玉米食品

近日，经国家发改委批准，“小麦和玉米深加工国家工程实验室”正式落户吉林农业大学，标志着该校国家级科研平台实现了“零”的突破。 　　“小麦和玉米深加工国家工程实验室”由吉林农业大学牵头，与河南工业大学、华南理工大学共同建设。该国家工程实验室建设期为2年，总投资1.26亿元，其中吉林农业大学投入2414万元。 　　在该工程实验室的建设中，吉林农业大学主要承担玉米深加工工程实验室的建设任务。主要研究方向为：玉米高效分离分级技术研究，玉米食品品质提升关键技术研究，玉米加工减损增效关键技术研究，高效节能玉米深加工新技术研究，清洁安全玉米深加工新技术研究，玉米主食及玉米功能性食品生产技术与产业化关键技术研究，玉米加工副产品综合利用技术研究以及工程化推广应用。 　　玉米深加工在我国农产品加工产业发展中占有举足轻重的地位。吉林是农业大省和粮食大省，以玉米为主的农产品深加工产业已成为吉林重要的支柱产业。该工程实验室建成后，可以在国家玉米深加工产业化关键技术创新、新产品开发研究和科技成果的工程化应用等领域发挥重要作用。

欧洲食品安全局否定转基因玉米致癌论据中国之声《新闻纵横》报道，大约3个月前，英国期刊《食品和化学毒物学》刊登的法国卡昂大学分子生物学家塞拉利尼等人的一份研究报告指出，喂食美国孟山都公司NK603转基因玉米的实验鼠寿命比正常实验鼠短，并且前者出现肿瘤的几率更高，整个报告有图有真相，令人触目惊心，印象深刻。 　　这份报告一出，立刻引发轩然大波。无论是转基因的支持者还是反对者都纷纷站出发表观点。如今，三个月过去了，欧洲食品安全局就此作出最终评估，彻底否定了这种转基因玉米有毒甚至致癌的研究结论。然而，转基因玉米到底是否有害的争论却并没有停止。 　　今年9月份，一张身上长着又大又鼓肿块的小白鼠的照片引起媒体注意，这些小白鼠正是塞拉利尼的实验品。法国24电台这样报道： 　　“小白鼠身上的肿块大到它体重的四分之一，科学家说这惨不忍睹的照片正是证明了转基因玉米对动物有毒。这项在法国北部一所大学进行的试验发现80%食用转基因玉米的小白鼠死于肿瘤或者器官衰竭，而吃自然生产出来的食物的小白鼠只有30%的发病率。” 　　法国科学家表示，正是肝脏和肾脏中的高毒素导致了小白鼠的死亡。 　　科学家：我们觉得这很严重，因为直到试验进行4个月尤其是第二年期间小白鼠才发病，而目前工业试验只进行3个月。 　　然而，欧洲食品安全局在11月28日的公告中写道，卡昂大学研究人员试验得出的研究结论不仅缺乏数据支持，而且相关实验的设计和方法都存在严重漏洞，这些问题说明，可接受的科研标准在实验中没有得到遵守，因此，没有理由重新审查先前就NK603玉米安全性所做的评估。不过，中央民族大学生命与环境科学学院首席科学家薛达元提出疑问，用不到3个月的时间推翻花费两年完成的试验，是否言之过早? 　　薛达元：一个报告，一个实验，应该要有很多的数据来支撑，人家那个实验也做了两年了，所以你要否定一个结果，起码也要做到两年时间，要重复做实验，以前怎么做现在还是怎么做，看有没有这样的问题，但是这么快就否定了，我觉得也是一个问题。 　　而另一方面，受到的质疑美国孟山都公司对这项试验也做出了回应。 　　凤凰卫视刘芳：他表示说老鼠本来正常的饮食结构当中是不包括玉米的，这次长期给它吃玉米恐怕有待商榷，另外孟山都公司也提出来说这一份科学研究必须要看整个所有取样的过程，以及他做实验的过程，孟山都公司表示说他们会关注这一个事件，实验还要多做几次才能够真正得到科学的结果。 　　其实，这已经不是转基因作物第一次受到怀疑。比如，对于抗虫转基因作物，有观点认为转基因抗病抗虫的功能来自于毒蛋白基因，虫吃了会死，人吃了怎么办?这听起来似乎很可怕，不过，中国农业科学院植物保护研究所副研究员谢家建告诉记者，抗虫基因不是说所有的虫子都会被干掉，这其中有误读。 　　谢家建：他说的虫子都能杀死，这句话也不是完全正确的，因为它只能杀某种特定类的昆虫，其他的一些昆虫不是这个科这个目的，它基本没有什么作用，采用的这个蛋白基因是非常专业性的，这种蛋白是来源于一种细菌，这个细菌是作为我们的一个生活杀虫剂，已经使用了70多年，这么长时间了也没有发现对人有什么坏处，对人有什么毒性或者过敏性都没有。 　　长期以来，一提到转基因，不少欧洲人都会报以警惕的目光，这使得转基因食品一直难以端上欧洲人的餐桌。这项实验公布于众之后，法国农业部门立即表示要加强监管。 　　法国农业部门：不管怎样，我们要推动提高欧盟在转基因方面的标准，我们一定要考虑到转基因作物在这方面的风险。 　　对待转基因食品，欧洲人的态度俨然分成了两派，双方争执不下，互不相让。对于转基因作物的利弊现在科学家似乎也没有一个统一的答案。薛达元更用“说不清”来总结这些争议。 　　薛达元：说不清楚，因为一些机构做的一些实验，说转基因对健康是有危害的，以前也有好多次，但是这个报告出来之后，后面总是被否定的，这里面一种情况就是它真的可能对健康不会有那么大的问题。第二个也可能生物技术公司比较强大，给他施加压力，有可能是这样，所以究竟是哪一种我也没有办法区别。

风味物质是粮食作物食用品质和营养价值的重要衡量指标。小麦、玉米等谷类作物在储藏过程中的品质劣变与其风味物质含量密切相关。岛津中国创新中心与国家粮食和物资储备局科学研究院杨永坛研究员团队合作，基于固相微萃取-气相色谱-三重四极杆质谱联用技术（SPME-GC-MS/MS）对玉米中挥发性风味物质的种类和含量进行分析，多元统计分析结果显示，玉米的挥发性风味物质与储藏年限存在一定的相关性。由此可构建玉米储藏年份的分类模型，为玉米储藏品质的动态监测提供技术手段。研究成果以“SPME-GC-MS/MS结合多元统计分析不同储藏年份玉米风味物质差异”为题，已发表在《粮油食品科技》期刊。背景介绍粮食在贮藏期间会受到温度、湿度、微生物等环境因素影响，其食用品质和营养价值也会随着储藏时间延长而发生改变。玉米是我国主要粮食作物之一，也是我国储备粮的重要组成。由于玉米原始水分含量相对较高，同时内部富含脂肪，其相较于其他粮食品种储藏稳定性较差，易发生品质劣变，进而影响其种用、食用和加工品质。因此在玉米收购入仓和轮换出库前对其储藏品质进行评估十分必要，引起了研究人员的广泛关注。挥发性风味物质是影响玉米食用和加工的主要因素之一，风味物质的类型、含量以及它们之间的相互作用共同决定着玉米的风味。玉米储藏过程中风味物质含量变化间接反映其品质改变，因此越来越多的研究人员通过测定玉米中典型挥发性风味物质对其进行品质鉴别。已有多项研究发现玉米挥发性风味物质的种类和含量受不同储藏条件的影响，但尚未阐明不同储藏时间玉米的特征差异物质。固相微萃取技术能对含量较低的挥发性物质进行富集，在挥发性物质检测中具有方便、灵敏、高效的优点，在食品风味物质检测领域应用广泛。本研究以吉林地区2019—2022年收获玉米为研究对象，采用固相微萃取-气相色谱-三重四极杆质谱联用技术（SPME-GC-MS/MS）对玉米储藏过程中的风味物质进行检测，并结合主成分分析（PCA）和偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）进行数据分析，阐明不同储藏年份玉米的特征差异物，建立玉米储藏年份判别模型。以期为玉米储藏品质的动态监测提供技术手段，更好地指导储备玉米科学储存与适时更新轮换。研究内容本研究采用固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱（GCMS-TQ系列），搭配专属型风味物质多反应监测（MRM）数据库，对玉米样品中的挥发性风味物质进行分析。图1为某采收自2019年的玉米样品的总离子流图，共检出挥发性风味物质共129种，包括醛类、醇类、酯类、酮类、苯系物、杂环类、酸类、醚类、烃类和酚类化合物共10类。检出化合物中醛类物质种类最为丰富，共检出26种，其次为醇类物质和酯类物质，分别检出23种和17种。对不同储藏年份玉米中各类风味物质的相对含量进行分析，结果显示酸类物质在玉米中相对含量最高，是玉米中的主要挥发性风味物质。并发现不同储藏年份玉米中风味物质相对含量发生了变化，需进一步探究二者之间的相关性。图1. 2019年玉米样品总离子流色谱图为明确风味物质含量与玉米储藏年份之间的关系，对不同储藏年份玉米中的挥发性风味物质进行PCA分析。从图2（A）可以看出，不同储藏年份玉米呈一定的聚类趋势。其中2019年和2022年储藏玉米区分度较为显著，表明该模型对储藏年份相差较大的样品区分能力较强。对不同储藏年份的样品组进行皮尔逊相关分析，结果如图2（B）所示，表明每个年份的样品组与其相应年份的样品组之间有很强的正相关性。图2. 2019—2022年玉米风味物质的统计分析结果: (A) 主成分分析得分图 (B) 皮尔逊相关分析为进一步直观体现不同储藏年份玉米的风味物质特征，对检测数据进行了PLS-DA分析。如图3（A）所示，4个储藏年份的样品分别聚为一类，表明不同年份间玉米的挥发性化合物差异显著。利用5倍交叉验证对PLS-DA模型的预测精确度和拟合度进行验证，结果如图3（B）所示，使用3个组分时，模型的R2=0.98，Q2=0.96，预测精确度为1.0，表明模型具有较好的预测能力。按照变量投影重要性（VIP）值大于1的标准，共筛选出47种关键差异化合物。图3 2019—2022年玉米风味物质的偏最小二乘判别分析结果: (A) 三维PLS-DA得分图 (B) 不同组分数下PLS-DA分类性能 (C) VIP值图进一步比较不同年份间玉米中挥发性风味物质的差异，可以看出有6种挥发性化合物出现规律性变化。其中，1-辛烯-3-醇、丁酸橙花酯和2-正戊基呋喃3种化合物含量随储藏时间的延长而减少（如图4（A）~（C））；此外，DL-泛酰内酯、辛酸甲酯和2-乙酰基呋喃化合物的含量随储藏时间的延长而增加（如图4（D）~（F））。图4. 不同储藏年份玉米特征风味物质箱线图结论基于岛津固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱仪建立玉米中挥发性风味物质的分析方法，对2019至2022年收获东北地区玉米样品中挥发性风味物质进行检测，采用PCA和PLS-DA方法对不同储藏年份玉米的风味物质数据进行分析，筛选出在不同年份的玉米间具有显著性差异的化合物，根据检出的差异化合物在不同储藏年份玉米中的含量分布构建分类模型，将为不同年份玉米的储藏品质动态监测提供参考，以更好指导储备玉米的科学储存与适时更新轮换，对保障国家粮食安全和节粮减损具有重要意义。岛津多功能自动进样器-气相色谱三重四极杆质谱仪参考文献：[1] WANG S, CHEN H, SUN B. Recent progress in food flavor analysis using gas chromatography–ion mobility spectrometry (GC–IMS) [J]. Food Chemistry, 2020, 15(315): 126158.[2] 徐瑞, 李洪军, 贺稚非. 玉米冻藏过程中挥发性成分变化及主成分分析[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(1): 210-218. XUN R, LI H J, HE Z F. Changes and principal component analysis of volatile compounds in corn ears during frozen storage[J]. Food and Fermentation Industries, 2019, 45(1): 210-218.[3] 李云峰, 范競升, 陈冰琳,等. 3个甜玉米品种在不同储藏条件下可溶性固形物含量及挥发性风味成分变化[J]. 华南农业大学学报, 2021, 42(03): 33-44. LI Y F, FAN J S, CHEN B L, et al. Changes of soluble solid contents and volatile flavor components of three sweet corn cultivars under different storage conditions[J]. Journal of South China Agricultural University, 2021, 42(03): 33-44.[4] 郭瑞, 李盼盼, 张晓莉, 等. SPME-GC-MS/MS 结合多元统计分析研究不同储藏年份玉米风味物质差异[J]. 粮油食品科技, 2024, 32(3): 179-186. GUO R, LI P P, ZHANG X L, et al. Diversity analysis of volatile flavor compounds of corn with various storage years based on SPME-GCMS/MS and multivariate statistical analysis[J]. Science and Technology of Cereals, Oils and Foods, 2024, 32(3): 179-186.本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。