一、科研项目与成果

2023年，我院合计立项纵向科研项目61项，经费预算2302.82万元。其中，国家重点研发计划立项11项，预算995万元；国家自然基金立项1项，预算30万元；外国专家引智项目立项1项，预算21万元；亚洲区域合作专项资金项目立项1项，预算92万元；APEC专项基金项目立项2项，预算合计109万元；国家粮食和物资储备局委托课题1项，预算0.5万元；院自选课题立项40项，预算877.82万元；其他及地方课题立项4项，预算177.5万元。 

专栏1 2023新立项科研课题基本情况表

（二）主要科研产出

出版著作3本，发表论文204篇，其中SCI和EI论文72篇，中文核心论文117篇；授权软件著作权9项、发明专利11项、实用新型专利7项；正式发布标准9项，其中国家标准2项、行业标准7项；获得中国粮油学会科技奖、中国食品科学技术奖等科技成果奖项13项。 

专栏2  2023年度出版著作情况

专栏3  2023年授权专利情况

专栏4  2023年正式发布标准清单 

专栏5  2023年科技奖励情况

1.地理位置是影响谷蠹微生物组成的重要因素

Microbiota composition of allopatric laboratory and wild populations of Rhyzopertha dominica. Journal of Stored Products Research, 2023, 104: 102202.

谷蠹是世界范围内主要的储粮害虫，会造成粮食的数量和质量损失。地理位置、食物和温湿度等因素影响着昆虫微生物的群落构成。本研究重点分析了地理位置对谷蠹微生物区系组成的影响。为了获得一个全面的视角，对实验室地理种群、野生地理种群和在实验室环境中饲养30天的野生种群的细菌和真菌进行了16S rRNA 和 ITS 基因测序。结果表明，谷蠹体内的优势细菌均为Shikimatogenerans，细菌群落随地理位置的不同而变化，但实验室条件下各地理种群具有明显趋同效应，且多样性显著降低。地理位置同样影响真菌群落构成和优势真菌，即使在实验室驯化后也是如此。这些结果表明，地理位置是影响昆虫微生物组成的一个重要因素，实验室驯化降低细菌多样性而不改变真菌多样性。本研究为理解储粮害虫与微生物互作和开发基于“抑菌治虫”的防控新策略奠定重要基础。

图1 十个谷蠹地理种群的微生物β多样性分析（A）细菌群落（B）真菌群落 

2.冷等离子体降解小麦呕吐毒素的机理与效果稳定性评价

Effects of low-pressure radio-frequency cold plasma on the biochemical parameters and fatty acid profile of wheat flours. Cereal Chemistry, 2023,110(2)393-413.

本研究以一定克数的呕吐毒素超标面粉为样品，采用120W低压强射频氦或氧冷等离子体处理0-180秒，氦CP降解面粉呕吐毒素18%-54.9%，氧CP降解26.2%-53%。发现120W低压强射频氦或氧冷等离子体处理90-120秒能够降解面粉50%的DON，CP处理的面粉敏感评价指标有吸水率和电导率；与氦气CP比较，氧CP引起单和多不饱和脂肪酸的氧化和减少；两个类型CP保持了淀粉糊化温度，降低淀粉回生；与氧CP比较，氦CP修饰了面粉功能聚合物。我们采用120W低压强射频氦气或氧气冷等离子体处理300克大米籽粒20秒，然后再在1天、2天、30天同样功率和时间处理，发现冷等离子体减少米粒水滴接触角和蒸煮时间，提高吸收率和新鲜度的效果是累加的，但是不改变米粒的单分子层含水率和表面积，本项研究表明冷等离子体作为非热的食品物理加工方法，用于改善粮食及加工品质，减少真菌毒素污染物和农药残留，国内粮食行业应尽可能协助企业，抓住机遇研制常压冷等离子体设备。

图 120W低压强射频氦气或氧冷等离子体对面粉呕吐毒素的降解作用 

3.抗体定向固定化免疫亲和磁珠结合高效液相色谱柱前自动衍生法检测粮食和饲料中伏马毒素

Well-oriented immobilized immunoaffinity magnetic beads for detection of fumonisins in grains and feeds via pre-column automatic derivatization of high-performance liquid chromatography. Food Chemistry, 422 (2023) 136226.

本研究基于抗体定向固定化免疫亲和磁珠，建立和优化了高通自动样品前处理方法，采用高效液相色谱（HPLC）柱前自动衍生法检测粮食和饲料中伏马毒素(FBs)的含量。抗体定向固定的免疫亲和磁珠的FBs容量是抗体随机固定磁珠的1.5-1.8倍。所建立的自动净化方法可在28分钟内净化24个样品。FBs的柱前自动衍生方法使用HPLC自动进样器进行，不需要任何额外的仪器。柱前自动衍生方法可有效防止衍生物的降解，缩短单个样品的检测时间，显著提高检测效率，降低人工成本，减少人员对有害物质的吸入，可用于大批量样品中FBs的检测。该方法可同时检测FB1、FB2和FB3，检出限和定量限满足粮食和饲料中FBs的检测要求。与目前广泛应用的免疫亲和柱净化方法相比，该方法具有操作简单、成本低、自动化程度高、通量高等优点。该方法可用于粮食和饲料中FBs的快速、高效净化和检测。通过对中国五个主要玉米产区的玉米样品进行检测和分析，我们发现在田间采集的玉米样品中，FBs的检出率很高。高温多雨气候有利于伏马菌株的生长繁殖，但是伏马毒素的污染存在一定的地域差异。因此，监测中国重点区域玉米中伏马毒素水平具有重要意义。 

4.基于三重信号放大化学发光免疫法同时快速检测大米中镉和铅的自动化智能平台

An automatic and smart platform for rapid detection of cadmium and lead simultaneously in rice using triple-amplified chemiluminescence immunoassay. Food Chemistry, 2024,437,137900.

针对粮食收购环节中筛查样品量大、重金属含量水平低、快筛方法操作繁琐、低含量水平下检测准确性差等问题，本研究基于抗原抗体-链霉亲和系统-磁固相载体等技术构建了一种具有三重信号放大作用的自动化化学发光免疫检测智能平台，并设计了配套的试剂盒产品，灵敏度大大提升，有效解决了限量水平和低浓度水平下检测准确性的问题；所构建的自动化智能化平台，可根据检测需求灵活选用试剂盒组装，不用人工全程操作，即可完成粮食中铅和镉元素的多靶标、高通量、多样本快速同时准确检测。

此平台的搭建、技术的开发以及相关试剂盒产品的应用可极大满足粮食收购环节对重金属指标的快速筛查的需求，具有灵敏、准确、稳定的优势，相比于目前的快速检测产品，进一步提升了自动化和智能化水平，有效减少了对实验人员的要求，降低了人为干扰因素，提升了工作效率，为全面提升粮食收购环节重金属的检测筛查能力提供技术支撑。 

5.阿魏酸与不同膳食纤维复配通过调节超重小鼠肠道菌群改善糖代谢和肠道屏障功能的研究

Ferulic acid combined with different dietary fibers improve glucose metabolism and intestinal barrier function by regulating gut microbiota in high-fat diet-fed mice. Journal of Functional Foods. 2024，112，105919

全谷物的摄入维持了葡萄糖稳态和肠道健康，这主要是由于多酚和膳食纤维等功能成分。我们研究了阿魏酸（FA）及其与阿拉伯木聚糖（AX）或β-葡聚糖（BG）联合使用对高脂饮食诱导的肥胖小鼠影响。结果发现，FA单用比FA+AX/BG能更有效地减轻肥胖小鼠的肝损伤和血清氧化应激。然而，FA联合AX或BG在改善糖耐量和维持肠道稳态方面优于FA单独使用。其中，FA+BG显著提高血清GLP-1水平和结肠组织紧密连接蛋白（ZO-1、Claudin-1和Occludin）表达，显著降低肝脏总胆固醇和肝脏指数。此外，FA+AX增加了双歧杆菌和粪杆菌的丰度。FA+BG促进了norank_f_Muribaculaceae、Akkermansia、Lachnospiraceae_ NK4A136_group和Lachnoclostridium等有益菌的丰度，这些有益菌与糖耐量受损和肠道损伤水平呈现负相关。FA+AX和FA+BG降低了有害菌Blautia、Romboutsia和Clostridium_ sensu_stricto_1的丰度。此外，FA+BG在调节炎症反应和增强肠道屏障功能方面的作用强于FA+AX。由此可见，FA联合BG可通过调节肠道菌群，对肥胖小鼠的糖代谢紊乱和肠道屏障功能受损具有更好的保护作用。

图3 阿魏酸（FA）及其与阿拉伯木聚糖（AX）或β-葡聚糖（BG）联合使用对肥胖小鼠影响 

6.果糖诱导结肠精氨酸和脯氨酸代谢失调加重DSS诱导大鼠结肠微环境恶化

Fructose Stimulated Colonic Arginine and Proline Metabolism Dysbiosis, Altered Microbiota and Aggravated Intestinal Barrier Dysfunction in DSS-Induced Colitis Rats，Nutrients，2023，15, 782.

在本研究中，我们通过研究微生物组和代谢组来评估实验性结肠炎大鼠相同剂量下蔗糖和果糖摄入对肠道稳态的影响。结果表明，蔗糖和果糖显著降低大鼠体重、结肠长度，增加结肠炎症浸润。蔗糖和果糖通过抑制血浆中紧密连接(TJ)蛋白ZO-1的表达和增加脂多糖 (LPS)的水平，使结肠功能恶化，但果糖的影响更为显著。此外，蔗糖和果糖都显著改变了肠道菌群的组成，其特征是减少了阿德勒克氏菌、亮氨酸、乳球菌和示波螺旋菌，增加了异源菌群和霍德曼菌群，减少了组氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、丙氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、瓜氨酸、4-羟脯氨酸和γ氨基丁酸(GABA)。代谢组学结果显示，果糖可能通过诱导结肠内氨基代谢失调加重结肠炎症状。这些发现表明，果糖通过诱导肠道微生物群及其代谢物之间的变化导致结肠炎恶化。 

7.麦麸膳食纤维与原料麦麸对面粉和面团特性影响的比较研究

The effect of wheat bran dietary fibre and raw wheat bran on the flour and dough properties: A comparative study. LWT-Food Science and Technology, 2023,173, Article 114304.

本研究以复合酶解法制备的麦麸膳食纤维(WBDF)及其同源麦麸(RWB)为研究对象。在混合面粉中总膳食纤维含量相同的情况下，比较了两者对面粉的糊化特性，面团的热机械学特性、流变特性及微观结构的影响。旨在通过本研究为高纤小麦粉体系找寻到适宜的膳食纤维添加形式，为高品质高纤小麦粉制品的加工提供数据支持。研究表明：与小麦粉相比，和RWB的添加都给面团带来不同程度的劣变影响，但也显现出了一定的益处。WBDF能更有效地抑制淀粉老化，提高面团的机械阻力，增加面团的粘弹性和强度；但与RWB相比，在机械搅拌和温度作用下会更深程度的弱化面筋稳定性，并降低热凝胶稳定性。从微观结构角度来讲，WBDF对面筋网络的破坏程度要显著低于RWB。总体而言，在面团中总膳食纤维含量相同的情况下，WBDF的表现优于RWB，具有生产出质地更优、货架期更长的高纤维小麦产品的潜力。

图4 麦麸膳食纤维(WBDF)及其同源麦麸(RWB)对面粉、面团影响 

8.不同制油方法对翅果油理化特性、化学组成以及抗氧化活性的影响研究

Effect of extraction methods on the physicochemical properties, chemical composition, and antioxidant activities of Samara oil. Foods, 2023, 12(17): 3163.

本研究分别采用溶剂提取法（乙酸乙酯、丙酮、正己烷、石油醚）和压榨法（热榨法和冷榨法）制备翅果油。分析不同制油方法对翅果油色泽、酸价、过氧化值、脂肪酸组成、生物活性化合物、抗氧化活性以及氧化稳定指数的影响。研究发现，除脂肪酸组成和生育酚外，提取方法显著影响翅果油的理化性质、化学成分和抗氧化活性。以丙酮作为溶剂提取的翅果油中多酚和类胡萝卜素含量最高。同时，DPPH、ABTS和氧化稳定指数也最高。相关性分析结果也显示翅果油的DPPH、ABTS和氧化稳定指数与多酚和类胡萝卜素呈正相关。

图5不同制油方法对翅果油相关指数的影响 

9.我国粮食物流发展回顾、最新进展及未来方向

粮油食品科技, 2023, 31(5): 197-203.

当今世界正经历百年未有之大变局，我国正推动构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，保障国家粮食安全具有新的历史特点。粮食物流连接粮食生产、流通和消费，高度集成并融合运输、仓储、分拨、配送、信息等服务功能，在构建现代粮食流通体系中发挥着先导性、基础性、战略性作用，对于保障国家粮食安全、维护粮食产业链供应链安全稳定、加快粮食产业高质量发展具有重要意义。通过回顾我国粮食物流发展，分析存在的突出问题，并通过我国粮食物流行业最新进展研判以及我国与国外粮食物流研究比较，提出我国粮食物流的发展重点和措施建议，包括完善粮食物流设施布局、发展粮食物流节点和园区、提升多元化粮食物流技术水平、优化多式联运衔接和物流管控技术、加快技术装备升级、智能化技术引领、推广粮食物流标准、完善配套政策、加快人才培养等，为粮食物流技术与装备创新、物流系统优化、物流设施建设以及国家粮食安全政策制定等提供有益参考。 

10.国外粮食减损治理模式及经验启示

粮油食品科技, 2023, 31(5): 208-216.

治理粮食损失浪费是世界性难题，不同国家由于发展阶段、政治结构和治理理念不同导致对粮食损失浪费的治理模式也存在明显差异性。研究认为，各国反对粮食损失浪费的理论根基可归纳为三种：一是粮食损失浪费造成巨大资源环境负担；二是粮食损失浪费造成明显公共财富损失；三是粮食损失浪费造成粮食自给率下降危害国家安全。基于此，认为国外主流国家存在三种典型粮食损失治理模式，即欧洲国家形成的以可持续发展理念为主的治理模式，美国形成的以公共财富管理理念为主的治理模式，日韩形成的以资源和安全理念为主的治理模式。结合我国发展阶段和损失特征，提出了深入实施节粮行动、加大专项投入力度、提高科技支撑水平、强化消费引导宣传、加强国际合作共治等政策建议。