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專訪江南大學張連富教授:技術創新,為功能食品開發注入新內涵

發佈日期:2021-03-15  來源:搜狐網  

【四方快遞香港電話】像手機等消費電子產品,其核心在於芯片的設計、製造一樣,食品領域科學研究的重點、核心在於創新性配料的開發,產品的技術含量往往也體現在核心配料的合理利用上。——張連富教授

張連富

江南大學食品學院教授,博士生導師。兼任農業農村部農產品加工專家委員會委員、國家市場監管總局保健食品審評專家、國家科技獎、教育部科技獎評審專家等。主要從事食物原料加工過程中成分變化及對人體健康影響研究。

五年來作為負責人承擔國家及省級以上項目12項,企業委託項目18項,完成省部級新產品鑑定6項;申請發明專利30項,授權15項(美國、澳大利亞專利授權各1項),發表論文100餘篇,其中SCI收錄52篇;培養博士、碩士研究生85人;作為項目負責人先後獲中國輕工業聯合會技術發明一等獎等省部級科技獎勵4項。

我國是一個人口大國和農業大國,食品工業事關國計民生,肩負着為我國居民提供安全健康食品的重任,同時也是一個國家經濟發展水平和人民生活質量的重要標誌。在過去的幾十年間,我國食品工業取得了長足發展,食物綜合生產能力得到大幅度提升,居民的營養水平明顯改善。

然而,隨着我國工業化和城鎮化的快速發展,以及經濟全球化的加速,我國食品工業依然存在許多亟待解決的問題,例如食品工業產業競爭力不強、技術效率不高等。這些問題如果得不到很好的解決,那麼,我國食品工業不僅難以滿足我國居民對加工食品日益提高的要求,也將不利於其參與國際市場的競爭。

江南大學國家功能食品工程技術研究中心在食品生產中廣泛應用新技術,最大限度保護食物原料中天然存在的功能性成分的同時,通過調控食品加工工藝及參數,使之產生新的有益健康的成分,或者通過強化/去除某些特定組分,使得常規食品形態的產品具有額外的改善人體健康的功能,為我國功能性食品產業的健康快速發展提供了工程化技術保障。

FBFI食品飲料配方創新論壇會務組採訪了江南大學國家功能食品工程技術研究中心張連富教授,請其就食物原料加工過程中成分變化對人體健康影響的相關課題研究及成果做了深入闡述。

提問:張教授你好,我們知道科學研究是一份非常辛苦的工作,您專注於食物原料加工過程中成分變化及對人體健康影響研究,也曾主持國家及省級多個項目,請問是什麼樣的力量驅使您對這份事業的如此熱愛執着?

張教授:從1985年上大學起,我學的就是食品科學與工程專業。當時社會實踐的機會很多,整個讀書期間有半年多都是在食品企業和工人一起生產勞動。到讀碩士研究生時,接觸到了我國軟飲料工業的先驅——軟飲料工藝學的兩位主編:邵長富高工和趙晉府教授,從那時起深感食品飲料行業與人民生活息息相關。

在我國,初期的食品加工研究,着重在工藝、配方優化等方面,重點關注產品的得率(原材料使用效率)、生產效率、保質期限、感官評價、生產成本等,逐漸過渡到原料中功效(營養)成分的穩定性。

最近發現,加工過程中成分的轉化(如糖苷轉化成苷元,膳食多酚轉化為尿石素、空間構型轉化)、成分間發生反應形成新的成分,對健康作用影響更大。所以我們近年來的研究更關注食物原料加工過程中成分變化(轉化或新形成)對人體健康影響,如何實現過程調控方面。

所以最近幾年我們的研究,包括承擔的一些個國家、省部的項目,越來越多的轉移到食物原料加工過程中的變化對人體健康的影響,通過調控這樣的變化來強化產品的有益健康作用,降低使用風險。我們認為這部分研究是非常必要也是非常有意義的。

提問:感謝張教授在人類飲食健康方面做出的研究和貢獻,基礎研究是科技進步的先導,產、學、研結合與成果轉換才是真正將科技推向應用,請張教授介紹一下目前您的團隊,及團隊的成果轉換。

張教授:非常同意您的觀點,食品相關學科是應用型學科,研究成果只有實現轉化才能體現價值。

我在1997年到加拿大讀博士時,當時所參與的團隊非常注重“功能性成分”的研究。博士畢業回國後,繼承了讀博期間的團隊精神,在選題上更注重應用導向。目前團隊的研究範圍包括:

植物化學成分(番茄紅素、葉黃素、蝦青素等類胡蘿蔔素,花青素及低聚花花青素,植物多酚)的預轉化以提高人體食用後的效果。

這些成分在加工的過程中會氧化降解,如何來保護它,儘可能地減少氧化降解是我們研究的課題之一。現在我們更注重在加工的過程中,類胡蘿蔔素空間構型的轉化。

比如,我們吃進來的番茄,營養來源於番茄裏邊的番茄紅素,但番茄百分之九十五以上都是全反式構型,這類番茄素的吸收效率是很低的。但是如果加工過程有一個合理控制的話,比如説做成番茄醬,由全反式結構轉變成順式結構。同樣的食物裏面的番茄紅素的含量,提高了10%~40%吸收效率。

於是我們循着這樣一個思路,在番茄加工時,有含硫化合物存在的場合下調控合理的熱作用,這樣的番茄製品,其中的番茄紅素的總含量幾乎沒有變,但食用後,它的吸收效率會大成倍地提高。類似的還有葡萄籽、石榴、石榴皮等等,在含多酚食物的加工過程中,通過加工工藝的變化,讓植物化學成分優先轉化成我們人體能夠利用、容易吸收的營養素。

可食資源加工過程調控以促進有益健康成分形成(黑蒜、棗粉、濃縮洋葱汁、番茄清汁粉等)。

現在我們生活中也看到很多,比如黑蒜,大蒜轉變成黑蒜,實際上是一個美拉德反應的一個過程,裏面的還原糖、氨基酸形成了一類新的組分,這個組分能夠降低血液的粘度,有益心血管的健康。

含特殊功能成分果蔬品種篩選及加工工藝優化,如富含六氫番茄紅素、八氫番茄紅素的番茄品種篩選及加工中保護研究等。這是一個系統的、深入的研究,通過選取食物最好的品種、最好的採摘期限,來實現功能的最大化。

提問:説到研究少不了要聊聊科技創新,請張教授介紹一下團隊目前重點服務的食品、飲料企業有哪些呢?

張教授:我們認為食品加工的技術含量是在配料這塊,所以我們服務的企業大部分是上游食品配料企業,包括新疆冠農果茸股份有限公司、巴州萊可派生物科技有限公司、崑崙技術研究(廣州)有限公司、南京優能生物科技有限公司、江蘇自然之道生物科技有限公司等科技型企業。

提問:談到科技創新,在食物原料加工及科技等方面,張教授認為在國際科技技術方面,最值得我們借鑑的部分在哪裏?江南大學有和國外的相關機構有深度合作嗎?

張教授:談到國外同行的相關研究,個人認為大學和科研機構的研究與國內差別不大,都注重基礎性研究,但國外同行的原創性基礎研究比較多。

讓我們感到震撼的是國外企業的研究,非常注重原創性和實際應用,尤其是在食品飲料生產的核心—食品配料領域,所以我們可以看到市場上新出現的,具有顯著創新性、能夠賺取超額溢價的食品配料如FruitFlow番茄清汁粉(6000RMB/kg)、高六氫八氫番茄紅素含量番茄粉(8000RMB/kg)、具有功效強化作用的黑胡椒提取物(黑胡椒鹼)以及最近非常火熱的NMN等,都是國外企業引入。

説到與國外科研機構的合作,我們長期以來都非常重視,合作對象包括法國農業科學院French National Institute for Agricultural Research (INRA)、加拿大農業部圭爾夫研究中心(Guelph Research & Development Centre, Agriculture & Agri-Food Canada)等,我們都有長期、穩定的合作。

提問:2020年註定是不平凡的一年,一場疫情在全國、乃至全世界蔓延,疫情後,消費者對健康、營養食品重視度急劇升高,國家、行業協會、大企業都為此有相應舉措,張教授認為2021食品飲料行業最大挑戰和機遇在哪裏?應該提前做什麼準備?

張教授:確實,隨着生活水平的逐步提高,我國居民對健康的關注與日俱增,而COVID-19又進一步強化、放大了這種關注。

其實從十三五計劃制訂前,科技部、農業農村部就多次研討如何從食物資源的源頭起,通過健康指導、食物選擇、膳食習慣改善等方面引導公眾。

食品飲料是居民每日膳食的主體部分,所提供的必須營養素的種類、含量、均衡性等對消費者身體健康都非常重要。我認為最大挑戰在於滿足人們對於“美好生活”嚮往和追求,由過去相對粗放、少品種、大產量向品質化、精細化、個性化轉變,滿足人們對於品質化產品的各種關切,適應植物基、低熱量、均衡營養、清潔標籤、體驗愉悦多種需求。

疫情是挑戰也是機會。其中一個難得的機遇是:國潮元素,但需要適度、合理利用“國潮”趨勢,避免濫用。食品飲料開發要兼顧法規、技術、市場,從目標消費羣體的消費場景出發。

提問:剛剛我們有聊到,營養健康、提升免疫力等話題越來越受到消費者的關注,食品飲料企業在新產品的研發上也是越來越偏向功能化,營養化,優質化。在這樣的市場環境下,張教授對食品飲料企業在產品研發、產品創新和技術上有什麼樣的意見?

張教授:關注營養健康、提升免疫力是消費者的正當權益,食品飲料企業努力適應這種需求,在新產品的研發上是越來越偏向功能化,營養化,優質化也非常合理。但消費者的這些需求,不可能通過單一新產品的開發來實現,企業的新品開發還是要有明確的方向和針對性。

比如主食食品重點還是應關注安全、方便、美味,飲用水還是以補充水分、清涼解渴為主,但在各種乳製品、近水飲料、運動飲料等生產中,則可以針對消費場景,強化某些特定安全性高、消費者廣為認知、功效確實明確的成分,藉此來提升產品的品質。

提問:隨着人民生活水平的提高,食品產業正從數量需求型向健康需求型轉變,同時各種慢病人羣不斷擴大,迫切需要品類更多、質量更高的功能食品。食品功能化發展日趨劇增,張教授對功能配料未來發展有怎樣的看法,您認為哪些功能配料技術已經成熟?而功能配料的技術發展,需要在哪些方面突破?

張教授:我認為我們中國傳統的藥食兩用資源、新食品原料都是非常好的應用方向。關於配料開發,個人認為功效成分不一定提取出來,而是經過適度分離、去除部分非目標成分後實現濃縮,從而提高功效成分。

另外可以解析常規食物原料傳統食用方式,獲得創新性配料。如秋梨膏、黑蒜等,儘管是從普通食物來的,但是經過我們現代科學的一個挖掘、整理,論證,加之消費者對此類配料傳統的認知和體驗,我相信這樣的開發是更容易被消費者接受的。

第三,如我們前面説到的,通過調控加工工藝,增強活性成分的功效,如番茄紅素等類胡蘿蔔素空間構型轉變(異構化)帶來的活性增強、功能性前體物質轉化為功效成分,包括膳食多酚轉化為尿石素、苦蕎蘆丁轉化為乙基芸香苷等。這些轉化可以通過加工參數調控來實現。同時,這樣的產品完全符合食品生產要求。

提問:最後,張教授您對於食品科學技術的發展有着什麼樣的展望、期許?

張教授:期望有一天,我國的科研工作者能開發出基於中華飲食經驗、以常規食物資源為原料,功效確實、可信的食品配料,造福人類健康——這一天一定會到來。

正如張教授所説,市場對功能性食品的需求正不斷升温,優化產品是未來食品和飲料行業發展的必然趨勢。科研成果轉化將會大大加強產品的市場競爭力。FBFI食品配方創新論壇也將持續關注食品、飲料配方創新的新趨勢和新技術。積極發現國內外經典的、有內容的食品、飲料企業,將各科研技術及成果、企業文化、經營理念、產品創新經驗傳遞給更多的業者與消費者,促進行業發展。

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閲讀( (編輯:張芮琪)

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