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中国食品学报
中国食品学报

罗云波

月刊

1009-7848

chinaspxb@vip.163.com

010-65223596 65265375

100048

北京市海淀区阜成路北三街8号9层

中国食品学报/Journal Journal of Chinese Institute of Food Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊全国众多食品刊物中唯一的由国家一级学会创办的、代表我国现代食品科学技术发展水平的纯学术期刊，刊载内容主要有：食品及食品工业发展相关的原辅料、工艺、包装、机械、检测、安全、流通、综合利用等方面的研究报告以及国内外食品科技发展动态等方面的综述文章。读者对象为从事食品及相关行业的生产、科研、设计和管理的人员。
正式出版
收录年代

    人工智能在食品安全中的最新应用及进展

    左敏纪慧卓苏礼君张玉玉...
    1-13页
    查看更多>>摘要：食品安全关乎国计民生,对社会经济稳健发展和人类健康至关重要.随着食品工业的快速发展与全球化趋势的加速推进,食品安全问题愈发严峻,成为亟待全球共同应对的重大议题.随着科技的飞速进步,以人工智能(AI)为代表的新兴技术在食品安全领域的应用日益广泛,展现出巨大的潜力与价值.AI以其强大的数据处理能力、精准的模式识别与预测分析功能,为食品安全问题预测与监管提供了强有力的技术支持,有效提升了食品安全管理的效率与精确度.AI实现了食品病原体检测与鉴定、新鲜度评估、保质期预测、食品掺假识别及食品安全预警等.本文综述AI在食品安全领域的研究进展.主要介绍AI在食品安全风险因素检测中的应用,尤其聚焦在食品中的微生物污染检测.同时,系统总结AI在食品质量安全评估中的应用,包括食品掺假识别、货架期预测及食品标签真实性检验.此外,阐述AI在食品安全监管中的应用,即食品安全预警系统的构建和食品安全追溯技术的智能化,并讨论当前AI在食品安全领域应用中面临的局限性和未来应用前景,旨在为保障公众健康,促进食品产业健康发展提供支撑.

    人工智能食品安全检测食品安全监管食品追溯食品掺假

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    人工智能辅助食品安全主动防控研究进展

    盛利娜纪剑宋晓宁吴小俊...
    14-27页
    查看更多>>摘要：食品安全事关全球公共健康.面对新业态、新资源食品中的新发、突然危害物,食源性致病菌和真菌毒素污染以及化学残留等传统危害物的多重挑战,人工智能(AI)技术的飞速发展提供了新的解决思路.本文系统总结AI技术在食品安全主动防控领域的应用,包括风险预警、毒性预测、快速检测和高效防控.阐述AI技术综合气象统计方法、机理模型和机器学习算法,实现对食品中致病菌、真菌毒素、农残和重金属等风险因子的早期预警.针对新发、突发危害物,将AI与传统毒理学模型相融合,结合迁移学习,实现对危害物的毒性预测和风险评估.AI除了广泛应用于食品安全和食品品质的快速检测外,还能够辅助抗体和适配体等传统和新型识别元件的高效设计与筛选.在主动防控领域,AI与生物信息学、分子生物学和合成生物学相结合,可对抗菌肽、降解酶和噬菌体等进行高效预测与筛选并揭示其防控机制.AI技术在食品安全领域的应用仍面临数据共享不足,标准化、多模态数据处理等挑战.随着技术的不断完善和数据共享机制的改进,AI将在保障全球食品安全,应对复杂多变的食品安全问题上发挥更为重要的作用.

    人工智能食品安全风险预警毒性预测快速检测高效防控

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    基于注意力机制的水果新鲜度检测可解释模型

    张寅升宋曾林王海燕
    28-36页
    查看更多>>摘要：近年来,基于机器视觉和深度学习的水果新鲜度检测成为主流方法之一.针对现有的深度学习技术,对卷积神经网络在水果的特征提取方面的应用进行探讨,在ResNet34主干网络中引入卷积注意力模块(CBAM),以实现水果新鲜度的检测,并采用类激活图(CAM)系列技术对于能够反映图片关键特征的像素进行热力图可视化.在水果公开数据集上,引入注意力机制前、后的ResNet34分类准确率分别为96.80％和99.71％.同时,CAM热力图反映注意力模型能够更加准确地捕获水果图像中变质腐烂的区域,表明提出的模型改善了深度学习特征提取的能力,不仅提高了模型的泛化能力,而且增强了模型的可解释性.

    水果新鲜度检测深度学习注意力机制残差网络

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    贝莱斯芽胞杆菌CS1.13生物合成TTMP相关基因分析及其发酵调控

    白丽君兰箐松张旭旭鲁紫瑶...
    37-46页
    查看更多>>摘要：为解析芽胞杆菌四甲基吡嗪(TTMP)生物合成途径,对筛选自高盐稀态酱醪的贝莱斯芽胞杆菌CS1.13全基因组进行注释,结合固态发酵研究其TTMP的生物合成途径及调控特征,结果显示:COG、GO及碳水化合物活性酶注释发现CS1.13参与氨基酸代谢及转运、碳水化合物代谢及转运,编码糖苷水解酶基因丰富,KEGG注释发现CS1.13具有完整的TTMP关键底物——乙偶姻的代谢通路.固态发酵过程研究发现,发酵72 h还原糖及氨基酸态氮含量分别升高53.63,8.28 g/kg,TTMP积累159.86 mg/kg,证明CS1.13具有良好的碳氮代谢能力及TTMP合成潜力.根据TTMP合成通路,选择苏氨酸、醋酸、丙酮酸及2,3-丁二醇等关键物质研究TTMP生物合成的调控,分别添加上述物质2,0.2,0.2 mg/g和0.8 mg/g时,TTMP积累量达到最大值,较对照样分别提高了 32.82％,10.30％,222.46％,160.93％.随着添加物含量的增加,TTMP积累量下降.除氨基供体苏氨酸外,碳架供体醋酸、丙酮酸或2,3-丁二醇在较低浓度时更利于3种吡嗪(TTMP、2,5-二甲基吡嗪及2,3,5-三甲基吡嗪)的积累.过多的碳架供体反而有利于丁二酮系化合物的积累,说明氨基供体和碳架供体对TTMP的合成具有调控作用.TTMP生物合成相关基因分析结合发酵调控,为贝莱斯芽胞杆菌CS1.13高效积累TTMP探索了 1条有效途径,也为其在酱香食品中快速增香的应用奠定基础.

    贝莱斯芽胞杆菌四甲基吡嗪基因注释发酵调控

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    蛋清源抗氧化肽对H2O2诱导的HEK293细胞的转录组学研究

    张燕魏汝君张婷刘博群...
    47-61页
    查看更多>>摘要：通过转录组学及其生物信息学分析,研究蛋清源抗氧化肽WNWAD对H2O2诱导的HEK293细胞差异表达基因及相关信号转导通路.结果表明,损伤组与对照组相比,共有866条基因差异表达,保护组与损伤组相比,共有226条基因差异表达,其中95条基因在H2O2诱导损伤组(H2O2 alone)和蛋清源抗氧化肽保护组(WNWAD+H2O2)共同表达,占所有差异表达基因的9.4％.在这些基因中,41条基因在过氧化氢诱导损伤的HEK293中表达上调,然而,加入蛋清源抗氧化肽WNWAD预处理的HEK293细胞中这些基因显著下调;47条基因在过氧化氢诱导损伤的HEK293中表达下调,而加入蛋清源抗氧化肽WNWAD预处理的HEK293细胞中这些基因显著上调.生物信息学分析结果表明:对损伤组和保护组共有差异基因进行GO功能分析,结果显示,这些差异表达的基因可能参与细胞增殖、分化、凋亡以及细胞信号传导等多个生物学过程,其功能与细胞周期和细胞凋亡有较大的相关性.KEGG通路富集分析结果显示,由过氧化氢诱导损伤的HEK293细胞的差异表达的基因可能参与丝裂原活化蛋白(MAPK)信号传导途径、转化生长因子信号通路、WNT信号通路、hippo信号通路、肌醇磷酸盐代谢、p53信号通路、癌症调控通路等多条通路的传导,这些通路与氧化应激和细胞凋亡有较大的相关性.其中,13个差异基因参与MAPK信号通路的传导.

    蛋清源抗氧化肽氧化应激转录组学HEK293细胞

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    小麦蛋白源5种活性肽的抗氧化作用及分子机制

    刘文颖任杰吴晗硕韩鲁佳...
    62-70页
    查看更多>>摘要：为了探讨小麦蛋白源活性肽的抗氧化作用及分子机制,从小麦蛋白中分离鉴定出5种活性肽:Leu-Tyr(LY)、Pro-Tyr(PY)、Tyr-Gln(YQ)、Ala-Pro-Ser-Tyr(APSY)、Arg-Gly-Gly-Tyr(RGGY).通过 DPPH自由基清除能力、羟基自由基清除能力、氧自由基吸收能力(ORAC值)、还原能力和总抗氧化能力(FRAP法)5种抗氧化评价指标研究其抗氧化作用.结果表明:LY、PY、YQ、APSY和RGGY均具有良好的抗氧化活性,其中PY的抗氧化能力最为突出,活性值分别为(88.90±2.25)％,(5 143.68±65.45)pmol Trolox/g,(55.64±1.12)％,0.27±0.02 和(0.68±0.01)mmol/L.采用量子化学方法对小麦蛋白源活性肽的化学结构进行分子模拟,获得稳定的优势构象,其分子能量分别为-2 792 298.02,-2 490 523.05,-2 831 549.24,-3 977 343.70,-4 111 743.04 kJ/mol.采用分子对接技术获得5种活性肽与DPPH的最优对接构型,LY和RGGY通过氢键和Π-阳离子静电相互作用与DPPH结合,PY通过Π-Π堆积、Π-阳离子静电相互作用和Π-阴离子静电相互作用与DPPH结合,YQ通过Π-阳离子静电相互作用和Π-阴离子静电相互作用与DPPH结合,APSY通过氢键、Π-Π堆积、Π-阳离子静电相互作用和Π-阴离子静电相互作用与DPPH结合.

    小麦蛋白源肽抗氧化活性分子机制量子化学计算分子对接技术

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    抑菌功能微生物的筛选及其抑菌物质

    李铃铃余冰艳周垒兰箐松...
    71-82页
    查看更多>>摘要：为获得应用于食品防腐的生物防腐剂,筛选出抑菌功能微生物并研究其抑菌物质.采用牛津杯法,以抑菌圈面积为指标,筛选抑菌功能微生物,研究其抑菌谱;以抑菌效价变化为指标,研究抑菌发酵液的pH值、温度及紫外照射稳定性;排酸试验及高效液相色谱研究并分析抑菌物质.结果发现,筛选自酱醪和泡菜的16株具有抑菌能力的产酸细菌中,腐生葡萄球菌JL03和植物乳杆菌L04-1的抑菌效果突出且具有广谱抑菌特性;两株菌的抑菌发酵液在pH 3.0时,抑菌效价分别由5 730.69 IU/mL和5 772.35 IU/mL下降到5 190.12 IU/mL和5 122.20 IU/mL,均保持原有活性85％以上,说明pH稳定性好;100 ℃处理两菌抑菌发酵液20 min,JL03抑菌效价由5 730.69 IU/mL下降至4 588.52 IU/mL,保持原有活性80％以上,而L04-1的抑菌活性则下降了 44.11％,说明JL03抑菌液的热稳定性优于L04-1;紫外照射3 h后,两株菌的抑菌效价分别由5 730.69 IU/mL和5 772.35 IU/mL下降到4 697.29 IU/mL和4 437.52 IU/mL,均保持原有活性的70％以上,说明均具有良好的抗氧化性;排酸试验发现两株菌以酸性物质抑菌为主,其酸性物质抑菌能力分别占总抑菌能力的58.03％和64.32％;高效液相色谱分析两株菌发酵72 h的抑菌液,发现酸性物质主要为草酸、L-苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸和富马酸共7种有机酸,其总含量分别为9.64 g/L和13.46 g/L,相关性分析显示L-苹果酸(0.43 g/L)、乳酸(6.76 g/L)与JL03抑菌液的抑菌效价呈显著正相关(P＜0.05),乳酸(5.75 g/L)、琥珀酸(1.32 g/L)和富马酸(0.32 g/L)与L04-1抑菌液的抑菌效价呈显著正相关(P＜0.05).抑菌功能微生物的筛选及其关键抑菌物质的解析,为抑菌功能微生物抑菌性能的提升及其在食品防腐领域的应用奠定了基础.

    抑菌功能微生物抑菌效价植物乳杆菌腐生葡萄球菌有机酸

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    肉源隆德假单胞菌和致腐菌的混合生物被膜形成特征

    吴诗媛张俊鲁重陆海霞...
    83-92页
    查看更多>>摘要：为探究肉类优势腐败菌群的混合生物被膜互作规律,采用结晶紫法、苯酚硫酸法、二喹啉甲酸法和激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察等分析在15 ℃和25 ℃肉源分离株隆德假单胞菌(PL)与3种致腐菌的混合生物被膜特性,及对蛋白酶和消毒剂耐受性的影响.结果表明,从腐败牛肉中分离鉴定的23株菌中,假单胞菌属占43.5％,其次为热杀索丝菌、不动杆菌属和类香味菌属.将优势腐败菌隆德假单胞菌与约翰逊不动杆菌、热杀索丝菌及类香味菌共培养,发现低温显著促进双菌混合生物被膜的形成.PL、AJ、BT在15 ℃时的生物被膜形成量均显著高于25 ℃时的,混合生物被膜在15℃时的形成量显著高于PL单培养的.PL与AJ共培养时,被膜菌数目比单培养时高0.75～0.78 lg(CFU/cm2),15℃共培养时,胞外多糖分泌量增加15.67～22.01 µg/mL,与AJ、BT共培养的胞外蛋白分泌量分别增加7.35,6.70 μg/mL.CLSM观察发现PL与MP或AJ混合生物被膜聚集团聚,形成不均一结构,被膜厚度增至48.99～49.22 μm.此外,混合生物被膜的形成,显著提高假单胞菌的蛋白酶活性和化学耐受性.经0.06％次氯酸钠处理后,15 ℃时PL与AJ、BT混合被膜残留率高达95.61％,96.16％,显著高于PL单培养.结论:肉源致腐菌PL与3种致腐菌形成结构复杂的混合被膜,在低温环境下被膜菌增强对次氯酸钠的抵抗性,为探究肉源腐败微生物混合被膜的污染和控制奠定良好的基础.

    隆德假单胞菌混合生物被膜耐受性腐败蛋白酶

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    葡聚糖对鱼糜凝胶体外消化特性和糖基化的影响

    阙凤石柳吴文锦陈胜...
    93-104页
    查看更多>>摘要：以草鱼为研究对象,葡聚糖(7 000u)为抗冻剂,探讨葡聚糖对鱼糜凝胶消化特性的影响.采用体外消化模型模拟胃肠道消化过程,研究鱼糜凝胶在不同消化阶段的消化率、水解度、游离氨基酸、消化产物结构和晚期糖基化末端产物(AGEs)的变化,分析添加葡聚糖对鱼糜凝胶消化特性的影响,并通过糖组学鉴定葡聚糖化位点.结果表明:模拟消化末期,鱼糜凝胶的消化率为(69.56±0.59)％,水解度为(1.91±1.27)％,鱼糜凝胶的消化主要发生在小肠阶段,且添加葡聚糖不影响鱼糜凝胶的消化性.消化后鱼糜凝胶中蛋白的α-螺旋结构相对含量减少了 28.55％,β-折叠结构相对含量增加了 41.04％.与CA组相比,添加葡聚糖的鱼糜凝胶在消化过程中产生的AGEs含量显著降低(P＜0.05).采用LC-MS/MS质谱共鉴定到69个N-糖基化蛋白质,70个NV-糖基化肽段,122个N-糖基化位点.葡聚糖参与鱼糜凝胶糖基化反应的主要作用位点为A0A3N0Y8X2(N698、N699)和 A0A3N0Z907(N74).

    葡聚糖草鱼鱼糜凝胶消化特性N-糖基化位点

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    富含蛋白质浓稠蛹虫草乳的流变学和体外消化特性研究

    魏世杰苏翠馨常明昌孟俊龙...
    105-114页
    查看更多>>摘要：为研究富含蛋白质浓稠蛹虫草乳的流变学特性及体外消化特性,在蛹虫草乳中分别添加乳清分离蛋白(WP)或大豆分离蛋白(SPI)使蛹虫草乳中蛋白含量在10％以上,加入增稠剂黄原胶(XG)、卡拉胶(KC)或羧甲基纤维素钠(CMC),测定其流动性、黏弹性和消化特性.结果表明,所有样品都表现出弱凝胶行为,表观黏度(η):CM-WP-XG(1.986 Pa·s)＞CM-SPI-CMC(1.826 Pa·s)＞CM-SPI-XG(1.548 Pa·s)＞CM-SPI-KC(1.201 Pa·s);凝胶强度(G0'-G0")和复合模量(η*):CM-SPI-XG(996.3 和 121.39 Pa·s)＞CM-SPI-CMC(613.41 和 56.80 Pa·s)＞CM-SPI-KC(290.62 和 34.11 Pa·s)＞CM-WP-XG(93.02 和8.82 Pa·s);损耗系数(Tanδ):CM-WP-KC(0.66)＞CM-WP-CMC(0.61)＞CM-SPI-KC(0.44)＞CM-SPI-CMC(0.42).通过体外消化发现,CM-SPI-CMC(0.3096％)和CM-SPI-XG(0.3033％)游离氨基酸含量较高,同时通过对G*和Tanδ比较,高G*和低Tanδ的蛹虫草乳更适合吞咽困难人群.根据以上比较,CM-SPI-XG和C M-SPI-CMC具有良好的弹性和抗变形性,更有利于吞咽困难和老年人食用.综合试验分析,CM-SPI-XG是适合中度吞咽困难患者或老年人食用的最佳组合.这项研究表明蛋白质-增稠剂相互作用,食物基质影响流变学和消化特性,研究结果为吞咽困难和老年人的饮食需求提供一定的理论支持.

    蛹虫草中度吞咽困难增稠剂流动黏弹性体外消化

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