两条鲢鱼小清蛋白源抗冻肽的活性及作用机制比较

目的:探讨鲢鱼小清蛋白源抗冻肽的作用机制和构效关系。方法:采用差示扫描量热和分子动力学模拟方法对比分析了两条鲢鱼小清蛋白源抗冻肽的活性、结构及其作用模式。结果:Pv-AFP 1(KAADSFNHKAFFAKVG)呈稳定的α-螺旋结构,而Pv-AFP 2(KAADSFNHKAF)倾向于呈无规卷曲;Pv-AFP 1的热滞值为0.87℃,总平均亲水性为-0.21,热滞活性和两亲性均优于Pv-AFP 2(0.74℃,-0.71);分子动力学模拟显示Pv-AFP 1能结合53个水分子,可形成16个氢键吸附至冰晶表面,结合能为-1514 kJ/mol,均大于Pv-AFP 2(能结合50个水分子,通过形成11个氢键吸附至冰面,结合能为-805 kJ/mol);尽管两条肽序列相似,但其与水分子和冰晶相互作用的主要位点和模式也有一定差异。此外,两条肽均能与冰水界面相互作用,改变了冰面的曲率从而抑制了水的结冰,但Pv-AFP 1抑制冰面生长的效果优于Pv-AFP 2,与热滞活性结果一致。结论:鲢鱼小清蛋白源抗冻肽的活性可能与构象、两亲性及其与水分子和冰晶相互作用的亲和力、位点和模式有关。

基于Lasso回归模型研究抗冻肽性质对冷冻鱼糜肌原纤维蛋白的影响

为探究抗冻肽性质对其保护冷冻鱼糜肌原纤维蛋白效果的影响,本实验对3种抗冻肽(丝胶肽、胶原肽及鲢鱼酶解产物)的性质进行表征,分析不同冻藏条件下鱼糜肌原纤维蛋白指标变化规律,并基于最小绝对缩小和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,Lasso)回归构建了“冻藏工艺-抗冻肽性质-肌原纤维蛋白指标”的关联模型。结果表明,所用的3种抗冻肽均为分子质量低(m<10000 Da)、亲水性强(静态接触角小于30°)的“超活性”抗冻肽(热滞活性大于0.60℃),极性氨基酸占比超过60%;所用抗冻肽能够显著减缓冻藏处理对肌原纤维蛋白的负面影响;冻藏处理后,抗冻肽组鱼糜肌原纤维蛋白含量平均值维持在50.44~54.47 mg/g,Ca^(2+)-ATPase活性平均值为1.61~1.67 U/mg,表面疏水性指数平均值相比新鲜鱼糜仅增长39.91%~42.40%,肌原纤维蛋白变性速率远低于未添加抗冻剂组。Lasso回归模型解释了抗冻肽性质对冷冻鱼糜肌原纤维蛋白变化的影响,证明低分子质量、高热滞活性的抗冻肽有助于减缓肌原纤维蛋白含量、Ca^(2+)-ATPase活性、表面疏水性及特征指数的劣变速率;抗冻肽亲/疏水性的区别导致其与冰晶和蛋白之间的相互作用不同,从而对鱼糜肌原纤维蛋白产生不同影响。本研究可为抗冻肽在冷冻鱼糜中的应用及鱼糜制品的品质调控提供理论基础,同时为研究新型高效的抗冻剂提供方向。

我国发酵鱼制品菌群组成与风味代谢相关性研究进展

发酵是一种传统的鱼类贮藏方式,在发酵过程中,原料或环境中携带的微生物通过自身代谢能够促进碳水化合物、蛋白质及脂肪的分解利用,从而生成丰富的风味物质。不同地区的人们通过添加不同的原辅料以及控制盐含量、发酵温度、发酵时间等条件,得到风味、形态均大不相同的发酵鱼制品,同时各类发酵鱼制品中微生物组成的差异性导致其特征性风味物质的组成也各不相同,因此研究不同发酵鱼制品中的菌群组成,探究微生物代谢与特征性风味物质形成的相关性成为当前研究的热点之一。本文针对国内不同类型发酵鱼制品,对其发酵工艺、菌群组成、特征性风味物质及产生机制的相关研究进行整理和讨论,分析发酵条件对菌群组成、进一步对风味形成的影响;同时对比不同微生物与风味物质相关性研究方法的特点,为今后探索发酵鱼风味形成机制及对发酵鱼风味进行精准调控提供参考方向。

青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。

柴达木盆地周缘沉积锰矿带:一个极具资源潜力的锰矿集中区

近年来在阿尔金、祁连山和东昆仑地区的沉积型锰矿找矿工作取得了突破性进展。从空间分布特征看,这些锰矿均沿柴达木盆地周缘展布。前人曾针对单个矿床地质特征进行过研究,但对于柴达木盆地周缘的锰矿为什么主要形成于中—新元古代至早古生代、锰矿与柴达木地块及周缘造山带演化之间的关系等尚缺少深入的研究与总结。本文从东昆仑、阿尔金、祁连山等环柴达木盆地周缘造山带的角度,分析了沉积锰矿床地质特征和产出规律,重塑了原特提斯洋在青藏东北部的演化过程,为深入理解原特提斯构造演化与沉积锰矿成矿作用的关系提供证据。

鱼源抗冻多肽对鱼糜肌原纤维蛋白的冻融保护作用

【目的】探究鲢鱼鳞抗冻多肽(Silver carp scale antifreeze peptides,ScAFPs)对鱼糜肌原纤维蛋白(Myofibril protein,MP)的冻融变性抑制作用机制,评价ScAFPs对MP冻融保护效果。【方法】通过多光谱(紫外吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱、傅里叶红外光谱)技术及十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),分析ScAFPs对草鱼(Ctenopharyngodon idella)鱼糜MP结构及氨基酸残基微环境的影响。【结果】紫外吸收光谱、荧光光谱分析表明,ScAFPs可有效降低冻融鱼糜中蛋白质的聚集程度,改善色氨酸和酪氨酸的微环境变化,稳定蛋白质空间构象。其中,质量分数4%~8%ScAFPs对鱼糜蛋白的冻融保护效果优于商业抗冻剂。拉曼光谱分析结果表明,冻融过程中,含质量分数8%ScAFPs的鱼糜中MP的α-螺旋较空白对照组提高72.32%,无规则卷曲含量降低38.47%,有效维持MP结构有序性。傅里叶红外光谱分析显示,添加ScAFPs可提高与羟基相关的氢键键能,且不会导致MP的主要构型发生变化。SDS-PAGE分析表明,冻融处理使MP发生变性聚集现象,ScAFPs与商业抗冻剂有效保护了MP且不会催化肌球蛋白重链交联。【结论】ScAFPs对MP的冻融稳定性及结构有保护作用,可显著改善MP氨基酸残基微环境,且ScAFPs对MP结构的冻融保护效果优于商业抗冻剂。

冻融及加热过程鲢鱼鱼糜制品中晚期糖化终末产物的形成机制

将鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)鱼糜在不同冻藏温度下进行冻融循环后加热,分析不同加热过程鱼糜制品中壬醛、1-辛烯-3-醇、内源性荧光物质、蛋白质亚基组成、赖氨酸、α-二羰基化合物(乙二醛(glyoxal,GO)和丙酮醛(methylglyoxal,MGO))及晚期糖化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)-羧甲基赖氨酸(N^(ε)-carboxylmethyl-lysine,CML)和荧光AGEs的变化情况。结果显示,冻藏温度对鱼糜制品中各指标含量无显著影响(P>0.05);随着冻融次数的增加,鱼糜制品中壬醛、1-辛烯-3-醇、内源性荧光物质、CML和荧光AGEs含量显著增加,赖氨酸含量增加,GO、MGO含量显著降低(P<0.05);加热过程中,1-辛烯-3-醇、GO、MGO、CML和荧光AGEs含量显著增加,内源性荧光物质显著降低(P<0.05),赖氨酸含量先增加后降低,肌球蛋白重链逐渐降解成小分子蛋白。以上结果表明原料的冻融循环为鱼糜制品中AGEs的形成提供大量前体物质;热加工过程进一步促进了脂肪氧化和蛋白质降解,通过多种途径在鱼糜制品中形成AGEs,影响其食用安全性。

数值模式及机器学习对兰州市近地面臭氧模拟适用性

分别应用数值模式及机器学习模型对兰州市2019年7月近地面臭氧浓度进行模拟,以对比不同方法下模拟效果的差异.其中,数值模式部分选用了3种不同的化学机理(CBMZ、RADM2、CB06r3),结果显示CBMZ化学机理模拟效果优于其他2种化学机理,RADM2高估了兰州市近地面臭氧浓度,CB06r3则有些低估.机器学习部分则选用了两种模型(XGBoost、PSO-BP),结果表明在缺少大气污染物排放清单的情况下,仅使用气象数据,无论是单个站点还是空间分布,2种机器学习模型均表现较好,且XGBoost模型在模拟近地面臭氧空间分布上表现更优.整体来看,2种机器学习模型相较于数值模式计算速度更快,但受其输入数据的影响较明显,对于更高空间分辨率的模拟研究及污染过程分析仍然需要依靠数值模式.因此,应该根据不同的需求及数据条件选择更合适的方法进行近地面臭氧模拟.

基于产教融合的食品专业“生产实习”课程教学改革

生产实习是工科学生工程知识教育的重要环节,是推进教育和生产一体化的有效途径。简单介绍产教融合的教育理念及其发展现状,针对学校食品专业传统“生产实习”课程教学模式的问题,总结并分享了几点在“生产实习”课程教学中的推进产教融合的改革思路和实践经验,为基于产教融合的食品专业“生产实习”课程教学改革提供参考。

鲈鱼抗氧化肽的稳定性分析及其对细胞氧化损伤的保护作用

目的:探究鲈鱼蛋白酶解物(Lateolabrax maculatus protein hydrolysates,LPH)的体外抗氧化活性及稳定性。方法:采用化学实验测定LPH的抗氧化活性以及分析pH、温度、金属离子(K^(+)、Ca^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+))和模拟胃肠道消化对其稳定性的影响,并利用过氧化氢诱导的Caco-2细胞氧化损伤模型探究LPH对细胞氧化损伤的保护作用。结果:LPH具有较强的自由基清除活性,其DPPH和ABTS+自由基清除能力的IC50值分别为2.13 mg/mL和31.53μg/mL。LPH对pH(2.0~12.0)、温度(25~100℃)和K^(+)(0.25~2 mmol/L)稳定,0.25~2 mmol/L的Ca^(2+)和Cu^(2+)能够提升其DPPH自由基清除率,而1 mmol/L以上的Zn^(2+)会降低DPPH自由基清除率。此外,LPH具有良好的胃肠道稳定性。在过氧化氢诱导的Caco-2细胞模型中,LPH能够将氧化损伤的细胞存活率由58.02%显著增加至83.40%(P<0.05),显著抑制细胞内活性氧的释放(P<0.05)并恢复细胞线粒体膜电位至正常水平。此外,LPH能够显著抑制细胞上清中乳酸脱氢酶水平至模型组的19.34%(P<0.05)并显著增加细胞内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力(P<0.05)。结论:LPH具有较好的抗氧化活性及稳定性,在食品保健领域具有良好的应用前景。

两种杂粮对面包预拌粉烘烤性能和淀粉消化性的影响

以燕麦粉、鹰嘴豆粉和小麦粉为主要原料制备杂粮面包预拌粉,探究杂粮添加量对预拌粉制备产品的烘烤性能及体外淀粉消化、预估血糖指数(estimated glycemic index,eGI)等的影响。结果表明,以高筋小麦粉和杂粮粉的总质量合计为100%时,当燕麦粉含量增加到50%,面包比容从(3.14±0.11)mL/g减小到(1.68±0.01)mL/g(P<0.05),硬度从(833.52±133.63)g增加到(1554.05±282.74)g(P<0.05);当鹰嘴豆粉含量增加到30%,面包比容为(2.92±0.02)mL/g,而硬度增加到(1230.73±86.82)g。与小麦白面包相比,燕麦粉含量为50%时,可消化淀粉含量(C_(∞))从(79.29±2.75)%降到(39.81±0.92)%(P<0.05),eGI值降至(51.02±0.61)(P<0.05);含鹰嘴豆粉30%时,C_(∞)降到(51.77±1.35)%,eGI值降至(63.38±0.83)。结合感官评价确定2种杂粮分别最多可添加到20%。再以总添加量为20%,按不同比例加入2种杂粮粉,综合考虑淀粉消化性与烘焙性能,燕麦粉∶鹰嘴豆粉质量比为1∶2时较优,C_(∞)为(46.57±1.18)%,eGI值(63.61±0.37)。该课题为低血糖指数杂粮预拌粉的工业化生产提供了理论依据和数据支持。

冷等离子体技术对食品组分的影响及其作用机制

冷等离子体作为一种新型的非热加工技术,因其具有安全、绿色、能耗低等优点,在食品加工领域受到广泛关注。冷等离子体使用的气体在电离过程中产生的紫外线、活性物质(如活性氧、活性氮、羟自由基和离子)等会通过辐射/修饰作用使生物大分子发生刻蚀及交联,或对食品组分(脂质、蛋白质、淀粉等)的表面结构和官能团进行修饰,使组分结构发生变化,从而影响食品的品质、功能特性等。本文综述了冷等离子体作用对食品主要组分(蛋白质、脂质、淀粉)、维生素和多酚的影响及其可能的作用机制,并讨论了该技术存在的问题和未来发展的方向,以期为冷等离子体在食品工业的应用提供参考。

油脂对鱼糜凝胶品质的影响研究进展

油脂在食品领域是一种重要的品质改良剂,其对鱼糜凝胶的影响主要体现在理化性质、微观结构和风味等方面。旨在为生产口感和风味俱佳的鱼糜凝胶提供理论依据,从油脂与蛋白质分子相互作用的层面阐述了油脂对鱼糜凝胶品质的影响机制,综述了油脂的种类和添加量等因素对鱼糜凝胶质构特性、流变特性、持水性、蒸煮损失和水分分布等理化性质和微观结构的影响,总结了油脂对鱼糜凝胶风味的影响。适量添加油脂可以使鱼糜凝胶具有良好的结构、风味和营养价值。

基于WRF模拟的中国西北河谷城市夏季的大气边界层特征

为提高河谷地形气象场的模拟效果,利用第5代再分析资料(ERA5)和全球再分析资料(FNL)作为初始场,以天水市为研究对象,驱动中尺度天气预报模式比较对西北河谷城市边界层模拟的适用性,分析西北河谷城市夏季的大气边界层特征.结果表明, ERA5模拟的天水市主城区近地面温度、近地面风速、风向以及相对湿度与观测值的相关性更好,尤其是近地面风速和风向,分别比FNL模拟的结果提升25.4%和70.0%.天水市主城区的气象场空间分布呈明显的城市热岛效应和山谷风环流,相对开阔的麦积区城市热岛效应更强;白天发生的降水会弱化谷风环流和热岛效应,河谷内及周边风速均较小.天水市主城区夏季近地面温度与风速呈正相关,与相对湿度呈负相关,大气边界层高度呈现明显的日变化,大气层结稳定.

应用DIC研究裂隙分布对层状复合岩力学特性及变形破坏影响

在储层压裂改造时,裂纹常在两种及以上的复合岩体中扩展,因复合岩岩性不同,会影响到压裂裂纹的走向和扩展。该文通过对含不同裂隙倾角和位置的复合试样进行单轴压缩试验,探究裂隙分布对复合岩体的力学特性、裂纹扩展及破坏的影响规律。主要结论如下:1)复合完整岩强度主要取决于强度较低的砂岩。2)裂隙分布对岩样力学性质的影响:3种裂隙位置的试样峰值强度随裂隙倾角增加而增加;在相同角度下,裂隙位于砂岩部分(FS)时劣化作用最强,裂隙位于大理岩部分(FL)时劣化作用最弱;裂隙分布对岩样破坏的影响:复合裂隙试样的裂隙位于砂岩时,试样的破坏主要为张拉破坏;裂隙位于交界面和大理岩时,砂岩部分随角度变化由拉伸破坏转变为剪切破坏,表现为“Y”形的破坏模式;裂隙倾角较小更易产生张拉裂纹,倾角较大更易产生剪切裂纹。3)复合裂隙样的裂隙倾角为0°~60°时,首先在裂隙尖端产生高应变区,随着加载的进行演变为应变局部化带,应变局部化带优先向较软的砂岩部分扩展。

壳聚糖复合保鲜对冷藏草鱼肌肉蛋白质组的影响

为深入研究壳聚糖复合保鲜(10 mg/mL壳聚糖+5 mg/mL茶多酚+2000 U/mL溶菌酶)对草鱼冷藏过程中肌肉蛋白质的影响,采用双向电泳-质谱(two-dimensional electrophoresis-mass spectrometry,2DE-MS)技术对新鲜(第0天)和冷藏第9天(保鲜组和未保鲜对照组)草鱼样品进行差异蛋白质组学分析。结果表明,与新鲜样品相比,保鲜组2DE图谱差异不明显,主要变化为快肌钙蛋白T丰度下降,慢肌钙蛋白T和腺苷酸激酶同工酶1丰度上升;而未保鲜对照组样品2DE图谱的蛋白点数量和信号强度均与新鲜组差异较大,进一步分析表明其快肌钙蛋白T、原肌球调节蛋白4、突触足蛋白2、M型丙酮酸激酶丰度下调,肌球蛋白重链、肌球蛋白轻链1、α-肌动蛋白、α-原肌球蛋白、轻酶解肌球蛋白等结构蛋白丰度上升。此外,与保鲜组样品相比,对照组3种肌钙蛋白T丰度下调,而肌球蛋白重链、轻酶解肌球蛋白、α-肌动蛋白、α-原肌球蛋白、M型肌酸激酶的丰度上升,其中肌酸激酶可作为检测草鱼腐败的指示蛋白。综上,壳聚糖复合保鲜能较好地维持草鱼肌肉蛋白质稳定。

冷藏过程中草鱼肌肉蛋白质特性的变化

将草鱼在4℃条件冷藏0、2、4、6、8、10 d后,提取并制备其肌肉蛋白质样品,以体积排阻色谱、流变仪、差示扫描量热法等方法分析其蛋白质分子量分布、持水性能、溶液黏度、热力学性质及肌动球蛋白盐溶性的变化。结果显示,随着冷藏时间的延长,草鱼肌肉蛋白质分子量总体变小,持水力、溶液黏度、肌动球蛋白溶出量均呈下降趋势,热变性焓先降低后升高;其中持水力冷藏前期下降剧烈,第8 d降幅达56.12%;黏度在低剪切速率下下降明显,在剪切速率20 s^(-1)条件下黏度由第0 d的0.89 Pa·s降至第10 d的0.05 Pa·s;肌动球蛋白的溶出量在冷藏前6 d下降趋势明显,冷藏第6 d时降幅达40.96%;冷藏后的蛋白质样品的DSC曲线出现两个吸热峰,其最大峰的起始温度和峰顶温度均在第6 d时最大,而热变性焓在第6 d时最低,表明冷藏第6 d是草鱼肌肉蛋白质变化的关键时间点。研究结果为了解冷藏过程中草鱼肌肉品质劣变机制提供了基础数据。

米谷蛋白淀粉样纤维聚集体自组装过程中蛋白质结构演变、功能性质及体外消化性研究

蛋白质自组装形成淀粉样纤维聚集体,是改善和拓宽食品蛋白质功能性质的重要手段。本文研究了pH 2.0和85℃加热不同时间形成的米谷蛋白淀粉样纤维聚集体(RAFA)自组装过程中蛋白质结构演变、黏度和热力学等功能性质,以及RAFA在模拟胃液和小肠液中的消化行为。结果显示,在pH 2.0、85℃条件下,天然米谷蛋白高分子量亚基逐渐水解成12 ku以下的小分子肽。随着加热时间的延长,RAFA的β-折叠构含量从0 h的(22.76±0.49)%增至峰值6 h时的(32.11±0.52)%,表明RAFA的形成是蛋白质先水解后多肽重组聚集的过程。另外,RAFA表现出较高的热稳定性,其放热峰的Tmax值从0 h的(70.34±0.51)℃增至峰值4 h时的(174.55±0.34)℃。体外消化的透射电镜结果显示,热处理6 h和10 h的纤维消化趋势一致,胃蛋白酶消化60 min后,一部分具有分枝状的长纤维被酶解成短小纤维,同时观察到较大的聚集体颗粒。胰酶作用后纤维结构减少,大的聚集体颗粒被酶解为小聚集体颗粒,即RAFA表现出胃蛋白酶抗性。本研究结果为利用蛋白质纤维聚集体构建新型食品提供了理论参考。

不漂洗鲢鱼鱼糜浸渍冻藏及其品质变化

目的:研究浸渍冻藏(IFS)对不漂洗鲢鱼鱼糜品质变化的影响。方法:将鱼糜样品非接触浸入过冷液(-20±2)℃冻藏60 d,以传统空气冻藏(TFS)为对照,分析不漂洗鲢鱼鱼糜Ca^(2+)-ATP酶活性、羰基含量、硫代巴比妥酸值(TBA)以及凝胶强度、持水力和凝胶结构在冻藏过程中的变化规律。结果:IFS组鱼糜冻结过程中通过最大冰晶生成带时间仅为10 min,冻藏过程中温度波动幅度为0.72℃,显著低于TFS组(分别为78 min和1.43℃);冻藏过程中,鱼糜Ca^(2+)-ATPase活性、凝胶强度和持水力逐渐下降,蛋白质羰基含量、TBA值逐渐上升,凝胶网络结构逐渐被破坏;但与TFS组相比,IFS能明显减小这些指标的变化幅度。结论:浸渍冻藏能有效延缓鱼糜冻藏过程中的品质劣变,是一种有潜力的食品冷链技术。

红曲鲊鱼中原生乳酸菌菌株筛选及发酵工艺优化

目的:解决传统自然发酵鲊鱼发酵工艺不确定、发酵周期长、品质不稳定等问题。方法:从低盐红曲鲊鱼中分离出乳酸菌,考察菌株的抑菌能力、耐盐能力及产酸能力,筛选出适合发酵的乳酸菌,对红曲鲊鱼进行接菌强化发酵,并对发酵工艺中红曲米粉添加量、腌制时食盐添加量及发酵温度进行优化。结果:共分离出22株对大肠杆菌或金黄色葡萄球菌具有抑制作用的片球菌,其中戊糖片球菌P-56对大肠杆菌的抑菌效果最好,且对胆盐及酸具有较高的耐受能力;经过接菌发酵及工艺优化,发酵4 d,鲊鱼pH值下降至4.42,TCA-可溶性肽含量为434.99μmol/g,感官评分为45.7。结论:乳酸菌发酵红曲鲊鱼的最佳工艺条件为:腌制盐添加量4%,红曲米粉添加量4%,发酵温度32℃。