广东海洋大学刘书成教授2021年度团队文献汇总

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广东海洋大学刘书成教授团队2021年度文献汇总

导  读

广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队（刘书成教授），主要围绕鱼糜制品3D打印、海洋食品生物保鲜、海洋食品速冻、海洋食品非热加工等领域开展研究。团队近年来承担国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室（湛江）重大项目、广东省自然科学基金等课题10余项。

为了更好地了解刘书成教授团队的研究，我们汇总了其团队2021年度的研究成果。

一、  鱼糜3D打印关键技术研究进展

1

广东海洋大学刘阳、孙钦秀、刘书成等：金鲳鱼鱼糜加工过程中水分与质构特性的相关性研究    

2021年1月12日，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Yang Liu（1作，在读博士生）、Qinxiu Sun*（通讯作者）、Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Journal of Food Science (二区，IF=3.167)发表了题为“Investigation on the correlation between changes in water and texture properties during the processing of surimi from golden pompano (Trachinotus ovatus)”的研究论文。

水分特性和质构特性是评价鱼糜和鱼糜制品品质的重要指标。本文研究了鱼糜加工过程对水分特性和质地特性的影响，并分析了它们之间的相关性。结果表明，水分含量与T22和A22呈显著的正相关性（P<0.05），持水性与T₂₁和A₂₂呈显著的负相关性（P<0.05）。本文分析了水分特性和质构特性之间的相关性。水分含量和A₂₂与硬度呈显著的负相关性（P<0.05）；持水性与内聚性、弹性和咀嚼性呈显著的正相关性（P<0.05），而T₂₁与它们呈显著的负相关性（P<0.05）。弹性是评价鱼糜凝胶质构特性的重要指标。T₂₁和持水性与弹性均有显著相关性（P<0.05），并分别建立弹性与T₂₁，以及弹性与持水性的拟合方程。验证试验证明，两个回归方程可用于预测鱼糜制品加工过程中特征指标间的变化规律。本研究提供了鱼糜制备过程中各加工环节生产质量的监测方法，并为鱼糜制品的质量控制提供设计思路。

DOI：10.1111/1750-3841.15581

2

广东海洋大学刘阳、孙钦秀、刘书成等：金鲳鱼鱼糜加工过程中流变行为、蛋白质分子结构和3D打印特性之间的相关性研究

2021年9月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Yang Liu（1作，在读博士生）、Qinxiu Sun*（通讯作者），Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Food Chemistry (一区，IF=7.514)发表了题为“Insight into the correlations among rheological behaviour, protein molecular structure and 3D printability during the processing of surimi from golden pompano (Trachinotus ovatus)”的研究论文。

本研究通过阐述鱼糜加工过程中物料的流变特性、蛋白质分子结构与3D可打印性之间相关性，揭示了金鲳鱼鱼糜具有3D可打印性的根本原因。研究表明，空擂、盐擂和预凝胶阶段的鱼糜适合3D食品打印，其中盐擂鱼糜的打印效果最好。聚类分析结果表明，屈服应力和A_F值可分别作为表征鱼糜挤压行为和沉积行为的指标。鱼糜3D打印的精确度主要受到物料挤出性能的影响，由离子键含量控制；稳定性主要受到物料自支撑能力的影响，由氢键含量和疏水相互作用控制。鱼糜体系中的离子键含量，氢键含量和疏水相互作用达到平衡，可获得良好的3D打印特性。本项研究为3D食品打印的原料设计提供了理论指导。

DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131046

3

广东海洋大学刘阳、孙钦秀、刘书成等：LF-NMR作为预测鱼糜-淀粉体系3D可打印性的工具

2021年11月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Yang Liu（1作，在读博士生），Qinxiu Sun*（通讯作者），Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Food Chemistry (一区，IF=7.514)发表了题为“LF-NMR as a tool for predicting the 3D printability of surimi-starch systems”的研究论文。

鱼糜的流变学特性决定了3D可打印性，而物料的水分分布直接影响其流变学特性。本研究通过阐述鱼糜-淀粉体系水分特性、流变特性与3D打印能力之间的相关性，揭示了水分分布可直接影响鱼糜的3D打印性，并以低频磁场核磁共振（LF-NMR）测定的弛豫时间和对应峰面积比例作为变量，分别建立鱼糜体系3D打印精确性和稳定性的快速预测模型。采用鱼糜-玉米淀粉，鱼糜-交联淀粉和鱼糜-预糊化淀粉建立3D打印精确性和准确性的预测模型，采用鱼糜-豌豆淀粉和鱼糜-木薯淀粉对预测模型进行验证，均方根误差（RMSE）评估多项式回归预测模型的准确性和预测性。研究结果表明，3D打印精确性和稳定性多项式回归预测模型的相关系数均大于0.85，RMSE均小于5%。验证试验结果表明，两个多项式回归预测模型具有良好的预测性。因此，LF-NMR可快速无损耗的评估鱼糜3D打印特性。

DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131727

4

广东海洋大学潘燕墨、孙钦秀、刘书成等：基于主成分分析淀粉对虾肉糜流变特性、质构特性与3D打印适性的影响

2021年3月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Yanmo Pan（1作，在读博士生）、Qinxiu Sun*（通讯）、Shucheng Liu*（通讯）等在国际期刊Food Science & Nutrition（三区，IF=2.863）发表了题为“The relationship between rheological and textural properties of shrimp surimi adding starch and 3D printability based on principal component analysis”的研究论文。

为了提高纯虾肉糜的3D打印适应性，本研究考察了马铃薯淀粉（PS）、玉米淀粉（CS）、木薯淀粉（TS）和交联淀粉(CLS)以及不同添加量（0%、3%、6%和9%）对虾肉糜3D打印适应性和物料特性的影响。结果表明，添加6%CLS可以适当地增加虾肉糜的G'、G''和表观黏度，使得样品易于从喷头挤出并提高了打印精确性；同时，添加6%CLS可以提高虾肉糜的硬度、黏附性和弹性，有助于维持打印产品的形状并改善了打印稳定性；添加6%CLS还提高了虾肉糜的持水性。综上所述，添加6%CLS可以改善虾肉糜的物料特性，并有效提高虾肉糜的3D打印适应性。

DOI: 10.1002/fsn3.2257

二、对虾加工副产物高值化加工与利用研究进展

5

广东海洋大学刘振洋、刘书成等：五种虾副产物和食用部位的营养组成和营养价值评价

2021年11月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Zhenyang Liu（1作，在读硕士生）、Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域Foods (一区，IF=4.350)发表了题为“Comparison of the Proximate Composition and Nutritional Profile of Byproducts and Edible Parts of Five Species of Shrimp”的研究论文。

本研究对国内养殖量最大的五种虾不同部位（虾仁、虾头、虾壳和虾尾）的营养成分进行了分析，并评价其营养价值。结果表明，五种虾的虾仁产率范围为37.47-55.94%，副产物产率范围为44.06-62.53%。其中凡纳滨对虾和中国对虾的虾仁产率最高（分别为55.94和55.92%），罗氏沼虾产率最低（37.47%）。对虾不同部位的粗蛋白含量较高，氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI）均大于或接近1.00，说明虾蛋白具有较高的营养价值。虾头富含多不饱和脂肪酸，n-6/n-3 PUFAs比值为0.37~1.68，说明虾头富含n-3 PUFAs，是n-3 PUFAs的良好来源。五种虾不同部位，特别是对虾副产物中富微量元素，同时虾副产物中还含有丰富的虾青素等生物活性成分，具有重要的开发利用价值。

DOI: 10.3390/foods10112603

6

广东海洋大学刘振洋、刘书成等：不同温度贮藏下凡纳滨对虾虾头品质及挥发性成分分析

2021年11月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Zhenyang Liu（1作，在读硕士生）、Shuai Wei*（通讯作者）、Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域Food Chemistry: X (一区，IF=5.18)发表了题为“Quality and volatile compound analysis of shrimp heads during different temperature storage”的研究论文。

利用虾加工副产物开发高品质和高附加值产品，必须保证副产物原料具有优良的鲜度和风味品质。虾副产物含有丰富的水分和內源酶并携带有大量微生物，极易腐败变质。目前，水产品加工企业重视对虾生成车间的温度管理，往往忽视对副产物的贮藏管理，造成副产物随着贮藏时间延长，其鲜度和风味品质严重劣变，后期只能用于饲料加工。本论文针对水产品加工企业在对虾加工副产物管理中存在的问题，研究了凡纳滨对虾虾头在20、4、-3和-18℃贮藏过程中鲜度和挥发性物质的变化，结果表明：在20℃贮藏，虾头鲜度快速下降，贮藏1 d时TVB-N值和K值均达到了腐败标准；在4℃贮藏，虾头鲜度下降速度变缓，贮藏15 d时TVB-N值和K值达到了腐败标准；在-3℃和-18℃贮藏，虾头贮藏30 d时TVB-N值仍然处于较低水平，但在-3℃贮藏K值变化较快，贮藏到12 d时超过了60%。从凡纳滨对虾虾头中检测到57种挥发性物质，利用OAV（＞1）鉴定出25种关键挥发性物质。确定了区分不同贮藏温度虾头的潜在分类挥发性化合物和潜在的腐败变质标志物。三甲胺、2-壬醇、2-十一酮、异戊醇、2-甲基丁酸、2-丁酮、2-戊酮、2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪是区分不同贮藏温度虾头的潜在分类挥发性化合物。虾头共同潜在的腐败变质标志物是2-十一酮（脂肪味、奶油味和奶酪味）、三甲胺（腥臭味）和2-壬醇（奶酪味、肥皂味和霉味）。研究结果为对虾加工副产物的贮藏管理提供科学依据，为利用对虾加工副产物开发高品质和高附加值产品提供基础数据。

DOI: 10.1016/j.fochx.2021.100156

三、  海洋食品速冻技术研究进展

7

广东海洋大学杨作苗、刘书成、孙钦秀等：液氮速冻改善金鲳鱼肌肉品质研究

2021年12月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Zuomiao Yang（在读硕士生）、Shucheng Liu、Qinxiu Sun*（通讯作者）等在食品专业领域TOP期刊Food Chemistry (一区，IF=7.514)发表了题为“Insight into muscle quality of golden pompano (Trachinotus ovatus) frozen with liquid nitrogen at different temperatures ”的研究论文。

冷冻是最常用的食品保存技术，可以最大限度地保持食品品质，并延长食品货架期。尽管大多数微生物的生长和繁殖在低温下受到抑制，但在食品冻结过程中汁液流失以及质地、风味和颜色的变化仍然是不可避免的，这主要取决于冰晶形成的大小、形态和位置。冻结速率对冰晶的大小、形状和位置起着重要作用。快速冷冻可以促进细胞内外形成细小分布均匀的冰晶，减少冰晶对食品组织和细胞的损伤，并抑制冷冻引起的食品品质劣变。因此，近年来，快速冷冻方法在食品冷冻中的应用日益受到重视。

液氮冷冻（LNF）是一种食品快速冻结方法，因为液氮汽化可以快速带走食品中的大量热量并加速传热过程。与传统冻结技术相比，LNF具有传热效果好、冷冻速度快、形成小而均匀的冰晶、保持良好的食品质量和环保等优点。虽然LNF有许多优点，但也有一些缺点，如过低冻结温度会产生冷冻断裂现象降低冷冻产品品质。因此，有必要对液氮的冻结条件进行合理控制，避免冷冻断裂发生。本研究以金鲳鱼为研究对象，考察了不同液氮冻结温度对冷冻速率和鱼肉品质的影响，以期找到合适的LNF条件冻结水产品，为LNF在水产品中的应用提供理论指导。结果表明：随着LNF温度的降低，总冻结时间缩短，然而-115 ℃的LNF会导致冷冻断裂降低鱼肉品质。-95 ℃ LNF减少了鱼肉的解冻损失、蒸煮损失和亮度值L*，降低了水的流动性，保持了鱼的持水性和硬度。因此，-95 ℃ LNF是一种适用于金鲳鱼的快速冻结方法。研究结果有助于丰富冷冻保存方法的理论，促进LNF技术在食品冷冻行业的应用。

DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131737

8

广东海洋大学Ali、魏帅、刘书成等：利用非热加工技术从海洋副产物中回收生物活性化合物

2021年7月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Ali（在读硕士生）、Shuai Wei*（通讯作者）、Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域期刊 LWT-Food Science and Technology (一区，IF=4.952)发表了题为“Non-thermal processing technologies for the recovery of bioactive compounds from marine by-products ”的综述论文。

海洋食品是人类重要的食物资源，富含高质量的蛋白质和营养物质。随着海洋食品工业的快速发展，产生大量的加工副产物，但现有的加工与利用是不足的，且在有些时候会对环境造成破坏。海洋加工副产物包括头部、内脏、皮、血液和骨骼等，其含有多种生物物质，如蛋白质、维生素、矿物质、多不饱和脂肪酸、脂类和类胡萝卜素等。这些生物化合物在医药领域、营养和食品工业具有很高的潜在应用价值。本综述讨论了从海洋副产品中提取生物活性物质的单一非热处理方法和联合方法。与传统方法相比，非热技术提取活性物质的产量更高，耗能较少，所花费时间更短，同时可改善食品安全并减少副产物所引起的环境问题。然而，这些新兴的非热技术仍处于发展阶段，更为广泛的工业应用需要开展更多的研究和进行实际的转化，进而建立从海洋食品加工副产物中进行工业化提取生物活性物质的具体加工工艺。

DOI：10.1016/j.lwt.2021.111549

9

广东海洋大学张渊超、孙钦秀、刘书成等：超高压预处理结合酶解提取鱼油的研究

2021年7月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：张渊超（在读硕士生）、孙钦秀*（通讯作者）、刘书成*（通讯作者）等在食品专业领域期刊Innovative Food Science and Emerging Technologies (一区，IF=5.916)发表了题为“Extraction of fish oil from fish heads using ultra-high pressure pre-treatment prior to enzymatic hydrolysis ”的研究论文。

鱼油是鱼类加工副产物中的一个重要部分，采用绿色、高效、安全的方法提取鱼油是副产物有效利用的一个热点。为了提高鱼类加工副产物的利用价值，本论文利用超高压结合酶解法提取金枪鱼鱼油，分析其理化性质和脂肪酸组成，探讨超高压辅助提取鱼油的传质机理。通过双因素等重复试验设计优化了超高压辅助酶解法提取金枪鱼鱼油的工艺参数，结果表明：处理压强、保压时间、加酶量和酶解时间对鱼油提取率有显著的影响（P < 0.05）。当处理压强为200 MPa，保压时间为10 min，加酶量为1.0%，酶解时间为60 min时，鱼油提取率为99.60%，鱼油的理化性质可以达到粗鱼油的标准。超高压技术通过压力作用产生压力差和反向压力差，使得生物组织细胞发生疏松和破碎等结构性变化，从而提高鱼油的提取率。因此，超高压辅助酶解法是一种高效提取高品质鱼油的方法。

DOI: 10.1016/j.ifset.2021.102670

10

广东海洋大学郑欧阳、罗帅、孙钦秀、刘书成等：高密度CO₂在虾肉糜中的径向吸附行为

2021年8月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：Ouyang zheng（在读硕士生）、Shuai Luo（在读硕士生）、Qinxiu Sun*（通讯作者）、Shucheng Liu*（通讯作者）等在食品专业领域期刊Innovative Food Science and Emerging Technologies (一区，IF=5.916)发表了题为“Radial adsorption behaviour of high pressure carbon dioxide in shrimp surimi ”的研究论文。

高密度CO₂能够诱导蛋白质变性和聚集而形成凝胶。高密度CO₂在蛋白质中的吸附量对凝胶品质具有重要影响。因此，获得准确的高密度CO₂在蛋白质中的吸附量，揭示吸附量随温度和压强的变化规律，对于控制和优化高密度CO₂加工蛋白凝胶过程具有重要意义。本论文以圆柱形虾肉糜为对象，采用磁悬浮天平重量法研究高密度CO₂在虾肉糜中的径向吸附过程，揭示压强和温度对吸附量的影响规律。

研究结果表明：（1）在等温条件下，在低压区域（压强<7 MPa），随着压强的升高，CO₂在虾肉糜中的径向绝对比吸附逐渐增加，表现出Langmuir型等温线；当达到CO₂临界压强（7.38 MPa）附近时，CO₂在虾肉糜中的径向绝对比吸附急剧增加，并会达到一个峰值（7~14 MPa）；继续增加压强，CO₂在虾肉糜中的径向绝对比吸附又逐渐下降并趋于平稳。这符合超临界吸附的基本特征。（2）在等压条件下，随着温度的升高，CO₂在虾肉糜中的径向绝对比吸附是下降的，而且CO2在虾肉糜中径向绝对比吸附的峰值有向高压移动的趋势。（3）35~60 ℃下CO₂在虾肉糜中的径向绝对比吸附最大值分布在46.99~99.49 cm³/g。

DOI: 10.1016/j.ifset.2021.102744

刘书成

刘书成，博士，教授，博士生导师，现任广东海洋大学食品科技学院院长。入选广东省扬帆计划高层次人才、广东海洋大学南海杰出学者，作为负责人带领“海洋食品绿色加工技术”研究团队入选广东省科技创新团队。兼任国际食物营养与安全协会理事、中国食品科学技术学会非热加工技术分会理事、中国食品科学技术学会特殊食品分会理事、广东省食品学会青年工作委员会副主任、广东省食品学会海洋食品专业委员会副主任、广东省水产流通与加工协会专家委员会委员等，《eFood》《农业工程学报》《食品科学》《肉类研究》《包装工程》等期刊编委。主持国家级项目3项、广东省重大项目1项，参与制定广东省地方标准1项，发表SCI收录论文60余篇，获得国家授权发明专利6件，编著《对虾加工与利用》、教材《水产食品加工学》和《食品优化试验设计》等。

孙钦秀

孙钦秀，博士，讲师。2009-2019年，本、硕、博毕业于东北农业大学，师从孔保华教授。2019年入职广东海洋大学食品科技学院。主要从事海洋食品速冻技术、海洋食品3D打印等方面的研究。现主持广东省普通高校青年创新人才项目，湛江市海洋青年人才创新项目，农业农村部水产品加工重点实验室开放课题，广东海洋大学博士科研启动项目，江苏省海洋生物资源与环境重点实验室开放课题等，参与国家虾蟹产业技术体系保鲜与加工岗位的科研工作，参与国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目等。担任International Journal of Refrigeration, Innovative Food Science & Emerging Technologiesy等期刊审稿人。目前，发表学术论文50余篇，其中SCI/EI收录30余篇，获国家授权发明专利1项。

魏 帅

魏 帅，博士，韩国江原大学博士后，2019年入职广东海洋大学食品科技学院，硕士生导师。研究方向为海洋食品加工新技术、食品微生物与安全。主持省部级等科研项目6项，参与国家重点研发、自然科学基金面上项目等10余项。发表学术论文57篇，其中SCI收录论文23篇；作为主译（第三）完成译著一部，出版英文专著一章；获授权发明专利2件。担任Food Research International、Current Opinion in Food Science、Foodborne Pathogen and Disease等杂志审稿专家。

夏秋瑜

夏秋瑜，博士，副研究员，曾任中国热带农业科学院椰子研究所产品加工研究室主任，海南省椰子深加工工程技术研究中心副主任。2013-2018年赴澳大利亚迪肯大学攻读生物与化学科学博士学位，2019年12月入职广东海洋大学。担任Journal of Food Engineering、Food & Function等期刊审稿人以及海南省椰子产业协会标准工作委员会委员。主要从事海洋脂质改性及其乳液和微胶囊稳定递送，海洋食品加工新技术和新产品研发等工作，主持国家自然科学基金、公益性行业（农业）科研专项子课题、海南省重点研发计划、海南省基金等课题10项；以第一作者或通讯作者发表论文30余篇，其中SCI和EI收录7篇；参与编写专著3本，获授权国家发明专利11项。

韩宗元

韩宗元，博士，讲师。2011年本科毕业于东北农业大学，2014年硕士毕业于东北农业大学（师从江连洲教授），2020年博士毕业于沈阳农业大学（师从邵俊花教授），2021年入职广东海洋大学食品科技学院。主要从事肉品乳化、纳米乳液递送生物活性物质等研究，曾主持省级项目1项、校级重大项目2项、横向课题1项，参与国家级课题3项；在Food Hydrocolloids、Food Chemistry、Food and Function以及LWT-Food Science and Technology发表高水平学术论文6篇，申请专利14项，其中授权5项；获得省级自然科学学术成果三等奖1项，市级自然科学学术成果一等奖2项；曾荣获“全国大学生创新创业大赛优秀指导教师”荣誉称号，担任Journal of the Science of Food and Agriculture、Industrial Crops and Products和Food and Function等期刊审稿人。

王泽富

王泽富，博士，讲师。2014年本科毕业于浙江海洋大学，2018年硕士毕业于华南农业大学，2021年博士毕业于西南大学（师从李洪军教授），2021年入职广东海洋大学食品科技学院。研究方向为水产品保鲜与加工、无损快速检测、蛋白质营养和功能等。参与国家兔产业技术体系肉加工与综合利用和林业公益性行业科研专项。参与自然科学基金，省级项目等10余项。目前，发表学术论文20余篇，其中SCI收录10余篇，获得国家授权专利1项。

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