借助三维软件提升食品科学与工程专业学生的工程课程学习能力

《工程制图与CAD》和《机械设计基础》是食品科学与工程专业的必修课程。但因为需要比较扎实的数理基础,学生学习普遍感觉困难,而专业教师在教学中同样面临许多问题。在课程实际教学过程中借助和利用三维设计软件,对于提升食品科学与工程专业学生的工程课程学习能力具有十分重要的作用。

原子力显微镜在食品科学中的应用

原子力显微镜如今由于其分辨率高,成像迅速,样品预处理简单且可在实际环境中成像等诸多优点而被广泛应用于生物及食品科学中。本文就原子力显微镜在食品科学中的研究进行了综述。

新工科背景下《现代仪器分析》课程教学改革与实践——以暨南大学为例

新工科背景下,新材料、生物可降解材料、回收材料和食品包装安全等领域快速发展对食品包装重要支撑课程《现代仪器分析》提出了新要求。文中分析了该课程教改背景,探讨了教学内容改革、教学方法改革以及教学形式改革,提出了教学改革和实践中的关键问题和主要解决方案,总结得到了适用于包装《现代仪器分析》的教学改革与实践内容。

基于GC-QTOF-MS对物理回收的食品接触用再生高密度聚乙烯中迁移物的非靶向筛查

以3家企业提供的21?种食品接触用再生高密度聚乙烯(recycled high-density polyethylene,rHDPE)样品在60℃条件下与两种代表性食品模拟物(95%乙醇、4%乙酸溶液)接触10 d作为迁移实验条件,利用气相色谱-串联四极杆飞行时间质谱检测迁移到食品模拟物中的物质。被筛查出的161种物质根据其毒性进行分级(由低至高分为Ⅰ~Ⅳ级),其中毒性Ⅲ和Ⅳ级的有59种,且其预测辛醇/水分配系数大于毒性Ⅰ、Ⅱ级的物质。被筛查的物质中苯及取代衍生物占比最高。邻苯类增塑剂、抗氧剂降解产物以及多环芳烃等物质需要特别关注。使用正交偏最小二乘判别分析迁移物在不同阶段样品中的迁移量变化,发现终产品相较母粒样品中物质的迁移量有所提升。该研究可以为食品接触用r HDPE中迁移物的分析及安全风险评估提供理论基础。

食品化学教学中课程演示实验的设计

演示实验是工科理论课教学中重要的辅助教学手段和实验课教学的重要补充,它对于加强学生对理论课知识的理解、增加课程的吸引力,激励学生、培养他们的创造思维具有重要意义。作为专业基础课和核心课程,食品化学在食品科学与工程专业本科教学中举足轻重,本文结合作者多年的教学实践,设计了5个演示实验,供各位同行分享。

探究式教学模式在食品科学专业课程仪器分析实验教学中的应用实践

仪器分析实验是重要的实践课程,以培养学生的动手能力和科学素质为目的。在双一流建设的大背景下,培养创新型人才是人才培养的重要内容,采用基于科教融合的探索式教学模式对培养创新型和应用型人才具有重要战略意义。以科研思维鼓励学生积极探索体现学生主体地位,引导学生自行查阅文献、拟定方案,将理论知识与实践紧密联系起来,并融入过程评价体系进行成绩考核,培养学生的专业综合素质和科学探索能力,以适应我国现阶段对食品专业人才的需要,培养高素质实践应用型人才,提升食品专业学生未来就业竞争力,让食品科学专业的学生对食品专业具有更强的认同感和荣誉感。

“食品科学”类低年级本科生专业课程设置的对策与建议

本科专业课程设计是高等教育教学计划的最重要组成部分,是高校为国家和社会培养创新型职业人才的最重要方式,也是国家一流课程建设的重要发展方向。如何做好与本专业相关的课程设计是高校教学计划工作的重点,同时也是工作难点之一。这里以前期完成的针对“食品科学与工程”、“食品质量与安全”、“食品营养与检测”(统称为食品科学类专业)的一、二年级本科生对专业的学习态度和专业认同感,以及相应改进措施的网络调研结果为基础,围绕如何提高低年级本科生同学对食品科学类专业的认同感,提高其学习积极性等内容设计展开,并描述其在教学中的具体实践,与同行进行分享和讨论。

食品安全危机中大学生的安全意识及行为影响因素研究

目的:了解我国在校大学生在当前食品安全事件频发的危机中食品安全意识、消毒行为及其影响因素,为制定相应指导措施提供依据。方法:利用问卷调查方式抽查332个来自大陆、港、澳3地的在校大学生,调查其食品安全知识、卫生习惯、安全意识及消费行为,应用方差分析和相关分析,探索影响大学生消费行为的因素及各因素之间关系。结果:在校大学生当前消费行为较为理性,影响因素包括年级、专业、人际关系及饮食卫生习惯等;大学生对五年内达到食品安全信心不足,但能积极出谋划策。结论:应加强健康饮食习惯的宣教,强调消费者的监督意识。

PET/LDPE复合膜中三种抗氧剂向脂性食品模拟物的迁移研究及扩散系数估算

建立了用液相色谱-三重四极杆串联质谱(liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)检测聚对苯二甲酸乙二醇酯/低密度聚乙烯(polyethylene terephthalate/low-density polyethylene,PET/LDPE)复合膜中3种抗氧剂(抗氧剂1076、抗氧剂168、2,4-二叔丁基苯酚)的方法,研究3种抗氧化剂向异辛烷和95%(体积分数)乙醇2种食品模拟物的迁移,利用Crank模型计算迁移扩散系数。结果表明,用LC-MS/MS检测3种抗氧剂的检出限均为0.2μg/L,定量限均≤0.8μg/L,在5~240μg/L线性良好,相关系数均>0.998;在20、40、60、70℃条件下,3种抗氧剂从PET/LDPE复合膜向2种食品模拟物迁移的迁移量均会随迁移温度的升高和迁移时间的延长而增加直至达到迁移平衡,且温度越高,越快达到迁移平衡状态,用Crank模型能较好拟合迁移实验数据,3种抗氧剂的迁移扩散系数与温度的关系符合Arrhenius公式;在70℃、2 h,40℃、72 h迁移条件下,3种抗氧剂分别从LDPE膜和PET/LDPE复合膜向食品模拟物迁移的迁移率差异性不显著(P>0.05),表明LDPE膜与PET膜复合后,在特定迁移条件下,PET膜不会对LDPE膜中3种抗氧剂的迁移产生显著影响。

纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分迁移的扩散系数估算

为探讨Fick第二定律是否符合聚烯烃食品包装膜中纳米成分向食品模拟物的迁移规律,根据已有实验数据,基于Crank模型进行拟合,估算纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分的扩散系数,并分析温度、聚烯烃、纳米成分和食品模拟物对扩散系数的影响。结果表明:纳米成分向食品模拟物的迁移符合Fick第二定律。温度升高促进纳米成分的迁移,且温度与纳米成分扩散系数的关系符合Arrhenius公式。不同聚烯烃结构对扩散系数的影响不同;聚丙烯3种结构中,纳米铜和纳米氧化锌在均聚共聚聚丙烯中的扩散系数最大。不同纳米成分质量分数对其扩散系数的影响不同。纳米成分与食品模拟物、聚烯烃之间的溶解度差异也会影响其向食品模拟物迁移。

食品接触用橡胶中18种多环芳烃的测定及迁移分析

建立气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用仪同时测定食品接触用橡胶中18种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)残留量和迁移量的方法。采用硅胶固相萃取柱对橡胶提取液净化;正己烷对迁移液进行提取,经DB-EUPAH(60 m×250μm,0.25μm)色谱柱分离,采用选择离子扫描模式进行检测,内标法定量。结果表明,18种PAHs的色谱分离效果好,在0.05~0.5 mg/L质量浓度范围内线性关系良好,检出限均不高于0.01 mg/L,定量限均不高于0.05 mg/L,残留量和迁移量3个水平回收率均在61.3%~102.2%之间,相对标准偏差(n=6)为0.5%~9.1%。对34批食品接触用橡胶进行检测,在10批样品中共检出16种PAHs,总残留量在0.24~16.97 mg/kg之间。迁移结果表明:在不同实验温度下,均未检测到橡胶中PAHs向4%乙酸溶液和10%乙醇溶液中的迁移;当食品模拟物为50%乙醇溶液时,检出多种PAHs的迁移量,随着温度的升高,PAHs迁出数目增多,其迁移速率和迁移量显著增大。食品接触用橡胶中PAHs的残留及其可能向食品中迁移所带来的安全性问题不容忽视。

盐和糖含量对食品复合袋中二氨基二苯甲烷迁移的影响

采用液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)法检测二氨基甲苯(diaminotoluene,TDA)和二氨基二苯甲烷(diaminodiphenylmethane,MDA)同分异构体的迁移量。调查了市场上10种食品复合袋中TDA和MDA向4%乙酸的迁移水平。此外,将盐析、糖析辅助液液萃取与LC-MS结合,研究氯化钠和蔗糖对食品复合袋中2,4’-MDA和2,2’-MDA向10%乙醇溶液和水迁移的影响。结果显示:4,4’-MDA、2,4’-MDA和2,2’-MDA在4个样品中被测出,其中一个样品的MDA总迁移量超过10μg/kg。盐、糖的存在对2,4’-MDA和2,2’-MDA向10%乙醇溶液和水迁移产生显著影响(P<0.05),迁移量随着食品模拟物中盐、糖质量浓度的增加(2、5、10、15、20 g/100 mL)显著降低(P<0.05)。对用于高盐、糖食品的包装迁移测试时,可能需要调整食品模拟物。

碳水化合物食品血糖生成指数值体外、体内预测方法的研究进展

血糖生成指数(glycemic index,GI)是评估碳水化合物食品餐后血糖反应的关键指标。低GI饮食不仅能帮助控制食欲和延缓饥饿,有助于控制体质量,更能改善糖尿病人的葡萄糖和脂质水平。开发低GI食品已成为国内外食品科学研究的热点和焦点。当前,国际标准组织(International Organization for Standardization,ISO)出台的人体规范测试ISO 26642:2010是各国家/地区测试食品GI值的“金标准”。但人体测试存在个体差异对实验结果影响明显、费用昂贵、耗时长且受伦理道德约束等缺点,不适合高通量食品GI值测试。为此研究者们又陆续开发了各种体外模型来预测食品GI值。本文重点讨论了当前可预测食品GI值的各种体外、体内方法,分析比较其优缺点及今后发展的着力点,旨在为低GI食品研发与推广提供新的思路和具有参考意义的检测工具。

传统豆类发酵食品的减盐研究进展

传统豆类发酵食品具有悠久的发展历史,因其独特的风味和口感而受到人们的喜爱。但是,传统豆类发酵食品中通常含有大量的钠盐,过量食用会对人体健康产生不良影响。本文基于钠盐在传统豆类发酵食品质量和安全方面发挥的重要作用,探讨了传统豆类发酵产品在减盐研究中的困难和挑战,并综述了物理、化学和生物技术方面的减盐策略,为传统豆类发酵食品的减盐研究提供参考。

细菌素的抑菌机制及其在食品工业中应用进展

由致病菌等微生物污染所引起的食源性疾病和食品腐败变质始终是食品工业面临的巨大难题,而传统的抗生素防腐剂所产生的细菌耐药性会对人体健康造成潜在的威胁。出于人们对于安全和绿色防腐剂的巨大需求,细菌素的研究愈发成为焦点,以期发现可有效控制食源性病原体的新型抗菌物质。细菌素是细菌分泌的多肽或前体多肽,分子量在1~100 ku之间不均匀分布,可以杀死或抑制同一生态系统中竞争营养物质的敏感细菌,少数细菌素还表现出抗病毒和抗真菌等特性。已有研究发现的细菌素具有不同的作用模式,例如:成孔、抑制细胞壁/核酸/蛋白质合成等。该研究综述了细菌素的种类与抑菌作用机制,并结合最新的细菌素在食品工业上的应用,全面概述了细菌素抑菌的特性及其对未来食品行业的应用前景与展望,为细菌素更好的应用在食品工业中提供一定的理论依据,同时对推动食品防腐保鲜技术的革新发展具有重要的意义。

三种蛋白包覆纤维素纳米晶稳定皮克林乳液的构建及体外消化特性

纤维素纳米晶(CNCs)由于其表面固有的强亲水性,往往需要修饰改性才能应用,如乳液稳定。该文研究了三种蛋白(牛血清蛋白BSA、酪蛋白酸钠CAS和大豆分离蛋白SPI)通过静电修饰CNCs表面性质的可行性,并研究了其对CNCs乳液体外消化特性的影响。首先研究了pH值3.0时蛋白与CNCs的作用模式、吸附比例、颗粒结构特征,结果发现二者可以通过静电作用结合(Zeta电位由-35 mV至+20 mV),CNCs表面蛋白吸附比例由100%(蛋白浓度0~0.1%,m/V)逐渐降低至40%~60%(蛋白浓度0.5%,m/V)。静电修饰引起CNCs絮凝,显著改善其两亲性(接触角由35°增加至75°~80°)。然后研究了蛋白包覆CNCs的乳化性质,结果发现蛋白包覆CNCs形成了粒径为3~9μm的絮凝乳液,且凝聚稳定性更好,不同蛋白之间无显著差异。体外消化结果表明,与吐温20乳液(~90%)相比,蛋白包覆CNCs稳定乳液具有更低的游离脂肪释放率(~80%),蛋白种类影响不显著。可见,三种常见蛋白能够通过静电吸附方式修饰CNCs并将其转化为良好的Pickering稳定剂。该文研究结果能够极大丰富食品级皮克林稳定剂的来源,并促进相关功能乳液食品的开发。

根皮素对5-羟甲基糠醛的消减机理以及在广式月饼中的应用

多酚化合物可有效降低5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)的含量,并产生新的物质。为探究多酚消减HMF的机理,研究其在月饼加工中的应用,该研究采用液相色谱法对比10种多酚对HMF的消减效果;分别在模拟体系、焦糖化反应体系和广式月饼中研究消减率最高的根皮素(phloretin,Phl)对HMF和3-脱氧奥苏糖(3-deoxyglucosone,3-DG)的消减作用,进而采用液相色谱/质谱联用法探究根皮素消减HMF的机理;评价了根皮素的添加量对月饼感官特性和色度的影响。结果表明,10 mmol/L根皮素在模拟体系中对HMF消减率达39.73%,其在葡萄糖反应体系中对HMF和3-DG的消减率分别为57.78%和37.33%;在月饼中添加0.6%的根皮素时,饼皮中HMF和3-DG消减率分别为57.84%和6.34%,且对月饼感官特性无显著影响。进一步结果表明,根皮素可与HMF形成分子质量为656 amu的加合物(HMF-Di-Phl)。可见,根皮素可通过直接捕获生成的HMF和抑制3-DG的形成而消减体系中的HMF。研究为提升焙烤食品安全提供了参考。

月桂酸型甘油二酯-大豆油基油泡沫的制备及其在蛋黄酱中的应用

旨在构建健康、低脂、高稳定性的新型蛋黄酱产品,以甘油和月桂酸为原料经过Novozyme 435脂肪酶催化,制备月桂酸型甘油二酯(DAG)粗产物,采用分子蒸馏和硅胶柱层析技术对粗产物进行纯化得到高纯度月桂酸型DAG(纯度>92%),以此为原料制备油泡沫,探究了搅打时间对油泡沫起泡能力、气泡粒径分布、微观结构及稳定性的影响,并将油泡沫50%部分替代或完全替代大豆油用于蛋黄酱制备,研究油泡沫对蛋黄酱流变学特性、色泽、稳定性的影响。结果表明:随着搅打时间的延长,气泡表面吸附的晶体数量明显增多,气泡粒径增大,起泡率先增大后基本保持不变,搅打时间为15 min时油泡沫起泡率最高,且此时的油泡沫储存2个月体积无明显变化;采用油泡沫部分替代及完全替代大豆油后可降低蛋黄酱的黏度,增加蛋黄酱在应力及频率扫描下的弹性模量,蛋黄酱表现出良好的塑性和稳定性,且蛋黄酱的色泽L^(*)值增加,a^(*)值和b^(*)值降低。采用月桂酸型DAG搅打获得的油泡沫可有效降低蛋黄酱的油脂含量和热量,可作为油脂替代物用于新型蛋黄酱产品的开发。

梯度升温发酵工艺对不同盐分稀态发酵酱油微生物变化和风味形成的影响

本文以12%和18%(w/v)两种盐分浓度的稀态发酵酱醪为研究对象,探究梯度升温(15℃-20℃-25℃-30℃)工艺对发酵酱醪微生物计数和风味形成的影响。结果显示:采用梯度升温工艺的低盐分酱醪样品(TC12)的酵母计数在发酵到期时比恒温(30℃)对照组(C12)要高1.0 log CFU/g左右,这表明酵母在梯度升温工艺中维持生长代谢时间较长。这或与发酵前期较低的温度限制了酵母过快的繁殖有关。其中,TC12的发酵到期原油的氨基酸态氮高达1.14 g/100 g,达到我国规定的特级酿造酱油标准。同时,TC12中的鲜味(19.03 g/L)和甜味氨基酸(19.32 g/L)含量较高,共占氨基酸总量约60%,呈现较好的鲜甜滋味。挥发性物质检测数据显示,TC12中的乙醇、苯乙酸乙酯、棕榈酸乙酯、3-甲硫基丙醛和苯甲醛等含量较高,样品整体呈现“水果甜香和酯香”。另一方面,高盐组梯度升温样品(TC18)则测得更多的愈创木酚和甲基麦芽酚,呈现“烟熏香和酱香”。感官鉴评数据显示,低盐分梯度升温发酵样品TC12相比恒温发酵组C12具有更高的香气和滋味得分,综合口感更优。综上所述,梯度升温工艺有利于限制低盐分(12%)发酵酱醪中酵母在前期的过快生长,保持其在发酵后期的活性细胞计数,使其能持续发酵生成更多风味物质,提升低盐发酵原油的整体风味。