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壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜的制备及其性能

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中国食品学报 2024年第6期24卷 213-222页

作者：李双健邸清茹龚敏慧李思媛周剑忠范琳琳江苏省农业科学院农产品加工研究所南京210014

目的:开发一种负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒(体积分数5%和10%)作为增强剂和功能剂的壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜,并研究玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒对薄膜的物理化学性质和结构属性的影响。结果:扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

目的:开发一种负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒(体积分数5%和10%)作为增强剂和功能剂的壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜,并研究玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒对薄膜的物理化学性质和结构属性的影响。结果:扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒呈球形,粒径约为193~487 nm,与薄膜基体具有良好的相容性,并填充了薄膜基体的空隙,显著提高了薄膜的力学性能,使断裂伸长率从14.55%增到42.86%,抗拉强度从13.26 MPa增到36.86 MPa。此外,薄膜的抗氧化性能显著提升,DPPH和ABTS自由基清除活性分别从31.82%和31.07%提高到84.05%和79.17%。结论:玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒不仅可以提高壳聚糖膜的力学性能,而且通过负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒增强了薄膜的抗氧化性。

关键词：纳米颗粒花色苷生物聚合膜力学性能抗氧化活性

酒糟纤维素纳米晶的制备,表征及离子染料吸附研究

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功能材料 2024年第9期55卷 9191-9198页

作者：唐璐郝绍杰郜乾冯晓彬范蓓张亮王博王凤忠中国农业科学院农产品加工研究所北京100193 中国农业科学院农产品加工与营养健康(沧州)研究院河北沧州061001

为了探索酒糟纤维素纳米晶(Cellulose nanocrystals,CNCs)在废水处理领域的应用潜力,拓宽酒糟的高值化利用途径,研究通过洗涤、漂白和碱提等步骤制备酒糟纤维素,再以1∶20固液比加入50%(v/v)硫酸溶液水解纤维素制备酒糟纤维素纳米晶,并... 详细信息

为了探索酒糟纤维素纳米晶(Cellulose nanocrystals,CNCs)在废水处理领域的应用潜力,拓宽酒糟的高值化利用途径,研究通过洗涤、漂白和碱提等步骤制备酒糟纤维素,再以1∶20固液比加入50%(v/v)硫酸溶液水解纤维素制备酒糟纤维素纳米晶,并对其进行化学成分测定和结构表征,最后研究其对亚甲基蓝和刚果红水溶液的吸附能力。结果发现,制备的酒糟CNCs中的纤维素纯度超过90%,粒径分布集中在180~300 nm范围内,Zeta-电位值为-30.1 mV。酒糟CNCs对刚果红和亚甲基蓝染料的平衡吸附率分别达到75.5%和90.57%,展现出不同的吸附机制,分别对应一阶动力学模型和二阶动力学模型,表明酒糟CNCs对离子染料具有良好的吸附特性,为酒糟CNCs在工业废水处理领域的可持续应用提供了低成本且高效的新途径。

关键词：酒糟纤维素纳米晶结构表征染料吸附吸附动力学

超快速冷却对生鲜羊肉中糖酵解酶表达量的影响

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食品科学 2024年第9期45卷 204-211页

作者：摆玉蔷任驰吴赛赛方菲侯成立李欣李金活张德权中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室北京100193 中国农业科学院农产品加工与营养健康研究院(沧州) 河北沧州061019 河北金宏清真肉类有限公司河北定州073000

以不同降温速率处理和不同温度条件下贮藏的羊背最长肌为样品,比较分析宰后不同时间生鲜羊肉的pH值、葡萄糖含量、糖酵解潜力和5个糖酵解酶的表达量,明确超快速冷却过程中两个环节对糖酵解的影响,从蛋白质表达量的角度完善超快速冷却对... 详细信息

以不同降温速率处理和不同温度条件下贮藏的羊背最长肌为样品,比较分析宰后不同时间生鲜羊肉的pH值、葡萄糖含量、糖酵解潜力和5个糖酵解酶的表达量,明确超快速冷却过程中两个环节对糖酵解的影响,从蛋白质表达量的角度完善超快速冷却对糖酵解速率的调控机制。结果显示,超快速冷却显著延缓了pH值下降和糖酵解速率上升,上调了醛缩酶、糖原磷酸化酶和磷酸丙糖异构酶的表达量,下调了磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFKM)和磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase,PGK)的表达量。降温处理后采用冷藏和冰温贮藏通过抑制PGK的表达量延缓糖酵解,不改变超快速冷却的作用。不同温度条件下,PFKM的表达量与糖酵解速率呈正相关。不同代谢酶对温度变化的响应不同,超快速冷却通过改变代谢酶的表达量影响能量供需,其中高表达量的PFKM与快速糖酵解相关,可以视为超快速冷却过程中的关键酶。

关键词：生鲜肉降温速率贮藏温度糖酵解酶表达量调节作用磷酸果糖激酶

BSNK-5发酵豆乳营养组分的动态变化规律研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：高雅鑫胡淼文伟范蓓李淑英王凤忠中国农业科学院农业农村部农产品加工综合性重点实验室中国农业科学院农产品加工研究所

为开发具有健康功效的新型优质蛋白产品，该文利用枯草芽孢杆菌BSNK-5发酵豆乳，动态分析了发酵过程中豆乳各营养组分的变化规律。结果显示，BSNK-5在豆乳基质中生长旺盛，呈指数级增长；发酵至84 h时，粗蛋白下降了23.50%，生成了多肽... 详细信息

为开发具有健康功效的新型优质蛋白产品，该文利用枯草芽孢杆菌BSNK-5发酵豆乳，动态分析了发酵过程中豆乳各营养组分的变化规律。结果显示，BSNK-5在豆乳基质中生长旺盛，呈指数级增长；发酵至84 h时，粗蛋白下降了23.50%，生成了多肽和氨基酸等小分子产物，发酵后期由于氨基酸的过度降解导致水解氨基酸含量下降了42.90%；在氨基酸组成上，必需氨基酸含量占比提高了13.34%，蛋氨酸和赖氨酸含量分别提高了106.90%和18.50%，表明BSNK-5的发酵平衡了豆乳氨基酸的组成和比例。发酵过程中，脂肪含量增加，脂肪酸含量峰值出现在24 h，其中亚油酸占比达到49.28%；大豆异黄酮明显由糖苷型转变为苷元型，苷元型异黄酮含量峰值出现在48 h，以大豆苷转化率最高，大豆素占比约为52.15%。可见，BSNK-5的发酵有效促使了豆乳营养价值和生物利用度的提高，而发酵时间直接影响了各营养组分的富集。该研究结果为豆乳品质控制、功能性发酵豆制品开发、植物蛋白资源补充提供理论依据。

关键词：枯草芽孢杆菌豆乳发酵过程营养组分

利用新型红酵母苯丙氨酸解氨酶制备低苯丙氨酸酪蛋白

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生物技术通报 2024年第8期40卷 309-319页

作者：张阿娜韩雪谷天一辛凤姣王钰璐山西农业大学食品学院晋中030600 中国农业科学院农产品加工研究所北京100193 中国农业科学院农产品加工与营养健康研究院(沧州) 沧州061001

【目的】挖掘高活性、高稳定性的苯丙氨酸解氨酶(EC 4.***.1.24;penylalanine ammonia-lyase,PAL),为后续在制备无(低)苯丙氨酸特膳食品的应用奠定基础。【方法】从胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)和双倒卵形红酵母(Rhodotorula diobovata)中克隆到基因RmPAL和RdPAL,并通过生物信息学分析两个酶的序列和结构特征;在大肠杆菌中异源表达纯化RmPAL和RdPAL蛋白,测定最适反应条件和底物特异性;通过高效液相色谱和苯丙氨酸试剂盒测定了RmPAL和RdPAL转化酸解酪蛋白(casein acid hydrolysate,CAH)中苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)的能力。【结果】RmPAL和RdPAL是真菌来源的PAL,分别由3个结构域组成:MIO结构域(MIO domain)、核心结构域(core domain)和屏蔽结构域(shielding domain),活性中心具有催化氨基酸Tyr和底物特异性特征氨基酸His;RmPAL和RdPAL在溶液中均以四聚体形式存在,两个酶的最适pH和最适温度均为8.9和50℃,且具有较宽泛的pH和温度稳定性,优于黏红酵母来源的商用PAL酶;此外,两种酶均能催化L-Phe和酪氨酸(L-tyrosine,L-Tyr)反应,且对L-Phe的催化效率较高,约为L-Tyr的5倍,脱除酸解酪蛋白中L-Phe的转化率分别为88%和93%。【结论】RmPAL和RdPAL具有较强稳定性和L-Phe水解偏好性,可从食源蛋白中有效去除L-Phe。

关键词：苯丙酮尿症苯丙氨酸解氨酶低L-Phe蛋白催化活性热稳定性 L-Phe转化率特医食品

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甘薯泥作为吞咽障碍食品的研究进展

现代食品科技 2024年第5期40卷 339-346页

作者：曹兴瑶孙红男木泰华中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工综合性重点实验室北京100193

质构改良食品作为吞咽障碍患者的安全食品,具有质地柔软、吞咽安全及满足患者营养需求的特点,不同国家对吞咽障碍食品的分级各不相同,大多都聚焦于食品本身的质构特性。近些年,吞咽障碍患者的饮食安全备受关注,开发吞咽障碍食品的研究... 详细信息

质构改良食品作为吞咽障碍患者的安全食品,具有质地柔软、吞咽安全及满足患者营养需求的特点,不同国家对吞咽障碍食品的分级各不相同,大多都聚焦于食品本身的质构特性。近些年,吞咽障碍患者的饮食安全备受关注,开发吞咽障碍食品的研究逐渐增加。甘薯泥是新鲜甘薯经过一系列加工制成的泥状食品,保留了甘薯中绝大多数营养物质,具有柔软、营养成分高的特点,是适合吞咽障碍患者食用的质构改良食品的优质原料。但甘薯泥的质构特性受到多方面因素的影响,例如加工原料、加工工艺以及贮藏条件等,限制甘薯泥作为吞咽障碍食品在食品领域的应用。该文将对质构改良食品的分类、甘薯泥加工工艺及影响甘薯泥质构特性的研究进行综述,旨在为适合吞咽障碍患者食用的甘薯泥产品的研发及应用提供理论依据。

关键词：甘薯泥吞咽障碍质构改良

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水果及其制品滋味特征及调控方法研究进展

食品科学 2024年第14期45卷 299-311页

作者：张雅欣李旋胡佳星毕金峰刘霞中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工重点实验室北京100193 天津科技大学食品科学与工程学院食品营养与安全国家重点实验室食品营养与安全教育部重点实验室天津300457

水果滋味是水果品质的一个重要属性,由水果中的呈味物质刺激味蕾,经味觉神经传入神经中枢进入大脑皮质而产生。水果中的呈味物质主要包括可溶性糖、有机酸和多酚、生物碱等苦涩味物质,这些呈味物质的综合作用形成了水果的特殊滋味。水... 详细信息

水果滋味是水果品质的一个重要属性,由水果中的呈味物质刺激味蕾,经味觉神经传入神经中枢进入大脑皮质而产生。水果中的呈味物质主要包括可溶性糖、有机酸和多酚、生物碱等苦涩味物质,这些呈味物质的综合作用形成了水果的特殊滋味。水果加工包括水果罐头、水果干制品、水果液态制品、果酱、果脯等生产过程,制品滋味调控得到越来越多的关注,调控方法的研究也越来越多。水果滋味的研究方法有很多,包括电子舌技术、分子感官科学法、定量描述分析法等。本文对水果及其制品中的滋味物质及调控方法进行综述,并介绍了水果滋味研究中常用的研究方法,以期为水果滋味领域研究提供理论指导。

关键词：水果滋味机理特征调控

基于计算设计的GH11家族木聚糖酶CDBFV的热稳定性改造及潜在机制研究

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生物技术通报 2024年

作者：韩雪张阿娜王海燕辛凤姣谷天一王钰璐中国农业科学院农产品加工研究所中国农业科学院农产品加工与营养健康研究院(沧州) 山西农业大学食品学院北京挑战生物技术有限公司

【目的】瘤胃真菌Neocallimastix patriciarum GH11家族木聚糖酶CDBFV在饲料、食品等领域具有良好应用前景，提高其热稳定性对其生产应用十分重要。【方法】使用分子动力学模拟、机器学习等策略设计潜在CDBFV热稳定性突变体，在大肠杆... 详细信息

【目的】瘤胃真菌Neocallimastix patriciarum GH11家族木聚糖酶CDBFV在饲料、食品等领域具有良好应用前景，提高其热稳定性对其生产应用十分重要。【方法】使用分子动力学模拟、机器学习等策略设计潜在CDBFV热稳定性突变体，在大肠杆菌和毕赤酵母中进行异源表达纯化，测定最适反应条件、比酶活和85℃孵育3 min后相对剩余活力，通过结构分析明确热稳定性提高机制。【结果】位于CDBFV N端基序36GNNS39具有较高柔性，对其改造设计的单突变体N37P和N38V在85℃孵育3 min后，相对活力分别降低至70.3%和55.1%，较野生型（48.7%）提升了21.6%和6.5%；进而，在相对活力提升显著的N37P基础上叠加已报道优势突变体N88G，构建双突变体N37P/N88G，其相对活力达到了73.4%，较野生型提高了24.7%；此外，将N37P/N88G在毕赤酵母中进行了分泌表达，在85℃处理3 min后，相对活力达到了88.8%；结构分析表明，N37P突变的引入使得CDBFV形成了新的氢键相互作用，降低活性位点附近柔性，并干预了糖基化形成，进而提高了热稳定性。【结论】成功得到了高耐热双突变体N37P/N88G，为提高GH11家族木聚糖酶的热稳定性改造提供了新的思路和方法，有望推动CDBFV在饲料工业等高温环境下的广泛应用。

关键词：木聚糖酶柔性区域热稳定性毕赤酵母理性设计

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电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的研究进展

食品工业科技 2024年

作者：王文月李旋胡佳星毕金峰中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工重点实验室

电磁场处理是一种新型的食品非热加工处理方法，可应用于果蔬保鲜加工中以保持鲜活品质。电磁场处理可以延缓果蔬成熟，并具有保鲜、杀菌、消毒和防腐作用。适宜的电磁场处理能够在不损害果蔬感官品质的前提下，有效保持其营养成分，并... 详细信息

电磁场处理是一种新型的食品非热加工处理方法，可应用于果蔬保鲜加工中以保持鲜活品质。电磁场处理可以延缓果蔬成熟，并具有保鲜、杀菌、消毒和防腐作用。适宜的电磁场处理能够在不损害果蔬感官品质的前提下，有效保持其营养成分，并延长其在常温下的货架期。本文主要综述了静磁场、交变磁场、脉冲磁场等电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的应用，总结了电磁场对果蔬物料采后代谢、细胞膜完整性、关键代谢酶及相关转录过程的影响机制，揭示该技术对保持果蔬品质特性的内在机理。未来电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的应用研究，应结合果蔬原料的特性开发电磁场与其它物理场的联合处理技术，实现对果蔬的精准、高效率和低能耗加工处理，以满足消费者对高品质果蔬制品的需求。

关键词：电磁场处理技术果蔬保鲜加工代谢机理