未来食品科技创新国际研讨会-分会场五∣食品装备与智能制造专场

会议主持人

Hello Summer

刘东红 教授

浙江大学生物系统工程与食品科学学院 副院长

杨信廷 研究员

北京市农林科学院信息技术研究中心

农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心 副主任

农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室 主任

会议报告

报告一

基于图像分析的新型传统酿造酱油酱醪成熟度评判方法的建立

孙群 教授

四川大学 资源微生物与微生物技术

四川省重点实验室/基因资源与生物安全国际联合中心 主任

报告简介：

在酱油的不同发酵阶段，其酱醪微观结构在扫描电镜图像中呈现显著变化，成熟酱醪内部结构被破坏瓦解，呈现孔隙数目多、孔隙面积大、孔隙面积占比增加等现象。结合图像分析软件分析孔隙的数量和面积参数，发现酱醪内部微观结构的孔隙数、孔隙总面积和孔隙面积占比在发酵中期和成熟期之间具有显著差异。将不同发酵阶段酱醪所得到的孔隙性状参数通过主成分分析和偏最小二乘判别分析结合技艺人的感官评价，认为发酵29 个月的酱醪已经成熟。后以发酵29 个月这一时长为标准，确认酱醪成熟时内部孔隙多个参数应达到的阈值包括：在500 倍扫描电镜下，孔隙数量达到130 个以上，孔隙总面积为9.48×10 4 pixels以上，孔隙百分比达到6.89%以上。该阈值位于拟合曲线方程的95%置信区间内，且准确度达到80%以上，表明该方法可客观、量化、快速判定酱醪成熟度。

报告二

食品数字化设计与制造研究进展

周建伟 教授

浙江大学长三角智慧绿洲创新中心

报告简介：

未来环境劣变，土地资源减少，食品需求量激增，劳动人口占比降低，劳力成本快速上升，给未来食品制造带来空前的挑战。食品数字化设计与制造是食品制造技术与数字化技术、智能技术及新一代信息技术的交叉融合，是未来食品制造发展的必然趋势。本汇报从食品加工过程数字化、食品装备数字化设计、食品智能制造等方面综述了浙江大学相关团队近年来的研究进展。团队基于食品加工中的“动量传递”、“热量传递”、“质量传递”这三个基本原理，结合偏微分方程，对复杂食品加工体系进行模拟仿真和优化，提高加工效率，降低品质劣变。对食品装备进行数字化设计，实现装备的快捷设计、可视化展示和性能评估，缩短开发周期、降低开发成本。智能装备将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中，赋予产品制造在线学习和知识进化能力，具有自主决策、自适应工况和人机交互等特征，实现生产流程可视化全监控，工艺数据自动采集率达90%以上，生产调度、设备运维和效能管理智能化。目前团队已自主研发热杀菌智能控制系统、柔性智能提取生产线、多功能无菌灌装等关键装备。未来，食品数字化设计与制造必将在食品工业发挥更大的作用，引领食品工业跨入发展新阶段。

报告三

低温等离子体冷杀菌保鲜关键技术装备创新与生鲜调理食品应用研发

王进 教授

东南大学公共卫生学院副院长

报告简介：

低温等离子体冷杀菌（cold plasma sterilization，CPS）作为国际上一种新型高效非热源性杀菌技术，特别适用于对生鲜果蔬鲜切菜、生鲜调理食品、中央厨房预制菜冷杀菌保鲜及安全品质控制技术的创新提升，近3 年在食品科技及产业界受到越来越多的关注。本报告从生鲜调理食品及中央厨房预制菜、冷链物流产业背景，CPS杀菌保鲜机理机制研究、核心技术装备及自动化生产线创制，冷杀菌关键技术应用研发进行综述，重点论述生鲜调理食品CPS冷杀菌保鲜机理及调控机制，等离子活性水（PAW）及食品生产环境空气消杀核心技术装备研发应用；并适应中央厨房预制菜的快速发展，研发“PAW清洗杀菌---MAP保鲜包装---CPS冷杀菌”智能一体化冷杀菌保鲜解决方案及应用开发前景，为本学科领域专家学者深入研究和企业家应用开发提供参考。

报告四

智能技术在水产品产业中的研究进展

杨信廷 教授

北京市农林科学院信息技术研究中心

农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心 副主任

农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室 主任

报告简介：

水产品是指海洋和淡水渔业生产的水产动植物产品及其加工产品。水产品的养殖和加工过程主要涉及水产类养殖管理、病害控制、捕捞、加工、分类和质量安全监测，其品质也受多种因素的影响，包括品种、水质、饲料和加工方式。然而，水产品的养殖和生产过程存在水质污染、饲料污染、疾病爆发和传播、养殖环境控制等问题；其次，水产品的品质评价往往依赖于感官评定方法、理化指标和微生物检测方法，这些方法检测成本高、检测能力有限且耗时耗力、易受环境等因素的影响。此外，水产品全产业链也面临着质量安全监控、供应链监测和可追溯性等挑战。因此，将智能技术与水产品产业相结合，在水产类养殖管理、病害控制、捕捞、加工、安全检测、质量检测、识别、分类和可追溯等领域具有很大的潜力，可以部分克服某些技术挑战。本文综述了智能技术从水产品养殖、产品种类识别及分类、产品质量监测及安全检测到产品追溯过程中的应用，包括机器学习算法、计算机视觉、遥感技术、生物传感器、大数据分析、物联网和区域块技术等。最后总结了智能技术在水产品产业中的应用进展，并提出了未来期望实现智能技术的标准化和兼容性、智能技术设备的便携性和小型化以及智能化技术的可持续发展。本综述有望为智能技术在水产品行业中的应用，构建一个透明、可追溯、可追踪、可持续的水产品产业链提供新的见解，推动水产品产业向智能化、绿色化方向迈进。

报告五

干燥研究对保障粮食安全、国民健康以及双碳目标的重要意义

肖宏伟 教授

中国农业大学工学院

报告简介：

国以民为本，民以食为天，食以安为先。粮食安全是国家安全和社会稳定的基石。当前全球粮食安全面临着严峻挑战，受到极端天气和区域冲突等因素的影响，国际粮食市场供需紧张，粮价持续上涨。为保障本国粮食供应和稳定物价，一些主要粮食生产和出口国采取了限制或禁止粮食出口的措施，粮食民族主义导致全球粮食价格升高，使全球粮食安全形式雪上加霜。幸运的是在坚守“以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑”的粮食安全战略下，我国的粮食自给率仍然保持在较高水平，目前并无粮食安全的近忧。但是从未雨绸缪和补短板强弱项方面，仍有大量迫切需要重视和解决的问题。干燥就是最容易被忽视的单元操作之一，其在保障粮食安全、国民健康和实现双碳目标中的作用和价值长期被低估。该报告将重点陈述干燥研究对保障粮食安全、国民健康以及双碳目标的重要意义，在大食物观指引下多途径开源节流，藏粮于技，更好地促进粮食安全、国民健康和双碳目标的实现。

报告六

挤压处理改善小米蛋糕品质的研究

吴子健 教授

天津商业大学生物技术与食品科学学院

报告简介：

挤压处理狐尾小米并利用挤压处理后的小米制备蛋糕，能有效提高小米蛋糕品质，并对其原因进行探讨，研究结果表明：水分14%时，挤压处理的小米粉可降低蛋糕硬度、增加其弹性和比容，改进了纯小米蛋糕品质；且挤压温度170 ℃时，改善效果更加明显。挤压时，过高水分（18%）会导致小米淀粉的糊化度过高，会使糊变得粘稠，使蛋糕无法形成多孔网络结构和柔软的质地。此外，水分含量14%和170 ℃时，挤压处理可促进小米淀粉的降解，使其和脂质或酚酸结合形成复合物，这种复合物可以增加蛋糕糊的刚性和机械强度，从而提高蛋糕的品质。

报告七

羊栖菜岩藻黄质的绿色制备技术及其在热加工中的降解机制研究

卢廷斌 教授

浙江工商大学海洋食品研究院 常务副院长

报告简介：

羊栖菜（

Sargassum fusiforme

）富含海藻多糖、类胡罗卜素、褐藻多酚、膳食纤维、矿物质、脂肪和蛋白质，还有18 种人体必需氨基酸以及大量不饱和脂肪酸。国内外研究表明，羊栖菜具有降血压、降血脂、抗肿瘤、防治心脑血管疾病、促进儿童发育、增进机体免疫力、延缓衰老等功效，在食品、药品和化妆品等领域具有广阔的应用前景。每年有约占我国出口份额90%的洞头羊栖菜漂洋过海，被日、韩等国民众奉为“长寿菜”，然而令人遗憾的是羊栖菜并没有广泛进入我国百姓的餐桌。近年来羊栖菜产业虽取得长足发展，但主要以原料和初级加工品为主，附加值不高，严重制约了产业的转型升级。究其原因，主要是羊栖菜加工工艺创新及综合利用程度不高，在加工过程中常伴随着营养、色泽、风味等品质劣变问题，严重影响了产品的品质。因此，如何精准调控产品品质，成为了羊栖菜精深加工产业升级中亟需解决的关键瓶颈问题。作为羊栖菜中最重要的类胡萝卜素类天然色素，岩藻黄质在受到温度、光照和pH的影响后极易发生降解，它在羊栖菜热加工过程中的色泽、营养、风味等品质变化中扮演了重要角色。我们研究团队采用Weibull模型探讨了岩藻黄质的降解动力学，发现热处理对羊栖菜岩藻黄质具有促进溶出和降解的双重影响：一方面，热处理会导致岩藻黄质更容易从蛋白质结合状态中游离出来；另一方面，长时间热加工又会引起岩藻黄质、叶绿素以及色素-蛋白复合体发生降解与失活。进一步解析羊栖菜中岩藻黄质-叶绿素蛋白复合体的精细三维结构、探究岩藻黄质与叶绿素蛋白结合规律和相互作用机制，对于阐明羊栖菜品质特征与热加工工艺之间内在关联机制，精准调控其热加工过程中品质劣变意义重大。

报告八

超高压辅助发酵液渗透制备新型泡菜绿色生产关键技术创新

邢亚阁 教授

西华大学食品与生物工程学院

报告简介：

泡菜由于其独特的风味及清爽的口感深受消费者喜爱，但泡菜的工业生产方式上常常伴随着食盐含量高且存在高盐废水排放造成的环境污染等问题。本研究旨在通过探索新的生产策略，构建一种高效的新型泡菜生产技术。泡菜原料切片后并盐拌，泡菜盐水单独发酵，利用超高压（high hydrostatic pressure，HHP）将两阶段相结合得到新泡菜。研究了微波真空干燥和护色剂对莴笋进行干制预处理，能够较好保持贮藏期间莴笋片的颜色稳定性。采用低温低盐方式对预处理后的莴笋片进行贮藏，在贮藏期间，细菌如短波单胞菌属、谷氨酸杆菌属等与大部分理化特性（pH、总酸、有机酸、氨基酸）均存在显著相关性。在真菌的属水平上，伊萨酵母菌属、毕赤酵母属、假丝酵母属和德巴利氏酵母与大部分理化特性显著相关。探讨了超高压处理对新泡菜品质的影响，HHP处理（550 MPa/5 min）对新型泡菜的亚硝酸盐、pH值、总酸和有机酸均无显著影响。采用气相色谱-质谱对新泡菜风味进行了表征，HHP和巴氏处理后的挥发性风味物质分别降低了43.72%和70.49%，特征风味物质相对巴氏组来说保存较好。结果表明，HHP处理与其他处理方式相比，样品有良好的贮藏品质。超高压辅助渗透制备新型泡菜技术具有较好的可操作性，为新型泡菜生产工艺提供新的思路。

报告九

透明高蛋白饮料的稳定策略—美拉德反应可视化进程及其产物应用研究

刘刚 教授

武汉轻工大学食品科学与工程学院

报告简介：

乳清蛋白类饮料生产过程中，热杀菌是必不可少的保障食品安全和制品质量的步骤。然而，在加热处理过程中，蛋白的热变性会使乳清蛋白发生热聚集，导致乳清蛋白溶液变得浑浊、不稳定分散，甚至成胶，这些都是饮料加工过程中致命的缺陷。热聚集尤其在高蛋白含量的乳清蛋白质在等电点附近容易发生，而这恰恰是许多饮料的酸度范围。本课题旨在研究以乳制品的主要成分乳清分离蛋白为原料，通过其与糖类物质的可视化进程美拉德反应制备得到高蛋白透明热稳定饮料。利用大分子蛋白质与多酚类物质之间相互作用的机理，通过优化结合的反应参数调控蛋白复合物的粒径大小，制备出一个粒径可控、生物相容性好的糖基化蛋白-多酚纳米复合物来稳定油水界面构建Pickering乳液递送体系同时负载亲/疏水性天然活性成分。并结合聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶红外变换光谱、内源荧光光谱、原子力显微镜以及激光共聚焦显微镜等技术手段对糖基化蛋白-多酚Pickering乳液递送体系进行表征，为功能性蛋白乳液体系在食品工业中的应用提供理论依据。

报告十

精深开发米糠油体新载体及其界面性质与稳态机制研究

许朵霞 教授

北京工商大学食品与健康学院 院长助理

报告简介：

植物油体是由天然磷脂-油体蛋白膜包覆脂质组成的微-纳米级乳状液微滴，因其天然水包油型结构，同时富含多不饱和脂肪酸、生育酚和植物甾醇等功能性成分，在食品中具有广阔的应用前景。以米糠油体为研究对象，采用绿 色NaHCO3 水法提取得到微米级分布均匀的米糠油体，表现出假塑性流体的剪切变稀现象。甘油三酯是油体中最丰富的脂质成分，磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸为界面膜的主要磷脂。米糠油体和市售米糠油的脂质组成存在显著差异，米糠油体中富含不饱和脂肪酸及生物活性成分，氨基酸种类齐全，比例均衡。疏水作用力、氢键和盐桥作用力是促进界面磷脂与蛋白结合的主要驱动力。米糠油体的界面膜包括单界面层以及多界面层，界面膜厚分别为7.47、66.98 nm，界面膜具有较高界面粘弹性模量。界面蛋白通过与单宁酸非共价/共价结合后改变其二级结构和三级构象，提高界面层厚度与致密性，提高米糠油体氧化稳定性。本研究可为精准设计天然稳定的油体乳液体系提供理论和技术基础，促进米糠等粮食加工副产物的高值化利用。

报告十一

羧甲基壳聚糖对杏鲍菇蛋白凝胶特性的影响机制及其在3D打印产品开发中应用

赵立艳 教授

南京农业大学食品科技学院食品质量与安全系 主任

报告简介：

食用菌资源丰富营养价值高，是一种优质和具有巨大潜力的蛋白质来源，但以蛋白质为主的凝胶体系中使用较少，这样就限制了食用菌蛋白营养价值和凝胶特性在其它类型产品中应用。本研究以杏鲍菇蛋白质（PEP）为研究对象，发现PEP具有更高的溶解度和高度有序且稳定的构象，在凝胶形成过程中能够形成更小颗粒状或片状的聚集体，形成相对更致密、细腻的纤维网状凝胶结构。羧甲基壳聚糖（CMCS）处理能够增强与PEP之间的交联相互作用形成低晶配合物，通过疏水相互作用和二硫键主要作用力形成孔径更小、更致密和均匀的三维网络结构，从而改善PEP凝胶特性。通过构建PEP纯化分离组分离体模型，分析CMCS对PEP纯化分离组分热聚集行为、体系微环境、微观构象、凝胶特性的影响发现CMCS有利于增强体系的稳定性和促进形成可溶性蛋白质聚集体，改变了蛋白组分的二级结构和三级结构，促进了蛋白分子内或蛋白分子间氢键的产生，使得蛋白质分子能聚集形成更加致密的结构。结合多元统计学分析和分子对接模拟技术，明确影响凝胶特性的关键蛋白质特性和作用大小，构建了蛋白质理化特性的变化与复合凝胶特性之间的构效关系，揭示了CMCS与蛋白质之间的相互作用机制。此外，利用CMCS/PEP复合凝胶体系开发了一款高蛋白、低脂肪、低能量和高质构特性的3D打印蛋白棒产品。

报告十二

新型果蔬源淀粉：猕猴桃淀粉提取、表征、改性及加工应用

李瑞龙 教授

西北农林科技大学葡萄酒学院

报告简介：

全球范围内，大约有5%～20%的猕猴桃在生产过程中因不符合商业标准被认为是残次果。这些果实在处于商业成熟期时富含大量淀粉。猕猴桃淀粉可作为猕猴桃产业的一种新型高价值副产品，用于丰富和改进食品配方，被认为是一种具有良好发展前景的淀粉基食品配料。本研究首先采用复合酶水解法对猕猴桃淀粉进行提取，并进一步采用超声辅助酶法进行优化，显著提高了淀粉的纯度。猕猴桃淀粉具有B型晶体结构，pH值、蛋白质和灰分含量较低。相较于传统淀粉，猕猴桃淀粉糊化焓偏低，峰值粘度较高且具有更丰富的钙、酚类物质和抗性淀粉。为改善其加工性能，提高附加值，通过高强度超声处理对猕猴桃淀粉进行改性，使得猕猴桃淀粉的糊化温度降低，内部结构更加紧密，抗性淀粉含量增加。基于猕猴桃淀粉独特的加工性能及优异的功能特性，采用猕猴桃淀粉部分代替小麦粉的方式，探究了不同比例猕猴桃淀粉替代对于混合粉、面团加工性能、面包和馒头品质及货架期的影响。研究表明猕猴桃淀粉有望成为开发低血糖指数食品的原材料，并具有可以延长货架期的抑菌特性。本研究通过对猕猴桃淀粉的提取、表征、改性和加工应用的全面探索，旨在为猕猴桃淀粉的产业化奠定基础，提供理论见解和技术支持。

报告十三

电磁波辅助亚临界法萃取金枪鱼油的最新研究进展

王文洁 教授

浙江工业大学食品科学与工程学院

报告简介：

鲣鱼为代表的小型远洋鱼类，目前加工多以罐头、宠物食品等初加工产品为主，其肝脏等副产物的缺乏高值化利用。传统鱼油萃取方法除了提取率低，长时间的高热也导致了产品油天然营养组分流失、油脂氧化稳定性差的问题。本课题组调研了微波、射频等电磁波预处理技术与新型亚临界流体技术的联用，并在现有研究中发现不同的微波功率（400、600、800 W）下原料加热特性的差异，并证实微波功率600 W、亚临界萃取固液比1∶5（m/

V

）、萃取100 min时，微波耦合亚临界二甲醚法（microwave coupled subcritical dimethyl ether method，MW-SDME）可以促使提油效率达93.21%。微波功率还被发现影响产品鱼油中的脂质组成类型、脂肪酸组成和氧化稳定性。脂质组学鉴定出了1 286 种脂质类型（主要是甘油酯型和磷脂型），较高微波功率下鱼油中磷脂型油脂含量下降，有益于后续相分离。400 W-SDME可富集较高的二十二碳六烯酸含量。

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实习编辑：八一农垦大学 刘芯；责编：张睿梅

为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力，推动食品产业升级，助力‘健康中国’战略，北京食品科学研究院、中国食品杂志社将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管重点实验室（食用油质量与安全）、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间：2024年 8月 3—4 日，会议地点：中国 湖北 武汉。

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