鼠李糖脂抑制芽孢态蜡样芽孢杆菌的活性及机制

以蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)芽孢为研究对象,从表观、形态和胞膜状态等方面解析鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)对芽孢态B.cereus的抑制活性和作用机制。结果表明,RLs的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别为80.0 mg/L和160.0 mg/L。两个浓度的RLs均可以引起芽孢表面出现严重的皱缩和凹陷,破坏芽孢细胞膜完整性和通透性,导致胞内电解质、DNA和蛋白质等生物大分子外泄。同时,RLs可以通过降低芽孢的耐热性、产生胞内氧化应激反应、降低表面黏附能力、结合并干扰DNA分子等多种抑菌机制对B.cereus芽孢起到抑制和灭活作用。研究结果有利于推动RLs在食品安全领域的开发和应用。

甘露糖赤藓糖醇脂对冷冻熟面品质的影响

为改善冷冻熟面在冻藏过程中易产生冰晶、品质劣变的现象,本研究以蔗糖酯(sucrose ester,SE)为对照添加剂,探究甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids,MELs)对冷冻熟面中可冻结水含量、水分分布、成品品质特性以及小麦粉糊化特性、蛋白二级结构的影响。结果表明,添加0.30%~1.10%MELs能够促进冷冻熟面中的自由水向结合水转化,降低可冻结水的含量,使水与蛋白、淀粉等大分子结合更牢固。与空白组和添加SE组样品相比,添加0.70%MELs制作的冷冻熟面品质较好,此时的硬度为(4335.317±48.047)g,比空白组增加25.36%;拉断力和拉断距离分别达到(11.22±0.15)g和(69.09±1.34)mm;吸水率显著增大,蒸煮损失率最小,优于SE的改善效果。同时,MELs可以有效延缓小麦粉淀粉老化速度,提升蛋白质二级结构中的β-折叠和α-螺旋含量,强化面筋网状结构。

MEL-A-ZnONPs的制备、表征及抗菌活性研究

为提高纳米氧化锌(zinc oxide nanoparticles,ZnONPs)的分散性和抗菌活性,该研究将绿色、无毒的A型甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids-A,MEL-A)用于ZnONPs的制备和修饰,并利用紫外可见光谱、X射线衍射、傅里叶红外光谱、纳米粒度、Zeta电位和透射电镜-能谱等方法进行表征。结果表明,MEL-A添加浓度为0.250 mmol/L时,制备出的0.250MEL-A-ZnONPs平均粒径及多分散系数(polydispersity index,PDI)值最小,分别为(78.25±27.26)nm和0.155,Zeta电位的绝对值达到最大,为-22.89 mV,且透射电镜形貌及分散性最好,显著优于未修饰的对照组(N-ZnONPs)。利用最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)、生长曲线、抑菌圈等实验评价ZnONPs的抗菌性能,发现N-ZnONPs和0.250MEL-A-ZnONPs对金黄色葡萄球菌的MIC均为12.0 mg/L,MBC分别为24.0 mg/L和16.0 mg/L,对大肠杆菌的MIC分别为24.0 mg/L和20.0 mg/L,MBC分别为32.0 mg/L和24.0 mg/L,表明MEL-A-ZnONPs对金黄色葡萄球菌具有更好的抗菌效果。

面包烘焙品质虚拟仿真实验设计及构建

授课课时和条件的限制,以及教育信息化等时代需求,有必要开展面包烘焙品质虚拟仿真实验,完全模拟面包制备过程的实景环境,使学生通过虚拟仿真实验达到在实验室实地开展实验的学习效果。针对面包烘焙品质虚拟仿真实验,从开展面包烘焙品质虚拟仿真实验的必要性、面包烘焙品质虚拟仿真实验的实用性、面包烘焙品质虚拟仿真实验的先进性和预期实施效果等方面展开了探讨。

产漆酶食用菌的筛选及食用菌漆酶降解黄曲霉毒素B_(1)的研究进展

每年有大量的谷物被黄曲霉毒素B_(1)(aflatoxin B_(1),AFB_(1))污染,对人类和牲畜健康造成极大的危害。生物法降解AFB_(1)具有底物特异性强、反应条件温和等优点,受到社会的广泛认可。在降解谷物中AFB_(1)时,宜采用食用安全的微生物,以避免引入新的污染物,因此,产漆酶的食用菌是一种较好的选择。基于此,本文从美国国家生物技术信息中心数据库和Uniprot数据库(Unified Protein Database)中筛选出具有漆酶基因序列或氨基酸序列的食用菌,对已报道的能够产漆酶的食用菌进行总结,并概述产漆酶食用菌的实验筛选方法,探讨食用菌漆酶的结构和理化性质,综述食用菌漆酶的作用和食用菌漆酶降解AFB_(1)的研究进展,以期为食用菌漆酶安全、高效、绿色降解AFB_(1)提供理论支持。

紫芝菌株Gs-1液体培养产漆酶的培养基优化研究

为确定紫芝菌株Gs-1产漆酶的最适液体培养基,以漆酶活力为指标,采用单因素试验研究碳源、氮源、金属离子和农副产品诱导物对紫芝菌株Gs-1产漆酶的影响,在单因素试验基础上采用Box-Behnken试验设计优化紫芝菌株Gs-1产漆酶的最适液体培养基条件。结果表明:优化的最适液体培养基条件为葡萄糖质量浓度19.21 g/L、胰蛋白胨质量浓度2.0 g/L、Cu^(2+)浓度1.08 mmol/L、农副产品诱导物豆粕质量浓度32.59 g/L。在此优化条件下,紫芝菌株Gs-1产漆酶的活力可达6787.58 U/L,是未优化培养基中漆酶活力的26.46倍。紫芝菌株Gs-1液体培养基的优化极大地提高了其胞外漆酶活力,研究结果为紫芝漆酶的工业化生产奠定了坚实基础。

天然糯玉米淀粉的提取工艺优化

支链淀粉含量高的糯玉米淀粉具有较好的理化性质,在食品工业具有较大的应用潜力。为确定糯玉米淀粉的最适提取工艺参数,该研究以糯玉米碴为原料,采用单因素试验研究浸泡液种类、浸泡液浓度、浸泡时间、浸泡温度对糯玉米淀粉提取的影响,基于单因素试验结果,采用Box-Behnken试验设计对糯玉米淀粉的提取工艺进行优化。糯玉米淀粉的最适提取工艺参数:亚硫酸浓度0.31%、浸泡时间4.45 h、浸泡温度51.4℃。在此优化条件下,糯玉米淀粉的提取率可达76.36%,淀粉含量可达99.40%,有效地缩短浸泡时间、降低能耗。

鼠李糖脂对海绵蛋糕面糊和成品品质的影响

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)是一种无毒、具有乳化性、抑菌性等多种活性的糖脂类生物表面活性剂,在食品中具有潜在的应用价值。为探究RLs在海绵蛋糕中的应用前景,该研究测定了RLs不同添加比例对海绵蛋糕面糊密度、黏度、微观结构以及成品的比容、烘焙损失率、色泽、气孔结构和全质构的影响,同时对蛋糕成品进行感官评价。结果表明,添加质量分数0.05%~0.10%RLs可以显著降低蛋糕面糊密度、提升黏度,增强面糊的持气能力和起泡性。与蔗糖酯作用效果类似,添加0.05%~0.20%(质量分数,下同)RLs能有效改善蛋糕品质,其中0.10%添加量的整体改善效果更为突出。此时,制作蛋糕的比容达到4.30 mL/g,比对照组增大约7%,同时,蛋糕的烘焙损失率最小,表皮和芯部色泽无明显变化。差示量热扫描和X射线衍射分析表明,RLs能够与淀粉形成络合物,增加晶体结晶度,提高蛋糕的热稳定性。全质构分析显示,添加量0.10%RLs制作蛋糕硬度比对照组降低了34.65%,而且内聚性、回复性都有显著提高,口感更加松软细腻,综合感官评分最高达84分。研究结果可为RLs用于改善海绵蛋糕品质提供参考。

蚜虫莫氏黑粉菌产脂肪酶发酵条件的优化

以发酵液中的脂肪酶活为对象,通过单因素、Plackett-Burman、最陡爬坡和响应面试验,优化蚜虫莫氏黑粉菌产脂肪酶的最佳条件。结果表明,葡萄糖、NaNO_(3)、酵母浸粉、MgSO_(4)、花生油和吐温-80等培养基组分添加量、装液量和发酵温度等培养条件均对脂肪酶活产生影响。其中,影响脂肪酶活最显著的3个因素分别是NaNO_(3)添加量、酵母浸粉添加量和培养温度。优化后的最佳条件为:NaNO_(3)添加量3.1 g/L,酵母浸粉添加量2.24 g/L,培养温度25.8℃。此条件下,发酵液中脂肪酶活为83.14 U/mL,与响应面所得回归方程的预测值接近,比初始培养基中的酶活提高2.6倍,说明回归模型能较好地优化脂肪酶发酵条件。本研究挖掘了蚜虫莫氏黑粉菌的工业化应用潜力,为拓宽脂肪酶来源提供参考。

蚜虫莫氏黑粉菌脂肪酶的酶学性质研究

为明确蚜虫莫氏黑粉菌脂肪酶的应用价值,研究了反应温度、pH值、金属离子、表面活性剂、抑制剂和有机溶剂等对脂肪酶活性的影响。结果表明:蚜虫莫氏黑粉菌脂肪酶的最适反应温度为70℃、pH值为8,具有较好的温度稳定性和pH耐受性,是一种常温发酵合成的耐高温碱性脂肪酶;Zn2+对其活力具有显著的抑制作用;吐温-20、吐温-80、曲拉通-100等表面活性剂和甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮等有机溶剂对脂肪酶活力均表现出明显的促进作用;该脂肪酶对三油酸甘油酯的水解无位置特异性;水解对硝基苯酚棕榈酸酯(p-NPP)的米氏常数Km为1.14 mmol/L,最大反应速率vmax为119.05 mol/min。蚜虫莫氏黑粉菌脂肪酶在高温、弱碱性、有机溶剂等工业反应条件下具有良好的应用前景。

氮源对蚜虫拟酵母生物合成新型乳化剂——甘露糖赤藓糖醇脂的影响

以蚜虫拟酵母为试验菌株,探究不同氮源对合成甘露糖赤藓糖醇脂(MELs)的影响。选择硝酸钠、酵母提取粉、硫酸铵和硝酸铵为氮源,以MELs产量和生物量为评价指标进行试验,结果发现酵母提取粉最有利于菌体生长,硝酸钠最有利于MELs的合成。针对酵母提取粉和硝酸钠开展复配添加研究,分析发酵过程中生物量、MELs产量、pH、发酵液中还原糖和胞外多糖含量的变化,测定不同组MELs产物在25℃时的临界胶束浓度。结果表明:以添加2.0 g/L硝酸钠和2.0 g/L酵母提取粉为氮源时,发酵后期生物量和MELs产量均为最高,此时最有利于蚜虫拟酵母菌体生长和MELs的合成。分离纯化后的MELs产物临界胶束质量浓度为12.50 mg/L,此时水溶液表面张力降低为(31.45±0.66) mN/m,与其它组产物表面活性无明显差异,说明硝酸钠和酵母提取粉的复配对菌体生长和MELs的合成具有促进作用,合成MELs最高产量达(54.00±1.63) g/L,而对MELs产物的表面活性影响不明显。

粮食工程专业课程思政路径探索--以“粮食加工副产物综合利用”课程为例

课程思政要求将思想政治教育的理论知识、价值理念和精神追求等融入专业课程中,潜移默化地对各大院校本专科学生的思想意识、行为举止产生影响。该文以粮食工程专业“粮食加工副产物综合利用”课程为例,基于粮食工程专业特点,结合该专业本科生对粮食加工行业和习近平新时代中国特色社会主义思想的了解,论述“粮食加工副产物综合利用”课程开展课程思政的必要性,并对课程思政的实现路径进行了初步探索和实践,以期为粮食工程专业的其他本科专业课程开展课程思政提供参考。

旋风涡流剪切分离技术生产的小麦糊粉层粉营养价值和安全性研究

基于旋风涡流剪切分离技术研发的风力涡流剪切磨可以实现工业化生产小麦糊粉层粉,为探究该技术分离制备的小麦糊粉层粉的营养价值和安全性,分别采集5个面粉加工厂的麸皮为原料,利用风力涡流剪切磨生产小麦糊粉层粉,与同一批次小麦生产的面粉和全麦粉进行对比研究。结果表明:不同工厂采集麸皮生产的糊粉层粉灰分含量约为同一批次小麦生产的面粉的13~15倍和全麦粉的4倍,水分含量与面粉和全麦粉接近,而脂肪酸值显著增高,但在室温、密封条件下储存时间可达到3个月;糊粉层粉的膳食纤维、铁、烷基间苯二酚等营养物质和铬、铅、镉等重金属含量均显著高于面粉和全麦粉,其中部分糊粉层粉的铬、铅含量超过国家食品安全限量标准。因此,糊粉层粉具有极高的营养价值,但不适宜作为单一原料制作面制食品。将糊粉层粉和普通面粉按一定比例混合获得复配粉,不仅可以提升普通面粉的营养价值,而且能够保证复配粉的安全性。

“杂粮加工工艺与设备”课程中思政元素的探索

“杂粮加工工艺与设备”是粮食工程专业的专业课程之一,其内容蕴含丰富的思政教育元素。深入挖掘了该课程中的思政元素,并借助丰富的教学方法将爱国主义教育、爱粮惜粮理念、职业道德教育和环境保护意识等融入教学过程中,有利于学生对重要知识点的理解和掌握,提高学生主动学习的积极性与学习效率,从而最终达到提升“杂粮加工工艺与设备”课程的教学质量和立德树人的双重目的。

基于灰分含量的累积出粉率对小麦粉及馒头品质的影响

为探究累积出粉率对小麦粉及馒头品质的影响,测定了制粉生产线上179种系统粉的流量及灰分含量,基于灰分含量配制出不同累积出粉率的小麦粉,测定其理化特性、营养特性、安全性以及面团的流变学特性、馒头食用品质。结果表明:当累积出粉率为55.1%~70.0%时,面团的发酵流变学特性、馒头比容和质构特性没有显著性差异,但与全麦粉相比,小麦粉中矿物质和维生素含量较低,损失率较大;当累积出粉率大于75.0%时,小麦粉中矿物质和维生素显著增加,损失率下降;当累积出粉率大于77.9%时,面团的流变学特性显著变差,馒头的L、比容和感官评分显著降低,硬度增大,菌落总数和重金属含量显著上升。因此,采用累积出粉率为75.0%~76.4%的小麦粉,不仅制作的馒头食用品质较为理想,同时也避免了小麦中营养组分的过度流失,提高了小麦的利用率。

稳定化糙小米全粉的制备及其在馒头中的应用

糙小米富含多种营养物质,对人体健康有益,但其糠层中的油脂易被脂肪酶水解生成游离脂肪酸,发生氧化酸败,为延长其保质期,分别采用干热空气、蒸汽和挤压法对小米糠进行稳定化处理,通过分析过氧化物酶残留活力、植酸含量和谷维素含量以及37℃加速储存过程中其脂肪酸值,得到小米糠稳定化处理的最优方法及条件。该条件下处理后的小米糠按9%与小米粉配混制备糙小米全粉,将糙小米全粉以不同比例添加到小麦粉中制备馒头。研究表明:干热空气、蒸汽处理小米糠时,过氧化物酶残留活力随时间的延长而降低;在相同的处理时间内,过氧化物酶残留活力随干热空气温度的升高而降低;在相同的水分含量条件下,经挤压处理后小米糠的过氧化物酶残留活力随温度的升高而降低;在相同的温度条件下,挤压处理时小米糠的水分含量越高,酶的残留活力越低;小米糠经3种方式处理后其植酸和谷维素的含量均低于未处理组;37℃加速储藏期间小米糠的脂肪酸值呈上升的趋势,其中,未处理组的上升幅度最大,挤压处理后小米糠的脂肪酸值上升幅度最小,故将挤压法作为稳定小米糠的最佳方法;当糙小米全粉添加量低于20%时,馒头的比容和质构均随添加量的增大而逐渐改善,且添加量为20%时比容达到最大值2.72 mL/g;当添加量大于20%时,馒头的结构变差、色泽加深且感官评分降低,故回添法制备的糙小米全粉在制作馒头时的最适添加量为20%。

真菌群体感应分子法尼醇及其作用机制

群体感应(quorum sensing,QS)是取决于细胞密度的微生物通信机制,可调节细菌毒力因子分泌、生物膜形成、感受态和生物发光等行为。真菌群体感应系统10年前在法尼醇控制致病多态性真菌白色念珠菌中的细丝化研究中被发现。研究显示法尼醇作为群体感应分子(QSM)对宿主和其他微生物发挥多种作用;还发现芳香醇酪醇是控制白色念珠菌生长、形态发生和生物膜形成的另一群体感应分子。在酿酒酵母中,发现另两种芳香醇苯乙醇和色氨酸是在氮饥饿条件下调节形态发生的群体感应分子。此外,类似于群体感应的种群密度依赖性行为已在几种其他真菌中描述。本综述总结了目前发现群体感应效应的几种关键真菌物种,并重点阐述了研究较多的白色念珠菌和法尼醇作用的微观机制研究进展。

糊粉层粉添加比例对小麦粉营养特性和面团流变学特性的影响

小麦糊粉层粉含有丰富的营养物质,与面粉复配使用能够显著提升面制品的营养价值。为探究糊粉层粉添加比例对复配粉的营养组分含量和面团流变学特性的影响,以全麦粉为参照样品,将糊粉层粉和小麦粉按不同比例复配,测定并分析样品中的矿物质、维生素和氨基酸等营养物质含量、基础理化指标和面团流变学特性。结果表明:随着糊粉层粉添加比例的增加,谷氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸含量逐渐降低,矿物质、B族维生素和其他氨基酸含量均呈现升高的趋势;水分含量、破损淀粉含量、峰值黏度、稳定时间、拉伸阻力、拉伸曲线面积、延伸度、最大拉伸阻力呈现降低的趋势;灰分、烷基间苯二酚、脂肪酸值、总膳食纤维、糊化温度、吸水率逐渐增大。当糊粉层粉添加比例为15%~20%时,复配粉不仅具有媲美全麦粉的营养特性,而且形成的面团在揉面、成型、醒发过程中均能保持良好的状态。

铜绿假单胞菌M4菌株降解黄曲霉毒素B_(1)的条件优化研究

为了提高筛选菌株对黄曲霉毒素B_(1)(aflatoxin B_(1),AFB_(1))的降解效率,以铜绿假单胞菌M4(Pseudomonas aeruginosa)为研究对象,对其发酵和降解条件进行优化。结果表明:初始p H值、发酵温度和发酵时间对菌株生长及AFB_(1)降解率具有显著影响。进一步通过Box-Behnken设计进行响应面优化试验,以AFB_(1)降解率为响应值确定最佳发酵条件:初始pH 6.80、发酵温度36.0℃、发酵时间56.0 h。降解温度显著影响发酵上清液对AFB_(1)的降解,95℃处理6 h后,AFB_(1)降解率达到96.17%;Fe^(3+)、Mg^(2+)和Zn^(2+)等金属离子显著抑制发酵上清液对AFB_(1)的降解,Cu^(2+)和Mn^(2+)离子对AFB_(1)降解过程具有促进作用。经优化后的发酵上清液对AFB_(1)降解率由34.10%升高至96.17%,显著提高了降解效率,为该降解菌在食品和饲料行业中的应用提供了理论依据。

细菌生物被膜中群体感应调控机制及其控制研究展望

生物被膜(biofilm)是微生物聚集黏附在物体表面形成的多细胞结构,是引起微生物感染的主要原因,对食品工业和公共卫生安全造成巨大的威胁。群体感应(quorum sensing,QS)是调控生物被膜形成的重要因素,与生物被膜的抗生素耐药性、抗逆性密切相关。研究发现:针对QS系统的天然、合成化合物被称为群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSI),可干扰QS信号,破坏生物被膜的形成,这种现象被称为群体淬灭(quorum quenching,QQ)。本文中,笔者就生物被膜组分、群体感应的调控机制及生物被膜的控制策略进行深入综述,旨在为食品加工程中细菌生物被膜的防控提供理论依据。