摘要：河南省作为“中原粮仓”和“国人厨房”，将冷链食品产业链列为28条重点发展产业链之一，充分体现了其在构建现代化产业体系中的战略定位。速冻食品冷链关键技术研究，已成为推动河南从农业大省向农业强省跨越的重要抓手。依托占据全国60%以上的市场份额及龙头企业集聚优势，突

河南省作为“中原粮仓”和“国人厨房”，将冷链食品产业链列为28条重点发展产业链之一，充分体现了其在构建现代化产业体系中的战略定位。速冻食品冷链关键技术研究，已成为推动河南从农业大省向农业强省跨越的重要抓手。依托占据全国60%以上的市场份额及龙头企业集聚优势，突破冷链加工环节的关键技术与装备瓶颈，已成为实现食品产业转型升级的核心任务。为此，河南省科技厅设立重点研发专项“速冻米面食品冷链关键技术与装备研发及产业化示范”，旨在加快构建自主可控、安全高效的冷链食品产业链。项目由郑州轻工业大学牵头，依托冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室（培育）和面制食品国家地方联合工程研究中心（河南），联合三全食品股份有限公司开展协同攻关，在原料加工适应性、品质调控与稳定性、创新产品开发等方面取得系列突破性成果，显著提升了速冻食品的品质稳定性与市场竞争力，为河南现代食品产业高质量发展提供了强有力的科技支撑。

构建原料适应性指纹图谱，实现产品品质的精准调控

针对速冻面制品原料适应性与品质劣变机制尚不明确的问题，为深入探究其内在规律与调控路径，研究团队从小麦粉的主要组分入手，系统分析了其中的蛋白质、淀粉及非淀粉类物质等关键特征成分的理化特性与功能作用。通过对来自不同产地、品种及加工方式的小麦粉样品进行多维度评价，涵盖质构、流变、糊化特性及微观结构等指标，筛选出影响成品质感与稳定性的若干关键质量性状指标，并进一步确定其阈值范围及其对最终品质的相对贡献度。研究还追踪这些关键指标在冷冻贮藏与解冻过程中的动态变化，揭示其与品质劣变间的潜在关联机制。通过整合原料特性与加工工艺参数，构建了一套涵盖原料筛选、工艺适配与品质预测的专用粉质量控制体系，推动了速冻面制品生产由“经验驱动”向“数据驱动”的跨越式转变。研究进一步聚焦关键组分在冻融循环过程中的结构演化特征，利用现代分析技术解析了蛋白质网络重构、淀粉回生动力学及非淀粉多糖相互作用等微观变化行为，并将其与面制品口感损失、持水性下降及裂纹形成等品质劣变现象建立内在联系。通过精准调控原料中关键组分的比例与分布状态，实现了对产品在冷链全过程中的品质稳定控制。该研究不仅建立了原料-工艺-品质间的定量关联模型，也为高品质速冻面制品的理性设计与工业化连续生产提供了坚实的理论依据与技术支撑。

攻克冰晶定向调控技术，提升产品品质稳定性

在速冻食品加工与贮藏过程中，冰晶重结晶引发的面筋蛋白网络弱化及淀粉结构解聚是导致产品品质劣化的关键因素。针对该技术难题，本研究创新性构建了多物理场耦合协同的品质调控技术体系，实现对水分迁移路径、冰晶生长形态及其分布特征的精准调控。在磁场辅助醒发过程中，适宜强度的稳恒磁场可促进面筋蛋白分子间二硫键交联与氢键重构，增强三维网络结构的致密性与力学性能；同时改善水分子在面团中的结合状态，提升其冻结过程中的分布均匀性。在冻结阶段，超声波与磁场的协同作用通过空化效应与磁感应效应诱导形成大量细小且分布均匀的初始冰晶，有效抑制大尺寸冰晶生成及其对组织结构的机械损伤。该技术体系从加工工艺链的角度出发，系统整合多种物理场作用机制，分别对应不同加工阶段的核心控制点，从微观结构到宏观品质的多层次调控，显著提高了速冻产品的抗冻裂性能、持水能力及整体品质稳定性，实现了产品在长时间冻藏过程中的品质动态调控，为速冻米面食品加工与贮藏提供了全新的技术路径与理论支撑。

创新产品研发路径，引领健康营养升级趋势

针对当前速冻面米食品普遍存在的“高碳水、低营养”结构性问题，项目团队基于现代消费者对健康饮食的多元化诉求，深入剖析其在膳食结构优化、血糖管理支持以及功能营养强化等方面的核心需求。研究表明，随着慢性病年轻化趋势加剧及公众健康意识提升，消费者愈发关注主食类产品在提供能量之外的营养价值与健康功效。在此背景下，项目团队系统分析了杂粮类原料的功能特性，并结合不同人群对膳食纤维、植物蛋白及微量营养素的需求差异，科学配比多种谷物成分，有效降低了产品整体的血糖负荷，同时提升了膳食纤维与矿物质含量，开发出涵盖杂粮面点、茶趣汤圆及食养粽子在内的系列创新产品，实现了从营养设计到风味呈现的全过程优化。研究成果不仅突破了传统速冻主食的营养瓶颈，也成功构建起以健康为导向的产品体系，标志着速冻食品由“基础口粮”向“营养健康食品”的战略转型。

创制智能冷链装备，驱动全链技术体系升级

项目团队成功研制出集成原位监测系统的电磁耦合超冰温保藏设备，实现了贮藏过程中核心品质指标的实时动态监控。该设备通过高精度传感器与智能控制系统相结合，能够对温度、湿度及物料内部结构变化进行连续采集与分析，显著提升了保藏过程中的可控性与稳定性。通过融合计算机模拟、机器学习与数据融合技术，构建了水分、蛋白质、淀粉等关键组分的高精度光谱定量模型，开发了适用于面米食品冻藏过程的特征组分结构演变的原位实时监测方法。该方法能够在不破坏样品的前提下，动态追踪品质变化的关键指标，实现了速冻面米食品品质的在线精准监控，为企业提供了高效、稳定的品质控制实时数据支持，显著提升了检测效率，大幅缩短了传统分析周期，也为食品安全监管和工业化生产提供了快速、可靠的解决方案与高效筛选手段。针对冷链物流数据在不同机构共享过程中隐私泄露、追溯困难和量子攻击脆弱性等问题。设计基于斯坦尔伯格博弈算法的冷链物流数据资源分配方案，通过数据资源提供方和消费方的博弈，实现系统的最大化收益，提高冷链物流数据的利用价值。设计基于格密码的可链接环签密方案，实现冷链数据的跨机构安全共享与利用，提高冷链食品安全。研究成果显著提升了生产与流通过程中的数字化与智能化水平，为河南省速冻米面食品产业的高质量发展提供了坚实的技术支撑。（张艳艳 冯志强）

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