摘要:固态食品的杀菌是食品行业一直以来面临的关键技术难题。为保证杀菌过程的节能、高效、安全,近年来,围绕电磁波和等离子体等太空极端环境中的两大物理学现象涌现出一系列新兴物理杀菌技术,其中包括以催化式红外、微波、射频等为代表的热物理杀菌技术和以光动力、脉冲强光、低温等离子体活化水/冰、包装内低温等离子体等为代表的非热物理杀菌技术。这些新兴技术可适应不同形态、不同组分特征的固态食品的表面或整体杀菌。重点梳理了相关技术的核心问题和最新应用研究,并从4个方面提出了未来固态食品物理杀菌技术的主要研究任务:1)深化物理杀菌技术的机制研究。以不同的固态食品基质环境为基础,探明不同的食源性微生物在不同物理场胁迫下的响应机制。2)推动多物理场耦合的杀菌关键技术攻关。根据不同的固态食品物料特征,协同多种各具特色的新兴物理杀菌技术,在杀菌有效性和食品品质减损之间建立平衡。3)突破物理杀菌关键装备的制造瓶颈。在学科交叉的基础上,攻克物理杀菌关键装备研发的卡脖子技术,最大限度降低制造成本。4)促进包装内物理杀菌技术的开发与应用。根据固态食品生产的真实场景,促进包装内物理杀菌技术装备的研发,避免杀菌后的二次污染。

摘要:展青霉素是由真菌产生的一种聚酮类次级代谢产物,是污染水果及其加工制品的最重要的真菌毒素之一。食品中污染的展青霉素主要由扩展青霉(Penicillium expansum)产生。P. expansum是常见大宗和特色果品的主要采后病原菌,其在引起果实腐烂的同时产生大量的展青霉素,伴随鲜食流通和加工过程进入食物链,危害消费者的健康。展青霉素可侵害人和动物的多个器官,引起急性和慢性症状。由展青霉素污染引起的食品安全问题越来越得到重视,展青霉素的相关研究逐渐成为热点。对展青霉素的产生和调控机制研究进行了系统的总结,介绍了展青霉素生物合成基因簇的组成,生物合成途径中不同步骤的催化酶,展青霉素生物合成和中间产物转运的分子路径；从合成途径特异性调控因子,光、pH值、碳源、硫源等环境信号-全局性调控因子,以及参与组蛋白甲基化和乙酰化修饰的表观遗传因子等不同层次归纳了展青霉素生物合成的复杂调控网络。从源头防控和直接脱除2个方面阐述了食品中展青霉素污染的防控策略,分别概述了基于物理、化学和生物原理的主要防控技术,并讨论了不同防控策略的优缺点。最后,讨论了展青霉素产生机制研究与污染防控技术研发的关系,并指出绿色、安全的生物防控技术是控制展青霉素污染的未来方向。

摘要:赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)主要是由曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)真菌产生的有毒次级代谢产物,具有肾毒性、肝毒性、致畸性、神经毒性以及潜在致癌性,是世界范围内重点关注的真菌毒素之一。当前关于OTA产毒菌的分类、OTA合成途径及调控机制仍存在争议,制约了食品中OTA污染的高效精准控制。对曲霉属和青霉属中主要OTA产毒菌进行了系统梳理,特别是基于基因组比较数据将一度被认为是主要产毒菌的A. ochraceus中的部分菌株重新鉴定为A. westerdijkiae,介绍了主要产毒菌的产毒能力；系统介绍了OTA生物合成基因簇及关键合成与调控基因,特别是近年发现的新基因——环化酶otaY基因,其可能参与催化OTA生物合成途径初始步骤中的聚酮环化反应,基于最新研究结果进一步完善了OTA生物合成途径；针对食品生产不同环节,介绍了生物、物理和化学防控脱毒策略,重点介绍了针对产毒菌的生物防治方法,针对OTA毒素的生物降解菌及脱毒酶,并比较了不同方法的优缺点。最后,提出了食品OTA污染控制应基于“全链条控制”和“源头防控”的思路,保障食品安全、粮食安全和人民生命健康；分析了生物防治和生物脱毒技术的优缺点,指出绿色、安全的生物防控策略具有广阔的应用前景,是未来研究的重点方向。

摘要:多酚与蛋白质结合能够影响蛋白质凝胶特性,进而影响食品的质地。以平欧榛仁分离蛋白(hazelnut protein isolate, HPI)为原料,将茶多酚(tea polyphenol, TP)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)、没食子酸(gallic acid, GA)等3种多酚分别与HPI结合,探讨3种多酚对HPI结构性质、凝胶特性、凝胶结构性质、蛋白质消化率及消化产物抗氧化性的影响。结果表明,3种多酚均可促进HPI结构展开,通过疏水相互作用和氢键与HPI结合。TP、EGCG、GA的加入使HPI凝胶硬度分别提高了47.77%、59.87%、10.76% (P<0.05)；凝胶持水性分别提高了37.20%、39.74%、28.17% (P<0.05)。与HPI凝胶、HPI-TP凝胶、HPI-GA凝胶相比,扫描电镜观察结果显示,HPI-EGCG凝胶微观结构更为致密；凝胶流变学特性分析结果显示,HPI-EGCG储能模量更高；傅里叶变换红外光谱显示,HPI-EGCG凝胶氢键作用更强、β-折叠含量更高,凝胶硬度和持水性更好。凝胶分子间作用力分析结果显示,氢键和二硫键是维持HPI-TP凝胶和HPI-EGCG凝胶的主要作用力,疏水相互作用和二硫键是维持HPI-GA凝胶的主要作用力。与HPI凝胶、HPI-TP凝胶、HPI-GA凝胶相比,HPI-EGCG凝胶中游离巯基含量更低、二硫键含量更高,凝胶结构更稳定。经体外消化后,TP、EGCG使HPI凝胶蛋白质消化率降低,GA使HPI凝胶蛋白质消化率增加(P<0.05)。4种凝胶中,HPI-EGCG凝胶消化产物抗氧化性更强(P<0.05)。多酚能够有效改善HPI的凝胶特性并保留其抗氧化性,其中HPI-EGCG凝胶具有较佳的凝胶特性和消化产物抗氧化性。希望研究结果可为新型平欧榛仁分离蛋白凝胶产品的开发和利用提供理论依据。

摘要:柞蚕蛹富含优质蛋白质,是一种具有很高开发利用价值的食品原料。采用质构仪、流变仪和激光扫描共聚焦显微镜等分析不同pH值对柞蚕蛹粉凝胶特性及蛋白质分子热聚集行为的影响。结果表明:pH值为7时形成的柞蚕蛹粉凝胶网络较为连续和均匀,凝胶保水性最高(51.67%±0.79%,P<0.05)；pH值为9时的柞蚕蛹粉有最低的临界凝胶质量分数(8%)、最高的凝胶硬度(41.67N±3.37N,P<0.05)和弹性(2.81mm±0.07mm,P<0.05)。柞蚕蛹粉凝胶的储能模量与蛋白质的溶解度呈显著正相关(R=0.92,P<0.05),而与蛋白质的凝固率(R=-0.52)和表面疏水性(R=-0.77)呈显著负相关(P<0.05)。pH 值为9时,蛋白质溶解度最高(62.13%±0.63%,P<0.05),表面疏水性最低(70.06μg±9.32μg, P<0.05),形成了更多的小尺寸热聚集物并增强了凝胶基质；而在pH值为5时,蛋白质溶解度最低(28.96%±1.13%,P<0.05),表面疏水性最高(195.66μg±1.30μg,P<0.05),促使更多的大尺寸热聚集物形成并无序堆叠而削弱凝胶基质。研究旨在通过调节pH值控制柞蚕蛹粉中蛋白质的热聚集行为,进而获得理想质地和保水性的柞蚕蛹粉凝胶。

摘要:为研究甘薯蛋白水解物(sweet potato protein hydrolyzates,SPPHs)对海藻酸钠(sodium alginate,SA)凝胶结构特性的影响,实现甘薯加工废弃物的高值化利用,在SA中分别添加不同分子质量(1000、2000、3000、8000Da)的SPPHs,从凝胶化过程、临界凝胶行为、质构特性、水分分布及微观结构等方面研究SPPHs对钙离子诱导下SA凝胶的形成过程及凝胶特性的影响。结果表明:SPPHs与SA的相互作用促进了其与钙离子的交联,可强化分子间结构,加快钙交联过程中临界凝胶点的出现,减少临界点所需的钙离子量。分子质量为8000Da的SPPHs对SA凝胶的强化作用更显著,与钙离子反应敏感性最强,形成凝胶强度最大,SA-SPPHs8000复合凝胶在与质量分数为0.100% CaCl₂的凝胶化过程中储能模量G′值的平均值达到17.05kPa,远大于SA凝胶(2.14kPa)。添加SPPHs的复合凝胶表现为典型的非牛顿流体,添加的SPPHs分子质量越大,形成的复合凝胶内部结构交联增强,假塑性越强,黏度越大。此外,SPPHs的加入显著提高了SA凝胶珠的硬度、弹性和咀嚼性,提高了凝胶珠的持水能力和内部结构稳定性。研究结果表明,添加SPPHs能强化SA凝胶的内部结构,促进钙交联作用,使其形成更为紧密的三维网络凝胶,进而改善SA凝胶的质构等特性。与其他蛋白水解物相比,SPPHs对SA凝胶的结构特性具有较好的改善效果。研究结果旨在拓宽甘薯蛋白的应用范围,提高其附加值,进一步实现甘薯蛋白资源的综合利用。

摘要:卤制工艺中风味组分的控制释放有望对卤制品品质的工业标准化程度进行调控。以蛋清蛋白和可得然胶为基质材料,以肉桂油为风味组分代表,水油两相均质后通过热诱导法制备乳液凝胶,探究肉桂油添加对乳液凝胶特性及释放肉桂醛性能的影响。结果表明,与大豆油乳液凝胶相比,肉桂油乳液凝胶颜色偏黄,微观结构更加致密,持水率、硬度、储能模量和损耗模量等参数显著增加,且当肉桂油质量分数为5%时凝胶性能最强。随着肉桂油添加量的增加,凝胶转变时间缩短,同时乳液凝胶的黏弹性减弱,亮度增加、黄度降低。红外光谱证实了肉桂油中的肉桂醛与蛋清蛋白发生了席夫碱反应,从而促进乳液凝胶的形成及凝胶性能的提升。在模拟卤制品加工环境下,肉桂油乳液凝胶对所含肉桂醛具有良好的控释效果:水相中肉桂醛的释放率随肉桂油添加量的增加而减小,当肉桂油质量分数从5%增加至11%时,乳液凝胶在水中煮制1h后,肉桂醛的累积释放率降低35.44%；与在水中煮制相比,调味料氯化钠、醋酸与乙醇可促进水相中肉桂醛的释放,且在醋酸中的累积释放率增幅最大(15.95%)；但模拟卤制基质中的蛋白质和多糖会抑制肉桂醛的释放,累积释放率降低9.58%以上。乳液凝胶在模拟食品加工过程中能维持原有块状形貌,但在酸性条件下质地变硬、体积缩小、损失率最大,且凝胶结构破坏程度最严重,促进了肉桂醛的释放。因此,蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶的质地与释放性能可通过肉桂油的活性填充进行调控。研究结果旨在为食品工业中风味控释技术的开发提供理论参考。

摘要:为探究海鲈鱼免疫调节肽(Lateolabrax maculatus immunomodulatory peptides,LIP)的免疫和抗炎活性,以小鼠脾淋巴细胞刺激指数为指标,通过单因素和响应面优化实验确定LIP的最佳制备条件。利用RAW264.7巨噬细胞模型,探究LIP的免疫调节活性。并构建脂多糖诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症模型,探讨LIP的抗炎活性。研究结果表明,LIP的优化制备条件为料液比1.0∶3.8(g/mL)、酶质量分数2.14%、木瓜蛋白酶酶解时间56min,此条件下的LIP对小鼠脾淋巴细胞刺激指数为2.57。巨噬细胞免疫活性研究结果表明,LIP具有良好的免疫调节作用。当LIP质量浓度为400μg/mL时,LIP主要是通过促进了RAW264.7细胞的增殖活性、吞噬能力、一氧化氮和胞内活性氧的生成、一氧化氮合酶表达以及促炎因子分泌。研究结果表明:LIP具有免疫调节作用；400μg/mL的LIP还可抑制一氧化氮合酶和环氧化酶-2的mRNA过度表达,降低一氧化氮、前列腺素E₂和促炎因子的过度分泌,展现出良好的抗炎作用。研究结果表明,LIP可以发挥“提高免疫应答”和“抑制过度免疫应答”的双向调节作用。研究旨在为开展双向免疫调节功能性食品的研究提供理论基础。

摘要:副干酪乳酸杆菌ET-22是一种具有缓解炎症、调节免疫功能的益生菌,为探究其对口腔疾病的改善作用及机制,采用甲基紫精颊膜注射法建立金黄地鼠口腔溃疡模型,在造模前,分别以灌胃的方式连续给予金黄地鼠剂量为1×10⁹CFU·mL-1·d-1的ET-22活菌以及对应的ET-22灭活菌和ET-22发酵液,研究ET-22对地鼠口腔黏膜结构形态和炎性因子表达水平影响。口腔黏膜的组织病理切片观察和评分结果表明,ET-22活菌、灭活菌及其发酵液均能改善地鼠口腔黏膜的上皮完整性和炎性细胞浸润,ET-22活菌预防口腔溃疡的效果最佳,ET-22灭活菌及其发酵液的预防效果次之,但它们的预防效果均优于维生素C。机制研究发现:ET-22可通过下调NF-κB的表达抑制促炎细胞因子IL-6和IL-1β的分泌,降低基质金属蛋白酶MMP-9的表达,减轻口腔黏膜的炎症浸润与转移；ET-22可以调节口腔的菌群组成,抑制口腔疾病相关的有害菌。研究表明,ET-22可降低口腔溃疡的发病风险,对预防口腔溃疡具有积极作用。

摘要:对α-甲基二甘酸二乙酯与草酸二乙酯反应制备呋喃酮的工艺路线中中间体的脱羧作用进行了探讨。在该工艺路线中,原料通过2次的Claisen酯缩合、酯基水解、甲基化、脱羧等反应生成呋喃酮。在反应过程中原料α-甲基二甘酸二乙酯的2个酯基均被脱除,但脱除的方式明显不同。第1个酯基是在Claisen酯缩合完成后,在甲醇钠的作用下,通过先加成后消除的机理,以碳酸酯的形式脱除；第2个酯基是在甲基化反应完成后,在碱性条件下通过羧酸钠盐的中间体发生脱羧反应,以二氧化碳的形式被脱除的。为验证中间体脱羧机制的普遍性:β-羰基酯未经水解在碱性条件下即发生脱羧现象。通过α-乙基乙酰乙酸乙酯的烷基化反应,观察其产物(α-乙基-α-丁基乙酰乙酸乙酯)是否会发生脱羧反应,结果没有观察到α-乙基-α-丁基乙酰乙酸乙酯的预计脱羧产物(3-乙基-2-庚酮)。因此,研究表明普通β-羰基酯并不会通过酯基的先加成后消除反应发生脱羧作用。而食用香料呋喃酮制备过程中的2个较为反常的脱羧作用的驱动力均与脱羧后形成具有芳香性的稳定的共轭结构有关。研究阐明了食用香料呋喃酮制备过程的反应机理,希望研究结果对于该工艺路线的改进优化具有参考价值。

摘要:脱皮核桃仁因其食用便捷、风味优良深受消费者喜爱,其中风味是评价核桃品质的重要指标。为研究脱皮核桃仁的关键风味物质,选取3个品种核桃原料(清香、温185、大泡)分别进行脱皮和低温烘烤,采用九点标度法进行感官评价,并通过气相色谱-嗅闻-质谱法分析脱皮核桃仁的挥发性风味物质。研究结果表明:脱皮核桃仁整体感官上呈现脂味、甜味和奶香味,且苦味低；采用顶空固相微萃取在3个品种脱皮核桃仁中共检测出25种挥发性风味化合物,包括醛类6种、酮类2种、醇类9种、酯类2种、烃类4种、呋喃类1种和醚类1种。进一步采用溶剂辅助风味蒸发结合嗅闻技术明确了其中的9种关键致香成分,包括己醛、辛醛、壬醛、糠醛、苯甲醛、1-己醇、1-戊醇、2,3-丁二醇和2-庚醇,这些成分使核桃呈现生青味、脂香、焦香味和甜味；将9种致香成分与感官属性进行相关性分析,发现壬醛、己醛、2-庚醇、2,3-丁二醇和1-戊醇是导致不同品种核桃仁感官差异的关键物质。研究结果旨在为核桃仁风味品质的提升和脱皮核桃仁休闲食品的研发提供理论指导。

摘要:作为淀粉消化关键的水解酶之一,α-淀粉酶的水解作用使淀粉快速消化,引发餐后血糖水平迅速升高,持续性的餐后血糖升高与高血糖、高血脂等代谢性疾病发生呈正相关。利用天然化合物抑制α-淀粉酶活性对降低这些代谢性疾病的发生率具有重要意义。以绿原酸和α-淀粉酶为研究对象,通过体外模拟消化实验发现,当底物浓度为10mg/mL时,α-淀粉酶的活力为2U/mL；水解时间为20min时,其抑制率为67.3%,IC₅₀为4.2mg/mL,证实了绿原酸对α-淀粉酶活性的抑制作用。基于酶反应动力学,利用Lineweaver-Burk双倒数绘图法分析发现,酶的抑制类型为混合型抑制。利用分子对接技术揭示了绿原酸与α-淀粉酶的分子间作用,预测绿原酸对α-淀粉酶的抑制机制为混合型抑制,与酶反应动力学结果相符。分子对接模拟结果表明:绿原酸既能够与α-淀粉酶催化活性部位的Glu261、Asp328和Tyr193形成氢键,实现与淀粉的竞争性抑制；同时也能够与α-淀粉酶的His327、Ala232氨基酸残基形成氢键,实现与淀粉酶-底物复合物的非竞争性抑制。基于绿原酸对α-淀粉酶的抑制作用,利用绿原酸抑制淀粉酶活性从而降低淀粉消化率,延缓餐后由碳水化合物引起的血糖快速升高,以期为应用绿原酸开发适合Ⅱ型糖尿病患者的功能食品提供理论依据和有益参考。

摘要:研究旨在建立多依复原果汁澄清与色泽优化的胶体处理条件,借助分光光度、HPLC及UPLC-MS-MS等分析方法,解析胶体处理对复原果汁基本性状(色度、浊度、褐色值、pH值、可溶性固形物含量、维生素C含量)、总酚含量、绿原酸含量、多酚物质组成、体外抗氧化活性及非酶褐变动力学参数的影响。结果表明,添加质量分数为0.4%苹果高甲氧基果胶(AHP)、0.1%罗望子多糖(TSP)或0.2%壳聚糖(CTS)可使多依复原果汁澄清化为清亮的金黄色,澄清效果由优到劣依次是CTS、TSP、AHP；冷沉淀(4℃、24h)结合胶体处理的澄清效果更佳,可将复原果汁在55℃下起始非酶褐变速率常数(k₀)从0.150d-1降低至0.071~0.078d-1。复原果汁的色度、浊度、褐色值及k₀的变化皆与总酚质量浓度呈密切的直线关系。综合考虑澄清性、非酶褐变抑制性(降低k₀)、DPPH自由基清除力、膳食纤维等因素,质量分数为0.1%的TSP为胶体处理得到的多依复原果汁相对最佳。多依复原果汁中的多酚类化合物主要为绿原酸类、黄酮类(包括槲皮素-O-葡萄糖苷、山柰酚-O-葡萄糖苷与二木糖苷、根皮苷以及白杨素)、异黄酮类(包括大豆苷、豌豆香堇苷)等。TSP处理会轻微减少绿原酸及其衍生物、黄酮类及异黄酮类含量。热处理会促使多酚类化合物明显减少或消失,产生大量的羟基化绿原酸衍生物,研究结果表明,绿原酸和羟基化绿原酸衍生物为非酶褐变的关键组成物质。希望研究成果可为多依复原果汁的澄清处理提供一定的理论与技术支持。

摘要:以黑麦麸为研究对象,探讨不同条件的干热处理对黑麦麸理化性质和营养消化特性的影响。以脂肪酶活力、植酸含量和游离多酚含量为考察指标,干热处理条件分别为110℃-12 min、130℃-9min、150℃-6min。黑麦麸的理化性质研究结果表明:干热处理后,黑麦麸的持水力和持油力显著提高(P<0.05)；红外光谱特征吸收峰的整体峰形、位置并未发生明显改变,而强度有变化；游离酚类物质的含量提高,同时总酚和花色苷发生热降解,使总酚类物质和花色苷的含量降低。干热处理后黑麦麸多酚和黄酮的含量在胃肠道消化过程中出现不同程度的提高,抗氧化能力逐渐增强,110℃-12min、130℃-9min、150℃-6min处理组的多酚生物可及性分别为73.26%、70.74%和74.44%,均显著高于未处理组(P<0.05)。110℃-12min组的黄酮生物可及性为43.17%,显著高于未处理组(P<0.05)。研究旨在利用干热处理改善工业化生产中黑麦麸的营养品质,促进功能性黑麦麸产品的开发和利用。

摘要:为明确佛手瓜块根生全粉对小麦粉加工特性的影响,在比较佛手瓜块根生全粉和小麦粉基本组成成分差异的基础上,分析了不同添加量(质量分数分别为0、10%、20%、30%)佛手瓜块根生全粉对小麦粉的基本理化性质、糊化特性和流变学特性的影响。结果表明,佛手瓜块根生全粉的总淀粉和总灰分含量均高于小麦粉,而粗蛋白含量、粗脂肪含量和平均粒径均低于小麦粉。X射线衍射分析结果显示,佛手瓜块根生全粉在2θ为5.6°、14.2°、17.2°、19.6°、22.2°、23.9°处存在明显衍射峰,表明其属于B型结构淀粉。加工特性分析结果表明,佛手瓜块根生全粉的添加显著提高了混合粉的吸水性、膨胀度和透光率,降低了其溶解度和冻融稳定性；稳态流变特性研究结果显示,佛手瓜块根生全粉的添加提高了混合粉的表观黏度、稠度系数K、流动特征指数n和屈服应力τ₀；动态流变特性研究结果表明,佛手瓜块根生全粉的添加提高了混合粉的储能模量和损耗模量,降低了损耗角正切值；糊化特性研究结果表明,添加佛手瓜块根生全粉降低了小麦粉的糊化温度和峰值时间,提高了峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、崩解值和回生值。佛手瓜块根生全粉显著改变了小麦粉的加工特性,研究结果旨在为佛手瓜块根生全粉的加工应用提供理论依据。