第11届食品科学国际年会—会场二十五:专题报告11:食品加工与质量安全

2023-08-10作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

主持人


张宇昊 教授

西南大学食品科学学院 院长


王静 教授

北京工商大学科学研究院 院长

会议报告

报告一

基于行业需求的川渝预制菜科技创新与实践

张宇昊 教授

西南大学食品科学学院 院长

报告简介:

川渝菜肴以“麻辣鲜香”闻名全球,川渝预制菜广受消费者喜爱。针对川渝菜肴盐含量高,内脏类产品多,高嘌呤带来潜在健康风险,特色火锅鱼产品工业化受原料属性限制等行业问题,本团队研发了基于水解合成双修饰的γ-谷氨酰肽高效制备技术,创制了可实现减盐不减味的厚味调味配料;解析了基于靶向交联的胶原凝胶基热稳定性提升机制,开发了集原料微粒化、胶原分子靶向交联,凝胶分子网络定向调控于一体的胶原工程化重组关键技术,创制系列内脏仿生类健康预制菜产品;构建了基于流变学的3D打印材料适性评价体系,研发了鱼糜3D打印技术,结合乡村振兴和重庆水煮鱼特色,设计了技术应用模式。


报告二

煎炸过程中食用油中PAH4的化学转化与物理迁移

徐鑫 教授

扬州大学食品科学与工程学院

报告简介:

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类国际公认的有毒污染物,具有疏水性,易在脂含量高的食用油和煎炸食品中检测到。煎炸过程中PAHs的生成规律、机制和抑制方法开发是一直以来的研究热点。然而,PAHs生成机制至今未阐明,难点在于食品基质极其复杂,反应途径不易被明晰。煎炸油和煎炸食品中PAHs含量随时间呈现波动式上升,其不规律性是导致动力学参数计算不精准和生成机制不明确的另一重要原因。造成波动变化的原因是煎炸过程中PAHs既生成又损失,若损失PAHs的去向被忽视,将导致PAHs的暴露程度被低估。基于上述问题,以高毒性、高检出率的苯并蒽、䓛、苯并荧蒽、苯并芘(简称PAH4)为研究对象,借助稳定同位素追踪了PAH4在煎炸油相、煎炸食品相和煎炸产生的油烟相中的动态变化和分布状态,从广度上弥补了现有文献中研究体系单一的不足。依据衍生物结构定性、PAH4量子化学性质和煎炸油氧化过程,推导了PAHs通过自由基介导的化学转化生成衍生物的内在机制。通过考察不同热处理条件下煎炸物吸油量、油烟颗粒粒径、油烟排放量的变化规律,结合油烟颗粒的吸附机制,研明PAH4向煎炸物和油烟迁移的影响因素及机制,从深度上分析煎炸油热氧化对PAH4转化和迁移的内在影响。PAHs是重要的食品安全风险因子,研明其在煎炸过程中的化学转化和物理迁移规律及机制,为控制高毒性PAH4衍生物的生成和降低其通过煎炸食物、油烟对人类的暴露程度奠定了理论基础。


报告三

玻璃化转变在冷冻食品中的应用

赵金红 高级工程师

北京食品科学研究院植物源研究部

报告简介:

冷冻技术经常被用来延长水分含量较大食品的货架期,也是食品保藏的重要技术之一。在合适的冷冻速率下,冷冻体系会达到最大冻结浓缩状态,该状态可以由玻璃化转变温度(glass transition temperature, Tg¢)、冻结终点温度(end point of freezing or onset of melting, Tm¢)和最大冻结浓缩基质的固形物质量分数(concentration of solids, Xs¢)来描述。Tg¢Tm¢Xs¢值依赖于冷冻体系的化学成分,当冻藏温度低于Tg¢ 时,食品劣变反应速率显著减少。将冷冻食品体系分为糖类、淀粉类和蛋白质类,研究这三大类食品的Tg¢Tm¢值分别与食品成分分子量的关系,研究结果表明与糖类食品相比,绝大多数淀粉类食品的Tg¢Tm¢值分别比其大2.46~87.3% 和10.8~85.0%,一些蛋白质类食品分别比其大5.00~53.4%和25.0~52.9%。Tg¢Tm¢值均随冷冻食品体系中固形物的分子量增大而增大,当增大到一定值时而趋于常数。并且,Tg¢Tm¢值均与糖类和淀粉类食品(看成一个整体)的分子量呈指数函数关系,可通过糖类和淀粉类食品的分子量就能预测其Tg¢Tm¢值。一些研究报道当冷冻速率足够快时达到玻璃态(在Tg¢ 以下),能较好的保持冷冻食品的品质。而另一些研究表明无论冻藏温度大于还是小于Tg¢,冷冻食品的品质均没有显著差异。可见,其他因素(例如理化参数、结构参数和添加剂等等)可能也影响了食品的品质。因此,下一步需要探索将玻璃化转变概念和其他因素联合,共同预测冻藏过程中冷冻食品品质的稳定性。本研究结果为推动冷冻食品加工行业的发展提供理论基础。

报告四

超声协同pH偏移改性蛋白及其对赖丙氨酸形成的抑制作用研究

何荣海 教授

江苏大学食品物理加工研究院 常务副院长

报告简介:

植物蛋白由于其功能特性不能满足食品工业的需要而限制了应用。研究采用超声协同pH偏移对植物蛋白进行改性,并探寻超声波对pH偏移过程中有害物质赖丙氨酸形成的抑制作用。结果表明超声协同pH偏移改性方法可以有效改善菜籽蛋白的溶解度。在pH 12.5偏移协同频率28 kHz、超声时间30 min、超声温度40 ℃、超声强度40 W/L超声条件下改性效果最好,菜籽蛋白的溶解度从原始样品的9.68%增加到81.19%。经过相关性分析可知,菜籽蛋白粒度、总巯基、游离巯基、表面疏水性、离子键、氢键、疏水作用力、二硫键与其溶解性存在极显著相关性,其中,粒度、氢键和二硫键呈极显著负相关性。超声辅助pH偏移处理可以有效抑制改性过程中LAL的形成。在碱性和酸性条件下超声参数为28 kHz、30 min、40 ℃、40 W/L时,LAL含量最低,分别下降49.5%和74.1%。


报告五

干腌水产品羰基化合物与耐盐菌的交互作用机制

周绪霞 教授

浙江工业大学食品科学与工程学院

报告简介:

水产品变质是个极其复杂的过程,其产生机制及其控制一直是水产领域关注的热点。干腌是青鱼等多脂鱼主要的加工和贮藏方式之一,干腌水产品也因风味独特而深受消费者喜爱。但目前我国干腌水产品大多常温贮运流通,制品品质易发生劣变。一方面,干腌水产品中富含不饱和脂肪酸,对活性氧高度敏感,能够通过氧化连锁反应产生活性羰基化合物(Reactive carbonyl species,RCS)等具有氧化活性的物质。与其他脂质氧化产物相比,活性羰基化合物最为稳定且反应活性更强,能够在更大范围内对干腌水产品营养组分产生氧化作用。另一方面,盐腌并不能完全抑制微生物特别是一些耐盐菌的生长繁殖,这类微生物的生长也会引起产品品质劣变。因此,阐明干腌水产品中典型脂质氧化活性产物的生成和变化规律及其与优势耐盐微生物的互作机制对产品贮藏稳定性的提高具有重要意义。本研究以腌腊鱼为研究对象,通过分析腌腊鱼贮藏过程中脂质氧化和微生物污染等品质指标变化规律,系统解析了腌腊鱼贮藏过程中活性羰基化合物及优势微生物菌群结构的动态变化规律,并进一步阐明了活性羰基化合物对腌腊鱼中优势耐盐菌的表观胁迫作用及其代谢干扰机制。


报告六

竹笋功能性成分研究及高值化综合利用关键技术

张兵 研究员

南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室

报告简介:

竹笋含有高膳食纤维、高蛋白质、低脂肪以及黄酮等功能性成分,是典型的营养健康食品资源。它可以在降低血糖和血脂,增强胰岛素的敏感性以及预防糖尿病等诸多方面具有积极作用。然而,由于保质期短,大多数可食用的鲜笋的主要加工成罐头食品,发酵食品和软饮料等低附加值产品,高附加值的竹笋产品不多,如果不扩大竹笋的应用范围,就会造成大量资源浪费和环境污染。因此,迫切需要提高竹类资源的综合利用价值,推动竹笋产业与大健康等产业融合发展,拓展竹笋产业增值空间。因此,本团队开展了竹笋营养组分分析和综合利用技术研究,主要包括鲜竹笋中不同结合类型的酚类化合物组成分析及其抗氧化活性评估,并对比了不同干燥方法对其多酚组成及抗氧化活性的影响;克服喷雾干燥过程存在的缺陷,开发出了利用新鲜春笋及其废弃笋蔸制备膳食纤维喷雾干燥粉的方法,有效提高春笋的全笋综合利用率;利用酶法生物改性技术对竹笋膳食纤维进行改造,提高其可溶性功能性膳食纤维比例;以酶法改性后的竹笋膳食纤维为主要原料,研发具有改善糖尿病病症功效的高含膳食纤维和蛋白质的健康产品,并且验证了该配方产品降低血糖、改善糖尿病病症的功效。


报告七

蛋白复合物构建及组分间互作机制:实验与理论探索

焦清波 硕士研究生

浙江工商大学

报告简介:

pH值对β乳球蛋白(β-LG)的聚集状态有重要的影响,利用多光谱学和分子动力学模拟方法研究了pH调控的β-LG与EGCG的相互作用机制。UV-Vis中观察到吸光度的增加和最大波长的蓝移,证实了β-LG-EGCG复合物的形成。荧光数据发现在三种不同的pH(2.5、5.3和7)下,EGCG对β-LG的猝灭主要为静态猝灭,结合亲和力由高到低依次为pH7(Ka=1.83×104)> pH5.3(Ka=1.6×104)> pH2.5(Ka=1.10×104),这与分子动力学模拟得到的结果相一致。FTIR和圆二色谱(CD)研究表明,EGCG与β-LG之间的相互作用使得β-LG的二级结构发生了轻微的变化。分子动力学模拟表明在pH值为7(二聚体)和5.3(四聚体)时,EGCG的首选结合位点位于由两个I片层和α螺旋组成的结合口袋中。而在pH值为2.5(单体)时,由于β-LG封闭的β-桶状结构,EGCG的结合位点位于β-LG的外表面。此工作从分子层面上揭示了蛋白与小分子之间的互作机制,为活性小分子载体的设计、营养功能强化提供了重要的理论依据。

报告八

噬菌体裂解酶在动物源食品中的抑菌增效技术研究

张辉 研究员

江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所

报告简介:

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,Cp)又名魏氏梭菌,产芽孢,是一种重要的人兽共患病原菌,通常存在于土壤、污水、人和动物的肠道中,能够引起食物中毒、坏死性肠炎、气性坏疽等严重感染性疾病。动物食品在生产及屠宰加工过程中因抗菌药物和化学消毒剂的不合理使用导致耐药菌的频现,不仅威胁人类健康还给动物食品造成巨大经济损失。随着抗生素减量化行动的逐步实施,动物食品生产过程中Cp感染率呈明显上升趋势,从而使屠宰加工过程中的Cp检出率显著升高。为了有效预防Cp感染机体且降低其在动物食品中的污染风险,迫切需要一种无副作用、无残留的生物防控方法,在提升动物食品质量安全的同时,也加强生物源品牌效应,满足人们对绿色食品的需求。本研究从Cp噬菌体中鉴定出能够抑制Cp的编码裂解酶蛋白LysCP28,针对裂解酶LysCP28研究其抑菌效果,并制备了裂解酶LysCP28复合制剂,明确其作为抗菌资源的潜在应用价值。

研究分析Siphoviridae科Cp噬菌体vB_CpeS_BG3P基因组序列,预测出orf 28具有水解酶结构域,通过大肠杆菌BL21(DE3)表达并进行纯化,获得具有可溶性的蛋白裂解酶LysCP28。分析裂解酶LysCP28的裂解谱、热稳定性、最适pH,扫描电镜明确裂解酶LysCP28裂解特性。结果表明,LysCP28裂解率可达80.21%(77/96),2 h内能有效抑制Cp的生长,最佳反应温度为37 °C,最佳反应pH约为7。通过序列比对并绘制了裂解酶编码的基因遗传进化树,裂解酶LysCP28是全新的Cp噬菌体裂解酶。分析了LysCP28对生物膜的抑制效率,明确了裂解酶LysCP28的最小抑菌浓度为18.75 µg/mL。通过LysCP28在生鲜鸭肉中的抑菌应用研究表明,LysCP28能够有效抑制生鲜鸭肉中Cp的污染,抑菌效果与裂解酶的浓度呈正相关,500 µg/mL 的LysCP28在24 h内使Cp浓度下降3.37 log CFU/g。生物膜抑制结果表明,裂解酶LysCP28能够抑制Cp生物膜的生长,生物膜A570由0.79下降至0.15(下降81.01%);同时在Cp生长不同时间(1~3 d)作用后还具有抑制生物膜形成的能力。由此可见,LysCP28蛋白不仅能有效抑制Cp生物膜的形成,还能消除已形成的生物膜,能够有效控制生鸭肉中污染的Cp,为禽肉加工保鲜提供了重要生物防控手段。


报告九

仿生光子晶体微球高通量制备及其在食品安全检测中的应用

李建林 教授

南京师范大学食品与制药工程学院

报告简介:

仿生光子晶体微球在食品安全检测领域具有广泛的应用。利用3D打印技术制备了微流控自组装装置。采用液滴微流控高通量自组装技术,制备了直径60 ~ 1000 µm的多种功能光子晶体微球。采用金相显微镜、扫描电镜和反射光谱仪对微球的性能进行了表征。我们利用多色光子编码微球设计了新的液相生物芯片平台。建立了真菌毒素、农药、食源性致病菌的荧光、化学发光、拉曼光谱、比色等快速检测方法,具有明显的优势:1)试剂体积小;2)易于编解码;3)三维多孔结构内部面积大;4) 表面易修饰;5)信号增强效果显著;6)易于制备和操作,高通量检测;7)稳定性好;8)易于将样品预处理与检测系统集成。可以分别在微球表面修饰靶标分子的适配体、抗体和分子印迹聚合物,用于富集样品中的痕量靶分子,作为HPLC、GC、HPLC-MS/MS或GC-MS/MS的样品前处理技术。单个微球表面可以直接进行竞争免疫分析法、化学发光法、无标记荧光法及SERS分析法检测靶分子。该平台对真菌毒素、农药、抗生素和致病菌的检测线性范围宽(大于3个数量级),检测限低(小分子检测达pg/mL,细菌检测2.20 CFU/mL)。该平台提供了简单、快速、高通量、高灵敏度的检测技术,在食品工业领域具有很大的应用潜力。


报告十

多糖亲水胶体对酸奶稳定性的影响与机制

胡秀婷 教授

南昌大学食品学院食品科学与工程系 系主任

报告简介:

由于多糖亲水胶体具有增稠作用,常向酸奶中添加多糖亲水胶体提高其稳定性。然而,并不是所有多糖亲水胶体都能稳定酸奶。如,燕麦β-葡聚糖的添加反而降低了酸奶的稳定性。这表明多糖亲水胶体对酸奶稳定性的影响不仅取决于其增稠作用,可能还与多糖/牛奶蛋白的热力学相互作用有关。因此,以海藻酸钠、卡拉胶、果胶为例,为了阐明多糖的增稠作用对酸奶稳定性的贡献,研究不同浓度多糖对酸奶稳定性的影响;其次,由于酪蛋白是牛奶中主要的蛋白组分,为了解析多糖与牛奶蛋白相互作用对酸奶稳定性的贡献,研究不同浓度多糖与酪蛋白胶束的相互作用。发现,海藻酸钠、卡拉胶对酸奶稳定性的影响取决于其增稠作用及其与酪蛋白胶束的相互作用。当浓度较低时,二者与酪蛋白胶束混溶,此时,增稠作用占主导作用,因此,提高了酸奶的稳定性。当浓度较高时,二者与酪蛋白胶束之间热力学不相容并引起相分离,从而降低了酸奶的稳定性。此外,当果胶浓度为0.1%时,酪蛋白胶束聚集呈球形颗粒,与添加0.1%果胶的酸奶微观结构一致,这表明果胶与酪蛋白胶束的相互作用抑制了酸奶的凝胶化、使酸奶保持液态。由此可见,多糖亲水胶体与酪蛋白胶束的相互作用不仅影响酸奶的稳定性,甚至可影响酸奶凝胶的形成。


报告十一

大鲵分割加工与综合利用研究进展

金文刚 副教授

陕西理工大学生物科学与工程学院

报告简介:

大鲵,俗称“娃娃鱼”,是我国特色水产养殖品种之一和世界上现存最大的两栖动物,迄今约有3.5亿年的历史,有“活化石”之称。大鲵食用和药用价值极高,被誉为“水中活人参”。目前,大鲵人工养殖已在陕西汉中、湖南张家界、河南洛阳、贵州、四川、重庆等地实现了产业化。随着子二代大鲵养殖规模的不断扩大,商品鲵价格急剧下降,特别是新冠肺炎疫情影响下,出现了商品鲵严重滞销,大鲵分割及深加工产品开发日益成为大鲵产业转型发展的重大需求。研究人员已在大鲵肉营养分析、贮藏加工保鲜、硫酸软骨素 、生物活性肽、 胶原蛋白/明胶 、油脂提取精炼等方面进行了一定的应用基础研发。一些大鲵养殖与加工企业也推出了诸如小 包装大鲵分割肉、预制肉食品、胶原蛋白、鱼油、日化用品等加工产品,有力促进和延伸了大鲵养殖业产业链。该报告概述大鲵营养价值及活性成分开发利用现状, 介绍大鲵分割加工与副产物高值化利用领域的最新进展, 旨在为新时期中国大鲵加工与综合利用水平提供参考。


报告十二

果泥数字化品质控制技术:迈向苹果稳定与精准加工

兰维杰 副教授

南京农业大学食品科技学院

报告简介:

如何在全球复杂农业环境条件下进行高效、稳定与精准的农产品种植与加工,是当前世界农业生产面临的挑战。近五年,基于法国农业研究重点项目‘INTERFACES’支撑,协同性、系统性解决了苹果原料与加工生产的品质控制,实现苹果智能化加工品质控制技术突破。利用近红外光谱技术结合化学计量学方法,仅依靠快速无损感知苹果原料光学信息,即可对果泥产品的感官、质构和理化特性进行虚拟产线快速模拟,同时实现对个性化混合果泥产品的智能化创制。该研究成果为降低果泥产业能耗、提高产品品质稳定性和新型个性化产品创制提供原创技术支撑。

本次会议到此结束,感谢您的支持!