红曲糟抗热肽的制备及其对酿酒酵母热激氧化耐受性的影响

制备红曲糟抗热肽,研究其对酿酒酵母抵御热激氧化行为的影响。以酿酒酵母热激存活率为指标,筛选蛋白酶,通过抗热肽得率优化酶解条件,对抗热肽进行质谱和抗氧化能力分析,通过磷酸戊糖通路基因表达、胞内辅酶、谷胱甘肽(glutathione,GSH)以及活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量分析,从抗氧化角度探索抗热肽对酿酒酵母的热保护作用。结果表明,红曲糟抗热肽最佳酶解工艺为:红曲糟蛋白和水固液比1∶10(m/m)、复合蛋白酶酶解、温度50℃、时间3 h、加酶量3000 U/g、pH 8.5,该条件下抗热肽得率62.44%,酿酒酵母热激存活率73.97%,较纯水组提高了22.76%。序列鉴定表明,丰度前20的肽段中16条肽段的疏水氨基酸占比50%以上。抗热肽1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基半数清除量为4.53 mg/mL,2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基半数清除量为1.82 mg/mL,具有抗氧化活性。同时,抗热肽通过上调磷酸戊糖途径的基因表达量,提升NADH激酶活性,促进还原型辅酶II的转化,使GSH含量提高4.74倍,胞内ROS水平与热激前酿酒酵母基本保持一致,从而有效提高了酿酒酵母抵御热激氧化胁迫的能力。

红曲糟源酶解蛋白肽的功能性评价

【目的】研究不同蛋白酶对红曲糟酶解的效果,并对其酶解液进行功能性评价,为红曲糟源蛋白肽的研发制备提供理论支持。【方法】以提高蛋白含量后的红曲糟为原料,利用碱性蛋白酶、胰蛋白酶、动物蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、复配酶制剂F106、酵母抽提酶等不同蛋白酶进行酶解,考察其酶解率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除抗氧化能力、黄嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase,XOD)和血管紧张素转化酶(Angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性等生物活性功能。【结果】蛋白酶解率最高的为动物蛋白酶和胰蛋白酶酶解处理,分别为(71.43±1.03)%和(70.20±0.32)%。DPPH自由基清除抗氧化能力最优的是胃蛋白酶、碱性蛋白酶和酵母抽提酶酶解处理,蛋白肽的半数效应浓度(Median effective concentration,EC50)分别为(2.78±0.34)mg·mL^(-1)、(3.02±0.03)mg·mL^(-1)、(3.24±0.65)mg·mL^(-1);ABTS自由基清除抗氧化能力、XOD抑制活性能力最优的均为胃蛋白酶和碱性蛋白酶酶解液,其蛋白肽的EC50值分别为(1.54±0.07)mg·mL^(-1)、(6.45±0.27)mg·mL^(-1)和(10.71±0.06)mg·mL^(-1)、(17.68±0.04)mg·mL^(-1),二者的XOD半数抑制指数分别为(1.28±0.01)、(1.78±0.03);ACE抑制活性最优的为碱性蛋白酶酶解液和木瓜蛋白酶酶解液,蛋白肽的EC50值均为(0.27±0.01)mg·mL^(-1),半数抑制指数分别为(118.40±3.53)、(98.35±1.95)。【结论】红曲糟源蛋白经不同蛋白酶酶解后的肽段具有不同的生物活性,其中以胃蛋白酶酶解的XOD抑制活性能力较强,碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解的ACE抑制活性较优。

红曲糟制曲条件优化及米曲霉产酶条件研究

该研究以红曲糟为原料,以米曲霉(Aspergillus oryzae)MJY2-5为发酵菌种,通过固态发酵制备成品曲,以中性蛋白酶及谷氨酰胺酶酶活力为评价指标,采用单因素和正交试验优化红曲糟制曲条件;以酶解率为指标,研究米曲霉MJY2-5最佳产酶条件。结果表明,米曲霉MJY2-5固态发酵制曲的最优条件为红曲糟与麸皮质量比4∶6、发酵温度32℃,发酵时间72 h,初始pH值6.7。在此优化条件下,米曲霉MJY2-5产中性蛋白酶、谷氨酰胺酶的酶活力分别为(1 891.79±6.34)U/g、(19.96±0.44)U/g。米曲霉MJY2-5产酶最佳条件为初始pH值5.5,酶解温度47℃,酶解时间6 h。在此优化条件下,酶解率为(63.42±0.98)%。

乌衣红曲黄酒年份特征挥发性物质指纹图谱分析

目的:建立乌衣红曲黄酒基酒挥发性成分指纹图谱,用于年份基酒酒龄的判别。方法:通过顶空固相微萃取-气相色谱联用质谱法(HS-SPME-GC-MS)分析不同陈酿时间的乌衣红曲黄酒中的挥发性成分,结合正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和Spearman相关性分析确定与年份相关的关键成分,用于构建年份基酒特征指纹图谱。结果:从不同年份的乌衣红曲黄酒中,共检出并定性挥发性成分122种,与陈酿时间显著相关的有20种(|r|>0.5),其中N-苯甲酰甘氨酸乙酯、6-庚烯酸乙酯、乙酸-2-乙基苯酯等8种与陈酿时间呈正相关关系,2-呋喃甲醇、辛酸、庚酸乙酯等12种与陈酿时间呈负相关关系。基于筛选的20种年份特征挥发性物质,构建了乌衣红曲黄酒基酒年份基酒指纹图谱。依据香气成分的OPLS-DA分析和指纹图谱数据信息将2~15年陈乌衣红曲基酒样品区分为青陈酒(2~4年)、中陈酒(5~9年)、老陈酒(10~15年)3个类别,并通过二次取样分析,验证所建图谱的可靠性。结论:GC-MS技术构建的挥发性成分指纹图谱可为乌衣红曲黄酒基酒品质评价及酒龄的识别提供基础数据。

纳微化笋膳食纤维改善酸乳货架期乳清析出的作用机制

为明确纳微化笋膳食纤维(nanosized bamboo dietary fiber,NBDF)对凝固型酸乳货架期乳清析出的影响,采用多元复合纳微化改性对笋膳食纤维进行降解,研究不同粒径NBDF的乳润湿性,解析乳润湿性最优的NBDF对酸乳货架期乳清析出的抑制机制。结果表明:笋膳食纤维经超声-压热-酶解改性后形貌由块状转变为丝状,经高能机械球磨后微纤丝断裂形成纳米团簇状;NBDF的乳润湿性随粒径减小呈先升高后下降的趋势,其中粒径10~30μm的微纤丝与乳体系间润湿性最强;进一步研究发现,添加9 g/L NBDF(粒径10~30μm)可提高凝固型酸乳凝胶的振荡稳定性,且经28 d货架期后的凝固型酸乳乳清析出率为5.84%,仅为未添加NBDF组的57.87%,这与NBDF能有效提高乳体系的束缚水比例(提高41.4%)、改善酪蛋白凝胶网络结构,并提高其涂布性使发酵酸乳形成细小、均匀的乳清孔隙通道有关。

长距离重力流倒虹吸管道水锤压力数值模拟

深入分析管道水锤压力瞬变特征并采用科学合理的防护措施,对于确保引调水工程的安全及可靠性具有重要意义。以云南省某引调水工程为例,通过构建引调水管道水锤压力的数值模拟模型,分析末端阀门关闭时管道水锤压力变化特征,并评估水锤防护措施的防护效果。结果显示,在无水锤防护措施工况下突然关闭管路末端阀门,水锤压力沿线逐渐上升,末端易产生水锤高压。依据数值模拟结果,采用末端阀门线性关闭、设置超压泄压阀、设置调压塔等防护措施,可有效减小管路末端关阀水锤压力,保障输水系统的安全运行。

乳酸菌联合酿酒酵母发酵对龙须菜多糖结构特征及抗氧化性的影响

为明确微生物发酵对龙须菜浆液多糖体外抗氧化活性的改善效果,以期为龙须菜的高值化利用提供理论参考。采用乳酸菌副干酪乳杆菌亚种RP38与酿酒酵母JJ4复合发酵龙须菜浆液,利用色谱及光谱分析技术解析了龙须菜多糖的结构变化,考察了发酵前后浆液多糖的自由基清除能力。研究结果表明,龙须菜经发酵后浆液多糖质量分数由0.30%提高至0.79%,其中硫酸酯多糖质量分数由0.03%提高至0.12%。多糖的凝胶渗透色谱及红外光谱研究结果表明,微生物发酵不改变龙须菜多糖的官能基团,但可降解龙须菜多糖分子质量,进而使其结构暴露出更多的硫酸酯基团。核磁共振扫描发现,硫酸酯多糖的硫酸酯主要分布在半乳糖的C-6位,微生物发酵并不改变硫酸酯在糖链上的分布位置,但可以提高硫酸酯的含量。进一步研究发现,发酵后的龙须菜浆液多糖的羟自由基清除能力提高了5.33%,超氧阴离子自由基清除能力提高了32.12%。龙须菜浆液发酵后多糖抗氧化活性提高可能与生成更强给氢能力的小分子多糖以及硫酸酯基团暴露量增多有关。

金枪鱼蒸煮液蛋白营养评价及其功能特征氨基酸分析

【目的】明确金枪鱼蒸煮液蛋白的营养结构及功能特征氨基酸组成,为开发金枪鱼蒸煮液蛋白活性肽提供理论支持。【方法】采用液相色谱法及液质联用色谱法、全自动氨基酸解析金枪鱼蒸煮液蛋白的分子质量分布及氨基酸组成,评价其营养价值及潜在活性功能。【结果】金枪鱼蒸煮液蛋白与固形物比为76%,以酸溶性蛋白为主,分子质量<1000 Da肽组分达到83.26%;必需氨基酸指数EAAI为20.64、生物价为10.80;游离氨基酸仅占总氨基酸含量的17.86%;羟脯氨酸的含量占总蛋白的3.29%,占总氨基酸含量的7.16%,且羟脯氨酸主要以蛋白肽形式存在,占羟脯氨酸的63.83%。具有ACE抑制活性的特征氨基酸占比为19.63%,具抗黄嘌呤氧化酶活性的特征氨基酸占比为9.71%,促成骨细胞增殖活性的特征氨基酸占比为27.27%,且促成骨细胞增殖功能与蛋白浓度密切相关。【结论】金枪鱼蒸煮液的蛋白主要为胶原蛋白小分子肽,具有较好的促成骨细胞增殖功能活性和抗氧化活性、ACE抑制活性、抗黄嘌呤氧化酶活性功能。

酿酒酵母JP2代谢苹果酸途径及其关键基因解析

【目的】酿酒酵母JP2(Saccharomyces cerevisiae JP2)是从自然发酵枇杷酒醪中分离得到一株具有较好代谢苹果酸的酵母菌。为深入研究其内在降酸机理,对其进行全基因组测序和基因组序列信息解析,并分析其可能的代谢苹果酸途径,找出影响降酸的基因。【方法】基于Illumina Miseq和PacBio测序平台,联用第二代和第三代测序技术对酿酒酵母JP2和模式菌株酿酒酵母S288c进行全基因组测序,采用生物信息学方法对其进行序列组装、基因预测与功能注释,并挖掘JP2可能的苹果酸代谢路径。【结果】(1)通过对酿酒酵母JP2基因组组装共得到52个重叠群,整个基因组大小为11.98 Mbp,GC含量38.07%;JP2和S288c二者的全基因组大小和GC含量差异不大。(2)JP2代谢苹果酸的途径有3个:苹果酸→草酰乙酸→丙酮酸;苹果酸→丙酮酸;苹果酸→富马酸。相关的主要基因分别为maeA、MDH及fumC,其中苹果酸→草酰乙酸→丙酮酸是主要代谢路径,关键基因是maeA。(3)模拟发酵过程苹果酸代谢及其关键基因表达量变化显示,JP2的苹果酸含量下降了35.8%,下降程度显著高于S288c;与S288c相比,JP2的maeA基因呈现表达极显著上调(P<0.01),在发酵后期,其相对表达量达到起始值的130%。【结论】JP2在果酒发酵过程中呈现maeA基因高效表达,从而显著提高了苹果酸降解效率。研究结果可为酿酒酵母JP2降酸功能基因的研究以及降酸工程菌的研发提供技术支撑。

无釉陶缸协同橡木处理对葡萄酒陈酿品质的影响

为研究新型无釉陶缸结合不定型橡木片对葡萄酒的陈酿效果,分别以玻璃缸、橡木桶为对照,研究不同容器陈酿葡萄酒过程中溶解氧含量的变化,考察无釉陶缸协同不同添加量的橡木片处理对葡萄酒的品质及挥发性风味成分的影响,并基于挥发性风味成分结果进行正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)。结果表明,葡萄酒在陈酿过程中,溶解氧先迅速下降,后期保持相对稳定;无釉陶缸陈酿葡萄酒的溶解氧含量变化规律与橡木桶类似,其稳定期溶解氧含量维持在0.30~0.35 mg/L,与橡木桶差异不显著;无釉陶缸协同橡木片处理最适橡木片用量为0.4 g/L,具有类似橡木桶的陈酿效果,其对葡萄酒的理化性质的影响较小,并能提升花青素、花色苷的保存率。无釉陶缸协同橡木片和橡木桶处理的葡萄酒,二者有着相似的香气特征。OPLS-DA结果表明,经橡木桶和无釉陶缸协同橡木片的陈酿葡萄酒差异不大,但明显区别于新酒。

海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制

为明确海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制,以期为外源性钙盐改善货架期海带泡菜的质构品质提供理论指导。研究体系发酵酸度及钠钙比对海带泡菜低温(4℃)货架期质构品质的影响,并解析货架期海带凝胶水分分布及钙盐桥结构的演替变化。结果表明,海带泡菜的硬度随着发酵酸度的升高呈现下降趋势,而乳酸钙有效减缓了海带泡菜的硬度变化,当体系钠钙比为1.5∶1时,海带泡菜经低温货架6个月的硬度保持率相比对照组提高了92.8%。扫描电子显微镜观察与低频氢谱核磁共振分析结果显示,乳酸钙减轻了发酵酸引起的海带组织形态破坏,抑制了货架期细胞束缚水向自由水迁移。当体系钠钙比为2∶1时,海带泡菜货架6个月后的自由水比例仅增加10.29个百分点;钙离子光电子能谱分析结果显示,乳酸钙强化海带泡菜货架期质构品质的作用机制可能与体系钠钙比于2∶1或1.5∶1条件下形成稳定的钙盐桥结构有关。

枇杷果醋的超声波催陈技术研究

以新酿制的枇杷果醋为原料,采用超声波催陈,对其影响因子进行单因素和正交试验,并与自然陈酿3个月枇杷醋的品质进行比较。试验结果表明:超声波处理能提高枇杷果醋总酯的含量,对总酸、氨基态氮的影响较小,并能使枇杷果醋的口感柔和、香气浓郁,与自然陈酿3个月的品质相当。本试验条件下枇杷果醋超声波处理的最佳条件为:超声波频率100 KHz、处理温度70℃、时间70 min、乙醇加入量为0.3%。

杨梅果酒的壳聚糖澄清技术研究

研究了壳聚糖在杨梅果酒中的澄清作用及其对果酒主要理化成分的影响,结果表明:0.06g/L的壳聚糖能使杨梅干酒的澄清度从61.2%提高到93.4%,0.07g/L的壳聚糖能使杨梅甜酒的澄清度从67.5%提高到84.0%,两种果酒都能达到理想的稳定性;不同含糖量的杨梅果酒稳定时其澄清度不同;壳聚糖对杨梅果酒色泽中的黄色素吸附较多;与皂土相比,壳聚糖在杨梅果酒中能更快地形成更大的絮凝物,对果酒的主要理化成分及氨基酸的影响较小,而使用量仅为皂土的5%～10%。

葡萄全汁乳酸发酵菌株筛选及其风味分析

为葡萄全汁乳酸发酵饮料研制提供优良菌株资源.以"桂葡1号"葡萄果汁为原料,以耐酸性及风味评价为指标,筛选葡萄果汁乳酸发酵的优良菌株,研究优选菌的单菌及复配发酵对果汁风味物质的影响.植物乳杆菌R23及副干酪乳杆菌R37能耐受pH值3.0高酸,其发酵香与葡萄果香协调;两菌复配生长是共生型,其发酵风味比单菌更饱满丰富;乳酸发酵增加了葡萄果汁酸、酮、酯类物质的相对含量,增加了酚类和有机酸的成分数量.植物乳杆菌R23及副干酪乳杆菌R37是葡萄果汁乳酸发酵优良菌株,其复配发酵能赋予葡萄果汁更丰富的发酵风味.

植物乳杆菌R23发酵枇杷果汁的挥发性风味物质解析

为定性鉴别出植物乳杆菌R23发酵果汁所产生的特征挥发性代谢物质,本文以限制碳源培养基为对照,采用顶空固相微萃取气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC-MS)检测方法,解析了植物乳杆菌R23发酵枇杷果汁产生的特征挥发性风味物质。结果表明,果汁乳酸发酵挥发性风味物质主要来源于糖碳源代谢,以醇类和酸类为主,与典型发酵香密切相关的6种挥发性特征风味物质成分是3-甲基-3-丁烯-1-醇、异戊烯醇、癸酸、乙酸、庚酸、壬酸,与其它挥发性成分共同构建了枇杷发酵果汁风味的复杂性和典型性,这为新型乳酸发酵饮品研发提供了质量鉴别的理论基础。

基于生物脱腥的扇贝挥发性风味成分解析

目的:解析扇贝微生物发酵对其主要挥发性风味成分的影响,阐明生物脱腥作用机制。方法:结合臭氧减菌预处理,分别采用单菌(乳杆菌RP38)和混菌(乳杆菌RP38+酿酒酵母JJ4)对扇贝进行生物脱腥,顶空固相微萃取与气-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)法解析挥发性风味成分,通过多元统计学方法及相对气味活度值(ROAV)法明确生物脱腥扇贝的主体风味活性成分。结果:臭氧处理使菌落总数降低约1个数量级,减少48.4%的挥发性盐基氮(TVB-N),对风味影响不大。扇贝生物脱腥前、后的差异风味由醛类和醇类物质构建,生物发酵主要降解低级饱和醛类和烯炔类,增加不饱和脂肪醛、醇类和酮类物质。主成分分析显示:单菌发酵特征产物为正庚醇、红没药醇和(2E)-2-壬醛等,混菌发酵特征产物为1-戊醇、苯甲醛、反-2-辛烯醛和新铃兰醛等,混菌发酵带来更丰富多样的挥发性风味成分。ROAV分析表明:扇贝主体挥发性风味活性成分是正辛醛、(2E)-2-壬醛、壬醛、1-壬醇、庚醛和癸醛,正庚醇、2-壬酮、(2Z)-2-庚烯醛和反-2-辛烯醛是生物脱腥后风味的重要修饰成分。结论:臭氧处理能较好地保持扇贝鲜度;生物脱腥主要通过降解腥味特征的低级醛类物质,生成清新特征的不饱和醛类和醇类成分;混菌发酵可实现脱腥增效。

外源乙烯胁迫对枇杷果实若干品质及PPO活性的影响

以"解放钟"枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.cv.Jiefangzhong)果实为材料,研究浓度为10～20 mg·L^(-1)、50～60 mg·L^(-1)的外源乙烯胁迫对果肉硬度、可滴定酸(TA)、可溶性总糖(TS)等品质及多酚氧化酶(PPO)活性的影响。结果表明,50～60 mg·L^(-1)外源乙烯处理贮藏20d、40d的硬度分别仅增加11.0%和35.7%,而对照增加了29.9%和49.4%;外源乙烯胁迫抑制了糖和酸的消耗,处理组贮藏40 d的糖和可滴定酸均高于对照组;10～20 mg·L^(-1)外源乙烯处理在贮藏前期会激发PPO活性,而50～60 mg·L^(-1)外源乙烯则对PPO有抑制作用。

两株自选乳酸菌的益生特性

研究了两株自选乳酸菌的益生特性,为其应用于果蔬汁乳酸发酵的功能性饮料研制提供理论依据.以自选植物乳杆菌R23和干酪乳杆菌R35为目标菌,以德氏乳杆菌保加利亚亚种6045为对照菌,考察各菌对模拟胃液酸度和肠道胆盐的抗逆性以及凝集能力、表面疏水性等黏附性能,并评价其发酵液对超氧阴离子和羟基自由基的清除能力等体外抗氧化功能.结果表明:两菌株对酸度和胆盐的耐受能力均优于对照菌,植物乳杆菌R23的抗逆性最强,能耐受pH值2.5、胆盐质量浓度5 g.L-1.干酪乳杆菌R35的黏附能力强,而植物乳杆菌R23疏水性较强而凝集能力较弱.各菌株的胞外代谢产物均有抗氧化能力,以植物乳杆菌R23为最强,其培养24 h后的发酵液对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除率达77.8%和80.94%,分别比对照菌高36.72%和5.81%.

枇杷汁乳酸发酵优良菌株筛选及其发酵特性研究

以枇杷汁为原料,以乳酸发酵风味为主要评判指标,采用纯种控温发酵技术,筛选枇杷果汁乳酸发酵的优良乳酸菌,并研究其发酵特性。实验结果表明,枇杷果汁乳酸发酵的最适菌株为植物乳杆菌R23,其次为干酪乳杆菌R35,且2者发酵风格各具特色。发酵温度低于30℃时,菌细胞生长有较长的稳定期。枇杷果汁发酵过程中,总酸先降后升,酸代谢增减速率与发酵温度呈正相关。植物乳杆菌R23最适发酵温度25～30℃,发酵时间2～3 d。原果酸含量对发酵风味影响不显著。

优质生姜低盐腌藏技术及其显微结构研究

开展优质生姜低盐腌藏技术研究,为优质原料姜的周年供应提供低盐低温贮藏技术。以大黄姜为原料,以20%高盐常温腌渍为对照,研究6%～12%浓度低盐低温腌渍对生姜原料加工品质、主要营养成分、亚硝酸盐生成量,以及细胞显微结构的影响。结果表明,10%低盐结合低温隔腌渍为最优处理,原料得率达94.7%,原料脆度达0.93MPa,总花色苷、姜酚、姜黄素的含量分别比高盐处理高1.22、213.45、53.47mg.kg-1,亚硝酸盐生成量较低(2.25mg.kg-1),综合指标最理想;并通过姜原料细胞显微结构观察,获得了细胞显微水平上的理论支持。