分会场五|新质蛋白与细胞培育肉专场-第三届未来食品科技创新国际研讨会

会议主持人

会议报告

报告一

细胞肉三维培养与成型技术装备研究

徐恩波研究员

浙江大学生物系统工程与食品科学学院

为应对全球蛋白供给压力及传统畜牧业资源消耗问题，细胞培养肉成为极具潜力的新质蛋白来源，而三维培养与成型是其产业化的核心瓶颈。本研究聚焦细胞肉三维培养与成型技术装备，系统开展关键技术攻关：开发挤出-喷墨多工艺融合的含细胞3D打印设备，集成紫外消毒、光/离子固化及温控模块；通过动态支撑与柔性基底沉积技术，解决极软生物墨水高精度打印与细胞高存活率难题，实现目标细胞高密度精准分布；研发甲基丙烯酰胺基明胶、大豆分离蛋白/海藻酸钠-明胶复合物等多体系高亲和性细胞支架，优化离子固化与多糖纳米粒子界面修饰条件，显著提升细胞贴壁率与增殖效率；建立“温控-力控3D打印、物理刺激与组织成型”一体化培养策略，通过仿真天然肌肉结构参数、超声诱导成肌分化等技术体系，实现肌纤维定向排列与组织化成型；营养与质构评价表明，培养鱼肉粗蛋白含量、必需氨基酸占比以及硬度、弹性等质构特性指标都接近天然鱼肉。综上，本团队构建了从装备开发、支架制备到组织成型与产品评价的完整技术链，为细胞肉规模化生产提供了关键技术支撑。

报告二

植物蛋白在食品凝胶体系中替代乳蛋白的潜力研究

缪 松 教授

福建农林大学食品科学学院 学术副院长

福建农林大学食品材料科学与结构设计联合研究中心 主任

随着可持续发展需求的提升，植物蛋白因其资源优势和健康属性，正逐步成为乳蛋白的重要替代来源。然而，其在食品凝胶体系中的结构与功能表现，尤其是在不同pH值条件及与乳蛋白复配体系中的作用机制，仍缺乏系统认识。

本研究系统探讨了典型植物蛋白（大豆蛋白、豌豆蛋白、扁豆蛋白和鹰嘴豆蛋白）与乳蛋白（乳清蛋白和酪蛋白胶束）在不同pH值条件下的结构特性、界面性质及功能特性，重点分析其热诱导凝胶行为。结果表明，乳蛋白在溶解性、乳化性及起泡能力方面表现更优，而植物蛋白则在泡沫稳定性和持水性方面具有优势。不同蛋白的凝胶性能对pH值高度敏感：大豆蛋白和鹰嘴豆蛋白在碱性条件（pH值9）下形成最佳凝胶，扁豆蛋白在酸性条件（pH值3）下表现最佳，而乳蛋白则在不同pH值范围呈现不同的最优凝胶性能。在此基础上，通过加热处理和微生物转谷氨酰胺酶（microbial transglutaminase，MTGase）改性植物-乳蛋白复配体系。结果表明，不同蛋白的交联机制存在显著差异：乳清蛋白在加热过程中主要通过二硫键形成聚集，而MTGase则可有效促进扁豆蛋白及酪蛋白体系中谷氨酰胺-赖氨酸共价键的形成。值得注意的是，在MTGase作用下，以扁豆蛋白替代25%的酪蛋白仍可获得与纯酪蛋白相当的凝胶性能，同时显著改善凝胶结构均一性及持水能力。

本研究从结构-功能关系角度系统阐明了植物蛋白与乳蛋白的差异及协同机制，并提出了可行的改性策略，为植物蛋白在凝胶类食品体系中的应用及乳蛋白替代提供了理论依据与技术支撑。

报告三

基于PG酶-豌豆淀粉互作网络的大豆分离蛋白体系构建及其对植物基丸子品质的调控机理

李 健 教授

北京工商大学食品与健康学院 副院长

植物基丸子因具其低脂肪和高蛋白等优点受到广大消费者的喜爱，但其质构特性、风味和持水性等较差限制了进一步市场推广。本研究旨在构建酶-多糖互作网络的大豆蛋白体系，用于调控植物基丸子的品质，提高消费者的接受度。结果表明，豌豆淀粉（pea starch，PS）和蛋白质谷氨酰胺酶（protein-glutaminase，PG）的单一添加均可改善植物基丸子的感官品质、色度、质构特性、持水性及风味品质。随后探究了两者复合处理对植物基丸子的品质改良效果，发现不仅可进一步提高植物基丸子品质，还可降低蒸煮率、解冻损失率及脂质过氧化水平，同时增加苯乙醇和正戊醇等具有肉香味的风味化合物含量，抑制具有异味的正己醛和正辛醛等风味化合物的生成。深入分析基于PG酶-PS互作网络的大豆分离蛋白(soy protein isolate，SPI）体系形成机制，观察到在PG酶介导的SPI-PS体系中，蛋白分子内部疏水性活性基团暴露更多，蛋白质的构象发生更显著变化，与PS发生更强的氢键和静电相互作用，说明PS与脱酰胺大豆分离蛋白（deamidated soy protein isolate，DSPI）发生更强的相互作用。针对DSPI和SPI加热生成的美拉德共价复合物进行分析，发现脱酰胺引入的静电排斥与美拉德反应引入的空间位阻效应的协同作用显著提升了复合物的溶解度、乳化性、起泡性、接枝度及褐变程度，说明DSPI-PS复合物的加工特性显著提升。因此，基于PG酶复合PS的双重修饰技术在植物肉加工中具有广阔应用前景。

报告四

低变性植物蛋白温和加工技术与应用

万芝力 研究员

华南理工大学食品科学与工程学院 副院长

植物蛋白的加工方式决定其功能特性、营养价值与健康效应。现阶段，大豆蛋白等植物蛋白的工业化生产主要采用基于碱溶酸沉的湿法分离技术。然而，湿法提取过程伴随着pH值和温度的剧烈变化（如碱性溶解和等电点沉淀、闪蒸等），会极大地改变蛋白天然结构，导致植物蛋白发生变性和不可逆聚集，从而影响其生理活性与功能特性；此外，湿法加工过程还需消耗大量的水、能源及化学试剂，可持续性差，易造成环境污染问题。这严重限制了植物蛋白在新一代健康食品开发与精准营养干预中的应用。近年来基于可持续发展理念和显著的健康效应，特别是在我国代谢性疾病高发的大背景下，植物蛋白与植物基食品的重要性日益凸显，采用新型可持续工艺开发高品质植物蛋白已成为学术与工业界共同关注的焦点。本报告将聚焦新质植物蛋白的温和绿色加工，重点介绍气流、静电分级等干法加工以及非酸沉凝聚富集等蛋白提取技术，以最大程度减少蛋白变性和保留天然结构，实现低变性植物蛋白的高效制备与功能活性提升；进一步将低变性植物蛋白应用于全营养特医、运动营养及老年食品等高蛋白、高能量/营养密度产品的研发与产业化，最终建立植物基营养健康解决方案。

报告五

豌豆蛋白介观结构设计与功能挖掘

季俊夫 研究员

中国农业大学食品科学与营养工程学院食品营养系 副主任

本研究以“最少加工”为原则，从蛋白介观结构角度，系统解析了豌豆2S蛋白的组装机制与功能调控规律。通过调控2S蛋白与活性分子的共价相互作用，可精准构建具有肠道黏附性或渗透性的功能载体：一方面，利用2S白蛋白富含半胱氨酸的结构特性，通过共价结合花色苷矢车菊素-3-葡萄糖苷（cyanidin-3-O-glucoside，C3G），“一步法”制备结合态花色苷，显著提高其消化稳定性（41%～52%），并通过与肠黏蛋白MUC2发生二硫键交换，将肠道滞留时间延长至24 h以上，实现对结肠炎的靶向干预，重塑肠道菌群结构，富集Akkermansia等有益菌；另一方面，基于2S蛋白中抗消化肽PA1/PA2的自组装行为，构建稳态化纳米递送体系，消化保留率达75%，黏液渗透量提升4.17 倍，细胞摄取及空肠渗透率显著提高，负载辣椒素后相对生物利用度提升4.78 倍，并通过代谢流技术证实其精准调控糖酵解与糖异生通路，改善肥胖小鼠糖代谢紊乱。本研究建立了“结构设计-功能挖掘-健康干预”的研究范式，为豌豆蛋白高值化利用提供了理论依据与技术支撑。

报告六

实验与模拟联用揭示富硒甘薯源新质蛋白的构效调控机制

薛友林 教授

辽宁大学轻型产业学院 院长

硒是人体必需的微量营养元素，植物硒生物强化是改善人群硒营养的有效途径。甘薯富含优质蛋白，是理想的硒强化载体，但硒富集如何影响植物蛋白的结构特性与功能表现，以及后续加工如何调控其构效关系，目前尚缺乏系统理解，制约了富硒甘薯蛋白在食品工业中的精准应用与开发。课题组前期围绕富硒甘薯茎蛋白与富硒甘薯叶粉开展系统研究，证实叶面喷洒亚硒酸钠可有效将无机硒转化为有机硒形态，富硒甘薯茎蛋白中形成独特的Se-O键，抗氧化能力显著增强；超微粉碎较剪切破碎可显著减小富硒甘薯叶粉粒径约64%，改善水溶性并提升抗氧化活性，同时保留原有风味特征。在此基础上，以分子动力学（molecular dynamics，MD）模拟技术为核心手段，系统探究富硒程度与加工方式对植物源新质蛋白构效关系的协同调控机制。最新研究以甘薯块根核心贮藏蛋白（Sporamin）为模型，结合实验表征与MD模拟，首次系统揭示了富硒浓度与干燥方式对蛋白结构-功能关系的协同调控机制：高硒取代导致Sporamin构象稳定性下降（均方根偏差从0.15 nm升至0.30 nm，氢键数减少）；冷冻干燥（255 K）较喷雾干燥（393 K）更能维持蛋白结构紧凑性（均方根偏差为0.12 nm vs. 0.22 nm）与低能态构象，乳化活性指数提升约70%。本研究将研究重点聚焦于富硒甘薯蛋白，同时系统整合了茎、叶、块根的全组分利用，为富硒甘薯源新质蛋白在功能性食品领域的应用提供了理论支撑与技术路径。

报告七

从细胞培养肉到素胶原蛋白：南瓜籽蛋白的高值化利用及其在可持续替代蛋白系统中的功能化策略

孔 琰 副研究员

新加坡国立大学苏州研究院

在全球蛋白质供应可持续性挑战日益严峻的背景下，开发高仿真、高营养的替代蛋白系统已成为食品生物技术领域的核心命题。本研究系统阐述了南瓜籽蛋白作为一种高性能、低碳生物基材料的多维高值化利用路径，旨在破译植物球蛋白在分子水平的结构重塑与功能演变规律。研究首先聚焦于南瓜籽蛋白的功能化改性与界面调控，通过物理诱导与生物化学交联手段，攻克了植物基材料在复杂培养环境下结构不稳定与生物亲和力不足的难题。通过精密调控蛋白分子的空间构象，显著增强了基质材料对细胞的吸附与支撑能力。结合先进的3D打印与层级结构控制技术，本研究成功构建了能够精准模拟天然肌肉纹理与胶原纤维结构的蛋白质支架。该方案在力学强度、微孔结构及生物降解动力学上表现出优异的可调控性，为细胞培养肉的规模化生产提供了关键的支架支撑与微环境构建策略。此外，研究进一步挖掘了南瓜籽蛋白在功能材料领域的应用潜力，通过对蛋白-多糖多尺度交联网络的精密设计，成功开发出具备优异生物活性的“素胶原蛋白”。综上所述，本研究不仅实现了农产品副产物的高值化转型，更为构建下一代绿色、智能、精准的未来食品制造体系提供了系统性的科学解决方案。

会议主持人

报告八

未来食品：细胞培育肉规模化制造与全球前沿趋势

李莹莹 正高级工程师

北京食品科学研究院 副院长

中国肉类食品综合研究中心 副总工程师

细胞培育肉作为“未来食品”最具潜力的颠覆性技术之一，正引领全球食品生产模式的绿色转型。随着行业从实验室研发迈向产业化落地的关键期，本报告聚焦于细胞培育肉从技术验证向规模化制造跨越的全球前沿趋势，旨在剖析产业化进程中的机遇与挑战。报告首先回顾了全球范围内细胞培育肉在监管审批、资本投入及示范工厂建设方面的最新进展，对比分析了国内外技术路线的异同。随后，针对制约商业化落地的核心瓶颈——规模化生产成本与效率，报告分享了在细胞系驯化、无血清培养基定制化开发以及生物反应器工艺放大等关键领域的最新研究成果与工程化策略。本研究旨在通过技术创新与趋势研判，为推动我国细胞培育肉产业的工业化进程及全球竞争力提升提供理论与实践支撑。

报告九

功能性替代蛋白：食用菌蛋白肽预防三高症的健康效应

杨 焱 研究员

国家食用菌工程技术研究中心加工分部 主任

上海市农业科学院食品营养与健康研究中心 主任/首席科学家

上海市农业科学院食用菌所加工室 主任

随着人类对蛋白质的需求量大幅度增加，未来将面临更多肉类和其他食用蛋白缺口，寻找新型蛋白替代源是食品制造业的发展趋势。食用菌蛋白因氨基酸组成完整且兼具营养与功能价值，成为功能性替代蛋白研究热点。研究团队针对高蛋白食用菌资源的高值化利用，蛋白的绿色高效制备及营养功能开展了系统研究。筛选出蛋白含量较高的大球盖菇（Stropharia rugosoannulata）、羊肚菌（Morchella esculenta）等几种食用菌替代蛋白资源，创新湿磨匀浆结合温度循环策略等绿色制备技术。阐明羊肚菌及大球盖菇蛋白能缓解高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝，改善脂质代谢，对细胞内脂质积累具有较强的抑制效果。大球盖菇蛋白肽具有较好的血管紧张酶抑制活性，通过正向调节磷酸化反应、白细胞迁移及下调细胞炎症介质释放的炎症反应发挥血压调节作用。猴头菌（Hericium erinaceus）糖蛋白可降低小鼠空腹血糖、胰岛素抵抗指数，预防高血糖血脂的病理症状。研究为食用菌资源在功能性替代蛋白及三高人群功能食品的开发利用提供了科学依据。

报告十

植物蛋白泡沫特性提升与产品应用

石爱民 研究员

中国农业科学院农产品加工研究所 团队首席

食品工业中，泡沫体系作为关键功能组分，在饮料、焙烤制品及日化等产品中发挥重要作用。用于稳定泡沫的多数表面活性剂存在稳定性不足、生物安全性争议等问题，传统动物蛋白受价格与安全性问题制约，推动着植物基发泡剂的研发，然而植物蛋白固有起泡能力（蛋白质在气-液界面形成泡沫的能力，通常以蛋白能稳定的泡沫体积衡量）与泡沫稳定性（泡沫形成后抵抗破裂、维持结构的能力，通过泡沫体积衰减率或半衰期评价）不足，需借修饰手段进行强化。本研究对比了不同来源植物蛋白泡沫特性，解析其构效关系，分别采用热致聚集、酶水解、酶交联等绿色改性方法构建蛋白聚集体以提升蛋白泡沫特性，深入探究不同工艺影响机制并在植脂奶油体系中进行了应用开发，研究结果将有助于拓展植物蛋白应用场景，为开发兼具高功能、高营养的健康食品提供了技术支撑。

报告十一

基于非热酶解强化技术的植物蛋白生物活性肽挖掘现状

赵 靓 教授

中国农业大学食品科学与营养工程学院食品加工系 主任

北京工商大学研究生院 副院长（挂职）

随着功能性食品与药品对生物活性肽需求的增加，高效制备新型生物活性肽已成为研究热点。非热辅助植物蛋白酶解技术，因克服传统酶解以及植物蛋白本身局限性的同时，提高水解效率与生物活性，受到了广泛关注。而不同非热技术在作用机制和参数方面缺乏系统性比较，限制了该领域技术创新和产业应用。基于此，研究总结对比不同非热技术辅助植物蛋白水解的作用模式与机制对推动其发展具有重要意义。根据不同设备和处理阶段所产生的独特机械效应，讨论不同机械作用对蛋白结构影响的特异性，阐明了参数变化对非热辅助蛋白酶解效果的影响，并探讨了现有技术及产业化面临的挑战。以期为功能性肽的工业化绿色制造、产品质量提升及高值化利用提供技术支撑与产业化路径。

报告十二

高静水压与乳酸菌发酵对蚕蛹蛋白功能特性及致敏性的调控研究

杨 景 副教授

重庆工商大学食品科学与工程学院

在“大食物观”背景下，开发兼具营养价值、加工适应性与环境可持续性的新质蛋白资源，已成为未来食品科技创新的重要方向。蚕蛹富含优质蛋白、必需氨基酸及多种生物活性成分，具有资源利用效率高、环境负荷低和高值化开发潜力大的优势。然而，蚕蛹蛋白仍存在溶解性不足、功能性质受限及潜在致敏性较高等问题，制约其在功能食品和新型蛋白制品中的应用。基于此，本报告围绕高静水压（high hydrostatic pressure，HHP）处理和Lactiplantibacillus plantarum A2发酵两种绿色加工技术，系统分析其对蚕蛹蛋白结构、功能性质、抗氧化活性及致敏性的调控作用。研究结果表明，HHP处理在400、600 MPa条件下可显著提升蚕蛹蛋白的乳化性、起泡性及抗氧化活性，其机制主要在于压力诱导蛋白分子构象展开，促进疏水基团暴露并改善溶解性，从而增强界面功能与自由基清除能力。另一方面，L. plantarum A2发酵能够进一步重塑蛋白二级结构，并显著提升水解度、乳化稳定性、起泡性能及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力、2,2 ' -氮基-双（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（2,2′-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS）自由基清除能力、铁离子还原抗氧化能力（ferric reducing ability of plasma，FRAP）。同时，发酵显著降低蚕蛹蛋白免疫球蛋白E（Immunoglobulin E，IgE）结合能力，提高透明质酸酶抑制活性，并在小鼠模型中表现出缓解过敏反应的效果，其体外消化产物，尤其小肠消化阶段水解物，表现出更强抗氧化性和更低致敏性。综上，高静水压与乳酸菌发酵均可作为蚕蛹蛋白绿色增值加工的重要技术路径，通过调控蛋白构象及分子相互作用，实现功能品质提升与致敏性降低。该研究为昆虫源新质蛋白的高值化利用及其在可持续未来食品中的应用提供了理论依据与技术支撑。

报告十三

功能应用导向的威尼斯镰刀菌蛋白生物制造

刘 潇 副研究员

江南大学未来食品科学中心

威尼斯镰刀菌蛋白是一种富含蛋白质和膳食纤维的替代蛋白质来源，而其固有菌丝结构限制了真菌蛋白的消化率、生物可及性、营养吸收和其他健康益处。本研究基于无痕CRISPR/Cas9基因编辑技术改造威尼斯镰刀菌菌丝结构，赋予真菌蛋白更理想的消化特性和营养价值，通过敲除几丁质合酶基因Chs提高了底物葡萄糖到蛋白质的转化率，综合发酵性能更优，同时显著提高菌体蛋白含量至54.12%，菌体所有必需氨基酸含量均显著提高，总必需氨基酸占比提升至45%；此外，敲除Chs可加速胃排空和提高体外蛋白消化率。进一步研究发现通过调节威尼斯镰刀菌内源几丁质和脂肪含量，可实现对真菌蛋白胃排空速度、蛋白消化率等重要消化指标的双向调节，同时使真菌蛋白在硬度、弹性、咀嚼性等质构属性上更加接近鸡胸肉。本研究结果为调控威尼斯镰刀菌菌丝结构以创制具有可控消化行为的更类似动物肉的真菌蛋白产品提供了重要理论依据。

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实习编辑：梁雯菁；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到） 在 中国 安徽 合肥 召开。

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