫茶风味品质的影响,本研究选取长沙地区3 种典型无性系茶树品种的春、夏季一芽二叶鲜叶,采用相同的加工工艺制成湖红工夫茶。通过人工感官审评评价所制春、夏季成品茶的风味品质差异。利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱结合非靶向代谢组学分析和多元统计分析,解析春、夏季鲜叶非挥发性成分的关键差异及其对成品茶品质的影响。感官审评结果显示,春季鲜叶所制湖红工夫茶风味品质优于夏季,特别是滋味品质。代谢组学分析显示,春、夏两季茶鲜叶代谢轮廓存在差异。基于P<0.05和变量投影重要性值>1,筛选出40 种关键差异代谢物。代谢通路分析显示,黄酮(醇)苷代谢途径、类黄酮代谢途径、氨基酸代谢途径等为重要差异代谢通路。甜、鲜味氨基酸(茶氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺等)以及具有促鲜效应的酚酸类物质(没食子酰基葡萄糖、双没食子酰基葡萄糖、三没食子酰基葡萄糖等)在春季成品茶中的含量显著较高,而苦味氨基酸(亮氨酸、赖氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)在夏季成品茶中的含量较高。此外,黄酮(醇)苷类物质根据苷元特征在春夏两季呈现不同的分布趋势,黄酮-C-糖苷、杨梅素-O-糖苷、槲皮素-O-糖苷在夏季成品茶中的含量较高,而山柰酚-O-糖苷则在春季成品茶中的含量更高。本研究结果可为湖红工夫茶的品质提升与调控提供理论支持。
基于热空气处理的草莓果实采后挥发性成分稳定化规律动态分析
刘兵,张婷婷,马飞洋,张祎佳,王田田,田辰,周丹丹,丁超,刘强
2025, 46(7): 206-216. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240917-133
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本实验以新鲜的‘红颜’草莓果实为研究对象,通过分析贮藏过程中草莓果实生理品质、游离态与结合态挥发性成分变化及脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)代谢途径中关键酶活性变化规律,探究基于热空气处理的草莓果实采后挥发性成分稳定化机制。结果显示,45 ℃热空气处理4.5 h为最佳处理条件,与对照组相比,在贮藏中后期(4~7 d)该条件处理后草莓果实的可溶性固形物含量更高,并且整个贮藏期间硬度保持较好,贮藏7 d时果实硬度较未处理组提升95.3%,在贮藏后期腐烂指数最高为85.1%,贮藏前中期(0~5 d)腐烂指数的上升速率更为缓慢,第5天腐烂指数相对于对照组降低了32.5%。贮藏期间内,共检出41 种游离态挥发性物质和13 种结合态挥发性物质;此外,经热空气处理后,以酯类为代表的草莓香气组分含量更加稳定,而与腐败性气味相关的醇类物质含量显著下降。结合LOX代谢途径关键酶活性分析表明,贮藏0 d热空气处理组的LOX和醇酰基转移酶(alcohol acyltransferase,AAT)活性分别提升48.12%和104.71%,乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)活性降低10.25%。热空气处理通过适度提升草莓果实贮藏期内LOX、AAT活性,显著促进了挥发性醇、醛、酯类物质的生成,赋予草莓更浓郁的果香,同时延迟了游离态香气的过早释放,并通过抑制与调控贮藏前期果实中β-葡萄糖苷酶、ADH的活性,延缓了贮藏期间关键香气成分的释放,使风味更加平衡,延长了果实香气的持久性,保持了贮藏期间挥发性组分的含量稳定,从而显著提升了贮藏期间草莓果实的挥发性成分稳定性。
基于代谢组学的不同贮藏年份紧压寿眉白茶化学成分分析
孙若璠,高健健,周丹阳,谭俊峰,林智,戴伟东
2025, 46(7): 217-228. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240805-035
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为探明贮藏时间对紧压寿眉白茶内含物变化规律的影响,本研究采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱的代谢组学方法,对不同贮藏年份(2020—2009年)紧压寿眉白茶进行化学成分分析,共鉴定出148 种化合物,包括儿茶素类12 种、二聚儿茶素类12 种、N-乙基-2-吡咯烷醇取代黄烷醇(N-ethyl-2-pyrrolidinol-substituted flavanol,EPSF)类16 种、生物碱类17 种、氨基酸类11 种、黄酮苷元类4 种、黄酮糖苷类30 种、香气糖苷类4 种、酚酸类11 种、有机酸类7 种、脂类14 种、其他类10 种。通过偏最小二乘判别分析与热图分析筛选出145 种具有显著组间差异的化合物(P<0.05),表明不同贮藏年份紧压寿眉白茶化学成分差异较大,其中儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、有机酸类成分在贮藏后含量呈下降趋势,EPSF类、生物碱类、脂类、黄酮醇类整体呈现上升趋势;2020—2013年寿眉白茶的EPSF类化合物含量与贮藏时间呈强正相关(相关系数为0.882)。本研究结果可为不同年份白茶中化学物质基础的阐明和科学贮藏提供理论参考。
基于风味导向解析四川晒醋特征风味物质及代谢途径
王川,赵雨琳,刘军,李丽,廖钰婷,曹荣
2025, 46(7): 229-238. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240823-171
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本研究分析四川晒醋的独特风味特征及其形成机制。利用高效液相色谱和顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,对四川晒醋与其他食醋的风味成分进行详尽的比较分析。研究发现,四川晒醋在固态发酵阶段主要风味成分为5 种氨基酸和3 种有机酸,并且形成了22 种挥发性风味物质。利用宏基因组测序技术鉴定出14 种微生物菌属参与四川晒醋风味物质形成,包括乳酸菌属、酒香酵母属、横梗霉属、醋酸杆菌属和毕赤酵母属等。横梗霉属和乳酸菌属在底物降解过程中起到关键作用,如对淀粉、纤维素和阿拉伯木聚糖的分解。此外,乙醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚和2-甲氧基-4-甲基苯酚等特征风味物质的生物合成与乳杆菌属、醋酸杆菌属和酒香酵母属的代谢活动密切相关。本研究以风味形成为导向,采用“自下而上”的方式成功识别了形成四川晒醋特征风味物质的核心微生物,并阐明了微生物与风味物质形成之间的相互关系及其代谢机制。这些发现不仅可为理解四川晒醋的风味形成提供坚实的科学基础,而且可为提升该地区晒醋的风味品质提供理论依据和实践指导。
食品工程
高强度超声辅助浸提时间对黄鳝骨汤品质的影响
廖鄂,刘娜,李涵,张莹,杨倩,陈季旺
2025, 46(7): 239-247. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241010-048
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为探究不同高强度超声辅助浸提时间对黄鳝骨汤品质的影响,本研究采用低频高强度超声波(功率360 W、频率20 kHz)对常压熬煮后的黄鳝骨汤分别处理0、1、2、3、4、5、6 min,测定色度、微观分布、Zeta电位和粒径、水溶性蛋白质、可溶性固形物和Mg、K、Ca、Na等矿物质含量等指标。结果表明,随着超声处理时间的延长,骨汤ζ-电位绝对值呈先上升(9.28 mV)后下降(7.39 mV)趋势(P<0.05),平均粒径先急剧减小到97 µm再增大至119 µm(P<0.05),且均在超声处理4 min时达到极值;水溶性蛋白质含量呈先增加后降低趋势(P<0.05),在超声处理5 min时达到极值(1.06 mg/mL),较处理前含量提升45.20%;可溶性固形物质量浓度在超声处理6 min时达到极值(0.31 g/100 mL),且当处理时间>4 min时含量无显著变化(P>0.05);超声处理4 min骨汤中Mg、K、Ca、Na等矿物质含量较处理前分别增加10.20%、37.18%、5.82%、28.75%;电子舌分析结果表明,苦味、苦味回味响应值呈先上升后下降趋势,均在超声处理1 min时达到极值(8.56、1.53),当超声时间不少于3 min时,各处理组的苦味及苦味回味响应值均降低;气相色谱-离子迁移谱分析显示,超声处理可明显提高庚酸甲酯、丁酸丁酯、β-环柠檬醛、正辛醛、2-甲氧基-3-仲丁基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪等具果香、油脂香、肉香、坚果香风味物质的浓度,并有效降低己醛、丁酸等富有刺激性气味物质的浓度;感官分析结果表明,超声处理4 min时骨汤综合评分较高(7.50)。综上所述,高强度超声处理可有效提升黄鳝骨汤品质,为黄鳝骨汤的高效、高品质加工奠定理论基础。
热加工方式对厚壳贻贝品质变化的影响
王绍平,李开辉,涂传海,王家星,房传栋,张宾
2025, 46(7): 248-256. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240924-188
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为探索不同热加工方式的贻贝在加热过程中的品质变化,本研究以厚壳贻贝为对象,考察沸水加热(boiling water heating,BH)、蒸汽加热(steam heating,SH)、微波加热(microwave heating,MH)、真空隔水加热(vacuum water bath heating,VH)和空气循环加热(air circulation heating,AH)5 种热加工方式对其汁液损失率、色泽、质构特性的影响,通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察微观组织结构的变化,并对其蛋白质特性及结构进行测定。结果表明,随着加热时间的延长,5 种处理组汁液损失率、a*值、b*值、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性不断上升,而L*值先上升后下降。HE染色和SEM结果表明,随着加热时间的延长,5 种处理组组织中肌纤维间隙加大,并出现不同程度的断裂,当加热时间为3 min时,VH组贝肉组织中肌纤维完整性较好。凝胶电泳结果表明了贝肉在热加工过程中蛋白组分随加热时间延长均发生了不同程度地热降解及聚集。热加工过程中,5 种处理组β-折叠、无规卷曲相对含量随着加热时间延长均先上升后趋向平稳,而肌原纤维蛋白提取率、Ca2+-ATP酶活力、α-螺旋相对含量、β-转角相对含量随着加热时间延长均先下降后趋于平稳。其中在加热前期,MH和AH组肌原纤维蛋白提取率、Ca2+-ATP酶活力、α-螺旋相对含量、β-转角相对含量均高于BH、SH和VH组。综上所述,从食用品质并结合实际情况综合考虑,SH和VH是厚壳贻贝较为适宜的热加工方式,其中在加热2 min时贝肉的品质相对较好。该研究结果可为贝类产品加工的品质控制及发展提供参考。
蒸汽爆破预处理对压榨紫苏籽油品质和风味的影响
曾小峰,盖智星,颜蜜,杨秋枚,刘大良,曾顺德,高伦江,尹旭敏
2025, 46(7): 257-263. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240919-148
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以紫苏籽为原料,研究不同蒸汽爆破处理时间(30、45、60 s)对紫苏籽油品质及风味物质的影响。结果表明:蒸汽爆破预处理对紫苏籽油饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的组成和含量无显著影响,蒸汽爆破预处理组酸价和过氧化值显著高于空白组(蒸汽爆破处理0 s),但均符合标准要求;随蒸汽爆破处理时间延长,紫苏籽油的L*值降低、b*值显著增加、总酚和总植物甾醇含量显著提高,30、45、60 s时总酚含量分别是空白组的1.95、2.29、2.77 倍,植物甾醇总含量分别提高5.36%、6.48%、9.33%,但总生育酚含量和苯并[a]芘含量无显著变化,且苯并[a]芘含量远低于国家标准的限量。气相色谱-质谱分析共鉴定出23 种挥发性风味物质,蒸汽爆破处理后紫苏籽油的风味物质种类和含量均显著增加。结合香气活性值和主成分分析确定了11 种关键风味化合物,且挥发性特征风味由单一烃类、酯类为主导转变为以醛类、杂环类风味成分为主导,整体风味由花果油脂清淡香气转变为油脂焙烤香、坚果香。该研究结果可为紫苏籽油的制备提供技术参考。
不同愈伤处理方式对芋头采后愈伤层形成及代谢的影响
陈道业,陈于陇,戴凡炜,吴富旺,曾振杰,王玲
2025, 46(7): 264-272. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240823-176
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本研究以荔浦芋头为材料,经人工损伤处理后,以自然愈伤(CK)为对照,65 ℃热水快速热激处理(heat water treatment,HWT)和30 ℃热空气处理(hot air treatment,HAT)为实验组,分别在0、2、4、6、14 d观察愈伤期间芋头球茎伤口外观、木栓层截面厚度、木质素染色情况;同时测定芋头球茎愈伤组织形成期间伤口处活性氧含量和代谢酶、木质素积累和合成酶活性变化规律。结果表明,在愈伤形成过程中,愈伤组织木栓层厚度、总酚、类黄酮、木质素积累不断增加,HAT组含量显著高于其他两组,且HAT组在2~4 d时,即可形成致密的愈伤木栓层,明显早于其他两处理组。在2 d时,HAT组较CK和HWT组O2-·和H2O2迅速积累,活性氧清除酶超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性出现峰值(分别为1 685.628、37.380 U/g,P<0.05),木质素合成酶苯丙氨酸解氨酶和4-香豆酸:辅酶A连接酶活性均在此刻达到酶活性峰值(分别为544.697、123.221 U/g,P<0.05),过氧化物酶活性不断增加,显著高于CK和HWT组。综上所述,HAT可诱导活性氧积累和代谢的快速响应,加速苯丙烷代谢途径中关键酶的生成,促进总酚、类黄酮、木质素积累,加速芋头球茎愈伤组织的形成。
包装贮运
基于紫槐花色素的pH值智能指示复合膜性质及应用
柯发辉,刘端武,季伟,杨敏
2025, 46(7): 273-282. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240501-001
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本实验以紫槐花色素提取物为pH值指示剂,以果胶和海藻酸钠为基质,利用溶液浇铸法制备pH值智能指示复合膜,分析紫槐花色素添加量对复合膜表观形貌、水敏感性、不透明度、机械性能、显色可逆性、热分解特性的影响规律,评价复合膜涂覆对樱桃的保鲜效果以及对羊肉新鲜度的指示效果。结果显示,随着紫槐花色素添加量的增加,复合膜结构变得致密。紫槐花色素的添加显著提升了复合膜的紫外线阻隔性,降低了水溶性和水接触角。添加紫槐花色素后,复合膜的溶胀性降低,由(604.86±83.61)%(未添加紫槐花色素)降至(272.85±27.84)%(紫槐花色素添加量为20%)。当紫槐花色素添加量为20%时,复合膜厚度为(87.33±8.62)μm,水蒸气透过率低至(0.57±0.09)×10-11 g·cm/(cm2·s·Pa)。与未涂覆组相比,复合膜涂覆的樱桃在25 ℃条件下贮藏8 d后质量损失率减少35.42%。复合膜用于监测羊肉新鲜度时,初始颜色为紫红色,变为黄绿色时羊肉pH值升至6.70以上,出现变质,且复合膜总色差与羊肉pH值呈现良好的线性关系。研究结果可为紫槐花色素提取物在pH值智能指示复合膜中的应用提供参考依据。
采前喷施壳寡糖对采后西梅黑斑病的控制
李文博,张新祺,赵亚婷,田瑞,吴颖颉,范雅青,张璇,李佳欣,朱璇
2025, 46(7): 283-291. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20241011-064
摘要
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计量指标
为探究采前喷施壳寡糖(chitosan oligosaccharides,COS)对采后西梅果实黑斑病的防控作用,本实验以新疆‘法兰西’西梅为试材,在西梅果实发育的4 个时期(坐果期、膨大期、转色期及成熟期)分别用不同质量分数(0.05%、0.10%、0.20%)COS进行喷施处理,以喷施清水作为对照。采前COS处理的西梅果实经黑斑病链格孢菌(Alternaria alternata)损伤接种后于温度(1.0±1.0)℃、相对湿度90%~95%条件下贮藏90 d,每15 d取样并测定相关指标,并探究COS对A. alternata的体外抑菌效果。结果表明,COS能显著抑制A. alternata菌落生长和孢子萌发,通过扫描电镜观察发现COS处理的A. alternata菌丝表面粗糙,粗细不均匀,部分出现塌陷,菌丝结构受到明显影响。采前喷施0.10% COS处理能显著抑制采后西梅果实接种A. alternata发病率与病斑直径的增加。采前喷施COS可增强超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸辅酶A连接酶和肉桂酸-4-羟化酶活性,促进总酚、类黄酮和木质素的积累并使贮藏前期H2O2快速累积,后期保持较低水平。综上,采前喷施COS可能通过直接抑菌和诱导抗病性两个途径增强采后西梅果实对黑斑病的抗性。本研究可为西梅果实的病害防控提供新的思路和理论依据。
基于计算流体力学的送风模式对层装蜜桃差压预冷效果的影响
谌英敏,令狐博祥,赵茗彰,宋海燕
2025, 46(7): 292-302. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240919-149
摘要
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计量指标
本研究基于计算流体力学构建了不同预冷工况条件下的层装蜜桃差压预冷传热传质数值模型。通过实验和仿真数据分析,发现所构建数值模型与实验组间的最大均方根误差为0.796 7 ℃,最大平均绝对百分比误差为6.74%,表明该建模方法具有可行性和真实性。通过对比分析两种送风模式下的预冷效果,发现与恒速相比,采用变速∆P1+∆P2的送风模式进行预冷时可改善果实预冷均匀性,也可缩短预冷时间,且∆P2与∆P1存在7 倍的阈值关系。当∆P2>7∆P1(∆P1<35 Pa)后,果实预冷均匀性可稳定提高10%~20%,且预冷时间可缩短50%~75%,但能耗成本会至少增涨7 倍以上,且与∆P2呈幂函数递增关系。由此可知,在选择送风模式时,若更注重预冷品质和冷藏转移时间,应选择变速送风模式,其中(15+105)Pa是变速模式中蜜桃预冷效果较优的环境参数组合;若更追求节能预冷,应选择恒速送风模式。本研究可为中小型果园合理选择送风模式以及精准掌控果实预冷效果提供理论参考依据。
安全检测
苯醚甲环唑在茉莉花茶上的转移行为和摄入风险
孙荷芝,戴中洋,马进森,王新茹,罗宗秀,修春丽,周利
2025, 46(7): 303-308. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240913-099
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目的:为评价苯醚甲环唑在茉莉花上的使用安全性,研究苯醚甲环唑从茉莉花田到茶汤的残留转移行为,并评估其摄入风险。方法:田间试验参照农药登记残留试验准则进行,采用气相色谱-串联质谱法测定苯醚甲环唑在种植-窨制-冲泡过程中的残留量。结果:苯醚甲环唑在茉莉花上的田间消解动态符合一级动力学方程,消解半衰期为1.4 d,5 d后消解率达87%;窨制过程中的花-茶转移率为5.4%;冲泡后茶汤中未检出苯醚甲环唑;结合茉莉花茶的消费量,茉莉花茶中苯醚甲环唑经冲泡摄入的慢性风险和急性风险分别为0.067%和0.004 6%。结论:苯醚甲环唑可安全用于茉莉花田的病虫害防治,10%水分散粒剂按1 000 倍液施药1 次,药后1~3 d窨制的茉莉花茶对人体膳食摄入风险是可接受的。
氟吡菌胺及其代谢物、霜霉威在3 种绿叶蔬菜上的残留行为及膳食风险评估
李新新,黄兰淇,陈秀,温广月,张颂函,赵莉
2025, 46(7): 309-317. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240806-051
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目的:为明确氟吡菌胺及其代谢物和霜霉威在3 种绿叶蔬菜上的安全性,在山东、上海等10 地开展了田间试验,得到氟吡菌胺及其代谢物、霜霉威在3 种绿叶蔬菜中的残留动态,并评估膳食风险。方法:油麦菜、小白菜和茼蒿样品采用乙腈提取,固相萃取法净化,超高效液相色谱串联质谱检测。结果:在0.01、0.5、30、70 mg/kg添加水平时,3 种绿叶蔬菜中氟吡菌胺、2,6-二氯苯甲酰胺和霜霉威的添加回收率分别为82%~109%、74%~103%和76%~115%,相对标准偏差分别为2%~13%、1%~13%和2%~8%,3 种化合物的定量限均为0.01 mg/kg。氟吡菌胺和霜霉威在油麦菜、小白菜和茼蒿中的残留消解动态均符合一级动力学模型,氟吡菌胺在3 种绿叶蔬菜中的降解半衰期分别为3.0~3.4、2.2~5.4、6.3~6.5 d,霜霉威的降解半衰期分别为3.3~5.5、1.8~5.1、7.1 d。687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂在油麦菜、小白菜和茼蒿上施药剂量为1 125 mL/hm2,施药3 次,施药间隔7 d,安全间隔期5 d时,油麦菜中氟吡菌胺的最终残留量为1.03~4.21 mg/kg,2,6-二氯苯甲酰胺为0.01~0.03 mg/kg,霜霉威为6.71~15.10 mg/kg;小白菜中氟吡菌胺的最终残留量为0.66~2.90 mg/kg,2,6-二氯苯甲酰胺为0.01~0.02 mg/kg,霜霉威为3.49~13.80 mg/kg;茼蒿中氟吡菌胺的最终残留量为1.30~8.93 mg/kg,2,6-二氯苯甲酰胺为0.01~0.04 mg/kg,霜霉威为5.18~29.80 mg/kg,残留量均低于规定的安全限量标准。风险评估结果表明,氟吡菌胺及其代谢物和霜霉威对不同年龄段、性别人群的急慢性膳食风险均低于100%,处于可接受水平。结论:本研究可为氟吡菌胺及其代谢物和霜霉威在油麦菜、小白菜和茼蒿3 种绿叶蔬菜中的残留消解规律及膳食风险评估提供技术依据,并为其在生产中安全使用提供科学指导。
基于磁性金属有机框架纳米酶的比色适配体传感器一步法检测鱼肉中组胺
裘奕星,刘鑫,宋羽梵,丁玉庭,徐霞
2025, 46(7): 318-339. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240827-204
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本研究以Fe3O4为核材,采用原位生长铁基金属有机框架(metal organic framework,MOF)制备磁性MOF颗粒,然后将Pt纳米颗粒掺杂在其表面制备磁性纳米酶,并将组胺适配体H1修饰到纳米酶表面得到比色探针。利用该探针与不同浓度组胺结合后,适配体构象变化所导致的纳米酶催化H2O2介导3,3,5,5-四甲基联苯胺氧化的显色反应差异,实现鱼肉中组胺的一步法比色传感检测。结果表明,该传感器对组胺的线性检测范围为0.1~70 μmol/L,检测限为0.943 μmol/L,鲭鱼样本的加标回收率为90.7%~100.5%。该方法线性检测范围宽、灵敏度高、特异性强,可用于鱼肉等复杂食品样品中组胺的快速检测。
专题论述
食药用菌中天然活性成分调控尿酸代谢机制研究进展
文静,殷朝敏,范秀芝,史德芳,姚芬,于巍,高虹
2025, 46(7): 328-336. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240902-010
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高尿酸血症和痛风是由于人体中尿酸含量过高而导致的代谢性疾病。随着人们生活质量的不断提高,高尿酸血症和痛风的患病率逐渐增加,且患者呈年轻化趋势,对人体健康产生了巨大的危害。近年研究发现,食药用菌中一些天然活性成分在改善高尿酸血症方面具有显著效果。因此,本文结合国内外最新研究,以尿酸代谢过程、高尿酸血症和痛风的发病机制为基础,对食药用菌中主要活性成分调控尿酸代谢机制进行综述,以期为食药用菌中活性成分的开发利用提供参考和指导。
小麦低聚肽的功能及加工研究进展
王子熙,沈群,王超,赵卿宇
2025, 46(7): 337-345. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240828-206
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小麦低聚肽是由小麦蛋白经酶解、特定的小肽分离技术等制得的多肽混合物,其富含谷氨酸、脯氨酸等氨基酸,在体内易消化吸收,并且具有丰富的生物活性,是生产功能性产品的良好原料,具有潜在的加工应用价值。本文综述小麦低聚肽的主要制备方法,分析小麦低聚肽在体内外抗氧化、抗炎、调节免疫、降血压、降血糖以及保护神经等方面的功能和作用机制,介绍小麦低聚肽在食品、药物载体以及化学产品等领域的加工应用现状,同时展望小麦低聚肽的潜在应用价值和未来发展方向,以期为小麦低聚肽的深入研究和加工利用提供理论参考。
高分辨质谱-色谱联用技术在食品接触材料迁移物筛查中的应用研究进展
王国秀,张琦,陆佳,王朝晖,杜振霞
2025, 46(7): 346-356. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240708-075
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在缺乏相关检测方法、质谱数据库及标准品的情况下,对食品接触材料(food contact materials,FCMs)中迁移浓度差异大、种类繁多、结构复杂、来源广泛的迁移物质进行鉴定仍是FCMs安全性评价领域的难点。近年来,高分辨质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)技术以其高灵敏度、高分辨率和高准确性被广泛应用于FCMs迁移物质筛查领域,为解决上述难点提供了强有力的技术支持,逐渐成为FCMs迁移物质筛查及检测的主要手段之一。本文对近几年(2019—2024年)HRMS技术在FCMs迁移物质筛查中的应用进展进行了综述,首先介绍了HRMS技术的基本原理和分类,然后重点分析了该技术在FCMs迁移物质筛查中的最新研究进展。同时,对HRMS技术应用于FCMs迁移物质筛查领域面临的挑战进行了说明,最后对HRMS在FCMs迁移物质筛查领域的发展前景进行了展望。本文旨在通过总结HRMS技术在FCMs迁移物质筛查中的应用现状,为食品安全领域的研究者和实践者提供有价值的参考,促进HRMS技术在食品安全领域的进一步应用和发展。
低共熔溶剂在食品中真菌毒素提取方面的研究进展
陈梦甜,杨天宝,李庆越,张平安,宋莲军,黄现青,补彤,张西亚,毛烨炫
2025, 46(7): 357-366. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240913-107
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食品中真菌毒素是公众安全领域的重要问题,对人类健康构成潜在威胁。在前处理过程中,通常需要多步骤提取,耗时且消耗大量的高毒有机溶剂。为提高复杂基质中真菌毒素的提取效率,开发简单、绿色、高效的样品预处理技术和灵敏的检测方法是保障食品安全的重要手段。低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)具有独特的物理化学性质,广泛应用于样本前处理中,成为传统有机提取溶剂的潜在替代品。本文综述了DESs的合成方法、基本特征及在食品基质中提取真菌毒素方面的应用,为DESs在各种食品基质中提取真菌毒素的广泛应用提供理论依据。
鲜切果蔬褐变机理及防控技术研究进展
王斌,林薇,袁晓
2025, 46(7): 367-384. doi:
10.7506/spkx1002-6630-20240828-208
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鲜切果蔬因具有方便快捷和干净卫生的优点而深受消费者欢迎,是一种新的果蔬消费形式,有很大的发展潜力。但果蔬经过鲜切加工后完整性丧失,鲜切果蔬在贮藏和销售期间切面很容易褐变,严重影响鲜切果蔬的商品性和保鲜期,制约鲜切果蔬产业的发展。阐释鲜切果蔬褐变发生机理,并总结抗褐变保鲜技术的研究进展,能为新型安全高效的抗褐变技术研发提供参考。本文从鲜切果蔬褐变类型、影响褐变的因素和防控思路等角度,系统综述了鲜切果蔬褐变发生机制和抗褐变技术研究现状,重点介绍了活性氧代谢和膜脂代谢在鲜切果蔬褐变中的潜在作用,以期为鲜切果蔬的褐变防控提供参考,降低鲜切果蔬产业中的经济损失。