生态保护与食品可持续发展国际研讨会—会场8868体育八：粮食、果蔬减损与安全

　　8868体育果蔬是健康食品的重要原料，其质量取决于次生代谢产物的积累，健康价值体现在次生代谢产物的含量和组成。我国果蔬在采摘、运输、储存等环节上的损失大，采后处理和保鲜是减少果蔬采后损失的重要举措，但本质上，高效充分利用次生代谢产物才是果蔬减损和发挥其健康价值的重要途径。本文阐述了果蔬中次生代谢产物的挖掘、高效绿色制备、提取分离关键技术与装备，代谢模式和健康效应评价，制备、分离、贮存过程的结构变化与劣变机制及稳态化调控技术，在消化道内效价降低机制8868体育、修饰改性及生物利用率改善等技术研究进展，以期为果蔬次生代谢产物的健康效应的充分发挥和果蔬资源的高效利用供理论支撑。

　　真菌毒素（mycotoxins）是丝状真菌在适宜的环境条件下生长繁殖产生的一类分子质量小、化学性质稳定、具有毒害作用的一类次级代谢产物。据统计，我国每年因真菌毒素污染造成的粮食损失达3 100万 t，真菌毒素污染不仅造成巨大经济损失，而且严重威胁着人类和动物健康。本文阐述了粮食生产、储运和加工各环节真菌毒素关键控制技术，以及基于固态发酵、生物酶解及物理吸附为主的真菌毒素脱毒技术等研究进展，以期为降低粮食中真菌毒素污染的发生，减少粮食污染损失和提高粮食资源的安全利用提供理论和技术支撑。

　　水果果实风味独特、营养丰富深受消费者的喜爱。然而果实由于皮薄、多汁其在采摘、运输和贮藏过程中极易受到病原菌侵染发生病害，严重影响其采后商品价值。因此，及时有效的消除果实潜在风险，确保采后果实品质安全，亟需对果实采后真菌病害进行检测研究。光谱技术具有快速无损和非接触的优势，越来越多用于果实采后病害智能化检测。本研究利用积分球和高光谱成像技术对草莓、桃、库尔勒香梨和冬枣等果实进行采后病害无损检测，分析不同病原菌生长过程的光谱特性，研究果实发病过程中光学参数及相关品质指标的变化，探究高光谱检测果实病害的机理。基于健康桃果实和染病桃果实叶绿素含量的差异，确定检测桃果实病害的高光谱特征波长，根据3 个特征波段，对病害样本的识别率达98.7%。将高光谱技术引入草莓病害检测及品质评价方面中，探讨了草莓采后病害引起的气味差异和物质消耗与无损信号间的响应关联性，构建了量化检测方法。结合光谱及空间位置信息，实现了对草莓病害发生过程的可视化检测。利用积分球技术探究冬枣和库尔勒香梨病害过程光学特性变化，发现病害导致果肉吸收系数的降低和约化散射系数的升高，同时实现病害果实的识别准确率达到92.3%。本研究从果实自身角度阐明了光学技术检测果实病害的机理，对于开发和改进有效的光学特性技术，进行果实病害检测至关重要。

　　随着食品加工业逐步迈向智能化，以无损检测技术为主流的快速、在线检测技术，已在食品加工领域得到越来越多的关注。鉴于此，近10 年来团队始终围绕食品质量安全快速无损检测新理论、新方法和新装备开展多学科交叉研究：1）提出了食品品质多传感融合的智能化评价新思路，突破了食品呈香8868体育、呈味物质与传感器的响应机制，创制出个性化的仿生传感器，突破了跨感知传感信息融合瓶颈，构建智能化评价模型；2）研发了食品品质安全的快速高灵敏检测新技术，在此基础上通过移动互联网技术开发了便携式和智能化检测新装备，为食品加工和流通过程快速、在线）研发了基于无损检测技术的食品加工过程在线监控新技术，实现了食品传统加工工艺智能化升级。相关研究成果经中国机械联合会和中国轻工联合会等机构鉴定，技术水平处于国际先进，且完全符合食品加工和生产过程环保要求，并在多家单位得到推广和应用，取得了良好的经济社会效益8868体育，成果获国家技术发明二等奖和江苏科学技术一等奖。成果推广和应用，提高了食品加工过程智能化水平，克服传统食品加工能耗高、效益低和质量不稳定等缺点，对发展绿色、低碳的现代食品加工业具有一定的贡献。

　　果蔬产品是我国居民膳食的重要组成部分，其质量安全备受关注。真菌毒素污染果蔬危害较大，不仅危害人体健康，且造成每年上千亿元的经济损失，成为全球广泛关注的社会问题。交链孢毒素和赭曲霉毒素A（OTA）是污染果蔬及其制品最典型的真菌毒素，特别是交链孢毒素在各类果蔬及其制品中均有不同程度检出（检出率：50%～89%），且交链孢毒素暴露是导致食管癌高发的重要诱因之一，我国已连续多年将食品中交链孢毒素污染列入国家食品污染物及有害因素的监控计划。OTA在果蔬及其制品中检出率为19%～56%，且OTA可致慢性肾病，目前OTA含量超标已成为我国葡萄制品出口的重要限制因素。2019年我国输欧盟葡萄干因超标严重（14.8～30.0 μg/kg，限量10 μg/kg）被阻止入境达6 次。果蔬中真菌毒素污染较重主要原因为：生产环节毒素污染源头难以控制，毒素随加工过程迁移、降解难度大，果蔬类基质中毒素缺乏快速高灵敏的检测技术、事前预警基础薄弱。针对上述难点问题，在解析了植物源抑菌剂靶向调控毒素合成的分子网络等理论创新基础上，研发了新型高效的果蔬毒素源头控制技术及毒素安全高效降解技术，构建了系列快速高灵敏的果蔬毒素检测技术，为保障我国果蔬及其制品质量安全提供了有力的技术支撑

　　食品中小分子化学有害物如农药、兽药、生物毒素、非法添加物等是引起食品安全的重要因素，由于食品消费流通速度快，对检测时效性要求极高。基于抗原-抗体特异性反应的免疫分析法具有简便、灵敏、快速、低成本等特点，非常适合大量食品样品中小分子有害物的快速检测，但也仍然存在许多需要解决的问题。针对小分子有害物免疫分析方法建立过程中半抗原设计合成、抗体制备与筛选、抗体识别机制以及免疫检测新方法等关键步骤，开展了系统研究。创新性引入计算机模拟辅助半抗原设计提高了半抗原设计的精准性，采用蛋白结晶及X-射线解析等技术深入研究抗体与小分子识别机制，阐明了影响小分子免疫识别的关键参数，并建立了灵敏、简便、高通量的系列免疫检测新方法，开发相应快速检测产品进行应用推广，为保障食品安全发挥了重要作用。

　　齐墩果酸（oleanolic acid，OA）和熊果酸（ursolic acid，UA）是羟基五环三萜烯酸，广泛存在于一些水果(野木瓜、苹果、山楂、熊果、越橘和枇杷等)及其蜡样保护膜，也是某些药学植物的组分，具有护肾、护肝、抗癌、抗氧化、抗菌、抗炎、抗糖尿病等活性。赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）是曲霉属和青霉属产生的次级代谢产物，广泛存在于食品及饲料中，难降解，具有肾脏毒性、肝脏毒性、免疫毒性、神经毒性、发育毒性、三致作用、损伤血脑屏障、扰乱肠道菌群等毒性作用。肿瘤坏死因子受体相关蛋白1（tumor necrosis factor receptor-associated protein 1，TRAP1）在OA对OTA诱导的线粒体和内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）介导的细胞凋亡的改善作用中起着核心作用。OTA可以抑制Lon蛋白酶1（lon protease 18868体育，Lonp1）的表达，从而抑制乌头酸酶2（aconitase 2，Aco2）和TRAP1，从而激活ROS并诱导细胞死亡，UA预处理可以缓解OTA的这些毒性。通过Lonp1和Sigma-1受体（sigma-1 receptor，Sig-1R）的相互促进，UA可以有效缓解OTA诱导的细胞凋亡，打破氧化应激与ERS之间恶性循环激活的线粒体凋亡途径。

　　本研究利用组织块分离法从祁白术根茎中分离、纯化到23株内生菌。采用平板对峙实验法证实其中一株内生菌HSU-3对水稻弯孢叶斑病病菌(Curvularia lunata)、小麦赤霉病病菌(Fusahum graminearum Schw)、玉米茎基腐病病菌(Fusarium moniliforme)等10 种植物病原菌具有广谱抑制作用。进一步研究发现该菌株发酵液对水稻弯孢叶斑病病菌(C. lunata)、小麦赤霉病病菌(F. graminearum Schw)、苹果炭疽病病菌(Gloeosporium fructigenum Berk)和棉花枯萎病病菌(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum) 4 种病原菌均有较好的拮抗作用，其中对水稻弯孢叶斑病病菌的抑菌率最高，抑菌率可达（77.15±2.44）%；且发酵液不受紫外线、高温、蛋白酶等影响，并在pH值6.0～10.0范围内活性保持稳定。经形态学和16S rDNA序列分析鉴定菌株HSU-3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，本研究可为为综合利用和开发祁白术内生菌资源提供数据支持。

　　番茄（Solarium lycopersicum）在人们生活中有着举足轻重的作用，是必不可少的蔬菜之一，但在种植过程中面临着盐胁迫这一难题，植物体内的抗氧化酶是反映植物机体抗氧化能力重要参数。本试验基于显微高光谱成像技术，对盐胁迫条件下的番茄叶片的过氧化物酶（peroxidase，POD）、过氧化氢酶（catalase8868体育，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性指标进行检测，与光谱图像信息相融合，构建盐胁迫条件下番茄叶片抗氧化酶定量模型，实现细胞内单一抗氧化酶光谱剥离及可视化分布。明晰番茄叶片细胞内抗氧化酶的交互作用，构建番茄叶片细胞抗氧化酶高精度原位快速检测技术体系，为番茄叶片细胞其它微观物质快速检测技术研发提供理论参考。主要研究内容及结果如下：

　　（3）将宏观番茄叶片观察区域中抗氧化酶活性与微区中抗氧化酶活性进行迁移运算，建立针对微区细胞图像与光谱检测的预测模型。得出的模型性能较为稳健：POD活性微观预测结果为Rc=0.852 8，Rp=0.832 3；CAT活性预测结果为Rc=0.789 6，Rp=0.714 6；SOD活性预测结果为Rc=0.975 1，Rp=0.936 8。

　　（4）基于所测得番茄叶片POD、CAT、SOD活性指标建立最优预测模型。将化学值与光谱数据相结合，得到番茄片的可视化图像进行分析研究。结果表明，利用高光谱成像技术可以实现对番茄叶片抗氧化酶活性的预测，为显微高光谱成像光谱技术在植物微曲检测提供理论支持，同时也为有效检测其分布以及合理地管理提供了科学的理论依据。

　　探针式荧光光谱探针信息融合技术能解决食用植物油氧化成分的不确定性及复杂性。构建荧光光谱探针和食用煎炸油氧化产物三维分子结构模型，模拟探针和氧化产物反应过程，探索荧光光谱探针设计机制。针对食用植物油氧化成分特性，筛选多通道荧光光谱探针，建立阵列式荧光光谱探针。采用不同温度和贮藏时间对食用植物油进行氧化处理，建立不同食用煎炸油氧化模型。通过三维同步荧光光谱方法采集阵列式三维荧光光谱探针检测信息，分析食用煎炸油总极性物质变化，建立阵列式探针和化学指标标准数据库。选择支持向量机、主成分分析等方法对阵列式荧光光谱数据进行降维处理，获得特征性荧光光谱数据。以特征性荧光光谱信号作为输入值，化学指标作为输出值，采用神经网络、支持向量机和偏最小二乘等算法构建食用植物油智能检测方法。结果表明：支持向量机算法能够对荧光光谱数据进行很好预测，训练集和测试集相关系数平方分别为R2=0.971 9和R2= 0.969 9。该研究结果有助于解析食用煎炸油氧化状态，为食用煎炸油质量智能检测方法奠定理论基础，为食用煎炸油快速评价提供技术支持。

　　本次会议到此结束，感谢您的支持！全部会场均已经开放直播回放功能：请点击下方阅读原文进行查看！

　　实习编辑：海南热带海洋学院食品科学与工程学院 燕嘉；编辑：袁艺；责编：张睿梅

　　为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论，保障食品质量与安全，研发具有营养和保健功能的食品，推动食品科学研究的进步，带动食品产业的技术创新，更好地保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上，将与国际谷物科技协会（ICC）、南京农业大学、南京财经大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、东南大学营养与食品卫生系于 2023年8月5-6日在中国江苏南京 共同举办共同举办“第十一届食品科学国际年会”。

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