代谢组学在发酵食品研究中的应用

由于发酵过程复杂,常规的研究手段难以探究影响发酵食品营养和风味的因素和机制。代谢组学技术作为一门新兴起的技术,可对生物体内所有代谢物进行定性定量分析,并寻找代谢物与目标物质变化的相对关系,十分适合研究食品发酵过程中底物、营养、风味等方面的变化机制。该文从代谢组学技术的主要分析方法(高效液相色谱法、液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等),以及其在发酵食品中的应用进展展开综述,为发酵食品的生产应用提供理论依据。

富硒益生菌及其发酵食品的研究进展

硒是人体必需的微量元素之一,在提高免疫力、抗氧化、抗癌等方面都有优良的功效,但无机硒存在一定的毒性,因此无法成为理想的硒源。微生物具有富集微量元素的功能,能将无机硒转化为低毒性的有机硒,而一些益生菌本身也具有提高免疫力、抗氧化等生物活性,并且富硒之后其抗氧化性、抗菌活性和抗癌活性等均显著提高,因此富硒益生菌应用前景广阔。该文主要从益生菌对硒的富集与转化机制,富硒益生菌的生理活性以及富硒益生菌发酵食品方面的研究进展进行综述,为富硒益生菌的开发与富硒发酵食品的生产应用提供理论支撑。

合成微生物群落及在发酵食品中应用研究进展

合成微生物群落是指在明确培养基质的条件下,人工将两种或两种以上遗传背景完全解析的微生物通过共同培养而形成的微生物群体,其可通过微生物间的相互作用实现特定的功能,具有复杂度低、可控性强、稳定性好等优点。该文对合成微生物群落的特征、微生物之间的相互作用和调控机制以及其在发酵食品酱油、白酒、食醋和酸奶中的应用进行了概述,并对如何构建稳定、高效的发酵微生物群落进行了展望,旨在为合成微生物群落在发酵食品行业的进一步深入研究及开发应用提供参考。

发酵食品中羧甲基赖氨酸的研究进展

美拉德反应(Maillard reaction,MR)会产生晚期糖基化终末产物(advanced glycation endproducts,AGEs),经研究发现AGEs为一类混合物,截至目前鉴定出的AGEs有20多种,而其中的羧甲基赖氨酸(Nε-(Carboxymethyl)lysine,CML)是研究最多、最广泛的一种。文章主要介绍了发酵食品中羧甲基赖氨酸的形成、测定方法,加工条件对羧甲基赖氨酸的影响及控制方法,以及羧甲基赖氨酸对人体产生的危害。

高耐受性醋酸菌的筛选及发酵特性研究

从工业醋醅中分离出5株耐乙醇、耐高温的产醋酸菌株,利用生理生化试验和16S r DNA同源序列分析,初步认定其为巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)。通过对其耐乙醇、耐高温发酵特性的研究,发现菌株FY4可耐受体积分数为12%的乙醇和43℃高温,在30℃和体积分数10%乙醇条件下产酸量达到最高,为61.2 g/L。在10 L发酵罐试验中,菌株FY4的产酸量始终高于醋酸菌AS1.41,在37℃和体积分数10%乙醇条件下,菌株FY4产酸量达到42.2 g/L,而在此条件下工业菌株AS1.41几乎停止产酸。结果表明菌株FY4具有高耐受性,可产生大量的醋酸,在工业生产中具有潜在应用价值。

紫外诱变选育醋酸菌及其发酵梨醋风味研究

本实验探究了醋酸菌Hg109、Hg214、Hg105和Hg215产醋酸的能力。以产酸最高的菌株Hg109为出发菌,利用紫外进行诱变,以产醋酸量作为衡量指标,通过筛选获得遗传性稳定、高产醋酸菌株Hg110。以菌株Hg110为发酵菌株,进行梨醋发酵,利用气质联用(GC-MS)对梨醋进行了风味分析,共得到35种化合物,其中酯类最多(13种),其次是醇类(9种)、醛类(3种)、酮类(2种)、酸类(2种)以及其他类(8种)。

秀丽隐杆线虫模型在食品营养评价中的应用研究进展

食品营养一直是食品领域研究的重点和热点,近些年消费者对功能性食品的消费量逐年增加,而对食品的功能性评价需要模式生物来完成。秀丽隐杆线虫作为模式生物,具有信号通路同人类相似的优点,且成本低、易于培养。本文综述了秀丽隐杆线虫与人类信号通路的同源性,对食品中活性因子的营养功能进行分类评价,并且对秀丽隐杆线虫在食品营养评价中的研究进展进行总结,为食品营养研究以及功能性食品的研发提供参考。

秀丽隐杆线虫模型在食品安全研究中的应用

食品安全涉及民生,一直以来都是研究的热点。在食品安全研究中,需要通过动物实验评价其毒理等性质,然而因伦理、成本和实验周期等问题而受到一定限制。因秀丽隐杆线虫结构简单、试验周期短以及信号通路高度保守等特性而为食品安全快速评价提供了一个新选择。本文详细介绍了秀丽隐杆线虫的同源性、免疫防御机制的保守性以及在食品安全方面的应用研究,包括各种外界危害因子的毒性机理和线虫自身的免疫防御的调控机制等,并分析了秀丽隐杆线虫的应用前景,为秀丽隐杆线虫在食品安全评价中的应用提供一定的参考。

镇江香醋醋酸发酵过程中理化指标的动态分析研究

通过对镇江香醋醋酸发酵过程中醋醅的水分含量、pH值、还原糖、总酸、蛋白质、氨基酸和铵盐的测定,分析讨论各理化指标的变化规律。结果表明:各理化指标在发酵过程中变化各不相同,水分含量变化不显著,还原糖呈先增后减趋势,pH值和蛋白质呈下降趋势,总酸、氨基酸和铵盐呈递增趋势。各理化指标的动态分析为镇江香醋的工业化生产工艺提供了理论参考。

乳酸菌生物膜形成调控及在食品中的应用研究进展

乳酸菌生物膜是乳酸菌为了应对不良环境而聚集形成的一种状态,在许多情况下乳酸菌都是以生物膜的形式存在,因此有必要加深对乳酸菌生物膜的了解和研究。本文综述了乳酸菌生物膜的形成,碳源、金属离子、pH值、抗生素、有害菌和非生物表面对乳酸菌生物膜的影响,以及多种基因对乳酸菌生物膜的调控作用,并介绍了乳酸菌生物膜在食品抑菌和发酵中的应用情况,以期为乳酸菌生物膜今后的形成调控研究和在食品工业中的应用提供参考。

降解亚硝酸盐乳酸菌的筛选鉴定及发酵特性研究

采用平板划线法从泡菜汁中分离得到5株产酸菌,经16S rDNA分子鉴定得到3株乳酸菌,即L7菌株为肠膜明串珠菌、L11菌株为清酒乳杆菌、L18菌株为弯曲乳杆菌,并用盐酸萘乙二胺法对这3株乳酸菌进行降亚硝酸盐能力测试,随后研究了其产酸、耐盐和抗氧化等发酵特性,其中抗氧化能力测定指标为DPPH清除率和还原能力。结果表明,L18菌株的降亚硝酸盐能力、产酸能力和还原能力都优于另外两株菌;L7菌株的耐盐性和DPPH清除能力最强。

莲藕发酵保鲜加工研究

以莲藕为研究对象,以菌种配伍、接种量、发酵温度和时间为理化指标,监测发酵过程中功能活性成分变化,并进行品质分析。

戊糖乳杆菌发酵对花生不同蛋白组分结构的影响

通过戊糖乳杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)对花生不同蛋白组分进行发酵处理,研究对比发酵前后花生分离蛋白、花生球蛋白及伴花生球蛋白分子结构的变化,阐明戊糖乳杆菌发酵对花生蛋白组分结构的影响规律。结果表明,戊糖乳杆菌发酵可显著提升花生球蛋白的游离巯基含量、表面疏水性和变性温度,显著降低β-折叠含量和变性焓值(P<0.05);可以降低花生分离蛋白、伴花生球蛋白中游离巯基含量、表面疏水性及变性焓值,显著提高花生分离蛋白、伴花生球蛋白的变性温度和α-螺旋含量(P<0.05)。通过粒径、Zeta电位和光谱分析发现:戊糖乳杆菌发酵可显著提升各花生组织蛋白的粒径和Zeta电位,使蛋白荧光强度峰值发生红移;与花生分离蛋白、伴花生球蛋白相比,花生球蛋白荧光扫描最大发射波长红移幅度分别超过1.3、2.4 nm,热变性温度增幅分别高出19.54%、14.75%,结合热特性和扫描电镜分析发现花生球蛋白在发酵后结构展开程度最大、热稳定性更高,证明戊糖乳杆菌发酵更易促进花生球蛋白的分子改性,对花生蛋白的凝胶改性起到良好的促进作用。

乳酸菌的乙醇耐受机制及其在食醋生产中的应用

传统固态发酵食醋因其丰富的菌群在风味、品质等方面有着不可比拟的优势,乳酸菌作为固态食醋发酵中重要的功能微生物,广泛应用于食品、生物等领域。然而,食醋在发酵过程中乳酸菌会受到高乙醇环境的胁迫,因此探究乳酸菌如何在高乙醇环境下生存具有积极意义。该研究选择耐乙醇副干酪乳杆菌(PC-5)和不耐乙醇植物乳杆菌(PR-7)作为实验对比菌株,通过检测生物指标发现:在体积分数为8%的乙醇环境下,PC-5的多糖含量占比和细胞膜通透性分别提高至0.56%和75%,且显著高于PR-7。此外,代谢途径中的己糖激酶(Hexokinase,HK)、6-磷酸果糖激酶(6-Phosphofructokinase,PFK)、丙酮酸激酶(Pyruvate Kinase,PK)的活性均高于PR-7,并分别提高至99.82、2.78、3.43 U/mg。最后,在食醋不同发酵阶段中加入PC-5使其与酵母菌实现共同发酵,结果发现:共发酵食醋体系中多酚的生成和总抗氧化能力比单菌发酵分别提升了32.14%和55.56%。因此乳酸菌对食醋发酵有着良好的促进作用,为乳酸菌参与食醋共发酵提供了良好的理论依据。

顶空固相微萃取-气-质联用技术分析传统甜面酱中挥发性风味成分

采用顶空固相微萃取技术提取3种不同地方传统甜面酱中的香气成分,再经气质联用进行分析鉴定。甜面酱样品的分析结果表明,酯类在其挥发性风味物质中相对含量最高,其中又以十四烷酸乙酯、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯为主。同时还含有2-甲基正丁醛、苯乙醇、棕榈酸、肉豆蔻酸、5-(1,5-二甲基-4-已烯基)-2-甲基-1,3-环己二烯、5-甲基-2-苯基-2-己烯醛等醛、醇、酸、烯类物质。

前期发酵温度对甜面酱挥发性成分的形成及品质的影响

采用顶空固相微萃取和气质联用方法,测定前期在不同发酵温度(20、30、40、50℃)条件下酿制的甜面酱成品挥发性成分。结果表明:随着发酵温度升高,酯类、醇类、酸类含量逐渐降低,醛类含量逐渐增多,酮类、酚类含量在40℃时最高,而低温发酵时挥发性化合物种类少于高温发酵。结合pH值、总酸、氨基态氮及还原糖含量等理化指标的分析,确定前期最适发酵温度为40℃。

酿造工艺对甜面酱风味成分影响研究

采用气相色谱-质谱联用仪作为检测手段,研究了不同的甜面酱酿制工艺对风味物质形成的影响,结果显示发酵时接种两种乳酸细菌的样品得到的酯类、醛类和风味成分总数均高于接单一细菌的样品;光照能促使醛类物质的生成;使用分离得到的菌种混合制曲能生成更多的风味物质;选用小麦对酯类和醛类的生成有利。

响应面分析法优化HS-SPME萃取黄豆酱挥发性成分工艺研究

为了优化黄豆酱挥发性风味成分检测的SPME萃取效率,采用Plackett-Burman设计法和响应面分析法对黄豆酱风味萃取条件进行优化。先用Plackett-Burman设计从8种萃取因素中筛选出对总峰面积有显著影响的因素,再用最陡爬坡试验及Box-Behnken设计进一步优化。结果表明,萃取温度、萃取时间和基体中的无机盐添加量是影响总峰面积的显著因素,优化后的萃取条件为萃取温度56℃、萃取时间42min、基体中的无机盐添加量0.98g。在优化条件下,与初始最大总峰面积12880000相比,总峰面积提高到13107129。

不同黄豆对黄豆酱挥发性成分形成的影响研究

以传统黄豆酱制作工艺为基础,以米曲霉和黑曲霉为菌种,采用顶空固相微萃取法、气相色谱和质谱联用技术分析了黄豆酱中的风味物质,并结合感官分析对其风味进行综合评价。采用萃取头DVB/CAR/PDMS 50/30μm在55℃下吸附40 min萃取条件萃取黄豆酱中挥发性物质,利用GC-MS分析不同原材料对黄豆酱风味的影响。结果表明,在以不同地方黄豆为原料制作黄豆酱时,以孝感\汉南黄豆为原料发酵成的黄豆酱风味最好。

巴氏醋酸杆菌AS1.41产醋酸关键酶研究

巴氏醋酸杆菌(Acetobacer pasteurianus)将乙醇氧化成醋酸的关键酶是乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)。在不同初始乙醇含量条件下,ADH和ALDH的酶活呈现动态变化,乙醇含量为4%时,ADH和ALDH的酶活达到最大,分别为7.43 U/mg和7.18 U/mg。同时,酶活与产酸速率呈现出较高一致性:酶活越高,产酸速率越快。发酵温度为32℃时,菌体生长最为活跃,酶活最大,产酸最快;加入0.5%的乙酸后,ADH和ALDH的酶活分别由8.12 U/mg和7.06 U/mg提高到了9.43 U/mg和8.52 U/mg,产酸速率也得到相应提升。ALDH对乙醇、乙酸、温度的稳定性均高于ADH。