新质蛋白作为不依赖传统畜牧或渔业生产的新型蛋白资源，是践行“大食物观”，保障国家食物供给安全的核心战略方向，对推动食品产业升级，实现全球可持续发展具有重要意义。当前新质蛋白产业虽呈现快速发展态势，但在技术产业化、产品品质优化等方面仍面临诸多瓶颈。基于行业发展现状与2025年技术趋势，本文梳理形成新质蛋白十大技术难题，系统阐述各难题的背景、挑战与解决路径，以期为相关领域的科研攻关、产业创新及政策制定提供参考，助力新质蛋白产业高质量发展。

柑橘是全球面积和产量均居第一的重要经济作物，当前加工产品仍以果汁、罐头等为主，资源综合利用率偏低。柑橘的果皮、果渣、生理落果等富含果胶、类黄酮、精油等高附加值活性成分，在食品、医药、化工等领域应用广泛。文章围绕柑橘加工产业发展现状与技术瓶颈，系统梳理柑橘资源关键功能组分特性、生物活性及传统提取技术的进展与局限，总结合成生物学在天然产物绿色制造中的技术优势，同时聚焦微生物在柑橘类黄酮生物合成方面的最新进展。结合资源循环利用和绿色低碳发展需求，提出合成生物学有望为柑橘高值活性成分的获取开辟新路径，推动全产业向高附加值、绿色可持续方向升级。

目的:草甘膦是一种常见的除草剂，常残留于水体中，对环境和人体产生危害，开发高效且准确的检测方法，测定水体中的草甘膦含量有重要意义。本研究基于坛紫菜中的R-藻红蛋白设计一种荧光开启型探针，用于水中草甘膦的检测。方法:通过冻融循环和超声破碎提取坛紫菜中的藻红蛋白并进行纯化。肽指纹图谱、吸收光谱和SDS-PAGE测定结果表明，该产物为R-藻红蛋白。本研究方法获得的R-藻红蛋白纯度高达4.96，达到分析纯级。进一步研究发现，提取的R-藻红蛋白对Cu2+离子表现出优异的特异性荧光响应性。基于该特性设计一种基于铜离子猝灭R-藻红蛋白荧光的探针，利用草甘膦与铜离子螯合的特性实现对草甘膦的检测。结果:该探针的荧光信号与草甘膦浓度呈现良好的线性关系，其最低响应值为443.4 μg/L，远低于国标《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)中草甘膦残留物质量浓度的最大限度(0.7 mg/L)。将该探针用于2种实际水样中草甘膦含量的加样回收检验，检出不同含量的草甘膦。结论:本研究为高纯度R-藻红蛋白提取提供了新思路，为检测水体中草甘膦残留提供了一种新方法，具有一定的科学意义和应用价值。

目的:探究肠道内环境的Na+/K+对大豆种皮多糖(SHP)与肠道黏液相互作用的影响及其对肠道菌群多样性的影响。方法:通过分子对接和分子动力学模拟分析Na+/K+处理后靶标蛋白与大豆种皮多糖结合的主要作用力及复合体稳定性。借助16S rDNA基因组学检测Na+处理后SHP和黏蛋白对肠道菌群OTU与物种丰度的影响。结果:Na+/K+处理后SHP与黏蛋白结合的主要作用力为氢键。二者结合100 ns内，复合物结构的RMSD值、RSMF值、Rg值和氢键数量波动均较小。Na+处理后黏蛋白二级结构β-折叠主要以反平行式存在，而K+处理后黏蛋白二级结构β-折叠主要以平行式存在。Na+处理后SHP与黏蛋白的结合自由能【(196.7±26.7)kJ/mol】和氨基酸残基贡献数量(18.18 kJ/mol)均大于K+处理【分别为(158.5±26.7)kJ/mol和10.63 kJ/mol】。在Na+存在的情况下，肠道菌群利用SHP作为底物增殖8 h时，多样性最高达284个OTU，增加了多种纤维素降解菌丰度，降低了大肠埃氏菌属-志贺氏菌属的丰度，同时双歧杆菌属和乳杆菌属的丰度也降低。结论:Na+处理后SHP和黏蛋白结合能力和稳定性较高，影响肠道菌群的多样性与丰度，对膳食纤维的肠道调节功能有潜在影响。

细胞培养肉技术前景广阔，有助于应对传统畜牧业在可持续性和环境方面的难题。与其它替代蛋白不同，细胞培养肉是由动物干细胞在体外培养而成，是一种最接近天然肉类的产品。为了使细胞培养肉尽可能具有传统肉类的感官和营养特性，研究人员针对支架特性及支架制造技术开展大量研究，以期复制自然肌肉组织的特性。本文综述可食用支架的制备方法，旨在生产具有排列肌管的组织样细胞培养肉。首先，分析动物源性肉类的组成和结构，并依据天然肌肉组织的结构特性，阐明细胞培养肉工程支架设计的主要考虑因素，其中形成单轴排列的肌管是重点。其次，概述适用于形成排列肌管的主要支架技术及其在细胞培养肉工程中的应用现状。最后，展望其未来发展前景。

目的:研究高糖胁迫条件下近平滑假丝酵母差异基因的表达水平及其应激响应机制。方法:以贮藏过程中的染菌炼乳为对象，通过平板筛选及18s DNA测序对其中的酵母进行分离、鉴定及特性研究，并提取菌株的总RNA，构建cDNA文库。采用转录组测序，并通过实时荧光定量PCR验证分析差异表达基因。结果:该酵母为近平滑假丝酵母，其最适温度为35 ℃，最适pH值为8，当葡萄糖含量为50%时，仍可以缓慢生长。发酵液中的主要产物为山梨糖醇，产量可达41.06 g/L。通过转录组学分析共检测到2 066个显著性差异基因，其中显著上调993个，显著下调1 073个。与热激蛋白(Hsp70、Hsp90)、氨基酸转运、糖原转运、糖酵解和乙醇脱氢酶相关的基因显著下调，而与氨基酸透过酶、糖原合成以及某些具有渗透压保护作用的氨基酸合成(如谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、半胱氨酸等)相关的基因显著上调。结论:假丝酵母通过合成某些糖类或氨基酸(如脯氨酸、甘氨酸和谷氨酸等)来影响应激，提高逆境胁迫的性能。

研究葡萄牙棒孢酵母J5不同培养物的挥发性代谢产物。以马铃薯、高粱、小麦和红小米的提取物为培养基质，培养葡萄牙棒孢酵母J5获得4种培养物。采用顶空固相微萃取-全二维气相色谱-四极杆飞行时间质谱测定培养物的挥发性代谢产物，利用化学计量学方法分析数据。结果表明:葡萄牙棒孢酵母J5的4种培养物中，共检测到65种挥发性代谢产物。红小米培养物(HXM)中挥发性代谢产物的种类最丰富，小麦培养物(XM)中挥发性代谢产物的总浓度最高。乙醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙醛、庚酸乙酯在3种谷物培养物中含量差异不显著。主成分分析得分图表明，高粱培养物(GL)和XM具有相似性。XM和HXM的正交偏最小二乘判别分析模型获得40种投影中变量重要性(VIP)>1且含量差异显著的关键差异挥发性代谢产物，另外有5种含量差异显著而VIP<1的挥发性代谢产物。HXM中己醇、乙酸丁酯、庚醛、3-甲基丁醛、2-戊基呋喃、1-辛烯-3醇、3-甲基-1-丁醇、顺-2-庚烯醛的相对气味活性值(ROAV)>1，与XM中的重要香气物质虽有所不同，但这些物质是发酵酒中常见的香气成分，具有优良的风味。这说明采用红小米培养葡萄牙棒孢酵母，用于红谷黄酒增香是可行的。

目的:通过可溶性乳酸菌蛋白酶高效制备牛乳蛋白生物活性肽。方法:筛选具备高蛋白水解活性的优势乳酸菌，通过PCR技术扩增其蛋白酶基因的Pre-H结构域，去除编码细胞壁连接区域的序列，使其转化为可溶性蛋白。构建食品级乳酸乳球菌NZ9000表达载体，诱导目的蛋白酶的分泌表达，并分析其酶学特性及酪蛋白水解产物的生物活性。结果:筛选获得的优势乳酸菌菌株被鉴定为德氏乳杆菌乳酸亚种，其蛋白酶基因经改造后得到prtB3基因，成功构建重组表达载体pNZ8048-prtB3，实现了蛋白酶PrtB3在乳酸乳球菌NZ9000中的高效分泌表达。与野生型蛋白酶相比，重组蛋白酶PrtB3的底物特异性显著拓宽，可有效降解α-、β-和κ-酪蛋白；PrtB3水解物对血管紧张素转化酶(ACE)抑制率最高可达78%，为野生型水解产物的2倍，半抑制浓度(IC50)为1.69 mg/mL，且ACE抑制活性在8周内保持稳定；同时，水解产物对金黄色葡萄球菌ATCC 25923和大肠杆菌K14 IBC 4004的生长有明显的抑制作用。结论:成功克隆、表达了可溶性的乳酸菌蛋白酶PrtB3，该酶可高效降解酪蛋白并显著提升水解产物的生物活性与稳定性，在降解酪蛋白制备生物活性肽方面具有潜力，为生物活性肽的高效制备提供了新的技术路径。

目的:探究陶罐和不锈钢罐对宁夏贺兰山东麓干红葡萄酒发酵过程中风味物质及其品质的影响。方法:以赤霞珠葡萄为试验材料，采用陶罐、不锈钢罐进行酒精发酵，采用液相色谱分析发酵前及酒精发酵结束时葡萄酒中9种有机酸含量；采用电子鼻结合顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术分析发酵前和酒精发酵结束时葡萄酒中挥发性香气物质分布规律。结果:陶罐发酵过程中有机酸总量呈下降趋势，呈现花果香、甜香的化合物浓度显著增加(P＜0.05)，贡献青草味、生青味的化合物浓度不同程度的下降。与不锈钢罐发酵相比，陶罐发酵葡萄酒的有机酸总量更高(92 425.90 ng/mL)，醇醚醛酮类、甲烷等短链烷烃类以及无机硫化合物对应传感器响应值更高。陶罐发酵葡萄酒中的十二烷二酸、4-乙酰基苯甲酸、5-氧代四氢呋喃-2-羧酸、甘油二硬脂酸酯、δ-十四内酯、丁二酸二乙酯，以及不锈钢罐发酵葡萄酒中的乙酸苯乙酯、苯甲醇、1-己醇是区分两种发酵罐的特征风味物质。感官评价结果显示，陶罐发酵葡萄酒的口感更具复杂性与层次感，其香味强度也更有优势，不锈钢罐发酵酒体的醇厚感更佳。结论:陶罐发酵能够加强赤霞珠葡萄酒的花果香、甜香的挥发性风味，同时增加口感的复杂性与层次感。不锈钢罐发酵的葡萄酒则具有蜂蜜香及烘烤香，醇厚感更胜。

目的:姜黄素具有良好的生物活性，然而存在溶解性、稳定性、生物可及性差等问题，限制了其在食品加工中的应用。方法:以乳清分离蛋白(WPI)和大豆分离蛋白(SPI)为固体颗粒制备负载姜黄素的Pickering乳液，对其流变特性、微观结构、二级结构等进行表征，并进行体外模拟消化分析。结果:由WPI/SPI稳定的Pickering乳液对姜黄素具有较好的包埋率，为(74.33±3.3)%，且储藏稳定性良好。流变学特性表明，在低剪切力下Pickering乳液表现出良好的凝胶特性。微观结构显示，负载姜黄素的Pickering乳液为水包油型。傅里叶红外光谱显示，包埋姜黄素后Pickering乳液中的蛋白质二级结构相对含量通过氢键作用发生了改变。体外模拟消化结果表明，WPI/SPI稳定的Pickering乳液显著提高了姜黄素的生物可及性(从12.60%到34.31%)和抗氧化活性，且姜黄素的体外释放符合零级动力学模型。结论:以复合蛋白颗粒稳定的Pickering乳液具有较好的稳定性，可作为姜黄素的递送载体，提高其生物可及性，研究结果为姜黄素等生物活性成分的稳态化及其开发应用提供参考。