未来食品科技创新国际研讨会-刘婷婷教授：食用菌多糖作为品质改良剂的潜在应用

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食用菌多糖作为品质改良剂的潜在应用

食用菌是一类能形成大型的肉质或胶质的子实体或菌核组织的大型真菌。长期以来，因其优异的营养价值和生物活性，在世界各地被广泛用作传统医药和食品。食用菌多糖（edible mushroom polysaccharides，EMPs）因其安全性好、具有多种生物活性，在食品、保健产品、化妆品等领域受到广泛关注。研究表明，目前EMPs作为品质改良剂用于淀粉基食品的抗冻、抗老化及提升食品包装膜的品质特性等方面的研究鲜为人知。本研究采用高温加压隔氧剪切技术促使食用菌中大分子多糖低聚化，探索该技术对食用菌的结构表征、流变特性及凝胶特性的影响，结果表明：高温加压处理显著提高了食用菌的低分子量组分的相对含量，增加其表观黏度，升高了持水性及结合水力。继而，将EMPs作为新型品质改良剂用于以下三方面的研究。（1）将EMPs添加至冷冻面团中，探索其对面团的水分状态、物理特性、面筋结构的影响，旨在开发出一种有效的食品冷冻保护剂，用于减缓冷冻面团的品质恶化。（2）将EMPs添加至鲜湿面中，从水分状态、面筋网络结构两个角度，研究贮藏期间EMPs对鲜湿面水分迁移变化和微观结构的影响，旨在开发出一种高品质的鲜湿面制品。（3）将EMPs-大豆分离蛋白复合物（EMPs-soybean protein isolate，EMPs-SPI）与聚赖氨酸（ε-polylysine，PL）、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）混合，通过静电纺丝技术制备了纳米纤维膜；采用现代高新技术探究膜的理化性质、结构表征、抗氧化性能、抗菌性能、保湿性能及其在蓝莓果实保鲜中的适用性，旨在开发出一种很有潜力的生物基活性食品包装材料。

结果如下：

（1）EMPs的添加降低了冷冻面团中可冻水的含量和自由水的生长速率，促进了水的均匀分布，并能抑制了冷冻过程中冰的再结晶，有利于面团的整体稳定性。同时，EMPs的加入提高了冷冻面团的抗拉强度，防止了流变性能的恶化，并保持了面筋结构，从而提高了冷冻面团的质量。其中，当EMPs浓度为0.6%时，面团冻伤最小。游离巯基含量测定和红外光谱扫描也表明，EMPs浓度为0.6%时，面团的有序结构向无序结构转变最低，且孔隙率最小，保持了面团面筋结构的完整性。因此，EMPs可以作为一种天然的冷冻保护剂来提高冷冻面团的品质特性。

（2）EMPs的加入增加了鲜湿面的营养和湿面筋含量、面筋指数，升高了小麦淀粉的峰值、谷值及最终粘度，降低其崩解值和回生值，其结晶类型并未改变，但相对结晶度下降，抑制了直链淀粉再结晶；储藏48 h后，EMPs的添加降低鲜湿面的表观黏性，提高其热稳定性，降低鲜湿面的水分自由度，减少自由水的迁移，从而改变鲜湿面中的水分分布状态，其中物理因素和非共价键起关键作用。冷冻扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜清晰观察到EMPs促使鲜湿面中的淀粉与蛋白结合得更为紧密，增强其相互作用，且面筋蛋白中β-折叠含量升高，无规卷曲含量降低，改善了面筋网络结构，增强鲜湿面储藏期间的内部稳定性，继而改善鲜湿面黏连，且在添加量为0.5%时改善效果最为显著。其中EMPs可以螯合Cu2+及降低PH值来抑制多酚氧化酶活性，抑制鲜湿面褐变，延长其储藏期。

（3）EMPs-SPI的添加增强了EMPs-SPI/PL/PVA膜的亲水性、机械性能、热稳定性，并提供了最佳的水蒸气阻隔性能。体外抗氧化实验表明，EMPs-SPI/PL/PVA膜具有良好的抗氧化能力。体外抗菌实验表明，EMPs-SPI/PL/PVA膜具有抗菌性能，特别是对金黄色葡萄球菌。蓝莓果实保鲜结果表明，EMPs-SPI/PL/PVA能有效延长蓝莓的保质期，保持良好的品质。

上述结果表明，EMPs可作为新型品质改良剂应用于淀粉基产品及食品包装材料中，一方面能够解决淀粉基产品贮藏过程中出现的老化变硬、口感粗糙、褐变及冷冻贮藏状态下出现的品质劣化等问题，另一方面利用其良好的抗氧化及保湿性能等优势提升食品包装材料的品质，这对EMPs的应用提供了新的视角，促进我国食用菌产业的发展。

嘉宾介绍

刘婷婷教授

吉林农业大学食品科学与工程学院

刘婷婷，博士，教授，博士生导师、吉林省第八批拔尖创新人才，国家农业农村部“食用菌加工技术集成科研基地”副主任，“吉林省粮食精深加工与高效利用工程研究中心”副主任，中国菌物学会食用菌采后与加工产业分会常务理事，吉林省营养师协会常务理事，Journal of Future Foods期刊编委。

主要研究方向为粮油加工副产物高值化综合利用、食药用菌精深加工及其主食化研究。2016年至2017年，在美国佛蒙特大学食品科学与营养研究室进行访问学习。先后承担“十三五”国家重点研发计划、吉林省重点科技攻关、吉林省青年科研基金、长春市科技支撑计划及企业横向合作科研项目20余项；荣获吉林省科学技术一等奖5 项、吉林省科学技术二等奖2 项；在Food Chemistry、Food Packaging and Shelf Life、LWT - Food Science and Technology、Food Science and Human Wellness、Frontiers in Nutrition、Journal of Future Foods、《食品科学》等国内外期刊发表学术论文50余篇；主持起草产品企业标准2 项；获国家发明专利80余项，获澳大利亚、南非国际专利2 项；在科研成果转化方面，《无添加剂食用菌营养米线及其绿色生产方法》《木耳抗便秘洁肠补铁健康食品及其生产方法》等34 项专利技术转让于梅河口市中萃农业发展有限公司、吉林省卓轶健康产业股份有限责任公司等多家公司，获得转让费890万 元，为企业创造经济效益超过千万元，为吉林省的粮油及食用菌精深加工业的技术进步与产业升级做出了突出贡献。

已发布报告

实习编辑：成都中医药大学公共卫生学院 何佳宝；责编：张睿梅

为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、河北农业大学食品科技学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办，北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团等企业赞助的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国北京 召开。

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