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基于非靶向代谢组学技术解析老白干白酒发酵过程中的代谢物特征

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食品科学技术学报 2024年第4期42卷 45-60页

作者：耿晓杰陈尔豹马志莹王新磊王柏文郑福平孙金沅张煜行李泽霞北京工商大学中国轻工业酿酒分子工程重点实验室/食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酒类品质与安全重点实验室北京100048 河北衡水老白干酒业股份有限公司河北衡水053000

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分分析... 详细信息

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分分析和显著性差异分析,筛选出了差异代谢物,并通过KEGG数据库注释分析,揭示了这些差异代谢物可能参与的代谢途径。结果表明,在9个不同发酵时间点的酒醅样品中,共检测到2157种代谢物,其中172种为极显著差异代谢物(VIP>2,P0.1)。在不同发酵阶段,各类代谢物的表达量有所不同。在发酵前期(0~8 d)差异代谢物最多,共128种极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物,脂类,杂环类和碳水化合物及其结合物代谢显著上调;发酵中期(8~17 d)有22种代谢物有极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物(8~14 d)代谢显著上调,脂类代谢先上调后下调,黄酮类与之相反;发酵后期(17~36 d)有33种极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物和脂类代谢先上调后下调。此外,通过KEGG数据库注释,确定了104条代谢途径,并据此绘制了代谢网络图。在发酵的不同阶段,某些代谢途径变得更为活跃,如碳水化合物代谢、脂类代谢、黄酮类代谢和氨基酸代谢主要发生在发酵前期(P<0.05),而黄酮类代谢在发酵中期较为活跃(P<0.05),脂类代谢和氨基酸代谢则在发酵后期较为旺盛(P<0.05)。丝氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸半醛等18种代谢物在多个发酵时间段表现出显著差异,它们注释到半乳糖代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成及甘油磷脂代谢等途径,这可能是风味化合物的潜在生成途径。研究基于代谢组学技术,揭示了老白干白酒发酵过程中代谢物的特征及其变化规律,可为解析老白干白酒发酵过程中的风味代谢机制提供理论依据。

关键词：老白干风味化合物酒醅代谢组学代谢途径

硅烷改性胶原纤维/聚氯乙烯复合材料的界面相容性及其高弹抗蠕变性研究

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复合材料学报 2024年第6期41卷 2923-2934页

作者：雷超许维星曾运航石碧四川大学制革清洁技术国家工程实验室成都610065 四川大学轻工科学与工程学院成都610065

胶原纤维(CF)的三维多层级结构具有对聚氯乙烯(PVC)进行高弹抗蠕变改性的天然优势,但亲水性的CF难以与疏水性的PVC有效相容,这限制了CF对PVC的改性效果。本文用氨基硅烷偶联剂(APTES)制备得到改性CF(M-CF),并用场发射扫描电子显微镜、... 详细信息

胶原纤维(CF)的三维多层级结构具有对聚氯乙烯(PVC)进行高弹抗蠕变改性的天然优势,但亲水性的CF难以与疏水性的PVC有效相容,这限制了CF对PVC的改性效果。本文用氨基硅烷偶联剂(APTES)制备得到改性CF(M-CF),并用场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和动态热机械分析仪等研究了M-CF的结构转变规律及M-CF/PVC的结构、蠕变行为和断裂行为。结果表明:APTES能在提高CF疏水性的同时,与PVC分子链形成离子键和共价键,从而显著改善CF与PVC的界面相容性。此外,APTES改性能充分打开M-CF的三维多层级结构,使PVC更好地渗入M-CF相区,并形成更多的作用位点。由此,PVC分子链的运动受到了明显抑制,M-CF/PVC的形变活化能较纯PVC提高了30.7%,蠕变寿命延长至纯PVC的80.5倍和CF/PVC的2.3倍,且可回复形变(11.50%)增至传统改性PVC的1.4倍以上。综上,CF与PVC相容性的提升使M-CF/PVC表现出了理想的高弹抗蠕变性。

关键词：胶原纤维硅烷聚氯乙烯抗蠕变性回弹性界面相容性

不同产地酱香型白酒中挥发性含氮化合物的差异分析

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食品科学技术学报 2024年第3期42卷 35-48页

作者：吴李玲裴荣红李行李晴李良好郑福平孙金沅孙宝国北京工商大学食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酿酒分子工程重点实验室/食品与健康学院北京100048

酱香型白酒中含氮类化合物含量虽占比较少,但部分化合物气味阈值较低,对酒体风味贡献较大。以20种酱香型白酒为对象,来源产地包括贵州、广西、湖南、北京、天津、山东、黑龙江,采用液-液萃取结合全二维气相色谱-氮化学发光检测器联用技... 详细信息

酱香型白酒中含氮类化合物含量虽占比较少,但部分化合物气味阈值较低,对酒体风味贡献较大。以20种酱香型白酒为对象,来源产地包括贵州、广西、湖南、北京、天津、山东、黑龙江,采用液-液萃取结合全二维气相色谱-氮化学发光检测器联用技术对酱香型白酒中挥发性含氮化合物进行定性定量分析。共定性出49种挥发性含氮化合物,包括16种吡嗪类、12种噻唑类、4种吡啶类、6种吡咯类、2种胺类和9种其他化合物;不同产地的酱香型白酒中挥发性含氮化合物的种类差别不明显。对已报道具有香气的挥发性含氮化合物进行定量分析,结果表明:酱香型白酒挥发性含氮化合物中吡嗪类质量浓度最高;贵州酒样的吡嗪类质量浓度[(5.36±0.96)mg/L]最高,其次高的是中北部地区的酒样[(4.12±1.20)mg/L],湖南酒样的质量浓度[(3.05±0.64)mg/L]和广西酒样的质量浓度(3.00 mg/L)差别不明显,最低的是黑龙江产地的酒样[(1.68±0.42)mg/L]。根据定量结果,采用正交偏最小二乘判别分析,可成功区分不同产地的酱香型白酒;苯并噻唑、吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪等11种变量投影值大于1的含氮化合物,可作为区分不同产地酱香型白酒的差异成分。研究可为酱香型白酒产地区分和溯源提供理论支持。

关键词：酱香型白酒挥发性含氮化合物产地正交偏最小二乘判别分析全二维气相色谱-氮化学发光检测器

工程大肠杆菌利用甘油和乳糖高效合成2’-岩藻糖基乳糖

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食品科学 2024年第18期45卷 99-105页

作者：何滋梁山泉刘丹姜雅文江正强杨绍青中国农业大学食品科学与营养工程学院中国轻工业食品生物工程重点实验室北京100083

本实验在大肠杆菌BL21star(DE3)中构建2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose,2’-FL)的从头合成途径,通过CRISPR/Cas9系统敲除β-半乳糖苷酶基因lacZ和UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因wcaJ,探究不同来源α-1,2-岩藻糖基转移酶对2’-FL合... 详细信息

本实验在大肠杆菌BL21star(DE3)中构建2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose,2’-FL)的从头合成途径,通过CRISPR/Cas9系统敲除β-半乳糖苷酶基因lacZ和UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因wcaJ,探究不同来源α-1,2-岩藻糖基转移酶对2’-FL合成的影响,调控合成途径基因的转录水平,并进行工程菌发酵条件优化。结果表明,初始工程菌摇瓶发酵72 h后2’-FL产量为0.34 g/L,敲除lacZ和wcaJ基因后发酵72 h合成的2’-FL质量浓度提高到2.12 g/L。脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)来源α-1,2-岩藻糖基转移酶WcfB产量提升效果最好,摇瓶发酵合成的2’-FL质量浓度达4.12 g/L。经发酵条件优化,工程菌BLW-2在28℃和异丙基-β-D-硫代半乳糖苷终浓度0.2 mmol/L条件下,摇瓶发酵合成的2’-FL质量浓度提高至5.01 g/L,5 L发酵罐中分批补料发酵合成的2’-FL质量浓度达31.2 g/L。

关键词： 2’-岩藻糖基乳糖 CRISPR/Cas9 α-1 2-岩藻糖基转酶生物合成发酵条件优化

传统发酵酸肉中微生物的分离鉴定及其益生潜力评价

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食品科学 2024年第14期45卷 75-84页

作者：李雪菲潘琼罗慧婷徐宝才李沛军合肥工业大学食品与生物工程学院中国轻工业肉品微生物控制及利用重点实验室安徽合肥230009

为从中式传统发酵肉制品中筛选出益生特性优良的有益菌,以我国贵州部分地区苗族、侗族和布依族的传统发酵酸肉为对象,对其中的微生物进行分离鉴定及益生潜力评价。3种酸肉中共分离出62株细菌,经模拟胃液初筛后得到对胃环境耐受性能良好... 详细信息

为从中式传统发酵肉制品中筛选出益生特性优良的有益菌,以我国贵州部分地区苗族、侗族和布依族的传统发酵酸肉为对象,对其中的微生物进行分离鉴定及益生潜力评价。3种酸肉中共分离出62株细菌,经模拟胃液初筛后得到对胃环境耐受性能良好的12株菌,包括1株香肠伴生乳杆菌、5株植物乳植杆菌、3株腐生葡萄球菌和3株干酪葡萄球菌;其中,香肠伴生乳杆菌KLMM196、植物乳植杆菌KLMM198、腐生葡萄球菌KLMM253、干酪葡萄球菌KLMM307和KLMM313具有良好的消化道环境耐受能力、疏水性和自聚集能力,具有较强的益生潜力,且无溶血活性。

关键词：酸肉分离鉴定乳酸菌凝固酶阴性葡萄球菌益生潜力

Ni中间层对6061T6铝合金板/08Al异种金属电阻点焊接头的力学性能及组织的影响

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中国机械工程 2024年第7期35卷 1290-1298页

作者：彭宇欣刘省胡心彬湖北工业大学材料与化学工程学院武汉430068 湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068 车用轻质材料与加工湖北省工程实验室武汉430068

通过在钢板上添加Ni中间层,成功实现了6061T6铝合金板与08Al钢板的可靠连接,显著提高了铝/钢点焊接头的力学性能。研究结果显示,采用预制Ni中间层工艺可控制Ni中间层在钢板上的厚度与分布,减少Al-Fe脆性金属间化合物的形成;相较于直接添... 详细信息

通过在钢板上添加Ni中间层,成功实现了6061T6铝合金板与08Al钢板的可靠连接,显著提高了铝/钢点焊接头的力学性能。研究结果显示,采用预制Ni中间层工艺可控制Ni中间层在钢板上的厚度与分布,减少Al-Fe脆性金属间化合物的形成;相较于直接添加Ni箔中间层,预制Ni中间层工艺能有效增大焊核直径;钢板上激光熔覆Ni层的铝/钢电阻点焊接头最大拉剪力较高,比无中间层的接头最大拉剪力增大了35.5%。

关键词：铝/钢电阻点焊 6061T6铝合金中间层第一性原理计算

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磁性固相萃取-气质联用-同位素内标法精准检测白酒中8种高级脂肪酸乙酯

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食品科学技术学报 2024年第3期42卷 58-69页

作者：陈晓漫连旭东叶思廷安明哲赵东郑佳孙啸涛董蔚北京工商大学酿酒分子工程中国轻工业重点实验室/北京市食品风味化学重点实验室北京100048 五粮液集团有限公司四川宜宾511500

高级脂肪酸乙酯是引起酒体浑浊的关键因素之一。为系统分析白酒中的高级脂肪酸乙酯以改善白酒生产过程中的浑浊问题,建立了一种基于氨基化四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)-NH_(2))磁性固相萃取结合气质联用技术的方法,用以同时测定白酒中8种高... 详细信息

高级脂肪酸乙酯是引起酒体浑浊的关键因素之一。为系统分析白酒中的高级脂肪酸乙酯以改善白酒生产过程中的浑浊问题,建立了一种基于氨基化四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)-NH_(2))磁性固相萃取结合气质联用技术的方法,用以同时测定白酒中8种高级脂肪酸乙酯。通过考察酒样的pH值、离子强度、吸附剂用量、吸附时间、解吸溶剂种类、解吸溶剂酸碱度、解吸时间等因素,确定了较佳的萃取条件。结果表明:这8种高级脂肪酸乙酯在各自的质量浓度范围内线性关系良好,相关系数R 2均大于0.99;方法检出限和定量限分别为9.1~42.9μg/L和5.2~200.0μg/L;回收率为79.6%~99.3%,相对标准偏差(n=3)为8.0%~10.7%。应用此方法,并结合同位素内标法对24种不同香型和品牌的白酒样品中8种高级脂肪酸乙酯进行精准定量,发现它们的种类和质量浓度存在显著差异。其中,在酱香型白酒中,高级脂肪酸乙酯的检出率最高,达到100%。该方法简便快捷,样品萃取只需10 min,具有高灵敏度和准确性,能够有效避免传统液-液萃取技术的背景干扰问题,可为实现白酒中高级脂肪酸乙酯的精准检测提供一种新的方法。

关键词：高级脂肪酸乙酯浑浊磁性固相萃取同位素内标白酒

瓜尔豆胶甘露寡糖对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖作用

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食品科学 2024年第16期45卷 113-120页

作者：程教擘李延啸王楠楠闫巧娟江正强中国农业大学食品科学与营养工程学院中国轻工业食品生物工程重点实验室北京100083 中国农业大学工学院北京100083 河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 中原食品实验室河南漯河462333

目的:研究瓜尔豆胶甘露寡糖(guar gum manno-oligosaccharides,GMOS)对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖效果及作用机制。方法:采用GMOS干预糖尿病小鼠6周,监测小鼠体质量和胰岛素抵抗状态变化并测定血清中葡萄糖、胰岛素、高密度脂蛋... 详细信息

目的:研究瓜尔豆胶甘露寡糖(guar gum manno-oligosaccharides,GMOS)对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖效果及作用机制。方法:采用GMOS干预糖尿病小鼠6周,监测小鼠体质量和胰岛素抵抗状态变化并测定血清中葡萄糖、胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)等糖脂代谢相关指标水平,观察肝脏组织形态学变化,同时检测肝脏中腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPk)/过氧化物酶增殖活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator 1α,PGC-1α)信号通路相关蛋白的表达情况及抗氧化酶活性。结果:GMOS可以有效缓解糖尿病小鼠体质量减轻,明显改善其葡萄糖耐量(30.3%)和胰岛素敏感性(34.6%);体内葡萄糖、糖化血清蛋白和LDL-C含量较模型组小鼠分别降低38.6%、29.5%和27.3%,而胰岛素和HDL-C水平显著提高;有效减轻肝组织氧化损伤,激活肝脏AMPk/PGC-1α信号通路,提高肝脏内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性。结论:GMOS具有降血糖效果,能够改善由糖尿病引发的糖脂代谢紊乱和氧化应激,具有作为抗糖尿病功能性食品配料的潜力。

关键词：瓜尔豆胶甘露寡糖降血糖糖脂代谢信号通路

废弃胶原纤维固化单宁吸附材料原位Fe2O3微波催化裂解减容研究

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皮革科学与工程 2024年第6期 9-15页

作者：李林倚肖霄廖学品石碧四川大学轻工科学与工程学院四川大学制革清洁技术国家工程实验室

胶原纤维基吸附材料在核素吸附中表现出优异的性能，但同时产生放射性固废的处置问题。针对这一问题，利用原位Fe2O3对胶原纤维固化单宁（CFT）材料进行催化裂解，以实现废弃CFT的有效减容。通过热重分析技术对其热解过程进行研究，结... 详细信息

胶原纤维基吸附材料在核素吸附中表现出优异的性能，但同时产生放射性固废的处置问题。针对这一问题，利用原位Fe2O3对胶原纤维固化单宁（CFT）材料进行催化裂解，以实现废弃CFT的有效减容。通过热重分析技术对其热解过程进行研究，结果表明通过将Fe3+负载至CFT（Fe-CFT）再进行裂解，能够使裂解温度降至约450℃，比CFT直接裂解温度降低了约150℃，残渣率降至9.5%。进一步以纳米Fe2O3为传热介质，在微波条件下对Fe-CFT进行裂解，Fe-CFT残渣率降至2.1%。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和元素分析仪对残渣进行表征，结果表明反应过程中Fe3+原位生成的Fe2O3有效促进CFT的氧化裂解。综上，通过原位Fe2O3有效降低CFT的裂解温度，裂解后残渣率低，实现了废弃CFT的安全高效减容。

关键词：胶原纤维单宁吸附原位Fe2O3 催化裂解减容微波裂解