· 人工智能辅助的甜味剂设计识别与筛选策略
浙江工商大学FCN团队谢湖均教授和加拿大英属哥伦比亚大学(UBC)Tianxi Yang教授于2025年6月联合在国际期刊Critical Reviews in Food Science and Nutrition(校A+++期刊)发表题为“Artificial intelligence-assisted identification and screening strategies in sweetener design”的综述性论文。
消费者对更健康、更可持续的常规糖类替代品的需求日益增长,这推动了人工甜味剂设计领域的重大创新。本文综述深入探讨了人工智能在新型甜味剂研发中所发挥的变革性作用,对人工智能与甜味剂设计的交叉领域进行了多维度分析。综述涵盖了人工智能应用的多个方面,特别强调了人工智能在虚拟筛选中的关键作用,尤其是与甜味受体结构相关的方面。分子动力学模拟与基于结构的虚拟筛选(SBVS)之间的协同作用被突出作为提高识别潜在甜味剂效率和精确度的关键策略。此外,综述还专门探讨了人工智能驱动策略在定量构效关系(QSAR)建模中的应用,揭示了超越传统技术的开创性方法。人工智能的使用可以预测甜味剂的药代动力学(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)特性,这对于全面了解其药代动力学行为至关重要。本文综述强调了人工智能对甜味剂开发和筛选的变革性影响,介绍了有望彻底改变食品和制药行业的开创性观点和技术。

· 挤压加工条件对掺入蚕豆蛋白和啤酒糟的植物基肉类类似物纤维结构、质地和消化性的影响
昆士兰大学的Yue Fan、Sangeeta Prakash及其团队在《Food Hydrocolloids》期刊上发表了题为《Influence of extrusion processing conditions on fibrous structure, texture, and digestibility of plant-based meat analogues incorporating faba bean protein and brewers’ spent grain》的研究性论文(一区,IF:12.4)。
该研究通过利用挤出工艺参数(筒体温度、螺杆转速)调节蚕豆蛋白(FBP)和啤酒糟(BSG)基植物肉类似物(HMMA)的纤维结构形成与消化行为,探讨了温度与螺杆转速在高水分挤出(HME)中的关键调控点,分析了挤出条件对微观结构、宏观质地、持水能力及体外消化特性的影响,揭示了高温(160°C)与高螺杆转速(300 rpm)的协同作用可以显著促进蛋白质相分离、物理交联和纤维结构形成,从而改善产品质地(硬度、咀嚼度)和持水性,并且优化的纤维结构形成过程不会损害蚕豆蛋白的消化率。研究还发现,该植物基肉类在消化率和氨基酸组成上与鸡肉相当,有力反驳了植物肉营养(消化率)低下的固有偏见。
基于原料价格和小规模挤压加工估算,该植物基肉类类似物的原料成本约为 5 澳元 / 千克,低于澳大利亚市售鸡肉的 12 澳元 / 千克,具有成本竞争力。研究成功利用植物蛋白 isolate 和食品谷物废料,通过优化螺杆转速和工艺温度的组合,开发出与鸡胸肉纤维结构相当的肉类类似物,为可持续食品生产中引入植物基纤维添加剂提供了参考。

· 新型肉桂及橙味益生元玉米巧克力的创新配方——兼具增强功能特性与提高益生菌存活率
在《ACS Food Science & Technology》期刊上发表的一篇文章中,来自印度的科研团队探讨了一种新型的肉桂和橙味益生元玉米巧克力配方。这些巧克力不仅具有增强的功能特性,还提高了益生菌的存活率。研究中使用了乳酸杆菌(Lactobacillus acidophilus La-14和Lactobacillus rhamnosus GG)作为益生菌来源,并结合玉米、蜂蜜、肉桂和橙子作为天然益生元和调味剂。实验结果表明,含有L. rhamnosus GG、玉米、蜂蜜和橙子的样品4在蛋白质含量(8.06%)和抗氧化活性(139.54 mg抗坏血酸当量/100 g)方面表现最佳。物理化学分析显示,与对照组相比,益生元巧克力的结晶度比率有所降低(39.90%–48.60%),同时在模拟胃肠道条件下,益生菌的活力得到了增强,并在储存125天后仍能保持在5 log菌落形成单位/g以上。研究结果表明,天然益生元成分在开发具有理想品质的益生元巧克力方面具有潜力,为功能性食品领域提供了新的可能性。
研究表明,使用天然益生元如玉米和蜂蜜能够有效提高益生菌在巧克力中的生存率,且在模拟胃肠道条件下也能维持稳定。巧克力样品在储存125天后,益生菌的活性仍保持在5 log CFU/g以上。此外,研究还发现,肉桂和橙子作为调味剂的加入,显著提升了巧克力的抗氧化性和总酚含量。这些功能特性使得共生巧克力成为一种潜在的功能性食品选择,能够改善肠道健康并为消费者提供额外的健康益处。研究的结果强调了这种新型共生巧克力的可行性,具有工业生产和市场化的潜力,同时满足了消费者对健康和多功能食品的需求。未来的研究应集中于消费者的感官接受度以及体内模型的验证,以更好地理解这些共生巧克力的健康益处。

· 高纤维饮食模拟热量限制在哺乳动物中引发的衰老相关特征
上海交通大学农业与生物学院吴紫云团队在国际权威综合性期刊Nature Communications上发表了题为"A high-fiber diet mimics aging-related signatures of caloric restriction in mammals"的研究论文,发现特定高纤维饮食在不限制摄食和不影响生长的情况下精准复制CR的抗衰效应,为开发基于膳食纤维的抗衰老产品提供了坚实的分子基础和临床转化路径,为开发新型抗衰老膳食策略提供理论依据。
热量限制(Caloric restriction, CR),即在不引起营养不良的情况下减少食物摄入,已成为抗衰老研究的金标准。尽管目前开发了各种CR类似方案,如蛋白质限制饮食、间接性禁食等,但这些方案涉及过度禁食,可能会导致生长发育受损和其他不良影响。如何在不限制摄食和不引起其他不良副作用的前提下模拟CR的代谢效益,是抗衰老研究领域的核心挑战。
膳食纤维不会被小肠中的内源性酶水解,而是被大肠中的肠道菌群部分或全部发酵。高纤维饮食通常与各种健康益处相关,例如控制体重、减少饥饿感和延长饱腹感。该研究利用膳食纤维这些特性开发了一种新的高纤维饮食策略(CF30m),将小鼠标准生长饲料(AIN-93G)中30%的常量营养素(碳水化合物、蛋白质和脂肪)替换为纤维素,维生素和矿物质维持不变。在不限制摄食的情况下,这种饮食不影响年轻雄性小鼠的生长,同时实现了与热量限制相似的健康效应。同时,这种高纤维饮食可以帮助中年和自然衰老小鼠改善血糖和脂质代谢,逆转运动能力下降,并减轻学习和记忆功能障碍。这种设计突破了传统CR需严格限制摄食的局限,为抗衰老干预提供了新范式,有望成为进一步开展健康和衰老研究的宝贵候选方案。

