報告簡介：

糧食是中國居民膳食結(jié)構(gòu)的重要組成部分，除了提供淀粉、油脂等供能物質(zhì)外，糧食及其加工副產(chǎn)物中富含膳食纖維、多酚、類胡蘿卜素等功能物質(zhì)，對人體健康具有重要作用。本團(tuán)隊(duì)以玉米和雜糧為對象，開展了玉米黃素、紅豆皮多酚、黑米花色苷等功能物質(zhì)的健康作用研究，探明了上述功能物質(zhì)對于高脂膳食誘導(dǎo)肥胖及糖尿病、非酒精性肝炎、結(jié)腸炎等疾病的改善作用，并在細(xì)胞水平和分子水平揭示了健康作用機(jī)制。此外，以玉米醇溶蛋白為原料構(gòu)建了多種遞送體系，實(shí)現(xiàn)了對槲皮素、蝦青素等功能物質(zhì)的穩(wěn)態(tài)化遞送，提高了功能物質(zhì)的生物可及性。研究成果可為糧食及其副產(chǎn)物的功能化利用提供理論和技術(shù)支撐。

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基于營養(yǎng)健康利好，全麥?zhǔn)称返南M(fèi)需求正在增加，消費(fèi)者與工業(yè)界正在尋求質(zhì)優(yōu)價廉的全麥粉產(chǎn)品。傳統(tǒng)上，全麥粉生產(chǎn)多用簡單的盤磨或石磨加工，或者通過粉碎麩皮與輥磨精粉簡單混合復(fù)配而成，全麥粉的生產(chǎn)效率和品質(zhì)及衛(wèi)生均有待提高，為此本研究采用微粉磨，對全麥粉加工的相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了全面研究。一種效率高、溫升低、且耐用的微粉磨得以發(fā)展，用于直接微粉全谷物小麥或其麩皮和胚芽。研究表明，整粒小麥比麩皮直接微粉碎明顯容易，微粉碎麩皮的處理量明顯降低、加工能耗顯著提高，且粉碎溫升高。隨著粉碎粒徑的減小，微粉碎處理量降低，粉碎溫升和噸粉電耗增大。考慮到回添法使用麩皮粉比例較低，因此直接粉碎法和回添法生產(chǎn)全麥粉，加工效率和能耗差異不大，而且小麥直接微粉碎與麩皮微粉回添法生產(chǎn)的100-120目全麥粉的理化粉質(zhì)指標(biāo)及其制品品質(zhì)無顯著差異。一種小麥輕剝皮機(jī)創(chuàng)新開發(fā)，應(yīng)用于全麥粉加工，小麥表面清理效果明顯改善，有利于保障全麥粉的衛(wèi)生安全，且簡化了小麥清理工藝，小麥增碎率大幅下降。通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，開發(fā)設(shè)計了一種齒盤磨與微粉磨相結(jié)合的全麥粉直接加工新工藝，商業(yè)化時加工能力為1-4噸，全麥粉粉質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性得以改善，滿足當(dāng)今對全麥粉的消費(fèi)需求。

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在各種的植物蛋白質(zhì)中特別是大豆蛋白質(zhì)的氨基酸的營養(yǎng)均衡性比較好，含量也非常高獲取相對容易。對于動物蛋白質(zhì)相對缺乏的中國是一種能夠滿足人口眾多，且健康需求高的我國消費(fèi)者最好，最優(yōu)質(zhì)的植物蛋白質(zhì)資源。但由于植物蛋白質(zhì)存在于植物中，蛋白質(zhì)的提取生產(chǎn)需要消耗大量的水資源和能源限制了植物蛋白質(zhì)的有效利用，同時由于植物蛋白質(zhì)的風(fēng)味和適口性不好也影響了植物蛋白質(zhì)在食品中的應(yīng)用。新的生產(chǎn)加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的研究和開發(fā)一直是食品研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。我們的報告內(nèi)容圍繞著生產(chǎn)加工技術(shù)的創(chuàng)新，開發(fā)了無豆腥味的大豆蛋白質(zhì)的新的生產(chǎn)工藝，該工藝的特點(diǎn)無工業(yè)廢水，無固體工業(yè)廢棄物的排放，大豆蛋白質(zhì)色澤為乳蛋白的白色，無豆腥味大幅度提高了可食用范圍。利用該法生產(chǎn)的大豆分離蛋白進(jìn)一步開發(fā)了適合于老年人防止肌肉萎縮產(chǎn)品中的蛋白肽產(chǎn)品。同時利用無豆腥味的特點(diǎn)開發(fā)了植物蛋白質(zhì)的植物肉新產(chǎn)品和植物肉的生產(chǎn)工藝。同時也開發(fā)了適合于減肥和糖尿病人作為主食的無面粉主食面包等產(chǎn)品。講演圍繞著上述幾個方面的內(nèi)容展示最新的植物基蛋白質(zhì)的研究成果，預(yù)測未來植物基蛋白質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，糖尿病、肥胖及與其相關(guān)的代謝問題已成為影響我國居民健康的重要問題。2型糖尿病發(fā)病率上升且患者低齡化現(xiàn)象日趨明顯。以精制谷物為基礎(chǔ)的食品食用后會產(chǎn)生較高的餐后葡萄糖峰值，與多種慢性疾病相關(guān)。如何在提供飽腹感的同時，降低能量攝入是目前亟待解決的問題。抗性淀粉作為一種新型的膳食纖維，比傳統(tǒng)膳食纖維口感更加細(xì)膩，比較容易作為補(bǔ)充劑或主食替代物加入到人們的日常飲食中，且具有延緩餐后血糖升高、降血脂、提高機(jī)體免疫力的功能，對維護(hù)人體健康，預(yù)防糖尿病、肥胖及相關(guān)代謝問題具有重要意義。因此，高抗性淀粉含量主食的開發(fā)和推廣，可以有效預(yù)防肥胖及代謝相關(guān)疾病，并且補(bǔ)充我國居民膳食纖維的攝入。本研究提出一種構(gòu)建仿生RS1型抗性淀粉的新策略，即在淀粉顆粒表面涂覆不能被消化的可食用多糖膜，構(gòu)建淀粉酶與淀粉接觸的屏障，以得到類似于豆類細(xì)胞的新型物理包埋淀粉，可為糖尿病患者或控制體重人群提供一種可能的主食替代品。

食用全谷物有益健康，糙米是重要的全谷物原料，可以加工成多種糙米全谷物食品。糙米食用口感差、農(nóng)殘易超標(biāo)等因素限制了糙米全谷物食品的推廣普及。本研究概述了糙米保健康功效及機(jī)理、加工原料快速篩選方法、糙米口感差的原因及處理辦法等。并介紹了米珍營養(yǎng)米的功效及人工智能靶向碾磨制備方法。

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無麩質(zhì)面包是近年流行起來的一種不含面筋蛋白的烘焙食品，但現(xiàn)有產(chǎn)品仍存在持氣差、比容小、組織脆化、掉渣等問題。淀粉是無麩質(zhì)面包的主要組分，在無麩質(zhì)面包品質(zhì)中起著至關(guān)重要的作用，但天然淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度不足、易老化，難以支撐無麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)。利用淀粉酶改變淀粉分子結(jié)構(gòu)，從而調(diào)控淀粉理化性質(zhì)，是改善無麩質(zhì)面包結(jié)構(gòu)和老化特性的有效策略之一。不同類型淀粉酶對淀粉結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響具有差異，其規(guī)律和機(jī)制有待深入探究。本研究首先利用親水膠體與淀粉酶形成無麩質(zhì)面包的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以解決無麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)缺陷，并在此基礎(chǔ)上，探究不同類型淀粉酶對無麩質(zhì)面包結(jié)構(gòu)和老化特性的影響規(guī)律和作用機(jī)制。結(jié)果表明，淀粉酶可通過促進(jìn)淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成以及淀粉與親水膠體雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相互作用，改善無麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地品質(zhì)，且作用效果與淀粉酶的類型有關(guān)。其中，催化糖苷鍵水解的淀粉酶主要通過提高酵母發(fā)酵產(chǎn)氣能力，達(dá)到無麩質(zhì)面包的品質(zhì)改良作用；特異性催化糖苷鍵重構(gòu)的淀粉酶則主要依賴淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成以及淀粉與親水膠體雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相互作用，且這種雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更有利于改善無麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地品質(zhì)。此外，催化糖苷鍵重構(gòu)的淀粉酶還能夠改變淀粉重結(jié)晶過程中晶核的形成方式以及顯著降低淀粉重結(jié)晶和老化速率，顯著延緩無麩質(zhì)面包在儲存過程中的老化。相關(guān)研究結(jié)果可為無麩質(zhì)面包的品質(zhì)改良奠定理論依據(jù)，并為相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用提供重要參考。

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我國甘薯資源豐富，種植面積及產(chǎn)量均居世界首位。甘薯富含淀粉、膳食纖維、礦物元素等營養(yǎng)與功能成分，是世界公認(rèn)的營養(yǎng)食物。甘薯除鮮食外，主要被用于加工淀粉、粉絲/條等產(chǎn)品，存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、加工導(dǎo)致營養(yǎng)損失嚴(yán)重、副產(chǎn)物綜合利用率低等瓶頸問題，嚴(yán)重限制了甘薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。針對上述問題，我團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開展甘薯加工與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，目前已研發(fā)無麩質(zhì)甘薯面條、冰烤薯等甘薯主食及休閑食品提質(zhì)增效加工關(guān)鍵技術(shù)6項(xiàng)，開發(fā)高品質(zhì)甘薯饅頭、無麩質(zhì)鮮面條、冰烤薯等系列營養(yǎng)甘薯食品11種；研發(fā)甘薯淀粉加工漿液回收蛋白、薯渣連續(xù)化制備膳食纖維及果膠、甘薯莖葉提取多酚等副產(chǎn)物綜合利用關(guān)鍵技術(shù)9項(xiàng)，開發(fā)甘薯蛋白、多肽、膳食纖維、果膠、多酚等高附加值產(chǎn)品12種。以上成果獲神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎、中國農(nóng)科院杰出科技創(chuàng)新獎、中國專利優(yōu)秀獎等省部級及社會力量獎18項(xiàng)，授權(quán)專利29項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文195篇，制修訂國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。核心技術(shù)在北京、山東、河南、內(nèi)蒙等地的多家企業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。上述舉措對于加快我國甘薯產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、改善全民營養(yǎng)健康、保障國家糧食安全、改善生產(chǎn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

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