2020, 39(5):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.001 CSTR:
摘要:面向“十四五”乃至更长时期,加快科技创新驱动,提升食品安全水平,是支撑国家食品安全战略、健康中国和乡村振兴战略实施的重要基石。作者阐述了食品质量安全的新理念,分析了国际国内食品质量安全领域科技发展现状与问题,提出了中国食品质量安全科技发展方向与重点,并对发展态势进行了展望。
2020, 39(5):6-15. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.002 CSTR:
摘要:食品安全已成为全球关注的热点问题,由各种食源性致病菌引起的食品安全事故屡有发生。因此,开发更加安全高效的杀菌方法,一直以来是食品工业的研发热点之一。光动力技术作为一种新型非热杀菌技术,因其操作简便、杀菌效果优异、安全可靠、绿色环保、成本低等特点而受到多领域学者的广泛关注。本文概述了光动力技术的作用机理,总结了光敏剂及光动力技术应用的研究进展,重点阐述了光动力技术在食品工业中的应用进展和发展前景,可为进一步开发及优化光动力技术应用于食品工业提供借鉴和参考。
2020, 39(5):16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.003 CSTR:
摘要:N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)是一种重要的功能单糖。在利用枯草芽孢杆菌发酵产GlcNAc的过程中, 乙酸的积累严重抑制了细胞生长和GlcNAc合成。为了获得高效利用乙酸生产GlcNAc的微生物细胞工厂,作者通过突变乙酰CoA(Ac-CoA)合成酶编码基因acsA 5′UTR区域内全局转录调控因子CodY结合序列,调控acsA转录水平,进一步突变AcsA乙酰化调控位点,解除乙酰化修饰,促进乙酸转化为Ac-CoA,最终乙酸积累量由6.3 g/L减少到3.6 g/L,同时细胞干重(DCW)由2.7 g/L增加到5.3 g/L,GlcNAc产量由1.9 g/L提高到5.0 g/L,为进一步获得高产GlcNAc细胞工厂提供了基础。
朱佳琪,郑飞云,杨悦,王金晶,刘春凤,钮成拓,王海鸣,杨惠成,李永仙,李崎
2020, 39(5):23-30. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.004 CSTR:
摘要:佛手汁酿制果醋的过程需要优先利用酵母菌将糖发酵为酒精,但佛手汁中的柠檬苦素会抑制酵母生长。为避免其对酵母酒精发酵能力的影响,作者利用佛手为原料,结合醋酸发酵的选育方式,筛选适合佛手果醋乙醇发酵的酵母菌株。从自然发酵的佛手汁中,分离得到85株酵母菌株。经过杜氏小管初筛,以产乙醇能力、起酵速度、有机酸生产能力为指标进行复筛和醋酸发酵试验,最终得到优良菌株FS-ZJQ。经18S rDNA序列鉴定该酵母菌株为酿酒酵母。其在糖度18 °Bx 的佛手汁中,25 ℃发酵7 d可产乙醇8.49%,发酵液中萜烯类化合物、酯类化合物质量分数高,分别占挥发性风味成分的58.83%、16.44%;经醋酸发酵后,非挥发酸质量浓度可达5.06 mg/mL。菌株FS-ZJQ对糖度、pH、乙醇的耐受性较好。
2020, 39(5):31-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.005 CSTR:
摘要:为改善米曲霉(Aspergillus oryzae) 11家族木聚糖酶AEx11A的催化特性,作者采用全质粒PCR方法对AEx11A基因(AEx11A) 中编码Thr98、Asn100、Val124、Pro129和Ile132的密码子实施饱和突变,构建饱和突变文库。以木聚糖酶的酶活性为指标,采用DNS法从文库中筛选出酶活性提高30%以上的转化子。对其中酶活性提高最明显的两个位点Thr98和Val124实施迭代饱和突变,筛选出最优突变子AEx11AT98D-V124Q,其纯化后的比活性及催化效率分别为AEx11A的3.04和2.74倍。此外,突变酶AEx11AV124T的热稳定性较AEx11A有一定的提高,其余2个突变酶的温度特性与AEx11A差异不大。
2020, 39(5):38-42. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.006 CSTR:
摘要:近年来,由扩展青霉(Penicillium expansum)引起的柑橘病害日益严重,目前对于柑橘采后病原菌侵染的研究主要以指状青霉(P.digitatum)和意大利青霉(i>P.italicum)为主,而对(P.expansum)侵染柑橘条件的研究还未见相关文献报道。作者以实验室前期筛选鉴定的P. expansum H1为研究对象,研究了不同温度、保湿时间和菌龄对P.expansum H1侵染柑橘的影响,结果表明,P.expansum H1在25 ℃时潜育期最短,侵染能力最强,4 ℃时P.expansum H1侵染能力受到抑制;保湿时间越长,越有利于P.expansum H1侵染柑橘;菌龄也会影响)P.expansum) H1侵染柑橘,不同菌龄的P.expansum H1侵染能力高低排序为:培养7 d>培养11 d>培养15 d>培养9 d>培养3 d。
2020, 39(5):43-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.007 CSTR:
摘要:Endo S(EC 3.2.1.96)是一种来源于化脓链球菌的β--N-乙酰葡萄糖苷内切酶,可以特异性水解免疫球蛋白G(IgG)可结晶区(Fc片段)N糖链。为实现其高效表达,本研究构建endo S重组表达大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET28a-endo S,并验证表达蛋白糖苷水解活性,在摇瓶水平单因素优化蛋白质表达,考察了基础培养基种类、碳源、氮源、无机盐、培养基初始pH、发酵温度和时间等因素对产酶的影响,确定最优发酵培养基组成为(g/L):酵母粉10.0,甘油4.0,牛肉浸膏25.4,NaCl 5.0,pH 8.0,最优培养条件为:20 ℃诱导表达24 h,蛋白表达量为225 mg/L发酵液,是优化前的4.5倍,同时也是目前报道最高表达量的5.6倍。
2020, 39(5):51-58. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.008 CSTR:
摘要:优化了农杆菌介导转化黑曲霉的方法,优化条件包括共培养材料、农杆菌种类、诱导剂浓度、共培养时间、共培养温度以及共培养时农杆菌的菌体浓度。结果表明,农杆菌介导转化黑曲霉的最适条件为107个/mL不萌发的新鲜孢子与OD600培养至0.9~1.0的农杆菌以1∶1的比例混合后,在乙酰丁香酮浓度为200 μmol/L的IM平板上,23 ℃避光培养48 h后进行转膜,转化子个数可达到(60±5)个转化子/106 个孢子,且阳性率达到90%以上。并且构建了同源黑曲霉脂肪酶的组成型和诱导型启动子表达载体,通过优化后的农杆菌介导转化方法转化至黑曲霉中,利用罗丹明橄榄油平板对产酶转化子进行筛选鉴定,并获得了阳性克隆。
2020, 39(5):59-67. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.009 CSTR:
摘要:由于褚橙(Citrus sinensis Osbeck)精油特有的香气和抑菌性,使褚橙精油在食品、医药、化妆品等行业有着极其广泛的应用。但褚橙精油的水溶性差、且易挥发特性限制了其应用。为解决这些问题,以非离子表面活性剂(Tween 80和Span 80)为乳化剂,采用高速剪切的方法制备了褚橙精油O/W纳米乳液。并研究了表面活性剂复配比、质量浓度以及乳化剪切速率对褚橙精油纳米乳粒径、ζ-电位、黏度、乳液稳定性的影响。探索了制备褚橙精油的优化工艺参数:当褚橙精油的质量浓度为5 g/dL时,Tween 80和Span 80复配质量比为1∶2,复合表面活性剂质量浓度为3 g/dL,乳化剪切速度为12 000 r/min,所得乳液粒径为(135±0.76) nm,ζ-电位绝对值(30±0.36) mV,稳定性良好。研究发现,相比较于纯精油,褚橙精油纳米乳表现出更强的抑菌效果,说明将精油乳化可以提高其利用效率,这为该精油的应用拓展提供了可能。
2020, 39(5):68-73. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.010 CSTR:
摘要:为了从新疆本地酸奶、酵头和葡萄酒等样品分离的12株酿酒酵母中筛选出制馕优质菌,以活性干酵母及传统酵头为对照,通过起发性实验筛选获得3株优良菌株(J-T111-4、S-S167-1、SC9),并对3株优良菌株的起发性、产酸性、降糖性、繁殖性进行分析,并用排序法进行感官评定火馕坑法制馕特性。得到J-T111-4菌株具有繁殖细胞数高、残糖质量浓度低、酸度低、起发性高、制作的馕具有浓郁馕香、馕滋味突出等特征,确定为制馕优质菌,同时获得制馕口感松软的SC9菌株。
2020, 39(5):74-81. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.011 CSTR:
摘要:选用中性蛋白酶和脂肪酶作为外源酶制剂应用于腊肉生产,采用均匀设计方法对中性蛋白酶添加量、脂肪酶添加量、滚揉时间及静腌时间4个关键工艺指标进行了筛选优化,比较分析了传统工艺腊肉与外源酶快速成熟腊肉的风味前体物质、蛋白质水解成分以及脂肪氧化指标的变化情况。结果表明:中性蛋白酶和脂肪酶的添加能够有效地促进腊肉风味前体物质的累积;随外源酶添加量的增加,腊肉蛋白质水解程度显著升高,非蛋白氮、游离氨基酸、酸价指标均显著上升,硫代巴比妥酸值呈现先升高后降低的趋势。当中性蛋白酶添加量达到200 mg/kg以上时,腊肉蛋白质水解程度超过20%,当脂肪酶添加量为600 mg/kg时,腊肉酸价达到最高1.52 mg/g。与传统工艺腊肉相比,外源酶快速成熟腊肉中的风味物质更加丰富,非蛋白氮质量分数和游离氨基酸总量均显著增加,17种游离氨基酸中有7种质量分数显著上升。外源酶制剂对腊肉风味的形成发挥着重要的促进作用,有效降低了产品食盐添加量,大大缩短了产品工艺周期,在传统腊肉现代化工艺改造中具有重要的应用价值。
2020, 39(5):82-88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.012 CSTR:
摘要:为探索新型食品保鲜技术,研究了LED可见光与有机酸的协同抗菌效果,以期为食品工业提供新的保鲜贮藏方法。作者研究了LED可见光波长、有机酸种类、温度3个因素对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌抗菌效果影响。结果表明:在不同的温度和菌种试验条件下,LED蓝光和乳酸分别有较好的抗菌效果。这两者相结合,可获得更好的抗菌效果。LED蓝光与质量分数为1 g/kg乳酸相结合,在12 ℃条件下,可使初始浓度为6 lg(CFU/mL)的大肠杆菌完全灭活,也能使枯草芽孢杆菌的活菌数减小(3.88±0.17)lg(CFU/mL);在25 ℃下,与对照组相比,能够使大肠杆菌和枯草芽孢杆菌活菌数分别减小(4.99±0.07)lg(CFU/mL)、(3.12±0.09)lg(CFU/mL)。
2020, 39(5):89-94. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.013 CSTR:
摘要:从青霉素生产企业附近的土壤中筛选出耐受青霉素钠质量浓度为20 g/L的菌株,利用高效液相色谱法筛选到一株高效降解青霉素钠的菌株Anti-Pen20。根据菌落及菌体形态特征和基于18S rRNA基因序列的分析鉴定,结果表明,菌株Anti-Pen20属粘质红酵母属(Rhodotorula mucilaginosa)。当菌株Anti-Pen20的接种体积分数为15%、青霉素钠初始质量浓度为20 g/L时,30 °C恒温培养24 h,对青霉素钠的降解率可达到85%。菌株Anti-Pen20在高质量浓度的青霉素钠培养基中表现出高效的降解率,有望应用于高质量浓度青霉素钠菌渣的处理回收,为Anti-Pen20在动物饲料添加剂以及果业中作为防病变添加剂的应用提供研究依据。
2020, 39(5):95-103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.014 CSTR:
摘要:近年来,夏季高温条件下我国北方食醋酿造企业时常出现微生物污染情况,严重地影响了食醋的营养成分和品质。为了深入研究高温条件致腐微生物,课题组选取了5个不同批次的腐败醋样进行分离鉴定,且应用微生物宏基因组分类测序方法分析了强产气菌群TYF-LIM-L09的组成结构,并研究了该菌群的生长特征、温度与乙醇耐受、产气能力及糖代谢关键酶活性。结果表明,从腐败醋样中共分离获得了4个稳定菌群及46株细菌,其中44株菌分别属于Rummeliibacillus,Enterococcus,Vagococcus,Lactobacillus,Bacillus,Staphylococcus,Brevundimonas,Paenibacillus,另有2株分离菌尚无已知定义属。强产气菌群TYF-LIM-L09由6个以上菌属组成,其在50 ℃生长良好,能耐受体积分数高达8%的乙醇,产生CO2体积分数可高达71.43%,且该菌群的丙酮酸激酶和丙酮酸脱羧酶具有较高活力,推测其为引起食醋腐败胀气的关键微生物。
2020, 39(5):104-111. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.015 CSTR:
摘要:为研究不同种乳酸杆菌对于酸菜的接种效果,从自然发酵酸菜中筛选出短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、寡发酵乳杆菌(L. oligofermentans)、弯曲乳杆菌(L. curvatus)和植物乳杆菌(L. plantarum)作为接种剂进行酸菜发酵。分析接种组和对照组的酸菜发酵体系的生化指标,使用MiSeq高通量测序技术分析发酵12 d和30 d的细菌群落组成及动态变化。结果显示,接种处理组的酸菜发酵体系中pH下降与乳酸的产生速度均超过对照组,乳酸菌数量在前6天显著高于对照组。高通量测序结果显示,相比对照组,接种处理乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度更高,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和假单胞菌属(Pseudonomnas)的相对丰度更低。各接种处理之间比较的结果显示,在发酵30 d时,L. plantarum接种处理的酸菜pH值最低,L. curvatus和L. plantarum处理乳酸质量浓度相对较高,两组处理间差异不显著。L. brevis和L. oligofermentans接种处理的酸菜乙酸质量浓度最高。从微生物纲水平组成来看,所有处理细菌均由厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)组成。在接种水平上,发酵30 d时,L. plantarum接种处理的酸菜Lactobacillus相对丰度最高,Enterobacteriaceae和Pseudonomnas相对丰度最低。该结果将为筛选符合不同发酵目的的接种剂提供技术参考。
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