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西北农林科技大学教授张文涛:为保障食品安全尽心竭力

(食品界杂志 2025-09-02)

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张文涛本科是生物技术专业,但硕士阶段却转专业进入食品科学领域,这是兴趣、导师、实践与社会需求共同作用的结果。随着社会的发展和人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到关注,这也让他意识到,食品科学在保障食品安全、提高食品质量和促进人们健康方面有着重要的作用。所以,他希望能够通过自己的研究为我国食品行业贡献一份力量,这也是他转向从事食品科学研究的重要动力。大学期间,有幸遇到他的本、硕、博阶段导师王建龙教授。在课堂上,王教授深入浅出地传授知识,将食品科学的魅力娓娓道来;在科研中,王教授耐心细致地给予指导,教会了他独立从事科研的能力。博士后期间,他又得到导师岳田利教授的指导,在参与项目研究中,切实体会到了科研对产业和社会的重要价值。正是这两位导师的引领,让张文涛看到了科研的魅力,也坚定了他投身食品科学领域的决心。

知识、时间与能力的积淀之路

张文涛说:“在求学期间,有几门课程和经历对我影响深远,让我对食品科学产生了浓厚的兴趣。首先是‘食品化学’这门课程,就像一把钥匙,为我打开了食品微观世界的大门。还有‘食品微生物学’课程,让我认识到微生物在食品中的双重角色。”

除了课程学习,张文涛在本科期间参与的食品加工实践项目也让他收获颇丰。“从原料的筛选、配方的优化,到加工工艺的确定,每一个环节都需要亲力亲为。”张文涛说,在这个过程中,他不仅将所学的理论知识应用到了实践中,还学会了如何与团队成员协作、如何解决实际问题。当看到自己亲手参与研发的产品得到老师和同学们的认可时,那种成就感让他更加坚定了在食品科学领域继续探索的决心。

食品科学是一个多学科交叉的领域,涉及化学、生物学、工程学等多个学科的知识。在本科和硕士阶段,张文涛认真学习专业课程,掌握基本理论和实验技能,同时注重跨学科知识的学习,拓宽自己的知识面,也加强培养自己的创新思维和实践能力。在科研过程中,他敢于提出新的想法和观点,勇于尝试新的实验方法和技术。通过参加科研项目、学术竞赛等方式,锻炼自己的实践能力和解决问题的能力。此外,他还积极参加国内外学术会议、研讨会等活动,与同行专家和学者进行深入交流和合作,同时勇于发表自己的研究成果,接受同行的批评和建议,以不断提高自己的科研水平。

张文涛在导师的指导下,积极主动规划研究方向和实验方案,广泛查阅文献,密切关注国内外食品科学领域的最新研究动态和发展趋势,同时结合自身兴趣和实验室条件,提出具有创新性的研究课题,将大目标分解为一个个小目标,并努力实现它们。

张文涛说:“每完成一个小目标,就等于给了自己一个积极的心理暗示,认可了自己的努力和成果。”

同时,张文涛还关注社会需求和市场需求,如人们对食品安全、健康、营养的需求,以及食品企业在生产过程中遇到的技术难题,再结合自身的专业背景和研究兴趣,选择具有创新性和应用价值的研究方向。

纳米技术赋能食品安全研究

张文涛主要从事的是食品中主要安全危害因子的绿色高效控制方面的研究。通俗地说,就是运用纳米技术进行食品快速检测与质量控制的研究。他之所以选择这个研究方向,是因为受到多方面因素的影响。

“一方面,随着人们对食品安全和品质的要求越来越高,传统的食品检测和防控技术已经难以满足实际需求。纳米技术作为一种新兴的交叉学科技术,具有独特的优势,如高灵敏度、高选择性、快速响应等,将其应用于食品科学领域,有望为解决食品安全问题提供新的思路和方法。另一方面,通过大量的调研和参加学术交流活动,我发现以安全的纳米技术来解决食品安全问题大有可为。同时,我也意识到这个领域还存在许多亟待解决的问题,如纳米材料的安全性、纳米化改性的方法优化等。”张文涛说,这些问题激发了他的研究热情,促使他下决心在这个领域深耕下去,为推动食品科学的发展贡献自己的力量。

在国家自然科学基金等项目的支持下,张文涛的研究工作主要从三方面展开,包括食源性光敏成分的高效挖掘及纳米化改性,基于纳米催化(光学/类酶学)的食品生物危害防控及新型功能包装,以及基于纳米酶学的食品质量与安全快速检测。相关研究在食品和交叉学科相关期刊发表SCI论文100余篇,获得了“食品界优秀青年奖”“博士后创新人才支持计划”“陕西省高校科协青年人才托举计划”“仲英青年学者”、全球2%顶尖科学家、Wiley Open Science Excellent Author、中国博士后创新人才支持计划十大创新成果等荣誉和奖励。

从技术创新到产业应用的实践

张文涛说:“科研工作是一个漫长而艰辛的过程,会遇到很多困难和挫折。在面对困难时,最关键的是保持耐心和毅力,保持积极乐观的心态,坚持不懈地努力,相信自己的能力和潜力。”

在研究工作中,张文涛也碰到过不少棘手问题。比如,在纳米化改性过程中,如何精准控制纳米材料的光学和电学特征,以提高多酚的光动力学活性,是一个极具挑战性的问题。另外,在将研究成果转化为实际应用时,也面临着诸多困难,如新型功能包装材料的成本问题、大规模生产的可行性等。面对这些问题,张文涛团队查阅大量文献,不断优化实验方案,调整实验参数,经过反复试验,逐步找到了合适的改性方法;同时,他们主动与企业交流合作,共同开展研发工作,深入了解市场需求和实际生产情况,对研究成果进行针对性的改进和优化,以降低生产成本,提高大规模生产的可行性。此外,他们还注重与国内外同行的交流与合作,共同攻克技术难题,推动了研究成果的转化和应用。

张文涛的研究成果在食品生物危害防控、食品保鲜以及食品质量安全检测等方面有着广泛应用。在食品生物危害防控上,如通过工程化天然橙皮素作为异质结光敏剂,可有效抑制食品表面细菌生长、降解霉菌毒素,降低微生物和霉菌毒素感染对农产品质量安全的威胁。在食品保鲜方面,研发的光敏纳米酶与生物大分子结合构建的新型食品包装膜,凭借其抑菌和抗氧化特性,可延长食品储存期,保持食品新鲜度。在食品质量安全检测领域,研究成果助力构建高效、精准的食品中营养素及危害因子快速检测体系,为保障食品安全提供技术支撑。同时,在纳米技术方面的研究也得到了其他学科专家的认可,已和校内外多个学科、企业开展了合作。

在食品科学领域持续深耕

回顾自己走过的路,张文涛深有体会地说:“食品科学直接关系到人们的健康和生活质量,通过自己的研究能够为保障食品安全、提升食品质量做出贡献,这让我感到无比自豪和满足。在研究过程中,不断取得新的成果和突破,给了我很大的动力和成就感。同时,加强与导师、团队成员的合作和交流,共同攻克技术难题,也让我感受到了团队的力量和科研的乐趣。此外,学校和学院提供的良好科研环境和支持,也让我能够全身心地投入到研究工作中。”

张文涛认为,在大食物观背景下,未来食品科学将朝着更加智能化、绿色化、个性化的方向发展。面临的机遇包括:人们对食品安全和健康的关注度不断提高,对高品质、个性化食品的需求增加,为食品科学研究提供了广阔的市场空间。人工智能、大数据等智能化技术广泛应用在食品生产、加工、检测等各个环节,将提高生产效率和产品质量。在食品研发方面,人工智能可以根据消费者的口味偏好和营养需求,快速生成新的食品配方和产品设计方案,提高研发效率和创新能力。大数据则可以分析食品生产、加工、销售等环节的大量数据,为企业的决策提供科学依据,优化生产流程和供应链管理。在食品质量控制方面,新技术可以实现对食品生产过程的实时监测和控制,确保产品质量稳定。例如,利用传感器和物联网技术,实时采集食品生产过程中的温度、湿度、压力等参数,通过人工智能算法进行分析和处理,及时调整生产参数,保证产品质量。绿色化则强调食品生产过程中的资源可持续利用和环境保护,如开发可降解包装材料、减少食品浪费等。个性化则是根据消费者的不同需求,开发定制化的食品和营养方案。同时,新技术的不断涌现,如生物制造、人工智能等,为食品科学的发展提供了强大的技术支持。

而挑战则主要来自于食品安全问题的复杂性,如新型食品污染物的出现、食品加工过程中的安全隐患等。此外,如何将新技术更好地应用于食品科学领域,实现产业化转化,也是一个亟待解决的问题。

张文涛表示,未来五年,食品科学领域的研究热点依然不少,他感兴趣的主要包括以下三个方面:

一是人工智能与大数据在食品科学中的应用。人工智能和大数据技术将进一步渗透到食品科学的各个环节,如食品设计、生产、储运和消费等。通过构建食品多模态大模型技术底座,实现食品科学研究的新范式,助推个性化食品与精准营养等前沿研究。

二是食品新生产系统的探索与应用。全球人口增长和气候变化对传统食品生产系统带来挑战,新资源和技术(如纳米组装、生物制造、智能化工厂和数字化供应链)的探索与应用将成为保障未来食品安全供给的关键。

三是食品生物危害防控技术的创新。基于纳米催化的食品生物危害防控技术将不断优化,开发更高效、更安全的防控手段,如利用纳米光催化、类酶学等技术抑制食品中的微生物生长和降解有害物质。

在科研工作规划方面,张文涛计划继续深化现有研究方向,探索更多具有潜力的光敏成分,解决光动力杀菌技术在食品产业中应用的瓶颈,系统构建纳米技术在食品中的应用体系。同时,加强与企业的合作,推动科研成果的产业化转化,为保障食品安全和提升食品质量做出实际贡献。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkyNzM0MzQ2OA==&mid=2247488900&idx=1&sn=a9d868026095bc3674113c9365031765&chksm=c39ced4e4d690f85fb738dc53eba8906634f5189b8420a08144522704880ce50138860dc8114&mpshare=1&scene=23&srcid=09029fXEiDkjx3gNNHiLoaXn&sharer_shareinfo=796abadbdd2fa93f39aa80cb01d341e0&sharer_shareinfo_first=796abadbdd2fa93f39aa80cb01d341e0#rd

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