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脂肪球的部分聚结对冰淇淋品质的影响

食品与发酵工业 2024年第6期50卷 359-366页

作者：陈雪刘立增刘爱国金华进许颖徐军天津商业大学生物技术与食品科学学院天津300134 天津市食品生物技术重点实验室天津300134 伊利伊诺科技(上海)有限责任公司上海200245

冰淇淋是一种复杂的食品胶体体系,与普通乳状液有所不同,冰淇淋乳状液要求其在静态下稳定。在老化过程中,随着温度的逐渐降低,冰淇淋乳状液中的脂肪能够形成合适的固液比,在搅打凝冻时,引发由脂肪晶体为介导的部分聚结形成三维结构,该... 详细信息

冰淇淋是一种复杂的食品胶体体系,与普通乳状液有所不同,冰淇淋乳状液要求其在静态下稳定。在老化过程中,随着温度的逐渐降低,冰淇淋乳状液中的脂肪能够形成合适的固液比,在搅打凝冻时,引发由脂肪晶体为介导的部分聚结形成三维结构,该结构有利于冰淇淋感官品质和结构特征的形成。冰淇淋的配方组成和加工方式会影响蛋白质在脂肪球表面的吸附作用以及脂肪球结晶特性的改变,导致脂肪球部分聚结的程度不同,进而影响冰淇淋的质构,因此在冰淇淋生产过程中,控制脂肪球的聚结是非常有必要的。该文综述乳状液失稳的机理以及乳化剂、脂肪、蛋白质、剪切速率和加工方式对脂肪球发生部分聚结的影响以及脂肪球部分聚结作为影响冰淇淋品质关键的因素之一。

关键词：部分聚结乳化剂脂肪蛋白质冰淇淋

原儿茶酸脱羧关键酶挖掘改造优化儿茶酚生物合成

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生物工程学报 2024年第9期40卷 3057-3071页

作者：田立岩李静江小龙宋国田路福平戴宗杰李庆刚王钦宏天津科技大学生物工程学院天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

儿茶酚(catechol,CA)是一种重要的化工和医药中间体,应用范围极为广泛。目前制备CA的方法是苯酚羟化法,但由于该方法存在对环境污染大、石化资源不可再生等问题,使得生物合成儿茶酚的方法逐渐受到关注。但受制于原儿茶酸脱羧酶的活性不... 详细信息

儿茶酚(catechol,CA)是一种重要的化工和医药中间体,应用范围极为广泛。目前制备CA的方法是苯酚羟化法,但由于该方法存在对环境污染大、石化资源不可再生等问题,使得生物合成儿茶酚的方法逐渐受到关注。但受制于原儿茶酸脱羧酶的活性不够高且生物合成儿茶酚生产效率较低,难以满足大规模工业生产的要求。为了进一步提高儿茶酚生产效率,本研究首先对不同来源的21个原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)脱羧酶进行筛选,发现理研菌(Rikenellaceae)来源的RbAroY脱羧酶性能最好,含有该酶的全细胞生物催化剂ER11能够合成13.54 g/L儿茶酚。然后利用在线工具HotSpotWizard对该酶进行稳定性计算,选取自由能下降最多的10个潜在突变位点进行验证,发现含有突变子RbAroYG99A的全细胞生物催化剂ERT01能够催化合成15.16 g/L儿茶酚,较野生型产量提高12%。之后对生物催化条件进一步优化,以原儿茶酸为底物,全细胞生物催化剂ERT01能够催化合成25.70 g/L儿茶酚。最后,以3-脱氢莽草酸发酵液为底物,同时表达3-脱氢莽草酸脱水酶和原儿茶酸脱羧酶的全细胞生物催化剂DER03,催化合成29.55 g/L儿茶酚,为目前国内外报道的生物合成的最高产量。本研究为儿茶酚生物合成工业生产提供了重要参考。

关键词：生物合成全细胞催化原儿茶酸脱羧酶儿茶酚

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乳蛋白对冰淇淋体系稳定性的作用机制

食品与发酵工业 2024年第13期50卷 359-366页

作者：井琳刘建福刘爱国李曼冯哲瀚李睿曲睿晶天津商业大学生物技术与食品科学学院天津300134 天津市食品生物技术重点实验室天津300134 天津海河乳品有限公司天津300300

冰淇淋是一类固-液-气三相共存的复杂胶体体系,具有热力学不稳定性,在贮存过程中会发生一系列物理化学变化,从而引起冰晶粗化、基质水分流失以及空气分散不均匀等现象,进而导致冰淇淋质量下降。因此,如何提高冰淇淋体系的稳定性是食品... 详细信息

冰淇淋是一类固-液-气三相共存的复杂胶体体系,具有热力学不稳定性,在贮存过程中会发生一系列物理化学变化,从而引起冰晶粗化、基质水分流失以及空气分散不均匀等现象,进而导致冰淇淋质量下降。因此,如何提高冰淇淋体系的稳定性是食品工业中亟待解决的问题。乳蛋白是一种天然动物蛋白,在冰淇淋体系中可作为乳化剂和稳定剂,通过与油脂、多糖等产生分子间相互作用增加吸附膜黏度、静电斥力和空间位阻等,从而防止液滴聚集,达到改善冰淇淋稳定性的目的。该文概述冰淇淋体系的结构特点和形成机制,总结其存在的稳定性问题,重点分析乳蛋白在冰淇淋的油-水界面、气泡界面和连续相的行为特征及其对稳定性的影响,以期为乳蛋白在冰淇淋体系中的加工及应用提供理论依据。

关键词：冰淇淋乳清蛋白酪蛋白稳定性部分聚结

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静磁场辅助冷冻对牛肉品质的影响

肉类研究 2024年第5期38卷 44-51页

作者：王文欣关文强何兴兴宋玉林珩迅天津商业大学生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室天津300134

为探究静磁场辅助冷冻(static magnetic field assisted freezing,SMAF)对牛肉品质的影响,采用不同强度SMAF(0、2、4、6、8、10 mT,-18℃),对比分析冷冻参数对牛背最长肌品质的影响。结果表明:与对照组相比,SMAF-6、8、10处理组相变时... 详细信息

为探究静磁场辅助冷冻(static magnetic field assisted freezing,SMAF)对牛肉品质的影响,采用不同强度SMAF(0、2、4、6、8、10 mT,-18℃),对比分析冷冻参数对牛背最长肌品质的影响。结果表明:与对照组相比,SMAF-6、8、10处理组相变时间分别显著缩短15%、25%和6.7%(P0.05);此外,剪切力与肌原纤维小片化指数的结果一致,SMAF处理维持了牛肉的剪切力;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,SMAF处理可以减少肉品经冷冻-解冻后蛋白质含量的降低。综上,在适当的静磁场强度下辅助冷冻,可节省冻结时间,提高肌肉持水力,减少蛋白质含量的降低,从而改善牛肉品质,其中SMAF-8处理效果最佳。

关键词：静磁场牛肉冷冻相变时间肌原纤维小片化指数

静磁场辅助超冰温对猪肉贮藏品质和保水性的影响

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食品工业科技 2024年

作者：何兴兴魏茹慧刘承灏钟经纬李静关文强天津商业大学生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室

超冰温可以使猪肉不发生冻害，但维持超冰温状态是困难的。本文提出了一种创新的静态磁场辅助超冰温(Static Magnetic Field Extended Supercooling SMF-ES)方法来保持猪肉的非冷冻状态。研究了SMF-ES（-3.5 ℃+ SMF)与冷藏(4 ℃)、微冻... 详细信息

超冰温可以使猪肉不发生冻害，但维持超冰温状态是困难的。本文提出了一种创新的静态磁场辅助超冰温(Static Magnetic Field Extended Supercooling SMF-ES)方法来保持猪肉的非冷冻状态。研究了SMF-ES（-3.5 ℃+ SMF)与冷藏(4 ℃)、微冻(-3.5 ℃)和冷冻(-18 ℃)处理对猪肉品质和保水性的影响。结果表明，8 mT的静磁场强度可有效将猪肉在-3.5 ℃下无冰核保存12 d，防止了猪肉在超冰温-3.5 ℃下发生冻害。与冷藏、微冻和冷冻处理相比，SMF-ES组中猪肉的汁液损失率分别降低了21.10%、59.81%及30.64%，且SMF-ES组中猪肉的色泽、嫩度、离心损失、肌原纤维蛋白溶解度和表面疏水性指标是最优的。与冷藏处理和微冻处理相比，SMF-ES处理组的pH、脂质氧化程度和菌落总数在贮藏期变化最为缓慢。综上，SMF-ES处理组的猪肉整体可接受性最佳，表明磁场辅助超冰温处理有效地维持了冰鲜猪肉的品质和保水性。

关键词：猪肉静磁场超冰温保鲜

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花椒籽营养成分、提取工艺及其应用研究进展

中国油脂 2024年

作者：杨小梅张馨月徐慧王雪燕刘雨歆谢乃菲郭效丁韩笑天津商业大学生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室武警工程大学装备管理与保障学院

花椒籽是芸香科植物花椒成熟的种子，约占花椒总重量的60%-70%，是一种来源广泛的天然植物资源。花椒籽富含不饱和脂肪酸、蛋白质、挥发性物质等多种营养成分，极具开发潜力。本文系统概述了花椒籽的营养成分、提取工艺、功能特性及其... 详细信息

花椒籽是芸香科植物花椒成熟的种子，约占花椒总重量的60%-70%，是一种来源广泛的天然植物资源。花椒籽富含不饱和脂肪酸、蛋白质、挥发性物质等多种营养成分，极具开发潜力。本文系统概述了花椒籽的营养成分、提取工艺、功能特性及其在食品、医药、农业养殖等领域的应用现状。目前花椒籽的资源利用程度较低，主要集中于初级农产品、基础饲料等低附加值产品的开发，深加工转化和新型产品挖掘有待提升。最后，本文也从精准开发、绿色增效等方向对今后如何实现花椒籽资源的高值化利用提出了几点建议，旨在拓宽花椒籽食药两用范围，为花椒籽的综合利用和花椒产业化发展提供理论参考。

关键词：花椒籽营养成分提取工艺功能特性应用现状

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高通量技术在萜类合成酶筛选中的应用

微生物学报 2024年第2期64卷 408-431页

作者：李贝邓子新徐敏侯安伟中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 合成生物学海河实验室天津300308 江西省科学院微生物研究所江西南昌330096

萜类化合物种类繁多,生物活性多样,在食品、药品与化妆品等行业中具有广泛的应用。萜类化合物多来源于植物,然而随着合成生物学的快速发展,相较于传统的天然植物提取与化学合成方法,利用工程微生物进行萜类化合物异源合成的方法显得更... 详细信息

萜类化合物种类繁多,生物活性多样,在食品、药品与化妆品等行业中具有广泛的应用。萜类化合物多来源于植物,然而随着合成生物学的快速发展,相较于传统的天然植物提取与化学合成方法,利用工程微生物进行萜类化合物异源合成的方法显得更为经济与环保。萜类合成酶的催化活性及合成产物的结构特性是萜类化合物异源合成的关键。通过蛋白定向进化与理性设计可以有针对性地优化萜类合成酶的催化性能及产物专一性,但该方案需要一个特异的筛选方法来实现蛋白突变体库的高通量筛选。近年来,一系列高通量筛选方法的建立使得萜类合成酶的筛选变得更加灵敏与高效。本文对近期建立的萜类合成酶高通量筛选方法进行了综述,简要概述了各种筛选方法的基本原理与优缺点,并对高通量筛选技术在萜类合成酶改造中的应用做出了展望。

关键词：高通量筛选萜类合成酶定向进化萜类化合物

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糖肽抗生素天然产物研究进展

中国科学:生命科学 2024年

作者：郭蔚李星坤邓子新侯安伟徐敏中国科学院天津工业生物技术研究所合成生物学海河实验室

糖肽抗生素(Glycopeptide antibiotics, GPA)是临床上用于治疗耐药革兰氏阳性病原菌感染的重要药物.不幸的是,随着GPA的应用,临床上也陆续发现了万古霉素耐药肠球菌与金黄色葡萄球菌感染的病例,使得相关病原菌感染的医治愈发困难.为了... 详细信息

糖肽抗生素(Glycopeptide antibiotics, GPA)是临床上用于治疗耐药革兰氏阳性病原菌感染的重要药物.不幸的是,随着GPA的应用,临床上也陆续发现了万古霉素耐药肠球菌与金黄色葡萄球菌感染的病例,使得相关病原菌感染的医治愈发困难.为了应对糖肽抗生素耐药的临床威胁,我们需要持续不断地去开发新一代高效GPA.微生物天然产物是临床药物的主要来源,其中GPA均来自于放线菌天然产物.(宏)基因组测序显示,放线菌基因组中携带大量编码GPA生物合成的基因簇,是新一代GPA的资源宝库.本文系统性地回顾了GPA的发现史,总结了GPA的生物合成机制、作用机制、耐药机制以及最新的发掘方法与策略,以期为GPA的开发提供参考.

关键词：天然产物糖肽抗生素抗生素耐药生物合成基因组挖掘

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创建酿酒酵母细胞工厂发酵生产视黄醇

中国中药杂志 2024年第16期49卷 4396-4406页

作者：李文豪杨婷婷李蕊马晓晨贾士儒张学礼王冬戴住波天津科技大学生物工程学院天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308 合成生物学海河实验室天津300308

视黄醇是维生素A的主要活性形式之一,对于机体的生长发育、眼部和皮肤功能维持至关重要,被广泛应用于化妆品、医药和饲料添加领域。动物体内不具备完整的维生素A合成途径,但可通过膳食直接摄入或将膳食中获得的β-胡萝卜素转化获得。为... 详细信息

视黄醇是维生素A的主要活性形式之一,对于机体的生长发育、眼部和皮肤功能维持至关重要,被广泛应用于化妆品、医药和饲料添加领域。动物体内不具备完整的维生素A合成途径,但可通过膳食直接摄入或将膳食中获得的β-胡萝卜素转化获得。为了推进视黄醇的生物法合成研究,首先以β-胡萝卜素合成平台CAR*1为基础,筛选了3种不同来源的醇脱氢酶,确定了大肠杆菌来源的ybbO具有最高的催化活性,转化率可达95.6%。为了进一步提高反应速率和产量,采用蛋白质融合技术将视黄醇合成模块中2个相邻酶blh和ybbO进行融合后,在高产β-胡萝卜素工程菌株CAR*3中进行评估,获得了最优组合blh-GGGS-ybbO,其产量较融合前提高了44.9%,达到(111.1±3.5)mg·L^(-1)。进一步工作中,通过引入人源的视黄醇结合蛋白(RBP4)以及转甲状腺素蛋白(TTR),在酿酒酵母中模拟了人体肝脏细胞分泌视黄醇的过程,视黄醇产量增加至(158.0±13.1)mg·L^(-1)。最后,采用过表达INO2扩张β-胡萝卜素合成途径反应区室,提高血红蛋白VHb表达量以增强氧气的供给,强化PDR3m表达促进视黄醇的转运和开发2个阶段发酵工艺等方法,在5 L发酵罐中成功将视黄醇的产量提升至(2320.0±26.0)mg·L^(-1),为视黄醇产业化发展提供了重要基础。

关键词：视黄醇酿酒酵母融合蛋白视黄醇转运