JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

2022年37卷第4期

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食品与生物工程
阿曲霉接菌发酵普洱茶的研究
刘琨毅, 王利妍, 安江珊, 罗慧, 王兴华, 马燕, 吕才有, 赵明
2022, 37(4): 1-9. doi: 10.12187/2022.04.001
摘要:
将从普洱茶中分离鉴定到的阿曲霉A1(Aspergillus amstelodami A1)接种于灭菌和未灭菌的晒青茶中,分别进行纯菌发酵和强化发酵,进而研究发酵茶样的感官特征、化学成分及微生物群落结构。结果表明,纯菌发酵茶叶中的茶多酚和5种儿茶素含量均显著降低,茶红素和茶褐素含量均显著增加;与自然发酵茶样相比,强化发酵茶样中的茶褐素和可溶性糖含量均显著升高,而儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素和咖啡碱含量均显著降低,其干茶外形、汤色、滋味、香气和叶底感官审评分数均显著升高,且茶汤的a*值、b*值升高,L*值降低;阿曲霉A1虽不是强化发酵茶样的优势真菌,但其改变了茶样中的微生物群落结构,即通过与其他微生物协同作用,阿曲霉A1发酵可改变茶叶的特征成分,提高普洱茶的感官品质。
基于光胁迫粘红酵母合成高值化类胡萝卜素发酵条件优化
张志平, 段乃心, 魏湘楠, 段晨阳, 宋丽丽, 魏涛
2022, 37(4): 10-17. doi: 10.12187/2022.04.002
摘要:
以模拟日光照射为非生物环境胁迫条件,通过单因素试验和正交试验对粘红酵母(Rhodotorula glutinis)合成类胡萝卜素的发酵条件进行优化,研究光胁迫对粘红酵母生长和类胡萝卜素合成的影响。结果表明:光照强度为5000 Lux时,可显著提高粘红酵母生物量和类胡萝卜素产量;碳源对类胡萝卜素的合成影响最大,以甘油和葡萄糖最佳;最佳发酵条件为甘油质量浓度20 g/L、酵母粉质量浓度3.5 g/L、初始pH值5.0、培养温度25℃;5 L发酵罐培养144 h,生物量和类胡萝卜素产量分别达14.2 g/L和17.3 mg/L,比优化前分别提高了24.5%和21.0%;光胁迫在提高类胡萝卜素产量的同时,可有效提高高值化类胡萝卜素(红酵母红素和圆酵母素)在类胡萝卜素中的占比。
娄地青霉和纳地青霉对发酵鸭肉制品理化特性和微观结构的影响
孙萍, 王梦曼, 王淑玲, 孙京新, 苗春伟, 黄河, 戴爱国, 张晶
2022, 37(4): 18-25. doi: 10.12187/2022.04.003
摘要:
以娄地青霉和纳地青霉为发酵菌株发酵鸭肉制品,研究这两种霉菌对发酵鸭肉制品理化特性和微观结构的影响。结果表明:发酵后期,与娄地青霉鸭肉制品相比,纳地青霉发酵鸭肉的硬度和弹性均较低,后发酵阶段的黏性更大,表面结合水含量较少且更为平滑;两种发酵鸭肉制品均无肌原纤维结构,且蛋白质二级结构中α-螺旋减少、β-折叠增多;纳地青霉发酵产生的挥发性风味物质较娄地青霉多,且产生了新的醛类和醇类物质,即纳地青霉更适宜作为发酵菌株用于发酵鸭肉制品生产。
离子液体双水相体系结合UPLC检测食醋中杂环胺的方法
李敏, 徐东明, 杨钰雯, 贺姗姗, 齐改改
2022, 37(4): 26-33. doi: 10.12187/2022.04.004
摘要:
通过单因素试验和正交试验确定了一种离子液体双水相体系的最佳萃取条件,与高效液相色谱(UPLC)技术相结合,建立了一种检测食醋中杂环胺(HAAs)类物质Harman和Norharmane的方法。结果表明,最佳萃取条件为选用[C6MIM]Br-K2HPO4离子液体双水相体系,[C6MIM]Br用量200 μL,K2HPO4用量0.5 g,pH值10,超声时间3 min;在此条件下,Harman和Norharmane的线性范围均为10.0~400.0 μg/mL,相关系数R2均为0.999 5,LODs分别为0.50 μg/mL和0.45 μg/mL,精密度、重复性和回收率均良好,即该方法适用于检测食醋中的Harman和Norharmane。
新型冠状病毒N蛋白的原核表达与纯化
樊志浩, 李玉林, 张恒, 王旭东, 王云龙
2022, 37(4): 34-40. doi: 10.12187/2022.04.005
摘要:
采用生物信息学方法对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)核衣壳蛋白(N蛋白)进行亲疏水性、抗原表位预测及多序列对比分析,构建重组质粒pET28a/N,在大肠杆菌原核表达体系下通过调整诱导温度和时间,提升蛋白溶解度和表达量,并对表达出的重组N蛋白进行纯化和鉴定。结果表明:SARS-CoV-2 N蛋白编码419个氨基酸,等电点(PI)为10.10,无跨膜区,无信号肽序列,局部亲水性较强,全长蛋白抗原指数较高,高度保守,与SARS冠状病毒(SARS-CoV) N蛋白同源性为90.5%;采用大肠杆菌原核表达体系发酵,工程菌BL21(DE3)/pET28a/N在IPTG终浓度为0.2 mmol/L、16℃低温条件下诱导20 h,蛋白呈可溶性表达,且此时蛋白的表达量最高,占总蛋白表达量的70%;通过Ni-NTA亲和层析、凝胶过滤层析纯化后的目的蛋白纯度达90%,分子质量为55 kDa,具有特异性。
荧光传感分析法在抗生素残留检测中的应用研究进展
岳晓月, 李妍, 周子君, 白艳红
2022, 37(4): 41-48,57. doi: 10.12187/2022.04.006
摘要:
在简述动物源性食品抗生素残留危害及抗生素残留检测方法研究现状的基础上,着重对基于碳量子点(CDs)、半导体量子点(QDs)、多孔金属有机骨架材料(MOFs)、上转换纳米材料(UCNPs)等的荧光传感分析法在抗生素残留检测中的应用研究进行了综述,认为:与传统检测方法相比,荧光传感分析法具有分析速度快、灵敏度高、可视化等优势。然而,由于食品的多样性和食品基质的复杂性,通常需要采用复杂的样品前处理步骤纯化和富集目标物,今后应重点开发与荧光传感分析法相适应的前处理技术或基质净化方法、新型荧光纳米材料及适用于现场检测的便携式荧光检测设备,并结合适配体、抗体及分子印迹等技术提高检测的专一性,以期为荧光传感分析法在动物源性食品抗生素残留检测领域中的实际应用提供参考。
青少年足球运动员营养失衡问题研究进展
勾玉铎, 花楷
2022, 37(4): 49-57. doi: 10.12187/2022.04.007
摘要:
对国内外青少年足球运动员营养失衡的现状、原因和解决路径进行了综述,认为:能量物质摄入失衡的问题主要是总能量和碳水化合物摄入不足而蛋白质和脂肪摄入过量,并具有明显区域性特征;造成营养失衡的主要原因是营养知识缺乏、营养计划和能量摄入监督不足、健康的饮食习惯尚未形成、适合的训练及比赛能量补充手段有待完善等;管制与诱导相结合的方式将有助于改善青少年足球运动员的营养状况。未来可就营养失衡地域性差异、青少年足球运动员与成年足球运动员营养状况对比、从心理学视角提升青少年自我认知等方面开展深入研究,以进一步解决青少年足球运动员营养失衡的问题。
烟草科学与工程
通风分配对主流烟气代表性酚类香味成分释放量的影响
王冰, 范忠, 李河霖, 刘绍峰, 陈志燕, 刘鸿, 彭斌, 蔡君兰
2022, 37(4): 58-65. doi: 10.12187/2022.04.008
摘要:
卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的常规卷烟和细支卷烟,考查滤嘴通风率、纸通风率及通风分配对主流烟气中9种酚类香味成分释放量的影响。结果表明:1)滤嘴通风率、纸通风率与烟气中9种酚类香味成分释放量均呈显著负相关,随着通风率的增加,分子量较小的麦芽酚等的释放量降低率较高,而分子量较大的丁香酚的释放量降低率较小;2)对于常规卷烟和细支卷烟,纸通风率对烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于滤嘴通风率;3)滤嘴通风率、纸通风率及总通风率对常规卷烟烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于细支卷烟;4)在总通风率一致的情况下,高滤嘴通风率搭配低纸通风率比低滤嘴通风率搭配高纸通风率的卷烟中9种酚类香味成分释放量要高。
改性GPA降低纸-醋二元复合滤棒卷烟主流烟气中苯酚释放量的研究
王宜鹏, 韩龙洋, 孙学辉, 孙培健, 杨松, 贾云祯, 张晓兵, 聂聪
2022, 37(4): 66-72. doi: 10.12187/2022.04.009
摘要:
β-D-葡萄糖五乙酸酯(GPA)分别与5种黏性材料共混制备水性涂布材料,根据黏度、固含量和实验室评价结果筛选出最佳黏性材料并对共混质量比进行优化,对最优改性GPA水性涂布材料进行卷烟应用评价。结果表明:最优黏性材料为PEG600,且当GPA与PEG600的质量比为1∶1时,实验室综合评价效果最佳;使用涂布材料后的涂布纸定量、滤棒质量和压降均有所增加,但卷烟烟支质量和吸阻仅略微增加,其他参数则变化较小;涂布卷烟主流烟气中总粒相物和焦油均释放量均略低于未涂布样品,其烟碱释放量、水分、抽吸口数均与未涂布卷烟相同;相比于未涂布卷烟,涂布卷烟主流烟气中苯酚释放量降低率为47.1%,其他6种有害成分均有一定程度的降低,但降低幅度不大;此外,涂布卷烟感官品质与未涂布卷烟也无明显差异。
活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分截留规律的影响
胡超, 吴东川, 务文涛, 吕阳波, 宋凌勇, 潘海洋, 李志华, 张峻松
2022, 37(4): 73-80. doi: 10.12187/2022.04.010
摘要:
以活性炭滤嘴卷烟、普通滤嘴卷烟为研究对象,采用单因素试验确定活性炭颗粒、丝束中香味成分的最优萃取条件,利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对两种卷烟抽吸后的烟蒂及主流烟气中的香味成分进行检测,比较两种卷烟香味成分的差异性,分析活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分的截留规律。结果表明:1)活性炭颗粒最优萃取条件为以二氯甲烷作为萃取溶剂、萃取液体积25 mL、萃取时间为25 min、萃取温度为25℃;丝束最优萃取条件为以乙醇作为萃取溶剂、萃取液体积50 mL、萃取时间为35 min、萃取温度为30℃;2)活性炭颗粒截留的香味成分多为小分子物质;活性炭滤嘴卷烟丝束对香味成分的截留量均低于普通滤嘴卷烟丝束;整体上活性炭滤嘴对香味成分的截留量低于普通滤嘴,活性炭滤嘴卷烟主流烟气粒相物中香味成分的总含量高于普通滤嘴卷烟;3)活性炭滤嘴对主流烟气中大多数物质的截留率均低于普通滤嘴,其中大分子物质的截留率差异明显。
空腔直径对圆形空腔滤棒卷烟烟气及感官品质的影响
万纪强, 胡少东, 崔春, 纪朋, 顾亮, 王高杰, 田海英, 高明奇
2022, 37(4): 81-85,93. doi: 10.12187/2022.04.011
摘要:
在空腔深度相同的条件下,设计4种不同空腔直径的圆形空腔滤棒,并研究了空腔直径对卷烟主流烟气释放、有害物质截留及感官品质的影响。结果表明:圆形空腔滤棒卷烟的总粒相物、焦油、烟碱释放量随空腔直径的增加而提高,并且均高于普通醋纤滤棒卷烟的释放量;圆形空腔滤棒中普通丝束段的烟碱截留量基本无变化,而空腔丝束段的烟碱截留量与单位面积烟碱截留量随空腔直径的增加逐渐减小;随空腔直径增大,圆形空腔滤棒卷烟的危害性指数逐渐增加,卷烟危害性指数偏移量逐渐增大,但卷烟的感官品质评价得分逐渐减小。
烟叶中β-胡萝卜素高效降解菌株的筛选鉴定及发酵条件优化
龙章德, 王敏, 薛云, 孙建生, 刘启斌, 刘鸿, 毛多斌, 魏涛
2022, 37(4): 86-93. doi: 10.12187/2022.04.012
摘要:
从新鲜的豫烟13烟叶中筛选能高效降解β-胡萝卜素的菌株,用GC-MS对其主要降解产物进行检测,利用形态学和16S rDNA进化树对菌株进行鉴定,通过单因素试验和正交试验对菌株的发酵条件进行优化。结果表明:分离到的YT-3菌株为霍氏肠杆菌亚种(Enterobacter hormanii subsp.),该菌株能高效降解β-胡萝卜素,其降解的主要产物为β-紫罗酮、二氢猕猴桃内酯、β-环柠檬醛等香味物质;YT-3菌株的最佳发酵条件为蔗糖质量浓度30 g/L、硝酸钠质量浓度4 g/L、酵母粉质量浓度3 g/L、初始pH值7.0,在该发酵条件下β-胡萝卜素降解率达到97.05%。
基于级联分类的复烤片烟产地预测方法研究
帖金鑫, 何文苗, 李石头, 郝贤伟, 李永生, 张立立, 钟永健, 毕一鸣
2022, 37(4): 94-99. doi: 10.12187/2022.04.013
摘要:
为提高在有限样本条件下近红外预测复烤片烟产地的准确率,提出了一种基于级联分类的复烤片烟产地预测方法,该方法首先通过近红外光谱判断样本的香型属性并构建香型模型作为中间层,再使用LDA或PLS方法在单一香型框架下构建产地模型进行产地预测。以全国主要烟叶产区的复烤片烟为对象进行验证,结果表明:通过引入香型模型作为中间层,基于LDA的分类模型产地预测准确率由83.33%提升至94.44%;基于PLS的分类模型的准确率则由72.22%提升至86.11%。在有限样本数据和不引入新的模型参数的条件下,该方法有效降低了复烤片烟的产地误判比例。
环境工程
海洋废弃生物质基吸附材料去除水中重金属离子的研究进展
蔡艳荣, 蒋伟丽, 常春
2022, 37(4): 100-110. doi: 10.12187/2022.04.014
摘要:
基于国内外海洋废弃生物质资源化处理的研究成果,综述了利用海洋废弃生物质制备吸附材料并应用于去除废水中重金属离子的研究进展,指出:按照吸附材料制备的难易程度可将其分成4大类——直接使用的海洋废弃物生物质吸附材料,海洋废弃物生物质改性吸附材料,海洋废弃物生物质制成生物炭吸附材料,海洋废弃物生物质制成高附加值吸附材料;对海洋废弃物生物质基吸附材料进行改性和进一步处理后,其在吸附容量、吸附动力学等方面均有明显改善。期望未来可以探索利用不同海洋废弃生物质基吸附材料,针对不同重金属离子寻找更合适的吸附剂,并努力尝试将废弃生物质重复循环利用。
外源褪黑素对镉胁迫下小麦幼苗生长生理特征及镉含量的影响
张珂, 李依, 厉萌萌, 刘德权, 刘可欣, 张凌基, 马闯
2022, 37(4): 111-117. doi: 10.12187/2022.04.015
摘要:
以小麦矮抗58为研究对象,采用室内培养实验对不同浓度镉(Cd)胁迫下外源褪黑素处理对小麦幼苗生长生理特征及Cd含量进行了研究。结果显示:在Cd胁迫下,外源褪黑素处理在一定程度上促进了小麦幼苗的生长;随着褪黑素浓度的增加,小麦芽中超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性总体上呈先增加后降低的趋势,丙二醛含量则在低浓度Cd胁迫下有所降低、在高浓度Cd胁迫下有所增加;外源褪黑素在一定程度上显著降低了小麦根部和芽中的Cd含量,在低水平Cd胁迫浓度(100 μmol·L-1)时,Cd在小麦中的转移系数显著增加,说明外源褪黑素在影响小麦对Cd吸收的同时促进了Cd在小麦中的转移,但在Cd浓度增加的情况下,较高浓度褪黑素对Cd在小麦幼苗中转移的影响并不显著。
昆明市土壤重金属污染特征及其生态与健康风险评价
汪洁, 龚竞, 刘雨佳, 于淼, 王炜皓, 李梦莹, 徐武美, 向萍
2022, 37(4): 118-126. doi: 10.12187/2022.04.016
摘要:
对昆明市4个行政区内生活区土壤中的Cr、As、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Mn 8种重金属含量进行测定分析,并采用地积累指数法、潜在生态危害指数法以及健康风险模型对其潜在的生态和人群健康风险进行评估。结果表明:研究区域内,除Cr、Ni外,其余6种重金属的平均含量均高于昆明市土壤背景值,但各重金属平均含量均不超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)中居住用地的风险筛选值。各重金属的地积累污染程度依次为Zn>Cd>Cu>Mn>Pb>Ni>As>Cr,其中Zn和Cd达到中等污染程度;各重金属潜在生态危害指数值依次为Cd>Ni>Cu>As>Pb>Mn>Cr>Zn,其中Cd具有强潜在生态风险,重金属的综合潜在生态危害指数达到中等风险水平。土壤中重金属对成人和儿童的慢性非致癌风险均小于1,儿童的非致癌风险高于成人;对儿童与成人的致癌风险均处于人体可接受范围内,但由于目前健康风险模型缺少手-口摄入和皮肤接触的致癌斜率因子参考值,该结果可能低估了实际的重金属致癌风险。