超微粉碎对食品理化性质影响的研究

超微粉碎技术可以明显增大食品原料的比表面积和表面能,同时小尺寸效应会赋予食品原料特异的理化特性、分子量分布及功能特性。近年来国内外学者对食品超微粉碎技术研究的理论深度逐渐加强,其在水产、粮油、软饮料、调味品加工等方面也更加广泛应用。该文对近年来超微粉碎对食品理化性质的影响进行综述,以期为此技术在食品加工中的应用提供参考。

粗状假丝酵母产脂肪酶发酵条件的优化

利用粗状假丝酵母发酵生产脂肪酶,通过对粗状假丝酵母胞外脂肪酶发酵过程的培养基和发酵培养条件的优化,得出产脂肪酶的最佳条件:碳源为聚乙烯醇乳化的橄榄油和葡萄糖,氮源为蛋白胨和尿素,酵母浸出液4.5g/L,MgSO4.7H2O0.4g/L,K2HPO43.5g/L;反应温度30℃,培养基初始pH7.0,接种量为10%,摇床转速180r/min,培养24h。在此发酵条件下,发酵液的最高酶活达到12U/mL。

开放条件下高聚β-羟基丁酸酯含量的甲烷氧化混合菌群的富集

目的:在开放条件下以甲烷为底物富集高聚β-羟基丁酸酯(PHB)含量的甲烷氧化菌群,获得能够利用低成本碳源高产PHB的菌种。方法:采用丰盛-饥饿模式间歇供料,以甲烷为底物,好氧开放式培养甲烷氧化混合菌群,利用苏丹黑染色法动态检测丰盛和饥饿阶段胞内PHB含量的变化,以此为基础考察丰盛-饥饿期比例对富集高PHB含量的甲烷氧化菌群的影响。结果:丰盛-饥饿期比例为1∶3时,微生物PHB含量从17.7%增加到35.5%,且开放培养过程中菌群结构稳定。结论:通过丰盛-饥饿模式间歇供料开放式培养所得的高PHB含量的稳定的甲烷氧化菌群,具有工业生产PHB的应用价值。

铬天青S分光光度法测定甲烷氧化菌素的研究

铬天青S(CAS)在十六烷基三甲基溴化铵存在条件下能与Cu产生蓝紫色的络合物,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和甲烷氧化菌素(mb)可以夺取络合物CAS-Cu中的Cu而产生颜色变化.采用分光光度法绘制二者的铜络合曲线,得出回归方程,进而计算出mb的EDTA相当量,最终设计一种检测甲烷氧化菌素的测定方法.其最大吸收波长为605 nm,EDTA线性回归方程为Y=-3.5X+0.00536.样品分析结果说明方法灵敏度较好,具有准确、重现性好的优点.

甲基弯菌IMV3011的高密度培养条件优化

考察了铜离子浓度、甲醇浓度、甲烷传递体添加量以及甲醇和甲烷传递体共同加入,对甲基弯菌(Methylosinus trichosporium)IMV3011生长和甲烷的加氧酶(MMO)活性的影响。结果表明,IMV3011生长的最适铜浓度为30μmol/L,甲醇和甲烷传递体的最佳添加量分别为0.05%和2.50%。当铜离子浓度为30μmol/L,甲醇体积分数为0.05%,甲烷传递体添加量为2.5%时,IMV3011的生长条件最佳,MMO活性最高,为甲烷氧化菌及甲烷单加氧酶的工业应用奠定了基础。

无溶剂体系脂肪酶催化合成阿魏酸双油酸甘油酯

对无溶剂体系中脂肪酶催化合成新型油脂抗氧化剂阿魏酸双油酸甘油酯进行了研究。以Novozym 435脂肪酶为催化剂,以阿魏酸乙酯和三油酸甘油酯为底物,合成阿魏酸双油酸甘油酯。探讨了减压旋转蒸发、底物比、温度、反应时间、酶的稳定性等因素对产率的影响。结果表明,无溶剂体系中,在110mg Novozym 435催化下,水活度小于0.01,转速为180r/min,底物比(阿魏酸乙酯∶三油酸甘油酯)为1∶2,温度为50℃,真空度为0.001MPa,旋转蒸发反应120h时的产率最高。固定化酶可反复使用多次,活性没有明显损失。

脂肪酶催化合成α-生育酚阿魏酸酯

通过比较6种脂肪酶作为催化剂、4种有机溶剂和无溶剂底物作为反应介质对α-生育酚阿魏酸酯合成的影响,发现在以固定化南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym435)作为催化剂,甲苯作为反应介质的有机溶剂体系中产率达17.7%,在无溶剂体系中产率达23.8%。和甲苯相比无溶剂体系是更理想的反应体系。通过实验确定无溶剂体系中的最佳反应条件:α-生育酚和阿魏酸乙酯的物质的量比为5∶1、水活度<0.01、加酶量与底物质量比为5%、温度为60℃、转速为180 r/m in,反应72 h时最高产率可达25.47%。向介质中添加4%的极性硅胶,反应72 h后产率达到29.2%。

甲烷氧化菌素的生物活性研究进展

甲烷氧化菌素是具有生物活性的小分子肽,相对分子质量约为1217,对铜具有较强的亲和性。目前研究发现甲烷氧化菌素的生物活性主要包括抗氧化性、抗菌性及金属螯合性。这些特性表明甲烷氧化菌素在食品医药甚至工业等领域都有很好的应用前景。

脂肪酶催化糖酯合成的研究进展

糖酯是应用广泛的无毒非离子表面活性剂。相比于传统化学合成方法,酶催化合成糖酯具有众多优点,非常适合于食品添加剂的生产。酶催化合成糖酯的研究主要集中在酶的筛选,反应介质,反应底物,反应条件等方面。本文主要对近年来酶催化合成糖酯研究进展进行论述,并讨论了其中的问题和发展方向。

大豆油脱臭馏出物的酶法甲酯化

采用脂肪酶催化大豆油脱臭馏出物(SODD)中的脂肪酸进行甲酯化反应。对反应条件进行单因素试验,确定了最佳反应工艺参数。经分析初步得出脂肪酶催化法甲酯化最佳条件为:甲酯化温度45℃,甲酯化时间16h,转速180r/min,底物比0.1:1。最佳条件下脂肪酸甲酯化率达到96.2%。脂肪酶反复使用6个批次活性无明显降低。

红酵母产类胡萝卜素促进因子的选择

研究了5种添加物对红酵母细胞生长及其类胡萝卜素含量的影响。结果表明,5种添加物都可提高色素产量和生物量,其中对色素质量分数影响显著的依次是花生油、核黄素(VB2)、番茄汁,分别增产77.15%,46.5%,34%。对生物量影响显著的依次是花生油、核黄素,分别增产20.21%,14%。确定了最佳添加量为:核黄素3.5 mg/L,花生油4 mg/L,番茄汁6 mg/L。

甲烷氧化混合菌的高密度培养和PHB合成

甲烷氧化菌混合菌群是一类能够以甲烷和甲醇等C1-化合物为碳源生长,并合成PHB的混合微生物。研究了甲烷氧化混合菌培养基中重要营养成分,包括NH4+,NO3-,HPO42-,H2PO4-,Fe3+,Mg2+浓度以及碳源对细胞生长、PHB积累的影响作用。以此为依据,建立适于混合菌高密度生长的第一阶段和高PHB含量的第二阶段的培养基组成。通过二阶段发酵培养,细胞干质量浓度达到1.67 g/L,PHB质量分数达到61.5%,产量为1.021 g/L,为PHB的工业化生产奠定了基础。

甲烷氧化菌素的产生和铜捕获作用

甲烷氧化菌素(mb)是由甲烷氧化菌产生的与铜捕获和吸收有关的生物螯合剂。采用NMS/CAS-Cu劈半平板法检测发现甲基弯菌Methylosinus trichosporium IMV3011在以甲烷和甲醇为碳源时均具有向外界分泌mb的能力。甲基弯菌Methylosinus trichosporium IMV3011在限铜胁迫下能够在培养介质中积累mb,甲醇为碳源时mb的积累量明显高于甲烷为碳源时mb的积累量,推测mb的合成与细胞中NADH含量有关。mb的专一性研究发现从甲基弯菌Methylos inustrichosporium IMV3011发酵上清液中分离到的mb能够提高其它3种甲烷氧化菌由无铜培养基向含铜培养基转移时的pMMO活性的表达,并明显缩短它们由无铜培养基转移到含铜培养基时生长的延滞期,提高生长速度。表明其它3种甲烷氧化菌同样能够吸收来自于甲基弯菌Methylosinus trichosporium IMV3011的mb捕获的铜。

甲基弯菌IMV 3011细胞生物催化二氧化碳制甲醇

甲基弯菌IMV 3011可以催化二氧化碳生物转化生成甲醇.在细胞悬浮液中充入二氧化碳后,反应一段时间后在反应液中检测到了甲醇产生.但是甲烷氧化细菌细胞合成甲醇的能力受到了细胞内还原当量的限制.研究发现,细胞内贮存的聚-β羟基丁酸(PHB)分解后能够产生还原当量,可以提高甲醇的产生能力.本文通过改变培养基中氮和铜的起始浓度对PHB积累量进行调节来提高甲基弯菌IMV 3011还原二氧化碳生成甲醇的能力.结果表明,随着细胞内PHB含量的增加甲醇的产生能力也会增加.当细胞内PHB的积累量达到38.6%时,将二氧化碳还原成甲醇的能力最强.当PHB的积累量超过38.6%时细胞生成甲醇的能力反而降低.

负载型纳米金催化葡萄糖氧化研究进展

近年来，负载型金催化剂已广泛应用于催化各类氧化反应，如CO氧化、水煤气转换反应、醇醛的选择性氧化、过氧化氢合成、挥发性有机物催化燃烧等．同时，负载型金属催化剂（Pt、Pd）已应用于催化葡萄糖氧化制备葡萄糖酸盐，但在催化反应过程中易发生催化剂钝化现象，并且底物选择性低．生物发酵法是目前工业上生产葡萄糖酸的主要方法，除此之外有均相化学氧化法、电化学法等，但都由于副产物多、产物选择性差、能耗高等原因制约其发展．

生物还原制备Au/γ-Al_2O_3催化葡萄糖氧化动力学研究

主要讨论了生物还原制备Au/γ-Al2O3催化剂用于催化葡萄糖氧化动力学的研究.利用甲烷氧化菌素(Methanobactin,Mb)作为还原剂及稳定剂制备了1%Au/γ-Al2O3催化剂.通过TEM分析,负载纳米金颗粒(Gold nanoparticles,AuNPs)粒径为3.48±0.881 nm.比较Mb及Au/γ-Al2O3催化剂的FTIR发现,在Au/γ-Al2O3催化剂表面整合有Mb基团.实验建立了幂指数速率模型,确定了D-葡萄糖、H2O2、催化剂、葡萄糖酸钠的反应级数,分别为:0.4696、0.3729、0.4088和-0.9794.同时通过阿伦尼乌斯曲线求得该催化剂活化能(Activation energy,Ea)为6.114 kJ/mol.最后通过验证该速率模型发现,预测值与实验值具有良好的拟合性.

E有机酸对甲烷利用菌Methylosinus trichosporium IMV3011生物合成聚-3-羟基丁酸酯的影响(英文)

为了降低聚-3-羟基丁酸酯(PHB)的生产成本,利用甲烷和甲醇生长的甲烷利用菌是具有研究价值的一类菌种.文章针对如何克服甲烷利用菌IMV3011积累PHB过程中受到制约的因素进行了考察,以改善此菌种生产PHB的能力.研究发现,通过添加适量的三羧酸(TCA)循环的抑制剂——苹果酸可以达到很高PHB产量的目的.在细胞进行两阶段培养过程中,营养平衡和营养受限培养各进行24h,即加入不同浓度的苹果酸(前者控制在5.7×10-4g/L,后者控制在0.03g/L),可以使PHB的积累量达到55%(未添加只能达到40%).实验还通过对PHB合成中所需的酶的活性研究,从一定程度上证明了适当的抑制三羧酸循环对保持PHB合成的酶系的活性将更有利于PHB的合成.

甲烷氧化细菌生物催化合成聚-β-羟基丁酸酯的分子量调控

在甲烷氧化细菌Methylosinus trichosporium IMV3011细胞内生物催化合成聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的过程中,对影响聚合物分子量的各种因素进行了研究.发现碳源、培养基组分NH4+,NO3-,HPO24-,Mg2+,某些导向PHB合成的关键中间产物以及PHB的提取方法均会对PHB的分子量产生影响.同时,通过对胞内PHB合成酶系中关键作用酶的活性变化进行研究,发现β-酮硫解酶催化着控制进入PHB循环入口的关键反应,而PHB分子量的变化则主要取决于PHB合成酶和PHB降解酶的协同作用.

无溶剂体系脂肪酶催化合成阿魏酸油醇酯

对无溶剂体系中阿魏酸的转酯化疏水改性进行了研究,确立了减压反应器(0.001 MPa)中Novozym 435脂肪酶催化阿魏酸乙酯和油醇进行转酯化反应合成新型抗氧化剂阿魏酸油醇酯的方法.发现水活度(aw)明显影响转酯反应,阿魏酸油醇酯产率在aw<0.01-0.75范围内随着水活度的增加而降低,推测底物阿魏酸乙酯和产物阿魏酸油醇酯的水解是该转酯反应的竞争性抑制因素.同时以阿魏酸油醇酯的产率为考察指标,探讨了温度、加酶量、搅拌器转速、反应时间、水活度、底物摩尔比等因素对转酯化反应的影响.确定了脂肪酶催化阿魏酸油醇酯合成的最佳反应条件为:5.0 mmol油醇,1.0 mmol阿魏酸乙酯,70 mg Novozym435脂肪酶,水活度小于0.01,反应温度为60℃,转速为200 r/min,反应时间为96 h,此时阿魏酸油醇酯的产率可达65%.固定化酶反复使用多次后,活性没有明显损失.