过刊目录为明确挤压输入参数对高水分挤压组织化大豆蛋白(简称挤出蛋白)品质特性及豆腥味的影响,本研究以大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白和低温脱脂豆粕粉为原料,系统考察低温脱脂豆粕粉添加量、挤压温度、冷却温度、螺杆转速、喂料速度和水分含量对挤出蛋白各向异性、质构特性、纤维化程度及关键豆腥味化合物的影响规律,并分析挤压输入参数与纤维化程度及关键豆腥味化合物浓度的相关性。结果表明:挤压输入参数可明显影响挤出蛋白品质特性及豆腥味,最优挤压输入参数分别为低温脱脂豆粕粉添加量40%、挤压温度150 ℃、冷却温度60 ℃、螺杆转速360 r/min、喂料速度10 kg/h、水分含量60%。各最优参数下所得产品表面光滑、色泽鲜亮,质构性能与纤维化程度最佳,且关键豆腥味化合物浓度较低。相关性分析显示,冷却温度对组织化度的影响最为显著(P<0.05),组织化度与关键豆腥味化合物浓度呈负相关,分子对接验证了二者存在非共价相互作用。综上,本研究通过参数调控实现了挤出蛋白纤维化程度提升与豆腥味控制,可为低成本、高品质植物基肉制品的工业化生产提供理论支撑。
本文旨在探讨魔芋胶在复合植物蛋白素火腿中的应用潜力。以魔芋胶、大豆拉丝蛋白、花生浓缩蛋白及谷朊粉为主要原料制备素火腿,对其水分分布、质构、蛋白质二级结构、蒸煮损失率、感官品质、色泽、微观结构等特性进行了系统研究,并分析了魔芋胶对复合植物蛋白凝胶体系动态流变学特性以及Zeta电位的影响。结果表明:魔芋胶添加水平为1%时,复合植物蛋白素火腿中不易流动水的比例较高(达到97.54%);蒸煮损失率比对照组降低4.3%;硬度从471.698±37.123 g提升至694.691±2.276 g,更适合口感;蛋白质二级结构更有序,β-折叠含量从39.71%±7.61%显著增至43.70%±2.86%;火腿具有较好的色泽亮度及红度;微观网络结构更加均一致密;感官评价获得较高分值(90分)。此外,在1%魔芋胶添加水平下,魔芋胶-复合植物蛋白凝胶体系具有最高的G'值和最低的G''值;Zeta电位绝对值从8.34±0.60 mV增至最大值13.78±0.31 mV,表明凝胶体系具有较好的稳定性。综上,魔芋胶的适量添加可显著改善复合植物蛋白素火腿的水分分布、质构与感官品质,有利于火腿产品在加工及储存过程中保持良好品质稳定性。
为应对全球老龄化趋势加剧所带来的吞咽障碍人群增加问题,提升该群体饮食的安全性与适口性,本研究旨在构建基于豌豆蛋白(Pea protein,PP)协同多糖的3D打印复合水凝胶,用于开发适合吞咽障碍患者的易吞咽食品。选取卡拉胶(κ-Carrageenan,Car)、玉米淀粉(Corn starch,CS)和海藻酸钠(Sodium alginate,SA)分别与PP复配,制备三种可3D打印的复合油墨(PP-Car、PP-CS和PP-SA),系统探究其流变学特性、质构特性、可打印性及吞咽特性。结果显示,三种复合油墨均表现出剪切变稀行为和良好的触变恢复性能,适用于挤出式3D打印。随多糖添加量的增加,油墨的黏度和储能模量(G')显著提升,形成的复合水凝胶硬度也增加(PP-1.5% Car-G、PP-15.0% CS-G和PP-1.5% SA-G的硬度分别为626.49、790.67和287.85 g),表明凝胶结构增强。3D打印测试中,PP-Car和PP-CS油墨打印结构完整,纹理清晰,结构保持性优于PP-SA。吞咽性能方面,经A/IDDSI方法测定,所有水凝胶均符合IDDSI 7级范畴,属于常规易咀嚼质地范畴。本研究成功构建了三种具有良好3D打印适应性与吞咽性能的植物蛋白基复合水凝胶体系,为基于个性化3D打印易吞咽食品的开发提供了参考。
本研究探讨了绿豆蛋白(mung bean protein,MBP)与谷朊蛋白(wheat gluten,WG)复合比例对其凝胶体系凝胶特性及结构的影响。通过调控两者的质量比例(MBP:WG分别为10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5),分析了其对热诱导(95 ℃,30 min)复合凝胶持水性、质构特性、流变特性、二三级结构及微观结构的影响。结果表明,与纯MBP相比,适量添加WG可显著改善复合凝胶的凝胶强度和致密性,特别是在MBP:WG为7::3时,凝胶表现出最佳的持水性(97.15%)和弹性(0.98)(P<0.05)。此配比下蛋白二级结构由α-螺旋向β-折叠结构转变。综上,合理调控MBP与WG的比例可显著改善复合蛋白凝胶体系的结构与功能特性,为植物蛋白在高质量食品结构设计中的应用提供理论基础和技术支持。
本文探究酶法结合羧甲基化或乙酰化改性对油棕粕膳食纤维的化学组成、结构、理化性质与降血糖活性的影响。结果表明,两种复合改性均使油棕粕膳食纤维的微观结构变得疏松多孔;FT-IR 光谱证实化学改性成功引入了羧甲基和乙酰基,且3400 cm−1附近吸收峰的伸缩振动说明复合改性破坏了纤维中的氢键。经酶法结合羧甲基改性和酶法结合乙酰化改性处理后,油棕粕纤维的可溶性膳食纤维含量从4.00%显著增至16.14%和12.85%(P<0.05);持水力从2.06 g/g分别增至5.72 g/g和4.15 g/g;膨胀力从1.01 mL/g分别增至3.58 mL/g和2.46 mL/g;黏度从4.08 cP分别增至13.90 cP和7.71 cP;葡萄糖吸附能力从1.84 μmol/g分别增至3.99 μmol/g和4.53 μmol/g;葡萄糖扩散抑制能力从16.32%分别增至38.18%和25.15%。此外,经酶法结合羧甲基处理的纤维,其α-淀粉酶抑制活性(19.41%)较未改性纤维提升了0.43倍,而酶法结合乙酰化处理的纤维该活性并未得到提高。综上所述,酶法结合羧甲基或乙酰化均可一定程度增强油棕粕膳食纤维的理化性质与降血糖活性,其中酶法结合羧甲基改性的效果最优,这有助于扩大其在食品工业生产中的应用。
为探究富硒黑豆中的含硒肽是否对α-淀粉酶具有抑制作用,以来自广西的富硒黑豆为原料,通过单因素实验、响应面分析、肽组学等方法初步筛选并合成Se-MetLP、Se-MetIP、TLTSe-MetLR、Se-CPSFGQ四条含硒肽,选择对α-淀粉酶抑制活性高的两条肽通过圆二色谱、等温滴定量热试验、分子对接等方法探究其抑制机制并构建HepG2高血糖细胞模型分析其体外降血糖功能。结果表明:4条含硒肽中Se-MetIP抑制作用最强,在浓度为4 mg/mL时对α-淀粉酶的抑制率为70.58%±2.21%;TLTSe-MetLR半抑制浓度最小,为0.47 mg/mL,抑制效果最好。将含硒肽加入α-淀粉酶中,β-折叠比例增加,β-转角和无规卷曲比例减少,说明含硒肽使酶的空间结构发生变化、影响底物与酶活性中心结合。同时,测得含硒肽与α-淀粉酶的反应为放热反应,Se-MetIP、TLTSe-MetLR与α-淀粉酶间的结合能分别为−5.399 kcal/mol和−6.401 kcal/mol。含硒肽与蛋白间能形成范德华力、氢键和疏水作用,其中范德华力和氢键是实现二者稳定结合的主要作用力。细胞试验证明Se-MetIP、TLTSe-MetLR均能通过提高IR-HepG2细胞中葡萄糖消耗量,促进细胞合成糖原,达到降糖的效果。综上所述,黑豆含硒肽能够抑制α-淀粉酶活性,具有潜在的降血糖功能,这为进一步开发黑豆中降血糖肽提供理论基础。
本研究系统探究了罗非鱼鳞胶原肽(TSCP)与低聚半乳糖(GOS)在不同热处理条件(80、100、120 ℃)下制备的糖基化修饰产物(G-TSCP)的理化特性及消化特性。通过测定G-TSCP的色差(ΔE)、pH、荧光强度、接枝度及糠氨酸含量等指标评价其糖基化程度,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、体外模拟消化实验及分子排阻色谱对糖基化肽的结构特征及消化特性进行分析。结果表明,随加热时间延长,G-TSCP接枝度、ΔE值及荧光强度均显著增加(P<0.05),而pH显著降低(P<0.05);其中,100 ℃加热60 min制备的G-TSCP接枝度达到9.58%±0.23%,ΔE值为4.39±0.13,荧光强度为502803±8089 Rfu,均为各处理组最高值;120 ℃加热20 min制备的G-TSCP pH最低(7.55±0.03)。相关性分析显示,G-TSCP接枝度与ΔE值(r=0.83,P<0.01)及荧光强度(r=0.77,P<0.05)呈显著正相关,而pH与ΔE值(r=−0.81,P<0.01)及荧光强度(r=−0.87,P<0.01)呈极显著负相关。FTIR分析表明,糖基化修饰导致TSCP二级结构发生改变,较未修饰的TSCP,在120 ℃下加热20 min后G-TSCP的β-转角结构比例从46.5%降至24.6%,而无规则卷曲结构比例从12.4%增至33.6%。体外模拟消化实验表明,G-TSCP的水解度较未修饰TSCP显著降低22.18%~68.8%(P<0.05),其中120 ℃加热20 min制备的G-TSCP在肠消化阶段的水解度最低(6.65%±0.18%);100 ℃和120 ℃制备的G-TSCP水解产物在1000~5000 Da分子量区间的比例较TSCP显著提高。综合上述结果,当加热条件为100 ℃/40 min时,G-TSCP的接枝度为8.07%,糠氨酸含量为5.83 μg/100 mg TSCP,糖基化程度适中,其胃肠消化水解度为10.27%,显著低于TSCP的消化水解度(P<0.05)。因此,在100 ℃/40 min加热条件下制备的G-TSCP可有效调控胶原肽的结构特性,降低其消化性,这为缓释功能性肽制品开发提供了理论依据。
为了提高植物甾醇生物利用率,探讨大豆油体在疏水性生物活性物质递送系统中的作用,本研究以乳清分离蛋白(Whey protein isolate,WPI)和大豆油体(Soybean oil bodies,SOBs)作为界面颗粒,制备乳清分离蛋白-大豆油体乳液(Whey protein isolate-soybean oil body emulsion,WOE)递送植物甾醇。考察不同pH和盐离子浓度对WOE粒径、电位和流变特性的影响,以及WOE在模拟消化过程中微观结构的变化、游离脂肪酸释放率和植物甾醇生物利用率。结果表明:WOE是由WPI和大豆油体吸附在油水界面形成的水包油乳液。在pH为4时,WOE电位接近于0,表明WOE的等电点接近4,且WOE在碱性条件下更稳定。流变学结果表明,WOE在不同pH和NaCl条件下,均呈现非牛顿流体性质,在频率0.1~100 Hz时,G'均大于G",WOE具有弹性为主的凝胶性质。在体外模拟消化阶段,随着消化时间的延长,WOE中的大脂滴数量逐渐减少。在模拟肠液消化过程中,胰酶降解乳液液滴内脂肪并释放出游离脂肪酸,WOE的脂肪滴尺寸由16.85 μm逐渐减小至7.25 μm,90 min以内游离脂肪酸释放量达75.45 μmol/mL,植物甾醇生物利用率持续增加至72.23%,高于纯大豆油组游离脂肪酸释放量(38.45 μmol/mL)和植物甾醇生物利用率(48.08%),说明WOE具有良好的消化特性,并且提高了植物甾醇生物利用率。本研究可以为疏水性生物活性物质递送系统提供理论参考,同时为新型乳液体系在食品、膳食补充剂和药物输送中的应用提供依据。
为明晰大豆亲脂蛋白(soybean lipophilic protein,LP)与绿原酸(chlorogenic acid,CA)碱、酶和自由基共价结合对蛋白质构象和功能性质的影响及复合机制,本研究综合运用粒径和Zeta电位、电泳技术、多光谱技术、差示扫描量热、流变、扫描电镜、抗氧化性分析等方法对不同制备条件下复合物的分子量、二级和三级结构、热稳定性、流变性和抗氧化性等功能性质进行表征。结果表明:LP在自由基、碱、酶条件下的多酚结合率依次升高,粒径和Zeta电位绝对值均高于LP;复合物中的游离氨基和巯基含量较LP降低,但二硫键含量升高,其中酶法复合物变化最明显;CA的引入使LP的电泳条带上移,LP分子中的亚基变性为小分子亚基,自由基、碱、酶复合物的变性情况愈加显著;自由基复合物、酶法复合物和碱法复合物的离子键含量较LP依次增加,疏水作用力依次减小;圆二光谱和傅里叶红外光谱结果表明CA与LP复合成功,二者主要通过C-N/C-S键连接,复合物的无规则卷曲含量升高,β-折叠和β-转角含量降低,碱法复合物的二级结构变化最为显著;荧光结果显示酶法复合物的荧光猝灭效果最强,碱法复合物次之;复合物的表面疏水性降低,碱法复合物的表面疏水性最低;复合物尤其是碱法复合物的热稳定性和流变性能增强;CA的加入使LP的表面出现较多突起和孔隙,自由基复合物、酶法复合物、碱法复合物的微观形貌愈加均匀致密;LP-CA共价复合物的抗氧化能力在消化后升高,且自由基复合物均拥有最强的抗氧化能力,酶法复合物的抗氧化能力最弱。本研究可为LP-CA复合物作为功能成分加以应用以及开发含CA的大豆蛋白产品提供理论依据。
为探究虾青素(astaxanthin,AST)的光异构化机理,采用HPLC技术和Q值法分析光催化转化AST的顺式构型种类和含量,通过密度泛函理论对AST构型进行优化与频率分析,计算得到全反式(all-E)和顺式(Z)AST相互转化的热力学、动力学和能量参数。结果表明,全反式AST在光催化下主要形成9顺式(9-Z)和13顺式(13-Z),13-Z含量(17.72%)显著高于9-Z(13.57%)(P<0.05)。光照后,中性AST分子形成双自由基,双键容易发生扭转。全反式AST的前线轨道能隙差最小,更容易从基态转变为激发态,从而异构为其它构型;根据吉布斯自由能,AST异构体的相对稳定性顺序为:全反式>9-Z>13-Z>15-Z,与实验结果趋势基本相符;全反式AST形成9-Z的活化能高于15-Z和13-Z,单顺式AST转化为多顺式的活化能远高于全反式AST转化为单顺式异构体;13-Z构型生成速率分别约为15-Z和9-Z的4倍和100倍,且相互转化的隧穿效应可以忽略不计,与实验中多顺式异构体难以观察到相吻合,同时阐明实验中出现的13-Z AST比例显著高于9-Z的原因。研究结果揭示了AST可控实现异构体的生成机制,同时为其它类胡萝卜素异构化研究提供理论基础。
为探究动态高压微射流(dynamic high-pressure microfluidization,DHPM)辅助技术对竹荪多糖结构和活性的影响,本研究系统地分析了DHPM处理后竹荪多糖的理化性质、分子量、单糖组成和红外光谱特征。通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH·)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS+·)、羟基自由基(·OH)清除能力、铁离子还原力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)以及脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症模型,评价了竹荪多糖的抗氧化和抗炎特性。结果表明,DHPM处理显著提高了竹荪多糖得率和总多糖含量,分别是未经过DHPM处理的4.87倍和1.23倍(P<0.01);DHPM还降低了竹荪多糖的重均分子量,同时极显著提高了单糖组成中葡萄糖的含量(P<0.001),但对多糖的主要结构无显著影响,均为含吡喃环结构多糖。此外,DHPM处理增强了竹荪多糖对DPPH·、ABTS+·、·OH的清除能力及铁离子还原力,并显著抑制了LPS诱导的RAW264.7细胞中白介素-6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor-alpha,TNF-α)的表达(P<0.05),展现出更强的抗氧化和抗炎活性。综上,DHPM技术可显著提高竹荪多糖的得率、降低其分子量并增强其抗氧化和抗炎活性,为竹荪多糖的高效提取及功能化应用提供了重要的技术参考。
本文通过动态高压微射流技术(Dynamic high pressure microfluidization,DHPM)联合纤维素酶,对豌豆膳食纤维-咖啡酸(Pea dietary fiber-caffeic acid,PDF-CA)复合物进行改性处理,探究DHPM联合酶处理对PDF-CA结构及理化特性的影响。粒径和扫描电镜表明,经DHPM联合酶处理后,样品粒径尺寸降低,表面粗糙松散,且在酶浓度为3%时发生团聚现象;红外与X射线衍射表明,改性不会引起PDF-CA的晶体结构改变,未产生新官能团,但晶体有序度下降。与未经DHPM处理样品相比,处理后PDF-CA的持水性、持油性,葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力均有所改善。持水性、持油性在处理压力为60 MPa处理2次,酶浓度为1%时显著提高,分别由6.4 g/g、7.9 g/g提升至8.9 g/g、11.1 g/g,分别提升39.1%和40.5%;葡萄糖吸附能力在60 MPa处理1次,酶浓度3%时提升最显著,从3.9 mg/g提升至13.6 mg/g,提升248.7%;胆固醇吸附能力在60 MPa处理3次,酶浓度1%时最显著,从6.6 g/g(pH2)、6.7 g/g(pH7)提升至14.5 g/g、13.2 g/g,提升119.7%和97.0%。综上,DHPM联合酶改性处理能够有效改善PDF-CA理化性质,为其在膳食纤维-多酚复合物改性加工方面的应用提供一定理论依据。
为探究低温等离子体(cold atmospheric pressure plasma,CAPP)联合VB6和VC胁迫对紫花芸豆发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量的富集作用及效果。本实验以紫花芸豆为原料,采用不同浓度VB6溶液和VC溶液联合低温等离子体发芽,考察不同浓度VB6和VC对低温等离子体处理的芽豆GABA富集量以及相关代谢酶活性的影响。结果表明:低温等离子体联合VB6和VC处理对发芽紫花芸豆富集GABA有促进作用;CAPP联合0.25 mg/mL VC处理后,在发芽72 h时GABA富集量为10.05±0.93 mg/g。CAPP联合0.5 mg/mL VB6处理后,在发芽72 h时GABA富集量为10.09±0.06 mg/g。通过对发芽72 h紫花芸豆相关酶活性分析,CAPP、VB6和VC处理对谷氨酸脱羧酶(GAD)活性有促进作用,但对多胺氧化酶(PAO)活性有一定抑制作用。CAPP联合VB6以及CAPP联合VC处理紫花芸豆发芽都是通过提高GAD活性和抑制γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-T)活性从而富集GABA。研究表明CAPP联合VB6和VC胁迫对芸豆发芽富集γ-氨基丁酸有促进作用,为生产富含高GABA食品提供理论参考。
为探究原料乳与不同生产工艺液态乳制品中牛乳外泌体典型表征的差异,探究生产工艺和胃肠道消化对于牛乳外泌体表征特性和转运能力的影响,本研究以生牛乳、市售巴氏杀菌乳和超高温瞬时灭菌(ultra-high temperature instantaneous sterilization,UHT)乳为研究对象,采用国际INFOGEST体外消化模型模拟胃肠道消化,等电点沉淀结合超速离心法提取牛乳外泌体,通过BCA蛋白含量试剂盒测定外泌体总蛋白浓度、透射电镜观察形态、纳米颗粒跟踪分析仪分析粒径分布,蛋白免疫印迹检测特征蛋白CD9、CD63和TSG101,综合评估外泌体的表征差异,并通过激光共聚焦显微镜观察奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)和大鼠小肠上皮细胞(IEC-6)摄取外泌体的情况。结果表明,等体积生牛乳、巴氏乳和UHT乳中提取到的外泌体总蛋白浓度依次递增且差异显著(P<0.05);生牛乳中外泌体粒径显著高于巴氏乳和UHT乳(P<0.05),但模拟胃肠道消化引起的外泌体粒径变化未见规律性;生产工艺和胃肠道消化会不同程度地降低外泌体表面蛋白完整性,UHT乳外泌体仅检测到TSG101和CD63的弱表达,消化后3种特征蛋白均无法检出;外泌体转运荧光示踪显示,牛乳外泌体进入两种靶标细胞的摄取效果无显著差异,经过生产加工或消化处理的外泌体仍可被IEC-6与MAC-T非特异性摄取。本研究证实生产工艺及胃肠道消化过程均能显著破坏牛乳外泌体表征特性,但并未完全阻断其转运能力,为功能性乳制品开发提供了理论依据。
乳化香肠因其营养丰富、风味良好而广受欢迎,但乳化香肠中脂肪、钠盐含量较高,且蒸煮过程中水分易流失。因此,本研究用KCl部分替代NaCl(减钠0%、20%、30%),并用酵母蛋白替代脂肪(减脂10%、20%、30%、40%)制作乳化香肠,分析其质构、色泽、水分分布、感官评价和挥发性风味物质等指标。质构分析发现,与对照组乳化香肠相比,在不减钠且减脂替代比例10%时,酵母蛋白乳化香肠的弹性、内聚性、回复性最大;在减钠20%且减脂替代20%时酵母蛋白乳化香肠的硬度、咀嚼性和弹性达到最大;减钠30%时,酵母蛋白乳化香肠的硬度、咀嚼性和弹性均显著低于对照组。水分分布结果发现在不减钠和减钠20%条件下,酵母蛋白乳化香肠中的结合水含量均显著高于对照组;而在减钠30%时,酵母蛋白乳化香肠的自由水含量均显著高于对照组。电子舌结果显示酵母蛋白的添加提升了乳化香肠的鲜味和丰度,降低了咸味。综上所述,不减钠条件下,酵母蛋白合适的减脂替代比例为10%;减钠20%条件下,酵母蛋白合适的减脂替代比例为20%;减钠30%组酵母蛋白乳化香肠的各项质构指标和感官评分均低于对照组,故建议酵母蛋白乳化香肠的减钠替代比低于30%。
为了提高方便干米粉的复水特性,本文研究了添加预糊化糯米淀粉(Pregelatinized glutinous rice starch,PGRS)对大米粉糊化特性、成糊特性、糊流变学特性及其方便干米粉结构、食用品质和淀粉消化性的影响。结果表明,添加2%~8% PGRS可以使大米粉糊化起始温度降低约2.9 ℃、热焓值增大24%以上,成糊黏度增大6%以上,糊凝胶弹性减弱或增强。当PGRS添加量为4%时,方便干米粉的复水时间缩短至280 s,质构与感官品质保持良好。当PGRS添加量≤6%时,方便干米粉的抗消化性增加,抗性淀粉(Resistant starch,RS)含量提高33%以上。因此,添加PGRS可以提高方便干米粉的复水特性并增加其RS含量。该研究为应用PGRS提高米制品品质提供了参考依据。
本研究以罗非鱼肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP)为基底,玉米油为油相,添加玉米淀粉(corn starch,CS)构建乳液凝胶,旨在探究不同预糊化温度(25、40、60、80、100 ℃)的CS对乳液凝胶微观结构、粒径尺寸、流变特性、稳定性及3D打印特性的影响。结果表明,CS预糊化温度的增加能够显著提高乳液凝胶的储能模量(G')与表观黏度,特别是当添加CS的预糊化温度为60 ℃(CS60)时。拉曼光谱分析结果显示MP与预糊化CS之间不存在共价相互作用。凝胶作用力分析结果表明,乳液凝胶分子间主要维持作用力为氢键和疏水相互作用,这表明添加预糊化CS溶出的CS分子能够与MP在分子间相互作用力的作用下形成更加紧密的三维网络结构。此外,3D打印效果显示,CS预糊化温度的增加提高了乳液凝胶的质构特性,特别是在CS60时表现出了最佳的打印精度。本研究提出了预糊化CS改善MP乳液凝胶特性的可能内在机理,为预糊化CS在改善MP乳液凝胶特性及3D打印性能方面提供了一定的理论参考。
为促进核桃青皮的高值化利用,并为核桃青皮在乳化剂、起泡剂和抗氧化剂方向的应用提供理论依据,本研究用不同剂量的电子束辐照(EBI)(0、5、10、25、50 kGy)对核桃青皮进行预处理,并分析其碱提多糖的结构特性、理化性质及功能活性的变化。结果表明,与未处理的核桃青皮多糖相比,低剂量EBI(5 kGy)处理获得的核桃青皮多糖表现出最高的木糖摩尔比(16.31%)、分子量(80.43±2.37 kDa)、粒径(145.99±4.64 nm)、持水和持油能力(40.61 g/g,83.08 g/g)。中等剂量(10和25 kGy)处理的核桃青皮多糖具有较高的糖醛酸含量(35.69%±0.14%,36.02%±0.37%)、优异的热稳定性(熔点分别为84.87 ℃和86.63 ℃)、乳化能力(乳化性能指数:14.41 m2/g和13.64 m2/g)及ABTS+和DPPH自由基清除能力(10 kGy时清除率分别为77.00%和85.47%)。高剂量EBI(50 kGy)处理的核桃青皮多糖具有最高的起泡能力(56.67%),但其他功能活性有所下降。综合考虑核桃青皮多糖的性质,本研究认为10 kG为最佳辐照剂量。
为了探究益生菌对安全脱除饲料中玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)的应用潜力,本研究筛选并验证了一株来源于土壤的枯草芽孢杆菌23830对ZEN的转化能力。通过优化发酵条件,确定了最佳的ZEN脱除参数;借助UHPLC/Q-TOF-MS和HepG2细胞实验分析了转化产物的结构及体外毒性;最后将其投入玉米副产物中发酵以评估其在饲料发酵脱毒领域的应用潜力。结果显示,对ZEN具有转化作用的蛋白酶存在于细胞内容物中,在菌株添加量为2%(1×107 CFU/mL),发酵温度37 ℃,发酵时间12 h,pH为7.0的条件下对ZEN脱除率可达60.47%±2.18%。ZEN的主要转化产物为玉米赤霉烯酮-14-硫酸盐(ZEN-14-Sulf),其细胞毒性较ZEN明显减弱。此外,该菌株在玉米胚芽粕、喷浆玉米皮、玉米蛋白粉和玉米浆中对ZEN的脱除率分别达到15.67%±0.64%、19.22%±2.35%、30.71%±0.79%、45.44%±2.73%,显示出实际应用于饲料脱毒的潜力。本研究筛选得到的枯草芽孢杆菌23830不仅能实现ZEN的低毒性转化,还能有效脱除饲料中的ZEN,为饲料中ZEN的安全脱除提供了新的菌种资源。
为获得具有产香能力的乳酸菌应用于芥菜发酵生产,采用传统分离培养法从发酵蔬菜中筛选疑似乳酸菌,通过嗅闻法和乙偶姻含量分析筛选产香乳酸菌,开展菌株生长及发酵特性研究,并接种至芥菜汁中分析其挥发性香气成分。结果表明:本研究共获得67株乳酸菌菌株,筛到5株产香菌株,经形态学、生理生化和16S rDNA分子生物学鉴定,LJ036、LJ065、QT038和JC091为植物乳植杆菌,JC045为赫伦魏斯氏菌。LJ065和QT038具有更强的产酸能力;QT038在pH3.5下生长良好,且高盐耐受力略强,具有较好的耐温性;LJ036对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好;LJ065的亚硝酸盐降解能力最强,降解率为94.45%。HS-SPME-GC-MS挥发性成分共鉴定出52种,发酵组挥发性成分含量较高的有醇类、醛类和酮类,其中QT038、LJ065和LJ036发酵组的乙偶姻含量较高,分别为4.27、3.11、3.80 μg/mL。聚类热图分析显示QT038、LJ065和LJ036发酵芥菜汁中(Z)-2-己烯-1-醇、大马士酮、(Z)-3-己烯-1-醇、2-乙基苯酚和乙酸芳樟酯等挥发性成分含量较高,赋予芥菜更为浓郁的花香、果香及草木香。综合评价,QT038、LJ065和LJ036具备较好的发酵及产香特性,有望为芥菜接种发酵提供菌株支持。
目的:以红树林来源具葡聚糖酶活性的菌株Bacillus velezensis 2-6为研究对象,从其发酵上清液中分离、纯化和鉴定β-葡聚糖酶活性蛋白,并对其酶学特征进行研究。方法:采用硫酸铵沉淀法和DEAE阴离子交换层析法分离菌株2-6发酵上清液中的β-葡聚糖酶活性蛋白,应用LC-MS/MS对纯化的活性蛋白进行鉴定。采用DNS法对纯化的β-葡聚糖酶活性蛋白的酶学特征进行分析。采用薄层层析检测β-葡聚糖酶活性蛋白对底物的降解活性,应用滤纸片法检测活性蛋白对植物病原菌的抑菌活性。结果:菌株2-6发酵上清液经80%硫酸铵沉淀和DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析纯化后,获得分子量大约为45 kDa的蛋白,其β-葡聚糖酶活性达到36956.5 U/mg。该蛋白经LC-MS/MS分析鉴定为葡萄糖醛酸木聚糖酶,由423个氨基酸组成,命名为GxylE-v26。GxylE-v26的最适酶反应温度为60 ℃,最适pH为4,低浓度(1 mmol/L)的Fe2+对GxylE-v26酶活有促进作用,中(10 mmol/L)、高(100 mmol/L)浓度的Fe2+、Ca2+、Mg2+和Ba2+可抑制GxylE-v26酶活力。GxylE-v26可水解昆布多糖,且对金黄色葡萄球菌和菠萝泛菌的生长具有抑制作用,1 mg/mL的 GxylE-v26对金黄色葡萄球菌和菠萝泛菌的抑菌圈直径分别为1 cm和1.1 cm。结论:从红树林来源菌株Bacillus velezensis 2-6的发酵上清液中分离纯化并鉴定得到了具有高效β-葡聚糖酶活性的蛋白分子GxylE-v26,该蛋白是一种能耐受较高温度的酸性酶,且对金黄色葡萄球菌和菠萝泛菌的生长均具有抑制作用。
为探究番荔枝果肉多糖的结构特性及其对食源性致病菌的抑菌作用,采用超声辅助提取并分离纯化得到番荔枝果肉多糖(WPAS),通过离子色谱、高效凝胶渗透色谱、红外光谱、刚果红试验、X射线衍射、Zeta电位分析及扫描电镜等技术表征其结构特征。结果表明,WPAS是一种以阿拉伯糖为主要单糖组成的中性多糖,重均分子量14.99 kDa,呈无定形非晶态结构,表面具有多孔网状形貌,且其溶液具有良好的稳定性。体外抑菌实验显示,在质量浓度为20 mg/mL时,对枯草芽孢杆菌和绿脓杆菌抑菌圈直径分别为20.34±0.75 mm和10.21±1.47 mm,MIC值分别为12.50 mg/mL和17.50 mg/mL。通过细胞膜通透性及ATP酶活性检测评估其对枯草芽孢杆菌、绿脓杆菌的抑菌效应。结果显示,WPAS可破坏菌体细胞膜完整性及显著抑制ATP酶活性发挥抑菌效应。综上,WPAS对枯草芽孢杆菌和绿脓杆菌具有较好的抑菌能力,研究结果可为番荔枝多糖在食品防腐以及功能性产品的开发方面提供理论参考。
透明质酸是一种广泛用于食品、医药和化妆品领域的高价值糖胺聚糖。为探索更绿色、经济的透明质酸生产方式,本研究以毕赤酵母为细胞工厂,评估了利用一碳甲醇合成透明质酸的可行性。首先,在毕赤酵母中设计并构建了透明质酸合成途径,通过液相色谱和质谱分析对产物进行了定量和定性检测,验证了细胞工厂的成功构建。在此基础上,筛选了不同来源的透明质酸合酶以提升产量。结果显示,来源于兽疫链球菌的透明质酸合酶seHAS具有最高的合成效率,在摇瓶发酵条件下透明质酸产量达到941 mg/L,分子量约1100 kDa。此外,本研究还筛选了高活性表达的透明质酸降解酶,并通过外源添加或共表达的方式,探究了透明质酸生产效率的限制因素。结果表明,降解酶FhChAC能够在毕赤酵母中高效表达。通过外源添加或共表达FhChAC能有效释放积累在细胞表面的透明质酸多糖,并将其降解为寡糖,从而显著提升生产效率。通过以上优化,最终在摇瓶发酵中获得了5.6 g/L不饱和二糖形式的透明质酸寡糖产物。本研究为工程毕赤酵母利用一碳甲醇生产透明质酸提供了重要的理论和技术参考。
为探究制备白芸豆多肽(White kidney bean polypeptides,WKBPs)的最佳提取工艺及其体外抗炎活性,本研究以白芸豆蛋白为原料,采用超声辅助酶解法水解白芸豆蛋白,以牛血清蛋白变性抑制率为指标,通过单因素结合响应面法确定最佳提取工艺,采用不同分子量的超滤管对制备的白芸豆粗肽进行分级分离,测定不同组分体外抗炎活性,并对最佳组分进行液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)检测,利用虚拟筛选及分子对接技术探究其抗炎肽段。结果表明:在超声功率166 W,酶添加量18000 U/g,酶解时间128 min,酶解温度46 ℃的条件下,WKBPs对牛血清蛋白变性的抑制率为86.57%,超滤后Mw<1 kDa的组分具有较好的抗炎活性(牛血清蛋白变性抑制能力、透明质酸酶抑制能力和NO抑制能力IC50值分别为1.181、9.244、10.887 mg/mL)。LC-MS/MS共鉴定出3306条肽段,其中肽序列为3~10的占比73%,虚拟筛选得到与诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)结合能最低的肽序列为4肽FFFR,分子对接可视化结果显示4肽FFFR可以与iNOS的活性位点通过氢键和疏水相互作用产生结合,从而发挥抑制作用。本实验为进一步研究WKBPs的抗炎活性提供参考。
目的:本研究以沙棘全果粉为原料制作沙棘全果粉曲奇,优化配方,并研究其特征风味。方法:以感官评价为依据,通过正交试验优化配方,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法测定样品中挥发性成分,计算香气活性值探究沙棘全果粉曲奇的特征风味。结果:以低筋面粉质量为基准,加入6%沙棘全果粉、60%黄油、20%糖粉、20%牛奶的沙棘全果粉曲奇为橙黄色,色泽均匀,形态完整,组织紧密,甜度适宜,带有沙棘特殊风味,综合感官评分为75.33分。沙棘全果粉曲奇中的风味组分丰富,包括沙棘全果粉中呈现出果香、甜香和植物气味的酯类物质,以及原味曲奇中呈现出脂香的醛类和酮类物质。沙棘全果粉曲奇的特征风味物质有乙酸壬酯、异戊酸、己醛、1-辛醇、δ-辛内酯等,在果香、甜香、植物气味方面有显著贡献。沙棘全果粉曲奇的风味是由多组结构相似的物质交互形成的。结论:本研究通过感官评价优化沙棘全果粉曲奇的配方,有效改善了其适口性,并进一步解析了产品的风味特征与关键风味物质,为沙棘全果粉曲奇的工艺生产提供理论支持,在沙棘全果粉曲奇的品质研究方面具有一定的应用价值。
为高值化开发利用我国资源丰富的樟树籽、筛选樟树籽仁源α-葡萄糖苷酶抑制肽,本研究以樟树籽仁蛋白为原料,采用水解度(DH)和α-葡萄糖苷酶抑制率作为评价指标,通过单因素和正交试验优化制备得到樟树籽仁源α-葡萄糖苷酶抑制肽,并测定分析其氨基酸组成和体外抗氧化活性。结果表明,樟树籽仁源α-葡萄糖苷酶抑制肽的最优酶解工艺为:以木瓜蛋白酶为水解酶,底物浓度为2%(w/v)、酶解温度为55 ℃、酶解pH为6.0、酶解时间为2.0 h、酶添加量为16000 U/g,该条件下樟树籽仁蛋白酶解物的DH为26.81%。制得的樟树籽仁源α-葡萄糖苷酶抑制肽对α-葡萄糖苷酶、DPPH自由基和ABTS+自由基的半数抑制率(IC50值)分别为11.52、5.42和0.64 mg/mL。本研究为樟树籽仁源α-葡萄糖苷酶抑制肽的挖掘提供了理论依据。
针对蓝莓果渣资源化利用不足及单一底物发酵功能局限性问题,本研究首次构建燕麦-蓝莓果渣复合底物体系,采用红芝(Ganoderma lucidum)进行固态发酵以提升其活性成分。采用单因素实验结合Box-Behnken响应面法,系统优化物料装载量、接种量、磷酸二氢钾添加量对三萜类物质合成的影响,并通过非靶向代谢组学分析发酵前后差异代谢物;结果表明,固态发酵最优工艺参数为:总物料装载量29 g,接种量13%(v/w),磷酸二氢钾0.1%(w/w)时,三萜含量为0.345%(较未发酵组提升1.3倍)。发酵产物抗氧化性能显著增强,对DPPH、羟基及超氧阴离子自由基的IC50值分别降低77.54%、66.90%与56.92%(P<0.05),同时对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶的抑制率较未发酵组分别提高1.10~1.57倍。非靶向代谢组学分析鉴定出发酵前后共有18类106种差异代谢物,其中70种代谢物显著上调,包含9种萜类化合物。KEGG代谢通路分析表明,红芝发酵激活了萜类等次级代谢途径。研究证实红芝生物转化可有效富集降血糖功能成分,为农产品及其加工副产物的高值化利用提供理论依据。
多糖是黄精含量最高的活性成分,为了筛选通过微生物发酵黄精提高多糖含量的乳酸菌及优化发酵工艺,探索发酵物的益生元活性,本文从实验室保存的不同传统发酵食品中分离的12株植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)发酵黄精,通过单因素实验,系统考察了发酵时间(0~6 d)、接种量(0~9% v/v)、转速(0~200 r/min)和温度(20~40 ℃)对黄精发酵液中多糖含量的影响,利用响应面方法对发酵黄精工艺进行优化,并对发酵黄精冻干粉进行益生元活性分析。结果表明:12株菌均能在未添加营养物质的黄精培养基中正常生长,生物量在24~48 h内最高达到1×108 CFU/mL,但48 h后生物量迅速下降。发酵48 h后,筛选到1株多糖含量提高25%的L6菌株。最佳发酵工艺参数为发酵时间3.8 d、接种量2.5%、温度35 ℃。在此优化条件下,发酵液中多糖含量达到1.30 mg/mL,比优化前显著(P<0.05)提高了57.71%。发酵后多糖分子量明显增加,多糖吡喃环结构发生变化,主要组成多糖的单糖中甘露糖和葡萄糖明显降解,半乳糖和半乳糖醛酸明显增加。此外,发酵物能够明显促进植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)CICC22213、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)CICC22175和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)FBKL1.3022这3株益生菌增殖,具有潜在益生元活性,且主要短链脂肪酸乳酸和乙酸含量具有生物量依赖性。这一结果表明,通过工艺优化能够有效提升黄精发酵液中多糖的含量,为开发大健康发酵食品、根茎类药食同源食品提供了技术支撑。
山桐子饼粕是油料加工副产物,本研究首次系统开发其总黄酮高效制备技术。以山桐子饼粕为原料,通过响应面法优化超声辅助提取工艺,利用AB-8大孔树脂对提取物进行纯化,并通过LC-MS/MS初步解析提取物结构,同时考察其DPPH、ABTS+自由基清除能力、还原能力等指标。结果表明:在超声功率400 W、超声时间70 min、液料比50:1 mL/g的条件下,总黄酮提取量达47.85±0.05 mg/g。AB-8大孔树脂纯化后总黄酮纯度提升至39.06%±0.99%,LC-MS/MS鉴定出槲皮素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷等7种特征黄酮成分。体外抗氧化活性显示,纯化后总黄酮DPPH自由基清除率(IC50=0.057 mg/mL)较纯化前提高33.7%,2 mg/mL时,FRAP值达13.68 mmol/L。研究表明,山桐子饼粕总黄酮的显著抗氧化活性与其特征性成分密切相关,证实了该副产物的开发潜力。
目的:探究不同陈化年限衢陈皮的差异代谢物,为衢陈皮的陈化机制和开发利用提供基础和科学依据。方法:采用超高液相色谱-串联质谱(Ultra Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)广泛靶向代谢组学技术对4种陈化年限(Y1、Y3、Y5、Y7)衢陈皮的代谢物进行检测和分析;使用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal Projections to Latent Structures-Discriminant Analysis,OPLS-DA)统计分析方法鉴定差异代谢物。结果:共鉴定出2019个代谢物,主要为酚酸类、黄酮类、萜类和生物碱类化合物。根据变量投影重要度(Variable Importance Projection,VIP)值大于1且P-value小于0.05,筛选出显著差异代谢物280个,利用KEGG数据库对显著差异代谢物进行KEGG通路富集分析,发现显著差异代谢物主要涉及单萜类生物合成、色氨酸代谢、黄酮和黄酮醇生物合成、花青素的生物合成及托烷、哌啶和吡啶生物碱的生物合成等23条代谢途径。进一步对显著差异代谢物的嗅、味特性进行分析,发现苯乙醇、5-羟甲基糠醛、间甲苯酚、柚皮素、3-甲基苯甲醛、二氢猕猴桃内酯、香兰素等13种呈味代谢物质含量的显著变化可能是衢陈皮陈化过程中颜色、气味、滋味改变的主要物质基础。结论:广泛靶向代谢组学技术可以高效地对衢陈皮化学成分进行组分鉴别和分析,为衢陈皮陈化机制研究和开发利用奠定了重要的技术基础。
本研究旨在系统评估乳酸菌发酵对白桦树汁营养成分和挥发性化合物的影响,以期为开发白桦树汁发酵产品的菌株选择提供科学依据。选取8株不同乳酸菌,分别对不同时期采集的白桦树汁进行发酵处理,系统分析发酵前后白桦树汁的理化指标、抗氧化性、氨基酸组成以及挥发性化合物的变化情况。结果表明,不同时期采集的白桦树汁存在化学成分差异,前期白桦树汁具有更高的糖和酸,以及更为丰富的挥发性化合物,而后期白桦树汁拥有较高含量的风味氨基酸。8种乳酸菌在白桦树汁中表现出良好的生长代谢能力。经菌株发酵后,白桦树汁pH、还原糖含量减少,总酸含量增加,抗氧化能力提高。通过高效液相色谱分析氨基酸组成,白桦树汁发酵后共检测到21种氨基酸,前期白桦树汁发酵后甜味、苦味氨基酸含量都有增加,而后期发酵后甜味氨基酸减少,苦味氨基酸无明显变化。使用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析挥发性化合物组成,白桦树汁发酵后共检测到46种挥发性化合物,其种类和含量显著增加。不同时期采集的白桦树汁在发酵后的品质变化存在显著差异。前期采集的白桦树汁发酵后总酸含量、还原糖含量、氨基酸和挥发性化合物组成变化都更为显著。主成分分析显示,发酵前后的白桦树汁具有显著的品质差异。综上,乳酸菌发酵能够提升白桦树汁风味品质,且植物乳植杆菌BB16被认为是最佳发酵菌株。
本研究以不同贮藏时间的‘黄太平’沙果为研究对象,利用离子色谱、高效液相色谱、傅里叶红外光谱等技术分析不同贮藏时间沙果感官理化和营养品质的变化,建立各指标改变与品质特性变化的关联,评估沙果的加工适宜性。研究发现沙果在贮藏期间色泽明显变暗,硬度降低。有机酸含量减少,其中苹果酸含量降幅最大,达44.56%。山梨糖醇和蔗糖含量分别下降28.53%和67.93%,果糖和葡萄糖含量无显著变化。总酚含量呈先升后降趋势,25 d时达3.41 mg GAE/g,较鲜果上升了17.15%。此外,抗氧化能力及多酚氧化酶活性持续增强。果胶组分中碱溶性果胶(NSP)得率和线性度下降,NSP与螯合性果胶(CSP)分子量增加,水溶性果胶(WSP)和NSP的支链化程度变化显著。主成分分析结果表明不同贮藏时间沙果感官理化和营养品质具有显著差异,果实色泽与总酚、可溶性糖、有机酸含量及果胶性质和结构密切相关,果实硬度与有机酸及果胶含量密切相关。基于沙果贮藏特性动态变化规律,前期(0~2 d)优先开发果汁/果酱,中期(2~18 d)适宜加工果脯/发酵制品,末期(18 d后)可加工果泥/功能提取物。本研究结果为沙果加工原料的品质选择提供了重要参考。
目的:建立一种基于双拖尾重组聚合酶恒温扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)结合核酸杂交侧流层析试纸条(nucleic acid hybridization-lateral flow strip,NAH-LFS)的多重可视化检测技术,用于同步鉴别驴肉及其制品中鸡、猪、马源性成分,满足快速检测、操作简便及低成本的需求。方法:首先制备不同掺假比例的样品并进行DNA提取。利用primer5软件设计针对鸡、猪、马线粒体细胞色素b(cytb)基因的特异性引物,引物包含3个功能区,即引物序列、spacer9间隔区和单链DNA标签序列(作为拖尾序列),spacer9可以阻止DNA聚合酶的作用使单链DNA标签序列在RPA扩增后仍保持单链状态。随后,制备胶体金纳米粒子并与识别探针偶联、构建核酸杂交侧流层析试纸条、优化RPA反应条件及试纸条的最佳工作条件,并对其检测灵敏度和特异性进行系统验证。最后,应用所建立的方法对40份市售驴肉样品进行检测。结果:RPA最佳反应温度为39 ℃,孵育时间是10 min,Mg2+(280 mmol/L)添加量为2.5 μL,鸡、猪、马引物(10 μmol/L)的加入量分别为0.7、0.7、1 μL。试纸条采用流速为33.75 cm/s型号的硝酸纤维素膜、流动缓冲液RB4(0.01 mol/L PBS pH8.0、0.05%吐温-20)时显色效果最佳。RPA-NAH-LFS可同时呈现T1(鸡源)、T2(猪源)、T3(马源)3条特征性检测线,总检测时间控制在15 min以内(含10 min扩增及5 min检测反应),对目标肉类的检测灵敏度达0.01%(w/w),对牛、羊等9种常见肉类无交叉反应。用RPA-NAH-LFS对40份市售驴肉样品检测结果显示,1份驴肉包子中检出猪肉和鸡肉成分,1份火锅驴肉卷中检出猪肉成分,检测结果与标准检测(DB42/T 1591-2020)结果完全一致。结论:RPA-NAH-LFS技术通过双拖尾引物设计与多重探针杂交策略,实现了肉类掺假成分的同步可视化检测。该方法兼具高灵敏度、强特异性和操作便捷性,特别适用于基层监管部门和现场快速筛查需求,为肉制品真实性鉴别提供了高效技术手段。
低温沉积(LDM)食品3D打印过程中易受到挤出温度、速度、物料流变性能等多因素耦合影响,导致堵料、过量挤出、干涉等多种缺陷,影响打印质量。为实现对缺陷的高效识别,本文搭建了基于工业相机的视觉监测平台,并构建了多类别喷嘴挤出缺陷图像数据集。针对缺陷尺寸小、类间差异不显著等问题,提出了一种融合ResNet与Swin Transformer的双通道多尺度特征提取网络,并引入多尺度注意力融合模块以提升识别精度。实验结果表明,所提模型能有效识别各类挤出缺陷,对堵料、过量、颗粒状和干涉类别的预测精度分别为98.20%、97.89%、94.90%和97.86%,正常挤出为97.63%;单张图像平均检测时间为0.2 s。整体准确率为97.53%,宏召回率为97.62%,较ResNet34分别提升4.11和4.00个百分点,展现出优异的识别性能与实时性,可为食品3D打印质量控制提供可靠数据支撑。
本文以春季和秋季‘龙井43’等常规叶色和‘黄金芽’及其白化子代茶树嫩梢加工的超微绿茶粉为研究对象,通过感官审评、粒径和色差分析、茶多酚和儿茶素类组分测定、生物碱及氨基酸组分检测,对‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉的品质特征进行了综合评价。结果表明,‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉外观色泽与常规叶色品种差异明显,且茶汤的鲜爽度优于常规叶色品种;‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉粒径(D90,56.50~67.05 μm)与常规叶色品种(D90,57.47~62.69 μm)相当,说明白化与常规叶色茶树资源研磨特性基本一致;‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉的亮度(L*值,71.65~81.43)高于常规叶色品种(L*值,65.50~72.65),绿度(a*值,−5.31~−0.12)低于常规叶色品种(a*值,−6.45~−2.85)。与常规叶色品种相比,‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉的游离氨基酸总量(29.72~104.36 mg/g)及各味型氨基酸组分含量较高,而茶多酚(165.99~243.72 mg/g)、儿茶素类(79.74~172.09 mg/g)、酚氨比(1.59~7.94)及咖啡碱含量(18.34~32.27 mg/g)较低。‘黄金芽’及其白化子代秋季超微绿茶粉的色泽较春季的黄化程度高;香气均以清香为主,但秋季茶粉的滋味强度普遍高于春季;春季及秋季超微绿茶粉的粒径(D90)相当(60.58 vs 61.41,μm);L*值(77.21 vs 74.16)及b*值(27.31 vs 27.07)差异较小,但a*值(−2.14 vs −2.66)的季节性变异较大;春季超微绿茶粉的茶多酚(199.87 vs 211.17,mg/g)、儿茶素类(102.44 vs 149.66,mg/g)、酚氨比(3.79 vs 6.14)及咖啡碱(24.52 vs 26.04,mg/g)较秋季低;而游离氨基酸总量(60.74 vs 35.93,mg/g)及各味型氨基酸组分均表现为春季高于秋季。正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)结果显示,色差值、氨基酸、生物碱等17种理化指标可用于区分常规叶色和‘黄金芽’等白化品种资源超微绿茶粉品质特征;而‘黄金芽’及其白化子代超微绿茶粉中氨基酸、生物碱、儿茶素组分等22种代谢物含量不同是导致其季节性品质差异的关键原因。本研究可为叶色特异茶树资源超微绿茶粉品质综合评价体系建立和品种选育鉴定指标开发提供理论依据。
本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术,对云南泸西4个品种细香葱:‘白葱’‘黑葱’‘本地红葱’和‘铁杆红葱’的挥发性风味成分进行分析检测。结果表明,共鉴定出15类797种挥发性化合物,其中物质种类最为丰富的是酯类、萜类和醇类,分别为140种、123种和97种,而物质含量最高是含硫化合物、酮类和萜类物质,总含量分别为128.51、107.27和106.39 mg/kg,其中二丙基二硫醚为重要标志物,贡献青草香、洋葱味和硫磺味,并且以VIP>1、P<0.05为条件筛选出166种主要差异香气物质;除此之外,对四个品种细香葱中OAV>10的挥发性物质进行正交偏最小二乘判别(OPLS-DA)分析,由VIP>1并且P<0.05得到22种香气物质,其中香茅醛和(S)-3,7-二甲基-6-辛烯醛的VIP值最高(2.62),为重要香气差异物;并且进一步对22种香气物质进行分析,发现青草香、硫磺味、咖啡味和薄荷味是细香葱中主要的香气特征,其中‘白葱’和‘黑葱’表现出突出的青草香。‘本地红葱’和‘铁杆红葱’表现出突出硫磺味、咖啡味、薄荷味、蔬菜香、坚果香和叶香,并且‘铁杆红葱’表现出的坚果香最为突出。本研究旨在为泸西细香葱品种品质评价提供科学依据,进一步为多样化泸西不同细香葱风味筛选和泸西细香葱深加工的开发利用奠定基础。
为提高初夏白茶的品质,进一步优化其加工工艺,探究不同工艺白茶品质及其物质基础。本研究以福鼎大白品种初夏一芽二叶鲜叶为原料,在传统工艺室内萎凋和复式萎凋的基础上,分别增添轻揉和摇青工艺处理。通过对成品茶进行感官品质审评、主要生化成分含量测定,并结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析其挥发性香气成分,以探究不同工艺的影响。感官审评表明,经过轻揉和摇青的白茶香气更清高持久,滋味更甘醇爽口,综合感官品质更佳。生化成分测定表明,轻揉与摇青处理的白茶,水浸出物含量分别为32.19%和34.56%,可溶性糖含量分别为4.75%和4.61%,均显著高于萎凋白茶(P<0.05)。香气组分分析共检测出1172种成分,包含408种同分异构体。根据化合物主要官能团的不同,检测到的香气成分可分为15大类,其中萜类、酯类、酮类、醇类化合物占比最多。基于相对气味活性值分析,二氢-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、(E)-β-大马酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(E)-2-己烯醛、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮等物质是关键香气成分。研究表明,轻揉与摇青工艺能有效改善初夏白茶的感官品质并显著提升其关键理化成分含量,为初夏白茶的品质精准调控与加工工艺创新提供理论依据和数据支撑。
为探讨枸杞梗和冷冻速率对枸杞冻结品质的影响,采用以N2、空气为传热介质的液氮喷雾速冻(NF−30 ℃、NF−50 ℃、NF−70 ℃、NF−90 ℃、NF−100 ℃)、空气速冻(AF−40 ℃、AF−20 ℃),分析比较带梗和无梗枸杞冻结特性及品质变化规律。结果显示:空气组、N2组带梗枸杞汁液流失率比无梗分别低20%~22%和8%~17%(冷冻速率低于1.58 ℃/min时带梗枸杞与无梗枸杞的汁液流失率差异大),营养成分保留率提高8%~23%和6%~53%。有梗和无梗枸杞的N2组冷冻速率(1.58~5.09 ℃/min)约为空气组(0.21~0.78 ℃/min)的2~24倍;对品质的保留效果可排序为NF−90 ℃≥NF−100 ℃>NF−70 ℃>NF−50 ℃>NF−30 ℃>AF−40 ℃>AF−20 ℃,在3.94 ℃/min(NF−90 ℃处理组)冷冻速率以下,冷冻速率越大,品质保护效果越好。有梗枸杞NF−90 ℃处理组营养品质能够保持新鲜枸杞的75%以上,色泽接近新鲜枸杞、汁液流失率仅为0.93%。Pearson和聚类分析进一步证明适宜枸杞冻结模式为NF−90 ℃的带梗枸杞。综合表明,当冷冻速率低于1.58 ℃/min,枸杞梗对果实冻结特性的保护效果更加明显,传热介质对品质的影响大于冻结环温;枸杞带梗冻结时,冷冻速率是品质的决定因素。影响枸杞冻结品质的因素可排序为:果梗>冷冻速率>传热介质>冻结环温。该研究结果为枸杞冷冻加工提供理论基础和技术指导。
制备以肉桂精油(2.0wt%)为抗菌成分、以真空冷冻干燥提取的紫薯花青素(0%、0.2%、0.6%、1.0%、1.4%、1.8% w/v的PSPA)为指示剂的海藻酸钠基智能交联薄膜,测试了紫薯花青素的添加量对薄膜特性(包括溶解性能、阻隔性能、光学性能、抗菌性能)、氨类化合物和pH响应性能的影响,并评价了薄膜用于实时监测虾新鲜度的效果。结果表明,肉桂精油和紫薯花青素的添加使所制薄膜具有较好的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长抑制作用;含紫薯花青素的薄膜具有更大的厚度、水蒸气透过性和透氧性,而水溶性、含水量、溶胀率和透光率则随紫薯花青素用量的增加而下降。此外,薄膜因紫薯花青素的添加而增强了对紫外线的阻隔性能,并对浓氨水、二甲胺、三甲胺、pH1~13的缓冲液表现出明显的颜色响应。同时,含紫薯花青素的薄膜对虾冷藏过程产生的挥发性含氮化合物也表现出较好的颜色指示效果,能有效实时监测虾肉的新鲜度变化;且在肉桂精油的协同作用下,可降低虾样品贮藏期间的pH、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值、挥发性盐基氮(TVB-N)值和菌落总数(TVC)值,延缓虾的货架期;具有作为无损监测水产品新鲜度的包装材料的良好潜力。
为探究长期冻藏过程中包冰衣小龙虾虾尾品质变化,该文以包冰衣的小龙虾虾尾为研究对象,测定在−18 ℃冷冻贮藏6个月期间小龙虾虾尾感官评价、质构特性(TPA)、总挥发性盐基氮(TVB-N)、pH、硫代巴比妥酸值(TBARS)、羰基含量及活性巯基含量的变化,并做相关性分析。结果表明,在−18 ℃条件下冷冻贮藏6个月期间,包冰衣熟制小龙虾虾尾的各项指标均未超出标准限值,然而随着冷冻贮藏时间的延长,其TVB-N、TBARS和羰基含量显著上升(P<0.05),活性巯基含量呈先上升后下降趋势,在贮藏第3~4个月达到峰值,硬度与弹性呈波动下降趋势,且第3个月时硬度达到最高值(3680.48 g),而感官评分显著下降(P<0.05),在贮藏3个月时,包冰衣小龙虾仍保留新鲜产品80%的品质。综合以上指标变化,确定包冰衣小龙虾虾尾的最佳赏味期为3个月。相关性分析表明,小龙虾虾尾冻藏过程中的品质变化主要受蛋白质分解和脂质氧化的影响。该研究为提升工业化加工小龙虾贮藏品质提供理论基础。
目的:基于非靶向代谢组学研究3-氯-1,2-丙二醇亚油酸酯(1-Linoleoyl-3-chloropropanediol,C18:2-Me)暴露前后对大鼠尿液代谢物的影响。方法:将24只雄性SD大鼠,随机分为正常组(ND)、低剂量组(LD,7 mg/kg·BW)和高剂量组(HD,70 mg/kg·BW)。暴露组每天腹腔注射给药一次,共两次。采用基于气相色谱质谱法的非靶向代谢组学方法分析3-氯-1,2-丙二醇亚油酸酯暴露前后的大鼠尿液,并对肾脏组织进行组织病理学观察。结果:高剂量组与正常组相比,共筛选出33种差异代谢物,其中25种上调差异代谢物,8种下调差异代谢物。通路分析表明,3-氯-1,2-丙二醇亚油酸酯主要干扰β-丙氨酸代谢、硫代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、视黄醇代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、淀粉和蔗糖代谢。组织病理学观察发现暴露组中出现肾小管上皮细胞与基底膜分离、管腔增大等现象。结论:3-氯-1,2-丙二醇亚油酸酯暴露可导致大鼠尿液中代谢物发生改变,对大鼠肾脏产生毒性作用,诱导大鼠体内多种代谢通路紊乱。组织病理学观察验证了代谢组学分析结果。
目的:以前期制备的Mw<3 kDa的白芸豆抗氧化肽(White kidney bean antioxidant peptides,WKBAPs)为原料探究其体外稳定性及对细胞损伤的保护作用。方法:通过测定WKBAPs体外DPPH自由基、ABTS+自由基、羟自由基清除率和总抗氧化能力分析pH、温度、金属离子、食品配料成分和体外消化对WKBAPs稳定性的影响,并利用偶氮二异丁基二盐酸盐(AAPH)诱导HepG2细胞建立氧化损伤模型研究WKBAPs对细胞氧化应激损伤的保护作用。结果:WKBAPs在不同处理条件下抗氧化活性有所波动,但整体表现稳定,仍能保持较高的抗氧化活性,经强酸、强碱、高温(>60 ℃)、高浓度Ca2+、Zn2+和Cu2+及高质量分数的NaCl、柠檬酸和葡萄糖处理后,WKBAPs的抗氧化活性均显著降低(P<0.05),在K+浓度增加时,WKBAPs的DPPH和ABTS+自由基清除率先降低后逐渐保持稳定,羟自由基清除率和总抗氧化能力略有下降但不显著(P>0.05);在肠消化阶段自由基清除率显著降低,但在肠消化终点(240 min)仍具有较好的抗氧化活性,其DPPH自由基、ABTS+自由基、羟自由基清除率和总抗氧化能力分别为78.03%±1.01%、94.05%±0.47%、74.75%±0.29%和0.76±0.02 mmol Fe2+/g。此外,WKBAPs能显著增加细胞的存活率、提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力,减少活性氧(ROS)的产生、降低乳酸脱氢酶(LDH)水平、抑制丙二醛(MDA)的生成。结论:WKBAPs具有良好的体外稳定性并且能有效地修复细胞损伤,这一结果为其在食品保健领域的开发及应用提供了理论支持。
为研究平菇液态发酵胞外多糖(POFP)、平菇菌丝体多糖(POMP)和平菇子实体多糖(POP)的抗氧化活性差异,本研究采用食用菌液态发酵、多糖分离纯化等技术制备了POFP和POMP,并与POP进行抗氧化活性对比评价。研究采用DPPH自由基、ABTS+自由基、OH自由基清除能力和总还原力评价三种多糖的体外抗氧化活性,并采用紫外线氧化损伤和H2O2氧化损伤酵母细胞模型来评估其氧化损伤防护作用。结果表明:三种多糖均由两种不同分子量的组分构成,分子量在375.31~9788.14 Da之间,大小排序为POP>POMP>POFP;三种多糖对DPPH、ABTS+、OH自由基均有较好的清除能力,并且具有良好的还原能力,且呈现剂量依赖性。其中POFP的总还原力最强,在5 mg/mL时OD700值可达0.51±0.04,高于POMP和POP。此外,三种多糖均可显著提高紫外线和H2O2氧化损伤酵母细胞存活率;POP防护效果较强,在25 mg/mL时可使紫外线损伤酵母细胞活力恢复至96.05%±4.02%,在15 mg/mL可使H2O2氧化损伤酵母细胞活力恢复至91.60%±3.26%,与VC处理组效果相当。综上所述,不同来源的平菇多糖均具有良好的抗氧化活性,液态发酵技术为新型抗氧化天然产物的制备提供了新路径。
本研究的目的是系统比较浙贝母(Fritillaria thunbergii Miq.)鳞茎与花两个部位的水提物及多糖类成分的体外抗氧化活性,并深入探究花多糖的组成及其在模式生物秀丽隐杆线虫中的抗氧化作用及初步机制,为花的利用提供实验依据。首先采用水提法制备了浙贝母鳞茎水煎液(FTD)、鳞茎多糖(FTP)、花水煎液(FTFD)及花多糖(FTFP),采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH),2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS)自由基清除实验和铁离子还原抗氧化能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)测定法比较不同提取物的体外抗氧化活性。其次使用秀丽隐杆线虫模型评价上述筛选出的最优活性成分的抗氧化作用,然后通过分析转基因秀丽隐杆线虫CF1553(sod-3p::GFP)和CL2166(gst-4p::GFP)的荧光强度,探讨其对抗氧化应激相关基因表达的影响。最后分析其单糖组成和分子量。结果表明,花部位的提取物(FTFD和FTFP)的抗氧化活性显著优于鳞茎提取物(FTD和FTP)。其中,FTFP(1 mg/mL)表现出最强的铁离子还原能力(0.97±0.011 mmol/L)、较高的DPPH自由基(76.58%±0.68%)和ABTS阳离子自由基(58.63%±8.58%)清除能力。体内实验表明,经FTFP(0.04~4 mg/mL)处理的线虫对热应激和氧化应激的抵抗能力显著增强,并呈浓度依赖性上调抗氧化基因sod-3和gst-4的表达。单糖组成分析表明,FTFP是一种以半乳糖醛酸(GalA,70.02%)为主的酸性杂多糖,并含有鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖;高效凝胶渗透色谱法分析其主要含有两个组分,平均分子量分别为363.05 kDa和26.04 kDa。综上所述,浙贝母花多糖是其发挥抗氧化作用的主要活性成分,不仅能有效清除自由基,还能通过上调sod-3和gst-4的表达增强机体抗氧化应激能力。本研究为浙贝母花资源的开发与保健食品利用提供了重要的理论依据。
功能性便秘(functional constipation,FC)是一种常见的胃肠道疾病,其病因十分复杂,临床表现为排便频次减少、粪便干硬、排便困难或排便不尽等症状,严重影响患者生活质量。当前,市面上针对便秘的治疗药物虽多,但普遍存在治疗效果有限、毒副作用明显以及患者依从性不佳等问题。近年来,药食同源植物活性物质的开发和应用备受关注。众多研究显示,多种药食同源植物活性物质在改善FC方面具有显著效果。本文综述了国内外研究成果,深入探究了FC的可能发病机制,系统梳理了药食同源植物活性物质缓解FC的疗效及作用机制,为开发对于FC具有良好疗效的功能性食品或保健品提供理论参考。
干法成熟是一种通过控制温度、湿度、风速和时间等工艺参数,使肌肉转化为肉的宰后处理技术。此过程能够改善肉的嫩度和多汁性,同时形成独特的香气和风味特征。在干法成熟过程中,微生物群落的动态变化亦对风味形成具有重要作用。尽管传统干法成熟能提升肉品风味和嫩度,但存在周期长(14~35 d)、成本高、质量损耗大等问题。为此,新技术如袋装干法成熟、逐步成熟等相继发展,其中袋装干法成熟可将损耗率显著降低,同时仍保持风味与嫩度特性。此外,干法成熟形成的“硬壳”经研究证实具有抗氧化活性,可作为食品添加剂,经有效利用可提升肉类加工副产物的经济价值。综上,本文比较了宰后畜肉干法、湿法成熟技术,对干法成熟条件、干法成熟对畜肉品质的影响及新型干法成熟技术进行综述,阐明干法成熟技术是畜肉品品质提升的有效途径,并且随着技术创新和应用,其在肉类加工中的重要性日益凸显。
香菇深受世界各地消费者的青睐,在全球蘑菇消费中占有很高的市场份额,但香菇柄因纤维较粗、口感不佳常被丢弃,造成了诸多环境问题和有效资源的浪费。近年来,以香菇柄为原料的研究和综合开发利用得到了广泛关注。本文系统总结了香菇柄的多种营养成分与风味物质,及其降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤等多种功能活性,归纳了香菇柄在食品、农业、生物技术领域的综合利用,具体包括用于食品原料、改良剂、增味剂、培养基基质、生物质能源材料、环境修复材料,以及在改善作物性状、提升果蔬贮藏品质、制备功能性饲料等方面的应用,旨在为香菇柄的高值化利用、食用菌产业提质增效及绿色经济发展提供理论依据和参考。
鲜销方式无法消耗海水贝类上市季节的巨大供应量,为避免浪费,有必要对其进行精深加工。破坏闭壳肌与贝壳之间的连接,是海水贝类开壳精深加工前不可或缺的环节。营养品质是衡量海水贝类开壳后的重要指标。为降低开壳技术对贝类营养品质的影响,研究人员改进了贝类非热开壳技术和热加工开壳技术,然而不同开壳技术对贝类营养品质的影响相差很大。本文探讨了非热开壳技术和热加工开壳技术在海水贝类开壳过程中的特点、研究现状及发展趋势,并分析了这些技术对贝肉中蛋白质、脂质和碳水化合物等营养素的影响。通过海水贝类开壳技术及其对营养品质影响的系统分析,本文旨在为相关领域的研究提供新的思路和技术参考。
玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是一种由镰刀菌属真菌产生的有毒代谢物,广泛存在于玉米、小麦等谷物及其制品中,可通过干扰内分泌系统对人和动物的健康造成潜在威胁。近年来,由于全球气候变化、储存和加工管理不当以及食品供应链复杂化,ZEN的污染问题日益严重,食品安全风险逐步增加。为降低其危害,各国相继制定了其限量标准以控制其风险。电化学传感器检测法因其高灵敏度、响应速度快和适合现场检测的特点,在玉米赤霉烯酮的检测中广泛应用。本文综述了电化学传感器检测玉米赤霉烯酮的研究进展,介绍了用于修饰电极的纳米材料以及电化学生物传感器、电化学发光传感器和分子印迹电化学传感器。同时,分析了电化学传感器在玉米赤霉烯酮检测中的挑战与发展前景,为研制高效、低成本的检测技术提供了参考与思路。
3D打印技术作为新兴的智能制造手段,在特殊医学用途配方食品领域展现出巨大的应用潜力。本文系统阐述了食品3D打印技术原理及其在特医食品中的研究进展,重点分析了挤压式食品3D打印与激光烧结式食品3D打印两大技术路径的应用特点。研究表明,3D打印技术通过精准控制食材配比、微观结构和功能成分,不仅可实现营养定量调配与食品质构优化,还有助于药物成分的精准递送,有效解决老年人吞咽障碍、儿童厌食症及代谢疾病患者膳食管理等难题。同时揭示了当前技术面临的三维成型过程中的质量控制和安全性等核心挑战,并提出原料配方优化、激光与静电纺丝辅助成型、多激光协同控制及自动清洗等解决方案。未来,结合可持续材料开发与智能化生产体系,该技术将为精准营养供给和医疗膳食创新提供重要技术支撑。