传统豆酱发酵过程中细菌多样性动态

细菌在豆酱发酵过程中起到非常重要的作用,并与豆酱的风味和质量密切相关,因此研究豆酱中细菌的多样性具有重要意义。以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用细菌16S rDNA的部分可变区的PCR-DGGE技术对自然发酵豆酱样品的细菌群落组成和优势菌群进行研究。结果表明,传统豆酱发酵过程细菌群体中既有原始种群的减少和增长,也有次级种群的增多和演变。在整个发酵过程中,初期和末期以不可培养细菌为主,初期细菌群体快速演替,细菌种群多样性指数在发酵42 d和56 d达到两次高峰。

He-Ne激光和亚硝基胍复合诱变米曲霉提高其蛋白酶和淀粉酶酶活力

以分离自豆酱中的米曲霉(Aspergillus oryzae)HDF-C14为出发菌株,采用He-Ne激光和亚硝基胍复合诱变的方法获得高产蛋白酶和淀粉酶的突变株HDF-C14-HN5,并将其应用到豆酱发酵中,测定酱曲发酵时蛋白酶和淀粉酶的酶活力。所得成曲中干基蛋白酶酶活力最高可达1572.64U/g,淀粉酶酶活力最高可达2815.23U/g。此生产性发酵实验可以为该菌株投入工业化生产提供技术支撑。

米曲霉HDF-7固定化菌体发酵产蛋白酶条件的优化

为了在工业化生产豆酱的过程中,缩短发酵周期,提高原料利用率,并降低生产成本,保证产品质量,利用从传统豆酱中分离得到的米曲霉(Aspergilleas oryzae)HDF-7作为出发菌株,经过海藻酸钠包埋法固定后,对其最佳固定化菌球的发酵产蛋白酶条件进行了优化。结果表明,固定化菌球以3%的接种量接入到中性蛋白酶发酵培养液中增殖至168 h后,其蛋白酶酶活力最高,为(18.49±0.65)U/mL,利用该增殖菌球单批次发酵到24 h时,其蛋白酶活力表现最高。并可以重复分批发酵7次而蛋白酶活力保持不变。本研究通过固定化米曲霉(Aspergilleas oryzae)HDF-7菌体并优化其发酵生产蛋白酶的条件,可以缩短发酵时间,提高菌体的利用效率,并保持酶活稳定。该研究为蛋白酶的规模化生产提供了试验基础。

大豆分离蛋白-大米粉复合凝胶特性及形成机理研究

将大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)和大米粉(rice flour, RF)按比例混合后水浴加热制备复合凝胶,以SPI 100%为对照,考查RF的添加量对SPI与RF形成的复合凝胶特性的影响及复合凝胶形成机制。结果表明,添加RF制备的SPI-RF复合凝胶的持水性和黏度系数均高于对照样品(P<0.05);随着RF添加量的增加,SPI-RF复合凝胶的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性皆呈先升后降的趋势(P<0.05);RF添加量为40%时,复合凝胶的持水性、硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均达最大值,依次为87.33%、1 739.491 g、0.230、1 104.656和1 084.008。分子对接结果显示,SPI中蛋白质与RF中的淀粉分子主要通过氢键和疏水作用形成复合凝胶,用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)观察微观结构,可见来自SPI和RF中蛋白质、淀粉分子的单条链、多条链及聚集体的存在。RF的添加能显著提高SPI的凝胶特性,在植物基产品加工中有应用潜力。

新型矿用EMI降尘剂对煤尘的润湿特性研究

随着矿井机械化开采程度的提高,煤尘产生量也随之增大。针对煤矿井下作业环境中的粉尘污染日益严重的问题,通过测定含不同质量分数绿色高效生物降尘剂(EMI)溶液的表面张力,并以不同粒径煤尘与EMI溶液的接触角、煤尘润湿速度、煤尘吸湿量及保水性为指标,研究了不同质量分数的EMI溶液对不同粒径煤尘的润湿效果。实验结果表明:随着溶液中EMI降尘剂的质量分数增大,煤尘的接触角逐渐减小,煤尘完全沉降所需时间逐渐下降,吸湿量逐渐增大,保水性逐渐增强,且失水后煤样的板结性较大。通过分析得出EMI润湿煤尘的作用机理:降低水的表面张力;增加溶液润湿性;减少水分流失;提高溶液的抗蒸发性。

黄精提取物的体外模拟消化特性及对肠道菌群的影响

目的:采用体外模拟消化结合16S rDNA高通量测序技术探究黄精提取物活性成分含量的变化及对肠道菌群调节作用。方法:通过加热回流法制备黄精提取物,测定体外模拟消化前后黄精提取物中多糖、皂苷和黄酮的含量,并考察其对α-葡萄糖苷酶的抑制能力。基于16S rDNA高通量测序分析黄精提取物对肠道菌群的影响。结果:黄精提取物含有多糖、皂苷、黄酮的含量分别为0.4732、0.0632和0.0754 mg/mL。经体外模拟消化后,多糖、皂苷、黄酮的含量均显著降低(P<0.05),且加入消化酶组显著低于未加入消化酶组(P<0.05)。另外,消化后黄精提取物对α-葡萄糖苷酶抑制能力显著降低(P<0.05)。随着体外发酵时间的增加,黄精提取物处理组粪便发酵的pH从初始的6.85下降到4.13,48 h后发酵液呈弱酸性。肠道菌群分析表明,黄精提取物能改变肠道菌群结构,尤其在门、属水平上具有一定程度的改善作用。黄精提取物可增加厚壁菌门(Firmicutes)丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)的丰度,增加双歧杆菌属(Bifidobacterium)相对丰度,并且显著降低纺锤链杆菌属(Fusicatenibacter)相对丰度(P<0.05)。结论:黄精提取物经体外模拟消化后多糖、皂苷和黄酮的含量显著降低(P<0.05),对α-葡萄糖苷酶的抑制作用降低,可改变肠道微生物群落结构,对肠道菌群具有一定的调节作用。本研究可为黄精精深加工及调节肠道菌群方面提供理论参考。

三种食用菌对冻融猪肉饼贮藏品质的影响

为探究食用菌的添加是否对冻融猪肉饼的品质存在积极影响,本实验以三种食用菌(杏鲍菇、海鲜菇和香菇)不同添加量(0、1%、5%、10%)的猪肉饼为研究对象,通过测定反复冻融期间(0、1、3、5次)猪肉饼的pH、水分含量和解冻损失、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值和羰基含量,同时观测其表观形态的变化,筛选出对冻融猪肉饼品质改善效果最佳的食用菌及其添加量并对食用菌的作用机理进行初步探索。结果显示:随着冻融次数的增加,对照组的解冻损失、POV、TBARS值和羰基含量均显著升高(P<0.05),水分含量、巯基含量和表观形态的评分显著降低(P<0.05)。添加食用菌之后,猪肉饼的解冻损失均显著低于对照组(P<0.05)。食用菌有效抑制了猪肉饼的脂肪和蛋白氧化,其中添加1%杏鲍菇的处理组在冻融5次时猪肉饼氧化程度最低(P<0.05)。此外,食用菌的添加使猪肉饼的pH降低,但在冻融3次时添加1%杏鲍菇显著提高猪肉饼的pH(P<0.05)。通过表观形态及感官评分能够看出杏鲍菇处理组的猪肉饼具有更紧实的结构,并且无明显的食用菌气味。其中,添加了1%杏鲍菇的猪肉饼经冻融0、1、3、5次后仍保持较好的色泽,其表观评分依次为91.2、82.8、68.8和42.3,分别是对照组的0.97、1.14、1.26和1.65倍。经PCA分析,进一步证实1%杏鲍菇对猪肉饼冻融期间的品质改善效果最佳,为其在冷冻肉制品品质调控方面的应用提供理论基础和技术支持。

米曲霉HDF-7菌体固定化方法的筛选及其优化

米曲霉(Apergillus oryzae)菌体固定化产酶及其应用一直是人们研究的热点,筛选出一种适应需要的固定化方法极其重要。利用从传统豆酱中分离得到的米曲霉HDF-7作为出发菌株,筛选出最佳的固定化方法,并研究各单因素对固定化菌球蛋白酶酶活保留率的影响,通过正交设计实验确定各单因素的最佳组合。结果表明,最佳固定化方法为海藻酸钠法,在海藻酸钠浓度2%时,蛋白酶酶活保留率最高为(27.77±0.80)%,菌体浓度为1:15,固定化时间为2.5 h,CaCl——2浓度为3%,正交实验最高蛋白酶酶活保留率为38.67%。本研究通过米曲霉HDF-7菌体筛选出最佳的固定化方法并对该方法进行优化,进而确定最佳发酵条件并应用到固态发酵中,为固定化方法的选择提供了依据。

红树莓提取物降低油酸诱导HepG2细胞脂肪的积累

为研究红树莓对人肝细胞脂肪积累的影响,本文以红树莓果和籽的提取物为原料,测定了提取物中的活性成分,并通过体外油酸诱导建立HepG2细胞脂肪积累模型,以噻唑兰染色吸光度(OD值)、甘油三酯(TG)含量、细胞内脂质含量三个指标,探索红树莓果和籽提取物对肝细胞脂肪积累的影响。试验结果表明:红树莓果提取物中总酚15.18±0.94 mg GAE/g、黄酮1.25±0.05 mg RE/g、原花青素20.35±1.06 mg CE/g、花色苷1.15±0.70 mg CGE/g;红树莓籽提取物中总酚15.35±1.55 mg GAE/g、黄酮11.22±0.66 mg RE/g、原花青素27.08±0.99 mg CE/g、花色苷未检出;以牛血清白蛋白(BSA)作为溶剂配制的1000μmol/L油酸造模剂孵育HepG2细胞24 h可成功诱导肝细胞脂肪积累;红树莓提取物能显著降低1000μmol/L油酸诱导的肝细胞脂肪积累,其中200μg/mL红树莓果提取物处理细胞时,与模型组相比,胞内脂质含量降低了25.93%,TG含量降低了37.23%;4mg/mL红树莓籽提取物处理时,胞内脂质含量降低了47.12%,TG含量降低了46.23%。红树莓提取物中富含活性成分,能够降低高脂细胞模型内脂肪的积累,对脂肪肝等疾病具有一定的预防作用。

后疫情时代食品安全与日常饮食课程在线教学实践路径

在新冠肺炎疫情防控的特殊时期,为实现停课不停教、停课不停学以及线上线下实质等效的教学目标,高等院校均大规模地采用在线课程教学方式,这既是做好疫情防控的应急之举,也是大范围使用现代化信息技术实现高等教育网络教学的探索与实践。食品安全与日常饮食课程作为面向大学生选修的通识教育类课程,依据问题或任务教学模式(PBL)的教学理念,对网络教学平台的选择、在线教学内容的更新、课前预习及课后作业的设计和课程教学目标的达成及课程思政建设等方面进行教学实践与改革,帮助大学生理论联系实际,激发大学生的学习兴趣。食品安全与日常饮食课程教学改革与实践结果表明,大学生学习热情高,学习食品安全与日常饮食课程效果较好。

茶树菇呈味物质的提取及鲜味剂的研究

为了提高茶树菇呈味物质的提取得率和增加茶树菇产品的可加工性,该研究以茶树菇为原料,采用超声波辅助酶法提取茶树菇中呈味氨基酸和呈味核苷酸,并将其制作成鲜味剂。通过单因素和正交实验确定并优化了木瓜蛋白酶和5′-核苷酸酶酶解的最佳条件。实验表明,茶树菇呈味氨基酸的最优酶解条件为:加酶量0.25%,酶解温度55℃,pH 5,酶解时间100 min,α-氨基酸得率为3.82 g/100 g,呈味核苷酸的最优酶解条件为:加酶量0.25%,酶解温度50℃,pH 5.5,酶解时间130 min,5′-核苷酸得率为0.74 g/100 g。茶树菇中呈味氨基酸和呈味核苷酸使其具有独特的鲜味特征。研究结果为茶树菇呈味物质的提取和鲜味产品的开发提供了理论基础。

几种辅助提取方式对蓝莓原花青素浸提效果及抗氧化活性的影响

【目的】以大兴安岭野生蓝莓为原料,研究有机溶剂浸提法、超声波辅助、微波辅助和光波辅助提取方式对蓝莓原花青素和酚类物质的浸提效果、化学结构以及抗氧化活性的影响。【方法】采用分光光度法分别测定4种方式处理后浸提液中的原花青素、总酚、总黄酮和花青素等酚类物质含量,通过红外光谱分析4种方式提取溶液的结构变化,通过扫描电镜观察原料蓝莓经不同方式处理后残渣的微观结构,并测定4种提取液的总还原能力、DPPH·、ABTS+·和·OH的清除能力。【结果】微波辅助法提取原花青素得率最高为(15.72±0.03)mg/g。通过红外光谱发现4种方式提取的蓝莓原花青素在化学结构上没有明显变化,扫描电镜观察发现,微波辅助法处理后的提取残渣表面孔隙和褶皱较明显。微波辅助法和光波辅助法提取液中总酚、总黄酮、花青素和原花青素含量较高,与普通溶剂浸提法相比差异显著(P<0.05)。将不同方式提取液的蓝莓原花青素调至相同浓度30μg/mL,总还原能力和DPPH·清除能力差异不显著(P>0.05),DPPH·清除率均在97%以上。·OH清除能力的大小顺序为:溶剂浸提法>微波辅助提取法>光波辅助提取法>超声辅助提取法。超声波辅助法对ABTS+·清除效果最差,溶剂浸提法最强。【结论】同一浓度下溶剂浸提法的提取液的抗氧化活性较强,但微波辅助法提取的原花青素得率最高且抗氧化活性与溶剂浸提法的差异不显著(P>0.05)。微波由于具有较强的离子极化和偶极旋转作用,因此可以在较短的时间内促进原花青素的浸提,并且微波处理后的原花青素的化学结构和抗氧化功能变化差异不显著,因此4种方式中微波辅助法较为适合提取蓝莓原花青素。通过对比超声波、微波、光波处理单独进行时的得率和超声波、微波、光波处理后再次浸提的得率,发现超声波、微波、光波处理在提取过程中处于主导作用。

薄皮核桃壳基活性炭的制备及表征

【目的】以农林废弃物薄皮核桃壳为原料,通过化学活化-高温炭化法制备多孔活性炭材料,优化制备工艺过程,表征吸附性能机理,为薄皮核桃壳的开发利用提供技术指导。【方法】以碘吸附值和亚基甲蓝吸附值为考察指标,进行活化剂的筛选,并进一步考察原料粒度、料液比、活化时间、炭化温度和炭化时间对制备出的活性炭的吸附性能的影响。采用N2吸附-脱附等温线、元素分析仪和FTIR测定了活性炭的孔隙结构、主要元素组成和表面官能团,扫描电镜分析形貌结构,XRD和TG分析活性炭的结晶度和热稳定性。【结果】选用磷酸为最佳活化剂,薄皮核桃壳活性炭的最佳制备工艺条件为:核桃壳粉100目、料液比1:4、活化时间120 min、炭化温度500℃、炭化时间60 min,此工艺条件下制备出的活性炭的碘吸附值为657.42±3.16 mg/g、亚甲基蓝吸附值为248.55±1.94 mg/g。制备出的活性炭的表面积为449.80 m2/g,具有丰富的孔隙结构,孔容积为1.11 m2/g,平均孔径为7.87 nm。碳元素含量为65.56%,结晶度不高,为无定型结构,活性炭在400℃左右发生热降解,主要含有羧基、酚基、醇羟基等活性官能团。【结论】采用磷酸活化法制备出的薄皮核桃壳活性炭的孔隙结构发达,具有良好的吸附性能,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均高于国家标准,具有将废弃物资源循环利用的价值和前景。

顶空固相微萃取-气质联用分析不同发酵方式蓝莓酒的香气物质成分及特征

【目的】以低温预浸渍发酵、热浸渍发酵和带渣发酵3种不同的发酵方式所制备出的蓝莓酒为研究对象,分析3种不同发酵工艺所制备出来的蓝莓酒的香气物质成分及其含量之间的差异,为蓝莓酒发酵工艺的选择及其香气品质的分析、调控和提升提供理论依据。【方法】采用顶空-固相微萃取法(Headspace solid phase microextraction, HS-SPME)对蓝莓酒的香气成分进行萃取分离,再通过气相色谱-质谱联用技术(Gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)进一步分析3种发酵工艺制备的蓝莓酒的香气物质种类及其含量。【结果】低温预浸渍发酵、热浸渍发酵和带渣发酵蓝莓酒中的主要挥发性成分分别有36、39和31种,其主要为醇类、酯类、醛类、酸类、酮类、苯环类、萜烯类和烷类化合物,发酵前的蓝莓果汁中的主要挥发性成分分别有27、25和24种。与未发酵前的蓝莓果汁相比较,香气物质的种类和含量都有了显著的增加。【结论】3种不同发酵工艺所制备出的蓝莓酒的香气物质成分及含量均有一定的差异,其中以热浸渍发酵工艺所制备出的蓝莓酒的香气物质种类为最多,而以低温预浸渍发酵所制备出的蓝莓酒的香气物质含量为最高,经过对比3种发酵方式所制得的蓝莓酒的香气物质种类、含量以及特征性香气物质,低温预浸渍发酵工艺所制得的蓝莓酒品质为最佳。

硅化煤低温氧化过程CO产生特性研究

为研究硅化煤在低温氧化过程中CO来源及其产生特性,分别对硅化煤与未受硅化煤进行工业分析试验、程序升温试验、原位红外试验及在空气与氮气氛围下的破碎试验。结果表明:由于煤体受高温煌斑岩浆入侵发生了热接触变质作用,煤的物理和化学性质均发生了相应改变;在30~150℃范围内,硅化煤低温氧化生成的CO气体量比未受硅化的煤要多,且在同一温度下生成的CO气体量要远多于未受硅化的煤;硅化煤分子结构中酮基、醌基及醛基在温度较低时便可与氧发生反应,且与未受硅化煤相比,反应更为强烈;试验证明CO大多是由硅化煤与氧反应生成的,并不是煤体吸附的。研究成果对硅化煤开采矿井CO来源分析及煤自燃超前防控具有理论指导意义。

黄精多糖体外消化特性及对Ⅱ型糖尿病小鼠肠道菌群的调节作用

本研究探讨黄精多糖体外消化特性、体外降血糖活性及对Ⅱ型糖尿病鼠肠道菌群的调节作用。以空白作对照,对黄精多糖进行体外消化,采用DNS法和凝胶色谱法测定黄精多糖在消化过程中还原糖含量和分子量的变化;对黄精多糖进行体外酵解实验,对酵解物进行16S rDNA分析,研究黄精多糖对糖尿病鼠肠道菌群的影响。研究结果表明,在胃部消化模拟阶段,黄精多糖相对分子质量从24.19 ku降低到20.39 ku,在肠道消化模拟级阶段,相对分子质量从28.85 ku降低至24.35 ku,说明黄精多糖经过消化过程后大部分能够到达肠道末端被肠道菌群利用,少量被直接消化吸收。通过对酵解液细菌16S rDNA的测序分析结果进行α多样性分析和β多样性分析,黄精多糖显著提高肠道菌群的丰富度和多样性,改变菌群物种组成结构;在门水平上,黄精多糖显著改变优势菌门厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门的相对丰度;在属水平上,黄精多糖显著改变乳酸菌属、韦荣氏球菌属、埃希氏菌属、克雷伯氏菌属等优势菌属的相对丰度,结果表明,黄精多糖可以通过对糖尿病鼠的肠道菌群进行调节进而起到一定的改善病情作用。

不同产地黄精的化学成分及体外降血糖功效的比较

以六种不同产地黄精-云南、广西滇黄精(Polygonatum kingianum),湖南、安徽多花黄精(Polygonatum cyrtonema)和黑龙江、辽宁鸡头黄精(Polygonatumsibiricum)为原料比较主要化学成分差异,通过提取物对α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶抑制率及葡萄糖透析延迟指数分析其降血糖性能,筛选一种产地黄精与患病小鼠粪便体外发酵培养,通过16S rDNA测序,分析对糖尿病小鼠肠道菌群组成和结构调节作用。不同产地黄精成分间存在显著性差异(p<0.05)。广西黄精水提对物对α-葡萄糖苷酶的抑制率为98.36%,对α-淀粉酶的抑制率为91.85%,显著高于其他产地(p<0.05),且葡萄糖透析指数呈增长趋势;综合分析后选择广西黄精水提物体外培养,通过测序发现变形菌门(Proteobacteria)、双歧杆菌(Bifidobacterium)等有益菌丰度增大,而普雷沃氏菌(Prevotellaceae_NK3B31_group)、瘤胃球菌(Ruminococcus_2)等有害菌丰度降低,证明了广西黄精水提物可显著改善糖尿病小鼠肠道菌群的多样性并调节肠道菌群的结构。相关研究对黄精化学成分的地区差异以及对糖尿病小鼠降血糖性能和肠道菌群的调节作用提供理论参考。

资源型城市人口、GDP时空变化对土地利用/覆盖的影响——以内蒙古鄂尔多斯市为例

以资源型城市——内蒙古鄂尔多斯市为例,使用相关性、集聚性分析方法研究了该市2000—2010年和2010—2015年人口、GDP变化与土地利用与覆盖变化的空间关系。结果表明:①2000—2010年(前期)、2010—2015年(后期),鄂尔多斯市人口增长率分别为13.91%和5.24%,人口空间分布范围显著扩张,但人口密度处于下降趋势。②鄂尔多斯市经济在空间上显现出发展不平衡、贫富差距大的现象,这种现象在后期更加严重。③鄂尔多斯市土地利用与覆盖变化显著,主要以建设用地扩张为主。④在研究的两个时段内,鄂尔多斯市人口对土地利用与覆盖变化的驱动较大于经济。

综放面采空区煤自燃预警指标体系构建与应用

为解决综放面采空区煤自燃问题,实现采空区煤自燃早期精准预警。通过不同供风条件煤自燃程序升温测试实验,得到煤样低温氧化过程中气体指标随温度的变化规律。构建了煤自燃分级预警体系并确立各指标临界值,得到煤温与预警指标之间的对应关系,并在陕西某矿综放工作面进行现场应用,得到采空区不同埋深的煤自燃预警等级。通过对其采空区15.2~20m的位置发出煤自燃灰色预警,并在实施注氮措施后得以恢复生产。研究成果对于早期煤自燃精准防控具有一定指导意义。

传统发酵豆酱中酵母菌的分离、筛选及功能酵母的鉴定

酵母菌在豆酱发酵过程中发酵糖类产生小分子醛、酸、酯等物质,增加酱的风味。本文以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用传统的分离培养方法、18SrDNA序列测定及ITSrDNA序列测定技术,研究自然发酵豆酱样品的酵母菌群分布。研究结果表明,分离出的88株酵母菌属于5个属,分别是接合酵母属、酵母属、假丝酵母属、德巴利酵母属和毕赤酵母属。将耐盐酵母菌HDY-6的18S rDNA和ITS rDNA测序结果与GenBank数据库比较,结果与鲁氏接合酵母属于同一种。