西藏自治区特色农产品精深加工与高值化利用重点实验室立足西藏特色农产品(青稞、蕨麻、松茸等)和畜产品(牦牛、藏羊、藏猪等)资源优势,以“精深加工”和“高值化利用”为核心,融合西藏传统饮食技艺保护与创新,构建“基础研究-技术创新-产品开发-产业化应用-文化传承”五位一体的全链条研发体系。
1.依托单位情况
西藏农牧大学是西藏自治区唯一一所集农牧林水电学科于一体、具有学士学位、硕士及博士学位授予资格的高等理工院校,秉承“博学为农、精业兴藏”的校训,坚持“立足高原,面向西藏,服务‘三农’”的办学定位,围绕“高原农业、高原生态、高原水电”三条主线开展教学及科学研究工作。高原食品产业作为高原农业发展的重要环节,一直以来都是西藏农牧大学教学、科研及社会服务工作的重点,在此背景下,西藏农牧大学于2010年12月成立食品科学学院,学院是目前具有食品科学与工程和食品加工与安全硕士学位授予点。长期以来食品科学学院科研团队针对西藏传统农畜产品加工基础研究和应用研究底子薄、发展慢的问题,坚持开展了以青稞、牦牛乳和藏猪肉等西藏特色农畜产品营养成分检测、风险因子识别及精深加工方面的科学研究工作。目前已成功构建了基于稳定同位素技术与矿质元素的藏猪、藏产茶叶质量安全溯源数据库及溯源平台,形成了藏猪肉、牦牛肉屠宰及加工过程中的致病性微生物识别和品质调控体系,有效保障了肉品的安全与品质。在食品营养与健康领域,系统阐明了藏区特色食品的胃肠消化动力学规律及肠道微生态调控机制,为高原特色食品的营养优化与产品开发提供理论依据。系列研究成果填补了高海拔地区饮食健康研究的空白,逐步形成了独具西藏特色的食品科学研究体系。
此外,针对牦牛肉干市场鉴别难题,团队全面开展了多维度鉴别技术研究,成功突破传统鉴别方法效率低、成本高的技术瓶颈,为规范西藏特色肉制品市场秩序、保障消费者权益提供了创新性技术解决方案,对促进西藏特色食品产业高质量发展具有重要意义。
2.共建单位情况
重点介绍共建单位与依托单位的前期合作基础以及共建优势。
(1)中国农业大学食品科学与营养工程学院
中国农业大学食品科学与营养工程学院在学科建设方面成就斐然,现有国家级重点学科-农产品加工及贮藏工程(二级学科)、国家重点培育学科-食品科学(二级学科),北京市重点学科-食品科学与工程(一级学科)。学院食品科学与工程学科在教育部第四轮学科评估中位列A+,入选国家“双一流”建设学科。学院承担了一批国家和省部级课题以及企业合作项目,近10年,主持重要纵向科研项目/课题228项,科研经费年均到账1.1亿元。围绕“四个面向”开展科学研究,在农产品加工、食品营养与健康、食品大分子等领域的基础科学研究取得重要进展,年均发表SCI、EI收录论文400余篇。教师获国家科技进步奖/技术发明二等奖共8项,省部级科研奖励31项,中国专利金奖1项。中国农业大学食品科学与营养工程学院对口支援西藏农牧大学食品科学学院,在学科发展、人才培养、科研合作中紧密合作,目前西藏农牧大学食品科学学院在中国农业大学食品科学与营养工程学院在读博士教师人数4人,近3年联合培养本科生18人,中国农业大学-西藏农牧大学对口支援合作项目立项2项。依托中国农业大学国家果蔬加工工程技术研究中心、农业农村部果蔬加工重点实验室、农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(北京)、植物源功能食品北京市重点实验室、食品质量与安全北京实验室、食品非热加工北京市重点实验室、植物蛋白与谷物加工北京市重点实验室、国家粮食产业(青稞深加工)技术创新中心等国家级、省部级重点实验室,在西藏特色农产品加工与利用方向研究中具有广阔的合作空间和互补优势。
(2)南京农业大学食品科学技术学院
南京农业大学食品科学技术学院以肉品加工与质量控制为优势,以食品微生物与生物技术、农产品加工与质量控制、食品营养与健康、糖组学与糖生物工程为特色的五个研究方向。食品科学与工程学科在全国学科评估中获评A类,为学校“农业科学”学科进入全球前1‰作出重要贡献。学院拥有肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室、国家肉品质量安全控制工程技术研究中心、农业农村部肉及肉制品质量安全监督检验测试中心(南京)、农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(南京)等部省级及以上教学科研平台13个,国家一级学会“中国畜产品加工研究会”挂靠学院。近五年来,学院承担国家、部省级科研项目416项,科研到位经费2.69亿元,在国内外学术期刊上发表论文1674篇,其中SCI收录1329篇,授权专利174项,制定国际、国家标准25项,获国家科技进步二等奖1项,其他部省级、行业科技进步奖23项,出版专著10余部,教材20余部。学院现有教职工中3人获国家级人才称号,1人入选国际食品科学院院士、美国IFT Fellow及国际标准化组织“肉禽鱼蛋及其制品委员会”(ISO/TC34/SC6)主席,30余人任职于全国学术性团体或担任国际学术期刊编委。南京农业大学食品科学技术学院对口支援西藏农牧大学食品科学学院,在学科发展、人才培养、科研合作中紧密合作,目前南京农业大学-西藏农牧大学对口支援合作项目立项2项,联合申报科研项目多项,依托西藏农牧大学食品科学学院建有南京农业大学国家肉品质量安全控制工程技术研究中心西藏试验站。依托肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室、国家肉品质量安全控制工程技术研究中心、农业农村部肉及肉制品质量安全监督检验测试中心(南京)、农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(南京)等国家级、部省级重点实验室,在西藏特色畜产品加工与利用方向研究中具有广阔的合作空间和互补优势。
3.研究团队及人才培养情况
西藏特色农产品精深加工与高值化利用团队是由西藏农牧大学食品科学学院、中国农业大学食品科学与营养工程和南京农业大学食品科学技术学院的优秀科研人员组成的一支优势互补、产学研深度融合的高水平研究队伍。团队现有固定研究人员31人,其中高级职称20人(占比64.52%),博士学历人员15人(占比48.39%)。团队汇聚了一批高层次人才,包括:全国优秀教师1人、国务院政府特殊津贴获得者1人、西藏自治区政府特殊津贴获得者1人、“神农青年英才”1人、“珠峰英才”青年人才1人、西藏自治区重点学科带头人1人、西藏自治区“五四青年奖章”获得者1人。
负责人:刘振东,博士,教授,博士生导师,主要围绕牦牛乳肉及西藏特色食药用资源开展传统饮食资源评价的科学研究工作。西藏高原生物学会副理事长,西藏自治区牦牛产业技术体系岗位专家,中国畜产品加工学会理事,西藏自治区食品安全风险监测评估专家委员会委员,中国特种牦牛乳专业委员会委员,《食品研究与开发》杂志青年编委。先后主持国家自然科学基金、西藏自治区重点研发等科研项目10余项,以第一作者及通讯作者发表核心及以上级别论文60余篇,其中SCI收录30余篇,累计影响因子100,授权专利6项,其中发明专利2项。受邀担任《Food & Function》等国际期刊审稿专家。获得中国商业联合会科技进步一等奖1项(排名3)、西藏自治区科学技术一等奖1项(排名14)、西藏农牧大学科学技术一等奖1项(排名1)。入选自治区级人才,荣获西藏自治区“青年五四”奖章,西藏农牧大学青年优秀科研个人等荣誉称号。
骨干1:李春保,博士,南京农业大学教授,博士生导师,南京农业大学食品科技学院院长、国家肉品质量安全控制工程技术研究中心常务副主任,教育部新世纪人才计划获得者、科技部中青年科技创新领军人才、国家生猪产业技术体系岗位专家,中国畜产品加工研究会会长。
骨干2:王永涛,博士,教授,博士生导师,农业农村部“神农青年英才”、中国农业大学“人才培育发展支持计划(青年新星A类)”等,兼任中国食品科学技术学会非热加工技术分会秘书长、国家农产品加工技术研发体系青年委员会委员、北京食品学会会员;《食品工业科技》编委、Frontiers in Nutrition、Molecules等客座编辑。研究方向为果蔬加工,重点为果蔬非热加工领域的基础理论和关键加工技术研究。近年来,主持国家自然科学基金面上和青年项目、国家重点研发计划课题和子课题、国家科技支撑计划课题及北京市科技计划课题等10余项;发表SCI/EI论文60余篇,授权发明专利10件,参编著作3部(中文2部,英文1部)、教材1部,牵头或参与制定国标1项、行标6项,获省部级科研成果奖4项、社会力量科研成果奖3项,北京市教学成果奖1项、校级教学成果奖2项。
骨干3:李梁,博士,副教授,硕士生导师,西藏自治区食品安全风险监测评估专家委员会委员,中国食品科学技术学会果蔬加工分会委员,中国食品科学技术学会非热加工分会委员,《保鲜与加工》、《农产品加工》青年编委,主要从事高原特色农产品功能成分挖掘与产地溯源研究。近年来,先后主持“十四五”国家重点研发计划项目子课题、西藏自治区自然科学基金项目、西藏自治区科技计划重大科技专项子课题等项目多项,以第一发明授权国家发明专利2项,授权软件著作权2项,主编出版中国轻工业“十三五”规划教材1部、参编学术专著1部,获中国商业联合会科技进步一等奖1项,发表论文50余篇。
本团队依托西藏农牧大学食品科学与工程、食品质量与安全2个本科专业;食品科学与工程一级学科硕士学位点、农业-食品加工与安全专业硕士学位点和生物与医药-食品工程专业硕士学位点,创新“产学研用”协同育人模式,在人才培养方面取得显著成效。依托5个校企共建实践基地,学生100%参与“青稞深加工”“藏猪、藏鸡高值化利用”等实际项目,近三年获省部级学科竞赛奖项20项;通过“导师-研究生-本科生”梯队培养机制,85%以上本科生参与科研项目,研究生以第一作者发表SCI论文18篇;毕业生就业率连续三年保持90%以上,50%服务于西藏本地食品企业,部分研究生考入内地985高校深造。团队培养的研究生中3人获国家奖学金,2人获西藏农牧大学“十佳毕业生”称号,5人获自治区级优秀学位论文。
团队与南京农业大学、中国农业大学建立深度联动培养机制。每年选派优秀本科生赴两校进行短期研修和科研训练,开展“西藏特色资源+内地先进技术”的联合研究生培养,中国农业大学王永涛教授团队和南京农业大学唐长波副教授团队的研究生共同参与西藏特色资源开发项目。同时推荐优秀硕士生报考两校博士项目,联合申报国家重点研发计划,形成“本-硕-博”贯通式培养链条。这种多校协同机制不仅提升了西藏本土人才培养质量,更促进了高原特色农产品加工技术的跨区域创新与应用。
4.研究条件
西藏特色农产品精深加工与高值化利用重点实验室依托西藏自治区教育厅食品科学与工程高校重点实验室、西藏自治区教育厅林下资源开发与利用和西藏农牧大学高原特色农产品研发中心为主体开展筹建工作。实验室位于西藏农牧大学2022年投入使用的西藏农牧大学理工实验大楼1层、3层和4层,实验室现有食品科学大型仪器共享平台、食品加工平台和食品营养平台等8个平台,实验室面积达700 m2。实验室拥有精密成分分析类仪器液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、电子鼻、高效液相色谱仪(HPLC)、气相色谱仪(GC)、原子吸收光谱仪(AAS)、紫外-可见分光光度计等,具有食品理化性质分析的质构仪、色差仪、快速粘度分析仪(RVA)、凯氏定氮仪、脂肪测定仪、水分活度测定仪等,具有食品加工工艺研究的冷冻干燥机、喷雾干燥机、均质机、挤压膨化机、超临界CO₂萃取设备、微波真空干燥设备等,具备微生物与分子生物学的自动数码凝胶图像分析系统、微生物生长曲线实时监测仪、台式高速冷冻离心机、扫描型酶标仪、荧光定量PCR仪、多功能动力学光谱仪、PCR仪、超低温冰箱(-80℃)、生物安全柜、全自动微生物鉴定系统等。实验室现有仪器设备原值1000万元。实验室前期已通过西藏自治区中央支持高校发展基金获得支持累计达1500万元。
5.承担国家和自治区重点科研任务的能力
近3年在本领域承担的自治区级以上科研项目、获得的经费情况。
近年来,学院承担国家自然基金区域联合基金、国家自然基金地区基金、自治区重大科技专项等各类科研项目50余项,到位经费2700余万元。学院教师以第一作者或通讯作者发表各类学术论文110余篇,其中SCI或EI收录54篇;获批国家发明专利12项、软件著作权3项,开发科研产品10余种,实施完成科研成果转化3项,出版专著2部,3个地方和企业标准获批,获得自治区科技进步一等奖1项、二等奖1项。学院主动服务地方经济发展,不断加强与政府企业战略合作,与林芝重点围绕农产品加工、食品安全等开展多层次技术服务,在高原农产品加工及贮藏、食品质量安全监控与检测方面取得了一大批研究成果,产生了显著的经济效益和社会效益,形成了鲜明的办学特色和优势。
6.代表性科研创新成果
(1)高原传统食品消化特性与营养调控机制研究,为藏区人民膳食结构优化研究奠定基础。建立了藏区传统食品体外消化评价体系,初步确定了糌粑和酥油茶混合食品更适合老年人的特点(Journal of Food Engineering, 2022, 327: 111054, IF=6.97,刘振东通讯作者)。对不同热处理条件下全脂牦牛乳在胃消化条件下的胃排空率以及蛋白质和脂肪球的水解动力学进行系统研究,为开发高生物利用度牦牛乳制品提供理论支撑(Food Research International,2022, 162: 111958, IF=8.10,刘振东第一作者)。通过多组学联合分析对不同牛乳饮食小鼠肠道微生物群落结构和代谢产物进行研究,揭示了高原牧区单一饮食习服性与牦牛乳摄入的相关性(食品科学, 2024, 45 (10): 135-146. EI,刘振东通讯作者)。
(2)系统揭示了青稞β-葡聚糖及不同离子型多糖对谷物淀粉特性的影响机制。研究表明,在小麦粉中添加青稞β-葡聚糖会改变面团热机械性能。随青稞β-葡聚糖添加量增加,高筋和低筋面团的吸水率、黏度崩解值和蛋白质弱化度总体上升,形成时间先延长后缩短,最大黏度指数降低;同时显著抑制小麦淀粉糊化,导致峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值和回生值下降,通过阻碍淀粉分子重排延缓了回生老化(《粮食与油脂》,2025,1(38): 24-30,李梁通讯作者)。在玉米淀粉中添加青稞β-葡聚糖可显著降低其糊化黏度,并使玉米淀粉凝胶硬度降低,通过氢键作用增强持水性并降低体系弹性(International Journal of Biological Macromolecules, 2025,207,141971, IF=8.5,李梁第一作者)。通过对分子机制进行探讨发现,β-葡聚糖与青稞淀粉通过分子间氢键相互作用,促进淀粉双螺旋结构形成(Food Chemistry, 2024, 140767, IF=9.8 李梁第一作者)。对比不同离子型多糖的影响发现,添加阴离子多糖黄原胶会因同种电荷排斥作用降低玉米淀粉峰值黏度和凝胶硬度,提升膨胀度;添加中性多糖刺槐豆胶则降低凝胶硬度、凝沉稳定性和持水性;而添加阳离子多糖壳聚糖则显著增强凝胶硬度、脆度和弹性。红外光谱分析表明三类多糖均能增强淀粉颗粒表面的短程有序性(《食品与发酵工业》2025 ,51(6): 224- 231,李梁通讯作者)。这一系列研究为调控谷物食品质构和提升贮藏稳定性提供了重要理论依据。
(3)系统揭示了超声解冻、减盐发酵和新型烹饪技术对藏猪肉品质的调控机制。证实超声解冻能显著改善藏猪肉品质,较常规方法相比,可减少蛋白质/脂质氧化和滴水损失,并维持肉色稳定。揭示了超声波增强蛋白质-水结合能力的新机制,为高原肉类保鲜提供了创新解冻技术(Ultrasonics Sonochemistry, 2024, 110:107029, IF=8.7,刘振东通讯作者)。证实脂质/蛋白质氧化主导风味形成,为藏猪肉风味优化提供了新思路(Food Chemistry: X, 2023, 23:101591, IF=6.5,刘振东通讯作者)。同时,研究阐明了超声辅助低温烹饪通过调控亚油酸/苯丙氨酸代谢通路改善藏猪肉风味的双阶段氧化机制,揭示了低盐发酵通过降低盐含量促进微生物代谢,使特征风味物质(1-辛烯-3-醇、己醛等醛醇类及酯类化合物)快速积累,同时增加游离氨基酸和脂肪酸含量,为开发低钠健康发酵藏猪肉制品提供了重要理论支撑和技术路线(Ultrasonics Sonochemistry, 2024, 110, 107060, IF=8.7,刘振东通讯作者)。
(4)食品产地溯源与风味鉴别多模态分析技术体系的创新构建与应用,系统建立了茶叶及肉制品的产地溯源与风味鉴别技术体系。在茶叶领域,创新性融合高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)与蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)数据,构建特征级融合策略,显著提升不同海拔黑茶的分类准确率(Food Chemistry: X, 2024, 102293, IF=8.2,李梁通讯作者);进一步基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS)的非靶向代谢组学技术,鉴定出海拔主导的12种标志代谢物,所建正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型训练集与验证集准确率达100%,为黑茶产地鉴别提供高精度方法(European Food Research and Technology, 2025,251(5):785-798, IF=3.2,李梁通讯作者);通过HPLC指纹图谱结合机器学习,证实支持向量机(SVM)模型对黑茶产地识别效果最优(准确率90%),筛选出4个关键差异标志物(《食品安全质量检测学报》, 2023, 18(14):55-58,李梁通讯作者)。在肉制品领域,首创电子鼻联合顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)技术,解析牦牛/牛/鸡/鸭/猪肉干风味特征,鉴定42种挥发性化合物(醇类占比最高,达16.04%-32.41%),锁定异戊醛、3-羟基-2-丁酮为关键风味物质并揭示其与肉种关联性(《食品工业科技》, 2024, 李梁通讯作者);开发便携式近红外光谱技术,建立均值中心化-引导软收缩-支持向量机(MC-BOSS-SVM)模型,实现西藏风干牦牛肉产地快速鉴别(预测集准确率91.67%)(《食品与发酵工业》, 2024, 李梁通讯作者)。该系列技术为特色食品真伪鉴别与品质控制提供了系统解决方案。
7.成果转化产业化和服务相关领域产业发展情况
西藏特色农产品精深加工与高值化利用团队完成了《西藏野桃果汁饮料生产技术》、《松茸藏香猪肉辣椒酱、松茸牦牛肉辣椒酱配方及加工工艺许可使用》和《藏香猪肉辣椒酱、青冈菌辣椒酱、藏式辣椒酱配方及加工工艺许可》3个成果的转化,转化合同金额48万元。团队通过与西藏波密藏天麻农业发展有限公司共建西藏天麻科技小院,服务波密天麻加工产业,进一步巩固了波密天麻产业在县域经济发展中的引领作用。同时作为西藏自治区现代农业产业体系牦牛产业的专家服务团队,团队服务于全区牦牛乳肉加工企业,为西藏嘎尔德生态畜牧产业发展有限公司、西藏藏地吉龙农业开发有限公司和西藏藏鲜达食品有限公司等区内龙头企业提供技术支持。