分會場十一|未來食品磁場應用專場：第三屆未來食品科技創新國際研討會

會議主持人

會議報告

報告一

磁場輔助技術在食品加工中的應用研究

章 寶 教授

合肥工業大學食品與生物工程學院 院長

磁場輔助技術作為一種新興的非熱物理加工手段，憑借其穿透性強、能耗低、綠色無殘留等優勢，在食品保鮮與品質調控領域日益受到關注。該技術通過磁化水分子誘導形成細小均勻的冰晶，減輕冰晶對細胞及蛋白網絡的機械損傷，顯著改善冷凍面團、肉制品等解凍后品質；同時，磁場可調節生物大分子構象，并與電場、抗菌物質協同作用，延長預制菜貨架期，減少添加劑使用。

基于上述優勢，課題組聚焦磁場對冷凍食品的保護機制、大分子結構調控以及磁場在預制食品加工中的可行性研究。在冷凍食品方面，研究團隊通過對比磁場施加于冷凍面團的最大冰晶形成區與全程冷凍區的影響，發現全程磁場處理可在多次凍融循環后維持面筋?淀粉網絡的連續致密結構，抑制面筋大分子冷凍解聚。機制研究表明，磁場輔助冷凍通過調控面筋蛋白構象穩定性，減輕冰晶對蛋白結構的破壞，從而有效保持冷凍面團的加工性能。在大分子結構調控方面，探究了磁場預處理對藜麥蛋白淀粉樣纖維的影響及其調控大米淀粉消化特性的機制。結果顯示，3 mT磁場預處理促進了藜麥蛋白纖維化，其與大米淀粉形成的復合物中抗性淀粉含量最高達24.30%。為了進一步推進磁場技術的應用，考察磁場強度和處理時間對面筋蛋白結構的影響，進而揭示其對裹面糊油炸豬肉油脂含量的調控規律。磁場技術在調節冷凍食品品質、蛋白纖維結構及預制菜肴保鮮中的交叉應用，為其在更廣泛食品加工場景的拓展奠定了基礎。未來研究將聚焦磁場與其他物理場的協同機制、磁場參數與不同食品基質的適配規律，以及磁場輔助冷凍技術在預制菜工業化生產中的規模化應用路徑。

報告二

電誘導改性鱘魚源硫酸軟骨素的結構解析與護肝活性評價

趙元暉 教授

中國海洋大學食品科學與工程學院 副院長

聚焦鱘魚加工副產物的高值化利用，以鱘魚軟骨中提取的硫酸軟骨素（chondroitin sulfate，CS）為研究對象，針對天然CS分子構象緊湊、活性位點難以暴露、生物利用度低的問題，引入磁感應電場（magnetic induction electric field，MIEF）技術進行物理改性并開展系統研究，既為鱘魚資源的高效利用提供理論支撐，也探究了改性CS在改善酒精性肝損傷（alcoholic liver damage，ALD）中的應用潛力。通過設置不同激發電壓探究MIEF處理對鱘魚源CS理化特性及空間構象的影響，MIEF可在不破壞CS結構骨架的前提下調控其理化特性與微觀構象，500 V時相關指標達到最優，能有效緩解分子鏈纏結。通過純化分離解析MIEF對CS精細結構的調控機制，MIEF可誘導CS鏈段斷裂與重組，選擇性剪切主鏈β-1,4糖苷鍵并促使多硫酸化功能片段積累，明確了改性作用原理。體內實驗顯示，改性CS可顯著改善ALD小鼠肝臟損傷，通過加速酒精代謝、緩解氧化損傷、阻斷炎癥反應，同時優化腸道菌群穩態，借助腸-肝軸調控發揮護肝作用。

通過MIEF技術可實現鱘魚源CS高效改性，解決了天然CS生物利用度低的局限，挖掘了鱘魚軟骨副產物的價值，為水產品副產物高值化利用及功能多糖在肝臟保護領域的應用提供了理論依據。

報告三

磁感應電場技術在提升果膠類多糖功能活性中的創新應用

閆景坤 教授

東莞理工學院生命健康技術學院 副院長

果膠類多糖是植物細胞壁的重要組分，具有凝膠、乳化、抗氧化、免疫調節等功能活性，在食品、醫藥領域應用廣泛，但傳統提取（酸提、酶提）存在效率低、活性損失大等問題，改性（化學、酶法）易引入有害物或破壞結構。磁感應電場（magnetic induction electric field，MIEF）是一種基于法拉第電磁感應定律的非接觸式物理場技術，與傳統電場技術相比，MIEF避免了電極腐蝕、金屬離子污染及電化學反應，具有高安全性與環境友好性，適用于食品和生物活性成分的制備加工。在果膠類多糖提取方面，課題組通過MIEF輔助三相分離技術，分別從百香果果皮、荔枝果肉中獲得系列果膠類多糖，明確了其理化結構及功能特性，揭示了果膠類多糖對炎癥性腸病的改善作用及其分子機制。在果膠類多糖改性方面，課題組利用MIEF技術對柑橘果膠（citrus pectin，CP）進行改性，研究發現，適宜條件下（激勵電壓：150～200 V、pH值 4.0和7.0），MIEF處理降低了CP的分子質量，獲得了不同分支結構的改性CP，同時改善了其熱穩定性、流變性、乳化性、凝膠性，并增強了抗氧化能力。由此可見，MIEF技術在果膠類多糖提取與改性中展現高效、溫和、可控優勢，通過優化加工過程與結構特性，有效提升其功能活性，為果膠類多糖高值化利用提供了創新途徑，具有廣闊應用前景。

報告四

靜磁場處理對玉米芽苗成分及健康作用的影響

劉回民 教授

吉林農業大學食品科學與工程學院

本研究系統探究了靜磁場（static magnetic field，SMF）輔助發芽技術對玉米芽苗營養活性組分、淀粉消化特性及其生理健康功效的影響。實驗采用30 mT、2 h的靜磁場預處理發芽玉米，結果表明，SMF干預顯著誘導了苯丙烷代謝途徑關鍵酶（苯丙氨酸裂解酶、4-香豆酸-CoA連接酶和肉桂酸4-羥化酶）的活性，從而促進了游離酚、結合酚及膳食纖維（可溶性膳食纖維與不可溶性膳食纖維）的有效富集。在結構調控層面，SMF處理改變了淀粉的微觀形貌與結晶度，導致快速消化淀粉（rapidly digestible starch，RDS）比例顯著下降，而慢速消化淀粉（slowly digestible starch，SDS）與抗性淀粉（resistant starch，RS）含量相應增加。應用研究顯示，基于SMF輔助發芽玉米粉制備的面條具有更強的熱穩定性和致密的微觀結構，其預估血糖指數（predicted glycemic index，eGI）降低至54.81，符合國際低GI食品標準。此外，體內生物學功效評價證實，該芽苗粉能顯著緩解潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）小鼠的體質量下降及結腸縮短，通過抑制促炎因子表達并上調抗炎因子水平，有效改善腸道組織炎癥損傷。綜上所述，靜磁場輔助發芽技術通過精準調控“酶活-成分-結構”軸，協同提升了玉米的營養價值與生理活性，為開發具有精準健康干預功能的新型功能性主食提供了科學依據與技術支撐。

報告五

生物磁效應強化發酵代謝產物的合成

劉金龍 教授

河北科技大學食品與生物學院 副院長

本研究系統探討了低頻交變磁場對工業微生物合成次級代謝產物的強化作用及其機制。研究以4 類工業微生物為對象：（1）在三孢布拉霉中，0.5 mT磁場處理顯著提高了番茄紅素產量。機理分析表明，磁場誘導了細胞內活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平升高，改變了細胞膜的通透性與超微結構，并同步上調了抗氧化酶（如超氧化物歧化酶和過氧化氫酶）及番茄紅素合成途徑關鍵基因的表達；（2）在黑曲霉中，證實了低頻磁場輔助生產酸性蛋白酶的可行性，轉錄組學分析表明其與糖代謝、催化活性及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）合成相關基因的上調有關；（3）在解脂耶氏酵母中，磁場處理提升了赤蘚糖醇產量。其體內的MagR同源蛋白（鐵硫簇組裝蛋白IscA）表達上調，且代謝調控在發酵前期（促進糖酵解）和后期（促進磷酸戊糖途徑）呈現時序性差異；（4）在貝萊斯芽孢桿菌中，磁場同樣改變了細胞膜形態，并顯著上調了與跨膜轉運、氨基酸代謝和氧化還原酶活性相關的基因。本研究揭示了低頻交變磁場可通過誘導氧化應激、改變細胞膜結構與功能，進而調控微生物的中心碳代謝流與特定產物合成途徑。MagR或其同源蛋白是關鍵的磁場響應元件。并提出3 個方向進行了展望：深入探究MagR與隱花色素（cryptochrome，CRY）的光磁耦合分子機制；構建基于MagR的磁響應模式微生物細胞工廠；以及開發集成化的磁場智能調控發酵裝置，為工業發酵的精準調控與增效提供新策略。

報告六

基于電遷移-極化效應提升淀粉及淀粉基食品品質的機制

李丹丹 副教授

南京農業大學食品科學技術學院

淀粉來源廣泛、價格低廉，但存在溶解性差、淀粉糊黏度大和易回生等缺陷；通過改性則可有效提升淀粉的功能特性。然而，由于原淀粉的半結晶結構特性，傳統化學改性和酶法改性大多存在反應效率低、耗時長等問題。基于此，本研究利用電場驅動帶電粒子定向遷移的特性強化生淀粉顆粒的化學和酶法改性，并探討電場技術在淀粉基食品品質改良中的潛在應用。研究發現，電場可誘導帶電反應試劑快速攻擊淀粉鏈，從而強化淀粉化學改性效率；同時，電場作用下帶電粒子從傳統的無規則布朗運動轉為定向運動，可有效提升淀粉化學改性的選擇性。其次，電場可誘導帶電粒子定向遷移產生熱效應，也可通過帶負電羧基和帶正電氨基對電場的不同響應作用誘導酶分子極化，從而改變酶活力并最終影響淀粉的酶促反應效率。最后，基于低強度電場對酶活力的提升作用，將低強度電場應用于谷物籽粒萌芽，發現電場可明顯提升糙米的萌發速率，并促進內源酚酸的富集，改善糙米的品質。本研究揭示了電場遷移-極化效應改善淀粉及淀粉基食品品質的內在機制，可為電場技術在食品領域的應用提供理論指導。

報告七

我國農產品冷鏈物流標準化發展進程及”十五五“重點方向

劉幫迪 高級工程師

農業農村部規劃設計研究院

冷鏈物流是保障農產品質量安全、提升產品價值、助力鄉村全面振興的重要支撐，而標準化是推動冷鏈物流高質量發展、規范新興技術應用的核心抓手。“十四五”期間，我國農產品冷鏈物流標準化工作取得一定成效，但隨著靜電場與磁場保鮮、生物源保鮮劑、低溫等離子體等新興冷鏈技術的快速涌現，其標準化管理與標準立項滯后問題日益凸顯，成為制約新興技術規模化應用、發揮冷鏈設施效能的關鍵瓶頸。從農業農村部視角出發，未來5 年，農產品冷鏈物流標準化工作將重點圍繞各類新興冷鏈保鮮技術，聚焦技術應用規范、操作流程、質量控制等核心環節，系統推進新興技術相關標準的立項、制定與實施。同時，針對新興技術在冷鏈全鏈條中的應用場景，補齊標準短板，明確標準化管理要求，推動新興冷鏈技術與標準化深度融合，為我國農產品冷鏈物流高質量發展提供堅實的標準支撐，助力農業農村現代化建設。

報告八

感應電場中溫殺菌在液體食品領域的研究進展

薛麗萍 副教授

濟寧學院生命科學與工程學院

感應電場（induced electric field，IEF）中溫殺菌憑借無電極、中溫快速、熱-電協同、品質保留好的核心優勢，已成為液體食品中溫熱殺菌領域的研究熱點。研究發現IEF在H+體系中的殺菌效果明顯優于Na+和Ca2+體系。對于金黃色葡萄球菌，在電場強度20 V/cm、保留時間13 s條件下，IEF在3 種離子體系都可實現菌落數失活量超過6 log。對于嗜熱脂肪地芽孢桿菌芽孢，在32 V/cm、60 s時IEF在H+體系中可實現對芽孢3.88 log的滅活，Na+體系中可殺滅0.53 log芽孢，而Ca2+體系中的滅活效果最差，僅為0.29 log。在模擬食品體系中，pH值降低會增強IEF對微生物的滅活效果。對于不同模擬體系，電場強度的提升和保留時間的延長，都會提高體系的終點溫度，同時IEF殺菌效果也逐漸提升。IEF殺菌同其破壞微生物的細胞膜或芽孢內膜、降低酯酶活性、改變生理狀態，并損傷內部結構相關。IEF對嗜熱脂肪地芽孢桿菌芽孢處理后，芽孢的核酸、蛋白質、內容物和2,6-吡啶二甲酸（dipicolinic acid，DPA）會出現不同程度的泄露，且泄露程度與離子體系有關，H+體系最嚴重。掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡發現，芽孢表面出現了孔洞、凹陷，而H+體系中甚至出現細胞完整性喪失現象，并且內部的芽孢衣和皮層受損，核心物質泄漏。同時IEF處理能保證楊梅汁和羽衣甘藍在中溫63～69 ℃處理3 min后實現商業無菌，且儲藏期間的品質穩定。

報告九

靈芝精深加工技術及產品創新趨勢

孔祥輝 教授

聊城大學農業與生物學院

聊城市食藥用菌重點實驗室 主任

涵蓋政策機遇、產業現狀、加工應用、技術創新及未來布局的靈芝加工產業發展核心要素，為產業研究及高質量發展提供參考。靈芝產品加工與市場應用環節逐漸向專業化、技術密集化轉型，靈芝活性成分的高效提取包括超臨界CO2萃取、復合酶解等；市場應用形成了以保健食品、中藥飲片為主，功能食品、化妝品、特醫食品為輔的多元化產品矩陣。未來靈芝精深加工技術創新重點聚焦五大領域：包括優質專屬菌種培育、優化超臨界萃取、磁感應定向提取等工藝的活性成分產業化精準提取、納米包埋、微膠囊化等加工工藝技術升級改善產品口感與生物利用度、采用高效液相色譜-質譜聯用技術（high performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS）實現關鍵成分定量分析、建立從原料溯源到成品科學檢測的全流程監控。探討未來靈芝精深加工產品開發布局，拓展產品形態，豐富便捷化產品，精準對接職場抗壓、術后康復、女性美容、慢病輔助干預等細分場景，開發復合型功能產品，推動未來產品全球化布局。

報告十

電磁場耦合干燥鮮切紫山藥：干燥特性、產品品質與淀粉功能特性研究

張莉會 副教授

湖北中醫藥大學藥學院

紫山藥采后加工因熱風干燥導致的營養損失與淀粉結構破壞問題突出，易造成產品品質劣變與經濟價值降低。本研究揭示了靜電場（electrostatic field，EF）、靜磁場（static magnetic field，SMF）及耦合場（electromagnetic field，EMF）輔助干燥對鮮切紫山藥干燥效率、品質保持及淀粉特性的調控作用。研究表明，EMF輔助干燥通過誘導微觀結構修飾（表面粗糙化、孔隙形成），降低內部傳質阻力，使干燥時間較對照組縮短55.6%，顯著提升干燥效率。此外，EMF處理可協同提升產品品質，色差最低、復水率最高，總酚、總黃酮、花青素含量及抗氧化活性顯著增強。進一步深入研究發現，EMF通過調控淀粉分子結構，使直鏈淀粉含量增加、結晶度降低、分子質量下降，水/油結合能力與溶解度增強，糊化特性改善，同時水分遷移受限。體外消化率分析顯示，EMF輔助干燥使快消化淀粉增加7.69%，抗性淀粉降低11.26%，表明其通過改變淀粉有序結構調控消化特性。本研究揭示了電磁場輔助干燥在紫山藥品質保持及淀粉功能調控中的作用效果及機制，為果蔬綠色節能干燥技術開發及高值化加工提供理論依據。

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實習編輯：楊瑞蕾；編輯：閻一鳴；責編：張睿梅

為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“ 第六屆食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

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