乳清生物技术处理研究进展

乳清是干酪生产过程中的副产物,其中含有牛奶中主要的乳清蛋白和乳糖等水溶性有机物。对于生产奶酪的中小企业来说,由于技术和设备的缺乏,不能对乳清深加工转化成有经济价值的产物,而只能将乳清作为废水排放,造成优质资源的浪费。生物法作为当今最为有效的废弃物转化技术之一,在废弃生物质的转化过程起到关键作用。本文就国外在乳清生物技术处理的研究进展进行综述,这其中主要的生物技术包括:发酵产甲烷、乙醇、氢气、乳酸以及乳糖酶水解等技术,为国内乳品行业的发展提供参考。

生物技术在乳品中的研究和应用进展

随着生物技术的不断发展和乳品产业的不断进步,生物技术在乳品中的研究和应用也日益增多。生物技术赋予乳品更多的风味、更高的质量和更多的健康益处,也让乳业行业逐渐显现更多创新可能。本文梳理了生物技术在乳品中的研究脉络和应用进展,为乳品创新提供参考和启示,总结了发酵技术(包括发酵剂、益生菌)、微生态技术、测序技术和合成生物学技术等生物技术在乳业方面的研究及应用进展,论述了生物技术在乳品产业应用中的难点和局限性,并展望了未来的发展方向和潜在的热点。

实时荧光定量PCR技术在乳品微生物学中的应用研究进展

越来越多的基因组测序给特异性引物和探针的设计带来了极大的支持。最近有研究表明,基于定量聚合酶链式反应(qPCR)方法的技术成功应用于发酵过程中的微生物计数以及乳制品中益生菌数量的计算。基于qPCR方法的技术进步包括实时荧光定量PCR技术,不仅可以计数活菌数量,还可以在单一反应体系中检测多个微生物菌群数量,且能构建高通量PCR流程。实时荧光定量PCR技术在食品工业中的应用已证明其可靠性,尽管如此,该技术在乳品工业中的广泛使用还需要更多的技术支持和标准化方法。综述了实时荧光定量PCR技术及其在乳品微生物学中的最新研究与应用进展。

益生菌发酵乳对机体健康作用的研究进展

益生菌发酵乳是益生菌的重要载体。近10年,随着研究的深入,对益生菌发酵乳认识取得重大进展,尤其是对益生菌发酵乳对机体健康促进作用机理逐渐清晰。本文阐述益生菌发酵乳对便秘的缓解作用、对免疫系统的增强作用以及对神经系统的调节作用,并展望了益生菌发酵乳产业的未来发展。

流式细胞术在乳品微生物检测中的应用

阐述了流式细胞仪的工作原理、结构及流式细胞术在乳品微生物检测中的方法和应用,并展望了未来的研究方向。

不同蛋白稳定段对超高温灭菌牛乳发酵特性的影响

将未经蛋白稳定段与经90℃、30 s,90℃、60 s蛋白稳定段处理的牛乳进行137℃、4 s灭菌处理后,发酵制备酸乳(分别为T00、T30、T60组),通过流变仪、质构仪、稳定性分析仪及激光扫描共聚焦显微镜分析酸乳的黏度、质构特性、稳定性及微观结构。结果表明:T00与T30酸乳黏度、稳定性及质构特性差异不显著,T60酸乳黏度仅为T30与T00的55.23%~58.98%,不稳定指数为0.19,显著高于T30与T00酸乳。综上,随着蛋白稳定段的延长,酸乳蛋白致密度降低,蛋白呈现相互聚集现象,所制备酸乳稳定性变差、黏度降低、质地更为稀薄。

预测微生物学在乳品安全领域的研究进展

乳品中含有丰富的营养物质,易被有害微生物污染,进而影响消费者身体健康。不同乳品由于自身属性、加工条件和所处环境的不同,被微生物污染的状况也不一样。预测微生物学可以根据微生物在乳品储藏、运输和加工技术条件下的生长存活情况,通过建立模型,判断其动态变化趋势,从而帮助科研人员和生产者有效评估和控制乳品安全,也为加工工艺改进提供信息。本文介绍了预测微生物学模型的分类及乳品安全方面常用的预测微生物学模型和数据测定方法,阐述了预测微生物学在控制乳品微生物风险中的应用,并针对预测微生物学在乳品安全领域应用中存在的问题进行了探讨,展望了其未来发展方向,旨在为保障乳品安全提供参考。

动态高压处理对牛乳中生物活性物质的影响

牛乳中含有乳铁蛋白、免疫球蛋白等多种有益身体健康的生物活性成分,在加工过程中如何降低其损失一直是重点关注的方向。动态高压处理技术又称超高压均质(UHPH),是一种较为新颖的加工技术手段之一。文章从美拉德反应产物、乳铁蛋白和免疫球蛋白等生物活性成分保留以及维生素损失等多个维度,总结了超高压均质在牛乳加工过程中的热负荷强度和关键营养成分保留方面的相关研究进展,并对超高压均质在乳制品加工领域的发展方向进行了展望。

红曲霉奶酪的生物活性研究及ACE抑制肽的筛选

研究红曲霉对奶酪成熟过程中生物活性肽,尤其血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽的影响。以不接种红曲霉的奶酪为对照组,研究奶酪成熟过程中的可溶性氮含量、α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性,对红曲霉奶酪肽谱进行鉴定,利用生物信息学和分子对接等方法对潜在的活性肽进行筛选,并对筛选肽进行合成和评价。结果表明,相比于对照组,在pH 4.6和三氯乙酸条件下,奶酪成熟结束时的可溶性氮相对含量分别提高57.98%和38.34%,α-葡萄糖苷酶抑制活性和ACE抑制活性分别提高32.21%和73.98%。在红曲霉奶酪提取物中共鉴定到1796种肽,其中51条ACE抑制肽、28条抗氧化肽、7条降血糖肽等。筛选到两种ACE抑制肽YPFPGPI和FPEVFGK,半抑制浓度分别为207.31μmol/L和410.61μmol/L,酶抑制类型均是非竞争性抑制。该研究提供了一种快速筛选ACE抑制肽的方法,证明奶酪中添加红曲霉能够有效提高ACE抑制活性,为挖掘红曲霉奶酪的功能特性潜力提供了参考。

植物乳杆菌胞外多糖的研究进展

植物乳杆菌是一类分布于蔬菜、水果等不同环境中的传统乳酸菌,其能够合成一系列具有不同结构特征和生物活性的胞外多糖(exopolysaccharide,EPS),对食品品质和功能的提高具有重要意义。该文从生物合成、分离、纯化、产量优化等方面综合论述了植物乳杆菌EPS的研究进展,并对植物乳杆菌EPS的结构、流变学特性、生物活性方面的最新研究进展进行了综述。

牛乳过敏与肠道微生物相关性研究进展

近几十年来,由于生活环境和方式的改变,牛乳过敏(cow’s milk allergy,CMA)发病率急剧上升,尤其是婴幼儿的发病率,成为世界瞩目的重大公共卫生问题。有研究表明,生命早期肠道微生物群与宿主免疫系统间相互作用,能够影响食物过敏的发展进程,且早期肠道微生态的失调将会导致宿主在日后发生免疫介导疾病的概率增加。因此,生命早期肠道内有益微生物群的定植很有可能成为预防和治疗CMA的关键靶点。本文在阐述CMA的发病机制和流行病学研究现状的基础上,重点讨论肠道微生物群与CMA的关系和微生物在防治CMA中的积极作用,旨在为精准预防CMA、改善CMA危害提供潜在策略。

抗氧化乳酸菌的筛选及其对夸克奶酪品质的影响

为获得具有高蛋白水解及抗氧化能力的附属发酵剂,该文对12株乳酸菌的产酸、蛋白酶活性、蛋白水解和抗氧化能力进行综合评价,将筛选到的潜在有益菌株作为附属发酵剂制备夸克奶酪。通过测定奶酪的理化指标及贮藏期间奶酪的微生物、滴定酸度、质构和抗氧化活性的变化,评估附属发酵剂对奶酪品质的影响。结果表明,12株乳酸菌中马乳酒样乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)XZ-54产酸能力较弱,而蛋白酶活性高、蛋白水解和抗氧化能力强,具有成为夸克奶酪附属发酵剂的潜力。XZ-54的添加对夸克奶酪理化指标、硬度和涂抹性无显著影响(P>0.05),在21 d贮藏期内奶酪中XZ-54的活菌数均能维持在10^(7)CFU/g以上,且能显著提升奶酪DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和羟自由基清除率。因此,马乳酒样乳杆菌XZ-54可以作为附属发酵剂应用于夸克奶酪,并能改善奶酪的抗氧化品质,具有开发和应用价值。

肠道微生物及其代谢产物对血脑屏障的影响及益生菌干预措施研究进展

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是中枢神经系统和外周循环之间独特的解剖和生理界面,对于维持中枢神经系统的稳定性至关重要。本文概述了血脑屏障在衰老、神经系统疾病和癌症等疾病发展过程中结构的变化情况,重点阐述了肠道微生物及其代谢产物对BBB的影响。环境因素引起的肠道菌群组成的改变通过多种途径破坏BBB完整性,而肠道微生物代谢产物则对BBB有正向、负向或双向调节作用。例如脂多糖和疏水性胆汁酸通过破坏细胞结构,降低紧密连接蛋白表达以及加重炎症反应,而对BBB产生负向作用;短链脂肪酸、3-吲哚丙酸和亲水性胆汁酸通过调节肠道菌群,提高紧密连接蛋白表达,减轻炎症和发挥抗氧化效果,而对BBB产生正向作用;而氧化三甲胺则对BBB有双向调节作用。此外,介绍了不同益生菌菌株通过改变肠道菌群组成,调节短链脂肪酸水平,提高紧密连接蛋白表达以及抗炎、抗氧化等途径直接或间接改善BBB完整性。本文为治疗和改善神经系统疾病提供新的策略和理论资料。

高产胞外多糖植物乳植杆菌RT-6的筛选、鉴定及其产糖条件优化

植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)具有抗肿瘤、抗氧化等生物活性,但是关于其在脱脂乳中合成EPS的研究报道较少。筛选在乳中高产EPS的L.plantarum,对拓展L.plantarum在乳制品中的应用具有重要意义。采用拉丝法,从广西桂林采集的家庭手工发酵乳中分离到一株高产EPS的L.plantarum RT-6(CGMCC No.26778),比较该菌株与部分L.plantarum其他菌株在脱脂乳中的产糖能力,最后运用单因素试验和响应面法确定L.plantarum RT-6在脱脂乳中产糖的最佳培养条件。在经过测试的L.plantarum菌株中,菌株RT-6在脱脂乳中表现出高产EPS的特性,这与大部分L.plantarum在牛乳中生长缓慢或不生长的情况不同。该菌株在脱脂乳中最优产糖条件为:发酵时间39 h,发酵温度32℃,脱脂乳质量浓度101 mg/mL,混合必需氨基酸浓度1.488 mmol/L。经过培养条件优化后,L.plantarum RT-6在发酵乳中EPS产量可达241.1 mg/L,比优化前提高2.6倍。

多重光散射技术在乳体系稳定性分析中应用

基于多重光散射技术的Turbiscan和Quickscan是一种可在较短时间内检测出体系聚集、絮凝、浮油及沉淀等失稳现象的仪器。介绍了Turbiscan和Quickscan的工作原理、简单的操作和分析方法,综述了其在分析液态乳体系失稳原因、失稳程度量化、多体系稳定性比较、粒径测定以及乳蛋白稳定气泡等方面的应用,以期为它们在乳体系稳定性研究中的进一步应用提供参考。

陶瓷膜超滤技术浓缩乳清的工艺参数研究

采用孔径为20nm的无机陶瓷膜超滤干酪副产物乳清,浓缩乳清蛋白。通过对膜过滤压力、温度以及乳清pH三个因素进行单因素分析以及正交实验优化,得到最佳工艺条件:操作压力0.25MPa,温度51℃,pH6.1,此条件下超滤膜渗透通量达到169.37L/m2.h,乳清蛋白可浓缩至5.4%,经喷雾干燥制得WPC蛋白质含量为38.2%。

乳酸菌胞外多糖的生物合成及其遗传调控

作为食品级的乳酸菌分泌的胞外多糖,由于其具有很多优良的功能特性,成为了近年来的研究热点。胞外多糖产量偏低限制了其工业化应用,因此从基因水平上探索增加乳酸菌胞外多糖产量的途径是大有裨益的。文中详细阐述了胞外多糖的分类、结构,同型多糖和异性多糖生物合成过程及其差异,以及在合成过程中的遗传调控,并介绍了一些增加产量的有效调控手段,为深入的研究提供理论参考。

近红外光谱技术的乳粉品牌溯源研究

采用近红外光谱漫反射模式,结合简易分类技术(soft independent modeling of class analogy,SIMCA)对不同品牌乳粉进行了分类溯源研究。实验共采集了四种不同品牌乳粉,包括光明乳粉54组,荷兰乳粉43组,雀巢乳粉33组以及伊利乳粉8组共138组样品的近红外光谱,通过对预处理后的训练集全谱段数据变量进行主成分分析,得出前三个主成分的累积方差贡献率为99.07%。利用SIMCA类建模法建立的乳粉主成分回归模型对预测集乳粉进行分类,研究结果表明,光明乳粉、荷兰乳粉、雀巢乳粉的识别率分别为78%,75%,100%,拒绝率分别为100%,87%,88%。因此,近红外光谱结合SIMCA建立的模型具备较好的乳粉品牌溯源能力,为快速、准确鉴别乳粉品牌提供了新思路。

色谱和电泳技术在乳清蛋白分离检测中的应用

乳清蛋白具有不同的生理功能,是乳清经济价值的主要来源。色谱和电泳技术是当今化工、医药、食品等领域应用最为广泛的分离分析技术之一。国内有关乳清再利用技术特别是乳清蛋白的分离技术的发展还不成熟。文章就国内外乳清蛋白的分离纯化及分析检测技术进行了综述,为该类蛋白的分离分析提供依据。

超高压技术在乳制品加工中应用的研究进展

综述了超高压技术在各类乳制品应用的研究进展,包括液奶、发酵乳、干酪和奶油类制品等。关于超高压在乳制品中的应用还仅是在研究阶段,市场上尚未有超高压处理乳制品销售,这些研究为促进超高压技术在乳制品加工中的产业化提供依据。