老面馒头风味物质和营养特性研究进展

老面富含丰富的微生物菌群,发酵过程中会产生复杂多样的风味物质以及营养因子,这赋予了老面馒头独特且浓郁的风味和营养功效。对老面中的主要微生物菌群结构(乳酸菌、酵母菌)、优势微生物菌种与风味物质间的对应关系,以及老面发酵对馒头风味物质和营养特性的影响进行了综述。目前对于老面中微生物菌群结构、风味物质及代谢产物与馒头中风味物质组成和营养特性之间的联系仍缺乏足够认识。为了挖掘老面馒头潜在价值,需要进一步对关键风味物质及其代谢产物营养方面进行深入研究。这将为揭示老面馒头中关键风味物质的形成机制以及明确微生物代谢产物的营养作用提供有力支持。

麝香草酚控制核盘菌侵染不结球白菜效应研究

核盘菌可侵染多种蔬菜,造成蔬菜采后品质下降,筛选高效安全的天然保鲜剂是控制核盘菌侵染的有效手段。通过离体和活体接种试验,研究了植物源天然化合物麝香草酚对核盘菌侵染青菜的控制效应。结果表明:20、40、60μg/mL麝香草酚处理后的菌丝鲜重分别比对照组显著下降了33.8%、53.7%、88.1%;菌丝干重分别比对照组下降了24.5%、53.7%、82.9%;麝香草酚处理导致核盘菌菌丝畸形、皱缩、细胞死亡,可能与菌丝细胞膜损伤有关,表现为相对电导率和丙二醛含量上升;麝香草酚还可诱导菌丝细胞甘油含量显著上升,发生渗透胁迫;50μg/mL麝香草酚处理青菜可显著抑制核盘菌在叶片上的侵染;在接种核盘菌的青菜叶片中,麝香草酚诱导特异型抗性基因BrMPK3和BrMPK4的表达量上调,并显著提升青菜品质(包括叶绿素、蛋白质、可溶性糖、维生素C含量提升)。麝香草酚可有效控制核盘菌对青菜的侵染,表现为抑菌效应和诱导寄主抗性效应。

杂粮粉对面团特性及烤饼品质的影响

为了探究不同杂粮粉对面团特性和产品品质的影响,将谷子、玉米、白芸豆3种杂粮粉按不同比例添加到面粉中,研究其对面团粉质-拉伸特性及烤饼质构、色差、感官评价、活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明:3种杂粮粉的添加使面团的吸水率和粉质指数下降,面团强度降低;饼的硬度、胶黏性、咀嚼性上升。谷子粉的添加使饼的L(亮度)显著下降,玉米粉的添加使饼的b(黄蓝色度)显著升高,白芸豆粉的添加对饼的色差影响不大。随着3种杂粮粉的添加,饼的感官评分先上升后下降;饼的多酚、黄酮含量逐渐增加;DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、铁离子还原能力均逐渐增加,玉米饼的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和铁离子还原能力均较高,谷子饼的ABTS自由基清除率最高;随着白芸豆粉的添加,饼的羟自由基清除率下降。相关性分析表明,杂粮粉添加量与烤饼多酚、黄酮含量和抗氧化能力之间存在良好的线性关系(P<0.05)。3种杂粮粉的添加有利于提高烤饼的品质。

超声波处理糯米粉制作的麻糬特性研究

为了评价超声波处理的糯米粉在实际食品中的应用效果,以超声波处理(功率130 W,料液比1∶2 g/mL,时间20 min)的糯米粉(ultrasound treated waxy rice flour,UT-WRF)和原糯米粉(native waxy rice flour,N-WRF)为原料制作麻糬,分析并比较麻糬特性。结果表明:与以N-WRF为原料制作的麻糬(mochi prepared by native waxy rice flour,N-Mochi)相比,以UT-WRF为原料制作的麻糬(mochi prepared by ultrasound treated waxy rice flour,UT-Mochi)更加爽滑不粘牙,柔软而富有弹性,评分更高且更加明亮剔透;经扫描电子显微镜观察到UT-Mochi的表面孔径较小且大小较为均一;UT-Mochi的表观黏度、拉伸断裂力和最大拉伸距离均高于N-Mochi,储能模量、硬度和咀嚼性均低于N-Mochi;UT-Mochi中的可冻结水含量、横向弛豫时间和峰面积均低于N-Mochi,其水分分布更分散。经超声波处理的糯米粉制作的麻糬在外观、质构以及感官方面得到明显改善。

布拉迪酵母发酵麸皮对饼干品质及风味的影响

研究添加布拉迪酵母(Saccharomyces boulardii)发酵麸皮对面团和饼干质量的影响,进而提高益生菌发酵麸皮在食品中的应用价值。对发酵麸皮与低筋粉复配的面团质构及饼干的质构、比容、抗氧化特性、感官品质与挥发性风味物质进行分析。研究结果表明:与原麸皮(RWB)组相比,布拉迪酵母发酵麸皮(SBWB)组面团的弹性及黏聚性有所提升,其饼干的脆性、弹性、回复性及咀嚼性均有所提升,比容无显著差异;SBWB组饼干的抗氧化能力显著提升(P<0.05);SBWB组饼干的感官评分较RWB组有所提高;GC-MS检测出饼干中有44种挥发性风味物质,其中SBWB组饼干中醇类、酯类的相对含量是RWB组的3.31、2.33倍,其特征挥发性风味物质含量提升较多的主要是苯乙醇、苯甲醛、己二酸二甲酯、2-乙基-5-甲基吡嗪等,这些风味物质呈现玫瑰花香、水果香及坚果焙烤香气,赋予饼干浓郁风味。发酵麸皮的添加对麸皮面制品的品质改善具有较好的效果。

人源性丁酸梭菌的筛选及益生特性研究

为了得到人体来源的丁酸梭菌并研究其益生特性,通过选择性培养基筛选、形态学鉴定和分子生物学鉴定相结合的方法,从33位健康志愿者粪便样品中筛选出1株丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum B-3),以商业化菌株Clostridum butyricum MIY588作为阳性对照,通过体外模拟试验评价其模拟消化道耐受性、胆盐耐受性、抗生素敏感性、抗氧化能力、体外降血脂能力等。结果表明:Clostridium butyricum B-3对模拟消化道环境及胆盐具有较强的耐受性,模拟胃肠道存活率大于80%;对青霉素、氨苄西林、诺氟沙星、环丙氟哌酸、庆大霉素、阿米卡星具有敏感性,对复方新诺明、红霉素和头孢唑林等具有耐药性;C.butyricum B-3菌悬液(IS)的羟自由基清除率最高,约为80%;两株菌上清液(FS)的DPPH自由基清除率和还原力能力相当,均显著高于IS和无细胞提取物(CFE)(P<0.05);两株菌的IS对两种胆酸盐的结合能力均高于FS;C.butyricum B-3的FS对胰脂肪酶抑制率低于对照菌株,但IS的胰脂肪酶抑制率显著高于对照菌株(P<0.05),为44.02%;C.butyricum B-3的胆固醇清除能力为21.07%,略低于对照菌株。C.butyricum B-3具有作为优良益生菌的潜力,可应用于功能性食品的研发。

玉米象侵害后的稻谷的加工精度对大米理化特性和食用品质的影响

为探究玉米象侵害后的稻谷的加工精度对大米理化特性和食用品质的影响以及加工精度对玉米象侵蚀的抑制程度,以玉米象侵害后的稻谷为研究对象,以未被侵害的稻谷为对照,将被侵害的稻谷分别加工为糙米、适碾大米和精碾大米后,用PE包装袋密封并在30℃、RH 75%条件下储藏30 d,储藏期间定期取样并对大米的脂肪酸值、丙二醛(MDA)含量、α-淀粉酶活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生化指标及其所制米饭的质构特性和蒸煮品质进行测定与分析。结果表明:随着储藏时间的延长,所有处理组大米样品的脂肪酸值、α-淀粉酶活性和MDA含量均呈上升趋势,POD活性和CAT活性均呈下降趋势;其对应米饭的食用品质逐渐下降,硬度上升,黏性与弹性下降;米饭蒸煮特性中吸水率和膨胀率上升,pH值与米汤固形物含量逐渐下降;与对照样加工的大米相比,虫蚀样加工得到的大米的品质劣变更加明显;随着大米加工精度的提高,样品的脂肪酸值、MDA含量以及酶活逐渐下降,且随着加工精度的提高品质劣变速度逐渐降低。玉米象对稻谷的侵害会造成大米储藏品质劣变加速,而稻谷的加工会碾磨掉部分虫卵,减缓玉米象侵害对大米储藏品质的影响,且随着加工精度的提高抑制效果增强。适碾与精碾对害虫的侵害均有抑制效果且对大米食用品质的影响并无显著性差异,适碾大米保留了部分皮层和糊粉层,因此储藏条件适宜时适碾大米可作为更优的储藏方式。

以牛肉为基准高水分组织化植物蛋白的工艺优化

为探究高水分组织化植物蛋白(HMTVP)模拟块状熟牛肉的最佳工艺,以大豆分离蛋白、小麦淀粉、谷朊粉、豆粕为原料进行高水分挤压,并基于熟牛肉的应变率和质构特性对HMTVP原料配方和双螺杆挤压工艺参数进行单因素分析及响应面优化。结果表明:大豆分离蛋白能提升HMTVP的硬度和咀嚼度,淀粉和进水量会降低HMTVP的硬度,喂料量在一定范围能提升HMTVP硬度;在大豆分离蛋白含量32.79%、小麦淀粉含量15.83%、谷朊粉含量24.43%、豆粕含量42.78%,进水量3.4 L/h,喂料量2.8 kg/h条件下,HMTVP的硬度为12.75 kg、咀嚼度为8.27 kg、应变率为0.92×10^(-4),实际水分含量为58.62%,与五级熟度牛肉的质构特性相近;并且在此挤压配方及工艺下制备的HMTVP感官评分较高。HMTVP具有模拟动物肉的巨大潜力,为其在食品工业中的广泛应用提供了有力的参考依据。

基于改进型YOLOX的储粮害虫识别技术研究

为平衡储粮害虫图像检测中的速度与精度以获得二者最优结合的目标检测模型,提出并实现了一种基于改进YOLOX网络模型的储粮害虫检测方法。通过引入一种新的GSConv替换标准卷积以减少计算量,结合引入的Res-CBAM注意力机制,提升模型的特征提取能力;引入SiLU激活函数提升模型训练效率;引入双向特征金字塔网络(BiFPN)改善特征融合效果;改进损失函数提高目标框回归稳定性;使用非极大值抑制解决冗余框过剩的问题。试验结果表明:改进后的YOLOX模型计算量减少了31%;检测速度提高了18%,最高可达60 FPS;检测精度提高了6.14百分点,最高可达97.05%。改进的YOLOX模型结合了一阶段算法和二阶段算法的优点,在储粮害虫的智能识别中取得了明显的效果。

基于机器视觉的谷物品种识别研究进展

品种纯度是谷物种子重要的质量指标,种子质量安全直接关乎国家粮食安全。国标规定的品种纯度鉴定采用形态鉴定法和苯酚染色法,鉴定结果受制于检验人员的经验且耗时较长。近年来,机器视觉技术和机器学习、深度学习算法发展迅速,在谷物品种识别和纯度、净度检测中取得了较大进展。主要从图像采集、图像预处理以及机器学习、深度学习技术在谷物品种识别领域的应用等方面进行归纳,分析了目前取得的研究成果以及存在的问题,对该领域未来研究重点进行了展望。

响应面法优化花生水酶法制油水相体系中残油工艺

水酶法可以实现花生油脂和蛋白的同步提取,但得到的水相体系中部分油脂稳定存在,不利于油脂得率的提升。通过湿法粉碎花生,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)和生物显微镜对花生水酶法制油水相体系的微观形态进行观察,分析不同粉碎时间下水相残油率和油滴分布之间的联系。在单因素试验基础上,采用响应面法优化影响水相残油率的工艺条件。结果表明:花生水酶法制油得到的水相是一个高蛋白低油脂的体系,当粉碎时间为120 s时,水相残油率最低(10.78%),水相体系油滴分布最少;最佳工艺条件为酶解时间1.37 h、酶解温度47.92℃、加酶量1.25%、液料比4.89∶1 mL/g,在此条件下得到的水相残油率为8.79%±0.03%,与响应面预测值8.82%无显著性差异。研究结果为间接提高水酶法制油提升油脂得率提供理论依据。

乳酸菌发酵对绿豆粉功能特性及风味特征的影响

为探究经乳酸菌发酵后绿豆粉的功能特性及风味特征,分别采用植物乳杆菌(LP90)、干酪乳杆菌(LC89)和嗜酸乳杆菌(LA85)对绿豆粉进行不同时间发酵处理,比较不同乳酸菌发酵对绿豆粉的pH值和总酸(TTA)、游离总酚、总黄酮、抗营养因子含量及抗氧化能力的影响,并通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用法对风味物质进行分析鉴定。结果表明:与LC89、LA85相比,LP90表现出更好的发酵性能,绿豆粉的总酸含量最高;与未发酵组(LBF)相比,LP90发酵24 h后绿豆粉的游离总酚和总黄酮含量显著升高(P<0.05),抗营养因子缩合单宁和植酸含量显著降低(P<0.05),抗氧化能力显著提升(P<0.05);通过气相色谱-质谱联用法共鉴定出77种挥发物;乳酸菌发酵丰富了挥发性风味化合物的种类,减少了己醇、辛醛、壬醛、庚醛和1-辛烯-3-醇等不良风味,LP90发酵绿豆粉的挥发性风味物质种类比LC89和LA85的更丰富。综上可知,植物乳杆菌LP90发酵可以更好地改善绿豆粉的生物功能和风味特征。

超声辅助水酶法提取花生油脂工艺研究及油脂品质分析

为了实现花生油脂的高效提取和利用,采用超声辅助水酶法提取花生油脂,研究超声功率、作用时间、作用温度、料液比及酶用量对花生油脂提取率的影响,采用响应面试验优化提取工艺,并分析花生油脂的脂肪酸组成、酸价、过氧化值和抗氧化能力。结果表明:花生油脂的最优提取工艺条件为料液比1∶5 g/mL、纤维素酶用量1.0%、超声功率247 W、作用时间41 min、作用温度51℃,此条件下的油脂提取率为92.64%±0.73%;从提取的花生油脂中共检出8种脂肪酸,其中油酸含量最高,为40.44%±0.57%,亚油酸含量为36.97%±0.05%;花生油脂的酸价为(0.38±0.04)mg/g,过氧化值为(0.15±0.00)g/100 g,DPPH和ABTS自由基清除率分别为64.82%±2.51%、82.56%±6.47%。超声辅助水酶法有效缩短了提取时间,降低了酶用量,并且制备的花生油脂中不饱和脂肪酸含量高,具有良好的抗氧化能力。

贝莱斯芽孢杆菌Vel-HNGD-F2产抗菌物质发酵条件优化及抗菌特性研究

从猪肠道微生物中筛选到的贝莱斯芽孢杆菌Vel-HNGD-F2对禾谷镰刀菌有良好的抑菌效果,有望用于禾谷镰刀菌引起的作物病害防治。为进一步提高菌株Vel-HNGD-F2的抗菌物质产量,采用响应面法对其发酵条件进行优化;通过酸沉淀法对菌株Vel-HNGD-F2的脂肽类物质进行粗提并检测抑菌活性,研究粗提物的稳定性;用已知的5种编码脂肽类抗生素的基因的特异性引物进行PCR扩增并测序分析;通过UPLC-Q-TOF-MS检测技术对脂肽粗提物的成分进行分析。结果表明:菌株Vel-HNGD-F2的最佳发酵条件为发酵温度36.49℃、发酵液初始pH 7.14、接种量3.13%,预测发酵上清液抑菌率为58.71%,实际抑菌率为58.49%;粗提物对禾谷镰刀菌有抑菌作用且具有良好的耐热性并对紫外照射不敏感;对PCR扩增产物测序结果经NCBI的在线BLAST比对,表明该菌含有与bmyB、fenD、ituC、srfAA和bacA同源的基因,推测菌株Vel-HNGD-F2可能分泌这5种脂肽;UPLC-Q-TOF-MS结果显示抗菌物质为包含surfactin、iturin和bacillomycin的混合物。菌株Vel-HNGD-F2能产生多种脂肽类物质,对禾谷镰刀菌具有较好的防治作用,具有生物防治真菌病原菌的应用潜力。

基于胶体金-适配体的层析试纸条检测玉米中黄曲霉毒素B_(1)

黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))因其剧毒性及在粮食中分布广泛而成为人类健康和粮食安全的重大风险因素之一,因此建立快速、灵敏的检测方法十分必要。利用胶体金和适配体作为金标探针,构建一种新型层析试纸条以实现玉米中AFB_(1)的快速检测。根据体系中AFB_(1)存在会减弱生物素标记的适配体与金标探针的结合,从而导致试纸条检测线的颜色强度降低或消失,进而实现对AFB_(1)高效灵敏检测。在最佳条件下,试纸条检测AFB_(1)的检出限值低至0.5 ng/mL,在0.5~500 ng/mL范围内快速准确检测且对AFB_(1)具有高度的特异性。本研究制备的适配体试纸条能够成为玉米中AFB_(1)检测的有效方法,具有良好的应用前景。

实时荧光定量PCR用于玉米中黄曲霉的快速检测

黄曲霉的快速精确检测,既有利于预防真菌对粮食造成污染,也有利于控制粮食中真菌毒素的产生,确保粮食储藏安全。依据特异性邻甲基转移酶基因(OMT-1)设计了黄曲霉特异性引物,构建基于SYBR Green I实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)的检测体系,建立了黄曲霉毒素产生菌OMT-1基因拷贝数与循环阈值(cycle threshold,CT)之间的线性关系,对黄曲霉qPCR绝对定量方法进行验证。研究结果表明:该方法特异性强,检测灵敏度高,检测限为0.015μg/mL,OMT-1基因拷贝数的对数与CT线性相关,标准曲线方程为y=-3.5192x+55.905(R^(2)=0.9973),扩增效率为107.0%。OMT-1基因的拷贝数与同一组样本获取的菌落总数相关性高(R^(2)=0.97)。所建立的qPCR绝对定量方法可用于监测玉米中黄曲霉基因的表达。

转录因子Afndt6对黄曲霉毒力和侵染力的影响

为探究转录因子Afndt6对黄曲霉生长发育、毒素生物合成及侵染粮食籽粒能力的影响,通过同源重组构建Afndt6基因缺失的黄曲霉菌株,采用体视显微镜和切片观察手段研究Afndt6基因缺失对黄曲霉生长发育和孢子产生的影响,采用薄层色谱层析测定黄曲霉毒素生物合成量,以花生和玉米籽粒为基质评价基因缺失菌株的侵染力。结果表明:与对照菌株相比,ΔAfndt6菌株的生长速度、分生孢子的产量没有显著变化,但菌落分生孢子颜色变为白色;基因缺失菌株对细胞壁胁迫试剂刚果红和氧化胁迫压力不敏感,200μg/mL刚果红处理后对照菌株和ΔAfndt6菌株的生长抑制率分别为31.10%和25.81%,15 mmol/L H_(2)O_(2)处理后对照菌株和ΔAfndt6菌株的生长抑制率分别为47.94%和17.05%;ΔAfndt6菌株的黄曲霉毒素产量显著升高,对花生、玉米种子的侵染能力增强。Afndt6基因编码的转录因子能够影响黄曲霉生长发育,负调控黄曲霉毒素的生物合成,可为储粮过程中防控黄曲霉及黄曲霉毒素污染提供参考。

基于包装油/盐的玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及变化机制

为探究包装高脂肪类食品和高盐粉类食品时玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及储藏中膜内部的变化机制,选择甘油添加量0.2 g/g、柠檬酸添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/柠檬酸膜(CG膜)和甘油添加量0.15 g/g、聚乙二醇添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/聚乙二醇膜(PG膜)包装油和盐并进行储藏。研究表明:在储藏过程中,CG膜中甘油迁移量高于PG膜;同一储藏温度,膜中甘油向盐中的迁移量高于向油中的迁移量;25℃储藏的膜中甘油向油中的迁移量高于5℃储藏,向盐中迁移时则相反;随储藏时间的延长,膜中水分含量逐渐降低;膜中氢键作用力逐渐减弱且与甘油迁移量呈负相关;膜中游离巯基含量逐渐降低,游离巯基含量受温度影响且与甘油迁移量呈负相关。CG膜更适合包装高脂肪类食品,PG膜更适合包装高盐粉状物。

1-甲基环丙烯结合自发气调包装处理对迷你黄瓜贮藏品质和抗氧化能力的影响

为延长迷你黄瓜的保鲜期,比较了1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)、自发气调包装(modified atmosphere packaging,MAP)和两者结合处理(1-MCP+MAP)对10℃贮藏条件下迷你黄瓜品质的影响。结果表明:与对照组相比,1-MCP、MAP和1-MCP+MAP 3种处理均可有效延缓迷你黄瓜的硬度、可溶性固形物含量和叶绿素含量的下降;其中1-MCP+MAP处理可维持迷你黄瓜较高的过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性和DPPH自由基、羟自由基清除能力,显著抑制丙二醛含量、失重率和呼吸强度的上升,1-MCP+MAP处理对黄瓜品质的保持效果明显优于单独处理,低温贮藏期可延长5~10 d。研究结果为1-MCP结合MAP的保鲜方法在迷你黄瓜贮藏中的应用提供了技术参考和理论依据。

后生元的功能成分及生物活性研究进展

后生元是指对宿主健康有益的无生命微生物和(或)其成分制剂,包括菌体代谢产物(如短链脂肪酸、胞外多糖、有机酸、蛋白质等)以及灭活菌体和菌体的成分(如肽聚糖、磷壁酸、细胞壁多糖、细胞表层蛋白等)。与益生菌相比,后生元的安全性和稳定性更高,可以避免活菌转移耐药基因的潜在风险,更加有利于储存和生产。综述了后生元的功能性成分及生物活性、植物基后生元组分及生物活性、后生元的产业现状与趋势,详细介绍了后生元成分在抗氧化、免疫调节、抗炎等方面的研究进展,尤其关注了植物基后生元组分,并通过对后生元市场未来发展趋势的展望阐述了后生元安全性研究和评价体系建立的必要性,旨在为后生元的深入研究及其在食品、生物医药等领域的应用开发提供参考。