四川农业大学秦文教授团队文献汇总
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四川农业大学秦文教授团队文献汇总
导 读
四川农业大学食品学院农产品采后处理及品质控制研究团队由秦文教授牵头组建,现有教授3人,副教授5人,硕博研究生60人。近年来团队承担完成国家重点研发计划专项、国家自然科学基金项目、四川省科技厅重大项目、四川省科技厅创新人才项目、川渝联合实施重点研发项目等国家省部级及横向项目40余项。主要围绕果蔬采后生理及保鲜技术研究,植物源活性成分的提取、理化特性及其体内体外生物活性的研究,生鲜食品多糖基活性包装体系的构建、调控与应用,植物蛋白/多糖互作改性及其在食品加工中的应用等方面开展了深入研究。在相关领域共发表SCI论文200余篇,其中TOP文章30篇,最高IF13.273。为了更好地了解秦文教授团队近年的研究内容,我们汇总了其团队近三年的研究成果(部分展示)。
一、 植物源性活性成分的提取、理化特性及生物活性的研究
1
四川农业大学吴定涛、秦文等:黄秋葵果胶多糖的体外消化和粪便发酵行为及其对人体肠道菌群的影响
2020年12月,四川农业大学食品学院吴定涛(第一作者)、秦文(通讯作者)等在Food Hydrocolloids(1区,IF :9.147)发表了题为“In vitro digestion and fecal fermentation behaviors of a pectic polysaccharide from okra (Abelmoschus esculentus) and its impacts on human gut microbiota”的研究论文。
秋葵富含矿物质、蛋白质、脂肪、酚类化合物和多糖,使其成为营养和功能性食品成分的理想来源。本研究旨在了解秋葵果胶多糖 (OPP-D) 的体外模拟消化和粪便发酵行为及其对人体肠道微生物群的影响。结果表明,OPP-D由单糖,包括鼠李糖、半乳糖醛酸和半乳糖组成,在体外消化和粪便发酵过程中是稳定的,但它们的摩尔比在粪便发酵过程中从1:0.76:1.82变为1:0.74:2.08。OPP-D在体外消化过程中部分降解,并被人体肠道微生物群显著降解和利用。此外,一些细菌,如拟杆菌属、芽孢杆菌属、巨球型菌属和脱硫弧菌属在粪便发酵后显著增加,这表明OPP-D可以改变人类肠道微生物群的组成和丰度。此外,OPP-D在48小时发酵过程中可以促进短链脂肪酸的产生。特别是乙酸从11.45增加到19.71 mmol/L,丙酸从2.59增加到8.02 mmol/L。总的说,这项研究有助于更好地了解 OPP-D 的潜在消化和发酵机制。
DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106577
2
四川农业大学袁琴、秦文等:不同提取方法对秋葵多糖理化特性及生物活性的影响
2019年1月,四川农业大学食品学院袁琴(第一作者)、秦文(通讯作者)等在International Journal of Biological Macromolecules(1区,IF :6.953)发表了题为“Effects of extraction methods on the physicochemical characteristics and biological activities of polysaccharides from okra (Abelmoschus esculentus)”的研究论文。
本研究采用热水提取(HWE)、加压水提取(PWE)和微波辅助提取(MAE)技术对秋葵多糖(OPPs)的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的理化特性、抗氧化活性、体外结合特性和体外抑制活性进行了比较研究。OPP-W、OPP-P和OPP-M分别表示对OPPs进行HWE、PWE和MAE提取。不同提取方法的提取率、单糖组成和FT-IR光谱均相似,但它们的分子量、特性粘度、糖醛酸和酯化程度不同。此外,结果表明OPP-W、OPP-P和OPP-M表现出显著的抗氧化活性、结合能力和对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性。事实上,OPP-W的抗氧化活性明显低于OPP-M和OPP-P,这可能是由于OPP-P和OPP-M的低分子量和高含量的未甲基化半乳糖醛酸。然而,OPP-W和OPP-P对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的结合能力和抑制活性相似,但明显高于OPP-M,这可能是由于OPP-M的分子量较低。结果表明,PWE方法可能是一种很好的潜在技术,可用于提取具有高生物活性的OPP,用于工业应用。
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.01.042
3
四川农业大学聂希瑞、秦文等:中国的不同秋葵品种多糖的结构特征、流变学性质及生物活性
2019年8月,四川农业大学食品学院聂希瑞(第一作者)、秦文(通讯作者)等在International Journal of Biological Macromolecules(1区,IF :6.953)发表了题为“Structural characteristics, rheological properties, and biological activities of polysaccharides from different cultivars of okra (Abelmoschus esculentus) collected in China”的研究论文。
为深入了解我国不同品种秋葵多糖(OPPs)的理化特性和生物活性,本文研究了OPPs的化学特性、流变学特性、抗氧化活性、体外结合特性以及体外对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。对“绿间”、“卡隆8”、“水果”、“台湾五福”和“卡隆3”等5个代表性黄秋葵品种的多糖进行了研究和比较。结果表明,五种OPPs的单糖组成相似,由鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖组成。然而,它们的重均分子量分别在2.76×103到4.20×103kDa和0.11×103到0.90×103kDa之间变化。OPPs的糖醛酸和酯化度分别为39.32%~61.68%和21.66%~30.02%。 OPPs表现出典型的剪切稀化行为和粘弹性。此外,OPPs表现出显著的抗氧化活性、体外结合能力和对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,这可能归因于它们相对较高的糖醛酸含量、较高的酯化度和较高的分子量。结果有助于更好地了解OPPs的理化结构和生物活性,OPPs作为功能性食品配料具有良好的工业应用前景。
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.08.016
4
四川农业大学吴定涛、秦文等:枸杞多糖的结构表征、质量评价及工业应用综述
2018年7月,四川农业大学食品学院吴定涛(第一作者)、秦文(通讯作者)等在Trends in Food Science & Technology(1区,IF :12.563)发表了题为“Review of the structural characterization, quality evaluation, and industrial application of Lycium barbarum polysaccharides”的综述论文。
枸杞多糖(LBPs)被认为是枸杞中的主要生物活性成分。由于LBPs的巨大健康益处以及人们对LBPs的重大研究兴趣,LBPs及其相关产品的质量评估对于确保其有效性和安全性至关重要。多糖的生物活性与其理化性质密切相关,因此,理化性质分析是多糖质量控制更为直接可行的方法。在综述中,总结和讨论了LBPs结构表征的特殊技术。此外,本文重点介绍了从未强调过的LBPs的质量评估方法,回顾和讨论了LBPs的工业应用。高性能阴离子交换色谱与脉冲电流检测相结合是分析酸性和中性LBPs的最有效技术之一。尺寸排阻色谱与多角度激光散射和折射率检测相结合,能够确定LBP的绝对分子量、链构象和含量。指纹图谱分析和糖图分析是LBPs质量评价的有效方法。
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.08.016
5
四川农业大学林上、秦文等:不同产地川明参中非淀粉多糖的结构表征、抗氧化活性和免疫调节活性研究
2019年12月,四川农业大学食品学院林上(第一作者)、秦文(通讯作者)等在International Journal of Biological Macromolecules(1区,IF :6.953)发表了题为“Structural characterization, antioxidant activity, and immunomodulatory activity of non-starch polysaccharides from Chuanminshen violaceum collected from different regions”的研究论文。
川明参在我国一直被用作重要的中药和滋补食品。其中的多糖是主要的生物活性成分。本研究为深入了解川明参中非淀粉多糖(CVPs)的化学结构和生物活性,对采集自中国不同地区的川明参中CVPs的理化结构、抗氧化活性和免疫调节活性进行了比较研究。结果表明,不同地区采集的川明参CVPs的单糖组成和傅里叶变换红外光谱相似。然而,它们的单糖组成的摩尔比、分子量和糖醛酸的含量不同。此外,CVPs具有显著的抗氧化活性(ABTS和一氧化氮自由基清除能力)和免疫调节活性(促进体外RAW 264.7巨噬细胞产生一氧化氮、IL-6和 TNF-α)。同时,从川明参中提取的CVPs的抗氧化和免疫调节活性也因栽培区域而异。CVPs的抗氧化活性和免疫调节活性与其α-1,4-d-半乳糖苷酸键密切相关。本研究结果有助于更好地理解CVPs的构效关系,有利于改进其在医药和功能性食品行业的应用。
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.09.151
二、 生鲜食品多糖基活性包装体系的构建、调控与应用
6
四川农业大学刘耀文、秦文等:天然微生物防腐剂乳酸链球菌肽/银耳多糖/植物乳杆菌颗粒对香肠发酵过程中生物胺积累的影响
2021年8月,四川农业大学食品学院刘耀文(第一作者、通讯作者)、秦文(通讯作者)等在Chemical Engineering Journal(1区,IF: 13.273)发表了题为“Novel natural microbial preservative nisin/Tremella fuciformis polysaccharide (TFP)/Lactobacillus plantarum (LP) live particle (NTN@LP) and its effect on the accumulation of biogenic amines during sausage fermentation”的研究论文。
食品中少量的生物胺对机体没有健康隐患,然而过量的生物胺积累会产生毒害作用。本研究选用银耳多糖作为壁材来包裹乳酸链球菌肽的缓慢释放,得到了粒径为168 ~ 356 nm的纳米颗粒,之后通过催化反应将银耳多糖/乳酸链球菌肽的纳米颗粒接枝植物乳杆菌的表面,当纳米颗粒和植物乳杆菌质量比为2:1时,乳杆菌的菌体活力仍然可以保持在85.6±2.11%以上,纳米颗粒的接枝效率为68.8±1.96%,系统考察了这种天然微生物保鲜剂的生长特性、运动特性和pH敏感性,并用溶血活性和体外细胞毒性表明了这种天然微生物保鲜剂的生物活性和安全性。之后加入到发酵香肠中,能有效地延缓香肠感官品质的下降,抑制有害微生物的生长,还原和分解生物胺中组胺、腐胺和尸胺的含量,与对照组相比这种天然微生物保鲜剂对香肠中生物胺的总量减少了67.90%,特别是酪胺含量较对照组下降了78.16%。这些结果表明这种天然微生物保鲜剂能发挥乳酸链球菌肽和植物乳杆菌协同增效作用,降低脂质的过氧化,并阻止细菌利用脂肪,由于具有较高的活性和运动特性,可以通过缓释乳酸链球菌肽增强去除生物胺的效果。
DOI:10.1016/j.cej.2021.131713
7
四川农业大学刘耀文、秦文等:负载明胶/姜黄素/壳聚糖微胶囊的羧甲基纤维素pH响应智能膜用于猪肉品质的监测
2021年9月,四川农业大学食品学院刘耀文(第一作者、通讯作者)、秦文(通讯作者)等在Food Hydrocolloids(1区,IF :9.147)发表了题为“Fabrication and characterization of pH-responsive intelligent films based on carboxymethyl cellulose and gelatin/curcumin/chitosan hybrid microcapsules for pork quality monitoring”的研究论文。
随着人们对智能包装用于生鲜食品变质监测的日益需求,本研究以明胶和壳聚糖作为壁材对姜黄素进行微胶囊化包裹,制备得到了负载姜黄素微胶囊的纤维素膜,用于猪肉的保鲜过程的监测。当姜黄素的含量为4%时,明胶和壳聚糖的质量比为2:4时,微胶囊可以较好地分散在纤维素基体中,微胶囊的添加不仅提高了整个监测膜的热稳定性,而且显著提高了薄膜的阻隔性和抗拉强度。由于姜黄素微胶囊具有对pH值敏感指示,在不同pH值下该薄膜能有效控制的姜黄素的长期稳定释放,由于释放的姜黄素的积累,薄膜随猪肉贮藏周期呈现不同的颜色变化,可以实现对环境pH值变化的持续传感作用。利用智能手机应用程序Colorcoll进行自动分析指示膜的从黄色到暗黄最终到亮黄变化的RGB值,直接反应猪肉品质的新鲜、变质、腐烂整个贮藏过程。因此,证明该薄膜具有对猪肉贮存过程中的品质监测的准确性、稳定性和敏感性。
DOI:10.1016/j.foodhyd.2021.107224
8
四川农业大学刘耀文、秦文等:抗菌肽及其在食品包装中的应用综述
2021年4月,四川农业大学刘耀文(第一作者)、秦文(通讯作者)等在Trends in Food Science & Technology(1区,IF :12.563)发表了题为“Antimicrobial peptides and their application in food packaging”的综述文章。
本文综述了抗菌肽与不同高分子材料结合,制备得到不同形态的包装膜、微纳米颗粒、电纺纤维、包装容器等活性包装,由于抗菌肽成分的添加,赋予了原有材料抗菌特性和抗氧化特性。阐明了不同抗菌肽的种类、制备方法和应用环境能对抗菌肽的成分、结构影响及分子间作用机制,揭示了添加少量的抗菌肽小分子在聚合物中可使分子的扩散路径变得曲折,从而能降低包装材料的气体透过率。首次揭示抗菌肽的释放扩散是延缓食品腐败变质的重要原因,即抗菌肽先溶解于包装材料中,在压力、浓度或外界环境刺激作用下,从包装材料中解吸附并不同方式释放,之后扩散到食品表面或内部。用释放动力学阐明了活性物质在食品外表面会形成了浓度梯度,扩散动力学解释了活性物质在食品表面会形成的层状响应结构,在控制水分流失、防止快速褐变和抑制微生物生长等方面显示出良好的保鲜效果。突破了食品包装材料的制备只考虑保鲜效果而忽略材料本身分子结构导致的食品理化性质变化的局限性。既为包装材料行业提高抗菌肽的利用率提供了有用的参考信息,还为调控生鲜食品品质找到了新的突破口。
DOI: 10.1016/j.tifs.2021.04.019
9
四川农业大学李素清、刘耀文等:含乳酸菌的木薯淀粉/羧甲基纤维素可食用复合膜用于延长香蕉保质期的应用研究
2020年7月,四川农业大学食品学院李素清(第一作者)、刘耀文(通讯作者)等在Carbohydrate Polymers(1区,IF:9.381)发表了题为“Cassava starch/carboxymethylcellulose edible films embedded with lactic acid bacteria to extend the shelf life of banana”的研究论文。
本研究从四川泡菜水中筛选出了两株高产胞外多糖的乳酸菌(Lactobacillus plantarum和Pedocococcus pentosaceus),之后,将这两株乳酸菌加入到木薯淀粉和羧甲基纤维素钠的包装基材中,制备得到了含乳酸菌的木薯淀粉/羧甲基纤维素钠可食用复合薄膜。在添加乳酸菌后,复合膜的抗氧化活性显著增强。此外,Lactobacillus plantarum在复合膜基质中分布均匀,形成了致密的结构,能有效地阻止水分子的透过,并表现出低透光性和防止减缓氧化的作用。将可食性复合膜用于包覆香蕉,考察其在室温下的香蕉保质期,结果表明添加了2%乳酸菌的可食性膜的抗氧化活性最高,为48.12% ± 1.11%,能有效延缓香蕉的腐烂、变质和防止香蕉皮的快速褐变,主要原因是胞外多糖可增强细胞内抗氧化酶系统的活性,抑制脂质过氧化,维持细胞完整性。糖醛酸在胞外多糖中的含量越高,分子就会携带一个负电荷,这就增加了分子内部的排斥力,使分子更加伸展。此外,减少了自由基攻击的空间位阻,使自由基更容易被清除。
DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116805
10
四川农业大学李素清、刘耀文等:封装蓝莓花青素的复合明胶/壳聚糖纳米颗粒用于牛奶新鲜度的动态监测
2020年7月,四川农业大学食品学院李素清(第一作者)、刘耀文(通讯作者)等在Carbohydrate Polymers(1区,IF :9.381)发表了题为“Development and optimization of dynamic gelatin/chitosan nanoparticles incorporated with blueberry anthocyanins for milk freshness monitoring”的研究论文。
本研究将蓝莓花青素封装在以明胶和壳聚糖为壁材的内部,明胶/壳聚糖能形成一个三维网络结构,提高了花青素的稳定性,制备得到了具有pH敏感、安全无毒、花青素在酸性条件下可控释放的纳米颗粒。花青素的最高装载效率为83.81 ± 6.62%,颗粒粒径保持在600 nm到1000 nm范围内,在三种酸性环境下,花青素均可以在4 °C、15 °C和25 °C下缓慢释放。在贮藏15天后,花青素在纳米颗粒的保留率仍然可以达到50%以上。当纳米颗粒用于动态检测牛奶新鲜度时,变质牛奶由于pH值的降低,花青素会从纳米颗粒内部释放,纳米颗粒的颜色保持相对的稳定性,变质牛奶在60秒内呈现明显的颜色变化,变质牛奶的颜色偏红,不同变质程度的牛奶其色差值也不同,存在线性关系。而新鲜牛奶中纳米颗粒几乎无颜色的改变,消费者可以很容易地通过肉眼区分变质牛奶和新鲜牛奶。因此,明胶/壳聚糖/花青素的pH响应型纳米颗粒可为牛奶和其他饮料的品质变化的动态监测提供一种可能性,也可为今后的相关研究提供一定的参考价值。
DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116738
11
四川农业大学李素清、刘耀文等:基于3D打印的花青素/壳聚糖/柠檬草精油三明治指示膜及其用于猪肉新鲜度的指示
2021年9月,四川农业大学食品学院李素清(第一作者)、刘耀文(通讯作者)等在Food Chemistry(1区,IF :7.514)发表了题为“Facile fabrication of sandwich-like anthocyanin/chitosan/lemongrass essential oil films via 3D printing for intelligent evaluation of pork freshness”的研究论文。
为了实时监测猪肉在低温贮藏过程中的新鲜度,本研究利用3D打印技术制备壳聚糖、桑葚花青素和柠檬草精油的中间层,并用木薯淀粉作为保护层,得到具有TVB-N敏感的三明治指示膜,由于本身柠檬草精油能表现出明显的抗氧化和抗菌性能,且随着pH值的增加,指示剂膜的释放速率会相应增加。将其贴附于新鲜猪肉的贮藏包装中时,指示剂膜的颜色随pH值从2-12变化时,会随着贮藏时间的变化由红色变为灰蓝色,并可以通过智能手机应用程序Colorcoll进行自动分析指示膜的RGB值,建立了RGB值与猪肉新鲜度的线性关系,并确定了猪肉变质的R阈值为156 -160,G阈值为163-167,G阈值为171-175。作为智能包装系统的一部分,该指示薄膜可以用于使用冷藏猪肉新鲜度的监测,并具有监测肉类腐败变质的巨大潜力。
DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131082
12
四川农业大学林德荣、秦文等:低聚果糖和大豆分离蛋白对核桃油微胶囊化的影响
2021年12月,四川农业大学食品学院林德荣(第一作者)、秦文(通讯作者)等在Industrial Crops and Products(1区,IF:5.645)发表了题为“Effects of fructooligosaccharide and soybean protein isolate in the microencapsulation of walnut oil”的研究论文。
为了评估不同比例的低聚果糖/大豆分离蛋白作为微胶囊壁材对核桃油微胶囊物理性质和结构表征的影响。本研究系制备了不同比例的低聚果糖/大豆分离蛋白微胶囊以包封核桃油,通过加速氧化实验评价微胶囊对核桃油的保护作用。 结果表明,低聚果糖对大豆分离蛋白的二级结构没有影响,但可以通过减小乳液的粒径和增加乳液的粘度来提高其包封率,低聚果糖也可以通过在冻干过程中维持蛋白质的结构来提高包埋效率。添加低聚果糖使得微胶囊的含水量和吸湿性都下降了。加速氧化的结果表明微胶囊化可以显著提高核桃油的氧化稳定性。加速氧化后,对照组核桃油过氧化值和硫代巴比妥酸值均显著高于微胶囊化核桃油(P<0.05)。在 60 ℃下储存 8 天后,未包封的核桃油的过氧化值比包封的核桃油高 2.78 倍。该研究表明低聚果糖/大豆分离蛋白可作为微胶囊壁材去包埋敏感的活性物质。
DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.114431
13
四川农业大学林德荣等:负载姜黄素的壳聚糖/木质素磺酸盐胶束的制备、表征及抗氧化性能
2022年1月,四川农业大学食品学院林德荣(第一作者、通讯作者)等在Carbohydrate Polymers(1区,IF :9.381)发表了题为“Preparation, characterization and antioxidant properties of curcumin encapsulated chitosan/lignosulfonate micelles”的研究论文。
本研究旨在利用壳聚糖和木质素磺酸钠通过自组装对姜黄素进行封装,并探究封装对姜黄素稳定性的影响。结果表明,木质素磺酸盐的芳环通过π-π相互作用组装成胶束的疏水核,壳聚糖通过静电相互作用结合在疏水核外作为亲水壳。 姜黄素通过疏水相互作用被包裹在疏水核中。封装提高了姜黄素的热稳定性和 pH稳定性。与游离姜黄素相比,在相同的热处理和pH条件下,姜黄素在胶束中的保留效率分别提高了约6.66和6.46倍。 封装还增加了姜黄素在水溶液中的抗氧化活性。此外,姜黄素的释放机制是扩散和基质溶胀。这些发现解释了壳聚糖/木质素磺酸钠胶束可能是一种有效的用于封装疏水性生物活性物质的递送系统。
DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.119080
三、 植物蛋白/多糖互作改性及其在食品加工中的应用
14
四川农业大学张清、秦文等:糖基化大豆球蛋白:制备、鉴定及其在全豆豆腐加工中的应用
2021年2月,四川农业大学食品学院张清(第一作者、通讯作者)、秦文(通讯作者)等在Food Hydrocolloids(1区,IF:9.147)发表了题为“Glycinin-carbohydrate conjugates: Preparation, characterization, and application in processing of whole soybean curd”的研究论文。
为探明大豆球蛋白与不同类型糖类发生糖基化改性后的功能特性变化及其对全豆豆腐加工品质的影响,本研究采用干法糖基化法制备大豆球蛋白-葡萄糖/果糖/葡聚糖(70 kDa)-轭合物,采用单因素及响应面法优化了糖蛋比、反应温度和反应时间等关键制备参数,对最优条件下所得轭合物的溶解度及乳化性进行分析,并将其作为配料添加至全豆豆粉中制备全豆豆腐。结果表明,与原大豆球蛋白相比,在最优条件下所得的大豆球蛋白-葡萄糖/果糖/葡聚糖轭合物都表现出了改善的溶解性和乳化性,尤其是分子量最大的大豆球蛋白-葡聚糖轭合物;添加有糖基化11S蛋白的全豆豆腐的得率、硬度和凝胶强度均比未添加的全豆豆腐有所提高,如添加15% 11S蛋白-葡聚糖轭合物的全豆豆腐的上述指标比空白对照分别提高了32.70%、52.46%和32.72%;轭合物的添加也使全豆豆腐的微观结构呈现出更加致密和更均匀的状态,有利于质构性质的改善。结果证实了添加糖基化大豆11蛋白可以改善全豆豆腐的品质。
DOI: 10.1016/j.foodhyd.2020.106383
15
四川农业大学李琳、张清、秦文等:糖基化大豆分离蛋白(SPI)及其对豆腐加工品质的影响研究
2021年3月,四川农业大学食品学院李琳(第一作者)、张清(通讯作者)、秦文等在LWT - Food Science and Technology(1区,IF:4.952)发表了题为“Influence of soybean protein isolate-dextran conjugates on the characteristics of glucono-δ-lactone-induced tofu”的研究论文。
为探究不同分子量葡聚糖对SPI糖基化改性效果的差异及SPI-葡聚糖轭合物对内酯豆腐加工品质的影响,本研究采用干法糖基化法将SPI分别与4、10和70 kDa的葡聚糖发生糖基化改性,并将产物作为配料制备内酯豆腐。结果表明SPI与葡聚糖的糖基化程度与葡聚糖分子量之间呈负相关关系;在相同糖基化条件下,SPI-葡聚糖4kDa-轭合物呈现出较深的颜色、SPI-葡聚糖70kD-轭合物呈现出最高的表面疏水性和自由巯基含量。添加了轭合物的内酯豆腐的持水力和硬度有一定的增加,且呈现疏松的微观结构;白度下降。SPI-葡聚糖轭合物对豆腐的凝胶强度、持水性、微观结构和颜色的影响主要取决于葡聚糖的分子量和反应时间。通过选择适当分子量的葡聚糖,控制糖基化程度,可以改善内酯豆腐的品质。
DOI: 10.1016/j.lwt.2020.110588
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四川农业大学李琳、张清等:限制性酶解结合糖基化改性对大豆分离蛋白(SPI)凝胶性质的影响研究
2021年3月,四川农业大学食品学院李琳(第一作者)、张清(通讯作者)等在Food Chemistry(1区,IF:7.514)发表了题为“Rheological and textural properties of acid-induced soybean protein isolate gel in the presence of soybean protein isolate hydrolysates or their glycosylated products”的研究论文。
为探究限制性酶解结合糖基化协同改性对SPI凝胶性质的影响,本研究考察了不同浓度(0.25%、0.5%和0.75%,w/v)SPI水解物(SPIH)、F30(分子量>30 kDa)、F30-10(分子量10-30 kDa)、F10(分子量<10 kDa)和F30/F30-10/F10-葡聚糖轭合物对酸诱导SPI凝胶流变学和质构特性的影响。与对照组相比(1757.94 Pa),含有0.25% SPIH、F30和F30-10的SPI凝胶表现出更高的储能模量(G′;1912.76、1904.40和1837.25 Pa),表明形成了更硬的凝胶网络结构。但是当添加量达到0.5%和0.75%时,由于水解物和SPI之间通过疏水相互作用而引起过度聚集,使得SPI凝胶网络结构弱化和质构特性(硬度、内聚性和咀嚼度)降低,但保水性略有提高。此外,添加0.75% F10导致SPI凝胶的G′和硬度降低更加明显(697.01 Pa和51.29 g)。然而,对F30、F30-10和F10进行糖基化改性后,减弱了其对SPI凝胶形成的不利影响。微观结构分析表明,水解物的加入使得SPI凝胶结构松散、不均匀,但是添加相同量的糖基化改性水解物则有利于形成致密的凝胶网络。SPI水解物及其糖基化产物的添加对SPI凝胶的形成产生影响,这将为开发基于SPI的新型凝胶促进剂提供理论和应用依据。
DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.129991
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四川农业大学张清、秦文等:糖基化蛋白:一类具有潜在应用前景的改性蛋白
2019年3月,四川农业大学食品学院张清(第一作者、通讯作者)、秦文(通讯作者)等在Critical Reviews in Food Science and Nutrition(1区,IF:11.176)发表了题为“Protein glycosylation: a promising way to modify the functional properties and extend the application in food system”的综述论文。
蛋白质的改性已经成为蛋白资源深度开发利用的常规途径。在物理、化学和酶法改性等方法中,属于化学法的糖基化改性因具有反应过程温和、不需要额外化学试剂、产物不存在安全性问题等优点而受到广泛关注。本综述详述了蛋白质糖基化改性的制备方法及优缺点,蛋白糖基化产物的鉴定方法及特点,糖基化产物功能特性的分析,以及作为新型材料用于生物活性成分的包埋递送和3D打印食品、凝胶食品与胶体食品等加工食品的品质改良。蛋白质糖基化改性主要可以通过干法加热和湿法加热实现,两种方法各有优缺点。对于蛋白-糖轭合物的鉴定可以采用分光光度法测定游离氨基含量变化、红外光谱法测定特征性官能团、电泳法测定蛋白组成、量热法测定产物热稳定性、色谱-质谱法测定产物组成等。通过糖基化改性后,蛋白质的溶解度、黏性、乳化性、起泡性、凝胶性、成膜性、抗氧化性、致敏性、抗菌性等功能或生物特性都有不同程度的改善。糖基化蛋白可以作为一类新型的蛋白配料,用于功能性食品的开发。
DOI: 10.1080/10408398.2018.1507995
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四川农业大学张清、加拿大阿尔伯塔大学Thava Vasanthan等:基于植物蛋白/多糖互作产物的纳米递送体系的构建及生物活性成分的递送
2021年3月,四川农业大学食品学院张清(第一作者、通讯作者)、Thava Vasanthan(通讯作者)等在Trends in Food Science & Technology(1区,IF:12.563)发表了题为“Nanostructures of protein-polysaccharide complexes or conjugates for encapsulation of bioactive compounds”的综述论文。
生物活性成分因具有突出的功能性质和健康益处而受到广泛研究和应用;然而,大部分生物活性成分因为溶解性、物理化学稳定性和生物利用率等局限而限制了在加工食品中的有效应用。本文综述了基于蛋白质和多糖复合物或轭合物的纳米载体用于生物活性成分递送的研究进展,并详述了蛋白-多糖相互作用机制,纳米递送体系制备方法及特点,负载生物活性成分的蛋白-多糖纳米递送体系的表征,应用趋势及安全性考虑等。蛋白质与多糖间通过物理作用力形成以非共价键结合的复合物或通过共价键结合的轭合物,提供了生物活性成分纳米递送体系的包材;不论是蛋白质/多糖复合物,还是蛋白质-多糖轭合物,都可以采用反溶剂法、pH调节法、加热凝聚法等“自下而上”法,以及乳液均质法等“自上而下”法来制备负载生物活性成分的纳米递送体系。构建的负载生物活性成分的纳米递送体系可以从形成机制、微观形态、包埋效果等方面进行鉴定或描述。负载生物活性成分的纳米递送体系在实际应用中,需要考虑扩大生产的可能性、具体食品类型的适用性、潜在安全性等问题。
DOI:10.1016/j.tifs.2021.01.026
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四川农业大学张清、加拿大阿尔伯塔大学Thava Vasanthan等:不同分子量壳聚糖对豌豆分离蛋白(PPI)/壳聚糖复合凝聚体生成的影响机制研究
2020年12月,四川农业大学食品学院张清(第一作者)、Thava Vasanthan(通讯作者)等在Carbohydrate Polymers(1区,IF:9.381)发表了题为“Field pea protein isolate/chitosan complex coacervates: Formation and characterization”的研究论文。
为阐明多糖不同分子量对植物蛋白质/多糖复合凝聚体生成情况的影响,本研究采用PPI分别与低(50−190 kDa)、中(190−310 kDa)、高(310->375 kDa)三种分子量的壳聚糖在pH调整下探究复合凝聚体生成机制。结果表明随着PPI和壳聚糖质量比的增加,PPI/壳聚糖复合物的最大浊度呈现上升趋势、各临界pH值往PPI的等电点方向偏移。PPI与壳聚糖形成复合凝聚体主要依靠静电和疏水相互作用。在适宜的PPI/壳聚糖质量比条件下,复合凝聚体呈现多孔的网状微观结构,且PPI与高分子量壳聚糖更容易形成尺寸均一、且均匀分布的多孔结构。PPI与不同分子量的壳聚糖形成复合凝聚体过程中表现出了不同的热动力学性质;PPI与中分子量壳聚糖在pH6.6时形成复合凝聚体呈现了最大的结合化学计量数。相对于低和中分子量壳聚糖,高分子量壳聚糖更适于与PPI形成具有均匀微观结构且对PPI三级结构影响最小的复合凝聚体,这可能与高分子量壳聚糖带来的较大空间位阻有关。研究结果为生物活性成分的递送体系构建提供了材料选择。
DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116925
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四川农业大学张清、加拿大阿尔伯塔大学Thava Vasanthan等:不同盐离子浓度对豌豆分离蛋白/壳聚糖复合凝聚体生成机制的影响研究
2021年5月,四川农业大学食品学院张清(第一作者)、Thava Vasanthan(通讯作者)等在Food Chemistry(1区,IF:7.514)发表了题为“Effect of sodium chloride on the thermodynamic, rheological, and microstructural properties of field pea protein isolate/chitosan complex coacervates”的研究论文。
为阐明不同氯化钠浓度(cNaCl)对植物蛋白/多糖复合凝聚体生成情况的影响机制,本研究探讨了0、0.05、0.1、0.2、0.3和0.4 M的氯化钠对PPI/壳聚糖(310->375 kDa)复合凝聚体生成过程中的浊度、zeta-点位、蛋白三级结构与表面疏水性、热动力学性质、流变学性质和微观形态的影响。结果表明,NaCl产生电荷屏蔽效应,干扰FPPI/Ch之间的静电相互作用,降低了FPPI与Ch分子间的有效复合,使浊度减小;cNaCl越大,干扰或阻碍越明显。在复合凝聚体生成最适pH时,随着cNaCl升高,表面疏水性有一定的增大趋势,说明盐离子浓度增大促进了体系中疏水作用的发生,利于可溶性PPI/壳聚糖复合物发生聚集,为凝聚物的形成起到一定推动作用。cNaCl升高,PPI/壳聚糖复合凝聚物多孔结构中的空隙变小,之后逐渐消失,且出现纳米级微小颗粒,再次说明适宜的cNaCl加强了非库仑力作用,而使得微观结构更加紧实。凝聚物的纳米级颗粒尺寸更大、分布更不均匀,说明PPI/壳聚糖复合物在进一步静电复合成不溶性凝聚物之前发生了自聚集、壳聚糖则分布在纳米颗粒的周围,这为开发新型的含盐豌豆蛋白食品配料提供了可能。
DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.128569
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四川农业大学周洋莹、张清等:大豆分离蛋白(SPI)/海藻酸钠(SA)复合纳米乳液的制备与稳定性研究
2022年1月,四川农业大学食品学院周洋莹(第一作者)、张清(通讯作者)等在LWT - Food Science and Technology(1区,IF:4.952)发表了题为“Preparation and stability characterization of soybean protein isolate/sodium alginate complexes-based nanoemulsions using high-pressure homogenization”的研究论文。
为制备SPI/SA复合物稳定的纳米乳液,本研究探讨了不同浓度SA与高压均质压力对SPI/SA复合纳米乳液的理化性质。结果表明,与添加0.08%或0.10%(溶液浓度)的SA相比,添加0.02%~0.06%的SA所得的复合纳米乳液表现出相对较小的粒径(<300 nm)和多分散指数(<0.27)。以及较高的zeta-电位(>33 mV)。在添加0.02%~0.06%的SA基础上再施以高压均质处理,可以显著提高SPI/SA复合纳米乳液的热稳定性和储藏稳定性。在中性pH下添加适量SA(0.02-0.06%),SPI带正电部分与阴离子SA通过静电吸引形成复合物,吸附在液滴表面,SA可在乳液液滴表面提供空间位阻,有效阻止液滴的聚集或絮凝;SPI与SA因具有相似的净负电荷而通过竞争吸附,表现出良好的稳定性。研究揭示了SPI/SA复合物可作为潜在材料用于改善纳米乳液食品或包埋疏水性生物活性成分的有效载体。
DOI: 10.1016/j.lwt.2021.112607
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