分会场二十二|食品生物技术与品质控制专场：第六届食品科学与人类健康国际研讨会

会议主持人

刘兴泉 教授

海南大学食品科学与工程学院

陈赶林 研究员

广西农业科学院亚热带作物研究所 所长、党委副书记

农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室 主任

会议报告

报告一

绍兴黄酒发酵过程的品质形成与与调控研究

刘兴泉 教授

海南大学食品科学与工程学院

绍兴黄酒作为世界三大古酒之一，承载着深厚的历史文化与经济价值，但在产业转型升级过程中仍面临原料品质不稳、微生物作用机制不清、季节影响规律不明等关键科学问题。本研究围绕黄酒发酵过程的品质形成与调控机制展开系统探索。首先，通过系统解析不同糯米品种的理化特性及其对黄酒品质的传导效应，发现粳糯稻在可溶性蛋白、支链淀粉等指标上显著优于籼糯稻，其酿造黄酒的综合品质评分更高，并筛选出6 个优良粳糯品种，明确了高支链淀粉、高可溶性蛋白等正向调控指标。其次，针对发酵微生物群落，研究揭示乳酸菌通过多样性维持和交叉互作网络，驱动氨基酸、有机酸及挥发性风味物质的协同合成，乳酸菌与酵母间的代谢互补显著增强了风味复杂性与系统鲁棒性。探究不同发酵节气对黄酒品质的影响，发现冬至节气酿造的黄酒酸度、酯类多样性及感官综合评分最优，被国家级品酒师评为“醇厚丰满、口味协调”。最后，通过添加酵母可同化氮源，可有效降低异戊醇和苯乙醇等高级醇含量，降幅分别达26.89%和45.45%，其机制在于谷氨酰胺重塑微生物群落结构、增强细菌互作网络，并抑制丙酮酸脱羧酶等关键基因表达，从而在维持正常发酵前提下提升黄酒品质。本研究为传统发酵食品的品质提升与理性调控奠定了理论与技术基础。

报告二

高催化活性果糖基转移酶FTase构建及其催化机理研究

陈赶林 研究员

广西农业科学院亚热带作物研究所 所长、党委副书记

农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室 主任

低聚果糖（fructooligosaccharides，FOS）是广西糖业转型升级、延伸产业链的高值化方向。针对微生物源果糖基转移酶（fructosyltransferase，FTase）催化活性低、逆反应严重及产物葡萄糖反馈抑制等产业瓶颈，本项目拟以黑曲霉（Aspergillus niger，A. niger）来源FTase为研究对象，开展蛋白质理性设计与双酶协同催化研究。首先，基于“疏水-柔性”协同调控原则，利用同源建模与分子动力学模拟解析FTase活性中心微环境，阐明局部疏水分布与构象柔性对底物捕获及逆反应抑制的调控规律，通过定点突变获高比活突变体。其次，借助分子对接解析FTase与不同聚合度产物的结合自由能差异，精准锁定底物识别口袋关键残基，实现对产物谱系的定向重塑。最后，首创性引入葡萄糖异构酶（glucose isomerase，GI）构建产物原位自循环体系，解析双酶共表达下的代谢流分配与活力适配机理，解除葡萄糖抑制，实现从甘蔗糖蜜到FOS的高效转化。本研究旨在从分子水平揭示FTase催化机理，为高活力工业酶的理性改良提供理论范式，助力广西糖业高质量发展。

报告三

基于AI驱动黄芪黄酮提取物精准营养干预高尿酸血症和痛风：一项前瞻性临床试验和多组学机制研究

覃 思 教授

湖南农业大学食品科学技术学院

高尿酸血症和痛风是累及多器官的退行性疾病；然而，这些过程在各器官间的治疗协调机制尚不明确。本研究通过一项为期8 周的安慰剂对照临床试验表明，黄芪黄酮提取物（Astragalus flavonoid extract，AE）能显著降低了高尿酸血症合并肾结晶患者的血尿酸水平，改善了肾脏和代谢参数，并减少了超声可检测到的滑膜炎症和肾结石。纵向多组学整合分析显示，AE引发了有序的时间响应，首先迅速重塑了循环代谢物，随后扩展到肠道菌群、胆汁酸代谢和短链脂肪酸生成的协调变化。这些系统性变化与肠道屏障完整性的增强以及有利于尿酸排泄的转运蛋白谱相关，其特征为ABCG2/OAT1的上调和GLUT9/URAT1的下调。此外，探索性宿主基因组分析确定了NELL2、GJD2、AMPD1和PNP中的变异体作为AE反应的潜在调节因子，初步证据表明宿主遗传学可能有助于基于AE干预的患者分层。进一步，我们构建了高尿酸血症伴随关节炎的痛风模型鼠和模式细胞来深入研究其分子机制，结果显示，AE减轻了与GPNMB/MMP12相关信号通路的肾炎症损伤，并通过共同抑制基础JNK-AP-1激活和MSU结晶诱导的STING-IRF3信号传导，干扰了从无症状高尿酸血症到显性痛风的炎症转变。这些研究结果共同表明，黄芪黄酮提取物能够通过同时抑制IRF3和AP-1两个关键炎症转录因子及其下游炎症蛋白或促炎细胞因子的表达，来阻断痛风的发作。因此，AE是肠道-肾脏-关节轴的系统级调节因子，协同排泄尿酸和缓解炎症可以作为基于基因的预防和治疗高尿酸血症及痛风的有效治疗策略。

报告四

功能核酸多功能性及助力营养安全大健康

许文涛 教授

中国农业大学营养与健康系

功能核酸是一类具有特定生物功能的核酸分子，包括适配体、脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）核酶、G-四链体、功能核酸纳米材料等。作为新兴生物技术工具，功能核酸凭借其多能性，正在为食品安全监控、营养干预和健康管理等领域带来突破性进展，成为推动大健康产业创新发展的重要科技引擎。本研究系统介绍功能核酸开发与应用的核心技术路径。在分子构建层面，将重点介绍适配体、核酶等功能核酸的体外筛选体系及高内涵理性裁剪策略，通过分子对接与结构优化其稳定性、亲和力与特异性。在材料构建层面，将阐述功能核酸纳米材料的可控自组装策略，包括核酸水凝胶、功能化纳米酶与脂质体材料的精准设计，实现从分子到材料的跨尺度功能集成。在此基础上，深入探讨功能核酸在食品安全与营养健康领域的前沿应用，并剖析从实验室创制到产业转化的关键挑战。在食品安全方面，适配体传感器可用于致病微生物、生物毒素及农药、兽药残留的高灵敏检测；功能核酸纳米材料则可作为载体实现危害物的定向吸附与清除。在营养健康方面，核酸纳米花高效包封天然产物并经由适配体介导的靶向递送体系提高功能成分生物利用度，实现营养精准调控与干预。期待为构建"检测—干预—评估"全链条安全营养体系提供新思路，助力精准营养与健康中国建设。

会议主持人

连 宾 教授

南京师范大学海洋科学与工程学院

胡永金 教授

云南农业大学食品科学技术学院

会议报告

报告五

浓香型白酒发酵池窖泥中的含铁矿物对细菌群落及代谢活性的影响与启示

连 宾 教授

南京师范大学海洋科学与工程学院

浓香型白酒发酵池窖泥的理化性质和原核微生物活性对白酒质量有重要影响，但窖泥中的总铁及含铁矿物含量对窖泥中原核微生物群落的影响尚不清楚。采用高通量测序技术分析了2、40、100年窖泥和黄土（制备窖泥的原料土）中的原核微生物群落多样性的差异，探究了铁和含铁矿物含量变化对窖泥细菌群落的影响，并在此基础上研究静置培养条件下针铁矿对乳酸杆菌（以窖泥优势菌Lactobacillus paracasei JN01为代表）生理代谢活性的影响。结果表明，黄土和窖泥中的原核微生物群落组成存在显著差异，总铁和含铁矿物对窖泥原核微生物群落多样性有显著影响。针铁矿的添加会显著降低乳酸杆菌JN01菌株的乳酸分泌量，刺激细菌体内活性氧的产生并加速胞内核酸物质的释放。理化分析结果表明，随着发酵窖龄的增加，总铁（total iron，TFe）和含铁矿物（crystalline iron，Fec）含量显著降低，铁（II）和无定形铁（氢）氧化物（amorphous iron (hydr) oxides，Feo）相对含量显著升高。TFe和Fec与Chao1和Shannon指数以及Clostridium_sensu_stricto_12、Sedimentibacter和氢营养产甲烷菌等功能微生物呈显著负相关。研究结果有助于从含铁矿物与原核微生物相互作用的角度来理解窖泥的老熟过程，并为实践应用提供了新的启示。

报告六

利用现代发酵技术助力咖啡产业高质量发展

胡永金 教授

云南农业大学食品科学技术学院

咖啡的风味品质很大程度上取决于发酵环节。云南咖啡产量占全国98%以上，但发酵加工仍多沿用传统自然混菌方式，存在微生物群落结构不清、代谢机制不明、品质稳定性差等问题，制约产业标准化与高端化发展。传统咖啡发酵涉及干法、湿法和半干法等工艺，其本质是原料表面附着微生物在开放环境中的动态演替。深入解析自然发酵体系中的菌群组成、互作关系及代谢网络，有助于揭示特征风味形成路径，为定向调控提供理论依据，是推动发酵从经验主导迈向科学可控的关键基础。现代咖啡定向发酵技术正加速与生物技术和智能制造深度融合。高通量筛选技术将显著提升功能菌种发掘效率，基因编辑与合成生物学可赋予菌株定向合成特定风味化合物的能力，微型反应器与组合优化策略有助于快速获取最优工艺参数。发酵联产技术与智能控制系统的发展将进一步提高原料利用率，并实现全过程动态监测与精准调控。未来，中国咖啡发酵产业将以菌种资源建设和风味精准调控为核心，构建涵盖优良菌种选育、工艺优化、智能管控及副产物高值化的全链条技术体系，推动传统粗放加工向绿色智能制造转型，以技术创新驱动产品多元化和品质提升，促进咖啡产业高质量可持续发展。

报告七

斑兰叶康普茶风味组学及网络药理学研究

冯 涛 教授

上海应用技术大学香料香精化妆品学部

斑兰叶（Pandanus amaryllifolius Roxb.）为典型热带香料植物，其叶片富含特征香气化合物2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）及多酚类物质，在食品加工中具有独特的风味优势与开发潜力。康普茶作为一种传统发酵饮料，近年来因消费者对天然、健康功能性饮品的需求增长而备受关注，但传统茶底导致的产品同质化问题日益突出。基于此，本研究以斑兰叶为发酵基质，系统开展斑兰叶康普茶的发酵工艺、风味解析与功能评价机制研究。首先对比不同地理来源细菌与酵母共生菌落（symbiotic culture of bacteria and yeast，SCOBY）的发酵特性，筛选适配菌株并优化发酵工艺；其次运用多维风味解析技术与代谢组学方法，系统阐明斑兰叶康普茶特征风味物质构成及其代谢生成机制；最后综合评估其抗氧化与降血糖生物活性，并结合网络药理学及分子对接技术，初步揭示其多靶点协同调控的分子机理。研究成果旨在为非传统底物康普茶的风味导向筛选提供理论依据，为斑兰叶资源的深加工利用及功能性发酵饮料的开发提供科学支撑，对推动康普茶产品的多元化与功能化发展具有重要意义。

报告八

多模态信息融合的发酵肉制品成熟度无损判定：近红外光谱与机器视觉的协同应用

刘英丽 教授

北京工商大学食品与健康学院

针对传统发酵肉制品成熟度判定方法主观性强、具有破坏性且难以实时监控的行业痛点，本研究选取萨拉米发酵香肠与金华火腿两种典型发酵肉制品，分别采用近红外光谱技术（反映内部化学成分）与机器视觉技术（捕捉表面颜色、纹理等外部特征），结合机器学习算法，构建多模态信息融合模型，以实现成熟度的无损、精准、快速判别。

在单一模态建模方面，对于萨拉米香肠，基于近红外光谱的最优模型（i-RF-MLP）预测准确率达84.92%，基于机器视觉的最优模型（MLP）准确率为91.89%；对于金华火腿，近红外光谱单一模型受限于复杂成熟度分类，最佳准确率仅为60.06%，而机器视觉模型（多特征融合+XGBoost）准确率提升至92.80%。表明单一视觉信息在表征外部品质变化上更具直观优势，但单一光谱信息仍存在局限。进一步采用多模态融合策略，分别对光谱与图像特征进行优化处理。萨拉米香肠中，中级融合模型准确率达95.96%，显著优于单一模态；金华火腿中，特征级融合的XGBoost模型准确率达95.25%，Kappa系数为94.00%。结果表明，多模态融合能有效互补内部化学信息与外部物理信息，剔除冗余噪声，显著提升小样本场景下的成熟度判定精度。

综上，近红外与机器视觉相结合的多模态信息融合方法，为发酵香肠、金华火腿等发酵肉制品的成熟度提供了一种快速、无损、智能化的检测手段，对提升产品品质管控水平具有重要应用价值。

报告九

自然发酵奶酪中多元活性肽的发掘与利用

王文利 长聘教轨副教授

上海交通大学农业与生物学院

内蒙古地区自然发酵奶制品含有丰富小分子肽类、氨基酸等成分，具有丰富的营养价值。然而，现阶段内蒙古奶豆腐存在风味偏酸、口感单调的问题，滋味与营养功能物质解析程度较低，这影响了其市场普及率与知名度。本研究利用团队前期构建的多元活性肽挖掘评价体系，从自然发酵的奶豆腐种选出6 条兼具滋味、抗氧化和血管紧张素转换酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）抑制活性的多肽；进一步追踪多元活性肽的形成机制，确定了7 个细菌属和4 个真菌属对发酵过程的滋味代谢物形成发挥重要作用；利用乳杆菌辅助发酵剂开发具有抗氧化特性的奶酪产品，5 种新产品的抗氧化活性显著增强，且以鲜味、甜味、浓厚感、黄油味、果香味为主的整体风味与消费者喜好度显著提升。该研究为未来开发风味与健康兼备的奶豆腐产品提供新思路。

报告十

从肉类加工副产物到健康功能因子：硫酸软骨素的酶法定向降解与高值化利用

武瑞赟 助理研究员

中国农业科学院农产品加工研究所

肉类加工副产物中的骨、软骨等组织富含硫酸软骨素，是开发营养健康功能因子的重要资源。然而，天然硫酸软骨素分子量较大、结构复杂，其吸收利用和生物活性发挥受到一定限制。针对现有硫酸软骨素酶活性不足、稳定性较差及降解产物不易控制等问题，本研究从Pseudarthrobacter sp. PL-410中筛选获得新型硫酸软骨素酶Ps_Chase，并系统评价其酶学性质、底物选择性和降解性能。结果表明，Ps_Chase具有较高的催化活性和良好的热稳定性，可选择性降解CS-A和CS-C，并将高分子硫酸软骨素转化为以1-3 kDa组分为主、分子量分布较集中的低分子产物。结构分析进一步明确了关键氨基酸位点在底物识别和高效降解中的作用，为低分子量硫酸软骨素的定向制备提供了理论依据。在此基础上，利用Ps_Chase制备低分子量硫酸软骨素，并进一步开展抗结肠癌活性评价。研究结果表明，酶法降解获得的低分子量硫酸软骨素表现出较好的抗结肠癌活性，可抑制结肠癌细胞恶性增殖，并调节与肿瘤细胞生长和凋亡相关的生物学过程。研究实现了由肉类加工副产物资源化利用、新型酶制剂开发、低分子功能组分定向制备到健康效应验证的贯通，为硫酸软骨素类营养健康产品的开发提供了新的技术路径。

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实习编辑：俞逸岚；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

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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