2024年,广东省教育厅批准新葡的京集团8814检测站设立“健康营养焙烤食品” 工程技术研究中心,目前中心建设取得积极进展:申请中国发明专利2件,发表标注工程技术研究中心资助的论文7篇,其中SCI一区、Top期刊论文4篇,广东省食品学会优秀论文1篇。
最近,我们与“焙烤食品安全粤港联合创新平台”合作,在揭示氨基酸消除丙烯醛的基础上,又揭示了间苯酚消除丙烯醛的机理:丙烯醛的烯键与负电荷密度高的酚羟基邻位C发生迈克尔加成反应,而后丙烯醛的醛基与酚羟基形成半缩醛,产生一个新的六元环结构(Food Chemistry, 2025, 468, 142371)。基于丙烯醛易与氨基酸和间苯酚形成细胞毒性低的加合物的发现,我们采用丙烯醛作交联剂,将壳聚糖交联并高效负载不同多酚,开发了系列产品用于水果保鲜、肉类新鲜度实时监测以及伤口愈合敷料。
我们将丙烯醛与具有抗菌作用的壳聚糖和抗氧化活性的白藜芦醇反应,发现丙烯醛能高效交联白藜芦醇和壳聚糖,显著提高了白藜芦醇在壳聚糖上的负载效率。与常用的交联剂肉桂醛和戊二醛相比,白藜芦醇的负载量分别提高142.5%和71.4%。与海藻酸钠一起制备出双层膜后,丙烯醛显著改善了膜的机械性能、阻光性、抗菌和抗氧化活性(图1),能有效抑制鲜切水果的褐变。论文以共同通讯作者发表于2024年的Food Hydrocolloids(一区Top期刊,IF=11)上。

图1.丙烯醛的交联机理及其对壳聚糖-海藻酸钠双层膜抗菌抗氧化的改善效果
利用丙烯醛的高交联能力,我们将pH敏感的花青素负载到壳聚糖上,成功制备了一种能实时监测肉类新鲜度的智能包装薄膜。丙烯醛不仅显著提升了包装薄膜中花青素的负载量,还有效避免了花青素向食品中的迁移。该智能包装薄膜展现出对氨气极高的敏感性,接触1分钟后其色差值(SRGB)高达48.5%。通过猪肉指示实验和保鲜实验的验证,该智能包装薄膜能够有效指示肉类的新鲜度,并显著延长猪肉的储存时间。标注论文以共同通讯作者身份即将发表于FoodChemistry (一区Top期刊,IF=8.5)。

图2.壳聚糖-花青素智能包装薄膜的制备原理及其对pH变化的响应性
丙烯醛卓越的交联特性在医用水凝胶敷料的制备中同样展现出巨大的潜力。为了开发一款集抗菌、抗氧化和抗炎特性于一体的伤口敷料,我们首先采用丙烯醛对壳聚糖进行功能改性,使其与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)实现共价结合,从而实现EGCG高负载。在此基础上,我们添加半胱氨酸,将聚乙烯醇(PVA)与EGCG改性壳聚糖交联,成功制备出一款新型、生物相容性和生物活性优良的双网络水凝胶。细胞划痕试验表明,它促进NIH3T3细胞的迁移,加速伤口愈合。免疫荧光实验结果也显示,该水凝胶能够促进巨噬细胞从M1型向M2型转化,促进抗炎因子的表达 (图3)。这些结果充分证明其在伤口敷料应用中的巨大潜力。标注论文以共同通讯作者身份发表于Carbohydrate Polymers(一区Top期刊,IF=10.7)上。

图3.壳聚糖/PVA水凝胶的制备原理及其生物活性
其它标注论文为:Formation of amino acid–based imidazole salts considerably increased the determined level of fluorescent advanced glycation end products in biscuits. Food Chemistry, 2025, 466, 142227。
“焙烤食品安全粤港联合创新平台”是广东省科技厅为服务粤港澳大湾区国家战略,于2018年批准暨南大学和香港大学联合设立的省级科研平台。该平台一直致力于热加工食品(特别是焙烤食品)中小分子有害醛的控制,创建了“焙烤食品中有害活泼羰基化合物的同步减控关键技术”。相关论文在一区top期刊Trends in Food Science and Technology(IF=15.3)、Journal of Hazardous Materials(IF=12.2)、Food Chemistry (IF=8.5)和Journal of Agricultural and Food Chemistry(IF=5.7)等杂志上发表;4件授权发明专利在焙烤食品企业实现了转化,产生了较大的经济效益和社会效益。
新葡的京集团8814检测站与该平台合作多年。为促进新葡的京集团8814检测站硕士点的建设,已有4位指导教师受聘暨南大学,与该平台开展专业学位研究生联合培养。今后,我们将继续深化合作,促进新葡的京集团8814检测站食品科学与工程学科建设。