第六届食品科学与人类健康国际研讨会-邓云教授：KCl-κ-卡拉胶调控低钠香肠凝胶网络的机制及多变量解析

报告内容

KCl-κ-卡拉胶调控低钠香肠凝胶网络的机制及多变量解析

过量钠摄入已成为全球性健康问题，尤其是在以NaCl为主要功能性盐的加工肉制品中，因此亟需开发兼顾品质与风味的减钠策略。尽管KCl被认为是理想的NaCl替代物，但其带来的金属苦味及对质构的不利影响限制了应用。本研究通过构建KCl与κ-卡拉胶（κ-carrageenan，KC）协同体系，并结合人工智能驱动的多变量优化方法，系统解析其在低钠香肠中的结构调控与苦味掩蔽机制。结果表明，以KCl部分替代NaCl（10%～50%）会降低肌原纤维蛋白（myofibrillar protein，MP）溶解性并诱导构象变化，而KC的引入可促进蛋白展开，增强疏水相互作用和氢键作用，同时提高体系热稳定性和黏度，从而改善凝胶网络结构。KCl-KC体系显著提高了凝胶网络致密性、硬度及持水性，并通过促进自由水向结合水转化增强水分保持能力。机制分析表明，KC分子中的硫酸基团能够选择性结合K+，并在致密蛋白网络中延缓其释放，从而有效掩蔽KCl引起的苦味，同时维持咸味感知。为解决低钠体系中蛋白降解与离子释放预测困难的问题，本研究采用生成对抗网络（generative adversarial network，GAN）将数据集扩增40 倍，并利用多层感知机（multilayer perceptron，MLP）筛选出关键预测因子，包括咀嚼性、自由水含量、蒸煮损失、分形维数及二硫键含量。GAN-MLP及多模态神经网络模型均表现出较高预测精度（R2>0.90），表明10%～30%替代水平可获得最佳凝胶稳定性、水分结合能力、蛋白结构有序性及抗氧化活性。本研究从“溶液—凝胶化—凝胶”全过程揭示了KCl-KC体系在低钠肉制品中的结构-风味调控机制，并建立了人工智能辅助的低钠肉制品优化框架，为实现减钠条件下肉制品品质与风味协同优化提供了理论依据与技术支持。

专家介绍

邓云 教授

上海交通大学农业与生物学院

邓云，博士，上海交通大学教授、博士生导师。长期从事食品加工与营养健康、食品保鲜与活性包装、副产物生态化利用、食品质量安全管控与信息化等方面的研究。担任《食品科学》《包装工程》《Journal of Future Foods》《Foods》《Frontiers in Nutrition》等期刊编委，中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会常务理事，上海市乳品专业委员会副主任，美国食品科技学会（IFT）会员。先后承担国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、省部级重大专项及自然科学基金等各类项目30余项。发表论文130余篇，其中SCI收录100余篇、EI收录10余篇；获授权专利及软件著作权19 项；主编著作1 部，参编3 部。荣获上海市“浦江人才”称号。获省部级科技奖一等奖2 项，二等奖1 项，三等奖1 项。多次入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单（2017、2021、2022、2024）。

实习编辑：宋秋枫；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率，综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。中国食品杂志社拟定于2026年8月13—14日在安徽合肥举办“第13届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”，为期两天。

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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、皖西学院、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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为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向，推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级，由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟（IUFoST）、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办，湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办，中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造，AI赋能科技进步”，将于2026年9月19-20日（9月18日会议报到）在中国 湖南 长沙召开。

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