第11届食品科学国际年会—会场五：大会综合报告五
2023-08-08作者：来源：责任编辑：食品界
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主持人
郑宝东 教授
廖小军 教授
中国农业大学食品科学与营养工程学院 院长
福建农林大学 副校长
报告简介：
莲子是我国重要的特产经济作物，针对莲子加工产业中存在的原料品质不稳定、产品褐变劣化和淀粉老化难以控制以及功效成分不明等四大技术瓶颈，项目组历经23年的产学研合作攻关，取得系列关键技术突破，带动莲子加工产业转型和整体技术升级。项目围绕我国农产品精深加工战略需求，在莲子食品理论研究和技术开发方面具有重大创新，总体技术水平达国际领先。项目培养13名博士，2名博士后，50名硕士，获33项国家及省部级课题支持，其中国家自然科学基金10项；主导制定莲子国家标准2项，地方和团体标准7项；获国家专利授权35件；出版专著1部，发表高水平学术论文120余篇。该成果技术先进，开发五大类22个莲子新产品，其中获批保健食品批号1件，在福建、江西、湖北、湖南等主要莲子产区获得大规模推广，共培育8 家省级以上龙头企业，均已成为当地最大的莲子深加工企业。实现了特产经济作物的大产业格局，经济和社会效益显著。项目获福建省科技进步奖一等奖1项，二等奖1项。
华中农业大学食品科学技术学院
果蔬是健康食品的重要原料，是重要的生活必需品，在人类健康中起着极其重要的支撑作用。果蔬加工是延伸果蔬产业链和提升价值链的重要举措。创新驱动是核心竞争力！果蔬加工中存在诸多的基础理论科学问题与核心技术及工程问题。本报告从基础研究和应用开发2个方面总结了果蔬加工中的科学与技术问题，阐述了果蔬制品营养与健康基础理论、果蔬加工品质调控理论与技术、果蔬资源高值化利用理论与技术、果蔬加工装备研发与工程设计、果蔬产品安全控制与风险评估等，为果蔬资源的合理科学利用提供支撑。
武汉轻工大学 副校长
莲藕是睡莲科多年生水生植物的肥大根茎，是我国种植面积和产量最大的水生蔬菜。大量中医药典籍记载，莲藕可清热凉血、健脾开胃、益血生肌，具有药食兼用特性且生熟功效有别，但对其功效物质基础、营养健康价值及调控机制的挖掘较为有限。基础研究滞后导致莲藕资源特色未能有效转化成产业优势，“高值低用”的矛盾在大健康时代背景下尤为凸显。为此，项目组基于营养健康导向开展莲藕资源的创新利用研究：结合活性成分的分离纯化、结构鉴定和功效机制研究，揭示了莲藕发挥抗氧化、免疫调节、降脂功效的物质基础，为解读和弘扬其传统食疗养生文化提供了科学依据；开展不同品种莲藕中活性成分的多部位、多指标及多维度分析，构建了多酚和多糖的多维指纹图谱，探究了体外活性的谱效关系，实现了优质资源的筛选与真伪鉴别；研究莲藕生长、采收和贮藏期间的活性成分积累规律与影响因素，揭示了其合成代谢途径与调控因子，并建立了活性成分积累调控创新方法；研究加工方式和贮藏条件对莲藕制品（鲜切藕片、藕汤和全藕粉）营养健康的影响，探究了品质提升的关键技术及相关机理，为高品质的健康产品供给奠定科学理论。
中国农业大学食品科学与营养工程学院 院长
热杀菌技术已广泛应用于不同类型食品的加工。但是，热杀菌技术对食品品质会造成不同程度的破坏。自上世纪末以来，食品非热加工技术引起了科学家的关注和企业界的兴趣。科学家对超高压等食品非热加工技术开展了系统的基础研究，短短不到50年的时间已经取得了重要进展。本报告以超高压技术在食品加工中的杀菌防腐、调控酶活、分子改性、传质提取、加速反应等为案例介绍食品非热加工技术在果蔬加工方面的最新应用与实践。
徐州工程学院食品与生物工程学院 院长
牛蒡（Arctium lappa Linn.）为菊科牛蒡属两年生草本植物，是中国传统药食同源的植物。我国是世界上最大的牛蒡种植生产和出口国，牛蒡种植和加工是苏北和鲁南等地区农业结构调整、重点发展的特色主导产业之一，但牛蒡种植栽培方式粗放、供应期短、加工技术单一，产品附加值低，严重制约了牛蒡产业的健康发展。针对上述问题，开展牛蒡绿色种植、贮藏保鲜、精深加工等关键技术研究与产业化应用示范，改变牛蒡春播、秋播传统种植方式，建立了冬播牛蒡栽培方法，延长了鲜牛蒡根供应期，制定了牛蒡种植技术地方标准，《沛县黄皮牛蒡》成功列入国家农产品地理标志保护登记，开发了牛蒡菊糖、牛蒡酵素、牛蒡发酵茶、牛蒡茶膏、牛蒡酥、牛蒡咀嚼片和速溶牛蒡泡腾片等系列深加工产品，制定了产品技术标准，提高了牛蒡综合利用率和附加值。授权专利49项，发表论文87篇，制订、修订国家及行业标准4项，获中国商业联合会科学技术奖、省级科技进步奖及淮海科学技术奖等12项。相关成果及核心技术在江苏、山东、安徽等地多家企业转化应用，推动区域特色农产品加工产业创新发展和提质增效，取得了显著的经济和社会效益。
农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室（重庆）主任 食品工业、餐饮业、家庭、甚至以后在其他领域使用花椒及花椒加工制品，主要是取其“香味和麻味”，但花椒果皮苦味问题已受多方诟病。然而，国内外对花椒果皮苦味问题的研究报道极少。基于此，本文对花椒果皮中的苦味物质，从多方面开展了深入系统的研究。主要研究结果如下：（1）通过非靶向代谢组学技术研究发现，从红花椒果皮中共筛选鉴定出50种潜在的苦味代谢物，从青花椒果皮中共筛选鉴定出 53 种潜在的苦味代谢物。（2）采用感官引导的制备液相色谱分离技术和UPLC-Q-TOF/ MS、IR、UV 以及 NMR（1D/2D、1H、13C-NMR）鉴定技术，从红花椒果皮中共分离和鉴定出15种关键苦味化合物：苯丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、Zanthoamide A、木兰花碱、小檗碱、槲皮素、槲皮苷、异槲皮苷、槲皮素-3-O-α-L-阿拉伯糖苷、异鼠李素、芥子酸、水杨酸、熊果苷和腺苷；从青花椒果皮中共分离和鉴定出 13 种苦味物质：L-精氨酸、表儿茶素、原花青素 B2 、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮苷、番石榴苷、槲皮素、山奈酚、异鼠李素、伞形酮、东莨菪内酯和木兰花碱。（3）对鉴定出的关键呈苦物质进行阈值分析，花椒果皮样品中关键呈苦物质的定量分析和TAV值评价，发现除了L-精氨酸、木兰花碱和东莨菪内酯的TAV < 1外，其他关键苦味物质都对花椒果皮的苦味有贡献（TAV > 1）。（4）通过不同生长期江津青花椒果皮苦味形成的研究，发现江津青花椒果皮在生长成熟过程中苦味逐渐加重并且在七月中旬苦味强度最高；通过代谢组学分析发现有11种苦味代谢物的TAV在各生长期均大于1，其中金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素、山奈酚和异鼠李素的TAV>10，并且均在七月中旬达到最大值；通过转录组学分析发现PAL、C4H、4CL、COMT、F5H、F6H、F3H、F3’5’H、F3’H、DFR、ANS、ANR和FLS等13个结构基因是调控苦味形成的潜在表达基因，MYBs和bHLHs是影响青花椒果皮苦味形成相关基因表达的关键转录因子，青花椒果皮关键苦味代谢物生物合成途径主要是“苯丙烷生物合成”、“类黄酮生物合成”和“黄酮和黄酮醇生物合成”。
果实成熟是一个复杂的生物学过程，主要受激素、转录因子和表观遗传修饰因子调控。激素和转录因子参与的果实成熟调控已有大量报道，然而，表观遗传修饰因子在果实成熟中的作用并不清楚。组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰之一，受组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶动态调控。本研究解析了两种类型（激活型和抑制型）组蛋白去甲基化酶在调控番茄果实成熟中的作用。番茄中共有25个组蛋白去甲基化酶（HDM），主要定位在细胞核内。组蛋白去甲基化酶SlJMJ6是一个专一性的H3K27me2/3 HDM，在番茄果实成熟中起正调控作用，作用于多个参与转录调控、乙烯合成、细胞壁降解、色素合成等成熟过程的基因，通过去除H3K27me3激活成熟相关基因表达，从而促进果实成熟。组蛋白去甲基化酶SlJMJ7特异性去除番茄中H3K4me1/2/3，是番茄果实成熟的负调控因子，通过H3K4me3去甲基化直接调控一组关键成熟相关基因[包括乙烯生物合成基因（ACS2、ACS4和ACO6）、转录调控因子（RIN和NOR）]表达，从而抑制果实成熟；而且SlJMJ7通过抑制目标基因DNA去甲基化酶DML2表达间接调控全基因组DNA甲基化水平，对果实成熟起抑制作用。报告八
钙信号介导的枇杷果实采后抗冷性调控机制的研究
南京农业大学食品科学技术学院 副院长
低温贮藏是延缓枇杷果实采后衰老，抑制果实腐烂变质，延长果实货架期最有效的方法之一。但红肉枇杷果实在低温下贮藏易发生冷害，表现为木质化、褐变、果皮难剥离等症状，严重影响了枇杷果实的商品价值。本研究以‘长虹’枇杷果实为试材，研究了氯化钙（Calcium chloride, CaCl2）处理对采后枇杷果实低温贮藏期间木质素生物合成、活性氧（Reactive oxygen species, ROS）代谢、抗坏血酸-谷胱甘肽循环（Ascobic acid-Glutathione, AsA-GSH）、能量代谢、脯氨酸、多胺和γ-氨基丁酸代谢和膜脂代谢的影响。并结合转录组测序和加权基因共表达网络分析，挖掘响应CaCl2处理的Ca2+信号通路相关基因，从木质素生物合成途径、GSH代谢、膜脂过氧化等角度，探究Ca2+信号介导的CaCl2处理诱导枇杷果实采后抗冷性的分子机制。结果表明，CaCl2处理可以抑制枇杷果实抑制木质素和ROS的积累，提高脂肪酸不饱和度、抗氧化能力、能量水平、脯氨酸、多胺和GABA的含量，从而减轻果实冷害的发生。而这一结果与CaCl2处理激活EjCaM7、EjCML19/36、EjCAMTA3/4/5、EjWRKY7的表达水平，促进EjCaM7-EjCAMTA3和EjCML36-EjCAMTA5负调控木质素生物合成，EjCML36-EjCAMTA4正向调控GSH代谢、EjCML36-EjCAMTA5抑制膜脂降解基因和EjCML19-EjWRKY7负调控褐变相关基因的表达，从而减少木质素含量，提高ROS的清除能力，抑制膜脂降解和酶促褐变发生密切相关。研究结果丰富了Ca2+信号介导的调控网络参与枇杷果实采后抗冷机制的信息。
中国农业大学工学院
人类从事干燥实践的历史与人类文明一样悠久。然而人们对干燥研究对于人类福祉的重要意义认识还很不够。很多人甚至认为干燥研究是比较成熟的领域，没有多少科学问题值得研究，干燥研究创新越来越难，很多人转向其他领域。为此，汇报人对干燥对于人类的重要意义和干燥研究的创新路径进行了长期的思考。首先从干燥与地球上的生命诞生（干燥蒸发浓缩效应为原始环境下从无机物到有机物的转化创造了条件）、干燥与粮食安全（干燥是粮食产后减损增效的关键）、干燥与人民健康（干燥是抑制真菌毒素滋生的必要手段，全球三分之一的肝癌患者是由于食用未充分干燥而发霉的食物所造成的）、干燥与双碳目标（干燥能耗占一个国家工业总能耗的10-15%，提高干燥能效对于节能减排意义重大）4个方面阐述干燥对人类的重要意义。其次，结合科学史上的经典案例和作者自身的研究经验提出了创新干燥研究的4大路径：模仿式创新，向经典致敬，从惟妙惟肖到超越原创；移花接木式创新，借鉴其它领域的思路、概念和表征工具，为原来的领域带来活力；质疑式创新，向经典抛砖，力争推翻、修改或完善现有理论；从0到1的创新，发明新的技术，从基础理论、关键装备、典型应用到范式标准进行系统的构建。报告十
果实采后品质劣变细胞生物学研究及防腐保鲜纳米材料研发
浙江大学食物冷链物流研究中心 副主任
果品多样化供给和供应链安全保障是构建国家大食物安全观的根本要求。但果实采后仍保持较旺盛的生理代谢水平，极易发生品质劣变，而其发生的生物学机制研究主要集中在生理生化及分子水平，缺乏细胞水平上的果实品质劣变的机制认知。近年来，课题组针对果实采后发生品质劣变的细胞生物学机制开展了一系列研究工作，包括采用共聚焦拉曼光谱和受激拉曼散射成像技术，构建了木质素枇杷果实原位成像体系，明确了木质素的细胞主要沉积区域，提出了木质化细胞的生长模型；基于点击化学技术标记木质素单体，实现了枇杷果肉新合成生木质素在果肉细胞的时空特异性标记和追踪；以及基于免疫组化与化学探针成像技术，构建了果肉细胞壁多糖组分的原位成像体系，发现细胞壁果胶组分也与枇杷果实冷害质地劣变相关，进一步提出了果胶组分参与枇杷果实质地的细胞壁动力学机制。同时，课题组针对果实采后腐败损耗严重，货架期缩短，严重影响果实商品性，缺乏绿色缓释包装产品的问题，围绕纳米保鲜抑菌材料研发开展了一系列工作，包括采用溶液吹纺技术创制了具有良好抑菌、导热等性能的系列纳米纤维薄膜，采用微流体纺丝技术获得了微纳纤维结构有序排列包装材料，采用绿色交联法制备表面改性生物基抑菌气凝胶等，并应用于果实采后贮藏保鲜。
