干酪营养与健康功能研究进展

干酪具有极高的营养价值和生物学价值,是全球贸易量最大的乳制品之一。随着消费者饮食结构的调整及对干酪营养价值认识的深化,我国的人均干酪消费量也日渐增加,但仍远落后于世界平均水平。我国的干酪还有很大的市场发展空间。阐述了干酪的营养价值,包括蛋白质及功能性多肽、共轭亚油酸、钙和维生素D等活性成分,论述了干酪在防护龋齿、减重及抗肥胖、降血压、抗动脉粥样硬化、缓解骨质疏松、抗肿瘤细胞增生、抗氧化等方面的健康功能研究进展。同时提出了低脂干酪的感官品质及营养功能改善、益生菌干酪开发、干酪抗肿瘤机制及干酪对人体心血管系统的影响研究等未来干酪营养学的研究方向,为干酪的营养价值科普及我国干酪的产业发展提供助力。

G蛋白偶联受体(GPCR)腺苷酸环化酶(AcyA)途径介导赭曲霉群体感应现象的机制

赭曲霉(Aspergillus ochraceus)是一种代表性的产毒模式真菌,存在密度依赖性转化的高、低群体密度阈值和携带这种密度信息的群体感应(QS)信号分子--氧脂素。本研究首先基于代表高、低群体密度条件的野生型赭曲霉转录组差异,分析群体密度这一环境条件对赭曲霉行为的影响,结果发现,除了氧脂素代表的细胞通信外,还具有种内对资源的竞争现象,体现在碳代谢。进一步,基于前期实验筛选到负责响应密度信息的膜受体GprC和主要的胞内效应器腺苷酸环化酶(AcyA),构建了基因缺陷型赭曲霉(ΔgprC和ΔacyA)。对比野生型与缺陷型赭曲霉的基因表达及行为差异后发现,GprC-AcyA途径缺陷后不仅中断了密度信息的传递,还直接影响赭曲霉的生命周期。本文研究结果表明,GprC和AcyA作为G蛋白网络的重要枢纽,具有广泛的调控作用,涉及生物过程、细胞组分、分子功能中大部分行为。本研究结果对利用生物手段进行真菌毒素污染的高效、绿色防治具有指导意义。

合成生物学在改善肠道健康状态中的应用与展望

合成生物学是一个新兴的研究领域,它是指新的人工生物路径、有机体或装置的设计和构建,或者对自然生物系统进行重新设计。利用合成生物学改造肠道微生物中的共生细菌,使其实现对肠道菌群或肠道细胞状态的靶向调控,可以有效的改善宿主的肠道健康状态。由于该方法可塑性较强,可调控的靶标范围广泛、调控针对性强,副作用少,因此已逐步应用于肠道疾病的治疗中。综述了合成生物学在杀死肠道致病菌,维持肠道菌群平衡,协助肠道代谢营养物质,改善代谢疾病,诊断肠道疾病,定位肿瘤组织及调节肠道免疫系统等方面的研究进展,分析了现阶段合成生物学用于改善肠道健康状态中的优势和存在的问题,并在此基础上提出了"应用合成生物学建立人体肠道健康调控的新型功能性益生菌系统,实现对肠道健康的个性化医疗"的技术路线和管理体系。

兴安多羔羊肉营养成分与风味物质研究

以兴安多羔羊为对象,利用凯氏定氮法、索氏提取法和灼烧法对羊肉营养组成进行分析,利用固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术对羊肉风味物质进行分析,明确不同性别和部位对兴安多羔羊肉营养组成和挥发性风味物质种类及其含量的影响。结果表明:兴安多羔羊肉含水率75.32%,粗脂肪质量分数2.41%,粗蛋白质量分数19.81%,粗灰分质量分数1.11%;共检出28种脂肪酸和18种氨基酸;母羔肌肉中粗脂肪含量有低于公羔的趋势;股四头肌含有更多不饱和脂肪酸和脂肪氧化产物;共检测到72种挥发性风味物质,占较大比例的是醛类和醇类物质。不同的性别和部位对羔羊肉营养组成和风味物质有一定影响。母羔中有7种挥发性风味物质含量显著大于公羔;母羔由于脂肪含量低、膻味和油脂气息小,与公羔相比可接受度更高;背最长肌中2(5H)-呋喃酮和己醇的含量显著高于股四头肌,但十三醛含量显著低于股四头肌。

干酪质构与风味控制技术研究进展

干酪是富含蛋白质和钙的高营养价值乳制品,是发达国家的膳食主体,也是乳品科学研究的热点。干酪的质构与风味特征是评价干酪品质的综合指标,改善干酪的质构和风味,并解析其形成机制是干酪研究的重点与难点。本文通过分析原料乳质量,凝乳、成熟、盐渍、拉伸和浓缩工艺,以及低脂和低盐干酪加工技术等环节,全面解析了干酪质构与风味特征的影响因素。本文论述了如调控凝乳方式、利用辅助发酵剂加速干酪特征风味形成、基因修饰技术加速干酪成熟等关键控制技术,并提出了调节钙离子以精准调控凝乳、阐明体细胞对干酪质构和风味的影响等未来干酪科学研究方向,为我国干酪的品质改善和工业化提供参考。

小米功能成分及新产品研发进展

小米分布广泛且抗逆性强,富含膳食纤维、优质蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素及矿物质,同时含有多酚、多肽、黄色素等多种功能因子。针对小米的营养缺陷,培育出了赖氨酸强化和富硒谷子等新品种,实现了营养素的强化和互补。除传统的初级加工产品外,小米的速食制品、发酵饮料以及复合产品等也已投放市场并深受消费者喜爱。文章综述了小米的营养成分及功能因子,并对小米强化品种的培育和近十年出现的以小米为主要原料的新产品进行了整理和分析,预测了其潜在的发展利用价值,以期为小米的研究和深加工及产业化发展提供参考。

我国婴幼儿配方乳粉产业政策与安全现状解析

中国拥有全球婴幼儿配方乳粉发展潜力最大的市场,然而,"三聚氰胺"事件后,消费者信心受到重创。解析了目前婴幼儿配方奶粉的产业新政策,近年来中国政府出台了一系列堪称史上最严格的乳粉产业政策,在产品配方注册、生产方式、可追溯体系建立等方面作出严格规定;介绍了我国婴幼儿配方奶粉的安全现状,经过行业共同努力,我国原料乳和婴幼儿配方乳粉质量均显著提升,产品抽检合格率近100%;分析了婴幼儿配方乳粉产业发展中存在的基础研究落后、原料和装备依赖进口、消费者信心不足等问题;提出了婴幼儿配方乳粉产业发展建议,发展婴幼儿配方乳粉产业必须加强基础研究和科技支撑,进一步完善监管体系,以稳定的质量、良好的信誉重塑消费者信心。

植物乳杆菌LPL-1产细菌素发酵培养基优化

乳酸细菌素是细胞在转录翻译过程中通过核糖体机制合成,并分泌到菌体体外的一类具有抑菌活性的蛋白质,细菌素具有无抗药性、无毒副作用及易被人体降解的特点,因此是一种天然的食品防腐保鲜剂。为了提高植物乳杆菌LPL-1所产细菌素的产量,以单增李斯特菌为指示菌,相对抑菌效价为效应值,通过响应面法对发酵培养基组成进行优化,确定了最优培养基组成。利用单因素试验与Plackett-Burman试验,确定了主要影响因素为葡萄糖质量分数、胰蛋白胨质量分数与吐温-80体积比,最陡爬坡试验与Box-Behnken响应面试验确定了最优培养基组成为:葡萄糖质量分数2.08%、酵母粉质量分数0.51%、胰蛋白胨质量分数1.02%、牛肉膏质量分数1%、吐温-80体积比1.02 mL/L、磷酸氢二钾质量浓度3 g/L、乙酸钠质量分数0.5%、硫酸镁质量浓度0.2 g/L、硫酸锰质量浓度0.3g/L、柠檬酸氢二铵质量浓度2 g/L、蒸馏水体积1 L。在此条件下细菌素效价(752.11 AU/mL)比优化前(286.67AU/mL)提高了1.62倍。因此,发酵培养基的优化为菌种与细菌素的产业化应用奠定了基础。

λ-卡拉胶对减脂乳凝胶结构与流变特性的影响

将λ-卡拉胶加入原料乳中,研究全脂、减脂和低脂(脂肪质量分数3.80%、1.83%、0.48%)牛乳酶凝胶的理化指标、结构及流变特性变化,为开发能替代全脂产品的低脂干酪提供参考。结果表明,加入0.03%λ-卡拉胶后,分别与对照组相比,实验组乳凝胶的含水率均显著增加(P<0.05);添加0.03%λ-卡拉胶的减脂实验组得率、蛋白质回收率、脂肪回收率较对照组增加最多,分别为13.56%、1.77%、9.34%;加入0.03%λ-卡拉胶后,与对照组相比,实验组凝乳时间(G'=1 Pa)显著增加(P<0.05),自发性乳清析出率减小(P<0.05),硬度、弹性显著降低(P<0.05),流变性无显著影响(P>0.05)。综上,添加0.03%λ-卡拉胶后的减脂实验组,凝胶理化指标和质构特性与全脂空白对照组无显著性差异(P>0.05),表明0.03%λ-卡拉胶具有增加凝胶的蛋白质回收率,软化质地,改善低脂干酪品质的潜力。

蔗糖对酪蛋白结构及其乳化性影响的光谱学分析

酪蛋白酸钠作为一种良好的乳化剂和乳化稳定剂,对乳饮料品质具有重要的作用。蔗糖作为甜味剂,可以提高乳饮料的口感。但酪蛋白结构和性质很容易受到其所处的微环境的影响,为了分析蔗糖对酪蛋白酸钠结构及其乳化性的影响,利用荧光光谱技术探讨了酪蛋白酸钠荧光光谱和表面疏水性的变化,利用动态光散射技术分析了酪蛋白酸钠乳液液滴流体力学直径的变化,利用Turbiscan光谱学稳定性测试评价了酪蛋白酸钠乳液的背散射光强度变化以及稳定性指数(TSI)。结果表明:蔗糖会使酪蛋白酸钠发生内源荧光猝灭,猝灭速率常数KS<2.0×1010 L·mol-1·s-1,属于动态猝灭,未形成稳定的基态配合物,表明两者仅以较弱的氢键和疏水相互作用结合。酪蛋白酸钠的表面疏水性显著增强(p<0.05),部分酪蛋白酸钠聚集程度增加,形成了可溶性聚集体。随着蔗糖浓度的增加,酪蛋白酸钠乳液流体力学直径增大,是高压均质时蛋白聚集体在油水界面上优先吸附的结果。背散射光强度结果显示随着蔗糖浓度的增加,乳液越不易产生分层、浓度变化、乳滴迁移等不稳定性现象。稳定性指数显著增大(p<0.05),乳液稳定性增强。

体细胞组成对Cheddar干酪蛋白质水解及品质的影响（英文）

近年来,我国的干酪消费量迅速增加。小规模牧场的手工挤奶方式可能会导致体细胞混入原料奶中,从而影响终产品干酪的品质。但是,体细胞组成及相应酶的活力对干酪品质的影响尚未阐明。该研究分别从牛乳房表面、乳房炎牛乳和正常牛乳收集体细胞。通过将体细胞分离再与脱脂乳混合,原料乳质量的一致性得到保证。将含不同体细胞组成的牛乳用于Cheddar干酪制作,分别为干酪A,B和C。3种干酪的原料乳中,上皮细胞质量分数最高组为干酪A的原料乳(65.41%),巨噬细胞和淋巴细胞质量分数最高组为干酪B的原料乳(分别为78.15%和12.15%),而多核中性粒细胞在干酪C的原料乳中质量分数最高(34.23%)。结果表明,成熟过程中各干酪的蛋白酶活性和蛋白水解程度差异显著(P<0.05)。成熟90d后,干酪C中的血纤维蛋白溶酶和组织蛋白酶B活性显著高于其他组。此外,在整个成熟过程中,干酪中α_s1-,α_s2-和β-酪蛋白的存留率,以及pH值4.6的可溶性氮和12%三氯醋酸可溶性氮的质量分数均为C组<B组<A组。另外,3组试验干酪中干酪A的硬度最高,B和C之间无显著性差异。综上所述,体细胞对干酪品质的影响与体细胞的类型有关。体细胞中上皮细胞的增加对干酪品质的影响较小,而多核中性粒细胞的增加对干酪品质有显著影响。

氧脂素对赭曲霉孢子产生、赭曲霉毒素A合成及粮食受侵染程度的影响

为明确氧脂素羟基十八碳二烯酸(hydroxyoctadecaenoic acid,HODE)对不同密度赭曲霉的孢子产生和赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)合成的作用,测定不同密度赭曲霉培养过程中9S-HODE、13S-HODE和OTA的产量,添加9S-HODE和13S-HODE后孢子和OTA产量,最后测定不同密度赭曲霉对粮食的侵染程度。结果显示,低接种密度的赭曲霉9S-HODE/13S-HODE比值及OTA产量更高;添加9S-HODE抑制赭曲霉孢子形成、促进OTA合成,13S-HODE作用相反;孢子接种密度为103个/mL和106个/mL的赭曲霉侵染花生、大豆、玉米及小麦后,发芽率分别降低29%、21%、17%、14%和35%、29%、20%、22%。这表明群体密度影响赭曲霉9S-HODE、13S-HODE和OTA产量,9S-HODE和13S-HODE可能是赭曲霉群体感应信号分子,二者在调节赭曲霉孢子产生和OTA合成上作用相反,高群体密度赭曲霉对粮食的侵染能力更强,脂肪及蛋白含量高的粮食可能更易被赭曲霉侵染。

毛细管区带电泳在牛乳蛋白掺假检测中的应用及方法优化

目的:利用毛细管区带电泳技术,进行牛乳掺假检测,解决原料乳收购环节,快速判定是否有非乳源蛋白的掺杂的难题。方法:本文通过优化毛细管区带电泳分离条件中的缓冲体系及其pH、进样条件、毛细管长度、分离电压,最终建立适于牛乳蛋白的最佳检测条件。结果:适于牛乳蛋白的最佳检测条件为60 cm毛细管柱,pH2.75的磷酸盐缓冲液,6.895 kPa、10 s的压力进样方式及25 kV的分离电压。利用优化的方法建立牛乳蛋白中14种毛细管区带电泳图谱,以及常见的掺假蛋白——大豆分离蛋白和水解胶原蛋白的检测方法,明确其在原料乳中的特征定性峰、定量回归方程(相关性指数均大于0.996)及其最低检测限(4.5%和4.8%)。结论:本文通过优化牛乳蛋白的毛细管区带电泳分离条件,最终建立起牛乳蛋白的毛细管区带电泳图谱,并将其应用于原料乳蛋白组成和原料乳蛋白掺杂测定,为原料乳收购环节的乳蛋白掺假检测提供一种快速、可靠的方法。

富含γ-氨基丁酸豆芽乳发酵工艺优化

为提高发酵豆芽乳中的γ-氨基丁酸含量,以植物乳杆菌S-35为发酵剂,以发酵过程中γ-氨基丁酸质量浓度为试验指标,在单因素试验基础上,利用中心组合试验设计和响应面分析法研究了植物乳杆菌S-35接种量、发酵温度、发酵时间对发酵豆乳中γ-氨基丁酸质量浓度的影响,并建立了乳酸菌发酵模型。响应面优化试验结果表明豆芽乳发酵的最佳工艺条件为:接种量为3.5%、发酵温度为34.5℃、发酵时间为27 h。在此条件下γ-氨基丁酸质量浓度为1.61 g/L,植物乳杆菌S-35活菌数可达1.60×10~9CFU/mL。在4℃下进行7 d的储藏试验,结果表明发酵豆芽乳在保质期内凝乳状态、发酵参数保持在可接受的范围内。

葡萄柚籽提取物和聚乙烯包装处理对香椿贮藏期微生物变化的影响

基于香椿因采摘期短、季节性强和极易腐烂变质等问题,以二茬香椿为原料,采用不同浓度的葡萄柚籽提取物(GSE)和聚乙烯(PE)包装对其进行保鲜处理,测定其贮藏期间的菌落总数、霉菌酵母菌数及细菌和真菌的生物多样性。结果表明,0.5%GSE结合PE保鲜膜处理组能够有效地抑制菌落总数以及霉菌酵母菌数的增长;优势细菌门为蓝菌门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),优势细菌属为产碱菌属(Alcaligenes)和红色杆菌属(Rubrobacter);优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势真菌属为短梗霉属(Aureobasidium)和斯宾塞马丁氏孢菌属(Spencermartinsia)。香农指数和主成分分析结果表明,0.5%GSE结合PE保鲜膜处理组的细菌和真菌生物多样性最低,微生物群落更加稳定。

赭曲霉毒素A脱毒菌株的筛选与鉴定

赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是一种广泛分布于各类农产品中的真菌毒素,对人类和动物的健康造成威胁。为探究OTA的体外生物脱毒方法,本实验尝试从小鼠肠道中筛选出脱除OTA的菌株。首先以1 kg体质量添加210 μg OTA的饲料饲喂BALB/c小鼠,收集其粪便,然后利用添加一定质量浓度OTA的LB固体培养基从粪便中逐步筛选出12株在高质量浓度OTA环境下依然能够大量生长繁殖的菌株,全部接种于LB液体培养基培养20 h后,以高效液相色谱法检测该12株菌体外脱除OTA的效果。结果发现其中1株菌YH7能够高效脱除OTA,脱毒效率达到84.6%。从生理学、16S rDNA序列比对等方面分析,最终确定YH7为大肠杆菌(Escherichia coli)。通过单因素优化法确定YH7的最适生长条件为pH 7.5、37℃和200 r/min的摇床速率。

融合翻转课堂的研究生Seminar“文献研读”课程教学改革探索

基于研究生身处的学习方法转变阶段和文献研读对于科研工作的重要意义,将翻转课堂与Seminar教学法相融合,进行以学生为主体、教师为主导的新型教学改革模式的探索,以期实现学生的自主性学习、互通式学术交流及创造思维的构建,为培养综合能力强的高素质研究生教育提供参考。

甜菜果胶乳化活性及稳定性

甜菜果胶是一种从甜菜粕中提取的酸性阴离子多糖,主链由鼠李糖和半乳糖醛酸组成,侧链数量丰富,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、果糖等一些中性糖组成。其中中性糖末端与蛋白质共价连接,赋予了甜菜果胶良好的乳化性质。本研究主要探究了甜菜果胶的乳化特性并与柑橘果胶进行对比。考察了甜菜粕产地、果胶质量浓度、pH值、温度、贮藏时间等对乳液特性(粒径分布、平均粒径、Zeta-电位和浊度变化)的影响。研究结果表明,产地不同对甜菜果胶结构组成影响较大,以甜菜果胶制备的乳液粒径显著小于柑橘果胶乳液,且乳化活性更高。当甜菜果胶质量浓度为10~25 mg/m L时,乳液在4周的贮存期内保持良好的稳定性,而柑橘果胶乳液粒径显著增加。pH 2~6的范围内,果胶粒径基本保持不变。25~85℃升温过程中,柑橘果胶乳液粒径大幅增加。说明甜菜果胶具有良好的乳化活性和稳定性。本研究为甜菜果胶的实际应用提供了理论指导。

乳酸菌在合成生物学中的研究现状及展望

乳酸菌作为传统食品级微生物,长期应用于食品工业、生活保健、临床医学领域中。随着人们对乳酸菌特殊功能需求的提升,传统筛菌方法由于其技术繁复、周期长、成功率低等缺点,逐渐成为制约乳酸菌行业发展的瓶颈。合成生物学技术的出现,将具有特定功能的基因电路网络导入细胞基因组中,让细胞来完成设计者设想的各种任务,可为解决乳酸菌功能菌株开发难题提供新的机遇。探讨了乳酸菌的菌种特点及其作为合成生物学底盘的优势,综述了乳酸菌合成生物学中元件设计、载体选择、转化方法和基因编辑技术的发展现状,总结并展望了工程化乳酸菌在疾病诊断治疗、食品改善品质和生物能源等方面的应用,讨论了合成生物学在乳酸菌领域进一步应用所需实现的技术突破,旨为乳酸菌合成生物学的发展提供借鉴。

利用Turbiscan多重光散射技术评价pH值与钙离子对脱脂乳的热稳定性的影响

热稳定性直接影响牛乳的加工与感官特性,准确判断牛乳的热稳定性对优化液态乳制品的加工条件具有重要意义。然而,当前液态奶的稳定性评价主要是通过加速实验后肉眼观察分层、沉淀等情况,以及动态光散射等手段,尚无快速可靠以及量化的评价标准,严重制约了热处理工艺的选择效率。Turbiscan多重光技术在测试流体的稳定性时,无需对样品进行前处理,可实时检测样品的背向散射光和透射光的强度,计算出体系内部颗粒的迁移速率、沉淀层的厚度、体系的不稳定指数等参数,因此是评价流体物理特性的有效手段。研究以动态光散射测试结果为对照,利用Turbiscan多重光技术测定了脱脂乳经过80℃条件下加热30min后,分别在pH值6.3,6.5,6.7和6.9,CaCl2的浓度在0,20,40,60和80mmol·L^-1条件下的热稳定性。结果表明,当CaCl2添加量为20,40,60和80mmol·L^-1时,脱脂乳的z-平均直径从152.7增加到1284.4nm,20h后的不稳定指数值从0.98增加到17.04,样品顶端的背散射光强变化值从-4.3降低到-37.4,底端的背散射光强变化值从2.2增加到14.7;当样品的pH值分别为6.3,6.5,6.7和6.9时,脱脂乳的z-平均直径分别为148.1,152.7,132.4和122.4nm,20h后的不稳定指数值分别为1.32,1.02,0.98和1.41,样品顶端的背散射光强变化值分别为-3.1,-4.7,-4.2和-5.6,底端的背散射光强变化值分别为5.7,3.4,4.1和6.8。结果表明,随着CaCl2添加量的增加,脱脂乳的热稳定性显著降低,pH值对脱脂乳热稳定性的影响较小。同时发现,与动态光散射技术相比,Turbiscan多重光散射技术可更精确、方便、快捷地获得热处理后的牛乳背散射光强值和体系不稳定指数等牛乳稳定性指标,从而明确热处理导致的乳蛋白分散体系的不稳定性发生的机理。Turbiscan多重光散射技术比动态光散射技术测定更方便快捷,该研究对优化乳制品加工工艺具有重要指导意义。