摘要:植物性食物是居民健康膳食结构中的重要组成部分,也是三大营养素、膳食纤维、多种维生素以及矿物质的重要来源。随着生活水平的提高,人们对食物的追求由“吃饱”升级到“吃好”,包括植物性食物在内的食品风味成为影响消费者喜好的重要因素,在酶和微生物等生物媒介作用下产生的食品风味,符合消费者对天然、安全、无添加剂或少添加剂食物的期待,因此, 越来越受到消费者的青睐。系统深入地了解植物性食物在生长成熟与加工处理过程中的生物成味机制,对于植物性食物风味的改良与价值的提升具有积极意义。基于植物性食物风味物质的结构特点,系统介绍了植物性食品中脂肪族化合物、芳香族化合物、杂环化合物以及萜烯类化合物等关键风味物质的组成种类与呈味特性。此外,从内源性与外源性两个角度,在分子层面着重阐述了植物性食物的生物成味机制与研究进展。内源性生物成味以植物中的内源酶为媒介,主要通过碳水化合物途径、蛋白质途径、脂肪酸途径以及萜烯类途径产生植物性食物天然的特征风味物质；外源性生物成味是在外加酶或微生物的作用下,通过生物催化与发酵等加工技术,实现目标风味物质的定向合成或抑制不良风味物质的产生。未来,随着多组学技术的联用与多学科的交叉,从植物性食物中风味物质的生物合成途径、调控机制与互作机制中将得到更深入的认识,这将为食品工业的产品改良和创新提供科学依据。

摘要:餐饮业在我国经济社会具有重要地位,随着社会的发展及人工智能的应用,餐饮业正向着多元化、专业化、智能化的方向发展。梳理了我国餐饮行业的发展历程,分析了智慧餐饮4.0的内涵和外延,并系统阐述了相关新型食品科学技术与人工智能技术在该领域的应用趋势。计算机视觉等技术结合深度学习算法等手段实现了原料的品质分级；数字孪生技术不仅可以将上千种电子菜谱转化为工艺参数,而且可模拟烹饪大师烹饪技艺,将中国特色烹饪技法用于机器人烹饪；协同过滤推荐算法、自然语言处理、人脸识别等技术的应用,可对顾客身份信息快速识别,实现个性化膳食推荐。总结了智慧餐饮的现状和主要技术手段,并展望了未来发展方向,即以健康为导向、以美味为基础、以文化为内核,以期为餐饮行业的进一步发展提供参考。

摘要:智能包装指示器能够基于其检测、感知和记录产品环境变化的能力为消费者提供被包装食品新鲜度、安全性或食品环境条件(温度、pH值、气体氛围)等的有效信息,是传统包装传播信息能力的延伸,并且有助于改善危害分析与关键控制点(HACCP)和质量分析与关键控制点(QACCP)系统,有助于现场检测不安全食品,识别潜在的健康危害,并制定策略以减少或消除食品安全问题发生。生物基智能包装系统因采用可降解、可再生材料向消费者直观显示包装食品在供应链中的品质相关信息,契合循环经济和可持续发展的需求而备受关注。介绍了以天然色素(花青素、叶绿素、姜黄素和甜菜素等)为敏感元件,以生物基聚合物(多糖、蛋白质、脂质和改性纤维素等)为载体的环境友好型智能包装指示器(pH值感应、时间-温度感应、气体感应等)的类型、功能适应性及其在监控食品品质、储运环境等方面的新趋势、新进展。

摘要:为探究在不同pH值(2.6、6.2、7.1、8.2)条件下,β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)与红曲色素(monascus pigments,Mps)提取物之间的结合特性,构建了4种复合体系,并利用荧光光谱、圆二色谱以及分子对接方法对β-LG与Mps之间的互作行为进行研究,同时评价了复合物(β-LG&Mps)的抗氧化活性、热稳定性以及光稳定性。结果表明,在实验pH值范围内,Mps与β-LG的结合导致β-LG内源荧光发生猝灭,二者主要借助范德华力、疏水相互作用以及氢键等非共价作用力结合,但β-LG的二级结构变化不显著；β-LG&Mps的DPPH自由基清除能力高于单独任一组分,但低于两组分之和,即β-LG与Mps在DPPH自由基清除方面表现出拮抗作用。与β-LG形成复合物后,在pH值为6.2、7.1、8.2,温度为50℃时,与未复合的Mps相比,Mps的保留率分别提高了58%、30%和24%；在pH值为6.2、7.1、8.2,温度为25℃,光照强度为600Lux,光照时间为36h时,与未复合的Mps相比,Mps的保留率分别提高了65%、43%和43%。在pH值为2.6时Mps热稳定性和光稳定性仍然较差,即β-LG提高了Mps在pH值为6.2、7.1、8.2时的热稳定性与光稳定性。通过食品组分相互作用对改善Mps稳定性的探讨,旨在为Mps相关产品的开发提供有益参考。

摘要:花色苷可作为饮料等食品体系中的天然着色剂,但其易受到食品中抗坏血酸的影响而降解,在饮料中加入壳聚糖可起到增稠的作用,但会对花色苷稳定性造成影响。探讨了不同质量浓度的壳聚糖对模型饮料体系中花色苷稳定性的影响,分析了芥子酸的添加对壳聚糖存在时花色苷稳定性的改善作用。利用加速储藏实验和降解动力学方法对不同体系中黑米花色苷稳定性进行分析,并借助分子动力学模拟分析芥子酸改善壳聚糖体系中黑米花色苷稳定性的作用机制。结果表明,在7d加速储藏实验中,单一的壳聚糖会导致花色苷颜色稳定性降低。芥子酸能显著提高含壳聚糖的模型饮料中黑米花色苷的颜色稳定性和含量保留率。降解动力学分析显示,在壳聚糖质量浓度为5mg/mL时,加入芥子酸能使壳聚糖实验组花色苷半衰期t1/2提高2.3倍,并使其降解速率常数K减小0.1523d-1。分子动力学模拟结果显示,游离芥子酸的存在,能促进更多的花色苷分子靠近壳聚糖-芥子酸复合物,并形成更稳定的结合。在含壳聚糖的模型饮料中加入芥子酸可实现对花色苷的保护作用,希望为酚酸的应用和含功能性壳聚糖的模型饮料的研究优化提供一定的理论依据。

摘要:为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PKP-WPC复合蛋白,利用SDS-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方法分析了复合蛋白结构特性和表面特性,再以PKP-WPC复合蛋白为原料,分别制备了油相体积分数为3%、10%和50%的乳液,并对制备的乳液性质进行了检测。结果表明:当WPC与PKP的质量比为1.0∶1.0,且体系pH值经历由7.0到12.0再回到7.0时的1次pH循环后,PKP的水溶性可从48.53%提高到92.43%。SDS-PAGE结果显示,PKP-WPC复合蛋白完整保留了PKP和WPC的亚基。内源性荧光光谱、紫外-可见光谱和圆二色谱结果表明,静电相互作用、疏水相互作用和氢键是驱动PKP和WPC相互作用的主要作用力,PKP与WPC相互作用使复合蛋白具有较高的结构韧性,抵抗酸诱导的构象折叠；WPC的加入改变了PKP的二级结构,α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构的含量增加,而β-折叠结构相对含量降低。PKP-WPC复合蛋白具有较高的表面电荷(-34.74mV)来抵抗蛋白质的聚集。与由PKP制备的乳液相比,由PKP-WPC制备的乳液平均粒径和乳层析指数减小,ζ-电位绝对值增大,稳定性显著提高。乳液的性质因油相体积分数的不同而有较大的差异。油相体积分数为3%的复合乳液液滴小且分布均匀,稳定性好于油相体积分数为10%和50%的复合乳液。通过pH循环法,通过添加WPC,提高了PKP的溶解度,获得了稳定性较佳的PKP乳液,研究可为新型蛋白产品的研发提供理论基础,拓宽松仁蛋白在加工食品中的应用范围,推动PKP-WPC双蛋白乳液研究的发展。

摘要:大豆皂苷大量存在于大豆的胚芽、胚轴等部分,尤其是在脱脂豆粕中含量丰富,可以作为一类高附加值的产品进行生产,提高大豆油加工副产物的利用率。大豆皂苷属于五环三萜类化合物,是一种齐墩果烷型皂苷,由疏水性苷元和亲水性糖基组成,具有一定的两亲性,并具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、调节免疫力、保护肝脏等多种生理活性。近年来,大豆皂苷的研究领域从活性验证到分子机制不断拓展,产出了一批具有前瞻性的研究成果。不同结构与类型的大豆皂苷表现出的生理活性及作用机制不同,相关研究为大豆皂苷在食品和医药等领域的应用提供了理论基础。重点阐述了大豆皂苷的结构与分类、生理活性及构效关系的最新研究进展,分析了加工方式对大豆皂苷结构的影响,总结了大豆皂苷发挥生理活性的机制及其基于生理活性的应用,剖析了大豆皂苷在未来应用中亟待解决的问题,以期为大豆皂苷进一步研究和开发利用提供理论依据。

摘要:挥发性含硫化合物由于具有香气特征强、阈值低的特点,对食品风味具有十分重要的影响。然而大多数挥发性含硫化合物在食品中的含量低于气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析技术的检出限,难以被鉴定和识别。酱香型是我国白酒的主要香型,产于湖南的武陵酱香型白酒是酱香型白酒的重要代表之一。为深入探究我国酱香型白酒中重要的痕量挥发性含硫化合物的组成,研究采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-硫化学发光检测(GC×GC-SCD)技术,以6种不同类型武陵酱香型白酒为研究对象,对其中的含硫化合物进行了分析。研究共定性鉴定出27种含硫化合物,其中共有含硫化合物19种,非共有含硫化合物8种,主要包括4种硫醇、6种硫酯、5种多硫醚、5种噻唑、6种噻吩、1种噻烷；对其中信噪比大于100的23种含硫化合物,采用外标曲线法进行了定量分析。依据定量分析结果,采用主成分分析和正交偏最小二乘判别分析,研究确定了6种不同类型武陵酱香型白酒中挥发性含硫化合物含量的差异；14种变量投影值大于1的含硫化合物,可作为区分6种不同类型武陵酱香型白酒风味特征的差异组分。希望研究可为酱香型白酒的调配提供数据参考,为白酒企业调控生产过程、提高产品质量提供帮助。

摘要:为探究具有预防龋齿功效的副干酪乳杆菌ET-22(Lactobacillus paracasei ET-22)活菌及其后生元组分(热灭活菌和分泌物)对白念珠菌的抑制作用,评价副干酪乳杆菌ET-22活菌及其后生元组分的抗氧化能力及白念珠菌菌丝转化抑制率后,采用注射免疫抑制剂和涂抹白念珠菌的方法建立ICR小鼠的口腔念珠菌病模型。造模前后,分别以饮水的方式连续给予18d剂量为10⁹CFU/mL的ET-22活菌以及相对应的后生元组分,研究副干酪乳杆菌ET-22对小鼠舌部组织形态及炎症因子表达情况的影响。10⁹CFU/mL的副干酪乳杆菌ET-22对白念珠菌出芽抑制率最高,为37.84%；后生元组分中热灭活菌及分泌物抑制率分别为17.50%、28.00%。动物模型中,ET-22活菌及其后生元组分干预后,均显著降低了小鼠血清中IFN-γ含量；分泌物组显著降低了小鼠舌部组织中IFN-γ和TNF-α含量,活菌组只显著降低了TNF-α含量,活菌组和热灭活菌组显著提高了小鼠舌部组织中CCL20趋化因子含量及舌苔菌群的丰富度和多样性。组织病理切片显示:ET-22活菌及分泌物组明显改善了小鼠舌表皮的棘层松懈和炎症细胞浸润；热灭活菌组对舌表乳头及表皮脱落有改善效果。实验结果显示,ET-22可通过减轻小鼠舌部组织的炎症浸润与转移,调节舌苔菌群组成,抑制口腔有害菌。研究表明,ET-22通过对白念珠菌的抑制,降低口腔念珠菌病的发病风险,有望进一步开发成为具有呵护口腔健康功能的口腔益生菌食品。

摘要:LuxS/AI-2群体感应系统可介导乳酸菌种内和种间信号,其中自诱导因子-2(autoinducer-2,AI-2)对乳酸菌的益生菌活性(环境胁迫耐受、黏附和定植能力等)至关重要。然而,目前对于LuxS/AI-2群体感应系统在植物乳杆菌抵御多种环境胁迫中的调控作用仍有待系统研究。通过群体感应信号分子研究及实时荧光定量聚合酶链式反应,分析了环境胁迫下植物乳杆菌KLDS 1.0328信号分子AI-2产量及群体感应关键基因luxS和pfs的转录情况。结果表明:酸胁迫可诱导信号分子AI-2的产生,强酸及强碱胁迫下可显著促进luxS及pfs的转录(P<0.05)。低温25℃、高温50℃、质量分数6.0%NaCl及质量分数3.0% NaCl+3.0% KCl诱导的高渗透压胁迫均会显著抑制菌体的增殖和代谢产酸,并抑制信号分子AI-2的产生；25℃低温胁迫会上调luxS及pfs基因的转录。随着高渗胁迫程度的增强,luxS及pfs基因的转录水平均逐步上调。营养胁迫诱导植物乳杆菌KLDS 1.0328产生更多的信号分子AI-2；随营养胁迫程度的加剧,luxS的转录水平显著上调,在营养物质体积分数为20%时,luxS及pfs基因的转录均达到最高水平,而pfs基因的转录在营养物质被稀释至体积分数为40%~60%时被显著抑制(P<0.05)。研究结果表明,多种环境胁迫下LuxS/AI-2群体感应系统具有不同的变化规律,且在植物乳杆菌KLDS 1.0328的抗逆过程中发挥重要作用。

摘要:大河乌猪火腿在发酵和后熟过程中蛋白质降解可产生丰富的生物活性肽。为探究大河乌猪火腿中是否存在α-葡萄糖苷酶抑制肽及其活性,以大河乌猪火腿为研究对象,通过超滤分离方法制备了不同分子质量的火腿肽；以α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,采用肽组学结合生物信息学分析方法对火腿肽进行鉴定、筛选和活性研究。结果表明:分子质量小于3 kDa的大河乌猪火腿肽具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性。从大河乌猪火腿中共鉴定出143条主要来源于肌球蛋白、肌钙蛋白和β-烯醇化酶的肽序列,进一步筛选出的肽段IEEALGDK具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC₅₀值为1.42mg/mL)。BIOPEP-UWM数据库检索结果显示,肽段IEEALGDK为新型的生物活性肽。肽的稳定性研究表明,肽段IEEALGDK具有较好的热稳定性、耐酸碱性和胃肠道消化稳定性。分子对接结果显示,肽段IEEALGDK主要通过氢键和疏水相互作用占据α-葡萄糖苷酶的活性残基位点Arg594、Arg727、Arg799和Arg467发挥活性作用。大河乌猪火腿的肽段IEEALGDK为新型生物活性肽,具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,研究旨在为大河乌猪火腿肽的进一步开发和利用提供理论参考。

摘要:为研究制备热反应牛骨香精的较佳酶解工艺,以牛骨素为原料,选用复合酶,利用单因素实验和响应面试验考察酶解温度、酶解时间、复合酶加酶量及复合酶加酶比例对酶解液水解度和由酶解液与糖、氨基酸等原料经美拉德反应制备的热反应牛骨香精的感官评分的影响,并利用高效液相色谱法测定游离氨基酸质量比,利用全二维气相色谱-嗅闻-质谱技术分析牛骨素酶解前后制备的热反应牛骨香精关键气味化合物的质量比。结果表明,牛骨素的较佳酶解工艺为酶解温度50℃、酶解时间4h、加酶量1250U/g、复合风味蛋白酶与复合蛋白酶的加酶比例为3∶2,在此条件下感官评分为8.17分。与牛骨素相比,酶解液中有15种游离氨基酸的质量比显著增加；使用电子鼻和电子舌测定牛骨素和酶解液的气味轮廓和滋味轮廓,发现酶解液的氮氧化物气味特征增强,酶解液的鲜味、浓厚味、咸味特征更明显。使用固相微萃取结合全二维气相色谱-嗅闻-质谱技术,对牛骨素、酶解液分别制备的热反应牛骨香精的关键气味化合物进行分析,共鉴定出挥发性气味化合物164种,包含27种醛类、30种酮类、12种醇类、16种酸类、7种含硫化合物、10种酯类、18种吡嗪类、10种呋喃类、6种噻唑类、4种噻吩类和24种其他类化合物。通过气相色谱-嗅闻分析,嗅闻到74种气味活性化合物；气味活性值(OAV)大于1的关键气味化合物有22种,牛骨素与酶解液分别制备的热反应牛骨香精中最重要的关键气味化合物均为双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚(OAV值分别为13079和8053)；与牛骨素制备的热反应牛骨香精相比,酶解液制备的热反应牛骨香精中出现了(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、甲基糠基二硫醚、己酸甲硫醇酯、β-石竹烯5种新的关键气味化合物。研究旨在为热反应牛骨香精工业化生产中的酶解工艺提供理论依据。

摘要:与低水分挤压蛋白组织化程度低,质地与口感差相比,高水分组织化植物蛋白具有类似动物肌肉的纤维状结构和口感,被誉为新一代素肉制品,是动物蛋白理想的替代品。以豌豆分离蛋白(pea protein isolate, PPI)为研究对象,采用双螺杆挤压技术制备高水分组织化蛋白,探究工艺参数(水分含量、蒸煮温度、喂料速度、螺杆转速)对挤出物的宏观与微观结构、质构特性、感官特性的调控作用,同时通过正交试验结合主成分分析优化得到挤出物最接近动物肉的操作参数。研究结果表明:物料水分含量是改善PPI挤出物组织化度和质地的关键因素。水分含量增加提升了PPI挤出物的组织化度、色泽,显著降低产品的硬度、咀嚼性,水分过高(水分质量分数为65%)或者过低(水分质量分数为45%)的样品其纤维化结构较差；蒸煮温度在140~160℃时挤压的产品体现出较高的组织化度和较优的口感、表观和色泽；提高螺杆转速,组织化度先显著降低而后升高；喂料速度增加,挤出物硬度和咀嚼度先显著增加后降低,组织化度先降低后增加。通过正交试验结合主成分分析法,以牛小黄瓜条部位牛肉的质构参数为目标参数得到了优化的操作参数:水分质量分数为55%,蒸煮温度为160℃,螺杆转速为175r/min,喂料速度为7g/min。研究结果旨在为高水分组织化植物蛋白品质调控提供技术支撑。

摘要:油莎豆是一种优质且有益健康的作物,含有丰富的营养物质。采用酶法提取油莎豆不溶性膳食纤维,以商业化大豆膳食纤维为对照,进行理化性质测定、结构特征和乳化性能研究。结果表明:与大豆膳食纤维相比,油莎豆不溶性膳食纤维具有更好的持水力[(14.45±0.19)g/g]、持油力[(8.21±0.06)g/g]和膨胀力[(14.23±0.12)mL/g]。 油莎豆不溶性膳食纤维的体积平均粒径为(64.47±0.18)μm,是大豆膳食纤维体积平均粒径的56.65%。低场核磁结果显示,油莎豆不溶性膳食纤维具有更多的结合水,而大豆膳食纤维中则含有更多的自由水。热重分析表明,与大豆膳食纤维相比,油莎豆不溶性膳食纤维的质量损失较少,热稳定性更好。在乳化性能方面,随着油莎豆不溶性膳食纤维质量分数的增加,其乳液粒径显著性增大；在同等膳食纤维质量分数下,油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液粒径均显著低于大豆膳食纤维制备的乳液粒径,说明油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液稳定性优于大豆膳食纤维制备的乳液。在相同质量分数下,油莎豆不溶性膳食纤维的黏度低于其对应的大豆膳食纤维,但是质量分数4%的油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液的储能模量和损耗模量为最高。研究旨在为油莎豆不溶性膳食纤维的开发利用提供理论依据。

摘要:研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵液混合,并接种己酸复合菌液,厌氧发酵制得己酸。研究发现:通过优化丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液的发酵工艺,丁酸发酵液中的丁酸、乙酸产量达到20.16g/L和8.47g/L,淀粉转化率达到76.02%；乳酸发酵液中的乳酸产量和乳酸产率分别达到11.41g/L和42.48%；乙醇发酵液中的乙醇产率可达95.06%。继续优化己酸发酵工艺,发现当乙醇发酵液和乳酸发酵液同时作为电子供体时,己酸产量和产率均显著提升,分别达到4.15g/L和75.2mg/g,且当乙醇发酵液和乳酸发酵液中乙醇与乳酸添加的质量浓度比为2∶1时,己酸产量和产率均达到最高,分别为6.65g/L和99.78mg/g。对己酸发酵过程中微生物与己酸的相关性分析发现,发酵过程中和己酸含量呈正相关的微生物有产己酸菌属(Caproiciproducens)、Clostridium_sensu_stricto_12、Pseudoclavibacter。其中Caproiciproducens随着发酵进行不断富集,到发酵后期相对丰度达到37.81%,是己酸形成的主要贡献者。希望研究可为无外源电子供体添加条件下,实现高粱两步法厌氧发酵生产己酸提供理论基础,为拓展高粱的资源化利用提供思路。