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植物基纳米纤维素在食品3D打印中的应用

中国食品学报 2024年第2期24卷 327-343页

作者：徐博马涛户昕娜卢舒瑜宋弋中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 国家果蔬加工工程技术研究中心北京100193 农业农村部果蔬加工重点实验室北京100193

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D... 详细信息

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D打印技术在食品行业的应用规模。植物基纳米纤维素来源广泛,具有优异的机械性能和流变特性,能够增强物料的可打印性,是3D打印的理想原料。明确植物基纳米纤维素的功能特点,制备的3D打印墨水特性以及在食品3D打印中应用现状,对充分利用新兴加工技术和新食品原料尤为重要。本文重点介绍植物基纳米纤维素结构特点及与3D打印相适应的功能特性,包括高机械强度,易表面改性,适于打印的流变特性以及较好的生物安全性。在分析凝胶和乳液两种形式的植物基纳米纤维素打印墨水特性和用途的基础上,总结其在食品添加剂、食品包装材料、食品新鲜度指示器、功能物质载体等相关食品领域的应用现状,并展望未来制备新兴功能食品和智能食品包装的前景,以期为相关技术发展提供参考。

关键词：纳米纤维素 3D打印食品加工应用进展

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食品增稠剂对果酱质地的影响研究进展

食品科学 2024年第18期45卷 272-281页

作者：刘星宇高婧宇彭郁李茉倪元颖温馨中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业农村部果蔬加工重点实验室北京100083

果酱是一种常见的水果加工制品,其种类繁多且营养丰富,具有悠久的消费历史和广大的消费受众。传统果酱的质地需要在高糖(55%~75%)、高酸(pH 2.0~3.5)等条件下形成,这对低糖果酱的制作是一种挑战。另外,果酱的质地在贮藏运输等过程中也... 详细信息

果酱是一种常见的水果加工制品,其种类繁多且营养丰富,具有悠久的消费历史和广大的消费受众。传统果酱的质地需要在高糖(55%~75%)、高酸(pH 2.0~3.5)等条件下形成,这对低糖果酱的制作是一种挑战。另外,果酱的质地在贮藏运输等过程中也容易受到破坏,从而影响果酱的品质。食品增稠剂是一类可以增加流体食品黏度、稠度、凝胶强度的食品添加剂,能够促进低糖果酱质地的形成,维持果酱在贮藏运输等过程中的稳定性。本文综述了果酱质地的形成原理和劣变现象,阐述了果胶等多种食品增稠剂以增稠或胶凝的机制在果酱中的应用现状,重点探讨了食品增稠剂对果酱制品感官特性、质构特性、流变特性、微观结构等的影响,并展望了其未来的研究方向,旨在为增稠剂在果酱产业中的开发与应用提供思路。

关键词：果酱增稠剂质地凝胶流变学

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分子动力学模拟及其在碳水化合物中的应用

中国食品学报 2024年第3期24卷 306-320页

作者：于桐桐饶雷赵靓王永涛廖小军中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心、农业农村部果蔬加工重点实验室、食品非热加工北京市重点实验室北京100083

碳水化合物是主要的食品组分之一,其构象灵活复杂,导致现有的试验方法难以深入、全面地获得其在分子水平的详细信息。分子动力学(MD)模拟作为一种理论计算方法,近年来被广泛应用于碳水化合物的研究中。其能够提供碳水化合物分子构象以... 详细信息

碳水化合物是主要的食品组分之一,其构象灵活复杂,导致现有的试验方法难以深入、全面地获得其在分子水平的详细信息。分子动力学(MD)模拟作为一种理论计算方法,近年来被广泛应用于碳水化合物的研究中。其能够提供碳水化合物分子构象以及相互作用的驱动力、结合能和作用位点等信息,是对真实试验结果的有效补充和深入挖掘。本文综述MD模拟的概念、软件和力场、一般流程以及新方法,结合实例,分析MD模拟在碳水化合物构象表征、聚集行为以及加工过程对碳水化合物的影响等研究中发挥的关键作用,阐述其在解析碳水化合物与其它组分相互作用机制方面的巨大潜力,以期为深入解析碳水化合物的构效关系,提高其应用效率提供理论参考。

关键词：分子动力学模拟碳水化合物构象动力学相互作用

不同高静压的压力处理对豌豆7S、11S球蛋白形成凝胶的影响

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食品科学 2024年第8期45卷 153-160页

作者：王雪艳李开鑫李家豪马玲君陈芳胡小松季俊夫中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

以豌豆7S、11S球蛋白为研究对象,以100~500 MPa高静压作用10 min诱导形成凝胶,通过测量流变特性、质构特性、持水力评估凝胶性能,再将凝胶溶解在不同溶剂中确定维持凝胶的主要相互作用力,通过扫描电子显微镜观察凝胶的微观结构。结果显... 详细信息

以豌豆7S、11S球蛋白为研究对象,以100~500 MPa高静压作用10 min诱导形成凝胶,通过测量流变特性、质构特性、持水力评估凝胶性能,再将凝胶溶解在不同溶剂中确定维持凝胶的主要相互作用力,通过扫描电子显微镜观察凝胶的微观结构。结果显示,当压强达到300 MPa时,豌豆7S、11S球蛋白溶液逐渐转变为凝胶状态。当压强持续升高到500 MPa,形成的凝胶变强、质地变硬、持水力提高。11S球蛋白相比于7S具有较弱的凝胶性,但具有较强的持水力(100%)。当两种蛋白按照比例(质量比为1∶2、1∶1、2∶1)混合后,凝胶整体的持水力和强度均显著提高。维持凝胶结构的作用力主要为氢键和疏水相互作用,其次为二硫键和静电相互作用。因此通过改变高静压的参数,可以实现豌豆球蛋白凝胶强度、质地等特性的调控。

关键词：豌豆球蛋白高静压凝胶流变特性结构

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水果速冻和解冻新技术研究进展

中国食品学报 2024年第2期24卷 418-431页

作者：魏思宇陈芳朱雨辰中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心北京100089

冷冻是长期保存水果的重要方法之一,而冷冻过程中产生的冰晶容易损伤细胞结构,导致解冻时汁液损失,严重影响解冻后水果的品质。冷冻水果的品质优化可以从3方面开展:渗透脱水预处理,提高冷冻速率,优化解冻过程。基于此,本文从原理、应用... 详细信息

冷冻是长期保存水果的重要方法之一,而冷冻过程中产生的冰晶容易损伤细胞结构,导致解冻时汁液损失,严重影响解冻后水果的品质。冷冻水果的品质优化可以从3方面开展:渗透脱水预处理,提高冷冻速率,优化解冻过程。基于此,本文从原理、应用和优、缺点3个角度,综述渗透脱水预保护技术、高压辅助技术、超声辅助技术、脉冲电场技术、微波辅助技术、磁场辅助技术在水果速冻和解冻中的应用,以期为水果速冻和解冻过程的优化提供新的思路。

关键词：水果速冻解冻新技术

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高压均质对果蔬汁品质与安全的影响

中国食品学报 2024年第3期24卷 432-445页

作者：邰璐阳张泽群董丽陈芳胡小松中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

随着消费者对新鲜、无添加的高质量食品需求的增加,食品非热加工技术开始快速发展。高压均质技术是一种连续式的非热加工技术,在保证食品安全的同时,还能有效保持食物的感官特性和营养价值。它主要通过压力、剪切、碰撞、空穴和加热等... 详细信息

随着消费者对新鲜、无添加的高质量食品需求的增加,食品非热加工技术开始快速发展。高压均质技术是一种连续式的非热加工技术,在保证食品安全的同时,还能有效保持食物的感官特性和营养价值。它主要通过压力、剪切、碰撞、空穴和加热等效应实现对液体食品的质构改变,并能杀灭其中的微生物,进而延长食品货架期。为了更好地改进和应用高压均质技术,需了解其作用机理和应用情况。本文对高压均质技术在果蔬汁杀菌、灭酶、护色等方面的研究进行综述,为其在果蔬汁工业上的应用提供理论依据。

关键词：高压均质杀菌果蔬汁品质酶

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粪菌移植治疗神经系统疾病的研究进展

生物工程学报 2024年第5期40卷 1293-1308页

作者：马湘宁张璐佳高健玮陈芳中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

肠道微生物与中枢神经系统的功能密切相关,可通过神经途径、免疫途径及微生物代谢物等在肠-脑轴作用下影响宿主大脑。肠道微生物失调与抑郁症、阿尔兹海默症、帕金森病等神经系统疾病的发生发展密切相关,并且粪菌移植可以改善神经系统... 详细信息

肠道微生物与中枢神经系统的功能密切相关,可通过神经途径、免疫途径及微生物代谢物等在肠-脑轴作用下影响宿主大脑。肠道微生物失调与抑郁症、阿尔兹海默症、帕金森病等神经系统疾病的发生发展密切相关,并且粪菌移植可以改善神经系统疾病动物模型或临床患者的症状。本文对人体肠道菌群的组成、功能以及菌群通过肠-脑轴与神经系统疾病的联系进行综述,并对粪菌移植在治疗神经系统疾病的研究进展和作用机制进行探讨,为临床治疗神经疾病提供了新思路。

关键词：肠道菌群肠-脑轴粪菌移植神经系统疾病临床治疗

密封沉积处理对纤维素纳米晶体薄膜光学特性的调控

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食品工业科技 2024年第4期45卷 1-9页

作者：白辰雨周宇星崔然然陈志彪梁栩鹏马涛宋弋中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083 农业农村部果蔬加工重点实验室北京100083 广西青轻生物科技有限公司广西防城港538000

纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal,CNC)在特定浓度下可自组装排列,赋予体系独特的光学性能。为阐明CNC薄膜形成过程中CNC自组装行为机制,本文通过分析CNC薄膜在宏观颜色、紫外可见光谱、偏振光学、微观形貌以及晶体结构等方面的变... 详细信息

纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal,CNC)在特定浓度下可自组装排列,赋予体系独特的光学性能。为阐明CNC薄膜形成过程中CNC自组装行为机制,本文通过分析CNC薄膜在宏观颜色、紫外可见光谱、偏振光学、微观形貌以及晶体结构等方面的变化,探究了密封沉积时间和CNC浓度对自然蒸发干燥薄膜内部胆甾相液晶形成与排列的影响。结果表明,当密封沉积时间延长至48 h后,CNC薄膜的结构色显色范围、胆甾相结构的长程有序性均得到明显提升。随着浓度的升高,CNC颗粒间距减小,相邻颗粒间扭转角增大,螺距被压缩,从480 nm减小至344 nm。此外,密封沉积处理对高浓度CNC悬浮液形成长程有序性胆甾相结构具有明显优势。本研究结果表明,延长密封沉积时间和提高CNC浓度可以提高薄膜中长程有序性的提高,并促进胆甾相结构域的形成。这进一步完善了CNC基智能包装材料制备的科学基础,对于新型可视化食品包装和检测材料的开发具有积极作用。

关键词：纤维素纳米晶体薄膜密封沉积自组装胆甾相液晶

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茶多酚对豌豆分离蛋白及其高水分挤压物结构和特性的影响

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中国粮油学报 2024年第9期 89-99页

作者：张捷袁景怡吴安楠李全宏廖小军赵婧中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业农村部果蔬加工重点实验室北京市食品非热加工重点实验室

豌豆分离蛋白(PPI)的凝胶性、乳化性等功能特性缺陷制约了其在植物肉生产中的应用，以单一豌豆分离蛋白为原料的高水分挤出物的纤维化结构形成效果不理想。本研究将茶多酚(TP)与豌豆分离蛋白混合，探究不同质量分数的茶多酚(0%、1%、2%... 详细信息

豌豆分离蛋白(PPI)的凝胶性、乳化性等功能特性缺陷制约了其在植物肉生产中的应用，以单一豌豆分离蛋白为原料的高水分挤出物的纤维化结构形成效果不理想。本研究将茶多酚(TP)与豌豆分离蛋白混合，探究不同质量分数的茶多酚(0%、1%、2%、4%、6%)对豌豆分离蛋白功能性质及高水分挤压物结构性质的影响。结果表明，茶多酚的添加显著了改善PPI原料的凝胶性、持水持油性、起泡性与乳化性(P<0.05)。在高水分挤压过程中，随着茶多酚质量分数的增加，挤出物颜色明显偏向暗红、质构更加紧实致密，组织化度由1.01逐渐上升至1.09;持水性和持油性分别提升了40.29%和65.43%;热稳定性提高，热转变温度由115.16℃逐步提升至147.02℃,热转变焓值提升至5.09 J/g,形成更高强度的凝胶网络结构。结构分析表明，茶多酚的添加增加了挤出物的β-转角含量，并且其主要通过疏水相互作用和氢键与蛋白质结合，最终形成更致密、更具各向异性取向的挤出物结构。

关键词：豌豆分离蛋白茶多酚高水分挤压品质特性