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2025,43(2):1-10 ,DOI: 10.12301/spxb202500088
Abstract:
大豆食品风味是由其生长和加工过程中产生的多种风味物质共同构成的复杂体系。迄今为止,从大豆、豆乳、大豆蛋白等非发酵产品中鉴定出300多种挥发性风味成分,从豆豉、豆酱等发酵大豆食品中鉴定出200多种挥发性风味成分,包括酯、醛、醇、酮、酸、呋喃、吡嗪、烷、硫化合物等。非发酵大豆食品的风味形成主要源于大豆中固有的亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸在加工过程中的脂肪氧化酶和脂肪酸氢过氧化物裂解酶催化；而发酵大豆食品的风味则源于微生物发酵过程中释放出的复杂酶系代谢掉原料固有的部分风味物质,同时将蛋白质、脂肪、碳水化合物等分解为肽、氨基酸、脂肪酸、糖等复杂的风味前体物,然后在发酵期间经复杂发酵代谢和生化反应形成多种风味。因此,即使是同一类大豆食品,其风味也可能因使用原料以及加工过程对条件控制不同表现出明显的风味差异。分别以豆浆、豆腐、阳江豆豉和植物基酸豆乳为例,介绍了这些代表性大豆食品的特征风味及形成机理。大豆食品风味形成的机制复杂,在大豆食品开发时需对原料和加工目标做具体的、有针对性的研究,不可一概而论。
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2025,43(2):11-18 ,DOI: 10.12301/spxb202500008
Abstract:
作为合成生物学技术应用的重要方向,生物合成食品添加剂和配料产业正凭借技术优势在全球食品工业领域崭露头角,并引发广泛关注。生物合成食品添加剂和配料不仅能够提供传统食品添加剂和配料无法实现的功能和营养,还有助于解决食品供应链中的可持续性问题。然而,由于生物合成食品添加剂和配料的新颖性,其管理与法规在全球范围内仍处于发展阶段,不同国家和地区的管理策略和法规体系存在差异。比较和分析了国内外生物合成食品添加剂和配料的法规及管理现状、国内外法规体系、国内外管理机构与风险评估机制以及国内外标准体系构成。研究发现,我国对于生物合成食品添加剂和配料的管理相较于国外不够完善,法规体系的差异主要表现在法规制定、实施和监管方面,同时管理机构和风险评估机制的不同影响了生物合成食品添加剂和配料的管理效率和效果,标准体系的不同也直接影响了监管的有效性和一致性,同时针对这些差异提出了一些对策和建议,旨在为我国生物合成食品添加剂和配料规范化管理提供参考和建议。
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2025,43(2):19-28 ,DOI: 10.12301/spxb202400823
Abstract:
D-阿洛酮糖是一种新型的具有降血糖、抗氧化等特殊生理功能的低热量稀有糖。目前,D-阿洛酮糖的生物合成主要是利用D-阿洛酮糖3-差向异构酶来催化D-果糖生成D-阿洛酮糖,利用生物酶法大规模合成D-阿洛酮糖的研究重点主要集中在提升差向异构酶的催化活性、热稳定性和耐酸性以满足工业生产的需求。介绍了D-阿洛酮糖的生产现状及其生物酶法合成的最新进展,包括异构酶的分子定向改造、辅助定向进化的超高通量筛选方法、新型酶分子的固定化策略等以提升差向异构酶的工业属性,并进一步探讨了全细胞催化系统在D-阿洛酮糖生产中的应用。研究旨在为D-阿洛酮糖的高效生物催化合成提供理论参考,并提出工业生产中存在的挑战和潜在的解决方案。
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2025,43(2):29-41 ,DOI: 10.12301/spxb202400474
Abstract:
高粱3-脱氧花青素(3-DAS)对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用,但其作用机制尚不明确。考察了不同高粱品种间3-DAS的酶抑制活性差异,以确定对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用最强的高粱3-DAS提取物；采用多种光谱学技术及酶动力学分析法,进一步探究 3-DAS 与两种糖苷水解酶的相互作用机制。结果表明,红茅粱6号提取物中的3-DAS含量最高且对酶的活性抑制作用最强,但其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的作用特性略有不同,3-DAS以非竞争性方式抑制α-淀粉酶,而以竞争性为主的混合型方式抑制α-葡萄糖苷酶。高粱3-DAS与酶结合后,可导致α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶在200nm附近的蛋白质骨架特征吸收峰发生红移,同时引起两种酶的内在荧光分别发生静态猝灭和静态-动态混合猝灭,并使酶的色氨酸和酪氨酸残基周围环境的疏水性升高。高粱3-DAS能减少α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的α-螺旋结构含量,从而改变酶构象。高粱3-DAS与两种糖苷水解酶间的相互作用力均以静电作用力为主,结合过程为自发进行的放热反应。研究结果表明,高粱3-DAS具有作为α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜在价值,研究结果旨在为高粱及其副产物的高值化应用提供基础数据支撑。
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2025,43(2):42-50 ,DOI: 10.12301/spxb202400021
Abstract:
D-阿洛酮糖是一种应用前景广阔的低热量天然甜味剂,其作为稀有糖家族的重要成员具有抑制多种疾病的生理益处。D-阿洛酮糖是D-果糖的C-3位差向异构体,由D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose 3-epimerase,DAE)催化合成。工业生产中的糖差向异构化反应需要高温条件(大于65℃),现有的DAE难以满足工业化生产需求。为了突破这一瓶颈,以硅藻土(diatomite)为固体核心、聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)为保护壳、戊二醛(glutaraldehyde,GA)为交联剂,负载超嗜热DAE(TI-DAE),制备了具有“核壳”结构的固定化酶(TI-DAE@Diatomite-PEI-GA),并对其结构和性能进行了表征。相关结果表明,固定化酶TI-DAE@Diatomite-PEI-GA相比游离酶表现出较好的pH稳定性和热稳定性。在90℃条件下,TI-DAE@Diatomite-PEI-GA的半衰期大于24h,相比游离酶提高了11倍。TI-DAE@Diatomite-PEI-GA可以重复催化500g/L D-果糖生成D-阿洛酮糖20批次,且仍保持70%以上的相对酶活。研究结果证明基于硅藻土共价交联的酶固定化技术能大幅提高DAE的热稳定性,降低D-阿洛酮糖的工业生产成本,可突破目前工业化生产的技术瓶颈,为推进酶法合成D-阿洛酮糖的产业化奠定基础。
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郭晓琳，杨文，林海生，陈忠琴，曹文红，高加龙，谭明堂，章超桦，郑惠娜
2025,43(2):51-63, 94 ,DOI: 10.12301/spxb202400814
Abstract:
牡蛎低分子肽(low molecular weight oyster peptides,LOPs)具有多种生物活性,但是存在腥味及易于被胃肠消化液降解的缺陷,采用双重乳液包封LOPs可显著改善其腥味,然而其消化吸收特性相关研究较少。以LOPs为研究对象,分析其界面性质,采用W1/O/W2型双重乳液封装LOPs,利用体外模拟消化及单层Caco-2细胞模型研究LOPs的消化吸收特性。研究结果显示:LOPs具有较好的亲水性但不具有降低油水间界面张力的能力。在体外模拟消化过程中,LOPs双重乳液平均粒径由最初的(725.5±25.4)nm先增至(944.6±21.8)nm,最后降低为(772.8±21.4)nm；包封率由88.35%逐步降至30.01%；光学显微图像显示,乳液在胃消化模拟阶段出现了不同程度的聚集,并于肠道消化阶段出现破裂。单层Caco-2细胞模型的体外模拟吸收实验结果显示,LOPs的转运方式为被动扩散,而LOPs双重乳液的转运机制为外流效应。LOPs双重乳液能有效提高LOPs的生物利用率,对LOPs具有良好的保护与缓释作用。
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2025,43(2):64-74 ,DOI: 10.12301/spxb202300643
Abstract:
衰老是一个不可避免的生物现象,包含多种生理变化。氧化应激是加剧衰老症状的主要原因之一,抵抗氧化应激是减轻衰老症状的有效手段。核桃油不皂化物是一种高活性成分,具有重要的开发和应用价值。采用D-半乳糖体外诱导HepG2细胞衰老模型,探讨核桃油不皂化物对HepG2细胞的作用,以细胞活力、细胞氧化应激水平、细胞内炎症因子的含量、细胞内肝功能水平评价不皂化物在D-半乳糖损伤模型上的作用,并进一步采用蛋白免疫印迹法探讨不皂化物对D-半乳糖损伤HepG2细胞的作用机制。结果表明:不皂化物(50、75、100μg/mL)处理显著改善了D-半乳糖损伤的HepG2细胞活力的降低,显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了脂质氧化产物丙二醛(MDA)、炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和碱性磷酸酶(AKP)的水平。此外,不皂化物促进了细胞质和细胞核中核因子E2相关因子2(Nrf2)的积累,激活了下游靶蛋白血红素氧合酶1(HO-1)和醌NADH脱氢酶1(NQO1)的表达。核桃油不皂化物延缓D-半乳糖诱导HepG2细胞的衰老与其激活Nrf2/Keap1信号通路有关,研究结果旨在为核桃油功能产品的开发提供理论参考。
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2025,43(2):75-85 ,DOI: 10.12301/spxb202300777
Abstract:
为评价狗枣猕猴桃果实黄酮提取物(Actinidia kolomikta fruit flavonoid extract,AFFE)抗炎、助眠的功效,以巨噬细胞RAW264.7炎症模型、小鼠海马神经元细胞HT22和黑腹雄蝇为实验对象,分析了AFFE对炎症介质、神经递质及睡眠时间的影响。结果表明,对于脂多糖诱导的RAW264.7细胞,250μg/mL AFFE使得其NO、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)生成量分别减少62.71%、47.38%和65.53%,同时TNF-α和IL-6的mRNA表达极显著下调(P<0.01),AFFE表现出良好的抗炎活性。对于HT22细胞,250μg/mL AFFE 能极显著提高神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)和5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)产生量(P<0.01),上调GABRA1、GABRA2、5-HT2A受体mRNA表达。在雄蝇睡眠剥夺模型中,雄蝇经质量分数10% AFFE培养基中培养后,全天睡眠时间延长11.58%,与空白对照组无显著性差异。经LC-MS分析,AFFE中共检测出33种活性成分,其中有14种黄酮类物质。研究结果表明,AFFE对神经递质GABA和5-HT生成增长率与炎症介质NO、TNF-α和IL-6分泌抑制率之间有正相关关系,AFFE的助眠作用与其黄酮类物质的抗炎能力有关。
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2025,43(2):86-94 ,DOI: 10.12301/spxb202400741
Abstract:
甜味剂作为一种替代糖的食品添加剂,有助于降低食物中的含糖量,在食品工业中得到了广泛应用。食品行业对低热量和天然甜味剂的需求日益增加,为了解甜味剂对人类味觉感知的影响,考察了在不同甜味剂(果糖、蔗糖、葡萄糖、木糖醇、阿斯巴甜、安赛蜜、赤藓糖醇、甜菊糖苷、山梨糖醇)刺激下,多个电极位点脑电信号在δ波(1~4Hz)、θ波(4~8Hz)、α波(8~12Hz)、β波(12~30Hz)的功率变化。结果显示,位于右额叶的位点F4及位于左顶叶的位点P3在δ波下表现出显著增强(P<0.05),位于左中央区的位点C3和位于右后颞叶的位点P8在θ波下表现出显著增强(P<0.05),说明甜味感知在情绪反应和情感调节中发挥着关键作用；虽然各甜味剂频谱信号中α波和β波变化较弱,但同样提示其对愉悦感的影响。糖类甜味剂、糖醇类甜味剂及高倍甜味剂作为最常见的甜味剂种类,能够与舌上受体结合产生味觉感知,继而通过复杂的信号通路传递给大脑,脑电信号在δ波频段中均出现功率变化。不同种类的甜味剂对味觉感知的影响不同,糖类甜味剂在δ波、θ波、α波引发脑电信号变化；糖醇类甜味剂在δ波、θ波有影响；高倍甜味剂对δ波、θ波、α波、β波均具有影响。不同电极位点在不同频段信号下的差异性反映了大脑对甜味刺激的复杂加工机制,研究结果旨在为人体饮食行为和情绪调节提供一定的参考意义。
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2025,43(2):95-105 ,DOI: 10.12301/spxb202400250
Abstract:
为提高产环脂肽野生菌贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)G-1的环脂肽产量和降低其生产成本,以链格孢霉菌为靶标,以廉价菜粕为氮源,以抑菌活性为评价指标,探究了紫外诱变、微波诱变、ARTP(常压室温等离子体)诱变、NTG(亚硝基胍)诱变、DES(硫酸二乙酯)诱变和EMS(甲基磺酸乙酯)诱变6种单一和复合诱变方式对B.velezensis G-1环脂肽合成的影响,旨在建立B.velezensis G-1高产环脂肽突变体的高效诱变方法和筛选出以菜粕为氮源的高产脂肽突变体。结果表明,6种单一诱变方式中化学诱变的正向突变率明显高于物理诱变,且化学诱变中NTG和EMS正向突变率较高,分别为59.97%和59.40%；物理诱变中ARTP正向突变率较高,为31.37%；同单一诱变方式相比,NTG 150μg/mL、EMS 0.6mol/L和ARTP 160 s的复合诱变可显著提高B.velezensis G-1的正向突变率,从复合诱变菌株中筛选出1株高产环脂肽突变体,可使环脂肽产量提升2.33倍,离体和活体抑菌活性分别提升52.20%和96.55%。研究结果表明,NTG+EMS+ARTP的复合诱变可成功获取高产环脂肽的B.velezensis G-1突变体,并进一步筛选到了可利用菜粕高产环脂肽且对链格孢霉具有良好抑菌效果的突变体。研究旨在为高产环脂肽B.velezensis G-1突变体筛选及其环脂肽在防治果蔬采后链格孢霉菌侵染的产业化应用奠定理论基础。
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2025,43(2):106-116 ,DOI: 10.12301/spxb202300201
Abstract:
为分析酵母抽提物的关键增咸滋味物质,采用定量描述性感官评价法分析3种酵母抽提物FA31、KU012和FA34的滋味轮廓,并采用高效液相色谱法检测抽提物中游离氨基酸、有机酸、核苷酸等呈味物质的含量。结合滋味活性值(TAV)筛选和滋味-氯化钠二元混合模型筛选关键增咸物质。感官评价结果表明,酵母抽提物KU012的咸味、甜味与酸味强度均显著高于酵母抽提物FA31和FA34。在5.00g/L的食盐溶液中,添加酵母抽提物FA31至0.50g/L可减少10%氯化钠添加量而不影响咸味感知强度,酵母抽提物KU012中的呈味物质含量显著高于酵母抽提物FA31和FA34。通过滋味物质-氯化钠二元混合模型结合咸味强度感知评价对25种TAV大于1的呈味物质进行增咸效果验证,结果表明共14种滋味物质具有增咸作用,其中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、柠檬酸、5′-IMP和5′-GMP的增咸效果最显著,是酵母抽提物中的关键增咸滋味物质。S曲线法分析结果显示,天冬氨酸、谷氨酸和柠檬酸可通过协同作用增强咸味感知,丙氨酸、5′-GMP和5′-IMP可通过加成作用提高咸味感知。
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刘月森，刘春波，朱志扬，曾熠程，何沛，杨继，张凤梅，朱丽，陕绍云，唐石云
2025,43(2):117-126 ,DOI: 10.12301/spxb202300654
Abstract:
通过分析不同孔径纳滤膜对香茅提取液中挥发性成分及含量的影响,为香茅天然香精的制备提供技术参考。使用10kDa、1kDa、500Da、300Da、200Da 5级不同孔径的纳滤膜对香茅提取液进行精细化分离,采用气质联用技术对5种不同孔径纳滤膜分离所得滤液中挥发性成分进行分析检测,计算香气活力值(odor activity value,OAV)并进行聚类分析。结果表明,香茅提取液中共检出56种挥发性成分,不同孔径纳滤膜分离得到的滤液香型基本接近,随着纳滤膜孔径的减小,滤液中烃类、酸类和酮类化合物的相对含量减少,醇类和醛类化合物的相对含量升高,化合物总含量逐渐减少。同一种挥发性成分,随着纳滤膜孔径的降低,其含量逐渐降低。通过OAV分析发现,(+)-香茅醛、香叶醇、香茅醇等18种化合物为香茅提取物特征风味的关键贡献成分。由感官相似度评价结果可知,不同孔径纳滤膜分离得到的滤液香型基本接近,不易被分辨；但纳滤膜孔径越小制得的滤液的感官辨识度越高,越容易被分辨。纳滤膜可有效地降低香茅提取液风味物质体系的复杂度,希望研究可为开发稳定实用的香茅香精产品提供技术支持和理论参考。
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2025,43(2):127-140 ,DOI: 10.12301/spxb202400678
Abstract:
为探究超声波清洗对鲜切紫甘蓝抗氧化系统的影响,将鲜切紫甘蓝进行超声波清洗[超声频率(28±2)kHz、功率密度60W/L、频率周期400ms、处理时间20min]后,于4℃条件下贮藏 8d,研究超声处理对鲜切紫甘蓝中活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、抗氧化能力以及氧化损伤等指标的影响。结果表明,与蒸馏水清洗对照组相比,超声波清洗在贮藏初期能诱导鲜切紫甘蓝中超氧阴离子(superoxide anion radical,O·-2)和H2O2的产生,在贮藏后期减少了O·-2和H2O2的积累。超声处理提高了抗氧化酶,即超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性。尤其是在贮藏第2天,超声清洗后鲜切紫甘蓝中的SOD和CAT活性分别增加了31%和26%。此外,超声处理还通过增强抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)的活性提高了鲜切紫甘蓝中内源性抗氧化剂抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)的含量。尤其是在贮藏第4天,超声清洗后鲜切紫甘蓝中的APX活性、GR活性、AsA含量、GSH含量分别增加了20%、17%、9%和9%。超声清洗还提高了鲜切紫甘蓝的抗氧化能力,并有效抑制了贮藏后期丙二醛和相对电导率的增加。由此可见,超声清洗引起的ROS的累积,触发了鲜切紫甘蓝的氧化应激防御机制。抗氧化酶活性的激活以及抗氧化剂含量的增加,提高了鲜切紫甘蓝的抗氧化能力,降低了鲜切紫甘蓝的氧化损伤。
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蔡尉彤，曹烙文，宋诗清，姚凌云，孙敏，王化田，于闯，柳倩，冯涛
2025,43(2):141-150 ,DOI: 10.12301/spxb202300671
Abstract:
为对宁夏中宁枸杞产地进行鉴别,研究采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱法分析检测来自宁夏中宁、新疆精河、甘肃靖远、青海西宁、内蒙古乌拉特前旗等5种产地的枸杞样品中挥发性化合物的相对含量,利用主成分分析(principle component analysis,PCA)和层次聚类分析法(hierarchical cluster analysis,HCA)初步完成分离5种产地枸杞的目的,并通过正交偏最小二乘判别分析法(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)进一步找出宁夏中宁枸杞与新疆精河、甘肃靖远、青海西宁和内蒙古乌拉特前旗等4种枸杞相比的潜在差异化合物。结果表明,5种产地枸杞样品共有的挥发性化合物有85种,相对峰面积含量占比较大的有壬酸甲酯、己酸甲酯、3-甲基丁醛等；通过PCA和HCA分析,发现宁夏中宁枸杞与其余4种产地的枸杞样品能很好地分离,且通过OPLS-DA分析得到宁夏中宁枸杞和其他枸杞的15种潜在差异化合物,其中10种仅在宁夏中宁枸杞中检测得到,如六氢假紫罗酮、(E,E)-2,4-己二烯醛,而包含辛酸乙酯、丁酸甲酯在内的5种化合物在宁夏枸杞中未被检出。希望研究可为宁夏中宁枸杞的成分分析和产地鉴别提供参考依据和技术指导。
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李欣洋，贺殷媛，吕铭守，孙莹，杨萍，刘琳琳，石彦国，杨春华，陈凤莲，汤晓智
2025,43(2):151-161 ,DOI: 10.12301/spxb202300520
Abstract:
为生产具有抗消化性的高抗性淀粉营养米粉,采用挤压法,以碎米(broken rice, BR)为原料,添加月桂酸(lauric acid, LA)和β-乳球蛋白(β-lactoglobulin, βLG),探讨高温挤压、低温挤压结合常温贮藏和低温贮藏处理对米粉中淀粉-脂肪酸和淀粉-脂肪酸-蛋白质复合物的形成、结构及其体外消化性质的影响。以冷却峰黏度、差示热扫描焓值(enthalpies, ΔH)和体外消化抗性淀粉相对含量为复合物形成效果考察指标,探究高抗性淀粉米粉的优化制备方法；以傅里叶红外光谱谱带和X射线衍射V型峰表征复合物结构特性。结果表明:不同挤压和贮藏处理对米粉的糊化、热特性影响较大,低温挤压结合低温贮藏处理的BR-LA-βLG组冷却峰黏度最大(636cP),说明经过低温挤压-低温贮藏处理的BR-LA-βLG组产生的复合物最多,且其热特性中的ΔH和抗性淀粉相对含量最高,分别为27.69J/g和28.08%；短程有序性测定发现,BR-LA组和BR-LA-βLG组在1710cm-1和2855cm-1处出现了红外吸收峰,且BR-LA-βLG组在1710cm-1处的吸收峰强度显著低于BR-LA组；晶体结构分析表明,淀粉与LA和βLG在不同挤压和贮藏温度下形成Va型晶体,低温挤压结合低温贮藏处理的BR-LA-βLG组的结晶度最高,为13.77%。应用低温挤压结合低温贮藏的加工方式可以获得抗性淀粉相对含量较高的营养米粉,研究旨在丰富糖尿病人群的主食来源,并为高抗性淀粉食品原料制备提供一定参考。
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2025,43(2):162-172 ,DOI: 10.12301/spxb202300720
Abstract:
以云南大叶种茶为原料,分别利用碱氧化法和酶氧化法制备碱氧化法粗茶褐素(alkaline oxidation crude theabrownin,TBs-a)和酶氧化法粗茶褐素(enzymatic oxidation crude theabrownin,TBs-e),并以从普洱熟茶中水提得到的粗茶褐素(Pu-erh ripe tea crude theabrownin,TBs-f)为对照,对3种不同工艺制备的粗茶褐素的主要成分、结构特征及其非挥发性代谢物进行分析。结果表明:3种粗茶褐素主要成分的相对含量差异较大,TBs-a和TBs-f中茶褐素和的相对含量高于TBs-e；而TBs-f中游离氨基酸和咖啡碱的相对含量高于TBs-a和TBs-e。扫描电镜分析结果发现:TBs-a表面光滑,无褶皱；TBs-e表面存在大量圆形气孔结构；TBs-f表面粗糙。X射线衍射分析显示,3种粗茶褐素均为非晶态聚合物。Zeta电位结果表明,TBs-f粒径最小,稳定性最好；TBs-a粒径居中,稳定性较好；TBs-e粒径最大,稳定性最差。热重分析显示,3种粗茶褐素的热性能均较好。3种粗茶褐素的非挥发性代谢物相对含量差异较大,氨基酸、有机酸、糖类、醇类和脂肪酸是三者主要的差异代谢物,其中,氨基酸在TBs-a和TBs-e中的占比较高,而有机酸和醇类在TBs-f中的占比较高。3种粗茶褐素在主要成分、结构特征及非挥发性代谢物方面均存在显著差异,研究旨在为茶褐素的高效制备及合理利用提供一定的理论依据和技术参考。
2025年第43卷第2期
本刊特稿
青年视点
基础研究
应用技术
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产环脂肽Bacilus velezensis G-1高效诱变育种及对链格孢霉的抑菌效果
Abstract:
环为提高产环脂肽野生菌Bacillus velezensis G-1的环脂肽产量和降低其生产成本，以链格孢霉菌为靶标，以廉价菜粕为氮源，以抑菌活性为评价指标，探究了紫外诱变、微波诱变、ARTP（常压室温等离子体）诱变、NTG（亚硝基胍）诱变、DES（硫酸二乙酯）诱变和EMS（甲基磺酸乙酯）诱变6种单一和复合诱变方式对B.velezensis G-1环脂肽合成的影响，旨在建立B.velezensis G-1高产环脂肽突变体的高效诱变方法和筛选出以菜粕为氮源的高产脂肽突变体。结果表明，6种单一诱变方式中化学诱变的正向突变率明显高于物理诱变，且化学诱变中以NTG和EMS正向突变率较高，分别为59.97%和59.40%；物理诱变中以ARTP诱变正向突变率较高为31.37%；同单一诱变方式相比，NTG 150 μg/mL、EMS 0.6 mol/L和ARTP 160 s的复合诱变可显著提高B.velezensis G-1的正向突变率，从复合诱变菌株中筛选出1株高产环脂肽突变体，可使环脂肽产量提升2.33倍，离体和活体抑菌活性分别提升52.20%和96.55%。研究结果表明，NTG+EMS+ARTP的复合诱变可成功获取高产环脂肽的B.velezensis G-1突变体，并进一步筛选到了可利用菜粨高产环脂肽且对链格孢霉具有良好抑菌效果的突变体。研究旨在为高产环脂肽Bacillus velezensis G-1突变体及其环脂肽在防治果蔬采收后链格孢霉菌侵染的产业化应用中奠定理论基础。
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深度学习与分子模拟相结合：高效筛选宏基因组数据中的抗菌肽
Abstract:
抗菌肽是一种可以通过与细菌细胞膜或细胞内生物分子相互作用，破坏细菌生理过程，最终导致细菌死亡，发挥抗菌功能的一种多肽。鉴于食品安全和质量正在面临的挑战，开发新型食品抗菌剂以提高食品安全性，已成为当前食品科学研究的关键方向。通过构建全新的深度学习模型，从土壤宏基因组数据中筛选抗菌肽，并使用分子对接和分子动力学模拟等技术对筛选出的肽进行验证。模型的精准度为98.7%、准确率为96.5%、召回率为91.9%、F1-score为95.2%、特异性为99.2%，该模型展现了出色的性能和强大的泛化能力，同时在效率、可解释性和实际应用价值方面也体现了显著的优势。经过训练后，模型成功地识别出了若干极具抗菌潜力的短肽，并选择了部分样本进一步研究。结果表明，筛选出的短肽Gly-Thr-Ala-Trp-Arg-Trp-His-Tyr-Arg-Ala-Arg-Ser能有效地附着在细菌的转录调节因子MrkH蛋白上，对肺炎克雷伯氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌产生抑菌作用。研究旨在结合深度学习与分子模拟技术等技术，为开发食品行业中新型抗菌剂的应用提供一定的理论依据。
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2016,34(6):1-6 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2016.06.001
Abstract:
非目标性检测技术近年来在食品安全与质量分析领域得到了深入应用。非目标性检测技术创新性地通过仪器分析、指纹图谱及细胞分子生物学技术与化学计量学等手段的有机结合,综合分析食品的特征,是现代分析技术与食品质量控制的有机结合。非目标性检测技术的核心是检出非正常样品,而不是检测由何种物质造成样品的非正常。重点介绍了非目标性检测技术相关研究的最新进展,包括非目标性色谱、质谱、波谱,以及基于体外细胞的非目标性检测技术,广泛涉及了国内外的牛乳、枸杞、当归、牛至、蜂蜜等食品及食品原料。非目标性检测技术的研究工作能够在食品检验方面建立新的标准规范,推动食品工业健康快速发展,为保障群众的公共卫生安全水平以及生活质量的提高发挥重要作用。
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2013,31(2):1-6 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2013.02.001
Abstract:
镉是一种重要的重金属污染物，可经土壤、粉尘和农作物进入食物链. 稻米易于富集土壤和环境中的镉，给消费者健康带来潜在风险. 我国土壤中的镉含量存在地域不均一性，个别地区由于地质原因或工业、采矿污染，土壤镉含量偏高，导致当地生产的稻米镉超标. 为应对稻米镉污染问题，目前已开展了土壤修复治理、水稻品种改良和稻米降镉加工利用等方面的研究. 总结了中国土壤和稻米镉污染现状，分析了影响稻米富集镉的主要因素，概述了国内外稻米镉污染治理的新方法，为开展镉污染稻米治理及利用提供建议.
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2016,34(1):1-8 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2016.01.001
Abstract:
对近年来水产品新鲜度的评价方法进行了分析,包括传统的评价方法和国内外最新的方法；同时介绍了水产品的货架期预测模型,包括一级、二级和三级模型；最后提出了水产品新鲜度综合评价和货架期模型构建的主要问题和研究方向,以期为今后水产品的品质和相关保鲜技术的研发提供一定参考。
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2017,35(3):1-15 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2017.03.001
Abstract:
化学计量学是由数学、统计学、化学及计算机科学交叉形成的具有独特魅力的重要新兴学科。作为其核心理论体系的模式识别和多维校正方法,在海量数据信息挖掘与处理、分析信号分辨与解析中,体现了突出的优势,并能攻克传统分析方法难以处理的复杂难题,已广泛应用于食品分析领域。系统介绍了化学计量学核心理论方法及其在食品分析中的应用及研究进展,详细分析了模式识别和多维校正方法的基本原理及优缺点,指出了目前化学计量学方法在食品分析领域研究中需要解决的问题并对其未来发展方向进行了展望。
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2017,35(6):1-9 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2017.06.001
Abstract:
针对微生物污染引起的食品安全与耐药菌株引起的环境安全等问题,广谱、高效的新型天然食品防腐剂的开发应用已成为现代食品安全的重要研究趋势。抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)由于其抑菌谱广、稳定性好,抑菌机制独特、不易残留等优势而备受关注。随着研究的不断深入,AMPs将有望在食品安全的应用中发挥关键性作用。有鉴于此,对近年来国内外抗菌肽(AMPs)的相关研究进行了总结,综述了AMPs资源挖掘、分类情况以及细菌、真菌、寄生虫、病毒、肿瘤细胞的生物抗性、作用机制的研究进展；同时,对AMPs在食品安全中的潜在应用方向、亟待解决的科学问题进行了分析,并提供相应的解决策略,供本领域的研究者参考。
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2016,34(2):1-11 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2016.02.001
Abstract:
塑性脂肪起砂严重影响其产品质量,研究起砂机制及其控制技术对优化工艺参数和改善产品品质等均具有重大意义。高熔点甘油三酯的迁移、聚集及β晶型转变是外部温度波动模式下塑性脂肪起砂的可能机制。油脂组成和加工及储运工艺参数如剪切速率、温度、冷却速率等均影响塑性脂肪起砂。控制起砂可通过油脂改性如油脂混合、酯交换和添加乳化剂等来降低高熔点甘油三酯的含量、稳定β′晶型。乳化剂与原料油甘油三酯之间主要通过“酰基-酰基”发生相互作用,当它们的酰基结构相似时可能共同结晶,而结构不同的地方则可能会延缓成核和抑制晶体生长；乳化剂对塑性脂肪结晶的作用受到其浓度和分子结构的强烈影响,过冷度过高时其作用会被削弱。
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2015,33(4):1-5 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2015.04.001
Abstract:
围绕传感器这一新兴的检测技术,重点阐述了三大类分子印迹聚合物传感器(电化学传感器、压电传感器和光学传感器)的原理及其在食品安全检测领域的研究现状,并对该技术的后期发展趋势进行探讨。
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2013,31(4):1-5 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2013.04.001
Abstract:
乳品工业是关系国计民生的行业，其现实危机与未来发展方向和前景备受关注. 在简单介绍中国乳品工业概况基础上，重点分析了我国乳品工业发展过程中存在的主要问题和今后在乳品基础理论研究、产品开发与质量控制方面的主要研究方向.
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2011,29(1):54-58 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2011.01.012
Abstract:
在无菌条件下，对影响自养小球藻生长的主要因素进行优化。实验表明，优化结果对小球藻的生长有显著影响。通过正交试验和单因素实验得到了以BG-11培养基为基础的优化培养条件：Na2CO3质量浓度为0.02g/L、初始pH值为7、N/P为30、接种量为5%、温度25℃、光照强度8800lx。该优化条件有效地提高了自养小球藻的生长速率。
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2014,32(5):1-5 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2014.05.001
Abstract:
就目前叶类蔬菜采后处理的现状、存在的主要问题及加工趋势进行了详尽阐述,并对叶类蔬菜加工过程中亟待解决的关键技术进行了探讨,重点分析了鲜切加工、冻干加工、消毒工艺、包装工艺及加工设备自动化等问题的解决方法,以期为我国叶类蔬菜采后加工明确方向.
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2015,33(1):1-5 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2015.01.001
Abstract:
目前,工业生产黄酮类化合物面临价格昂贵等一系列问题,因此用微生物廉价生产黄酮类化合物具有重要意义。近年来系统代谢工程的出现,提供了一个全新的角度来解决传统受限制的生物工业过程。介绍了利用代谢流调控、强化前体物质积累等代谢工程策略,实现微生物法生产黄酮类化合物的国际研究状况,希望对解决目前大规模生产黄酮类物质存在的限制和挑战提供参考。
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2011,29(1):15-17 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2011.01.004
Abstract:
阐述了方便面的水分含量及含油量是影响方便面品质的两个重要因素，研究了油炸时间和温度对方便面水分含量及含油量的影响。结果表明：油炸时间越长、油炸温度越高，面饼失水程度越大，含油量越高。说明油炸时间和温度对面饼中水分含量及含油量的影响是相互关联、存在一定的相关性的。
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2015,33(3):1-4 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2015.03.001
Abstract:
起源于食品加工的现代食品科学和食品工业,提供了前所未有的丰富食物,是全人类的进步与发展不可或缺的基础。迄今,食品科学系统地研究和掌控了食品的保藏、营养及感官特性,但对食物与人体的作用尚乏独立了解,现有知识限于营养学和毒理学。食品工业彻底改变了食物的生产和消费方式,也改变了食物与人体的作用,而对后者研究的缺位,助长了公众对工业食品的安全与健康隐忧的疑惑。回顾历史、鉴析现状,我们试对未来“食物-人体作用”的研究提出3个方向:阐明食品组成分子的存在状态；破译人体对食物的反应信号；研究食品特性互补的利用方法。以全新的角度研究食品与人体的相互作用,是累积食品科学独有的方法与发现、充实学科提高地位的需要,也是回答并解决食品工业界面临的急迫问题的必须,将使食品学科能够以原创性发现构建出完整的食品的科学。
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2012,30(3):1-12 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2012.03.001
Abstract:
中国是世界上最大的水果生产和加工国，果品加工业已成为我国农产品加工业中具有明显比较优势和国际竞争力的行业。 介绍了我国果品加工产业现状及发展趋势，分析了制约果品加工产业发展的主要问题，并提出相应的对策与建议。
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2013,31(1):9-13 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2013.01.002
Abstract:
嗅觉可视化技术是使非可见物质成像（主要是气体成像）的一种无损检测新技术，属人工嗅觉模拟技术的一个新分支.使用卟啉和pH指示剂作为嗅觉可视化传感器阵列的气敏材料，检测猪肉中的优势致腐菌和新鲜度.将3种优势致腐菌-梭状芽孢杆菌、热死环丝菌、假单胞菌-分别接种至3组猪肉样本中，在3种温度--16℃,.4℃和20℃-条件下分别贮藏不同的时间后，采用扫描仪获取可视化传感器阵列与每个样本反应前后的图像信息；将阵列反应前后的颜色差值作为样本特征值，对不同的猪肉样本经不同贮藏时间后产生的挥发性气味，可视化传感器阵列显示其特定的颜色图像与其对应.结果表明，嗅觉可视化技术可以用于检测猪肉的优势致腐菌以及判断猪肉的新鲜度.
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2012,30(4):8-11 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2012.04.002
Abstract:
对黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏马菌素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、展青霉素等常见真菌毒素的来源、种类、特点、毒性等进行了介绍，并进一步阐述真菌毒素对人类和动物健康的影响及国内外对农产品及饲料中真菌毒素控制的相关法律、法规和标准。
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2011,29(4):50-57 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2011.04.013
Abstract:
抗冻蛋白是一类具有热滞效应、冰晶形态效应和重结晶抑制效应的蛋白质，因其特殊的结构和功能，抗冻蛋白引起了研究人员的极大兴趣。探讨了近年来抗冻蛋白的研究进展,介绍了目前已知的抗冻蛋白的来源、特性、测定方法、基因结构及在食品工业中的应用。抗冻蛋白对冷冻食品有显著的品质改良功能,是未来冷冻食品工业中极具潜力的抗冻添加剂。
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2012,30(1):1-5 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2012.01.001
Abstract:
鲜度对水产品品质及原料的加工适性有着巨大影响，直接决定了产品价值。 鲜度检验对水产品安全、运输、仓储及加工有重要意义。 现有鲜度检验方法虽有其优点，但存在主观、片面、耗时等缺陷，如何快速、客观评价水产品鲜度已成为水产品加工业亟待解决的课题。 在介绍水产品鲜度变化机制的基础上，着重介绍了用于水产品鲜度评价的几种不同方法，包括感官评价、微生物评价、化学评价、物理评价及鲜度指示蛋白评价等，并分析了不同测定方法的优缺点。
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2013,31(5):37-42 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2013.05.007
Abstract:
由于在高温油炸过程中的快速劣变，市场上油炸用油的质量问题日益受到人们的关注. 为了研究低场核磁共振技术在市场上复杂油炸条件下的油炸用油质量快速检测中的表现，共从上海市10个行政区的市场上共采集油炸用油样品107个，包括大豆油96个，起酥油11个. 通过测定油样的极性组分和黏度，发现6个(占总样品数56%)油样的极性组分超过国家标准，说明市场上油炸用油存在一定的安全问题. 通过线性分析发现极性组分和黏度之间的线性关系良好，R2为0892，除去样品中11个起酥油后R2则达到0927. 用低场核磁共振仪测定各油样后，通过对多组分T2弛豫图谱中T21峰面积(S21)比例的分析发现，S21比例与极性组分和黏度呈现良好的相关性，R2值分别为0860和0840，除去油样中的起酥油后R2值略有上升，分别达到0865和0854. 这说明可以利用低场核磁共振技术达到快速检测市场上油炸用油品质的目的.
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2010,28(2):66-70 ,DOI: 10.3969/j.issn.2095-6002.2010.02.015
Abstract:
针对火车轮缘动态检测系统中的摄像机标定问题，讨论了基于径向约束的摄像机标定，选定了包含畸变因素的摄像机透视投影模型，得出了以LabVIEW开发的摄像机标定方法. 该方法利用了LabVIEW的图形化开发环境，内嵌Matlab语言编写的核心程序，数据处理功能强大，且具有良好的图形化互动界面.
