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領(lǐng)學術(shù)科研之先，創(chuàng)食品科技之新

—— 中國食品雜志社

2023年第44卷15期返回列表

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基于水凝膠芯片的數(shù)字PCR精準定量葡萄汁中的大腸桿菌O157

內(nèi)容: 建立一種可對葡萄汁中大腸桿菌O157（Escherichia coli O157）直接檢測的水凝膠數(shù)字聚合酶鏈式反應擴增技術(shù)（polymerase chain reaction，PCR）。該方法直接將樣本與水凝膠PCR體系混合，通過熱裂解釋放細菌DNA，利用水凝膠材料的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)靶標DNA的原位數(shù)字PCR擴增，擴增后形成的熒光信號以熒光點形式呈現(xiàn)，熒光點數(shù)量與DNA分子數(shù)量一一對應，從而實現(xiàn)精確定量分析。針對大腸桿菌O157設計PCR引物，建立方法體系，并進行可行性、靈敏性、特異性及真實樣品實驗。結(jié)果表明，該方法靈敏度高，檢測限可低至單細菌水平，無需DNA提取純化；特異性強，只檢出目標細菌；無需樣品前處理，并具有良好的抗抑制效果；從制樣到結(jié)果報告的檢測時間可降至40 min以內(nèi)。所有葡萄汁污染樣品均可直接檢測，陽性檢出率為100%，與稀釋涂布平板方法檢測結(jié)果一致，平均回收率為96.9%～112.0%，相對標準偏差為3.6%～12.4%。本檢測方法具有快速、靈敏、無需樣品前處理和操作簡單等優(yōu)點，適合于現(xiàn)場檢測。

閱讀量: 241 發(fā)表時間: 2025-07-22
類黑色素-氧化鋅納米復合物對冷鮮肉中強致腐假單胞菌的抑制作用機理

內(nèi)容: 為探究冷鮮肉保鮮包裝技術(shù)，制備一種新型納米抗菌材料——以類黑色素納米顆粒為載體進行表面修飾的納米氧化鋅（ZnO NPs@MelNPs），研究其對冷鮮肉中具有強致腐能力的假單胞菌（Pseudomonas fluorescens S2-214）的抑制作用，并闡明其內(nèi)在作用機制。結(jié)果表明，ZnO NPs@MelNPs具有良好的抗菌作用，其對P. fluorescens S2-214的最小抑菌濃度為1.6 mg/mL。在該質(zhì)量濃度條件下，ZnO NPs@MelNPs可使細菌細胞產(chǎn)生物理損傷并發(fā)生顯著的形態(tài)改變。此外，結(jié)合細胞相對電導率、胞內(nèi)鈉離子和鎂離子的殘留量及核酸、蛋白泄漏量結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)制備的納米材料引發(fā)的物理損傷會破壞細菌細胞膜的完整性，通過改變膜通透性促使胞內(nèi)電解質(zhì)和生物大分子外流，最終實現(xiàn)其抗菌效應。

閱讀量: 237 發(fā)表時間: 2025-07-22
機器學習在食品安全領(lǐng)域生物毒素預測中的應用與展望

內(nèi)容: 隨著全球食品安全問題的日益嚴峻，快速預測食品中的潛在毒素變得至關(guān)重要。傳統(tǒng)預測方法如化學分析和生物測定法雖能提供精確結(jié)果，但耗時長、成本高且操作復雜，難以滿足大規(guī)模篩查需求。近年來，機器學習技術(shù)憑借其強大的數(shù)據(jù)處理能力和模式識別優(yōu)勢在食品生物毒素預測領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應用前景。本文首先論述生物毒素預測在食品安全領(lǐng)域的重要性，隨后詳細介紹機器學習的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵算法模型，并重點討論其在生物毒素預測中的應用，分析不同算法和模型的實際效果。針對機器學習在生物毒素預測中存在的問題，探討了模型優(yōu)化與改進策略，包括特征選擇、超參數(shù)調(diào)整和集成學習等技術(shù)，并指出實際應用中可能面臨的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)可用性、模型泛化能力以及跨學科合作的復雜性等，同時提出潛在研究方向。未來隨著機器學習技術(shù)的不斷進步及食品生物毒素數(shù)據(jù)集的逐步擴增，預計其在食品生物毒素預測領(lǐng)域的應用將進一步發(fā)展，為環(huán)境保護和人類健康提供更有力支持。

閱讀量: 187 發(fā)表時間: 2025-07-22
光動力抗真菌技術(shù)研究進展

內(nèi)容: 真菌感染在食品領(lǐng)域構(gòu)成嚴重威脅，不僅會導致食品腐敗變質(zhì)，還可能引發(fā)食源性疾病，從而影響食品安全和公眾健康。光動力技術(shù)作為一種新興的非熱殺菌技術(shù)，因其高效滅活真菌且不易誘導耐藥性而受到廣泛關(guān)注。盡管該技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域已成功用于治療多種真菌感染，但其在食品領(lǐng)域的應用尚處于探索和研究階段。本文概述光動力抗真菌技術(shù)的作用機理和技術(shù)難點，全面分析其在食品領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，探討光動力抗真菌技術(shù)在食品保鮮中的應用前景，以期為該技術(shù)在食品工業(yè)中的深入研究和產(chǎn)業(yè)化應用提供重要的理論支撐和技術(shù)指導。

閱讀量: 231 發(fā)表時間: 2025-07-22
全反式和順式蝦青素對胰腺α-淀粉酶的抑制效果差異及其機制

內(nèi)容: 通過光碘-乙醇初提-柱層析相結(jié)合方法制備高純度順式蝦青素，以蝦青素與降血糖關(guān)鍵調(diào)控α-淀粉酶相互作用為切入點，采用酶活性抑制實驗、光譜技術(shù)和分子對接技術(shù)揭示蝦青素異構(gòu)體抑制豬胰腺α-淀粉酶（porcine pancreatic α-amylase，PPAA）活性能力的差異及其分子機制。結(jié)果表明，本實驗成功制備并鑒定高純度9-順式（95.07%）和13-順式（90.87%）蝦青素，順式蝦青素比全反式蝦青素具有更強的抑制PPAA活性效果（P＜0.05）。蝦青素異構(gòu)體與PPAA的相互作用均對Trp殘基微環(huán)境造成輕微影響，不會明顯改變蛋白構(gòu)象。分子對接結(jié)果顯示，蝦青素異構(gòu)體的結(jié)合位點均位于PPAA的催化口袋，與酶競爭性抑制劑阿卡波糖的結(jié)合位點相同，并且與酶催化中心的關(guān)鍵氨基酸殘基Asp197、Glu233和Asp300具有相互作用，從而表明全反式和順式蝦青素通過競爭性結(jié)合酶催化位點的方式抑制PPAA活性。熒光猝滅結(jié)果表明，蝦青素異構(gòu)體與PPAA發(fā)生結(jié)合時均為靜態(tài)猝滅。進一步研究發(fā)現(xiàn)，蝦青素異構(gòu)體與PPAA的主要相互作用力均為范德華力、氫鍵和疏水作用力，并且均與Glu233殘基形成氫鍵，但順式蝦青素的氫鍵鍵長更短，表明其具有更強的氫鍵作用力。與此同時，與全反式相比，順式蝦青素具有更高的結(jié)合親和力、更多的相互作用氨基酸殘基和更低的熱力學參數(shù)，表明其與PPAA具有更強的結(jié)合能力，使得順式蝦青素比全反式蝦青素具有更強的酶活性抑制效果。研究結(jié)果有助于揭示蝦青素異構(gòu)體的降血糖活性差異和潛在機制，對于開發(fā)降血糖的新型功能性食品和藥品具有重要的應用價值。

閱讀量: 202 發(fā)表時間: 2025-07-22
九蒸九制黃精多糖的結(jié)構(gòu)表征及降血糖活性分析

內(nèi)容: 以九蒸九制的黃精為研究對象，對黃精多糖成分進行分離純化、結(jié)構(gòu)表征和降血糖活性研究。通過水提醇沉法提取得到黃精粗多糖，經(jīng)DEAE-52纖維層析柱分離純化后得到3 種均一多糖，分別為SPGK、SPGK2和SPGK3。通過測定3 種多糖的分子質(zhì)量、單糖組成、傅里葉變換紅外光譜、甲基化后氣相色譜-質(zhì)譜分析和核磁共振對其進行結(jié)構(gòu)表征，并采用酶抑制實驗對3 種多糖降血糖活性進行研究。結(jié)果表明，SPGK、SPGK2和SPGK3的分子質(zhì)量分別為12.74、68.72 kDa和10.25 kDa；SPGK中包括6 種單糖，巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖物質(zhì)的量比例為0.07∶0.04∶0.50∶89.44∶1.58∶8.37，主要由半乳糖組成，其結(jié)構(gòu)主要包括→4)-α-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→和T-β-D-Galp-(1→；SPGK2中包括8 種單糖，巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸，物質(zhì)的量比為0.27∶7.62∶7.51∶76.59∶3.12∶1.19∶3.28∶0.42，主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖組成，其結(jié)構(gòu)主要包括→2,4)-α-L-Rhap-(1→、→5)-α-L-Araf-(1→、→4)-α-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→、T-β-D-Glcp(1→和T-β-D-Galp-(1→；SPGK3中包含8 種單糖，巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸，物質(zhì)的量比為0.55∶24.59∶5.54∶37.65∶2.90∶1.35∶26.97∶0.45，主要由鼠李糖、半乳糖和半乳糖醛酸組成，其結(jié)構(gòu)主要包括→3)-α-L-Rhap-(1→、→2,4)-α-L-Rhap-(1→、→4)-α-D-GalAp-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→、→4,6)-β-D-Galp-(1→、→4)-β-D-Glcp-(1→和T-β-D-Galp-(1→。酶抑制實驗表明SPGK、SPGK2和SPGK3均具有一定的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性，在2 mg/mL質(zhì)量濃度條件下對α-淀粉酶抑制率分別為41.53%、83.60%和56.15%，對α-葡萄糖苷酶的抑制率分別為28.03%、83.97%和65.76%。綜上所述，從九蒸九制黃精中提取的SPGK、SPGK2和SPGK3具有一定的降血糖潛力，為其產(chǎn)品開發(fā)和降血糖應用提供理論依據(jù)。

閱讀量: 179 發(fā)表時間: 2025-07-22
食品中柚皮素與丙酮醛形成的加合物及其細胞毒性評價

內(nèi)容: 探究柚皮素消除食品中丙酮醛的機理及評估消除產(chǎn)物的細胞毒性。本研究在模擬生理條件（37 ℃、pH 7.4）下，發(fā)現(xiàn)柚皮素對丙酮醛的消除率和晚期糖基化終末產(chǎn)物的抑制率均隨時間延長而增加，在24 h時，丙酮醛消除率達到47.90%，晚期糖基化終末產(chǎn)物抑制率達到69.70%。通過高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜以及核磁共振分析，發(fā)現(xiàn)柚皮素消除丙酮醛的機理是兩者發(fā)生互作，形成了兩個互為同分異構(gòu)體的柚皮素-丙酮醛加合物，化學名為8-(1-羥基丙酮)-柚皮素，通過制備、純化加合物標準品，建立食品中加合物的檢測方法，分析并發(fā)現(xiàn)柚皮素在熱加工食品（餅干）中也消除丙酮醛，并形成上述加合物：柚皮素對丙酮醛的消除率和加合物的形成水平均隨柚皮素添加量的增加而上升，在柚皮素最大添加量1.0 g/kg時，丙酮醛的消除率為70%，加合物的含量為47.44 mg/kg。采用3 種人源胃、腸、肝細胞系評估柚皮素-丙酮醛加合物的細胞毒性，發(fā)現(xiàn)加合物的細胞毒性總體不高于膳食多酚柚皮素。綜上所述，柚皮素屬于一種安全、有效的有害活潑羰基化合物清除劑，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有一定的應用前景。

閱讀量: 278 發(fā)表時間: 2025-07-22
不同程度木質(zhì)化對雞胸肉肌球蛋白理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響

內(nèi)容: 探究不同程度木質(zhì)化（輕度、中度和重度）對雞胸肉肌球蛋白理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，與正常雞胸肉相比，木質(zhì)化雞胸肉肌球蛋白的粒徑和濁度均呈上升趨勢，在重度時最高；木質(zhì)化程度的加重導致凈負電荷損失和巰基含量顯著降低（P＜0.05），表面疏水性顯著上升，在重度木質(zhì)化時高達747.57±23.36；同樣地，木質(zhì)化的發(fā)生對肌球蛋白二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成了不利影響，α-螺旋結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)棣?轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲；當樣品的木質(zhì)化程度為重度時，內(nèi)源熒光光譜的最大熒光強度從原正常肌球蛋白的505.1增加到860.6，色氨酸殘基被大量暴露在疏水環(huán)境中。此外，在微觀結(jié)構(gòu)中，木質(zhì)化雞胸肉肌球蛋白微觀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更加無序，在達到重度時形成了大面積空隙。因此，木質(zhì)化會對雞胸肉肌球蛋白理化性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，且隨著木質(zhì)化程度加深使其結(jié)構(gòu)進一步惡化。

閱讀量: 147 發(fā)表時間: 2025-07-22
魔芋葡甘聚糖凝膠質(zhì)構(gòu)特性對淀粉消化及食欲的影響

內(nèi)容: 分析魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）淀粉復合凝膠的質(zhì)構(gòu)特性對受試者口腔加工行為、體外消化特性以及受試者餐后食欲的影響。結(jié)果表明，KGM質(zhì)量分數(shù)為5%的高咀嚼性（SK5）組的復合凝膠硬度、咀嚼性和持水性相比于對照組顯著增加（P＜0.05），分別提高了7.70%、2.64%和7.11%。體內(nèi)外模擬消化實驗結(jié)果顯示，經(jīng)過不同次數(shù)的咀嚼，HSK組凝膠均具有最大的顆粒面積中位數(shù)a50值，表明HSK組凝膠需要更多的咀嚼次數(shù)才能達到適宜的吞咽狀態(tài)。此外，模擬小腸消化的結(jié)果顯示，HSK的抗性淀粉含量是對照組的1.8 倍，其消化速率也僅為對照組的49%。受試者餐后主觀食欲分析結(jié)果顯示，HSK組測試餐顯著抑制了受試者的饑餓感、進食欲望和期望進食量，提高了受試者的飽足感，降低了受試者的餐后血糖波動。本研究不僅為改善快消化淀粉制品引起的血糖過山車效應提供了一定的理論基礎(chǔ)，也為KGM用于設計開發(fā)具有低升糖指數(shù)強飽腹能力的功能性食品提供了思路借鑒。

閱讀量: 184 發(fā)表時間: 2025-07-22
復合凝聚法制備核桃調(diào)和油微膠囊理化性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)表征

內(nèi)容: 以核桃分離蛋白（walnut protein isolate，WPI），分別與阿拉伯樹膠（gum arabic，GA）、海藻酸鈉（sodium alginate，SA）、羧甲基纖維素鈉（carboxymethyl cellulose sodium，CMC）為復合壁材，利用復合凝聚法結(jié)合冷凍干燥技術(shù)制備核桃調(diào)和油（blended walnut oil，BWO）微膠囊，改善植物油的氧化穩(wěn)定性。通過Zeta電位、濁度分別確定制備不同復合壁材蛋白質(zhì)-多糖比例（WPI∶GA＝4∶1、WPI∶SA＝6∶1、WPI∶CMC＝6∶1）和pH值（WPI-GA＝4.3、WPI-SA＝4.3、WPI-CMC＝4.4），并比較3 種微膠囊的包埋率、理化性質(zhì)及微觀形態(tài)的差異。結(jié)果表明，WPI與GA在質(zhì)量比為4∶1、pH 4.3條件下，形成的微膠囊（WPIGA-BWO）具有最佳的包埋效果（94.02%）和溶解度（84.49%），平均粒徑226.70 μm；紅外光譜證實WPI與多糖通過靜電相互作用形成凝聚物，可作為包埋BWO的壁材；X射線衍射分析，WPIGA-BWO具有較高的相對結(jié)晶度（40.27%）；熱重分析進一步表明，微膠囊在250 ℃以下表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。本研究可為核桃油粉末油脂產(chǎn)品的開發(fā)以及植物油的有效防護提供理論參考，拓寬核桃油在食品加工領(lǐng)域中的應用范圍。

閱讀量: 259 發(fā)表時間: 2025-07-22

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