食品中益生元的研发和应用研究进展

益生元的定义目前被更新为“能被宿主微生物选择性利用并产生健康益处的底物”。根据最新的定义,益生元种类扩展到碳水化合物以外的物质,例如共轭亚油酸和植物多酚等;益生元作用部位不再局限于胃肠道,应用范围也不局限于食品。针对益生元具有缓解便秘、促进骨骼健康、缓解肥胖、抑制致病菌、减少炎症、免疫调节等多种健康促进效应,深入阐述了益生元促进宿主健康的作用机制。其机制主要体现为两个方面,一是益生元被宿主的有益微生物直接或间接性利用,从而起到菌群调节作用;二是益生元被菌群代谢后产生有益于宿主健康的代谢产物。此外,某些低聚糖类和多糖类的益生元还具有很好的加工特性,对于食品的质构特性和风味有积极的作用。因此,益生元在固体饮料、糖果、乳制品和烘焙制品等食品中广泛应用。然而,益生元的功效评价及应用中,仍存在一些问题亟待解决。不同生理状态下人体的肠道菌群是不同的,菌群结构的差异必然导致同种益生元在不同人群中利用情况的差异。益生元的单糖结构、聚合程度、分支以及官能团等结构差异会影响其被肠道微生物的利用。总之,针对不同人群的生理状态靶向应用益生元和对益生元进行特定结构的优化或修饰,将是未来益生元精准化应用的关键。

基于粮工专业的“食品工程原理”课程改革与创新实践

针对粮工专业学生存在的专业课程学习不能很好与工程设计和生产实践相结合这一情况,对“食品工程原理”与粮工专业课程内容教学进行深入融合探索。通过采取粮工专业不同班级学情分析,学习困难学生问题调查,针对粮工专业特色进行课堂及课后专业知识结合与补充,教学成果评价及相关信息反馈改进等步骤,使粮工专业学生能充分利用有效的时间,在学习“食品工程原理”的基础上将专业知识进一步地融会贯通。通过学习委员的学情汇报及学习通的学情分析,确保粮工专业的大多数学生能够紧跟授课计划,及时掌握“食品工程原理”的课堂授课内容,避免因不理解之前的授课内容进而影响后续课程学习及对粮工专业知识融会贯通情况,对部分学习困难学生通过浅显易懂及深入浅出讲授内容的相关知识引导循序渐进学习,最终达到粮工专业整体学习成果一致的教学目的。

亚麻籽饼膳食纤维的提取及其在食品中的应用

膳食纤维被称为“第七大营养素”,具有调节肠道、促进维生素和矿物质的吸收等作用。亚麻籽作为一种特色油料作物,主要应用于亚麻籽油的加工,榨油的副产物亚麻籽饼则主要用于饲料生产,饼的利用价值较低。然而亚麻籽饼中总膳食纤维含量高达45.4%(干重)左右,其中水溶性膳食纤维占比1/3,且相较于其他原料来源的水溶性膳食纤维,亚麻籽水溶性膳食纤维具有低黏度特异性优势,在现代食品工业中应用潜力巨大。因此,探究亚麻籽饼中膳食纤维的赋存形态、建立高效的膳食纤维提取方法并明确其结构特征和功能特性,对丰富市场化膳食纤维资源、提高亚麻籽饼利用率、实现其高值化应用具有重要意义。该文简述了膳食纤维的特性、提取方法及其在食品研究中的的应用,为膳食纤维的开发和利用提供理论支持和思路借鉴。

微生物合成血红蛋白的研究进展及其在食品中的应用

血红蛋白是存在于原核和真核细胞中由血红素辅基和珠蛋白肽链构成的血红素蛋白,具有多种生理功能,常被用于医药与食品行业。在食品加工领域,其作为调味剂以提高代肉未来食品——植物蛋白肉的口感和拟真性可以满足有特殊营养要求的人们对肉类口感的需求。利用微生物发酵法生产血红蛋白相较于化学法提取具有操作方便、经济高效、环境友好等优势,近几年已经成为研究的热点。微生物高效表达血红蛋白的关键在于血红素的高水平供应与血红蛋白的正确表达两个方面,强化血红素合成途径、优化蛋白表达和发酵策略是实现血红蛋白高效表达的重要途径。文章围绕微生物高效合成血红蛋白最新研究进展、血红蛋白及其衍生物在食品中的应用开展综述,以期为促进微生物源血红蛋白在食品中的应用提供理论参考。

我国特种食品产业现状与发展趋势

特种食品能够满足特殊环境和特殊岗位作业人群的营养健康需求,同时可以快速响应各类突发紧急事件,其产业发展关系到安全应急、国家稳定和人民健康事业。近年来,我国特种食品产业发展势头强劲,创新能力不断增强,产业规模持续扩大,正逐步成为新时期食品产业发展的新动向。本文回顾国内外特种食品的发展历程及产品特点,探讨其对保障特殊环境下人体营养健康的重要作用。通过文献调研系统梳理当前特种食品产业基础研究及技术发展现状。在此基础上,总结并展望特种食品产业面临的挑战以及未来发展趋势,旨在为我国特种食品研发及产业发展提供参考。

全谷物食品标准体系建设现状与发展方向

研究表明,摄入更多的全谷物可降低慢性代谢性疾病的患病风险。近20余年以来,全谷物产业在主要发达国家及地区发展迅速。近年来,全谷物在我国也引发了广泛关注,我国全谷物标准研制力度不断加强。本文介绍了全谷物及全谷物食品全球定义共识的进展,概述了国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)国际标准全谷物工作组、美国、加拿大、荷兰、国际食品法典委员会等国家和机构全谷物原料及全谷物食品相关标准的发展现状;介绍了我国全谷物及全谷物食品定义的制订现状,概述了我国包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准在内的20余个全谷物原料、全谷物食品、全谷物生产技术规程及其他全谷物标准的发布情况,还有一些正在制定中的全谷物相关标准。最后提出了我国全谷物标准体系建设的发展方向和建议,包括充分与我国全谷物食品实际生产情况相结合、与国际接轨、标准检测与认证相结合三个方面。逐步完善构建全谷物食品产业的标准体系,将有助于引导和规范我国全谷物产业的高质量健康发展,推动打造多样化健康谷物食品新生态,为全谷物产业的发展提供技术依据。

食品中微塑料的来源、分布特征及毒理学研究进展

食品已成为人体摄入微塑料(Microplastics,MPs)的主要来源。食品中的MPs主要来源于食品原料(包括鱼类、贝类、农作物、食盐和水等)、食品加工过程以及食品包装。MPs在食品中的丰度、形状、粒径及聚合物类型等分布特征与地理位置、人类活动以及食品工业类型等因素相关。目前,MPs的检测方法包括扫描电子显微镜和能量色散x射线光谱联用(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy,SEM-EDS),傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FT-IR),拉曼光谱(Raman Spectroscopy,RS),热分析法与气相色谱-质谱(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)联用法及上述方法的组合使用。此外,MPs内在的化学添加剂、从环境中吸附的污染物和有害微生物附着可能对人体产生健康风险,包括直接毒性、易位毒性以及复合毒性。已有研究证实炎症,氧化应激,细胞凋亡和线粒体功能障碍与MPs摄入量密切相关。该文综述了食品中MPs污染的来源、分布特征、检测方法和毒理作用,以期为食品中的MPs风险防控与未来研究提供参考。

营养健康食品开发技术发展趋势探析

营养健康食品不仅具有食品功能,还具有生物活性成分及其他营养素,通过强化功效、改善营养可以更好地满足人们对食物营养的需求。随着食品科学与营养学、微生物学、组学等学科融合,我国营养健康食品科技领域迎来更多机遇和挑战,同时也为营养健康食品新资源挖掘、功能因子制备新方法新技术开发、营养健康食品创制、食物与健康关系探索等领域提供了有效解决途径。本文总结了营养健康食品功能因子开发技术、营养健康食品功能评价技术和营养健康食品产品开发技术,通过文献分析了近40年营养健康食品开发技术态势,并对未来营养健康食品发展方向进行了展望,以期为营养健康食品的开发提供新思路。

食品安全监管科技及发展方向分析

本文阐述了国内外食品领域发展科技规划、食品安全治理的先进经验;梳理了食品监管科技规划重点研究方向;针对食品工业发展和未来食品安全面临的新问题和新挑战,探讨了食品安全监管与食品污染物检测新需求。食品安全全过程信息化主动防控、食品危害物监测与评估成为食品安全监管的重点;未来食品中新风险因子危害识别和监测,非定向筛查和多元危害因子快速识别将成为食品中污染物检测的新关注点。

抗冻蛋白的制备及其在食品工业的应用研究进展

抗冻蛋白是一类冰结构蛋白质,在0℃以下能够控制冰晶生长和抑制冰再结晶,可作为低温保护剂,用于保护食品在冷冻保存过程中营养成分不流失。该文对抗冻蛋白的来源、特性、制备与纯化进行综述,并总结抗冻蛋白在冷冻食品应用中的进展,为将来抗冻蛋白产业化生产提供理论参考。

我国植物油料油脂加工技术新进展

植物油料油脂加工的主要内容包括油脂及蛋白的初加工和深加工技术、综合利用技术、工程装备技术及品质控制技术等,概述了我国植物油料油脂加工技术新进展。我国已初步建立起基于营养和安全为评价标准的食用植物油精准适度加工体系;突破了零反式脂肪酸专用油脂生产技术,能满足各种食品加工场景需求;功能油脂制备技术成果渐次落地,推动产业进入蓬勃发展期,多款结构脂产品进入量产,跨国公司垄断局面得以改变;新油源开发方兴未艾;植物蛋白结构功效关系基础研究促进了植物基产品开发;油料油脂综合利用规模扩大;食用油安全防控技术、绿色储油技术研究不断深入;大型浸出器和浓缩蛋白制取装备的设计和制造水平达到国际先进水平;智能化工厂建设支撑我国油料油脂加工各项经济技术指标处于世界领先地位。

不同明胶添加量馒头的质构、营养价值及微观结构差异

该研究分析了不同明胶添加量引起的馒头的质构、营养价值及微观结构变化。通过TPA质构分析、感官评定、比容及氨基酸组分测定分析馒头的质构、营养及微观结构等。研究表明,明胶添加量增大,馒头硬度、胶着度及咀嚼性先减小后增大,黏聚性和回复性先升高后降低。明胶添加量为3%时,其硬度、胶着性及咀嚼性最小,弹性、黏聚性及回复性最大,此时馒头比容(1.96)和感官评分(81.72)显著提高,各指标均为最优。添加明胶馒头蛋白质含量比普通白馒头高17.62%,必需氨基酸含量高46.06%,赖氨酸评分高52.12%,总必需氨基酸评分高22.00%。GC-MS检测添加明胶的馒头酯类含量升高40.61%,烷烃类提高48.60%,芳香杂环胺类提高34.03%。α-螺旋含量在面团中有所变化;β-折叠含量在蒸制后馒头中显著增大;β-转角含量均有不同程度的下降(P<0.05),说明添加明胶使蛋白质二级结构中无序的β-转角向有序的β-折叠或α-螺旋结构转换,蛋白质结构更趋于稳定。添加明胶能显著改善馒头的质构特性、感官品质及营养价值。

不同植物蛋白肉坯料的香气和质地分析

为研究不同植物蛋白肉坯料的香气和质地,以花生、小麦、豌豆3种植物蛋白粉为原料,利用高温螺杆挤压技术,控制成型区温度制备植物蛋白肉坯料,采用气相色谱-串联质谱仪和质构分析仪对喜好度最佳的坯料进行香气和质构分析。结果显示,花生、小麦、豌豆蛋白肉坯料的最佳成型区温度分别为140、100、150℃,3种植物蛋白肉坯料均有较强的豆香、豆腥和油脂香气,其中豌豆蛋白肉坯料的豆香最强。香气分析结果显示,花生蛋白肉坯料的特征香气物质为庚醇、(2 E,4E)-癸二烯醛和苯甲醛,小麦蛋白肉坯料的特征香气物质为2-庚酮、庚醇和(E)-2-壬烯醛,豌豆蛋白肉坯料的特征香气物质为2-庚酮、甲基辛基甲酮、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪和2-乙基-3,6-二甲基吡嗪。不同复水方法比较结果显示,花生蛋白肉坯料和豌豆蛋白肉坯料适合在50℃温度下复水,而小麦蛋白肉坯料适合在室温(25℃)下复水。小麦蛋白肉坯料复水后硬度、黏附性和咀嚼力最高,豌豆蛋白肉坯料的硬度、黏附性和咀嚼力最低。研究结果旨在为植物蛋白肉坯料风味品质提升和应用提供科学依据。

一种天然蓝色素可降解膜的制备及其油脂抗氧化性研究

目的将真菌Pseudofusicoccum violaceum F10产的天然蓝色素添加到明胶基膜中制备成可降解抗氧化性膜,并探究该膜的抗氧化性能。方法将天然蓝色素按一定比例添加到明胶、羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethylcellulose,CMC)、甘油制备的基础膜液中,制备成蓝色素膜;采用响应面优化成膜工艺;对膜的色素保留率、机械性能、透水性、抗氧化活性及抗油脂光氧化性等进行测定。结果色素添加浓度在0.02%~0.04%时,色素在膜中分布均匀,浓度增加到0.08%时,色素分布不均匀、有聚集现象;随着蓝色素添加量增大,膜的抗拉力强度增强,伸长率有所下降;最佳的成膜工艺是明胶2.474 g、CMC 1.125 g、甘油1.158 g、蓝色素0.03%;正常光照下膜的色素保留率可达90%以上,加速光照下膜的色素保留率可维持在80%以上;蓝色膜的自由基清除率随色素添加量的增加而增强,当添加量为0.06%时,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)ammonium salt,ABTS]阳离子自由基的清除率分别为42.3%和32.4%;与无色素膜相比,蓝色素膜能使橄榄油的过氧化值(peroxide value,POV)降低45.7%。结论该蓝色膜有较好色素保留率、机械性能,同时具备抗氧化活性和抗光氧化性,本研究可为开发同时具备减缓油脂自动氧化和光氧化的可降解包装膜奠定了理论基础。

添加部分水解罗望子胶对酸木瓜果醋品质的影响

该研究以酸木瓜(Chaenomeles speciosa)为原料,通过部分水解罗望子胶(PHTG)对6株乳杆菌的增殖活性测定,选用鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)与酵母菌混菌进行酒精发酵,并从灵石醋醅中筛选鉴定出一株高产醋酸的巴氏醋杆菌巴士亚种(Acetobacter pasteuranus subsp. pasteuranus)LS-4用于醋酸发酵制备酸木瓜果醋。以未添加PHTG为对照,考察在酒精发酵阶段添加PHTG对酸木瓜果醋品质的影响。结果表明,添加1.0%PHTG,酒精发酵36 h后酒精度达3.3%vol,比对照组提高17.4%;醋酸发酵72 h后总酸含量达42.0 g/L,比对照组提高8.0%。香气成分分析表明,添加PHTG酸木瓜果醋共检出22种香气成分,其中醇类7种、酯类4种、酸类6种、醛酮类3种、酚类和烯烃类各1种,比对照新增了3种香气成分(正丁酸、2-戊酮和壬醛)。感官评价表明,添加PHTG有效提升酸木瓜果醋的口感和气味评分,改善酸木瓜果醋的感官品质。

SAFE-GC-MS/O法比较18种浓香型天然香辛料香气活性成分差异分析

采用溶剂萃取法,结合溶剂辅助蒸发(SAFE)装置,分离富集了18种浓香型天然香辛料的挥发性香气活性成分,使用气相色谱-质谱/嗅闻联用(GC-MS/O)对香气活性成分进行了定性定量分析,依据主成分分析法分析其含量差异。结果表明,在检测出的192种香气活性成分中,烯烃类化合物种类最多,为46种,其次为醇类39种、酯类29种、酮类22种、醛类20种、酚类13种、烷烃9种、酸类8种、醚类5种、含硫化合物1种。18种浓香型天然香辛料可依据主成分分析法分为4类:(1)以茴香脑为主的龙蒿、八角茴香、莳萝和小茴香;(2)以反式-肉桂醛、桉叶油醇为主的阴香;(3)以4-烯丙基苯乙酸酯和丁香酚为主的丁香、以桉叶油醇为主的小豆蔻、以乙酸桂酯为主的大清桂、以合成右旋龙脑、百里香酚和香芹酚为主的百里香、以反式-肉桂醛和丙位依兰油烯为主的桂皮、以左旋香芹酮为主的葛缕子、以黄樟素为主的肉豆蔻和以3-甲基苯甲酸乙酯为主的芹菜籽;(4)以芳樟醇和香叶醇为主的芫荽籽、以芳樟醇和4-烯丙基苯甲醚为主的甜罗勒、以乙酸芳樟酯为主的牛至、以肉豆蔻醚为主的多香果和以甲基丁香酚为主的香豆蔻。

布拉迪酵母发酵麸皮对饼干品质及风味的影响

研究添加布拉迪酵母(Saccharomyces boulardii)发酵麸皮对面团和饼干质量的影响,进而提高益生菌发酵麸皮在食品中的应用价值。对发酵麸皮与低筋粉复配的面团质构及饼干的质构、比容、抗氧化特性、感官品质与挥发性风味物质进行分析。研究结果表明:与原麸皮(RWB)组相比,布拉迪酵母发酵麸皮(SBWB)组面团的弹性及黏聚性有所提升,其饼干的脆性、弹性、回复性及咀嚼性均有所提升,比容无显著差异;SBWB组饼干的抗氧化能力显著提升(P<0.05);SBWB组饼干的感官评分较RWB组有所提高;GC-MS检测出饼干中有44种挥发性风味物质,其中SBWB组饼干中醇类、酯类的相对含量是RWB组的3.31、2.33倍,其特征挥发性风味物质含量提升较多的主要是苯乙醇、苯甲醛、己二酸二甲酯、2-乙基-5-甲基吡嗪等,这些风味物质呈现玫瑰花香、水果香及坚果焙烤香气,赋予饼干浓郁风味。发酵麸皮的添加对麸皮面制品的品质改善具有较好的效果。

人源性丁酸梭菌的筛选及益生特性研究

为了得到人体来源的丁酸梭菌并研究其益生特性,通过选择性培养基筛选、形态学鉴定和分子生物学鉴定相结合的方法,从33位健康志愿者粪便样品中筛选出1株丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum B-3),以商业化菌株Clostridum butyricum MIY588作为阳性对照,通过体外模拟试验评价其模拟消化道耐受性、胆盐耐受性、抗生素敏感性、抗氧化能力、体外降血脂能力等。结果表明:Clostridium butyricum B-3对模拟消化道环境及胆盐具有较强的耐受性,模拟胃肠道存活率大于80%;对青霉素、氨苄西林、诺氟沙星、环丙氟哌酸、庆大霉素、阿米卡星具有敏感性,对复方新诺明、红霉素和头孢唑林等具有耐药性;C.butyricum B-3菌悬液(IS)的羟自由基清除率最高,约为80%;两株菌上清液(FS)的DPPH自由基清除率和还原力能力相当,均显著高于IS和无细胞提取物(CFE)(P<0.05);两株菌的IS对两种胆酸盐的结合能力均高于FS;C.butyricum B-3的FS对胰脂肪酶抑制率低于对照菌株,但IS的胰脂肪酶抑制率显著高于对照菌株(P<0.05),为44.02%;C.butyricum B-3的胆固醇清除能力为21.07%,略低于对照菌株。C.butyricum B-3具有作为优良益生菌的潜力,可应用于功能性食品的研发。

响应面法优化三孢布拉氏霉菌发酵产番茄红素工艺

番茄红素除了呈现鲜艳的颜色外,还具有比较强的抗氧化等功能性作用,因而广泛应用于食品、饮料等行业,与化学合成法相比,微生物发酵法生产的番茄红素因为安全性更易于被消费者接受,因此提高天然番茄红素产量意义重大。文章以三孢布拉氏霉菌为发酵菌种,通过响应面法对发酵培养基的组成及发酵条件进行优化,从而提高番茄红素的产量与纯度。经过单因素分析和响应面优化后的培养基组成及培养条件为玉米粉20 g/L、黄豆粉25 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.9 g/L、玉米油12 g/L、发酵液初始pH 6.5、接种量6%、装液量40 mL/250 mL、正菌和负菌接种比例1∶15、培养温度26℃、转速180 r/min、振荡培养144 h,在42 h时加入0.4 g/L的2-氨基-6-甲基吡啶作为环化酶阻断剂,在此条件下番茄红素的产量为626.25 mg/L,比优化前提高了25.6%,该研究结果可为番茄红素工业化生产提供参考,有助于更好地应用于肉品、饮料、保健品等行业。

京郊有机作物种植的经济效益与环境影响

随着城市居民对食品安全和环境保护的日益关注,都市型有机种植业近年来得到了快速发展。明确都市型有机种植业发展现状、经济效益和环境影响,对有机种植业可持续发展具有重要意义。本研究以北京市有机种植业(水果、蔬菜、薯类及薯芋类、坚果和谷物)为研究对象,基于农场调研数据,采用成本效益分析和生命周期评价(LCA)方法,分别分析了有机作物生产的经济效益及其环境影响。本研究结果表明,相比常规种植,5种作物的有机种植降低了农作物的产量。不同作物之间的经济与环境表现存在较大差异。有机生产成本投入较高,尽管有机种植增加了作物利润,但是其成本利润率却低于其对应的常规对照。相比常规种植,有机种植降低了环境影响水平(LCA标准化结果),各作物的减少幅度依次为谷物>薯类及薯芋类>水果>蔬菜=坚果。考虑到粮食安全(常规种植与有机种植的产量差)、消费者负担能力(常规种植与有机种植的价格差)以及有机生产减少环境影响的幅度(常规种植与有机种植的LCA标准化结果差),政府应对有机谷物生产加大补贴力度。北京市有机种植业仍具有较大发展潜力,政府应针对有机农业制定相应补偿政策,从而激励有机农业的进一步发展。