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羊乳清蛋白部分和深度水解工艺、水解物致敏性及肽谱分析

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食品科学技术学报 2024年第3期42卷 81-91页

作者：李红娟李梦凡曹洪宇刘雷牟善波于景华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天津300457 宜品乳业(青岛)集团有限公司山东青岛266600

利用羊乳清蛋白制备低致敏性配料是目前乳品工业的研究热点。乳清蛋白是乳中主要的蛋白质之一,也是引起婴幼儿过敏反应的主要成分,将蛋白质水解为小分子肽是降低其致敏性的有效方法。以山羊乳清蛋白为原料,研究了部分水解乳清蛋白和深... 详细信息

利用羊乳清蛋白制备低致敏性配料是目前乳品工业的研究热点。乳清蛋白是乳中主要的蛋白质之一,也是引起婴幼儿过敏反应的主要成分,将蛋白质水解为小分子肽是降低其致敏性的有效方法。以山羊乳清蛋白为原料,研究了部分水解乳清蛋白和深度水解乳清蛋白的水解工艺和水解物特性(水解度、分子质量分布和β-乳球蛋白抗原性),并利用液相色谱串联质谱法(L C-MS/MS)比较了部分水解和深度水解工艺中过敏表位酶切位点的差异。研究结果表明,中性蛋白酶和碱性蛋白酶对羊乳清蛋白水解效果较好,其中碱性蛋白酶的水解度最高,达21.26%。经电泳分析,单酶水解后的产物中仍存在大分子多肽链,深度水解工艺需要复合酶水解。在酶底比为4000 U/g时,使用碱性蛋白酶在pH值为10.0、温度为55℃条件下水解羊乳清蛋白1.0 h,部分水解产物的水解度为12.31%,分子质量在5 kDa以下的多肽占95.18%,β-乳球蛋白抗原性下降率为9.40%。中性蛋白酶和碱性蛋白酶的质量比为1∶1,酶底比为6000 U/g,在pH值为8.5、温度为50℃条件下,水解羊乳清蛋白3.0 h,深度水解产物的水解度为35.58%,分子质量低于3 kDa的多肽为97.26%,β-乳球蛋白抗原性下降率为40.97%。部分水解和深度水解均能破坏β-乳球蛋白的大部分过敏表位,但相较于部分水解,深度水解能更大程度地降低乳清蛋白的致敏性。研究旨在为低致敏性羊水解乳清蛋白的生产提供一定的理论参考。

关键词：羊乳清蛋白水解分子质量分布水解度致敏性

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新型植物蛋白来源RuBisCO的研究进展

食品与发酵工业 2024年第13期50卷 340-348页

作者：冯文娟高思聪黄文选李赟高黄志超缪铭江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 秦皇岛森源投资集团有限公司河北秦皇岛066199

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,RuBisCO)是决定植物光合作用碳同化速率和光呼吸的关键酶,在C4植物(如玉米或高粱)中构成15%的叶可溶性蛋白质,在C3植物(如小麦、烟草、苜蓿)中占总氮... 详细信息

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,RuBisCO)是决定植物光合作用碳同化速率和光呼吸的关键酶,在C4植物(如玉米或高粱)中构成15%的叶可溶性蛋白质,在C3植物(如小麦、烟草、苜蓿)中占总氮的50%以上。RuBisCO的分子质量约为560 kDa,由8个大亚基和8个小亚基组成,形状近似空心球体或圆柱体,在一定条件下大小亚基可以发生解离。RuBisCO的提取和纯化工艺主要受到多酚、叶绿素、纤维和多糖等物质的影响,目前的提取方法存在成本高、效率低、工艺复杂等问题,应当严格把控原材料的品质,开拓经济性和质量兼具的提取和纯化方法,并且考虑附加子产品开发。在理化性质方面,RuBisCO具有出色的溶解性、乳化性、起泡性和可在低浓度下形成脆性凝胶的特性,极具应用潜力。在营养与功能特性方面,RuBisCO富含必需氨基酸,其衍生的多肽在体外已被证实具有促进健康的功能。本文对RuBisCO的来源、结构、提取工艺、理化特性、营养及功能特性进行了综述,提出了未来的研究方向,并展望了其应用前景。

关键词：核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶提取方法理化特性营养与功能特性

多元介孔MOFs:通过调节表面亲水/疏水性实现酶固定化的多功能平台

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 386-398页

作者：冯玉晓马庆庆王子辰张群力赵利雪崔建东杜英杰贾士儒天津科技大学生物工程学院食品营养与安全国家重点实验室工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457 湖北大学生命科学学院生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430062 天津益倍生物科技集团有限公司天津300457 浙江大学生命科学学院生物质化工教育部重点实验室浙江杭州310050

作为高效的生物催化剂,酶在食品加工、医药制造、化学工业和能源开发等众多领域发挥着重要作用.然而,游离状态的酶由于存在稳定性差、易失活、难以回收利用及不适用于连续化生产等问题,限制了其广泛应用.为了解决上述难题,人们探索发展... 详细信息

作为高效的生物催化剂,酶在食品加工、医药制造、化学工业和能源开发等众多领域发挥着重要作用.然而,游离状态的酶由于存在稳定性差、易失活、难以回收利用及不适用于连续化生产等问题,限制了其广泛应用.为了解决上述难题,人们探索发展了固定化酶技术.固定化酶不仅保留了原有的催化活性,而且在稳定性方面有了显著提升,从而极大地提高了酶的利用效率.随着固定化酶材料和酶工程领域的不断发展,固定化酶技术为酶的应用开辟了更广阔的前景.沸石-咪唑骨架材料-8(ZIF-8)作为一种金属-有机骨架(MOFs)材料,因其独特的结构特性而被广泛用作酶固定化载体.然而,ZIF-8的微孔结构和固有的疏水性,以及前体物2-甲基咪唑(2-MeIm)的质子化现象,常常影响固定化酶的活性.为克服这些限制,本文采用多元配体竞争和孔隙工程相结合的策略,设计并制备了一种具有可调节亲水/疏水表面的新型多元介孔MOFs(mMOFs),并用作酶固定化载体.在mMOFs的制备过程中,采用亲水性和配位能力更强的3-甲基-1H-1,2,4-三唑(3-MTZ)和5-甲基四唑(5-MTA)配体,以部分替代传统的2-MeIm配体.随后,这些多元配体(包括2-MeIm,3-MTZ和5-MTA)与七水硫酸锌结合,在甲醇溶液中通过自凝聚作用形成透明的胶体溶液,进而完全溶解在水中.在此过程中,七水硫酸锌发挥了软模板的作用,引导介孔的形成,从而成功制备出新型多元介孔mMOFs.接着,利用这些mMOFs作为酶固定化的载体,固定了辣根过氧化物酶(HRP)和葡萄糖氧化酶(GOx),并详细研究了其催化性能.结果表明,与传统的ZIF-8载体相比,以mMOFs为载体的固定化酶展现出了更高的酶活性和稳定性.催化性能提升主要归因于mMOFs的亲水性和介孔结构改善了酶和底物间的传质,同时2-MeIm的质子化效应减弱也为酶提供了优良的微环境,稳定了酶的构象.综上,本文采用多元配体竞争与孔隙工程相结合的策略,成功构建了一种具有可调节亲水/疏水表面的新型多元介孔mMOFs,并用于酶固定化,所得固定化酶表现出较好的催化性能.通过深入的研究,揭示了该固定化酶表现出良好催化性能的作用机制,为可控设计制备性能优越的、以MOFs为载体的固定化酶提供了新思路,并为进一步拓宽MOFs材料的应用范围提供了参考.

关键词：介孔金属-有机骨架竞争性配体软模板固定化酶

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

缺氧对鸡成肌细胞肌纤维类型转化作用的机制探究

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畜牧兽医学报 2024年第6期55卷 2397-2408页

作者：谢兵红刘一帆薛夫光单艳菊屠云洁姬改革巨晓军束婧婷吴红翔江西农业大学动物科学技术学院动物健康安全生产南昌重点实验室南昌330000 江苏省家禽科学研究所江苏省家禽遗传育种重点实验室扬州225125 和盛食品集团有限公司泰州225501

旨在利用氯化钴(CoCl_(2))模拟肌细胞缺氧,并结合转录组测序分析缺氧对肌纤维类型及相关基因的影响。本试验以鸡原代成肌细胞为研究对象,使用不同浓度氯化钴(0、50、100、200和400μmol·L^(-1))处理细胞,每组设3个重复孔。通过检测缺... 详细信息

旨在利用氯化钴(CoCl_(2))模拟肌细胞缺氧,并结合转录组测序分析缺氧对肌纤维类型及相关基因的影响。本试验以鸡原代成肌细胞为研究对象,使用不同浓度氯化钴(0、50、100、200和400μmol·L^(-1))处理细胞,每组设3个重复孔。通过检测缺氧标志基因表达和观察细胞形态筛选氯化钴浓度,确定最适宜浓度用于建模。随后,将收集的细胞通过Illumina测序检测缺氧组和对照组鸡成肌细胞的转录表达谱,并分析差异基因和富集到的信号通路。结果表明,200μmol·L^(-1)氯化钴最适合构建鸡胚成肌细胞缺氧模型,通过转录组测序发现,在24和48 h时,缺氧组和对照组分别筛选出1 474个和2 028个差异表达基因,其中有959个差异基因在两个时间点共有。GO和KEGG分析发现,在缺氧环境下,鸡成肌细胞的信号受体活性调节、质膜组成成分、神经活性配体受体作用、PI3K-AKT、肌肉收缩等信号通路关键因子发生明显表达变化。测序和qRT-PCR结果一致显示,缺氧处理后慢肌纤维特异性基因如MYH7B、CSRP2显著上调,而快肌纤维特异性基因如MYH1F、MYH1D、TNNI2、SOX6显著下调,表明缺氧能够诱导鸡成肌细胞快肌纤维向慢肌纤维转换。本研究初步揭示了缺氧对鸡成肌细胞肌纤维类型转换的机制,并提供相关基因表达数据库,为未来家禽肉质和哺乳动物缺氧研究提供了重要参考。

关键词：缺氧鸡成肌细胞肌纤维类型转换

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基于改进Faster R-CNN的马铃薯发芽与表面损伤检测方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 371-378页

作者：刘毅君何亚凯吴晓媚王文杰张丽娜吕黄珍中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083 中国包装和食品机械有限公司北京100083 农业农村部农产品加工装备重点实验室北京100083

发芽与表面损伤检测是鲜食马铃薯商品化的重要环节。针对鲜食马铃薯高通量分级分选过程中,高像素图像目标识别准确率低的问题,提出一种基于改进Faster R-CNN的商品马铃薯发芽与表面损伤检测方法。以Faster R-CNN为基础网络,将Faster R-... 详细信息

发芽与表面损伤检测是鲜食马铃薯商品化的重要环节。针对鲜食马铃薯高通量分级分选过程中,高像素图像目标识别准确率低的问题,提出一种基于改进Faster R-CNN的商品马铃薯发芽与表面损伤检测方法。以Faster R-CNN为基础网络,将Faster R-CNN中的特征提取网络替换为残差网络ResNet50,设计了一种融合ResNet50的特征图金字塔网络(FPN),增加神经网络深度。采用模型对比试验、消融试验对本文模型与改进策略的有效性进行了试验验证分析,结果表明:改进模型的马铃薯检测平均精确率为98.89%,马铃薯发芽检测平均精确率为97.52%,马铃薯表面损伤检测平均精确率为92.94%,与Faster R-CNN模型相比,改进模型在检测识别时间和内存占用量不增加的前提下,马铃薯检测精确率下降0.04个百分点,马铃薯发芽检测平均精确率提升7.79个百分点,马铃薯表面损伤检测平均精确率提升34.54个百分点。改进后的模型可以实现对在高分辨率工业相机采集高像素图像条件下,商品马铃薯发芽与表面损伤的准确识别,为商品马铃薯快速分级分等工业化生产提供了方法支撑。

关键词：马铃薯发芽表面损伤 Faster R-CNN 高分辨率

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基于多尺度结构表征研究直链淀粉-番茄红素复合物的组装方式

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食品科学 2024年第4期45卷 18-25页

作者：赵文红何颖宫兆海关二旗河南工业大学国家粮食和物资储备局粮油食品工程技术研究中心河南省重点实验室河南郑州450001 山东鲁花集团有限公司山东莱阳265229

为明确直链淀粉-番茄红素复合物(amylose-lycopene complexes,ALCs)的精细结构,揭示其主客体组装方式,分别采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱及13C固体核磁共振表征其多尺度结构。研究发现:ALC... 详细信息

为明确直链淀粉-番茄红素复合物(amylose-lycopene complexes,ALCs)的精细结构,揭示其主客体组装方式,分别采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱及13C固体核磁共振表征其多尺度结构。研究发现:ALCs中淀粉对番茄红素的复合指数为(17.10±0.01)%,说明番茄红素可进入淀粉螺旋空腔形成复合物;ALCs为球形V-型亚微晶的II型复合结构,其T0为(106.72±0.63)℃,结晶度达(65.32±0.22)%;红外光谱中未见960 cm-1处特征吸收,表明主客体间存在复合作用;ALCs的结构组成排序为:双螺旋>无定形态>V-型单螺旋;其中,双螺旋和V-型单螺旋结构占比分别达(55.95±3.25)%和(17.84±0.96)%。结果表明:直链淀粉通过包合和缠绕番茄红素,组装形成热稳定的复合结构。研究阐明了ALCs的组装方式,揭示了其改善番茄红素稳定性的机制,为拓展番茄红素作为功能性色素在食品和药品领域的应用提供理论依据。

关键词：直链淀粉-番茄红素复合物结构表征晶体结构包合组装方式

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定水系沉积物中痕量铅和砷

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中国无机分析化学 2024年

作者：吴怡虞锐鹏陈海兰曹玉华李明江南大学食品科学与技术国家重点实验室山西焦煤运城盐化集团有限责任公司江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室

为准确测定沉积物中痕量铅和砷的含量，比较不同消解方式与不同混合酸体系对沉积物中铅和砷元素的提取效果，并讨论内标法和标准加入法对质控结果的影响，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定，建立了电热板消解/ICP-MS标准加入法... 详细信息

为准确测定沉积物中痕量铅和砷的含量，比较不同消解方式与不同混合酸体系对沉积物中铅和砷元素的提取效果，并讨论内标法和标准加入法对质控结果的影响，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定，建立了电热板消解/ICP-MS标准加入法同时测定水系沉积物中铅和砷元素含量的方法。通过分析经认证的标准参考样(GSD-9)来评价方法的准确度。结果显示：采用HCl-HNO3-HF-HClO4体系电热板消解，具有较高的消解回收率；标准加入法可有效清除基质干扰，提高准确度；方法线性关系良好；铅和砷元素的回收率在93.9%～104%，相对标准偏差为4.2%～5.0%(n=6)，检出限分别为0.026 mg/kg和0.004 mg/kg。方法的准确度和精密度良好、灵敏度高。为环境中土壤及水系沉积物中痕量重金属元素含量的测定提供了参考分析方法。

关键词：沉积物电热板消解电感耦合等离子体质谱标准加入法铅砷

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壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠的合成及性能

精细化工 2024年第1期41卷 121-126,221页

作者：刘建益钱飞方银军张永金胡学一夏咏梅江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 泰兴市凌飞化学科技股份有限公司江苏泰州225400 赞宇科技集团股份有限公司浙江杭州310030 江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122

壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠具有水生毒性而亟需开发其替代物。壬基环己醇聚氧乙烯醚由于安全性较高,且理化性能与壬基酚聚氧乙烯醚接近,是壬基酚聚氧乙烯醚潜在的替代物。以壬基环己醇聚氧乙烯醚为原料、氯磺酸为硫酸酯化试剂,合成了壬基... 详细信息

壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠具有水生毒性而亟需开发其替代物。壬基环己醇聚氧乙烯醚由于安全性较高,且理化性能与壬基酚聚氧乙烯醚接近,是壬基酚聚氧乙烯醚潜在的替代物。以壬基环己醇聚氧乙烯醚为原料、氯磺酸为硫酸酯化试剂,合成了壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠,其中壬基环己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸钠和壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)硫酸钠(5和9分别为其环氧乙烷加成数)的酯化率分别可达90.91%和91.06%。结果表明,壬基环己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸钠水溶液与脂肪醇聚氧乙烯醚(3)硫酸钠(AES)具有相近的表界面活性。合成产物壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠具有和壬基环己醇聚氧乙烯醚相当的润湿及泡沫性能,比AES具有更好的润湿、泡沫及乳化性能。

关键词：壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠聚氧乙烯醚表面活性剂表界面活性

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