光子食品保鲜技术与机制研究

The components like protein, starch, water are the chemical basis of food. Food texture is a complicated system, consisting of many active particles and cells. Therefore, it is hard to explain food functional variation. Based on special preservation performance by photon field, which is discovered by research team, by use of modern analysis technology with particle dualism of light quantum, this project will focus on the effect of photon field on the form of ice crystal, senior structure variation of protein and starch staling. Introducing the concept of active food particles, this project will study the effect of photon field on the structure and function of protein-colloidal particle and starch granules, separately discussing the preservation theory at molecular level. In accordance with micro-vibration theory of light quantum, the project will discuss the mechanism of food preservation, the relationship among animal-vegetable-sourced preservation and protein variation, continuing to discuss bad influence of vegetable-source preservation and starch staling on taste, which will find a new way and theoretical basis for food preservation. If the research result put in use, we will stop or slow down spoilage and save thousands of billion yuan for agricultural and fishing products.

蛋白质、淀粉、水等食品组分是构成食品的化学基础，食品组织是由食品化学成分组成的复杂体系，是由多种活性食品微粒以及组织细胞组成，所以在分子水平，很难解释食品体系所表现出的功能特性变化规律。本项目在课题组发现的光子场特殊保鲜效果基础上，利用现代分析检测技术，结合光量子的波粒二象性，研究光子场对水冰结晶形成、蛋白质高级结构变化、淀粉老化的影响；引入食品活性微粒的概念，研究光子场对蛋白质胶粒、淀粉颗粒结构和功能的影响，分别在微观分子水平和食品微粒介观水平研究探讨其保鲜机理；结合光量子的微振动理论，探讨解释生鲜食物保鲜机制、动物食源保鲜以及蛋白质变化和食品功能的关系、植物食源保鲜以及淀粉老化对食品风味口感的不良影响；为食品保鲜机制研究建立一个全新的研究途径和理论基础，研究结果的推广利用，每年将为我国渔农产品储运减少上万亿的损失。

本项目通过光量子在食品保鲜中的作用机理进行了分析和研究，分别从光量子对小麦面筋蛋白、小麦淀粉和光敏性果蔬的影响进行了系统的分析：.通过光子作用小麦面筋蛋白，结果发现：贮藏20 天后光子处理可以有效地减缓小麦面筋蛋白的溶解度、持水性、起泡性和乳化性降低的趋势，并且可以很好地抑制持油性和乳化稳定性升高的趋势。.光量子作用小麦淀粉，贮藏20 天后，对照组与光子组回生值、热焓值、结晶度等结果存在差异显著。光量子对淀粉凝胶内部水分和体系中存在的结合力有一定的影响，抑制淀粉回生。通过对馒头贮存过程中理化指标检测结合现代分析技术，结果说明，随着贮存时间的延长，馒头本身会散失一部分水分，光子可能通过降低的水分子簇的大小，促进了水与淀粉间氢键的形成，水分子通过氢键结合了淀粉中游离的羟基被锁在体系中，提高了体系的持水力，减少了组分淀粉凝胶化，降低了淀粉老化，同时对蛋白质与淀粉相结合起到了促进作用，进而增加了馒头对自由水的束缚能力，延缓的馒头的老化现象。.光量子作用光敏性果蔬（草莓）的保鲜效果更好，微观结构更完整，且-3℃的（-3℃+）保鲜效果好于0℃的（0℃+），即-3℃+>0℃+ >0℃>-3℃。因此，光子有降低草莓果实失重率、腐烂指数，延缓果实可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物和Vc质量分数的下降，保持草莓色泽及分子结构的作用。.该技术项目的成功推广将对我国食品保鲜机制研究建立一个全新的研究途径和理论基础，研究结果的推广利用，每年将为我国渔农产品储运减少上万亿的损失。