食品科学与工程一级重点学科研究方向介绍

时间:2015-03-11浏览:1425设置

1、烟草化学与香精香料

    本方向创立于1987年,该方向是目前国内高校唯一设有的研究方向。本方向主要研究内容:运用化学和相关学科基本原理和方法研究烟草和烟气成分存在、分布及其转化规律,研究烟草香气成分和有害成分的形成机制及降低危害的途径及方法,研究烟草香料的合成及分析并开展相关技术研究开发。

    近年来,该方向通过系列烟草潜香物质的生物催化合成、在卷烟中的分布以及裂解转移状况等研究,阐明了该类物质生物催化合成相关机制和在卷烟中增香作用原理,开辟了烟草潜香物质增香保润和卷烟减害的新途径。通过构建香韵分类、阈值测定技术和对烟草香气成分的分离分析研究,创造性地提出了关于卷烟香气特征分类的理论及技术,奠定了中式卷烟调香理论基础。通过构建超高压、超临界、分子蒸馏、旋转锥浓缩等烟草成分和香料成分的的现代高新技术分离技术平台并开展相关技术研究,解决了烟草香料粗放提取分离和应用的技术问题,为我国卷烟调香工程和减害技术发展提供了支撑。

已取得的代表性成果:

   1)在国家自然科学基金的支持下,开展了糖酯类物质的酶催化合成研究,通过相关酶催化剂的筛选、表达、生物催化活性规律研究,成功实现了果糖基转移酶催化蔗糖酯的合成,开发了烟草葡萄糖四酯选择酯化合成新技术。相关研究成果发表高水平SCI收录论文3篇;获得省部级科技成果奖励1项,地厅级1项。

   2)在国家烟草专卖局重大科技专项的支持下,开展了烟草糖酯类、糖苷和Amadori化合物的合成、分析及在烟气中裂解转移规律的研究,合成获得了30余种烟草潜香物质并在卷烟中得到应用,阐明了上述三类物质在卷烟中的分布规律及裂解转移规律。在《中国烟草学报》发表研究论文5篇,研究成果在企业应用获得巨大经济和社会效益。

   3)在烟草行业重大科研课题的支持下,开展了卷烟减害和香味成分提取新途径新方法研究,采用超临界选择性萃取技术在降低烟草有害成分TSNA的研究上取得突破,研究结果表明在不影响卷烟吸味的前提下,TSNA等烟草有害成分可以降低60%以上;通过对超临界设备和技术的改造,创新性地实现了一次性超临界中性香味成分的选择性萃取。该方面发表核心期刊论文3篇,申报发明专利2项。

    目前承担的代表性项目有国家自然科学基金“离子液体中果糖基转移酶构象转变与受体反应选择性关系的研究”、国家烟草专卖局重大科技专项“糖衍生物类香味前体物质的合成分析及其应用技术研究”等。预期通过课题研究解决烟草糖酯类潜香物质合成过程中葡萄糖酯与果糖耦合形成蔗糖酯类物质的酶催化合成等基础科学前沿问题;解决糖类衍生物在卷烟中的分布及裂解转移等影响卷烟增香保润的重大科技问题。

2、食品加工理论与技术

    本学科方向主要采用超高压、电离辐照、超临界等现代技术实现畜产、粮食和果蔬等食品原料的杀菌、灭酶、有效成分提取和质构控制,研究加工过程中物料的物理、化学、生物变化及规律,探讨物料发生变化的机理,并将研究成果应用于食品加工。

    特色优势:本学科方向通过超高压等现代研究平台的构建,在分子结构上实现对粮食和果蔬主要成分的改性及结构变化控制,开辟对食品主要成分改性的新方法;研究超高压条件下食品的酶活、质构、成分变化及微生物菌群消长规律,拓展超高压技术在食品加工中的应用;通过对浑浊果汁稳定性机理和集成技术研究,解决产品稳定性不高的难题,实现产业化。

    该方向在食品加工高新技术理论研究方面具有很强的研究实力,涌现了一批优秀学术骨干,取得了一系列代表性的科研成果。如,食品贮藏过程中淀粉老化问题是世界性技术难题。本方向应用超高压技术研究淀粉颗粒、结晶和双螺旋结构的变化规律及机理,通过控制淀粉结晶结构比例,研究并揭示淀粉在不同加工条件下分子结晶结构对加工品质的影响,为淀粉老化问题的解决奠定坚实的理论基础,该方面研究获得国家自然科学基金的资助,并已经顺利通过结项验收;杀菌保鲜与质量控制是浑浊果汁加工行业面临的主要技术难题。该方向研究采用超高压技术和模拟体系,揭示了浑浊果汁中蛋白质、果胶和多酚类物质之间的相互作用机理,解决了浑浊果汁稳定性差的难题,该方面的研究获得了河南省杰出人才创新基金项目的资助,并通过了省科技厅组织的成果鉴定。

    研究方向带头人刘延奇教授承担的国家自然科学基金项目“淀粉的超高压改性及其微晶结构比例控制研究”(20576127)已结项,主持在研国家自然科学基金项目“V-型直链淀粉配合物的构建及其耐酶解机理研究”(21076201);学术骨干李学红博士主持承担了国家自然科学基金项目“热栖古生菌糖基转移酶对淀粉的分子改造及热可逆淀粉凝胶的生成机理”(31171757);赵光远博士主持了河南省杰出青年基金项目“混浊苹果汁中果胶对蛋白质-酚类复合物影响及机理研究”(104100510022);近三年,共主持国家自然科学基金项目2项,省市级科研项目6项,发表学术论文62篇,三大收录文章12篇,多项研究成果为企业所应用。

3、烟草加工理论与技术

    本学科方向主要综合应用物理、化学、化工、计算机和统计学等学科的最新理论和方法,开展烟草初加工、打叶复烤、卷烟产品设计、卷烟制丝等烟叶原料加工过程的物理、化学、生物变化及规律,探讨烟草加工相关基础理论与技术研究,并将研究成果应用于烟草和卷烟加工。

    特色优势:本学科方向在卷烟加工技术研究的基础上,运用化学和生物化学作用原理,通过烟草热、湿处理中的传递现象及相关过程模拟研究,开辟卷烟减害、降焦的新途径和新方法;结合企业实际和卷烟产品配方,通过对不同工艺和方法处理的烟叶以及对不同品种、产地、等级的烟叶进行系统分析,建立加工条件、加工方法、烟叶原料与卷烟品质的关系,直接用于指导卷烟配方及生产。

    该方向在烟草加工高新技术理论研究方面具有很强的研究实力,涌现了一批优秀学术骨干,取得了一系列代表性的科研成果。如,通过烟叶原料基础特性及其与卷烟品质间的关系研究,逐步完善中式卷烟烟叶原料综合评价体系和方法,促进卷烟叶组配方和卷烟分组加工技术的发展;通过卷烟材料基础特性及其与卷烟品质间的关系研究,构建材料特性与卷烟品质间的关系模型,指导卷烟材料的科学选用;通过卷烟叶组配方理论与方法研究,逐步实现卷烟叶组配方设计由人工经验向人工经验和计算机辅助设计相结合的方向转变;通过卷烟加工关键环节工艺参数(指标)与卷烟感官、烟气指标间的关系研究,构建相关控制和预测模型,完善卷烟加工过程控制理论、提高过程控制能力和水平。

    研究方向带头人张峻松教授承担的河南省杰出青年基金“超高压条件下烟草香味成分变化的机理研究”( 084100510014)已结项;学术骨干王建民教授主持承担了上海烟草集团北京卷烟厂重大科技项目“卷烟叶组配方辅助设计技术研究”;姚二民教授主持了山东省烟台绿宝烟草研究开发有限责任公司的科技项目“可降解茶质滤棒的研究开发”;近三年,共承担省市级科研项目2项,横向科研项目10项,发表学术论文32篇,三大收录文章10篇,多项研究成果为企业所应用。

4、功能食品因子研究与开发

    本学科方向主要研究食品功能因子的提取制备;营养强化原料、新资源食品原料的开发;功能食品因子结构与功能的关系;功能因子在食品加工过程中的变化规律;功能食品因子的营养保健功效评价和作用机理研究;开发有益人体健康的功能食品及食品成分(食品配料)。

    特色优势:功能食品因子研究与开发方向运用食品化学和生物化学原理,追踪国内外功能食品发展的“新趋势、新原料、新技术”,重点研究功能性多糖和功能性蛋白质以及生物活性肽的高效提取技术、结构与功能的关系,阐明其降糖降脂等不同保健功效的作用机理,为功能性食品的开发奠定了坚实的理论基础和技术保证。

    该方向在营养与功能性食品加工方面具有很强的研究实力,涌现了一批优秀学术骨干,取得了一系列代表性的科研成果。如,针对燕麦、荞麦、青稞等杂粮,深入细致研究了其中的生物活性多糖(β-葡聚糖、抗性淀粉、糊精等)的制备方法、结构和功能之间的关系、降糖降脂和调节肠道健康等营养保健功效,进行了一系列新型杂粮功能性产品(脂肪替代品、活性膳食纤维等)的研发,为杂粮食品功能因子的研究开发提供了坚实的理论依据,研究得到了国家自然科学基金、国家农业部产业体系项目、河南省教育厅创新人才支持计划和河南省科技攻关项目的资助。功能性蛋白质和生物活性肽也是重要的功能食品因子,该方向采用酶法及超高压技术解决了米渣、花生粕等蛋白质难溶解问题,该方面研究也获得国家自然科学基金的资助。

    研究方向带头人申瑞玲教授承担的国家自然科学基金项目“谷物β-葡聚糖凝胶形成过程中结构及其动态变化研究”( 20776135)已结项,主持在研河南省高校创新人才支持计划项目“谷物β-葡聚糖基质饮料的益生机理研究”( 2011HASTLT021);学术骨干王章存教授主持承担了国家自然科学基金项目“结合高压处理的热变性米蛋白的酶解规律研究”(31071517);董吉林博士主持了河南省科技攻关项目“低热量麦芽糊精脂肪替代品的研制”( 112102110036);近三年,共主持国家自然科学基金项目2项,省部市级科研项目5项,发表学术论文百余篇,三大收录文章10篇,多项研究成果为企业所应用。



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