分会场十一|未来食品磁场应用专场：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

磁场辅助技术在食品加工中的应用研究

章 宝 教授

合肥工业大学食品与生物工程学院 院长

磁场辅助技术作为一种新兴的非热物理加工手段，凭借其穿透性强、能耗低、绿色无残留等优势，在食品保鲜与品质调控领域日益受到关注。该技术通过磁化水分子诱导形成细小均匀的冰晶，减轻冰晶对细胞及蛋白网络的机械损伤，显著改善冷冻面团、肉制品等解冻后品质；同时，磁场可调节生物大分子构象，并与电场、抗菌物质协同作用，延长预制菜货架期，减少添加剂使用。

基于上述优势，课题组聚焦磁场对冷冻食品的保护机制、大分子结构调控以及磁场在预制食品加工中的可行性研究。在冷冻食品方面，研究团队通过对比磁场施加于冷冻面团的最大冰晶形成区与全程冷冻区的影响，发现全程磁场处理可在多次冻融循环后维持面筋‑淀粉网络的连续致密结构，抑制面筋大分子冷冻解聚。机制研究表明，磁场辅助冷冻通过调控面筋蛋白构象稳定性，减轻冰晶对蛋白结构的破坏，从而有效保持冷冻面团的加工性能。在大分子结构调控方面，探究了磁场预处理对藜麦蛋白淀粉样纤维的影响及其调控大米淀粉消化特性的机制。结果显示，3 mT磁场预处理促进了藜麦蛋白纤维化，其与大米淀粉形成的复合物中抗性淀粉含量最高达24.30%。为了进一步推进磁场技术的应用，考察磁场强度和处理时间对面筋蛋白结构的影响，进而揭示其对裹面糊油炸猪肉油脂含量的调控规律。磁场技术在调节冷冻食品品质、蛋白纤维结构及预制菜肴保鲜中的交叉应用，为其在更广泛食品加工场景的拓展奠定了基础。未来研究将聚焦磁场与其他物理场的协同机制、磁场参数与不同食品基质的适配规律，以及磁场辅助冷冻技术在预制菜工业化生产中的规模化应用路径。

报告二

电诱导改性鲟鱼源硫酸软骨素的结构解析与护肝活性评价

赵元晖 教授

中国海洋大学食品科学与工程学院 副院长

聚焦鲟鱼加工副产物的高值化利用，以鲟鱼软骨中提取的硫酸软骨素（chondroitin sulfate，CS）为研究对象，针对天然CS分子构象紧凑、活性位点难以暴露、生物利用度低的问题，引入磁感应电场（magnetic induction electric field，MIEF）技术进行物理改性并开展系统研究，既为鲟鱼资源的高效利用提供理论支撑，也探究了改性CS在改善酒精性肝损伤（alcoholic liver damage，ALD）中的应用潜力。通过设置不同激发电压探究MIEF处理对鲟鱼源CS理化特性及空间构象的影响，MIEF可在不破坏CS结构骨架的前提下调控其理化特性与微观构象，500 V时相关指标达到最优，能有效缓解分子链缠结。通过纯化分离解析MIEF对CS精细结构的调控机制，MIEF可诱导CS链段断裂与重组，选择性剪切主链β-1,4糖苷键并促使多硫酸化功能片段积累，明确了改性作用原理。体内实验显示，改性CS可显著改善ALD小鼠肝脏损伤，通过加速酒精代谢、缓解氧化损伤、阻断炎症反应，同时优化肠道菌群稳态，借助肠-肝轴调控发挥护肝作用。

通过MIEF技术可实现鲟鱼源CS高效改性，解决了天然CS生物利用度低的局限，挖掘了鲟鱼软骨副产物的价值，为水产品副产物高值化利用及功能多糖在肝脏保护领域的应用提供了理论依据。

报告三

磁感应电场技术在提升果胶类多糖功能活性中的创新应用

闫景坤 教授

东莞理工学院生命健康技术学院 副院长

果胶类多糖是植物细胞壁的重要组分，具有凝胶、乳化、抗氧化、免疫调节等功能活性，在食品、医药领域应用广泛，但传统提取（酸提、酶提）存在效率低、活性损失大等问题，改性（化学、酶法）易引入有害物或破坏结构。磁感应电场（magnetic induction electric field，MIEF）是一种基于法拉第电磁感应定律的非接触式物理场技术，与传统电场技术相比，MIEF避免了电极腐蚀、金属离子污染及电化学反应，具有高安全性与环境友好性，适用于食品和生物活性成分的制备加工。在果胶类多糖提取方面，课题组通过MIEF辅助三相分离技术，分别从百香果果皮、荔枝果肉中获得系列果胶类多糖，明确了其理化结构及功能特性，揭示了果胶类多糖对炎症性肠病的改善作用及其分子机制。在果胶类多糖改性方面，课题组利用MIEF技术对柑橘果胶（citrus pectin，CP）进行改性，研究发现，适宜条件下（激励电压：150～200 V、pH值 4.0和7.0），MIEF处理降低了CP的分子质量，获得了不同分支结构的改性CP，同时改善了其热稳定性、流变性、乳化性、凝胶性，并增强了抗氧化能力。由此可见，MIEF技术在果胶类多糖提取与改性中展现高效、温和、可控优势，通过优化加工过程与结构特性，有效提升其功能活性，为果胶类多糖高值化利用提供了创新途径，具有广阔应用前景。

报告四

静磁场处理对玉米芽苗成分及健康作用的影响

刘回民 教授

吉林农业大学食品科学与工程学院

本研究系统探究了静磁场（static magnetic field，SMF）辅助发芽技术对玉米芽苗营养活性组分、淀粉消化特性及其生理健康功效的影响。实验采用30 mT、2 h的静磁场预处理发芽玉米，结果表明，SMF干预显著诱导了苯丙烷代谢途径关键酶（苯丙氨酸裂解酶、4-香豆酸-CoA连接酶和肉桂酸4-羟化酶）的活性，从而促进了游离酚、结合酚及膳食纤维（可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维）的有效富集。在结构调控层面，SMF处理改变了淀粉的微观形貌与结晶度，导致快速消化淀粉（rapidly digestible starch，RDS）比例显著下降，而慢速消化淀粉（slowly digestible starch，SDS）与抗性淀粉（resistant starch，RS）含量相应增加。应用研究显示，基于SMF辅助发芽玉米粉制备的面条具有更强的热稳定性和致密的微观结构，其预估血糖指数（predicted glycemic index，eGI）降低至54.81，符合国际低GI食品标准。此外，体内生物学功效评价证实，该芽苗粉能显著缓解溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）小鼠的体质量下降及结肠缩短，通过抑制促炎因子表达并上调抗炎因子水平，有效改善肠道组织炎症损伤。综上所述，静磁场辅助发芽技术通过精准调控“酶活-成分-结构”轴，协同提升了玉米的营养价值与生理活性，为开发具有精准健康干预功能的新型功能性主食提供了科学依据与技术支撑。

报告五

生物磁效应强化发酵代谢产物的合成

刘金龙 教授

河北科技大学食品与生物学院 副院长

本研究系统探讨了低频交变磁场对工业微生物合成次级代谢产物的强化作用及其机制。研究以4 类工业微生物为对象：（1）在三孢布拉霉中，0.5 mT磁场处理显著提高了番茄红素产量。机理分析表明，磁场诱导了细胞内活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平升高，改变了细胞膜的通透性与超微结构，并同步上调了抗氧化酶（如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）及番茄红素合成途径关键基因的表达；（2）在黑曲霉中，证实了低频磁场辅助生产酸性蛋白酶的可行性，转录组学分析表明其与糖代谢、催化活性及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）合成相关基因的上调有关；（3）在解脂耶氏酵母中，磁场处理提升了赤藓糖醇产量。其体内的MagR同源蛋白（铁硫簇组装蛋白IscA）表达上调，且代谢调控在发酵前期（促进糖酵解）和后期（促进磷酸戊糖途径）呈现时序性差异；（4）在贝莱斯芽孢杆菌中，磁场同样改变了细胞膜形态，并显著上调了与跨膜转运、氨基酸代谢和氧化还原酶活性相关的基因。本研究揭示了低频交变磁场可通过诱导氧化应激、改变细胞膜结构与功能，进而调控微生物的中心碳代谢流与特定产物合成途径。MagR或其同源蛋白是关键的磁场响应元件。并提出3 个方向进行了展望：深入探究MagR与隐花色素（cryptochrome，CRY）的光磁耦合分子机制；构建基于MagR的磁响应模式微生物细胞工厂；以及开发集成化的磁场智能调控发酵装置，为工业发酵的精准调控与增效提供新策略。

报告六

基于电迁移-极化效应提升淀粉及淀粉基食品品质的机制

李丹丹 副教授

南京农业大学食品科学技术学院

淀粉来源广泛、价格低廉，但存在溶解性差、淀粉糊黏度大和易回生等缺陷；通过改性则可有效提升淀粉的功能特性。然而，由于原淀粉的半结晶结构特性，传统化学改性和酶法改性大多存在反应效率低、耗时长等问题。基于此，本研究利用电场驱动带电粒子定向迁移的特性强化生淀粉颗粒的化学和酶法改性，并探讨电场技术在淀粉基食品品质改良中的潜在应用。研究发现，电场可诱导带电反应试剂快速攻击淀粉链，从而强化淀粉化学改性效率；同时，电场作用下带电粒子从传统的无规则布朗运动转为定向运动，可有效提升淀粉化学改性的选择性。其次，电场可诱导带电粒子定向迁移产生热效应，也可通过带负电羧基和带正电氨基对电场的不同响应作用诱导酶分子极化，从而改变酶活力并最终影响淀粉的酶促反应效率。最后，基于低强度电场对酶活力的提升作用，将低强度电场应用于谷物籽粒萌芽，发现电场可明显提升糙米的萌发速率，并促进内源酚酸的富集，改善糙米的品质。本研究揭示了电场迁移-极化效应改善淀粉及淀粉基食品品质的内在机制，可为电场技术在食品领域的应用提供理论指导。

报告七

我国农产品冷链物流标准化发展进程及”十五五“重点方向

刘帮迪 高级工程师

农业农村部规划设计研究院

冷链物流是保障农产品质量安全、提升产品价值、助力乡村全面振兴的重要支撑，而标准化是推动冷链物流高质量发展、规范新兴技术应用的核心抓手。“十四五”期间，我国农产品冷链物流标准化工作取得一定成效，但随着静电场与磁场保鲜、生物源保鲜剂、低温等离子体等新兴冷链技术的快速涌现，其标准化管理与标准立项滞后问题日益凸显，成为制约新兴技术规模化应用、发挥冷链设施效能的关键瓶颈。从农业农村部视角出发，未来5 年，农产品冷链物流标准化工作将重点围绕各类新兴冷链保鲜技术，聚焦技术应用规范、操作流程、质量控制等核心环节，系统推进新兴技术相关标准的立项、制定与实施。同时，针对新兴技术在冷链全链条中的应用场景，补齐标准短板，明确标准化管理要求，推动新兴冷链技术与标准化深度融合，为我国农产品冷链物流高质量发展提供坚实的标准支撑，助力农业农村现代化建设。

报告八

感应电场中温杀菌在液体食品领域的研究进展

薛丽萍 副教授

济宁学院生命科学与工程学院

感应电场（induced electric field，IEF）中温杀菌凭借无电极、中温快速、热-电协同、品质保留好的核心优势，已成为液体食品中温热杀菌领域的研究热点。研究发现IEF在H+体系中的杀菌效果明显优于Na+和Ca2+体系。对于金黄色葡萄球菌，在电场强度20 V/cm、保留时间13 s条件下，IEF在3 种离子体系都可实现菌落数失活量超过6 log。对于嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢，在32 V/cm、60 s时IEF在H+体系中可实现对芽孢3.88 log的灭活，Na+体系中可杀灭0.53 log芽孢，而Ca2+体系中的灭活效果最差，仅为0.29 log。在模拟食品体系中，pH值降低会增强IEF对微生物的灭活效果。对于不同模拟体系，电场强度的提升和保留时间的延长，都会提高体系的终点温度，同时IEF杀菌效果也逐渐提升。IEF杀菌同其破坏微生物的细胞膜或芽孢内膜、降低酯酶活性、改变生理状态，并损伤内部结构相关。IEF对嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢处理后，芽孢的核酸、蛋白质、内容物和2,6-吡啶二甲酸（dipicolinic acid，DPA）会出现不同程度的泄露，且泄露程度与离子体系有关，H+体系最严重。扫描电子显微镜和透射电子显微镜发现，芽孢表面出现了孔洞、凹陷，而H+体系中甚至出现细胞完整性丧失现象，并且内部的芽孢衣和皮层受损，核心物质泄漏。同时IEF处理能保证杨梅汁和羽衣甘蓝在中温63～69 ℃处理3 min后实现商业无菌，且储藏期间的品质稳定。

报告九

灵芝精深加工技术及产品创新趋势

孔祥辉 教授

聊城大学农业与生物学院

聊城市食药用菌重点实验室 主任

涵盖政策机遇、产业现状、加工应用、技术创新及未来布局的灵芝加工产业发展核心要素，为产业研究及高质量发展提供参考。灵芝产品加工与市场应用环节逐渐向专业化、技术密集化转型，灵芝活性成分的高效提取包括超临界CO2萃取、复合酶解等；市场应用形成了以保健食品、中药饮片为主，功能食品、化妆品、特医食品为辅的多元化产品矩阵。未来灵芝精深加工技术创新重点聚焦五大领域：包括优质专属菌种培育、优化超临界萃取、磁感应定向提取等工艺的活性成分产业化精准提取、纳米包埋、微胶囊化等加工工艺技术升级改善产品口感与生物利用度、采用高效液相色谱-质谱联用技术（high performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS）实现关键成分定量分析、建立从原料溯源到成品科学检测的全流程监控。探讨未来灵芝精深加工产品开发布局，拓展产品形态，丰富便捷化产品，精准对接职场抗压、术后康复、女性美容、慢病辅助干预等细分场景，开发复合型功能产品，推动未来产品全球化布局。

报告十

电磁场耦合干燥鲜切紫山药：干燥特性、产品品质与淀粉功能特性研究

张莉会 副教授

湖北中医药大学药学院

紫山药采后加工因热风干燥导致的营养损失与淀粉结构破坏问题突出，易造成产品品质劣变与经济价值降低。本研究揭示了静电场（electrostatic field，EF）、静磁场（static magnetic field，SMF）及耦合场（electromagnetic field，EMF）辅助干燥对鲜切紫山药干燥效率、品质保持及淀粉特性的调控作用。研究表明，EMF辅助干燥通过诱导微观结构修饰（表面粗糙化、孔隙形成），降低内部传质阻力，使干燥时间较对照组缩短55.6%，显著提升干燥效率。此外，EMF处理可协同提升产品品质，色差最低、复水率最高，总酚、总黄酮、花青素含量及抗氧化活性显著增强。进一步深入研究发现，EMF通过调控淀粉分子结构，使直链淀粉含量增加、结晶度降低、分子质量下降，水/油结合能力与溶解度增强，糊化特性改善，同时水分迁移受限。体外消化率分析显示，EMF辅助干燥使快消化淀粉增加7.69%，抗性淀粉降低11.26%，表明其通过改变淀粉有序结构调控消化特性。本研究揭示了电磁场辅助干燥在紫山药品质保持及淀粉功能调控中的作用效果及机制，为果蔬绿色节能干燥技术开发及高值化加工提供理论依据。

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实习编辑：杨瑞蕾；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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