• 2023年第42卷第10期文章目次
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    • 半理性设计提高甲酸脱氢酶(CbFDH)活力及热稳定性

      2023, 42(10):1-8. DOI: 10.12441/spyswjs.20220322002

      摘要 (256) HTML (0) PDF 3.59 M (264) 评论 (0) 收藏

      摘要:甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)是NADH循环再生的最佳酶之一,广泛应用于食品、医药和化工等行业。但是野生型甲酸脱氢酶普遍存在酶活低、催化效率差等缺点,导致产品转化率较低,影响产品的工业化生产。为了获得具有更佳催化性能的甲酸脱氢酶,作者以博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)来源的甲酸脱氢酶为模板,利用HOTSPOT WIZARD v3.1进行三维结构模拟预测,构建了P68G、Q197K两个突变体,比酶活较野生型分别提高了11%和33%。这是由于P68G氨基酸残基侧链的苯环被氢取代,减少了甲酸盐底物进入口袋的空间位阻;而Q197K侧链酰胺基突变为胺丁基增强了酶的柔性。然而这两个突变点对甲酸脱氢酶的热稳定性产生了负面影响,因此在I239位引入半胱氨酸突变与C262构成二硫键以提高其热稳定性,最终获得一株热稳定性显著提高,比酶活较野生型提高31%、较I239C提高45%的突变株CbFDH Q197K/I239C。通过半理性预测蛋白质结构提高了甲酸脱氢酶的活力和热稳定性,为高效构建性能稳定、还原力强的甲酸脱氢酶提供了的理论基础。

    • 长双歧杆菌A17胞外多糖合成基因簇的分析

      2023, 42(10):9-15. DOI: 10.12441/spyswjs.20220329001

      摘要 (193) HTML (0) PDF 2.04 M (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究长双歧杆菌A17胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)生物合成途径,作者依托全基因组测序,利用eggNOG-mapper、KEGG、GO数据注释和局部序列比对等方法对EPS合成相关的基因进行注释与同源性分析。根据同源性分析得到一个长度约为20 kb由19个基因组成的A17 eps基因簇,预测到EPS前体糖核苷酸合成途径,同时发现该途径中的关键基因pgm并进行了异源表达。eps基因簇负责eps单体重复单元合成以及输出相关的EPS合成过程,在EPS前体糖核苷酸合成途径中双歧杆菌A17利用葡萄糖、乳糖形成UDP-Gal、UDP-Glc两种前体糖核苷酸。其中,pgm 编码1→6葡萄糖磷酸变位酶,该酶的产量和活性与EPS合成有关。

    • 钙离子协同溶氧提高重组β-CGT酶的可溶性表达量

      2023, 42(10):16-23. DOI: 10.12441/spyswjs.20220403001

      摘要 (107) HTML (0) PDF 1.89 M (199) 评论 (0) 收藏

      摘要:环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase,简称CGT酶)能够通过环化反应生成环糊精,但天然菌株发酵产酶的水平较低,使得环糊精的生产成本居高不下,因此旨在通过异源表达以及发酵优化策略来提高CGT酶的表达量。首先将来源于Bacillus xiaoxiensis STB08的cgt基因插入质粒pET-20b(+)中,在宿主菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行分泌表达,在适宜的培养基中发酵96 h后,胞外酶活为34.66 U/mL。然后对发酵条件进行优化,改变溶氧以及添加一定终浓度的Ca2+可使酶活提高到66.86 U/mL及83.15 U/mL,且溶氧与Ca2+协同作用可使酶活提高到105.69 U/mL,相比于优化发酵条件之前提高了204.93%。最后通过蛋白质定位分析及流式细胞分析对溶氧及添加Ca2+影响发酵水平的机理进行了研究。结果表明,较低的溶氧能够减少重组大肠杆菌包涵体的形成,且溶氧较低时细胞活性较高,但溶氧过低时菌体浓度太低,不能满足菌体正常生长及代谢的需求。而添加Ca2+能够减少包涵体的形成,同时Ca2+对细胞有较好的保护作用,因此,在溶氧以及Ca2+的协同作用下,能够保证菌体的高生长浓度,且Ca2+能够增加细胞透性并保护细胞,使得活细胞数目显著增多。该研究提高了CGT酶在大肠杆菌中的可溶性表达量,为该酶的工业化生产提供了新的策略及方法,也可为相关酶的发酵优化提供参考。

    • 半导体冷藏箱和丙烷冷藏箱在果蔬配送中的冷藏效果

      2023, 42(10):24-29. DOI: 10.12441/spyswjs.20220319001

      摘要 (188) HTML (0) PDF 1.18 M (193) 评论 (0) 收藏

      摘要:作者研究了不同配送方法对果蔬营养和品质的影响,以结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果为研究对象,预冷后分别用丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送24 h,无冷链常温配送为对照,进行感官评价和营养成分测定。结果表明:丙烷冷藏箱冷藏配送、半导体冷藏箱冷藏配送、常温配送的果蔬感官评价分别为8.3~8.7、8.2~8.6、7.1~8.0,失重率分别为0.23%~2.67%、0.28%~2.21%、0.97%~4.88%;丙烷冷藏箱冷藏配送的果蔬品质最佳,失重率最低,其结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果的VC质量分数分别为1.09、1.48、5.65、5.54 mg/hg,可溶性固形物分别为3.4、4.17、16.2、15.44 mg/g,可溶性蛋白质分别为0.021、0.027、0.091、0.11 mg/g,营养成分保持率最高。丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送的果蔬单位碳排放分别为65.4 g/kg和300 g/kg,丙烷冷藏箱的碳排放低于半导体冷藏箱。

    • 等离子体活化水对鲜切莲藕杀菌及保鲜的影响

      2023, 42(10):30-40. DOI: 10.12441/spyswjs.20220315007

      摘要 (230) HTML (0) PDF 2.62 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较等离子体活化水(plasma-activated water,PAW)与常用保鲜剂(抗坏血酸、次氯酸钠)对鲜切莲藕杀菌效果以及对鲜切莲藕褐变、酚类物质和活性氧代谢等贮藏品质的影响,以‘鄂莲五号’莲藕为研究对象,以蒸馏水作为空白对照,用PAW、抗坏血酸溶液、次氯酸钠溶液分别浸泡鲜切莲藕10 min,于4 ℃贮藏12 d并测定相关指标。结果表明,3种处理均能有效维持莲藕的贮藏品质;其中PAW抑菌、维持水分质量分数的效果最佳,而抗坏血酸能更好地延缓莲藕硬度和VC含量下降。另外,PAW通过维持较高的活性氧代谢酶活性,有效减少了鲜切莲藕中活性氧的累积,保持了细胞膜结构的完整;同时抑制了过氧化物酶的活性,诱导了酚类物质的积累,最终减缓了褐变过程。综上,PAW能有效维持鲜切莲藕的贮藏品质,抑制微生物生长及褐变的发生,在鲜切莲藕杀菌保鲜领域具有广阔的应用前景。

    • 大豆基冻干酸奶块工艺条件和产品特性研究

      2023, 42(10):41-50. DOI: 10.12441/spyswjs.20220214006

      摘要 (183) HTML (0) PDF 2.37 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:与液态酸奶相比,冻干酸奶块更加方便食用,大豆基冻干酸奶块的研发将为植物基酸奶增添新的品种。作者考察了预冻温度、混料温度对大豆基冻干酸奶块产品质构特性和乳酸菌存活率的影响,对比了牛乳基冻干酸奶块与大豆基冻干酸奶块的性质。研究表明,大豆酸奶冻干料液的共晶温度以及玻璃化转变温度分别为-9.04 ℃和-30.73 ℃,与牛乳酸奶料液差别不大。发现预冻温度越高,产品的质构越疏松易碎,乳酸菌存活率越低。另一方面,预冻温度过低也会使乳酸菌存活率降低,同时由于水汽升华通道过于狭窄容易引起产品结构塌陷,最终确定适宜的预冻温度为-25 ℃。提高混料温度能够小幅提升冻干酸奶块提乳酸菌存活率,但对产品质构无明显影响。研究发现,虽然牛乳基酸奶块的乳酸菌存活率更高,但在贮藏30 d的产品中,大豆基冻干酸奶块中的乳杆菌及双歧杆菌的存活情况与牛乳基酸奶块接近。在不充氮包装情况下,大豆基冻干酸奶块中乳杆菌及双歧杆菌的存活率更高。

    • 多模式超声波预处理促进克氏原螯虾酶解效果的优化

      2023, 42(10):51-62. DOI: 10.12441/spyswjs.20220327001

      摘要 (163) HTML (0) PDF 3.76 M (204) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探寻一种多模式超声高效促进克氏原螯虾酶解效果的方法,分别采用双频探头式超声波和三频发散式超声波对克氏原螯虾进行预处理,对比研究了多模式超声预处理对克氏原螯虾酶解效果的促进作用。通过单因素实验得到探头式双频超声设备的最佳频率模式为20/28 kHz双频顺序超声,三频发散式超声波设备的最佳频率为20/40 kHz双频顺序超声。在此基础上,通过三因素三水平的响应面实验对超声预处理条件进行改进,并建立相应回归方程,优化试验以获得最佳的超声预处理条件。结果表明:双频探头式超声设备的最佳处理条件为:超声功率为250 W,时间为10 min,温度为35 ℃,此时克氏原螯虾的水解度为38.98%;三频超声波设备的最佳处理条件为:超声功率为250 W,时间为40 min,温度为40 ℃,此时克氏原螯虾的水解度为46.12%。实验结果表明多模式超声可以有效提高克氏原螯虾酶解效果。

    • 马铃薯淀粉汁水混菌发酵条件优化及应用

      2023, 42(10):63-72. DOI: 10.12441/spyswjs.20210719001

      摘要 (128) HTML (0) PDF 2.15 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高马铃薯淀粉加工汁水中蛋白质的降解率及减少汁水发酵过程中臭味物质的产生,实现马铃薯淀粉汁水的绿色处理及资源化利用,在低温环境(15 ℃)下将好氧型苔藓假单胞菌和厌氧型黏质沙雷式菌进行混合发酵。采用单因素和响应面曲线法对发酵条件进行优化,结果显示当苔藓假单胞菌与黏质沙雷氏菌接种质量比为 1.7∶2.0,接种体积分数为1.98%,发酵 48 h 后,马铃薯淀粉汁水中蛋白质降解率为 65.32%,氨氮质量浓度较未发酵组降低了 51.05%,磷酸盐质量浓度提高了 18.67%。同时,硫化氢、3-甲基吲哚等挥发性恶臭味物质未检出,尸胺、组胺、色胺、精胺等生物胺类物质未检出;此外,汁水发酵过程中吲哚乙酸-缬氨酸甲酯、氧化吲哚乙酸等植物生长激素质量浓度增加,此汁水稀释后可提高黄瓜种子的发芽率。此方法低成本地解决了马铃薯淀粉加工汁水在低温环境下处理排放的部分问题,为发酵汁水后续资源化利用提供了科学依据。

    • 蛋黄中免疫球蛋白提取副产物的综合利用研究

      2023, 42(10):73-82. DOI: 10.12441/spyswjs.20220317001

      摘要 (186) HTML (0) PDF 2.57 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:以蛋黄免疫球蛋白提取后的副产物-冻融蛋黄颗粒(FYP)为原料,经酶解和亚临界萃取后制备具有良好功能特性与品质的低脂蛋黄粉和蛋黄油,以期实现蛋黄资源的综合利用。首先采用蛋白酶对已发生变性的FYP进行酶解,研究酶解对其功能性质的改善效果,进而采用亚临界萃取低脂蛋黄粉和副产物蛋黄油,以低脂蛋黄粉的残油率为主要指标对萃取工艺进行优化,最终选择丙烷为萃取溶剂,萃取温度35 ℃,压力1.5 MPa,时间120 min,料液质量体积比1 g∶ 7 mL。进一步对低脂蛋黄粉的溶解性和乳化性等特性进行分析。结果表明,随着加酶量的增加,低脂蛋黄粉的溶解度上升,乳化性能提高,残油率明显下降。当加酶量为1 000 U/g时,低脂蛋黄粉的残油率为15.50%。而进一步增加酶添加量,反而会降低油脂萃取效率。因此,酶的最适添加量为1 000 U/g,此条件下制得的低脂蛋黄粉含脂量低且具有较好的溶解性和乳化性。

    • 利用发芽大豆制备大豆酸奶的研究

      2023, 42(10):83-93. DOI: 10.12441/spyswjs.20220129001

      摘要 (234) HTML (0) PDF 1.60 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获得具有更高生理活性的大豆酸奶,作者研究了大豆发芽对豆浆的乳酸菌发酵性能、发酵豆浆的生理活性和豆浆风味的影响。结果表明:在最初72 h内,随发芽时间的延长,大豆的三氯乙酸可溶性氮和游离氨基酸含量显著提高(P<0.05);豆浆乳酸菌发酵性能明显改善,达到发酵终点(pH 4.5)的时间由7.2 h缩短至5.0 h,酸度则由42.18 °T提升至66.56 °T;乳酸、柠檬酸等有机酸的含量增加。发芽使乳酸菌发酵豆浆的硬度降低,质构更细腻。在生理活性方面,发芽72 h后,乳酸菌发酵豆浆的γ-氨基丁酸含量增加了19.83 mg/hg,苷元型异黄酮含量增加了115.02%;DPPH、ABTS和羟自由基清除率均显著提高(P<0.05)。另一方面,发芽导致豆浆中异味成分含量明显增加。在综合考虑发芽对生理活性和风味影响的基础上,以发芽36 h的大豆制备大豆酸奶,考察了4种直投式发酵剂对于大豆酸奶风味及感官品质的影响。结果表明,发酵剂A发酵得到的大豆酸奶异味成分含量最低,感官品质最佳。

    • 恒温实时荧光法快速检测婴幼儿辅助食品中胡萝卜成分的研究

      2023, 42(10):94-99. DOI: 10.12441/spyswjs.20220303002

      摘要 (143) HTML (0) PDF 1.51 M (205) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立婴幼儿辅助食品中胡萝卜成分的恒温实时荧光快速检测方法,根据胡萝卜ITS1-5.8SRNA-ITS2基因序列设计合成恒温实时荧光法(LAMP)的特异性引物,以常见农产品及不同胡萝卜质量分数的白萝卜DNA分别验证方法的特异性和灵敏度,选取不同品系胡萝卜种子验证方法的适用范围,并通过预包装食品检测其实用性。结果表明:所建方法与其他物种无交叉反应,特异性强,能在1 h内检测低至质量分数为0.01%的胡萝卜成分,灵敏度高,适用于不同品系胡萝卜的检测。适用范围广,通过实际样本的检测验证,结果快速、准确。该方法操作简单、成本较低、数据智能判读实时同步、结果准确快速,可用于婴幼儿辅助食品中胡萝卜成分的快速检测,为婴幼儿食品标签管理及食品安全监管提供技术依据。

    • 21种宁夏大米淀粉分子结构及特性的比较分析

      2023, 42(10):100-106. DOI: 10.12441/spyswjs.20220224002

      摘要 (168) HTML (0) PDF 1.46 M (192) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索宁夏稻区不同品种大米淀粉分子在结构及特性上的差异,采用碱法提取大米淀粉后,通过X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、快速黏度测定仪(rapid viscosity analyzer,RVA)和傅里叶红外光谱仪(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)测定分析21种宁夏稻区不同品种大米淀粉分子的晶型结构、结晶度、分子有序性及糊化特性。结果表明:所有大米淀粉分子均为A型结构;不同品种大米淀粉分子结晶度和有序性存在差异,“宁梗28号”结晶度最高,为32.96 %;“水稻3”在1 748 cm-1和2 852 cm-1处产生特征吸收峰;所有大米淀粉RVA曲线均呈现先上升后下降再上升的变化趋势,其中“宁梗41号”黏滞性较强,热稳定性和耐剪切性较差,“843”黏滞性较差,“天降优169”有较好的热稳定性和耐剪切性;“宁梗41号”“稻花香4号”“宁香”的回生值较高。研究结果可为宁夏稻区不同大米品种分类及精细加工提供理论依据。

    • 基于监督抽检数据的速冻食品风险分析与问题探讨

      2023, 42(10):107-112. DOI: 10.12441/spyswjs.20210708001

      摘要 (232) HTML (0) PDF 967.75 K (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2016—2020年速冻食品的国家食品安全监督抽检结果和7家速冻食品生产企业2018—2020年被抽检情况进行汇总,分析了速冻食品监督抽检情况及发现的主要食品安全问题。结果表明,2016—2020年全国共完成速冻食品监督抽检208 039批次,合格率均在99.2%以上,速冻食品安全形势总体平稳,抽检过程中发现的问题主要有微生物污染,超范围、超限量使用添加剂及过氧化值超标等。提出监管部门应统筹制定抽检方案,与生产经营企业、承检机构各尽其责,共同保障食品安全的建议措施。

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