超声—微波联合提取绞股蓝皂苷工艺优化及协同作用分析

采用响应面法优化绞股蓝总皂苷的超声—微波联合提取工艺,并分析超声、微波间协同作用效果。使用Box-Behnken中心组合设计对提取工艺进行优化,研究微波功率、微波时间、提取温度、浸提时间4个因素对绞股蓝总皂苷得率的影响。在最佳工艺基础上,通过控制提取过程中不同阶段超声、微波的启停,考察不同提取条件对皂苷得率的影响,并分析超声、微波间有无协同作用及其效果。结果表明,最佳提取工艺为:开启超声(50 W),微波功率613 W,微波时间145s,提取温度62.0℃,浸提时间12.8 min,该条件下绞股蓝皂苷得率为(24.08±0.37)mg/g。通过对比不同条件下绞股蓝皂苷的得率表明,超声、微波间协同作用显著,且协同作用阶段在提取过程中起主要作用。     

酶法制备低热量淀粉及其衍生物的研究进展

近年来,随着慢性病患病人数逐年增加,患病人群趋于年轻化,越来越多的人意识到健康饮食是一种预防和辅助治疗慢性病的有效手段。低热量淀粉及其衍生物因具有降低血糖血脂、改善肠道环境、促进微量元素吸收、抗消化性等功能,在食品、医药等行业的应用越来越广泛。目前,酶法制备低热量淀粉及其衍生物已经成为一种安全、绿色、健康、高效的方法。作者概述了酶法制备低热量淀粉及其衍生物的关键酶、关键技术、功能应用等,为未来制备工艺的优化以及产品的应用提供参考。     

γ-CGTase酶学性质及产物特异性影响因素

将γ-环糊精葡萄糖基转移酶(γ-CGTase)的特有区域作为判断依据,在美国国家生物信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库中,通过序列比对及生物信息学分析,筛选出一种新型基因,并将其克隆表达得到一种酶。利用高效液相色谱-质谱联用进行产物鉴定,表明该酶为γ-CGTase;酶分子质量大约为80 kDa,最适温度50℃,最适pH 10.0;无α-环糊精生成;甲醇、乙醇、环己烷、十二醇激活γ-CGTase活力,异丙醇和正丁醇抑制γ-CGTase活力;反应时间、淀粉质量浓度及乙醇体积分数均会影响γ-CGTase的产物特异性。HPLC结果显示,在10%的乙醇最终体积分数条件下,γ-CGTase催化产物中γ-环糊精的比例由40.11%增加至78.20%,专一性提高了94.96%。该研究提供了一种新型的γ-CGTase,为提高γ-CGTase产物特异性提供研究基础。     

环糊精酶改性对淀粉结构及消化性的影响

淀粉是人类主食的主要组分和能量供应的主要来源,提升淀粉的营养品质对人体健康具有重要价值。酶法改性具有高效、专一性强和符合清洁标签等优势,是提升淀粉品质的重要手段。作者主要研究了环糊精葡萄糖基转移酶（Cyclodextrin glucosyltransferase,CGTase）和环糊精水解酶（Cyclodextrinase,CDase）对玉米淀粉的协同改性效果。分别采用CGTase单独添加、CGTase和CDase同时添加、CGTase和CDase顺序添加3种改性方式,并对改性后淀粉产物的结构以及消化性进行分析。结果表明,双酶改性使得产物中麦芽低聚糖比例显著提升,而对应的环糊精比例显著下降。经3种方式改性后淀粉结构发生明显解聚,DP 13~24、DP 25~36和DP > 37的链长比例下降,而DP < 13的链长比例显著提升。此外,酶改性显著提升了抗性淀粉组分的含量。因此,CGTase和CDase双酶改性在提升淀粉营养品质中具有良好的应用前景。     

粮仓哲学——对储粮科技走向智慧化的哲学思考

关于科学技术影响认知变化的探索由来已久，分别形成科学哲学和技术哲学。我国储粮技术发展，经历了改革开放前的初探、改革开放后30年的现代化粮仓建设以及近10年数字化智能化开创等3个阶段。从以“四合一”储粮新技术为主构建现代化粮仓，到以信息技术形成世界上最大的粮食物联网、原创粮堆多场耦合及生物场理论、以粮情云图扫描技术实现储备粮动态监管等，中国储粮的科技进步有目共睹。新时期面临百年未有大变局、中国第二个百年奋斗目标对粮食安全的新要求以及第四次工业革命带来的冲击，粮食科技智慧化的趋势越来越显著。从我国近40多年储粮实践科技成果积累，结合团队对粮堆多场耦合和生物场理论、储备粮云图动态监管、粮食围收储自然区块链5T事联信息化管理以及粮食干燥智能EAT窗口测控方法等的研究，尝试在解构储粮系统三元微结构的基础上，以“一分为二、二分为三、三生变化”为基本思想，以机理、数据等联合驱动为智慧化策略，引入粮仓哲学，以提升对已有科技成果的认知高度、指导新时期储粮科技智慧化的探索，为构建高质量的智慧粮食体系提供支撑。粮仓哲学是对储粮实践情景的深度思考，源于储粮实践，但不限于储粮实践，具有一定的普适性。