• 2020年第38卷第6期文章目次
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    • >本刊特稿
    • 基于仿生学的未来食品工业展望

      2020, 38(6):1-10. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.001

      摘要 (60) HTML (41) PDF 12.10 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:生命体经过漫长的进化,已经形成了一整套极其完善的利用食材制造其所需营养素的技术,许多生命活动与现有食品加工的单元操作有着异曲同工的效果。利用仿生学原理,向生命体学习,进行食品加工的理论与技术创新,正逐渐得到国内外食品加工技术研究领域的广泛关注。分析了人们受人体感官、食物消化、养分吸收、生物合成、生物材料、生物机构、生物成型的启示,进行食品加工技术创新的研究案例。从3个方面概括了未来食品工业仿生化发展的主要任务:1)重新认识生命活动。突破长期以来基于健康和生产(生长)的需要进行生命科学研究的局限性,建议从生命体制造其正常生长所需营养素的角度,重新研究生命活动,重新认识生命现象。2)深化已启动的仿生研究工作。根据对生命活动重新研究的结果,进一步对已经启动的仿生技术进行深入研究,挖掘新的创意。3)开拓新的仿生技术方法。通过比对,寻找动物、植物和微生物中与食品加工技术有对应关系的生命活动,开拓从未触及的仿生研究领域,推动食品领域的原始创新。着重强调了“食品工程仿生学”学科建设的重要意义。

    • >专家论坛
    • 青稞生物活性成分及其生理功能研究进展

      2020, 38(6):11-20. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.002

      摘要 (43) HTML (42) PDF 5.68 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:青稞是我国青藏高原的优势特种作物,在高寒缺氧、环境恶劣的青藏高原地区种植了3500余年,具有抗寒、耐旱、耐瘠薄、生长期短、适应性强、抗逆性强、产量稳定、易栽培等优点。青稞是生产“糌粑”、青稞酒等食品的原料,含有丰富的营养和生物活性成分,具有“三高两低”(高蛋白、高纤维、高维生素和低脂肪、低糖)的组分特性。通过饮食摄入生物活性物质对于保障人类身体健康至关重要,现代研究发现青稞中含有的各种生物活性成分能对人体产生积极影响,有利于降低人体心脏病、糖尿病、冠心病、肥胖症等多种慢性疾病及相关代谢疾病的发生率。对青稞中β-葡聚糖、戊聚糖、膳食纤维、酚类化合物、维生素E等主要生物活性成分和生理功能的研究进展进行了总结和分析,旨在为进一步深入研究和挖掘青稞的生理功能和青稞保健性产品的开发提供一定的参考。

    • 燕麦蒽酰胺生理功能研究进展

      2020, 38(6):21-28. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.003

      摘要 (37) HTML (38) PDF 5.46 M (46) 评论 (0) 收藏

      摘要:燕麦作为世界性栽培作物,是一种营养价值较高的全谷物,富含膳食纤维、蛋白质、脂类、维生素及矿物质等营养成分,在调节机体脂质代谢、降低血糖和改善便秘等方面发挥重要作用。而燕麦蒽酰胺作为燕麦中特有的多酚类化合物,其生理功能备受关注,研究发现天然燕麦中含量较高的燕麦蒽酰胺2c、燕麦蒽酰胺2f和燕麦蒽酰胺2p具有多种生物学活性,在常见慢性疾病的防治中发挥重要的保健功效。系统性阐述了燕麦蒽酰胺的研究进展,包括其化学结构,抗氧化、减轻炎症反应、预防动脉粥样硬化及抗肿瘤等生物学活性,以期为燕麦蒽酰胺的综合利用及相关保健产品的开发提供参考。

    • >专题研究(主持人:赵黎明教授)
    • 棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的异源表达及酶学性质

      2020, 38(6):29-38. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.004

      摘要 (21) HTML (36) PDF 9.86 M (44) 评论 (0) 收藏

      摘要:从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)中克隆得到一个糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)11家族木聚糖酶基因TaXyn11A,并在大肠杆菌中进行了异源表达。该基因含有一个672bp的开放阅读框,编码223个氨基酸,编码的蛋白与来自哈茨木霉C4(Trichoderma harzianum)的GH11家族木聚糖酶xynⅡ(NCBI accession No. B5A7N4.1)的同源性为85.2%。粗酶液经Ni-NTA亲和层析一步纯化得到电泳级纯酶(TaXyn11A),该酶分子质量为24.2kDa。研究了纯酶的酶学性质,结果表明:TaXyn11A为酸性中温木聚糖酶,最适pH值和最适温度分别是5.0和50℃,在pH值为4.0~10.0时和45℃及以下保持稳定,45℃时半衰期为14.3h。EDTA、Mn2+和Cr3+对该酶有激活作用,而SDS和CTAB对该酶有抑制作用。底物特异性及水解特性分析表明:TaXyn11A可特异性水解燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖等木聚糖底物,比酶活力分别为989.6、727.6、706.0、484.5U·mg-1,水解12h后,产物以聚合度为2~6的低聚木糖为主。这些优良的酶学特性使TaXyn11A在低聚木糖生产中具有潜在应用价值。

    • Cyclobacterium qasimii脱乙酰酶的异源表达及酶学性质

      2020, 38(6):39-46, 54. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.005

      摘要 (11) HTML (25) PDF 9.71 M (37) 评论 (0) 收藏

      摘要:氨基葡萄糖因具有丰富的生物活性而被广泛应用,但目前其工业化生产均需利用浓酸在高温条件下进行脱乙酰反应;因此,需要寻找一种环境友好的生物催化法来取代酸水解法脱乙酰基。筛选并得到了来源于卡西氏菌Cyclobacterium qasimii的脱乙酰酶(CqCBDA),并将其成功地在大肠杆菌表达系统中进行了异源表达,且其具有较高水平的可溶性蛋白表达量。纯化后重组的CqCBDA具有N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶活性,比酶活力为11.5U/mg,最适温度为40℃,最适pH值为7.6,在低于40℃的条件下展现出较高的热稳定性。CqCBDA在酶解法生产氨基葡萄糖过程中具有较大的应用潜力,研究结果可为酶法绿色制备氨基葡萄糖提供理论参考。

    • α-琼胶酶OUC-GaJJ96的异源表达及酶学性质

      2020, 38(6):47-54. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.006

      摘要 (8) HTML (23) PDF 7.00 M (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:琼胶酶在功能性琼胶寡糖的酶法制备中发挥着重要作用,目前有关α-琼胶酶的研究较少。克隆表达了来自溶藻性吉尔维菌(Gilvimarinus agarilyticus)的α-琼胶酶,命名为OUC-GaJJ96,并对其酶学性质及水解产物进行研究。该酶属于糖苷水解酶96家族,基因全长为3759bp,编码1252个氨基酸,N端含有26个氨基酸编码的信号肽,蛋白分子质量约为180kDa。酶学性质研究显示:OUC-GaJJ96最适反应温度和最适反应pH值分别为30℃和7.0(Tris-HCl缓冲液),比酶活力为2.68U/mg。通过高效液相色谱和电喷雾离子源质谱对OUC-GaJJ96的水解产物进行分析,结果表明:该酶水解产物是琼二糖、琼四糖和琼六糖,其中琼四糖是主要产物,OUC-GaJJ96可用于制备具有生物活性的琼胶寡糖。

    • >基础研究
    • 体外模拟人肠道微生物对葡萄酒花色苷稳定性的影响

      2020, 38(6):55-61, 75. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.007

      摘要 (29) HTML (26) PDF 6.40 M (41) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析肠道微生物对葡萄酒花色苷稳定性的影响及花色苷结构与稳定性的关系,旨在为花色苷的消化吸收和提高葡萄酒花色苷生物利用率提供指导。采集健康受试者的肠道微生物,利用体外培养方法混合培养肠道微生物与赤霞珠红葡萄酒样品24h,分别于0、4、12、24h取样进行花色苷的高效液相色谱分析。结果表明,肠道微生物促进葡萄酒花色苷的降解。与肠道微生物共培养24h后,葡萄酒总花色苷的降解率达到19.10%,而对照组仅为9.57%;肠道微生物作用下,葡萄酒中5种基本花色苷的降解水平均高于无菌对照组,但不同处理间没有显著差异;对比无菌对照组,葡萄酒中3种酰化花色苷含量在肠道菌群的作用下显著降低。花色苷B环取代基与酰基种类影响花色苷的稳定性。B环羟基数量增加,花色苷稳定性下降;B环甲氧基数量增加,花色苷稳定性增强。乙酰化花色苷稳定性强于对香豆酰化花色苷。肠道微生物对葡萄酒花色苷降解的促进作用与花色苷结构有关。

    • 天麻中香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖合成的影响

      2020, 38(6):62-68. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.008

      摘要 (14) HTML (25) PDF 4.71 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨天麻醇提物特征成分香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)合成的影响,在灰树花发酵体系中添加不同质量浓度的香草醇,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量并记录菌丝体质量。研究表明:一定质量浓度的香草醇对灰树花菌丝体生长和EPS合成有促进作用;香草醇质量浓度为200mg/L时,促进灰树花菌丝体生长和EPS合成的效果最佳,相比于空白组(未添加香草醇)分别增加了21.1%和19.9%,均显著高于空白组(P<0.05)。此外,在香草醇参与的灰树花整个发酵过程中,发酵第13天开始生物量和EPS产量趋于稳定,第14天时灰树花菌丝体生物量和EPS产量为最大值,分别为(1.42±0.01)g/L和(2.10±0.03)g/L,但低于天麻醇提物和对羟基苯甲醛实验组;且第14天同第0天相比,香草醇含量降低了68.3%。香草醇作为天麻醇提物中的特征成分可以被灰树花用于自身菌丝体生长和EPS的合成。

    • 高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱法测定食品中多形态硒含量

      2020, 38(6):69-75. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.009

      摘要 (10) HTML (27) PDF 4.79 M (47) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究基于高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱建立了一种适用于富硒蛋白粉、富硒大米、富硒香菇和富硒酵母等富硒食品中硒酸根、硒代胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸的检测方法。样品经Tris缓冲液提取,蛋白酶和胰蛋白酶酶解,以V(20mmol/L磷酸氢二胺水溶液,pH=6.0)∶V(甲醇)=98∶2为流动相,经Hamilton PRP-X100阴离子交换色谱柱分离测定。结果表明,4种硒形态化合物在5~100μg/kg范围内线性良好(R2>0.999),方法检出限可达25~50μg/kg,平均加标回收率为81.37%~93.80%,且RSD为2.80%~7.22%。应用此方法对4种市售富硒食品(富硒蛋白粉、富硒大米、富硒香菇和富硒酵母)中4种硒形态化合物进行检测,前处理步骤简单,测定快速、准确度和灵敏度高,为食品中硒形态评价和质量控制提供了方法和依据。

    • 天然食用色素的多元线性模型和神经网络模型的配色效果比较

      2020, 38(6):76-83. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.010

      摘要 (14) HTML (22) PDF 5.52 M (30) 评论 (0) 收藏

      摘要:天然食用色素应用广泛,三原色色素依其浓度可调配各种不同色调,传统配色方法高度依赖配色经验,生产效率低,误差大,产品质量稳定性差。基于吸收光谱匹配法,利用天然食用色素在混合时特征吸收峰保持不变的特性,在色素质量浓度和特征吸收峰的吸光度之间建立了多元线性和神经网络配色模型,通过误差对比分析,选择较优模型并进行试验验证。结果表明:神经网络模型的预测精度、稳定性均优于多元线性回归模型,其预测配方和原配方的色差在3以内,肉眼无法区分两者的差别,神经网络模型能更好地满足染色配色的要求。希望研究结果为天然食用色素的智能配色工艺提供理论依据。

    • 解冻方式对冷冻泥鳅肌肉组织理化性质和微观结构的影响

      2020, 38(6):84-92. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.011

      摘要 (13) HTML (24) PDF 7.07 M (40) 评论 (0) 收藏

      摘要:以解冻损失率、蒸煮损失率、解冻pH值、蛋白质溶解性、水分分布等为指标,研究4 ℃解冻、室温解冻、流水解冻、微波解冻、超声解冻5 种解冻方式对冷冻泥鳅肌肉组织理化性质和微观结构的影响,并分析了各指标之间的相关性。研究结果表明:不同解冻方式对泥鳅鱼肉解冻损失率存在显著性差异(P<0.05);流水解冻对泥鳅鱼肉解冻损失率、蒸煮损失率、pH值、蛋白质的溶解性影响最小;对各指标进行相关性分析,发现肌浆蛋白的溶解度与其他指标的相关性较好,都呈显著相关;采用扫描电镜观察解冻后的鱼肉的微观结构,解冻后泥鳅鱼肉的肌肉纤维间隙变大,其中,超声解冻的间隙最大,微波解冻后出现部分蛋白变性;采用低场核磁共振测定横向弛豫时间,发现解冻后泥鳅鱼肉的水分状态和含量发生变化。5种解冻方式中,流水解冻后的泥鳅鱼肉解冻损失率和蒸煮损失率最小,质构特性好,最终确定冷冻泥鳅的最优解冻方式为流水解冻。

    • 红鳍东方鲀肌肉组织及生化组成特性研究

      2020, 38(6):93-102. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.012

      摘要 (8) HTML (25) PDF 11.31 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:为系统解读红鳍东方鲀的原料学属性,针对其主要可食部分即肌肉组织的组织学、一般化学组成以及含氮物等特性进行了分析;重点探明其蛋白质、核苷酸关联物及游离氨基酸的组成特性。结果表明:红鳍东方鲀肌肉与普通白肉鱼具有相同的高蛋白质、低脂肪的特点,粗蛋白占干质量的86.30%,粗脂肪仅占0.66%。组织形态学观察发现其肌肉结缔组织异常丰富;进一步分析发现,胶原蛋白占肌肉组织干质量的质量分数高达4.53%。含氮物分析结果表明:肌肉组织中盐溶性蛋白含量最高,占总含氮物的40.76%,其次分别是水溶性蛋白25.71%、不溶性蛋白13.24%以及碱溶性蛋白5.18%;红鳍东方鲀肌肉中富含非蛋白氮,占总含氮物的15.10%。SDS-PAGE分析显示,水溶及盐溶性组分中蛋白质种类较为丰富,碱溶组分中蛋白质种类简单,不溶性组分主要呈现胶原蛋白图谱。分别提取肌肉和内皮中的胶原蛋白并进一步比较发现,二者呈现相似的图谱构成条带,在110kDa以上均有3条明显条带,分别为β肽链和2条α肽链。核苷酸分析表明:健康活体速杀的红鳍东方鲀肌肉中三磷酸腺苷含量高达4.32μmol/g,其降解产物中,最突出的是次黄嘌呤核苷酸1.35μmol/g,二磷酸腺苷和一磷酸腺苷含量则较低,其他进一步降解产物含量几乎为0。在红鳍东方鲀肌肉中共检测到16种游离氨基酸,其中赖氨酸、精氨酸、苏氨酸3种氨基酸含量较高,其次具有呈味功能的谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸的含量也相对较高。

    • >应用技术
    • 基于漫反射可见光谱无损检测生鲜牛肉和猪肉肌红蛋白

      2020, 38(6):103-110. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.013

      摘要 (11) HTML (24) PDF 9.02 M (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于表面漫反射可见光谱,提出一种用于定量检测生鲜牛肉和猪肉中脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白的无损检测方法。将光谱检测系统采集的光谱信号转化成反射吸光度,结合多元线性回归预测生鲜牛肉和猪肉中肌红蛋白相对质量分数,同时应用经典可见分光光度法测定肌红蛋白相对质量分数以验证预测结果有效性。结果表明:表面漫反射可见光谱法可定量检测肌红蛋白,理论预测结果与实验结果之间存在显著线性关系,相关系数R2≥0.9536。基于漫反射可见光谱的无损检测方法可量化生鲜牛肉、猪肉中肌红蛋白质量分数,旨在为生鲜肉制品的品质监控提供技术支持。

    • 低共熔溶剂提取黄精多糖工艺优化及抗氧化活性研究

      2020, 38(6):111-120. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.014

      摘要 (33) HTML (28) PDF 8.82 M (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用不同离子组合的低共熔溶剂提取黄精多糖,筛选确定尿素-氯化胆碱低共熔溶剂提取黄精多糖效果最好,随后在单因素考察的基础上,采用响应面分析法优化尿素-氯化胆碱低共熔溶剂提取黄精多糖的工艺条件,并进行了低共熔溶剂重复利用对多糖提取率和含量的影响研究。通过测定总抗氧化能力、超氧阴离子(O-2)自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率考察黄精多糖体外抗氧化活性。结果表明:低共熔溶剂提取黄精多糖的优化工艺参数为温度70℃、尿素-氯化胆碱物质的量比1.19、时间42.30min、液料比20.75mL/g,此条件下的多糖提取率为18.55%,较预测值相对误差为2.69%,比传统的热水浸提法增加了139.97%。低共熔溶剂重复利用不仅对黄精多糖提取率没有影响,在重复利用第3次时提取率最高,较新鲜溶剂提高了83.9%;而且黄精多糖含量随重复次数增加呈不断增加后趋于稳定的趋势,重复利用4、5次后多糖含量基本趋于稳定,达到63.48%、64.12%,说明其纯度不断提高。黄精多糖的O-2自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、总抗氧化能力随质量浓度的增加而增加;在测定的质量浓度范围内,清除O-2自由基和DPPH自由基的IC50分别为0.524、0.951mg/mL,总抗氧化能力最高为241.2μg/mL。因此,低共熔溶剂法是一种效率高、清洁环保的新型黄精多糖提取方法。

    • 骏枣的多糖提取及其蛋白脱除研究

      2020, 38(6):121-126. DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2020.06.015

      摘要 (15) HTML (24) PDF 6.45 M (39) 评论 (0) 收藏

      摘要:以和田骏枣为原料,利用响应面法优化水提法提取红枣多糖的工艺条件,对比多糖蛋白的3种脱除方法,确定脱除多糖蛋白最终方法。以红枣多糖的提取率为参考指标,研究料液比、提取时间、提取温度等3个因素对红枣多糖提取率的影响。在单因素实验的基础上,利用响应面试验,考察了料液比、提取时间和提取温度对红枣多糖提取率的影响。结果表明:提取红枣多糖的较佳工艺条件为红枣的质量与水的体积比为1∶30(g/mL)、提取时间3h、提取温度80℃,在此条件下,红枣多糖的提取率为45.86%。采用Seveage法、三氯乙酸法和CaCl2法3种方法对红枣多糖进行了脱蛋白效果的对比研究,结果表明,三氯乙酸法对红枣多糖中蛋白质的脱除效果最好、多糖损失率最低,多糖蛋白的脱除率为82.08%,多糖损失率为15.21%。

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