鸡精调味料加工过程中微生物检测及安全控制

为提高鸡精调味品卫生质量,根据生产工艺特点分别对鸡精生产原辅料、加工流程及主要加工设备进行了微生物检测。食用玉米淀粉和葱姜混合物是鸡精生产原辅料中的主要微生物来源,水分含量是直接影响玉米淀粉微生物污染的主要因素,当水分含量>10%时,100 g玉米淀粉大肠菌群>70 MPN;葱姜混合物经30%质量分数的食用盐处理后可控制微生物的数量。鸡精生产工序过程中的搅拌后、造粒前后及流化干燥前微生物污染严重,其中搅拌后菌落总数最高,为1.2×104CFU/g,造粒前大肠菌群最高,为167 MPN/100g,搅拌和造粒是鸡精生产过程中的关键控制环节。另外,造粒机筛网及侧槽的菌落总数达到908 CFU/cm2,高于食品车间卫生标准,表明造粒岗位是鸡精生产的一个关键控制点。

海南黄帝椒酶促褐变控制的研究

本文采用丙酮法提取了海南黄帝椒中的多酚氧化酶(PPO),并对其酶学特性进行了研究。海南黄帝椒PPO的米氏常数K m为117.38mmol/L,最大反应速率V max为416.67U/min,最适温度为40℃,最适pH为6.0。不同抑制剂对PPO活力的影响表明,较低浓度的柠檬酸、L-抗坏血酸、半胱氨酸盐酸盐对黄帝椒PPO活力具有一定的的抑制作用,而EDTA抑制效果较差;在单因素实验的基础上,通过正交实验设计对黄帝椒酶促褐变的抑制剂配方进行了优化,结果表明当添加L-抗坏血酸0.35%、半胱氨酸盐酸盐0.02%和柠檬酸0.2%时,黄帝椒的褐变度最小。此研究结果为海南黄帝椒产品的深度开发提供了基础。

东方Cheese发酵过程中异黄酮、苷元及组分的研究

东方Cheese经毛霉发酵能去除某些过敏源,这种无盐制品深受日本民众欢迎。文中通过正交试验优化了东方Cheese中异黄酮的提取条件。采用了三波长二标样法和HPLC测定异黄酮含量和组成。检测了东方Cheese发酵过程中异黄酮含量及组成的变化:异黄酮的总量降低了37.90%;其中糖苷由34.02μg/mL降至3.11μg/mL(即已有90.86%糖苷转化为苷元),苷元含量则相应的由0.97μg/mL升至18.62μg/mL。认为异黄酮总量降低以及组成变化的主要因素是糖苷到苷元分子质量的降低和样品含水量提高;发酵后期限制组成变化的主要因素是底物浓度的降低。

Candida glycerinogenes不同碳源代谢的初步研究

研究了不同碳源对Candida glycerinogenes的菌体生长、发酵液pH值及代谢产物的影响,结果发现以葡萄糖、果糖等单糖为碳源时菌体生长较快,最终生物量比以蔗糖、麦芽糖等二糖为碳源时高20%～30%;导致发酵前12 h发酵液pH值明显下降的主要因素是乳酸;与葡萄糖为碳源转化为甘油相比,果糖为碳源时更易累积乙醇;以蔗糖、麦芽糖为碳源时,用于转化生成甘油的碳源明显降低,碳源主要用于菌体自身生物合成及HMP途径,以蔗糖为碳源时,用于乳酸、丙酸及柠檬酸生物合成的碳源较麦芽糖明显提高,TCA途径代谢较为活跃。

拟无枝酸菌ST2710转化洛伐他汀为无锡他汀的发酵工艺的初步研究

无锡他汀是胆固醇合成途径中限速酶羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂,由洛伐他汀经拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.ST 2710)转化产生。文中在摇瓶水平考察了底物浓度、溶氧和剪切力等因素对洛伐他汀(底物)转化为无锡他汀(产物)的影响,并在5 L发酵罐上进行了分批发酵及材料分批发酵研究。摇瓶结果表明,菌株对溶氧要求较高,对剪切力很敏感,底物适宜添加浓度为1 g/L。在5 L发酵罐间歇发酵过程中。在控制溶氧不低于35%.搅拌转速为300r/min,产物产量达到最高,为0.77 g/L左右,发酵周期为80 h,较摇瓶发酵缩短16 h。采用补料发酵工艺后,有效减缓底物抑制,产物产量达到1.83 g/L。是分批发酵的2.4倍。

拟无枝酸菌ST2710转化洛伐他汀为无锡他汀的初步研究

无锡他汀是新发现的胆固醇合成途径中限速酶羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶的抑制剂,对HMG-CoA还原酶的抑制作用是洛伐他汀的4倍,是一种非常具有开发潜力的高效降脂新药。研究发现,转化过程中,伴随无锡他汀的形成,存在着另一种转化化合物Ⅰ。通过液质联用和核磁共振测定及对所获图谱进行解析,获得产物Ⅰ的分子结构为2-甲基丁酸-1,2,3,7,8,8a-六氢-3-羟甲基-7-二甲基-8-[2-[(2R,4R-4-羟基-6氧代-2-四氢吡喃基]-乙基]-1-萘酯,与无锡他汀是同分异构体。同时发现产物Ⅰ的形成对无锡他汀的形成存在一定的影响,这一发现为如何提高无锡他汀转化提供了理论基础。

固定化Amycolatopsis sp.ST 2710转化洛伐他汀的研究

研究用海藻酸钠固定化ST2710的技术,确定了较好的制备工艺,并用该固定化细胞对转化洛伐他汀进行了研究。结果表明,在海藻酸钠浓度2%,CaCl2浓度为2%,固化时间为1 h,包埋量为2.5 mL菌悬液/100 mL凝胶的条件下,固定化细胞具有较好的机械强度和较高的转化率。

无锡他汀分离式分段发酵初步研究

无锡他汀是一种新型HMG-CoA还原酶抑制剂,由洛伐他汀经拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.ST2710)转化产生的产物之一。转化产物Ⅰ则作为洛伐他汀转化为无锡他汀的中间产物,是影响无锡他汀生成及其产量的关键因素。研究发现,发酵过程中2种产物形成时的pH值有所不同。为提高无锡他汀产率,研究以pH值为主要调节因素,对发酵过程pH值调节、菌体补加和pH值协同调节,以及分离式分段发酵工艺进行了较全面的考察。结果表明,分离式分段发酵模式最好,即将产物Ⅰ分离提纯后作为底物再次发酵生成无锡他汀,2个阶段的pH值分别为7.5和5.5。同时也考察了金属离子对发酵的影响,研究表明,Fe2+、Mg2+和Cu2+对2种产物的生成均有一定促进作用。经策略优化,无锡他汀转化率提高15%,缩短了发酵时间,并使最终产物更易纯化。这种利用同菌株分离式分段发酵模式广泛为生成过程中存在中间产物或发酵时间较长的发酵过程的研究提供参考。

不同多糖对鸡肝酶解液美拉德反应的影响及其产物应用

该文研究了不同多糖对鸡肝酶解液美拉德反应产物风味及抗氧化性的影响并进行了应用探索。结果表明,与不添加多糖相比,平菇多糖(flat mushroom polysaccharides,FMP)与鸡肝酶解液的美拉德反应产物(FMP,chicken liver protease hydrolysate Maillard reaction products,CLPHM-FMP)在420 nm和294 nm处的吸光值分别提高了67%和20%,亮度值L^(*)降低显著,FMP可促进中间产物和褐变产物的形成;傅里叶红外光谱结果显示FMP的添加有助于反应中氨基消耗,且其多羟基糖链与鸡肝酶解液结合程度最高;通过GC-MS分析发现,CLPHM-FMP中醇类和杂环类化合物含量分别提高了166.71%和53.37%,醛类化合物含量下降了73.12%,FMP减弱了美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)的腥味,增强其烘烤香味,对肉味形成具有重要贡献作用。FMP可以提高其MRPs的Fe^(3+)还原能力、DPPH自由基清除率和·OH清除率,分别提高了38%、39%和23%。对素鸡的物性分析结果显示,CLPHM-FMP的添加可有效保持素鸡的质构性能,且其中烃类、醇类和杂环类化合物含量分别提升了52%、22%和38%,有助于素鸡肉香味的形成。综上所述,FMP有利于鸡肝酶解液美拉德反应产物风味的形成及其抗氧化功能的提升,在风味食品中具有良好的应用前景。

产1,3-丙二醇新型基因工程菌的构建

以甘油为底物转化生产1,3-丙二醇的生物合成途径中,往往由于还原力NADH的不足,限制了1,3-丙二醇的合成,引起中间代谢产物3-羟基丙醛累积,进而抑制甘油脱水酶的活性,阻碍菌体的生长,严重影响1,3-丙二醇的合成途径.为了解决合成途径中还原力不足这一主要矛盾,本文以大肠杆菌和克雷伯氏菌染色体DNA为模板克隆得到yqhD和dhaB、dhaT基因,构建双启动子表达载体pEtac-dhaB-tac-yqhD及表达载体pUC-tac-dhaT,成功共转入E.coliJM109,得到可利用两种辅酶(NADH、NADPH)将甘油转化为1,3-丙二醇且传代稳定的重组大肠杆菌双质粒系统,发酵结果表明,1,3-丙二醇产量提高了28.6%.

猪骨泥功能性双菌发酵

为充分利用含有大量不易消化吸收的蛋白质、钙磷盐等营养物质的废弃猪骨,利用枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,采用液态发酵法对猪骨泥进行功能性发酵,旨在同时提高骨泥中易于吸收且具有功能的小分子蛋白、多肽及可溶性钙的含量,强化发酵骨泥的功能性。分别对单菌和双菌发酵骨泥的水解度、鲜味氨基酸和可溶性钙含量进行分析,并考察了骨泥发酵前后的表观变化。结果表明:双菌发酵后骨泥水解度达到42.5%,鲜味氨基酸含量达到2.01 mg/mL,可溶性钙含量达到1.16 mg/mL,比单菌发酵更有优势。双菌发酵蛋白酶系多样,水解更加充分,同时还能提高骨泥可溶性钙的含量,为猪骨深度开发提供依据。

budR表达水平对克雷伯氏菌甘油代谢的影响

通过过量表达和反义RNA抑制改变budR表达水平,考察budR表达水平对克雷伯氏菌甘油代谢的影响。过表达budR使得Bud B和Bud C的酶活提高了48.7%和69.7%,1,3-丙二醇产量降低了12.6%,2,3-丁二醇含量增加了73.3%,同时乙酸含量显著降低。反义RNA抑制budR表达后,Bud B和Bud C酶活分别降低了56%和78%,重组菌的生物量、2,3-丁二醇(BDO)、乙酸、乳酸等均表现为略有降低,1,3-丙二醇含量达到23.4g/L,提高约10%。上述结果进一步丰富了budR基因在调控bud操纵子的表达水平、2,3-丁二醇合成及克雷伯氏菌甘油代谢中的作用,为后续代谢改造克雷伯氏菌合成1,3-丙二醇提供了新的思路。

Monacolin K转化产物对HMG-CoA酶的抑制作用

采用分光光度法测定HMG-CoA还原酶的酶活性,探讨Monacolin K微生物转化产物与普伐他汀、辛伐他汀对HMG-CoA还原酶抑制作用的关系。结果表明:Monacolin K微生物转化产物的IC50为377.69μg.mL-1,显著低于Mo-nacolin K和普伐他汀,而与辛伐他汀的IC50差异不显著。

1,3-丙二醇产生菌的诱变育种及培养基优化

以实验室自然筛选的克雷伯氏杆菌(Klebsiella sp.)为出发株,采用紫外诱变及亚硝基胍和超声波协同处理获得一株1,3-丙二醇高产突变株。在摇瓶发酵中,其产1,3-丙二醇产量由17.39 g/L提高到24.11 g/L,提高38.64%。变异株经10次传代培养,发酵能力稳定。对发酵培养基成分进行了优化,优化后1,3-丙二醇产量为30.05g/L,为优化前的1.25倍。

一株对Monacolin K有转化作用菌株的鉴定

从1000多株放线菌中筛选出对Monacolin K有转化作用的菌株并对其进行初步鉴定。结果发现菌株ST2710的气丝交替或不规则分枝,不形成螺旋;可利用多种碳源;牛奶不凝固,不胨化;不利用纤维素,水解淀粉;通过对其细胞化学组分的分析,结果表明菌株ST2710细胞壁为Ⅳ型,糖型为A型,醌组分为MK-9(H4,H6),不含枝菌酸,G+C含量为67.3%(摩尔比);将该菌株的16S rDNA序列与GenBank数据中已有序列进行比对,发现其序列与Amycolatopsis属菌株的16SrDNA序列相似性最高,达到99%以上。初步将菌株ST2710归类为Amycolatopsis sp.

磷酸转移酶系统关键基因敲除对Klebsiella pneumoniae产1,3-丙二醇的影响

克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)在以葡萄糖作辅底物发酵甘油生产1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)过程中,由于细胞存在碳分解代谢抑制现象,葡萄糖优先于甘油被菌体吸收代谢用于细胞生长及副产物的累积,影响1,3-PDO的合成。基于K.pneumoniae葡萄糖转运及碳代谢调控相关的磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS),利用Red重组技术对PTS系统中与葡萄糖特异性转运相关的基因ptsG(编码葡萄糖特异性转运膜透性酶EⅡBC^(Glc))、crr(编码胞浆可溶性葡萄糖特异性转运酶EⅡAGlc)分别进行敲除,并考察上述基因缺失对细胞生长、1,3-PDO合成和副产物代谢的影响。结果显示,敲除ptsG、crr基因后,甘油转化率较野生菌分别提高26.2%和42.7%,其中突变株K.pneumoniaeΔcrr的1,3-PDO的产量达到23.1 g/L,提高35.8%。上述结果表明,敲除ptsG、crr基因改造PTS系统能够有效提高底物甘油利用率,强化1,3-PDO合成。

利用一种新型羧肽酶M32制备低苦味豌豆低聚肽

该文研究了利用一种新型羧肽酶M32制备低苦味豌豆低聚肽的方法并进行了功能特性分析。结果表明羧肽酶M32酶解的最适条件为60℃,pH 7,酶解时间2 h,底物质量浓度60 g/L;羧肽酶M32结合碱性蛋白酶制备的豌豆低聚肽(pea protein isolate hydrolysed by alkaline protease and carboxypeptidase M32,PPIACP)的溶解性和水解度分别为80.6%和15.4%,与碱性蛋白酶单酶制备的豌豆低聚肽(pea protein isolate hydrolysed by alkaline protease,PPIA)相比,分别提高了37.4%和33.4%;PPIACP中分子质量在0.2~1 kDa的短肽与PPIA相比显著增加(P<0.05),增加了36.2%;鲜味氨基酸提高了3.8%,苦味氨基酸His、Arg、Val、Leu含量显著增加了17.4%(P<0.05),表明羧肽酶M32可将苦味肽C端的疏水性氨基酸(多为苦味氨基酸)释放出来,使其呈游离状态,降低苦味;电子舌结果显示,苦味值由5.09变为3.93,降低了22.8%;鲜味由18.9变为21.7,提高了20.9%;DPPH自由基清除率、•OH清除率分别为98%和90%。综上所述,结合羧肽酶M32的双酶法可以显著降低豌豆低聚肽的苦味并提高其功能特性,该羧肽酶在植物蛋白生物活性肽制备中具有良好的应用前景。

混菌发酵改良棉粕蛋白工艺及协同作用研究

利用筛选到的Aspergillus nigerP1和Bacillus subtilisH1混菌发酵改良棉粕蛋白,以提高其利用率。结果表明,混菌发酵的最佳发酵条件为：棉粕40 g,硫酸铵0.2%,麸皮15%,含水量50%,接种量15%,同时接菌且两菌接菌比例（A.nigerP1∶B.subtilisH1）为2∶1,发酵温度30℃,pH约为6.0,发酵时间60 h。在此条件下发酵后棉粕小肽含量可提高至18.36%,平均肽链长度可降至4.23,体外消化率可提高至88.59%,显著提高了改良棉粕蛋白的效果。在相同发酵条件下比较单、混菌发酵过程的各营养指标发现：A.nigerP1可分泌丰富的酸性蛋白酶,B.subtilisH1可分泌丰富的中、碱性蛋白酶,混菌发酵各种蛋白酶的活性显著提高。混菌发酵将大多数大于10个氨基酸组成的多肽降解为1~3个氨基酸组成的小肽,降解效果明显优于单菌发酵。两菌株具有很好的＂协同性＂,可充分利用棉粕基质,协同改良棉粕蛋白。

米曲霉蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究

【目的】获得米曲霉蛋白酶主要成分及其酶学性质。【方法】利用硫酸铵盐析,DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析、Phenyl-Sepharose HP疏水层析和Superdex-G75/200凝胶层析对米曲霉所产蛋白酶系进行分离纯化,SDS-PAGE检测蛋白酶纯度和分子量,采用高效液相凝胶色谱分析两种蛋白酶酶解产物。【结果】从米曲霉所产蛋白酶系中分离纯化获得两种蛋白酶组分P1和P2,分子质量分别约为37 kD和45 kD。以酪蛋白为底物时,P1的Km=8.36 g/L,Vm=12.95μg/(mL·min),最适反应条件为pH 8.0、45°C;P2的Km=4.11 g/L,Vm=4.86μg/(mL·min),最适反应条件为pH 7.0、45°C。两种蛋白酶均对酪蛋白水解活性最高,而对牛血清蛋白的水解活性很低。P1和P2分别酶解大豆分离蛋白后水解产物中肽分子质量分布呈现出一定的差异。【结论】两种蛋白酶的酶学性质存在差异;两者对疏水氨基酸构成的肽键具有选择性,但其作用基团存在特异性。这些研究结果将为米曲霉所产蛋白酶在食品上的应用提供指导。

一种米曲霉蛋白酶的酶学性质及其在酪蛋白磷酸肽制备中的应用

【目的】分离纯化米曲霉蛋白酶的主要组分,分析其酶学特性,并应用于酪蛋白磷酸肽(Casein phosphopeptides,CPPs)的制备。【方法】采用硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析和Butyl-sepharose HP疏水层析对米曲霉蛋白酶进行分离纯化,SDS-PAGE检测分子量与纯度,MALDI-TOF-MS检测酶切位点。【结果】得到一种蛋白酶组分(命名为PE),分子量大小为58 k D左右。该酶最适反应条件为55°C,p H 8.0,酶活被Fe3+抑制,被Mn2+激活。以酪蛋白为底物时,Km=0.36 g/L,最大反应速率Vm=18.18 mg/(L·min)。蛋白酶PE对牛胰岛素B链上-Leu-Cys-、-Val-Glu-、-Tyr-Leu-和-Arg-Gly-组成的肽键有较高的切割能力,酶切位点较多。利用其水解酪蛋白,通过钡-乙醇沉淀法得到CPPs,产率为15.87%,摩尔氮磷比r(N/P)为6.17,得到的CPPs可以使钙沉淀推迟35 min。【结论】利用米曲霉蛋白酶水解酪蛋白产生CPPs,为其在功能性食品加工方面的应用提供有利的参考。