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谷氨酰胺/壳寡糖修饰玉米醇溶蛋白纳米粒的制备与表征:柚皮苷控释及抗糖尿病作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Food Chemistry 8.5
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本研究针对传统饮料风味单一、营养功能不足的问题,以自然发酵枣浓缩液为研究对象,分离鉴定出鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii),通过LC-MS、GC-IMS和电子舌(ET)技术系统解析发酵前后代谢物(662种)和挥发性成分(58种)的变化,发现发酵新增34种酯类等风味物质,显著提升酸甜口感,为功能性发酵饮料开发提供理论依据。
枣(Ziziphus jujuba Mill.)作为中国特有的"活化石"植物,已有7000余年栽培历史,其果实富含氨基酸、维生素及多种微量元素,具有抗氧化、免疫调节等健康功效。然而传统枣制品如干枣、枣粉等存在加工方式单一、风味物质损失等问题。如何通过生物发酵技术既保留枣的营养成分,又能提升其风味特性,成为食品科学领域的重要课题。
河北农业大学枣研究实验室的研究团队从自然发酵的"金丝小枣"浓缩饮料中分离出一株耐高糖、耐酸性的鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii),通过液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)、气相离子迁移谱(GC-IMS)和电子舌(ET)等现代分析技术,系统研究了发酵前后枣饮料的代谢组学变化和风味特征。研究发现,发酵过程产生了138种差异代谢物,其中29种关键代谢物涉及氨基酸、有机酸等7大类物质;GC-IMS检测到58种挥发性成分,新增34种以酯类为主的芳香物质;电子舌分析显示发酵后酸味和咸味显著增强,涩味轻微提升。这些变化共同构成了发酵枣饮料独特的风味轮廓。
关键技术方法
研究采用梯度稀释法从沧州枣种质资源园采集的"金丝小枣"发酵液中分离菌株,通过形态学和分子生物学鉴定为Z. rouxii。使用LC-MS非靶向代谢组学检测662种代谢物,GC-IMS分析挥发性有机物,电子舌量化味觉特征。样本处理采用1:2(w/w)枣水比制备枣浆,经巴氏杀菌后接种2% Z. rouxii发酵。
主要研究结果
菌株分离与鉴定:从10-1-10-2稀释梯度中分离得到Z. rouxii纯培养物,该菌株能耐受高渗透压环境,在枣浓缩液中形成优势菌群。
代谢组学分析:LC-MS鉴定出7类29种关键差异代谢物,包括γ-氨基丁酸(GABA)等风味前体物质,发酵后鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量显著增加。
风味物质解析:GC-IMS检测到34种新增香气成分,其中酯类占比最高(如乙酸乙酯),赋予饮料典型的花果香;电子舌显示酸味值从3.2升至6.8,咸味值从2.1增至4.5。
感官品质提升:发酵使饮料的涩味(astringency)降低15%,同时产生新的苹果酸和琥珀酸,形成更协调的酸甜比。
结论与意义
该研究首次证实Z. rouxii能有效转化枣汁中的糖类和蛋白质,产生丰富的风味活性物质。通过多组学技术揭示了"代谢物-风味"的关联机制,为开发兼具营养价值和特色风味的发酵枣饮料提供了科学依据。特别是发现的GABA等生物活性成分,为后续研究枣发酵产品的抗糖尿病等健康功效奠定了基础。论文发表在食品化学领域权威期刊《Food Chemistry》,对传统农产品深加工和功能性食品开发具有重要指导价值。
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