花生壳黄酮-海藻酸钠/低酰基结冷胶复合膜在冷鲜猪肉保鲜中的应用

为提高冷鲜猪肉的货架期,制备了不同质量分数(0.15%、0.30%、0.45%)的花生壳黄酮(peanut shell flavonoids,PSFs)-海藻酸钠/低酰基结冷胶(sodium alginate/low-acyl gellan gum,SA/LGG)复合膜,并将其用于改善冷鲜猪肉的贮藏品质。结果表明,PSFs增加了PSFs-SA/LGG复合膜分子间的相互作用;在显著提高复合膜的厚度、拉伸强度和阻隔性能(P<0.05)的同时,也降低了其透光率和断裂伸长率(P<0.05)。与对照组相比,PSFs-SA/LGG复合膜能有效抑制冷鲜猪肉贮藏期间菌落总数、pH值、总挥发性盐基氮值的上升,延缓脂质的氧化,将冷鲜猪肉的货架期延长至9 d。因此,PSFs-SA/LGG复合膜有望作为生物活性材料应用于食品保鲜领域。

少动鞘氨醇单胞菌合成结冷胶研究进展

结冷胶是少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)产生的一种细菌胞外多糖,耐热、耐酸性良好,具有优越的凝胶性能,广泛应用于食品、医药和化工等领域。通过代谢调控可使结冷胶改性并提高产量,但目前关于结冷胶在生物合成和代谢调控方面的研究较少。该文结合近年来国内外结冷胶研究现状,总结了少动鞘氨醇单胞菌产结冷胶的生物合成途径及其代谢调控,期望为结冷胶生产菌株改造提供理论依据。

用于食品包装的结冷胶基膜功能改进研究进展

结冷胶(gellan gum,GG)基膜具有优良的特性以及可生物降解的优势,在食品包装中用于替代石油基塑料展现出巨大的潜力。该文针对GG膜在食品包装应用中机械性能、耐水性以及功能方面存在的缺陷,对其改进措施以及功能强化策略进行了综述,包括聚合物共混的特性改进,植源性活性剂、抗菌肽以及颗粒物质掺入的功能强化,最后进行了总结与展望,以期为GG膜的研究提供有价值的参考,进一步推动其在食品包装方面的发展。

结冷胶-黑米花青素-二氧化钛复合膜在蓝莓涂膜保鲜中的应用研究

以结冷胶、黑米花青素、二氧化钛为原料制备了可食性复合膜液,并利用复合膜液对蓝莓进行涂膜保鲜实验,研究新型复合膜对蓝莓的保鲜效果。首先,扫描电子显微镜发现结冷胶膜(GG)、结冷胶-黑米花青素复合膜(GG-BRA)和结冷胶-黑米花青素-二氧化钛复合膜(GG-BRA-TiO_(2))的横截面无明显裂缝、无分层现象,傅里叶红外光谱进一步表明结冷胶可以通过非共价键与黑米花青素和二氧化钛进行相互作用。抑菌实验发现结冷胶-黑米花青素-二氧化钛复合膜(GG-BRA-TiO_(2))具有良好的抑菌性,其中对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和面包酵母的抑菌圈分别为4.14、2.77和3.55mm。其次,利用复合膜液对蓝莓进行涂膜保鲜实验,结果表明GG-BRA和GG-BRA-TiO_(2)涂膜组能减缓蓝莓果实贮藏过程中的物理化学性质的变化速率,其中GG-BRA-TiO_(2)的延缓效果优于GG-BRA。经贮藏10 d,GG-BRA-TiO_(2)膜组的蓝莓失重率、硬度、花色苷、总酚、多酚氧化酶活力的下降分别较空白对照减少了1.56%、23.69%、18.44%、12.71%、14.00%,因此GG-BRA-TiO_(2)复合膜可作为良好的涂膜保鲜材料应用于食品包装材料中。

响应面法优化高酰基结冷胶—魔芋胶—羧甲基纤维素复配3D打印凝胶的配方

【目的】构建多元化的复配凝胶体系,以丰富3D打印原料的种类。【方法】采用单因素和响应面试验对高酰基结冷胶(high acyl gellan gum,HAGG)、魔芋胶(konjac gum,KG)和羧甲基纤维素(carboxymethyl cel-lulose,CMC)3种凝胶材料进行复配,通过测定黏度、色差和流动性,并结合感官评价等方法,优化凝胶体系的配方,系统分析凝胶体系的特性和3D打印效果。【结果】复配3D打印凝胶体系的最佳配方为:以50 g去离子水为基质,按质量分数添加HAGG 1.5%、KG 1.5%和CMC 0.4%,此配方条件下获得3D打印产品的色差值L^(*)、a^(*)和b^(*)分别为70.69、−131.00和352.31,黏度为56873.00 mPa·s,流动性为0.98 mm/min,感官评分为94.00,打印效果最好,获得的样品在室温下可长时间保持稳定的形状。【结论】HAGG-KG-CMC复配凝胶的各成分之间具有良好的协同效应。研究获得了一种可用于3D打印的凝胶体系配方,为3D打印食品原料的开发及食品凝胶类产品的新应用提供了理论依据。

基于结冷胶的纸质文物清洗工艺规范化的探索

结冷胶在纸质文物的清洁过程中展现出卓越的性能,逐渐受到业界广泛的认可与应用。然而,目前在结冷胶制备及对不同材质纸质文物的清洗过程中,依旧以经验为主,规范化程度较低,这将阻碍其进一步被推广与使用。本文通过研究不同条件下结冷胶的成型情况以及在清洗不同类型纸张时水交换的过程,试图建立结冷胶清洗工艺规范,结果表明:(1)结冷胶的厚度与冷却时间呈正相关,但胶体强度却表现出先增大再减小的趋势,其中底面直径为9.5 cm时,1 cm厚度最为合适;(2)生宣和常见的胶版纸,可设置1.0 kg的施加重量、30 min的清洗时间;性能较差的新闻纸,施加重量设置为0.6 kg即可;抗水性较强的牛皮纸,则需要1.0 kg的施加重量,清洗时间延长至120 min。因此,在针对不同质地的纸质文物时,需综合考虑纸张的抗水性、吸墨性、克重以及机械性能。

乳清分离蛋白低酰基结冷胶包载香草醛复合膜的乳液成膜性质的研究

传统的保鲜膜难以降解,对环境危害大,采用蛋白、多糖等材料制备的保鲜膜具有可食用、易降解等特点。通过制备乳清分离蛋白-低酰基结冷胶复合膜,探究不同质量比例的乳清分离蛋白与低酰基结冷胶,以及香草醛对复合膜的水分含量、水蒸气透过率、机械性能等的影响。结果表明,当低酰基结冷胶质量增加,复合膜的颜色变淡,不透明度降低,力学性能变好,并且也随之影响了膜的微观结构,同时香草醛的添加能提高膜的抗氧化性,当乳清分离蛋白与低酰基结冷胶质量比为0.7∶1.3时复合膜表现出相对较好的性能,抗拉伸强度为13.5 MPa,断裂伸长率为6.2%,水蒸气透过率为0.57 g·mm/h·K·Pa·m^(2)。该研究结果可为乳清分离蛋白低酰基结冷胶包载香草醛乳液成膜的生产和应用提供理论基础。

毕赤酵母发酵耦合多糖酶解一步法制备结冷胶寡糖

化学法与酶法是多糖降解制备低聚糖的常用手段,化学法制备的产物往往组分复杂难以获得单一聚合度的低聚糖,而酶法因其特异性高,能得到均一性高的目标产物,从而成为近年来研究热点。该研究首先优化了酸解生产结冷胶寡糖的工艺条件,优化得到的酸水解条件为底物质量浓度5.0 g/L、HCl浓度0.5 mol/L、水解3 h;进一步提出了发酵耦合酶解一步法制备结冷胶寡糖策略,结果表明,发酵初始酵母粉添加量20 g/L、甲醇添加量1%、发酵初始pH 6.0为结冷胶裂解酶的最佳发酵条件;发酵初始添加2.0 g/L结冷胶,发酵水解96 h为最佳酶解条件。最后通过傅里叶变换红外光谱与基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术对2种降解方式的产物进行了对比分析。酸水解后得到了聚合度为5、8、12的结冷胶寡糖,酶解后得到了聚合度为4的单一结冷胶寡糖,酶解产物中出现了CC结构,酸解产物结构没有变化,该文为结冷胶寡糖制备及探究其功能活性提供了一个可行的途径。

结冷胶和卡拉胶在可可奶中的应用研究

该文研究了结冷胶、卡拉胶添加量和配比对可可奶稳定性的影响。以可可奶的黏度、粒径分布、Zeta电位、Lumisizer稳定性扫描、Turbiscan扫描结果为指标,结合产品外观口感和离心沉淀率来确定保持可可奶体系稳定的最优结冷胶卡拉胶添加方案。结果表明,结冷胶对可可奶体系稳定有主导作用,结冷胶添加量达到0.035%(质量分数,下同)时,可可奶体系出现明显的凝胶块;卡拉胶占比超过稳定剂比例50%时,可可奶黏稠度太高易糊口,且伴随着卡拉胶和乳蛋白作用力的增强,可可奶体系稳定性下降;当结冷胶和卡拉胶的添加量均为0.025%时,可可奶感官评价较好、离心沉淀率低、粒径小、Zeta电位绝对值高、Lumisizer稳定性扫描结果和Turbiscan扫描结果均最好,属于稳定可可奶体系的最优方案。结果表明,结冷胶和卡拉胶复配使用对增加可可奶悬浮性、提升可可奶品质、维持可可奶货架期稳定性有非常重要的价值。

结冷胶中残留溶剂测定方法的优化探讨

目的:建立顶空气相色谱法同时测定结冷胶中的残留溶剂异丙醇和乙醇。方法:在顶空平衡条件下用0.5mol·L^(-1)氢氧化钠溶液将结冷胶水解后,采用顶空气相色谱法测定,色谱柱为DB-624柱(30 m×0.53 mm,3.0μm);柱温为50℃;进样口温度为230℃;检测器为FID,温度为260℃;顶空瓶平衡温度为80℃,平衡时间为60 min。结果:乙醇在0.051~1.0209 mg·mL^(-1)范围内线性关系良好(r=0.999),异丙醇在0.0077~0.1543 mg·mL^(-1)范围内线性关系良好(r=0.999);乙醇平均回收率分别为104.2%(RSD=2.3%,n=9),异丙醇的平均回收率为100.6%(RSD=0.9%,n=9)。测定样品22批,结果乙醇含量均小于0.3%,异丙醇含量均小于0.04%。结论:该法操作较为简单、绿色环保,且方法专属性、精密度、重复性、耐用性均良好,可用于评价结冷胶中的残留溶剂情况。

黑米花青素-结冷胶可食用膜的性能分析

多酚与多糖复配制备的可食性膜具有无污染、可降解等特点,是目前食品包装研究热点。以结冷胶为成膜原料,添加不同浓度的黑米花青素,制备可食性复合膜,研究了复合膜的机械性能和微观结构,并分析了成膜材料间的相互作用对膜的影响。结果显示添加黑米花青素的结冷胶可食用膜抗拉强度升高,断裂延伸率下降,添加2.0%黑米花青素的复合膜抗拉强度为1565.15 MPa,断裂延伸率为7.67%;水蒸气透过率增大至5.06×10-8g·m/(h·Pa·m2)。红外光谱、扫描电镜和X-射线衍射结果都表明结冷胶和黑米花青素具有良好的相溶性;热重分析结果表明加入黑米花青素有利于形成分子间氢键,并提高了复合膜的热稳定性。黑米花青素膜对pH敏感,在不同的pH下表现出明显颜色变化,可以作为颜色变化的指示剂。

蝶豆花花青素/羧甲基纤维素钠/结冷胶pH指示膜的制备与表征

为开发智能包装用pH指示膜,以天然多糖结冷胶(gellan gum,GG)为成膜基质,甘油为增塑剂,蝶豆花花青素(Clitoria ternatea,CT)为天然pH指示剂,羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC)为锁定剂,采用流延法制备具有pH响应性的生物可降解智能指示膜(GG/CMC/CT,GMC)。对指示膜微观结构表征及分析,结果表明,CT与GG、CMC具有良好的相容性且够被锁定在GMC指示膜中。随着CT的添加,GMC指示膜的热稳定性增强。适量的添加CT,会使指示薄膜表面变得平滑且截面也较为平整致密。随着CT含量的增加,指示膜的抗拉强度及阻隔水蒸气能力呈下降趋势,当CT含量达到20%(质量分数,基于GG和CMC)时,断裂伸长率和阻隔氧气的能力达到最优,分别为21.76%和1.76 cm^(3)·mm/(m^(2)·d·atm)。pH响应测试结果表明,随CT添加量的增加,色度向红色及蓝色方向变化,GMC20及GMC30指示膜在不同pH下均具有良好的响应效果,但考虑成本因素,选择GMC20作为智能包装pH指示膜。

不同增塑剂对结冷胶薄膜性能的影响

为开发新型食品包装材料,以结冷胶为成膜基质,以甘油、丙二醇和聚乙二醇400为增塑剂,采用流延法来制备生物可降解包装薄膜,研究膜的微观结构、热稳定性、力学性能、透光性能、水蒸气及氧气透过率。采用红外光谱、X-射线衍射和电镜扫描对3种增塑剂与结冷胶之间的相容性进行分析。结果表明:以甘油为增塑剂,成膜性能最佳,丙二醇次之。热重分析表明,3种基膜在0~100℃表现出良好、均一的热稳定性,热稳定性依次为:丙二醇、甘油、聚乙二醇400。物理学性能测试分析表明,3种增塑剂的添加均会提高基膜的厚度、断裂延伸率、抗拉强度、水蒸气和氧气透过率,降低膜的透光性能。采用甘油添加量为40%(质量分数,结冷胶基)来制备薄膜时,抗拉强度最大为32.46 MPa,断裂延伸率最大为8.33%,氧气透过率最大为2.11 cm^(3)·mm/(m^(2)·d·atm),水蒸气透过率最大为2.45×10^(-10) g/(m·s·Pa),透光率最大为91.8%,满足包装薄膜的性能需求,为新型可降解包装膜的制备及应用提供理论基础。

钙盐和明胶对高酰基结冷胶的凝胶特性的影响

利用质构仪质构剖面分析法(TPA)研究了不同浓度的氯化钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙对高酰基结冷胶凝胶特性的影响;明胶添加量对高酰基结冷胶凝胶特性的影响;以及三种钙盐和明胶对高酰基结冷胶凝胶特性的影响。结果表明,三种钙盐都可以提高高酰基结冷胶的凝胶强度。添加明胶可以提高高酰基结冷胶的凝胶强度、咀嚼性、弹性和内聚性。对比三种钙盐,添加乳酸钙的高酰基结冷胶-明胶复配胶凝胶特性最好。因此,适量的钙盐和明胶可以提高高酰基结冷胶的凝胶特性,为高酰基结冷胶在食品中的应用提供理论参考。

结冷胶的生物合成及其应用研究综述

结冷胶是由少动鞘氨醇单胞菌有氧发酵合成的一种微生物多糖,凭借其优良的理化性质广泛应用在食品、医药等多个领域。综述了结冷胶生物合成途径、结冷胶高产菌株的改造及结冷胶的应用前景。主要分析了结冷胶生物合成过程中糖核苷酸前体的合成、四糖单元的组装、聚合和结冷胶的输出,以及所涉及到的关键基因及其功能,论述了结冷胶生产菌株构建手段,同时对结冷胶的应用进行了总结和展望。以期为结冷胶的工业化生产和应用提供科学参考。

少动鞘氨醇单胞菌产高水溶性结冷胶的分子特征与制备平台

探讨少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ATCC 31461 GL-1变异株发酵生产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)(结冷胶)的单糖组成、分子参数及热水溶解速率受豆粕粉氮源与沉淀方式的影响,确定制备高水溶性结冷胶的流程。该菌以豆粕粉(和蔗糖)为培养基,发酵所得胞外多糖(EPS-Sw)产量为29.1 g/L、可溶性总糖含量为80%,乙酰基含量为4.0%,皆显著高于以酵母膏和蛋白胨发酵并醇沉收集的样品(分別为EPS-Ye和EPS-Pe)。EPS-Sw、EPS-Ye、EPS-Pe与结冷胶商品Gellan-F(参考组)共同含有4种主要单糖:鼠李糖(rhamnose,Rha)、葡萄糖(glucose,Glc)、葡萄糖醛酸(glucuronic acid,GlcA)及半乳糖醛酸(galacturonic acid,GalA)。EPS-Sw的糖摩尔比为M(Rha)∶M(Glc)∶M(GlcA)∶M(GalA)=1∶0.9∶2.3∶1.7,与EPS-Ye和EPS-Pe的糖比例相近。EPS-Sw的结冷胶相对纯度(共同糖组成总和)为62.8%。经微过滤后,上述醇沉的EPS样品和Gellan-F皆呈三分子尖峰分布。针对豆粕粉发酵得的上清液,添加5 mmol/L Ca^(2+)复合乙醇的沉淀处理可提高制备物(EPS-CaEt)的产量、可溶性总糖含量、乙酰基含量、结冷胶相对纯度、热水既溶性以及溶解速率常数(k_(s1))。超大分子组分(F1)为重要的分子因素,F1含量与结冷胶相关的糖组成含量呈高度正相关,与热水既溶性和速率常数k_(s1)呈高度负相关。该研究阐明了少动鞘氨醇单胞菌以豆粕粉氮源发酵所产结冷胶的关键糖组成与分子参数,并建立了一个有效富集具有高结冷胶纯度与高水溶性的EPS的Ca^(2+)-乙醇复合沉淀的制备平台。

产低酰基结冷胶重组菌株的构建及发酵培养基优化

为获得产低酰基结冷胶的少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)重组菌株,该研究以少动鞘氨醇单胞菌ATCC31461为出发菌株,采用RedET同源重组技术构建乙酰基转移酶缺失重组菌株,并以产胶率为响应值,采用单因素试验及响应面法对其发酵培养基进行优化。结果表明,成功获得乙酰基转移酶缺失重组菌株LY126,与出发菌株相比,其合成的结冷胶中乙酰基含量(1.66%)降低32.79%,产胶率(1.53%)提高8.65%。重组菌株LY126产低酰基结冷胶的最优培养基组成为葡萄糖50.0 g/L、豆粕8.0 g/L、K2HPO45.0 g/L、KH2PO45.0 g/L、MgSO40.9 g/L,在此条件下,低酰基结冷胶产率可达2.38%,比优化前提高55.40%。

高、低酰基结冷胶的乳化活性及稳定性

以高酰基结冷胶(HA)、低酰基结冷胶(LA)为乳化剂,以中链甘油酸酯(MCT)为油相,通过超声乳化法制备水包油(O/W)乳液。以阿拉伯胶(GA)为对照,考察添加不同浓度、类型结冷胶条件下乳液的外观变化、界面张力、Zeta-电位和粒径分布等,比较高、低酰基结冷胶的乳化特性。研究结果表明,以HA为乳化剂制备的O/W乳液平均粒径略大于以GA制备的乳液,而LA乳液粒径最大;HA乳液-电位绝对值整体显著大于GA乳液(P<0.05),且在最优浓度条件下HA乳液界面张力小于GA乳液,因此HA乳液乳化稳定性优于GA乳液。而LA乳液ζ-电位绝对值最小,界面张力最大,其乳液稳定性最差。储藏试验表明,HA乳液稳定性高于GA乳液,且在60℃储藏条件下的粒径变化率显著小于GA乳液。LA乳液极不稳定,制备当天即出现分层现象。本文着重研究不同酰基结冷胶在乳化性能方面的应用差异,结果为高酰基结冷胶具有良好的乳化活性和稳定性。此结果对高酰基结冷胶的品质提升和应用推广等方面具有重要的意义。

低酰基/高酰基复合酸性结冷胶凝胶的凝胶特性研究

利用应力松弛模式研究了低酰基结冷胶(LA)/高酰基结冷胶(HA)质量配比、基体总浓度、pH值对低酰基/高酰基复合酸性结冷胶凝胶(L/H-GLG)凝胶特性的影响。结果表明,复合酸性凝胶的应力松弛行为可用Peleg模型进行拟合,平衡模量EA可用来表征复合酸性凝胶的凝胶强度。LA/HA质量配比、pH值和基体浓度对复合酸性结冷胶凝胶的凝胶特性影响显著。随着LA/HA质量配比的增加,EA和k1均表现出先增大、后减小的变化规律,在LA/HA质量配比为50∶50时获得最大值,说明此时LA和HA形成了互穿网络。随着pH值的增加,复合酸性结冷胶凝胶的EA呈现了先增大、后减小的变化趋势,pH值为3时最大。结冷胶总浓度越高,EA越大。相对于高酰基结冷胶,低酰基结冷胶对酸更为敏感。此外,模拟胃液酸环境时,以pH值为2的酸液浸泡可以对复合凝胶的结构与凝胶特性产生影响。

低酰基和高酰基结冷胶对模型饮料中百香果皮花色苷热稳定性的影响

利用pH示差法和全自动色差仪,结合降解动力学模型,研究低酰基(low acyl,LA)和高酰基(high acyl,HA)结冷胶对抗坏血酸(VC)存在下含百香果皮(passion fruit peel,PFP)花色苷的模型饮料在85℃条件下热处理0、1、2、3、4、5 h后热稳定性的影响,并通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱联用仪分析鉴定PFP花色苷组分。结果表明:热处理期间,PFP、PFP+VC、PFP+VC+LA和PFP+VC+HA 4种模型饮料体系中花色苷含量均呈下降趋势,花色苷的降解符合一级动力学模型,其半衰期分别为308.44、155.09、189.69 min和217.92 min;低质量分数(0.2%~0.5%)的结冷胶可以提高花色苷的稳定性,且HA结冷胶与花色苷结合的相互作用强于LA结冷胶;在加热1~5 h范围内,L*值显著增加,a*值显著减小,b*值显著减小(P<0.05),即4种模型饮料体系呈色变亮、红色变淡、黄色加深,PFP花色苷出现广泛褪色现象,但较0~1 h褪色反应慢;从PFP中鉴定出4种花色苷,分别为矢车菊素-3-槐糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖、矢车菊素-3-芸香糖苷和芍药素-3-葡萄糖苷。