摘要:药食同源理念正逐渐融入未来食品的发展蓝图,成为驱动食品产业创新与升级的重要力量。介绍了我国食品工业发展的基本情况,剖析了未来食品的发展趋势,强调食品风味和健康是两大核心主题。提出了未来食品创新将更多依托科技进步与理念更新,在传承传统食品风味的同时,更加贴合现代人对健康、营养、便捷等多方面的综合需求,其中,具有健康属性的食品将成为主流发展方向。药食同源物质因其对人体机能的调节作用与独特的养生特性,已成为未来食品创新的关键资源。兼具药食同用与健康属性的食品不仅满足了人们对美味的追求,也更加契合现代人对营养与健康的双重需求。提出:通过现代科技手段,深入研究和系统挖掘药食同源物质的健康潜力,开发更多具有特定健康功能的食品；促进食品产业与中医药、生物技术等领域的跨学科融合,共同推动食品工业向更加健康、更可持续的方向发展。

摘要:呈味肽是具备风味特性或影响风味效果的短链肽,除具有来源广泛、易吸收、安全性较高等优点外,部分肽段还具有生理调节功能。归纳了呈味肽研究所历经的4个阶段:起步阶段(20世纪50—70年代),从天然食材中分离呈味肽,并实现人工合成；快速发展阶段(20世纪80—90年代),借助分析技术和味觉受体研究,系统探索构效关系与感官评价；工艺与应用阶段(21世纪头十年),聚焦酶解工艺优化和复合调味品开发,推动产业化；多功能与精准化阶段(2010年至今),结合人工智能与绿色制造,拓展呈味肽的高通量筛选及营养健康功能。通过多维数据库整合与系统文献挖掘,从呈味肽筛选策略与信息收录原则、标准化数据库类目信息、呈味类型、链长与分子质量、来源与加工工艺等维度,构建了涵盖781种呈味肽的标准化数据集,并从序列分布、来源发现等方面系统剖析了呈味肽研究现状。通过高通量序列比对,筛查出182种具有明确生物活性报道的呈味肽,并总结了其呈味类型、生物活性及“味型-活性”分布特征,重点归纳了ACE抑制、DPP-IV抑制及抗氧化3种高频活性的研究方法。研究旨在为呈味肽产业提供多维度数据支撑,并为呈味肽的“风味-功能”双属性协同研究提供参考。

摘要:近年来,功能性香料香精已成为食品科学、感官科学及神经科学交叉领域的研究热点,这源于消费者对香料香精的需求已不再满足于传统的感官体验,而是更加重视其深层的情绪与神经调控等健康功效。活性香气成分可通过鼻腔中的嗅觉通路作用于神经系统,进而影响人的情绪状态和精神健康。系统阐述了香气分子经鼻腔吸入后,与嗅觉感觉神经元上的特异性受体结合,信号经嗅球整合编码,并通过相关中枢神经通路传递,最终参与情绪、认知及应激反应的生理过程。同时,功能性香料香精还通过神经递质、神经内分泌系统以及情绪相关神经网络对神经系统和情绪状态进行调节。在评价方法层面,研究总结了以神经信号检测与细胞水平嗅觉受体功能评价为核心的多层级综合分析体系。研究旨在通过对嗅觉机制研究、神经调控作用及评价方法进行系统的梳理,为功能性香料香精的情绪与神经调控作用机制解析与功能评价提供研究参考,以期服务于新型美味健康食品的研发。

摘要:萝卜红色素的“返味”问题,严重制约了其在食品工业中的应用。为解决“返味”问题,从柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)中克隆了黑芥子酶基因Cmyr,并在毕赤酵母(Komagataella phaffii)GS115中分泌表达,研究了该酶的酶学性质及其在脱除萝卜红色素异味方面的效果。结果表明,重组菌在5L发酵罐中高密度发酵132h后,测得该黑芥子酶酶活力为433.2U/mL,蛋白质质量浓度为6.8mg/mL。采用Q-Sepharose阴离子交换层析柱对该黑芥子酶进行纯化,得到电泳级纯酶,SDS-PAGE蛋白电泳分析表明,其分子质量为70kDa。测得该重组黑芥子酶(Cmyr)的最适pH值和温度分别为7.0、35℃,在pH值为6.0~8.0和40℃温度条件下稳定；该酶以Sinigrin为底物,比酶活为146U/mg；利用该酶对萝卜红色素中的异味进行脱除,发现该酶在添加量为0.3U/g(以萝卜湿重计)、pH值为6.0和40℃温度条件下反应8h后,能够很好地脱除萝卜红色素中的异味；与其他萝卜红色素相比,利用该酶制备的萝卜红色素,在55℃烘箱中放置30d后无明显“返味”现象产生。研究结果表明,黑芥子酶Cmyr在萝卜红色素异味的脱除中具有很大的应用潜力。

摘要:白酒固态蒸馏过程是调控氰化物与氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)进入酒体的重要环节,但如何平衡白酒风味的独特性以及氰化物与EC的减控一直存在较大的挑战。基于实际生产的传质条件[蒸汽气压(0.01、0.02、0.03MPa),装甑高度(55、70、85cm),辅料投入量占酒醅总质量的质量分数(1%、4%、7%)],通过GC-MS定量分析白酒固态蒸馏酒中氰化物与EC的含量,并结合提取动力学分析不同传质条件(蒸汽流速、塔板数、空隙率)对二者馏出的影响。研究发现,与原生产工艺相比,通过适当降低装甑高度,可实现蒸馏原酒EC馏出量由3.19μg/kg下降至0.61μg/kg；适当减少辅料质量分数,氰化物馏出量由20.35μg/kg下降至10.46μg/kg。在实际生产过程中,在适当范围内升高蒸汽气压、降低装甑高度、减少辅料质量分数有助于减少EC的馏出；而氰化物受蒸汽气压与装甑高度的影响不显著,减少辅料质量分数可以显著减少氰化物的馏出。此外,采用GC-FID分析馏出酒液主要风味物质的变化,发现改变蒸汽气压、装甑高度、辅料质量分数,均对风味物质中的醇、酯类物质影响较小,对酸类物质的影响显著高于醇、酯类物质。综合考量氰化物和EC的馏出量、乙醇馏出量与主要风味物质的变化,降低装甑高度、升高蒸汽气压、减少辅料质量分数可以在不显著影响白酒风味的前提下限制氰化物与EC的馏出。

摘要:为建立一种融合机器学习的赤霞珠干红葡萄酒香气浓郁度客观评价方法并解析影响葡萄酒香气浓郁度的关键香气化合物。通过气相色谱-质谱分析、基本理化指标测定、基于模糊数学的感官模糊综合评价方法,对14种不同产地及年份的赤霞珠干红葡萄酒的挥发性化合物进行定性、定量、气味活性值(odor activity value, OAV)分析,以及可滴定酸、残糖、挥发酸、酒精度、游离SO₂、总酚、单宁、花色苷含量和pH值的测定,并采用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)挖掘影响香气浓郁度的关键差异化合物,最后通过机器学习对葡萄酒的香气浓郁度进行评价。结果表明:通过模糊数学的感官模糊综合评价可将14种酒样划分为高、中、低、极低4个香气浓郁度等级。基于4个香气浓郁度等级进一步对比分析可知,酒样香气浓郁度与可滴定酸、挥发酸、挥发性脂肪酸类化合物含量呈显著正相关。分析OAV结果可知,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯和α-大马酮的OAV与香气浓郁度呈显著正相关。对于14种酒样,通过OPLS-DA分析可知,异丁醇、癸酸乙酯、癸醛、乙酸苯乙酯和α-大马酮(VIP>1,P<0.01)为浓郁度关键香气差异化合物,且年份和产地显著影响大马酮的含量。通过对反向传播神经网络(BP)、随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)等3种机器学习算法进行比较,发现RF算法稳定性较强,筛选出的影响香气浓郁度的重要特征因子多为酯类和挥发性脂肪酸类物质。希望研究可为赤霞珠干红葡萄酒实际生产过程中的香气客观评价和质量控制提供理论指导。

摘要:西瓜豆酱是河南、安徽及山东等地区的特色美食,属于发酵豆制品的一种。在西瓜豆酱发酵过程中,微生物产生的蛋白水解酶能分解蛋白质,生成丰富的鲜味氨基酸和鲜味多肽,这一过程使西瓜豆酱成为鲜味肽研究的优质原料。以从西瓜豆酱中分离纯化出的3种新型鲜味肽,即AKEKFD、LAELK以及LTFVER为对象,验证3种鲜味肽的呈味特性。采用小鼠小肠内分泌细胞STC-1作为味觉感知模型,检测了3种鲜味肽对细胞内钙离子荧光信号响应的影响,并采用实时荧光定量PCR技术检测了鲜味受体T1R1/T1R3的mRNA表达水平。结果表明,3种鲜味肽均能引发STC-1细胞的钙离子荧光信号响应,且持续时长约为1min。其中,1.0mmol/L的LAELK引发的钙离子荧光信号响应的峰值最高,但各肽段的增鲜效果并未随着浓度的升高而增强。进一步研究表明,这3种鲜味肽能够激活鲜味受体T1R1/T1R3,使其mRNA表达量增加。研究结果表明,AKEKFD和LAELK能显著上调T1R1和T1R3的mRNA表达水平,而LTFVER主要对T1R1的mRNA表达有显著增强作用。希望研究可为鲜味肽呈鲜机制的解析、功能性应用开发以及西瓜豆酱的推广提供理论参考。

摘要:山茶籽饼是茶油炼制过程的副产物,富含植物蛋白,但尚未被充分开发利用。以山茶籽饼为原料,采用微生物发酵法制备山茶籽多肽,基于多肽得率及抗氧化活性对发酵菌种进行评估,筛选出枯草芽孢杆菌CGMCC NO.29154作为山茶籽多肽发酵菌种。采用正交试验优化了5L反应器发酵工艺参数。结果表明,在基质质量浓度为山茶籽饼粉30g/L(60目)、蔗糖4g/L,发酵转速180r/min、装液量50%、通气量0.30vvm(即1min通气量为发酵液体积的0.30倍)和接种量19%时,发酵22h的多肽得率最高,达到12.15%。此外,发酵所得山茶籽多肽具有良好的抗氧化及透明质酸酶抑制能力。摇瓶和反应器发酵山茶籽多肽清除DPPH自由基的IC₅₀分别为1.18、0.72mg/mL,清除ABTS⁺自由基的IC₅₀分别为0.65、0.52mg/mL,清除羟基自由基的IC₅₀分别为1.18、0.85mg/mL；抑制透明质酸酶活性的IC₅₀分别为4.58、4.17mg/mL,均显著优于未发酵山茶籽饼(P<0.05)。研究结果表明,枯草芽孢杆菌CGMCC NO.29154在发酵山茶籽饼制备生物活性多肽方面具有较好的应用潜力,且该工艺具备放大可行性,希望研究可为山茶籽饼的高值化利用和山茶籽多肽的工业化生产奠定科学基础。

摘要:为探究白芸豆复配乳具有清淡牛奶风味的原因,并确定白芸豆复配乳的较优配方。以感官评价得分和复配乳稳定性为评价指标,首先优化白芸豆复配乳的辅料种类及比例,得到了配方较优的4组白芸豆复配乳,并测定其营养成分。再以纯白芸豆乳、全脂牛奶为对照,对4组配方较优的白芸豆复配乳的挥发性化合物进行SPME-GC-MS分析,确定白芸豆复配乳的挥发性化合物种类,发现6组样品中均检出的成分是壬醛和苯甲醛。然后通过ROAV法确定白芸豆复配乳的主要风味化合物,在4组白芸豆复配乳中,1-辛烯-3-醇的ROAV值均较大,其中2,4-癸二烯醛是A组[m(白芸豆)∶m(小米)∶m(燕麦)=3∶1∶1]和B组[m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)=3∶1∶1]样品中的重要风味化合物,主要表现出鱼腥味；但是C组[m(白芸豆)∶m(燕麦)∶m(薏米)=3∶1∶1]和D4组[m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶4∶1∶1]降低了该异味化合物对风味的不良影响。2-辛酮具有奶香味和奶酪味,在B组、C组、D4组和牛奶组中都存在且含量较高,对其风味有修饰作用。最后,借助风味剖面图确定了4组白芸豆复配乳的香气特征和风味差异,发现4组白芸豆复配乳相较于纯白芸豆组,谷物香、乳香、果香和清甜香均有所提升。其中D4组的乳香和脂香味相对突出,可能因其2-辛酮含量较高。希望研究可为构建更接近于牛奶风味的植物乳体系及实现植物基风味精准调节提供理论参考。

摘要:随着健康需求的提升与相关政策的持续推动,豆乳饮料市场快速发展,豆乳原料已从大豆延伸至多种杂豆。然而,豆乳加工中普遍存在的不良风味问题,已成为制约产业进一步发展的技术瓶颈。评估了不同豆类原料的营养功能特性与加工适宜性,分析其作为豆乳植物蛋白来源的潜力与局限,并系统梳理了大豆及杂豆豆乳中的异味成分组成及其感官特征。重点阐述了异味化合物的形成机制,尤其围绕以不饱和脂肪酸为底物的酶促氧化与非酶促氧化路径,解析相关反应过程及异味产生机理。在此基础上,进一步从原料品种、预处理方法(脂肪脱除、热处理、萌发等)与加工工艺(隔氧磨浆、酶解、发酵等)多个维度,总结了植物基目前生产中采用的异味调控策略与技术手段。通过对该领域产业技术进展与创新方向的系统梳理,研究以期为有效改善豆乳风味品质、推动植物基饮料产业高质量发展提供理论参考与实践依据。

摘要:聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine, ε-PL)是一种高正电荷密度的抗菌肽,目前主要作为天然防腐剂用于食品工业,但ε-PL抑菌效果易受食品体系中负电荷多糖等成分的影响。研究了负电荷多糖[negatively charged polysaccharides,PS(-)]海藻酸钠(NaAlg)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)及κ-卡拉胶(κ-carrageenan, Carra)与ε-PL形成复合物的动力学机制,以及温度、pH值、离子强度、食品成分(蔗糖)对复合物的解离效应,利用红外光谱分析PS(-)与 ε-PL的作用机制。结果表明,NaAlg或CMC-Na与ε-PL的质量比对复合物形成有直接影响,质量比1∶1时无相互作用,8∶1以上时快速形成复合物；Carra与ε-PL形成复合物的速度低于NaAlg和CMC-Na。温度高于40℃对ε-PL/NaAlg和ε-PL/CMC-Na有解离效应,但对ε-PL/Carra无作用。碱性条件下,3种ε-PL/PS(-)复合物均发生解离。NaCl对ε-PL/NaAlg和ε-PL/CMC-Na有解离作用,完全解离的NaCl质量浓度分别为30、25mg/mL,但对ε-PL/Carra不起作用。蔗糖质量浓度为50mg/mL时,ε-PL/NaAlg完全解离；90mg/mL时,ε-PL/CMC-Na完全解离；但蔗糖对ε-PL/Carra无解离作用。红外光谱显示,ε-PL与NaAlg、CMC-Na和Carra主要存在静电和氢键相互作用。研究旨在为ε-PL在食品领域的应用与功能调控提供一定的科学依据。

摘要:阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)已成为影响老年人生活质量的重要因素。β-淀粉样蛋白42(Aβ₄₂)转基因果蝇是一种转入人源β-淀粉样前体蛋白的AD模式生物。以核桃为原料提取核桃仁多糖,测定其化学组成和单糖组成；以AD果蝇为模型测定核桃仁多糖对AD所致衰老的影响。结果表明,核桃仁多糖能够显著提高Aβ₄₂转基因果蝇的寿命、攀爬指数和摄食量；同时缓解果蝇肠道通透性的下降,降低果蝇脑组织中Aβ₄₂水平、乙酰胆碱酯酶活力以及环磷酸腺苷含量。此外,核桃仁多糖能够有效提高AD果蝇超氧化物歧化酶活力、过氧化氢酶活力,并且降低丙二醛含量；RT-PCR分析结果同样表明,核桃仁多糖在转录水平上显著缓解了Aβ₄₂转基因果蝇脑组织中氧化应激失衡。核桃仁多糖具有缓解AD所致衰老的潜在功效,其机制可能与缓解脑部氧化应激失衡,进而降低脑部Aβ₄₂水平、乙酰胆碱酯酶活力和环磷酸腺苷含量相关。研究旨在为核桃仁多糖在精准营养、特医特膳和功能食品等领域的加工利用提供一定理论基础。

摘要:口腔中α-淀粉酶会水解淀粉基增稠剂,导致其黏度降低,威胁吞咽障碍患者饮食安全。一些植物提取物可抑制α-淀粉酶活性,为淀粉基增稠剂改良提供方向。以羟丙基二淀粉磷酸酯(HDP)为基材,分别添加白芸豆提取物(WKBE,蛋白质类抑制剂)和桑叶提取物(MLE,非蛋白质类抑制剂),并探究两种植物提取物对HDP流变及功能特性的影响。结果显示,两种植物提取物均提升了复合颗粒的流动特性,且HDP-WKBE复合颗粒表现出更好的流动性、更短的润湿时间和分散时间。流变特性分析表明,WKBE可增强淀粉假塑性,提升动态模量(G′和G″)与黏度,强化凝胶网络；而MLE会抑制淀粉链缠结,降低黏弹性与黏度。按照《国际吞咽障碍饮食标准化倡议》对HDP-WKBE和HDP-MLE凝胶进行分级,结果显示,HDP-MLE凝胶为2级(稍微稠型,适配轻度吞咽障碍),HDP-WKBE凝胶为3级(中稠型,适配中度吞咽障碍)。体外模拟口腔消化证实,两种凝胶均能有效抵抗α-淀粉酶水解,其中HDP-WKBE黏度衰减率仅17.20%,稳定性较好。此外,中性-弱碱性环境及牛奶、豆浆等蛋白质介质,更利于维持凝胶黏度稳定并保障吞咽障碍患者的饮食安全。研究结果旨在为吞咽障碍用功能性增稠剂开发提供技术与理论支撑。

摘要:为同时解决蛋黄油副产物浪费和猪肉糜冻藏过程中抗冻保护的难题,开发一种蛋黄蛋白抗冻肽(egg yolk protein antifreeze peptides, EYP-AFP),探究该抗冻肽在食品保鲜中的应用潜力。从脱脂蛋黄粉中提取多肽,以酵母菌存活率及水解度为指标,优化酶解条件,并评估EYP-AFP对猪肉糜冻融过程中理化性质的影响。结果表明,在先使用碱性蛋白酶(56℃、90min,pH值为9,酶活力为9890U)后使用中性蛋白酶(45℃、125min,pH值为8,酶活力为10100U)的条件下制备的EYP-AFP,可使冻融酵母菌存活率提高至94.44%±1.05%。将质量分数为2%、4%、6%的EYP-AFP分别加入猪肉糜内,3次冻融循环后,6％EYP-AFP组的样品解冻、蒸煮损失率分别较无添加组降低了18.3%和20.24%,保水性提高了16.53%,pH值升高了0.18。颜色、质构和电子鼻的测定结果表明,EYP-AFP可以改变肉糜颜色,降低熟肉糜的硬度、弹性、咀嚼性及内聚性,使甲基类、醇类物质和氢化物等挥发性物质增多。此外,在1次冻融循环后,6％EYP-AFP组样品较无添加组不易流动水含量提升了11.66%,自由水含量降低了11.38%；同时,微观结构分析表明,EYP-AFP可以填充在肌肉纤维束周围,使其表面结构更加致密。研究结果表明,EYP-AFP可以有效抑制猪肉糜冻融过程的组织损失、水分迁移和冰晶生长,提升肉糜持水能力,让肉糜的质地变得更为松软。研究旨在为蛋黄油副产物再利用和猪肉糜贮藏稳定性提升提供新的思路。

摘要:为探究发芽处理对糙米(2种粳米和2种糯米)理化特性和结构特征的影响,采用红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、差示量热扫描和快速黏度分析等方法,分析未发芽、发芽24h、发芽48h的粳米和糯米中直链淀粉含量、支链淀粉含量、还原糖含量和α-淀粉酶活性等指标,并借助实时荧光定量 PCR 技术从分子层面解析发芽过程中淀粉代谢相关基因的表达模式。同时,对淀粉晶体特征、糊化特性的变化规律进行了探究。结果表明,糯米的灰分含量在发芽24h时达到最高值(松粘一号1.60%和中宝佳糯1.80%),而粳米的灰分含量随发芽时间的延长呈降低趋势。在相同发芽时间处理条件下,与粳米相比,糯米中支链淀粉含量、还原糖含量、α-淀粉酶活性更高。PCR结果显示,OsAMY1基因可能通过调控α-淀粉酶活性,进而促进了糙米中淀粉的水解。发芽后糯米中宝佳糯中OsAMY1基因的相对表达水平显著高于粳米,这一上调表达使α-淀粉酶活性升高,最终表现为中宝佳糯中还原糖含量高于粳米。发芽处理后4种糙米淀粉的短程分子有序性降低,其中糯米中宝佳糯变化更明显,其峰强度比值R1047/1022降低27.30%,半高宽FWHH值增加17.44%。发芽处理后4种糙米淀粉的相对结晶度下降,糯米的降低幅度更大(松粘一号50.49%和中宝佳糯28.85%)。随着发芽时间的延长,粳米的糊化焓逐渐下降,而糯米的糊化焓逐渐上升。此外,4种糙米的糊化黏度均呈现下降趋势,糯米表现出更优的抗回生性和热稳定性。主成分分析发现,上调的OsAMY1基因激活了α-淀粉酶活性,进而加速了淀粉分子向无序结构转化,增强了粳米和糯米的抗回生性和热稳定性。研究旨在为粳米和糯米加工适用性的优化以及产品开发提供数据支撑。

摘要:果蔬片干燥过程中会产生孔隙,孔隙在此过程中的变化影响着果蔬片的力学性质和质构。为明确水蜜桃片干燥过程中孔隙形成对其力学特性和质构的影响,探究了水蜜桃片真空冷冻干燥(freeze-drying,FD)和冻干-压差膨化联合干燥(freeze-drying combined expansion puffing drying,FP)过程中,水蜜桃片孔隙微观结构及质构参数的变化规律,分析了孔隙形成与水蜜桃力学性能和质构的关系。结果表明,FD过程中样品孔隙逐渐变大；糖浸渍可以明显改善孔隙结构,促进较小孔隙的形成。FP过程中,随着水分含量降低,未浸渍样品孔隙逐渐变大,干燥后孔隙破裂严重,产生较大孔隙。糖浸渍样品在FP过程中孔隙变化较小,脆片断裂现象得到改善。蔗糖浸渍可以增加水蜜桃片组织刚性、硬度,降低黏弹性；低聚木糖浸渍有利于增加松弛特性与弹性。相关性分析和主成分分析发现,样品孔隙度(三维孔隙参数)对其硬度影响较大；二维孔隙参数中孔隙周长对硬度、弹性模量的影响较大,孔隙圆度对弹性影响较大。研究表明,水蜜桃片干燥过程中形成的孔隙结构直接影响其力学特性和质构,糖浸渍联合FP可调控其孔隙结构、改善水蜜桃片质构。研究旨在为果蔬干燥制品的品质优化提供理论参考和技术支撑。