· 蛋白质 - 果胶相互作用对大豆饮品在咖啡应用中功能特性的影响

比利时根特大学的 Spyridoula Arapi、Adjeng Tunjung Pamase 等人,在食品科学领域的重要期刊《Food Hydrocolloids》上发表了题为 “The effect of protein - pectin interactions on the functional properties of soy drinks in coffee applications” 的研究性论文(一区,IF:11.0)。

近年来,植物基牛奶替代市场发展迅速,大豆饮品作为其中的主要品类,不仅可单独饮用,与咖啡搭配的需求也日益增长。 然而,大豆饮品与咖啡混合时易出现凝结(curdling)现象,这是由于咖啡的酸性和高温环境会使大豆蛋白聚集、凝固,影响产品外观,消费者往往将其视为变质的表现。 大豆饮品是复杂的胶体食品,主要含有水、蛋白质、脂质、糖类等成分,其中的大豆蛋白在特定条件下稳定性较差。 为解决凝结问题,工业生产中常添加稳定剂和酸度调节剂,但这不符合有机和清洁标签产品的要求。 果胶作为一种从植物细胞壁提取的多糖,可用于有机和清洁标签产品,其与植物蛋白的相互作用能影响蛋白的稳定性。

这篇论文聚焦于大豆饮品在咖啡应用中的问题,研究了果胶添加对大豆饮品抗凝结性能的影响,探讨了不同类型和浓度的果胶与大豆蛋白之间的相互作用,以及这些相互作用如何影响大豆饮品在咖啡酸性环境中的稳定性、理化性质和功能特性。 研究发现添加 0.8% 的果胶能有效减少大豆饮品在咖啡中的凝结现象,同时也会改变饮品的粘度和发泡性能,为解决大豆饮品与咖啡混合时的凝结问题提供了理论依据,为食品行业优化相关产品配方提供了有价值的参考 。

· 山楂纳米颗粒揭示多酚高效利用的奥秘

爱尔兰国立都柏林大学、英国利兹大学、北京协和医学院、国际食品科学院等多所中外科研机构联合攻关在食药同源超分子构效机制研究中取得进展,在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊上发表了题为“Formation of polyphenol-based nanoparticles in dried hawthorn with enhanced cellular absorption over free polyphenols”的研究型论文。

研究发现,热加工处理(如传统干燥及炮制工艺)可诱导山楂成分自发组装形成微纳米结构,这些结构主要由多糖和多酚化合物组成,并通过非靶向/靶向代谢组学质谱技术初步解析了多酚与纳米颗粒骨架间存在的化学作用机制。深入分析热加工山楂过程中形成的纳米结构特征,评估其在多酚稳定性与肠道吸收中的功能作用,尤其是探究其是否通过内吞等机制增强多酚摄取效率,具有重要研究价值。这一研究从纳米科学角度揭示了“中药炮制”促进药效的分子结构基础,从现代科学视角理解“药食同源”中成分—结构—功能的关系,同时为开发天然自组装的递送系统、提升食药同源资源活性成分的生物利用度提供了理论支持和应用潜力。

这一研究在传统中药炮制理论与现代纳米科技之间架起了桥梁,系统揭示了山楂在“炮制”过程中自发形成的多酚基纳米颗粒(DHNPs),在提升多酚生物利用度方面的结构基础与作用机制,构建了“结构—功能耦合”的递送新模型。其核心包括:

1、结构基础:DHNPs主要由多酚与果胶类多糖(以HG型果胶为主)共组装形成粒径约275.7 nm的纳米颗粒,两者通过共价与非共价方式紧密复合,构建出稳定包埋活性成分并具备可控释放能力的纳米结构。

2、缓释特性:DHNPs展现出良好的缓释性能,其负载多酚的释放行为高度符合一级动力学模型和Korsmeyer-Peppas动力学模型,实现持续、稳定释放。

3、提高生物利用度:DHNPs负载咖啡酸在Caco-2单层细胞模型中的吸收率达到27.90%,是游离态的两倍以上。特异性胞吞抑制实验进一步确认其吸收过程依赖巨胞饮和Caveolin介导的主动内吞机制,增强肠道细胞对多酚类化合物的摄取。

总之,DHNPs兼具良好的结构稳定性、缓释能力和细胞吸收促进作用,展现出作为天然、绿色、无需修饰的植物源递送系统的广阔应用前景。这一研究为利用天然多糖构建递送载体、提升多酚生物利用度提供了新思路,也为草药基功能性食品的开发和中药活性成分的精准输送提供了应用案例。

· 基于AI的低空配送生鲜食品供应链:研究进展与趋势

江南大学张慜教授团队在国际食品Top期刊《Trends in Food Science & Technology》(Q1,IF: 15.1)发表题为“AI-Based Low-Altitude Delivery Fresh Food Supply Chain: Research Progress and Trends”的综述论文。江南大学博士研究生赵永敢为第一作者,通讯作者为江南大学食品学院张慜教授。

生鲜食品指的是未经加工或仅经过轻微加工的初级农产品,如蔬菜、水果、肉类、蛋类和水产品。生鲜食品是人类日常饮食的重要组成部分,其新鲜度和营养价值是消费者在购买决策时的重要考虑因素,也决定其经济价值。但是生鲜食品属于易腐食品,在供应链过程中很容易导致新鲜度下降和营养价值降低,造成大量损失浪费,因此其供应链的有效运作对于保证产品质量、减少浪费、降低成本和提高客户满意度至关重要。

文章探讨了如何将低空配送技术——如无人驾驶飞行器(UAVs)——与人工智能(AI)相结合,以实现生鲜食品的保鲜和运营可持续性。低空配送技术(例如UAVs)与AI的结合,为生鲜食品供应链的效率和智能化提供了新的范式。本文分析了AI在需求预测和库存管理、路径优化和动态调度、质量监控与管理、自主避障和安全控制等方面的重要作用,并强调了无人机赋能供应链配送的创新潜力,还讨论了面临的挑战及未来的发展方向。

· 羽扇豆蛋白-多糖可溶性复合物的空气-水界面和发泡性质:物理化学性质、形态特征和柔韧性的作用

荷兰瓦赫宁根大学的 Xingfa Ma 及其团队在《Food Hydrocolloids》期刊上发表了题为《Air-water interfacial and foaming properties of lupin protein-polysaccharide soluble complexes: Role of physicochemical properties, morphological characteristics, and flexibility》的研究性论文。

本研究系统探究了蛋白质-多糖复合物的形态特征与柔韧性对气-水界面特性及起泡性能的影响。羽扇豆蛋白-κ-卡拉胶(LPI-KC)形成具有高度内部交联的大尺寸复合物,因而具备高刚度;LPI-果胶(PC)形成以致密核为中心、果胶链向外延伸的核壳结构;LPI-海藻酸钠(SA)则呈现更小尺寸、线性且柔性的形态,链间交联程度较低。这些形态与柔韧性特征与其界面及起泡性能密切相关:

在界面吸附初期,LPI-PC和LPI-SA虽能更快扩散至气-水界面,但其界面刚度显著低于LPI-KC。这两种因素的相互抵消使得在总浓度0.2 wt%时,LPI-PC的泡沫膨胀率略高于LPI-KC。而LPI-SA在吸附初期形成的弱界面导致大气泡生成,引发气泡聚并,泡沫膨胀率显著降低。吸附3小时后,LPI-KC形成具有高网络连通性的二维凝胶状界面(刚度高于LPI-PC),因而其稳定泡沫的稳定性最优;LPI-SA则形成弱凝胶/软玻璃态界面(刚度最低),导致泡沫失稳。对比pH 4.0条件下的LPI单体,其界面刚度虽高于LPI-SA,但低于LPI-KC和LPI-PC,因此0.1 wt% LPI单体的泡沫稳定性优于0.2 wt% LPI-SA,但逊于0.2 wt%的LPI-KC与LPI-PC。

本研究从复合物形态与柔韧性的新视角,揭示了羽扇豆蛋白-多糖复合物的气-水界面稳定机制,弥补了现有研究仅比较不同多糖类型复合物的起泡/乳化性能而忽视其形态特征的局限。研究结论还可解释其他类似现象:例如卵清蛋白-κ-卡拉胶复合物的泡沫稳定性优于卵清蛋白-瓜尔胶复合物,这很可能源于κ-卡拉胶(刚性,持久长度Lp < 10 nm,与SA类似)与柔性瓜尔胶的形态差异。该发现为食品工业通过选择特定多糖设计定制化复合物结构、优化泡沫功能提供了理论指导。