会议主持人
李华佳 研究员
四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所)所长
刘登勇 教授
渤海大学食品科学与工程学院 副院长
会 议 报 告
报告一
-卡拉胶酶的定向挖掘和高效改造江承程 副研究员
中国水产科学研究院黄海水产研究所
报告简介:
海洋产物资源的高值化利用对渔业资源价值提升非常重要,基于酶的生物加工方法因其反应条件温和、催化效率高效、产物特异性高等特点而备受关注,逐渐成为海洋资源高值化利用的理想手段。获取高酶活且耐高温的卡拉胶酶对于实现红藻多糖资源高值化利用具有重要意义。本研究基于C端非催化域与
-卡拉胶酶酶学特性的内在联系,定向挖掘了具备高产物特异性的10余个卡拉胶酶;解析了-卡拉胶酶MtKC16A耐受100 ℃高温的分子机制,揭示了影响其耐热性的关键非催化域MtUN;利用该非催化域MtUN,将其添至CaKC16B的C末端,成功提升了目标酶的耐热性,使其同样获得了耐100 ℃高温的特性,同时目标酶的催化效率提升了近127 倍;凭借所挖掘卡拉胶降解工具酶,开展了特定结构卡拉胶寡糖的制备工作,成功制备了7 种不同结构的卡拉胶寡糖,尤其是通过级联2 种卡拉胶降解酶制备获得了奇数卡拉胶寡糖。研究结果为实现特定卡拉胶寡糖的规模化制备提供了有力工具,为卡拉胶酶的功能强化提供了新思路,为级联不同卡拉胶工具酶以定向制备不同结构卡拉胶寡糖提供了重要参考。报告二
基于软物质理论的多糖-蛋白质组装体结构稳态化设计
匡映 副教授
湖北工业大学生命科学与健康工程学院
报告简介:
基于多糖和蛋白的复杂食品体系如溶胶、乳液、凝胶、泡沫、膜等,其组成、结构、相互作用及宏观性质都介于固体和理想流体之间,均为典型的软凝聚态物质体系,对食品加工、运输、贮藏等过程中外界刺激十分敏感,容易产生失稳现象。因此,从软物质科学角度,对食品各种组分的组装状态、互作方式、拓扑结构、特征长度以及能量尺度进行精细调控和分析评价,可以有效改善食品软物质体系的相容性和结构稳定性,并进一步丰富复杂食品体系的表征手段。本研究以食品工业中常用的魔芋葡甘聚糖、黄原胶、果胶等多糖和酪蛋白、玉米醇溶蛋白、明胶等蛋白质为研究对象,通过共价作用、次级键键合等方式,构建了囊泡、乳液、凝胶等具不同介观结构的食品软物质组装体系。利用链弹性理论、慢速动力学理论等研究上述软物质组装体系的组织方式、作用位点、缠结结构、组分分布在空间尺度、能量尺度和时间尺度上对体系稳态——亚稳态之间转变的影响机制。以上工作为软物质理论在食品科学领域的应用开辟了新思路,为复杂食品软物质体系的稳定性改善机制研究提供了理论依据。
报告三
莼菜资源的保护与开发利用
刘娇 副教授
中南民族大学生命科学学院 系主任
报告简介:
莼菜(
Brasenia schreberiJ.F.Gmel.)是我国宿根性多年生湖沼水生植物,属国家一级保护野生植物,具有3 000年食用历史,文化意义深远。其主产区包括浙江杭州西湖、建德及湖北利川。然而,当前莼菜产业面临深加工技术欠缺、产品附加值低及品种退化等问题,制约其高值化开发。本研究系统开展了莼菜资源保护与开发利用研究,主要进展如下:在资源保护方面,团队自2016年起对湖北利川、云南腾冲等野生居群及人工居群进行系统调查,构建了活体种质资源圃,为遗传多样性分析、品种筛选及分子育种提供基因库。研究发现,野生莼菜因人为干扰和环境污染趋于减少,利川水体pH中性且总氮含量较低,可能影响莼菜生理特性。针对品种退化机制,通过理化与蛋白质组学分析发现,富胶莼菜叶绿素、总糖及蛋白含量显著低于无胶品种,鉴定出840 种差异表达蛋白,主要参与碳代谢、多糖合成及光合作用通路。代谢分析表明,富胶莼菜色氨酸含量较低而吲哚乙酸( indoleacetic acid,IAA)较高,暗示IAA可能调控黏液生物合成。在开发利用方面,莼菜体外胶(酸性杂多糖)展现出显著的结肠炎预防功效。动物实验表明,鲜胶通过抑制炎症因子、调节肠道菌群(增加益生菌及短链脂肪酸生成菌)缓解溃疡性结肠炎。加工工艺研究表明,鲜胶的天然片层结构是维持其生理活性的关键,冻干粉碎会破坏结构并削弱疗效,提示非变性加工技术的重要性。综上,莼菜胶具备开发健康食品原料的潜力,其高值化利用需聚焦天然结构保护工艺。本研究为莼菜资源保护、品种改良及深加工技术优化提供了科学依据。
报告四
纤维素基功能因子递送系统的构建策略及性能评价研究
栾倩 助理研究员
浙江大学宁波国际科创中心
报告简介:
功能因子的有效递送是提升其稳定性、生物利用度和应用效果的关键挑战。天然高分子因其生物相容性、可降解性和可持续性,在递送系统方面受到广泛关注。其中,来源丰富的纤维素,作为一种重要的天然聚合物,为设计和开发新型功能因子递送载体提供了独特的机遇。在前期工作中,围绕“材料设计-载体构建-功能因子递送”的核心思路,以纤维素为主要壁材,探索了自下而上和自上而下2 种纤维素基递送系统构建策略。
在自下而上策略中,通过对纤维素进行多维改性,调控其组装行为,与多糖、蛋白质、磷脂等其他生物大分子进行复合,成功构建了多种微纳尺度的结构化递送载体,包括但不限于纤维素基微球、具有核壳结构的微胶囊和纳米粒子、以及纤维素稳定化的脂质体等,可用于负载和保护对环境敏感的各类功能因子。同时,基于自上而下策略,以天然木材作为宏观纤维素框架来源。通过特定的化学和物理处理,在保留木材天然多孔结构的基础上,成功制备了具有卷轴状载体以及保留原始木材结构特征的多孔框架。并通过调控载体的宏微观结构,实现功能因子的有效保护和释放性能的有效调控。通过整合自下而上和自上而下策略,为设计具有特定功能和结构的天然高分子基递送平台提供了新的思路和技术途径,为功能因子的稳定化与高效递送奠定了基础。
报告五
食叶草蛋白递送载体对功能因子的稳态化机制研究
刘抗 副教授
安徽农业大学食品与营养学院
报告简介:
食叶草又名食叶菜,蓼科酸模属多年生草本植物,是一种富含蛋白的新食品原料(国家卫健委2021年第9号文件),其干品蛋白含量高于36%,亩年产所得粗蛋白产量是大豆的9倍,又称“蛋白草/菜”。食叶草蛋白的疏水氨基酸含量高达43.17%,肽链上大量的疏水基团能有效结合功能因子。本研究选取白杨素(chrysin,Chr)、黄芩素(baicalein,Bai)、芹菜素(apigenin,Api)、高良姜素(galangin,Gal)、山奈酚(kaempferol,Kae)、槲皮素(quercetin,Que)和杨梅素(myricetin,Myr)为不同羟基分布的代表性活性因子,选用食叶草蛋白(edible dock protein,EDP)作为新型植物蛋白,研究了羟基分布对EDP与活性因子自组装行为和分子互作的调控机制。结果表明,不同羟基位置的活性因子在EDP纳米胶束中的负载率为Api>Gal>Bai>Chr,芹菜素因在B环上有活性酚羟基从而具有最大的负载能力。不同羟基数量的活性因子在EDP纳米胶束中的负载率为Myr>Que>Kae>Gal,因为杨梅素在B环上羟基数量最多而具有最大负载能力。微观形貌显示,活性因子-EDP纳米胶束均具有明显的核壳结构。同时,EDP包封显著提高了活性因子的水溶性、消化稳定性和贮藏稳定性。在EDP与活性因子的相互作用过程中,范德华力、疏水相互作用和氢键等非共价相互作用是主要的结合力。本研究将为活性因子递送载体的高效开发及食叶草蛋白的高值化利用提供科学指导。
报告六
功能化水凝胶涂层的制备及其果实保鲜应用
王蕾 副研究员
成都大学农业农村部杂粮加工重点实验室
报告简介:
水凝胶具有生物相容性、环境响应性、可降解性和结构可设计性等特性,在设计功能性涂层,开发食品智能和活性包装上具有独特优势。然而,传统水凝胶涂层的制备过程面临着表面润湿困难、固化条件苛刻、界面黏接薄弱等多种挑战,严重阻碍了水凝胶涂层在食品包装领域的应用与推广。本研究创新性地提出了基于静电喷涂的水凝胶涂层策略,通过“静电—氢键—共价键”三步作用机制形成了水凝胶涂层,所制备涂层具有优异力学性能(抗拉强度达2.62 MPa,弹性模量达6.84 MPa,断裂伸长率超过300%),在金属、玻璃、硅胶等多种食品包装材料上可实现强韧黏接,界面韧性约900 J/m2。进一步以聚
N-异丙基丙烯酰胺和壳聚糖基自愈合水凝胶为原料制备了温敏智能水凝胶涂层。该涂层具有温度响应性,在临界温度以上可降低可见光、红外光和紫外光透过率。在果实包装盒的涂层应用中,温敏智能水凝胶涂层通过屏蔽太阳能辐射降低了包装内温度(最高可达5.6 ℃),有效延缓了果实失重,维持了质地等品质。该涂层的开发与应用为食品温敏智能包装的创新提供了新的方向。
报告七
壳聚糖酶的挖掘及在制备壳寡糖中的应用研究进展
孙慧慧 副研究员
中国水产科学研究院黄海水产研究所
报告简介:
壳聚糖酶是专一性水解壳聚糖的酶,能够催化壳聚糖的
-1,4-糖苷键水解,生成壳寡糖,广泛分布于细菌、真菌、病毒以及植物等生物群中,在降解壳聚糖多聚物、制备壳寡糖中发挥着重要作用。本研究针对酶法制备壳寡糖过程中存在的酶的活性低、稳定性差以及产物聚合度低、产物聚合度不可控等问题展开研究。开发了基于系统进化分析预测产物特异性的方法,提出了基于结构-序列分析的壳聚糖酶理设计策略,开展了针对特定聚合度壳寡糖制备的新型壳聚糖酶的挖掘及改造研究,分别获得了性能提升的突变体。研究为海洋多糖资源的高值化利用、丰富海洋特征寡糖库以及壳聚糖酶资源的开发利用奠定重要基础。报告八
白酒液滴蒸发驱动的风味物质酯类自组装和颗粒沉积
袁思棋 副教授
四川轻化工大学生物工程学院
报告简介:
白酒,也称为中国白酒,通常具有较高的酒精度(一般高于40%vol),以浓烈而丰富的香气为主要特征。通过滴液蒸发,在白酒样本中观察到独特的晶体图案。液滴蒸发后,呈现出晶体类型且晶体出现持续增长,最终形成了典型的咖啡环晶体图案。以上白酒蒸发形成的沉积图案现象尚未有明确的报道和机理解释,本研究旨在通过滴液蒸发实验阐明其潜在机制。白酒滴液(约1.0 μL)在特有材料的基底表面完成蒸发实验。结果表明,当酒精度小于45%vol时,白酒中的长链脂肪酸乙酯会自组装成各种纳米颗粒或微颗粒(大小粒径100 nm~10 µm)。在内部流动动力学的驱动下,以上纳米颗粒或微颗粒形成了白酒特有的咖啡环结构和沉积图案。值得注意的是,以上颗粒自组装过程中包括了部分可溶性和不可溶性的风味化合物,导致白酒香气强度有所降低。以上实验结果为高酒精度的白酒酿造提供了科学依据。
报告九
SiO2吸附精炼技术
姚英政 副研究员
四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所) 粮油加工研究中心 主任
报告简介:
油料通过压榨或浸出等方式制得毛油后,需通过脱胶、脱酸、脱色、脱臭等步骤进行精炼,以去除毛油中的杂质。浓香菜籽油是我国西南地区深受民众喜爱的产品,被誉为“川菜之魂”。其不仅具有独特的风味,还含有多酚、植物甾醇等多种微量营养素,有机融合了“美味与健康”属性。浓香菜籽油一般只需经过脱胶步骤去除油中磷脂即可,以最大限度保留风味物质与营养成分。浓香菜籽油常采用水化法进行脱胶,一般可以去除绝大部分磷脂,达到产品质量要求。但仍存在不能有效去除非水化磷脂、水分含量超标等风险。本研究主要以菜籽油为研究对象,围绕SiO2吸附技术,从吸附效果、贮藏品质变化、对风味成分的影响以及吸附机理等方面进行介绍,发现其对磷脂具有良好去除效果,并能有效保留多酚含量、改善油脂色泽,是一种绿色高效精炼方法。但仍需对吸附材料进行改良以进一步提高磷脂去除率以适应不同种类油脂产品。选择合适的品种与精炼技术,对于开发风味型和营养型细分产品具有实际意义。
报告十
单增李斯特菌感染脑微血管内皮细胞、穿越人体血脑屏障的策略分析
夏雪娟 讲师
上海理工大学健康科学与工程学院
报告简介:
血脑屏障是血液和脑实质之间交换营养物质和其它生物分子的关键界面,同时是阻挡血液中神经毒性外源物质的屏障,其结构包括脑微血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells,BMECs)、周细胞和星形胶质细胞。其中,BMECs具有紧密连接性,这种独特的分子特性使其成为血脑屏障的核心功能细胞。单增李斯特菌(
Listeria monocytogenes,LM)是最致命的食源性病原体之一,能够穿越血脑屏障,感染BMECs,诱发脑炎、脑膜炎等严重脑部疾病。由于体内研究的伦理限制和动物模型的物种差异,研究主要采用BBB体外屏障模型分析LM的穿越机制。目前已经开发的BMECs模型包括原代BMECs、永生化BMECs和干细胞分化的BMECs;基于BMECs的体外血脑屏障模型包括单层BMEC模型、Transwell模型和微流控血脑屏障芯片。研究表明LM可以通过3 条途径跨越血脑屏障:通过细胞外血源性扩散直接侵入BMECs、藏于巨噬细胞中以“特洛伊木马”方式进入BMECs,以及通过神经细胞轴突逆行迁移至大脑。然而,不同LM菌株可能利用不同的跨越途径,明确优势菌株的跨越机制有助于高效防控手段的建立。
报告十一
Snail1/2基因促进肝脏再生与抑制肝纤维化的影响机制
王萍萍 讲师
广东工业大学轻工化工学院
报告简介:
肝脏作为关键的代谢器官,其病理状态将导致严重的生理功能障碍。肝脏再生能力对于维持肝脏稳态及生理功能至关重要。在慢性肝损伤过程中,肝细胞增殖与再生功能受损,进而加速肝脏疾病进展。肝星状细胞的活化虽有助于肝脏修复,但其异常激活将诱发肝纤维化。目前,肝脏再生与纤维化的分子机制尚未完全阐明。本研究发现Snai1与Snai2是维持肝脏稳态的重要表观遗传调控因子。这2 种同源转录因子通过结合cyclin A2和D1启动子区域,增强H3K27乙酰化修饰,从而促进肝细胞中cyclin A2/D1的表达。部分肝切除或四氯化碳(CCl4)处理可显著增加Snai1/2在肝脏cyclin A2/D1启动子区的富集。特异性敲除肝细胞中
Snai1
Snai2
Snai1/2Δhep ,而非单一敲除)会降低肝脏cyclin A2/D1水平,并损害部分肝切除或CCl4处理后的肝细胞增殖与再生能力。慢性CCl 4 处理后,
Snai1/2Δhep 小鼠表现为促纤维化生长因子/细胞因子表达上调、HSC过度活化及肝纤维化加剧。相反,肝脏过表达Snai2可增强CCl 4 处理后肝细胞增殖能力并抑制纤维化发生。结果表明,基于Snai1/Snai2的表观遗传重编程机制在保障肝脏再生功能和抵御纤维化进程中发挥关键保护作用。
报告十二
营养DAG茶油的亚临界酶法合成与应用
王文洁 副研究员
浙江工业大学食品科学与工程学院
报告简介:
传统食用油95%以上为甘油三酯(
tri-acylglycerol,TAG)。甘油二酯(di-acylglycerol, DAG)尤其是1,3-DAG有别于其他甘油酯的代谢途径,适于健康人群的体质量控制。相对传统高温长时间化学催化的合成方式,温和高效的脂肪酶法是制备DAG油的新趋势,但现有甘油解反应生产效率低,亟需提升TAG转化率,促使获得更高含量的DAG。本研究以山茶油为原料,比较了不同溶剂体系(无溶剂、叔丁醇、亚临界丁烷)下Novozyme 435、Lipozyme TL IM对产品油中DAG与TAG转化率的影响;探索了亚临界体系下脂肪酶的活性;并基于对不同亚临界-脂肪酶法因素(底物物质的量比、酶添加量、反应时间、反应次数与乙醇夹带剂含量)进行单因素试验评价,最终优化了工艺参数。结果表明,Lipozyme TL IM在亚临界体系下生产效果更好(亚临界组DAG质量分数达37.16%,TAG转化率为40.89%);脂肪酶在4 h亚临界处理后即保持较高活性。亚临界-脂肪酶法的最优条件为:底物物质的量比1:1,酶质量分数5%,反应时间5 h(DAG质量分数达(42.19±1.05)%)。最优工艺制备的营养山茶油的脂肪酸组成、热力学特性及晶体特性与毛油原料、市售茶油、市售质量分数50% DAG茶油相比无显著差异。
报告十三
青稞活性成分挖掘、功效评价及其创新产品研发
邓俊琳 助理研究员
四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所)
报告简介:
针对青稞加工产业面临的青稞产品适口性差,大众对青稞的接受度低、青稞产品形态少等青稞产业长期面临的问题,开展了青稞功效成分挖掘、功能评价以及产品开发等研究工作。研究发现发芽、分层研磨、曲霉固态发酵技术等方式可以增加青稞中的
-氨基丁酸、-葡聚糖、多酚等功效成分,以及获得口感更好的青稞精米以及青稞发酵茶。我们先后收集50多个青稞品种(包括黑青稞、紫青稞、白青稞、糯青稞等),并对其中的不同型态的多酚类化合物做系统研究,最终从青稞中鉴定到80余种多酚类物质。此外,我们积极开展青稞在功效方面的研究,发现青稞黄酮通过上调daf-16
sod-3
cat-1
sek-1
skn-1
sir-2.1的表达和下调
age-1的表达,从而延长线虫的寿命;黑青稞麸皮中多酚化合物通过下调
CD68
C1qb
C1qa
Cdkn1a和上调
Cyp2a5等基因的表达,从而影响与二型糖尿病密切相关的代谢通路包括PI3K,Hippo、TGF-beta、HIF-1、p53等,最终展现为降低二型糖尿病小鼠的血糖、减轻炎症反应和器官病变等多重有益效果。同时,依据市场导向和企业需求,结合科研成果,先后为青稞加工企业开发了黑青稞挂面、青稞麸皮茶、青稞糕点等系列产品,通过研究成果和技术支持助力青稞产业提质增效。
报告十四
菊苣苦味素的提取纯化及其功能特性研究
韩舒晨 实习研究员
黑龙江省科学院大庆分院
报告简介:
菊苣(
Cichorium intybusL.)是一种源自古代欧洲的多年生植物,在我国东北、华北和西北等地分布广泛。其嫩叶、叶球和叶芽作为主要食用部分,因其独特的苦味和营养价值而被广泛食用。我国菊苣主要用于生产具有多种功能性的菊粉。为充分利用菊苣资源,本研究探讨了菊粉加工中所洗脱掉的苦味素的利用价值。单因素试验基础上,结合超声波和响应面方法对菊苣根中苦味素进行提取参数优化,以确定最佳提取条件;通过大孔树脂吸附和解吸实验,筛选出最佳大孔树脂,并优化其大孔树脂上样条件,运用制备色谱技术进一步纯化菊苣苦味素;最终,对纯化后的菊苣苦味素功能特性进行了研究,并得出以下结论:
(1)研究以菊苣根为原料,采用超声提取结合响应面方法进行了提取实验的研究。最佳得率下提取参数为:乙醇含量80 %、超声温度34.52 ℃、超声时间23.90 min、超声功率454.53 W、液料比33.24∶1 mL/g,菊苣苦味素最佳得率为(1.18±0.015)%。使用超高效液相色谱串联飞行时间质谱对使用最佳得率参数提取的菊苣苦味素提取液的化学成分进行定性分析。结果表明其主要含有7 种苦味物质分别为地胆草丁、秦皮甲素、秦皮乙素、绿原酸、莴苣酸、山莴苣素及山莴苣苦素。
(2)研究筛选最适合菊苣苦味素纯化效果的大孔树脂并对该树脂的纯化条件进行优化。结果表明,8 种大孔树脂吸附与解吸实验综合结果得出AB-8树脂为对菊苣苦味素纯化效果最适大孔树脂,其对菊苣苦味素吸附率:79.66%,解吸率为69.45%。AB-8树脂最佳上样液浓度为4 mg/mL,最佳洗脱流速为2.5 mL/min。
采用制备型高效液相色谱进一步纯化分离后得到的菊苣苦味素,在采用:Hedera ODS-2柱(20×250 mm,10 μm),流动相:水(A)和乙腈(B);梯度洗脱为0~5 min,5%B~15%B;5~15 min,15%B~45%B;5~35 min,45%B~100%B;流速为10 mL/min的条件下经过制备型高效液相色谱制备出纯度为96%的山莴苣苦素、纯度为94.5%的山莴苣素、纯度为95%的秦皮甲素、纯度为95.5%的秦皮乙素。
(3)对纯化后的苦味素进行功能特性分析。通过对纯化制备过的菊苣苦味素部分体外抗氧化活性的分析表明:菊苣苦味素对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼、2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)、羟自由基清除能力的半抑制浓度(half-maximal inhibitory concentration,IC50)为2.222、0.006 78、0.636 mg/mL,且清除能力与浓度呈现浓度依赖性;制备后的苦味素对黄嘌呤氧化酶有良好的抑制作用,IC50为2.32 mg/mL;制备色谱制备后:山莴苣苦素对肝癌细胞A549的细胞活力影响最大,效果显著。山莴苣素对胃癌细胞中MKN-45细胞活性影响最大。秦皮甲素对胃癌细胞中MKN-45细胞和乳癌细胞中MDA-MB-231细胞活性抑制效果显著。秦皮乙素对胃癌细胞中MKN-45细胞活性抑制效果最佳。
综上所述,采用超声提取,大孔树脂纯化以及制备色谱纯化得到了高纯度的菊苣苦味素,所获得产物具有良好的抗氧化性、抑制黄嘌呤氧化酶能力与抗癌性。本研究可为菊苣的综合利用、菊苣苦味素的提取纯化工艺研究和工业化利用提供理论参考。
本场会议到此结束,感谢您的支持!更多精彩报告继续中!请扫描下方二维码或点击下方阅读原文查看直播及回放!
实习编辑:安宏琳;责编:张睿梅
为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略,全面加强农业农村生态环境保护,推进美丽乡村建设,加快农产品加工与储运产业发展,实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由 中国工程院主办, 中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院承办, 国际食品科技联盟(IUFoST)、国际谷物科技协会(ICC)、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学协办的“ 2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”,将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。
长按或微信扫码进行注册
热门跟贴