科研产出
不同菌种发酵木薯粉品质和糊化特性比较分析
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以华南9号木薯（SC9）块根为原料，利用5个菌种进行发酵，比较分析发酵前后木薯粉常规营养品质、有机酸风味物质组成和结构特性等差异。结果表明，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵显著提高（P＜0.05）木薯粉的蛋白质含量，比对照组提高2.2倍，达0.83 g/100 g；而许旺酵母（Schwanniomyces occidentalis Kl?cker）发酵可显著降低氰化物含量（P＜0.05），降解率达91.82%；枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）发酵后有机酸含量最高，达到10.987 mg/g，并显著提高了粗多糖得率（P＜0.05），达到1.59%。从加工特性看，枯草芽孢杆菌发酵后，糊化特性的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度均显著提高（P＜0.05）分别为5 397.5、3 439.0、4 770.0 mPa·s，衰减值显著降低（P＜0.05），为1 958.5 mPa·s。结构特性分析表明，发酵后木薯粉淀粉颗粒均匀，显著变小。综合对比，利用枯草芽孢杆菌发酵木薯粉，有利于提高木薯粉的脂肪、有机酸、粗多糖等营养品质并较好改善其加工特性。
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三种改性小麦秸秆生物炭表征及其对Cu2+的吸附性能
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究改性生物炭在水溶液中对Cu2+的吸附性能，利用硅酸钠溶液、氯化镁溶液、过氧化氢溶液制备了3种不同改性小麦秸秆生物炭，通过使用扫描电镜-X射线能量色散光谱（scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectroscopy,SEM-EDS）和傅里叶红外光谱（Fourier infrared spectroscopy,FTIR）等技术对改性前后的生物炭进行表征分析，探究其表面形貌、官能团等性质变化。硅酸钠改性生物炭（sodium silicate modified biochar,SBC）的比表面积与孔容最大，分别为43.69 m~2/g、5.30 cm~3/g，比未改性生物炭（biochar,BC）（6.02 m~2/g、1.40 cm~3/g）分别增加了6.25、2.79倍。由SEM-EDS结果表明，改性生物炭均出现C元素质量分数下降、O元素质量分数增加的现象，其中，SBC的C元素和O元素质量分数变化最大，且SBC和氯化镁改性生物炭（magnesium chloride modified biochar,MBC）上负载了大量含Si和Mg的颗粒。FTIR结果表明，改性处理均能增强官能团的峰值，硅酸钠改性增强程度最大。另外，过氧化氢改性生物炭（hydrogen peroxide modified biochar,HBC）、BC、MBC和SBC对Cu2+的吸附动力学过程更符合准一级动力学模型，BC、MBC、SBC对Cu2+的等温吸附过程更符合Langmuir模型，HBC对Cu2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型。分析吸附模型参数可知，改性生物炭MBC、SBC和HBC中，SBC对Cu2+的吸附能力更强，其理论吸附量可以达到230.20 mg/g，该结果可为改性生物炭对Cu2+污染水体的治理提供理论依据。
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花椒果皮多酚类成分鉴定及降血糖活性
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以花椒果皮为研究对象,通过乙醇提取得到花椒果皮粗多酚,再采用分级萃取,依次得到二氯甲烷相(Fl)、乙酸乙酯相(F2)、正丁醇相(F3)和水相(F4),采用超高效液相色谱-电喷雾飞行时间串联质谱法分析其酚类物质组成,通过对α-葡萄糖苷酶的抑制作用以及II型糖尿病模型小鼠评价其降糖活性.结果从花椒果皮中共鉴定出20种多酚类化合物,包括9种酚酸及其衍生物和11种黄酮类化合物.各相中总酚、总黄酮及多酚类化合物含量的变化趋势为F2>F3>F4>F1,说明分级萃取对多酚类物质能起到良好的富集作用.花椒果皮多酚对α-葡萄糖苷酶活性有抑制作用,其中F3的抑制率最高可以达到85.86%,且是通过反竞争性抑制的方式抑制α-葡萄糖苷酶活性,F3中的主要活性成分绿原酸和芦丁与α-葡萄糖苷酶活性的抑制率显著正相关.F3能使糖尿病小鼠的空腹血糖降低64.2%,口服糖耐量降低21.42%,对小鼠的体质量和饮食异常也有一定改善作用.因此花椒果皮多酚有望成为具有预防和治疗糖尿病潜质的活性成分.
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蛋白质-多酚-淀粉三元体系的相互作用及其对各组分功能影响的研究进展
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：在食品领域中，常运用食品中各组分之间的相互作用来调节其感官性状与功能特性。蛋白质、多酚类化合物与淀粉三者在食品体系中普遍存在，均在食品体系中发挥着关键作用，其构成的三元体系中常伴随复杂的反应，三者间的相互作用通常可赋予食品优良性状并产生一定的功能效应，掌握其相互作用机理对于构建三元食品体系及拓展其应用具有重要意义，三者的相互作用对于抗性淀粉的开发改性、乳液传递系统的构建、纳米颗粒复合物的制备都存在积极作用。本文探讨总结了关于在食品体系中三者间的相互作用及其对各组分功能的影响，可为蛋白质、多酚类化合物、淀粉组成的三元食品体系的应用提供理论指导。
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4种胡椒精油风味特征分析
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究以黑胡椒、白胡椒、青胡椒和胡椒鲜果为原料提取的精油及精油风味特征.采用水蒸气蒸馏法提取精油,比较不同胡椒的精油提取得率,通过气相色谱-质谱法、电子鼻及定量描述性感官分析,对不同胡椒精油风味特征进行分析.结果表明,黑胡椒、白胡椒、青胡椒和胡椒鲜果的精油提取得率分别为1.718、1.867、1.487 mL/100 g和3.229 mL/100 g,胡椒鲜果的精油提取得率显著高于白胡椒、黑胡椒和青胡椒.从4种胡椒精油中共鉴定出48种物质,主要成分均为β-石竹烯、3-蒈烯、D-柠檬烯、β-蒎烯、δ-榄香烯、β-月桂烯.电子鼻数据证实,判别因子分析比主成分分析更易区分不同胡椒精油.感官评价显示胡椒鲜果精油的胡椒香比其他3种精油明显,接受程度更高.偏最小二乘回归分析结果表明,芳香、草本、胡椒香属性与(+)-α-蒎烯成分呈正相关.实验结果为胡椒精油产品开发及升级提供参考.
关键词： 胡椒 精油 气相色谱-质谱法 风味 偏最小二乘回归分析
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PM10中重金属的健康风险评估及修正方法比较
《中国环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过对华南某电子垃圾拆解区PM10中重金属含量特征分析,计算该地区的人群暴露量,评估人群健康风险,并引入靶器官毒性剂量法（TTD）和证据权重法（WOE）对常规评估方法的非致癌健康风险进行修正,比较探讨3种方法对非致癌健康风险评估结果的影响.结果表明:研究区域夏,冬季节的非致癌和致癌健康风险均为:儿童＞成年女性＞成年男性,重金属Ni对人群可能存在致癌风险(ILCR在10-6～10-4之间).其中,Cr,Pb,Cd和As 4种重金属（类金属）对成年男性的非致癌健康风险值为3.05×10-2,经TTD法和WOE法修正后为5.41×10-2和5.4×10-1,表明当综合考虑重金属作用的靶器官及重金属间的相互作用时,PM10中重金属的非致癌健康风险值高于常规方法.
关键词： PM10 重金属 健康风险评估 靶器官毒性剂量法 证据权重法
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橡胶树胶乳高表达的法尼基焦磷酸合成酶的功能
《林业科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]天然橡胶生物合成途径是典型的植物类异戊二烯代谢途径,MVA代谢途径是天然橡胶与萜类化合物所需的五碳构成单元IPP和DMAPP生物合成的主要途径之一.由2分子IPP和1分子DMAPP聚合形成的法尼基焦磷酸是乳管细胞天然橡胶生物合成的起始前体,厘清该起始物的合成酶酶学性质不仅有助于阐明天然橡胶生物合成机制,同时也为天然橡胶遗传改良提供酶学理论基础.[方法]对橡胶树热研7-33-97基因组中同源的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶(HbFPS1、HbFPS2、HbFPS3)进行序列特征分析,优选胶乳中高表达的2个法尼基焦磷酸合成酶基因构建原核表达载体,经蛋白纯化与MALDI TOF质谱确证,并同时进行体外酶活性检测,最终评价其对体外橡胶合成效率的影响.[结果]橡胶树基因组含有的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶都含有特征性的2个保守结构域"DDIMD"和"DDYXD"及相似的三维空间结构,其中胶乳高表达的HbFPS1和HbFPS2基因编码的蛋白氨基酸序列相似性达到95%,说明HbFPS1和HbFPS22个冗余基因可能经历了基因组中同源基因的后期拷贝事件.同时HbFPS1和HbFPS2基因能够正确地在大肠杆菌中表达,HbFPS3却难以正确折叠而形成包涵体,体现了这2类蛋白质N末端氨基酸明显的亲疏水性差异对蛋白可溶表达的影响.HbFPS1和HbFPS2蛋白在体外除了能够利用GPP为底物合成FPP外,还能够直接转化IPP和DMAPP生成FPP.同时,分别添加HbFPS1和HbFPS2蛋白能够提高体外橡胶合成效率并且存在蛋白剂量相关性特征.与对照相比,在特定的反应体系中,当HbFPS1和HbFPS2蛋白添加量增加时体外橡胶合成效率随之不同程度地提高,且在100μg时促进作用最明显.[结论]橡胶树胶乳中高表达的2个冗余基因HbFPS1和HbFPS2与HbFPS3基因编码蛋白的序列差异可能影响酶的活性.HbFPS1和HbFPS2蛋白确证是胶乳中能够促进天然橡胶合成的功能酶,而且能够直接聚合IPP和DMAPP生成天然橡胶合成起始物FPP.本研究建立了基于天然橡胶粒子的体外蛋白功能研究平台,并证明HbFPS1和HbFPS2酶在一定的含量下能够显著地提升橡胶合成效率.通过调控HbFPS1和HbFPS2酶活性将有助于橡胶树优质高产品种的改良与选育.
关键词： 橡胶树;法尼基焦磷酸合成酶;天然橡胶生物合成;胶乳
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β-乳球蛋白多酚三配体复合物纳米颗粒的制备与表征
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用乳化-蒸发法制备负载3种多酚的蛋白复合物纳米颗粒.先将阿魏酸(ferulic acid,FA)、槲皮素(quercetin,QT)和香草酸(vanillic acid,VA)与热处理的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)结合形成三配体复合物,再利用乳化-蒸发法进一步降低复合物粒径.通过动态光散射、圆二色谱、红外色谱、荧光光谱和透射电子显微镜探究复合物的结构和形态,并利用超高效液相色谱检测复合物中多酚的加载率和稳定性.结果 表明,乳化-蒸发法成功将β-LG多酚三配体复合物粒径由亚微米级(100~200 nm)降至纳米级(<100 nm);利用荧光光谱、红外色谱和圆二色谱证实了3种多酚与β-LG结合后改变了-LG的微环境和二级结构;透射电子显微镜图像显示复合物呈椭圆形且分布均匀.复合物纳米颗粒中FA、QT、VA加载率分别为86.78%、75.00%、86.40%,高于三配体复合物的加载率60.11%、37.09%、68.93%,且纳米颗粒稳定性更强.
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色氨酸抑制体外模型中晚期糖基化终末产物形成机理
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：食源性晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)与多种慢性疾病密切相关,尤其是糖尿病和肾脏疾病.为减少AGEs对机体的健康风险,降低食品中AGEs含量,本研究从13种氨基酸中筛选出具有良好AGEs抑制效果的色氨酸(tryptophan,Trp),利用牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)-果糖、BSA-丙酮醛(methylglyoxal,MGO)、BSA-乙二醛(glyoxal,GO)和精氨酸(arginine,Arg)-MGO模型探究Trp对AGEs的抑制机理.结果 表明,Trp对荧光AGEs的抑制呈现出显著的质量浓度依赖性.在BSA-GO模型中Trp抑制效果最佳,其次是BSA-MGO模型和Arg-MGO模型,而在BSA-果糖模型中抑制效果不明显.Trp对Nε-羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyllysine,CML)和Nε-羧乙基赖氨酸(Nε-carboxyethyllysine,CEL)的抑制呈现钟形曲线,在1000 μg/mL下对CML和CEL的抑制率最高.通过探究Trp捕获MGO的能力发现,其可通过芳香亲电子取代和Pictet-Spengler反应捕获MGO,最高捕获能力为3 mol.
关键词： 晚期糖基化终末产物;色氨酸;色氨酸-丙酮醛加合产物;Nε-羧甲基赖氨酸;Nε-羧乙基赖氨酸
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蚯蚓-蚯蚓粪分离-收获工艺与关键部件试验
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：蚯蚓堆肥是实现农业有机固体废弃物减量化、无害化、资源化和增值化的生物处理技术之一.蚯蚓堆肥结束后,如何将成熟活体蚯蚓从大量堆肥物料中快速分离收获,是目前规模化蚯蚓堆肥亟需解决的难题之一.为实现蚯蚓体快速、高效、稳定的分离和收获,该研究提出了蚯蚓堆肥产物3步分离收获工艺方法,并针对此工艺中的动态斜面分离收获关键部件和工艺参数开展了试验研究.在此基础上,结合力学分析、EDEM离散元仿真模拟揭示了蚯蚓分离关键过程中的动力学机制.结果表明:本研究所提出的分离工艺可较好实现蚯蚓、蚯蚓粪的分离和集中收获,动态斜面在蚯蚓-蚯蚓粪分离过程中起关键作用,利用了蚯蚓体表液膜接触粘附摩擦特性强,易粘附于斜面,而动态斜面作用下蚯蚓粪滚动摩擦力小的特性,蚯蚓与蚯蚓粪抛落于动态斜面后因受力差异导致两者呈相反方向运动,实现分离.蚯蚓-蚯蚓粪分离收获的最优参数组合为安装锥形分离器下,分离收获斜面速度50 mm/s、倾角为30°.基于此工艺方法处置蚯蚓粪-蚯蚓混合物料10 kg耗时55.36 s,在蚯蚓收获区的蚯蚓收获率为(81.50±5.55)%,蚯蚓粪含杂率接近于0,物料总收获率为(96.56±1.79)%.研究结果可提高蚯蚓堆肥产物分离收获的速度与效率,为规模化蚯蚓堆肥机械装备化、减少人工作业和降低成本提供借鉴与参考.
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