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何強:深化現代生物技術 在食品工業中應用

他長期從事發酵、農產品加工與貯藏、農副產物資源化利用領域的教學和科研工作。近年來主持和承擔了國家公益性專項、國家自然科學基金、國家“863”項目、新世紀優秀人才支持計畫、四川省科技支撐計畫等專案20余項,

獲國家發明專利6項。

他領銜開展了“川菜調味品現代化生產技術集成研究與示範”項目,推進傳統發酵郫縣豆瓣的產業化轉型。

他用四川優質紅心獼猴桃開發發酵食品,為企業和種植農戶帶來收益,促進當地獼猴桃全產業鏈整合。

他宣導分子生物學與食品科學深度融合,指引食品工業由傳統食品加工業向現代化食品製造業轉變。

本期食品學院週刊邀請四川大學農產品加工研究院院長、四川大學輕紡與食品學院副院長、食品系主任何強教授走進【對話封面人物】,談談他對利用現代生物技術提升我國食品工業現代化水準的實踐與思考。四川大學輕紡與食品學院副院長、食品系主任

生物技術推進郫縣豆瓣產業化轉型

新型發酵食品加快企業創新步伐

何強在接受採訪時介紹說,川菜是我國著名地方菜系之一,素有“吃在中國,味在四川”的美譽,其中郫縣豆瓣以其味辣香醇、色澤油潤的特點,是川味中不可或缺的調味品,堪稱“川菜之魂”。郫縣得天獨厚的地理和人文環境為“郫縣豆瓣”的生產提供了優越的發酵條件,但以郫縣豆瓣為基礎的川菜調味品產業正面臨兩大挑戰,

一是自動化和現代化生產技術的滯後,二是傳統、粗放的生產方式存在食品安全風險。

為解決四川地方特色食品產業發展中存在的難題,何強領銜的課題組承擔開展了“川菜調味品現代化生產技術集成研究與示範”項目研究,旨在依託四川地方特色食品產業,以產業需求為導向,結合現代生物技術手段,推進郫縣豆瓣的產業化轉型。

研究人員在“川菜調味品現代化生產技術集成研究與示範”項目研究中取得三個方面的突破。一是通過對郫縣豆瓣生產所需的原輔料風味物質的分析,建立其指紋圖譜,並依據理論研究成果量化現有產品分級品質標準,改變現有落後的原料驗收模式,為原輔料關鍵指標控制提供量化理論依據。二是通過選育郫縣豆瓣發酵專用菌株,開發專用發酵菌劑,並探索制定標準化制曲工藝,

從而改善現有發酵專用菌種缺乏、制曲工藝落後的局面,為郫縣豆瓣生產實現現代化、自動化奠定基礎。三是利用代謝組學技術,明確郫縣豆瓣發酵過程中的關鍵生物標誌物及風險因數,達到對發酵過程的監控和優化,同時建立郫縣豆瓣品質安全管理體系,為川菜調味品產業的長遠發展提供保障。

何強說,充分利用各單位間的協同合作,對行業難題的攻關和研究成果的迅速轉化具有現實意義。在“川菜調味品現代化生產技術集成研究與示範”專案中,由四川大學食品工程系牽頭,攜手西華大學和多家相關企業,通力合作完成川菜調味品現代化生產的轉型升級,推動了川味調味品品牌走向世界。

除了傳統發酵食品的研究,何強也十分重視新型發酵食品的研發,如利用現代食品工業技術對四川優質紅心獼猴桃進行精深加工。四川優質紅心獼猴桃種植面積廣,具有資源優勢,但面臨著收穫季節性強、鮮果易積壓滯銷、商品轉化率和附加值低等問題。何強和研究人員採用菌種選育和低溫發酵等技術研製出了果醋、果酒以及鮮果優酪乳等一系列發酵類產品並成功推入市場,有效提高了獼猴桃加工技術和產品品質。此舉既調節了市場淡旺季,滿足了消費者的需求,又提高了農副產品的附加值,為企業和種植農戶帶來收益,同時加快了企業產品技術革新的步伐,促進了紅心獼猴桃的全產業鏈整合。

分子生物學與食品科學深度融合

產業發展尚有較大空間

何強說,生物技術是當今世界科學技術中發展最為活躍的領域之一,同時也是我國戰略性新興產業的重點發展方向。對於食品行業而言,以發酵為技術特徵的傳統生物技術在食品領域中的應用已有千年之久,如酒、醋、醬油、豆瓣、泡菜、醃臘肉等傳統食品的生產,至今仍保留了部分傳統的發酵工藝。進入21世紀,分子生物學領域先進的理論技術與食品科學深度融合,現代食品生物技術應運而生,指引食品工業由傳統食品加工業向現代化食品製造業轉變。

何強介紹,現代生物技術包括基因工程、細胞工程、發酵工程以及蛋白質與酶工程等,目前已被廣泛用於食品原料和微生物的改造、發酵工藝的改良、功能性添加劑的開發、食品包裝、安全檢測以及生產廢物處理等方面,大幅提升了我國食品工業的科學技術水準,促進了生產效率和規模的增加,提高了產品的品質與安全性,為食品工業的規範化和現代化發展提供了至關重要的技術支撐。但何強認為,雖然我國近年來在食品生物技術領域的發展和應用取得了長足進步,在食品工業中,生物技術食品也佔據了一定比重,但與世界發達國家相比,仍存在較大差距,主要體現在工業化水準、應用範圍及社會認知等方面。

目前,國內眾多學者著力于利用現代生物技術解析傳統發酵食品中的菌種多樣性,並實現了對重點菌種的定向改造,但由於工業化技術水準與裝備的發展滯後、生產成本過高等問題,多數成果僅停留在實驗室階段,最終難以達到工業擴大化生產。其次,現階段生物技術的應用主要集中在發酵食品工業中,而在功能性新型食品的研究與開發、食品包裝及食品安全檢測等方面,尚有較大的應用發展空間。

研究方向特色鮮明成果突出

建立產學研一體化食品科研機構

何強介紹說,四川是傳統釀造品的重要生產基地,川酒在行業中地位顯著,以“郫縣豆瓣”為主的調味品在國內外影響深遠。經多年的建設和發展,四川大學輕紡與食品學院食品工程系已形成了釀造與發酵技術、農產品加工與資源化利用、食品營養與安全、功能性食品研發等多個特色鮮明、成果突出的研究方向。釀造與發酵技術方向是把現代生物工程理論與傳統釀造技術相結合,研究了白酒生產窖池微生態系統的演變特性、探討傳統釀造品生產中物質成分的轉化規律,為傳統產業的現代化改造奠定基礎,這不但理念先進,同時也具有明顯的區域特色。而農產品加工與資源化利用方向,則緊緊圍繞四川省主要農產品展開研究,包括農產品貯藏保鮮中的基礎理論、現代食品加工技術在傳統土特產加工中的應用等。

四川大學輕紡與食品學院食品工程系非常重視研究資源的整合,強調科研單位間、科研與企業間及參與企業間三個維度的協同合作,最大限度地發揮各單位特長,力求更好更快地解決企業問題,實現研究成果的平臺示範化作用或工業化轉化。為發揮四川大學科研人才及研究平臺等方面的優勢,促進四川大學食品學科及地方食品工業的快速發展,輕紡與食品學院食品工程系整合四川大學公共衛生學院、生命科學學院等優勢資源,建立產學研一體化的食品科研機構“四川大學農產品加工研究院”。研究院承擔農產品資源基礎性研究、精深加工關鍵技術攻關、農產品產業化技術集成及推廣等多方面的工作,是西南地區第一所研究農產品資源開發的專業研究機構。

何強表示,四川大學輕紡與食品學院食品工程系將繼續以生物技術為導向,加速並深化現代生物技術在食品工業中的應用。立足四川,面向世界,發掘和研究傳統食材、食品的綠色、環保技術,特別是保鮮、儲藏、提味、增效技術,建設健康中國、保障公眾“舌尖上的安全”。同時,以檢驗需求為導向,大力發展食品安全控制的快檢技術;基於“互聯網+食品”構想,探討互聯網時代的食品品質與安全,研究其關鍵科學問題。潘鋒

在“川菜調味品現代化生產技術集成研究與示範”專案中,由四川大學食品工程系牽頭,攜手西華大學和多家相關企業,通力合作完成川菜調味品現代化生產的轉型升級,推動了川味調味品品牌走向世界。

除了傳統發酵食品的研究,何強也十分重視新型發酵食品的研發,如利用現代食品工業技術對四川優質紅心獼猴桃進行精深加工。四川優質紅心獼猴桃種植面積廣,具有資源優勢,但面臨著收穫季節性強、鮮果易積壓滯銷、商品轉化率和附加值低等問題。何強和研究人員採用菌種選育和低溫發酵等技術研製出了果醋、果酒以及鮮果優酪乳等一系列發酵類產品並成功推入市場,有效提高了獼猴桃加工技術和產品品質。此舉既調節了市場淡旺季,滿足了消費者的需求,又提高了農副產品的附加值,為企業和種植農戶帶來收益,同時加快了企業產品技術革新的步伐,促進了紅心獼猴桃的全產業鏈整合。

分子生物學與食品科學深度融合

產業發展尚有較大空間

何強說,生物技術是當今世界科學技術中發展最為活躍的領域之一,同時也是我國戰略性新興產業的重點發展方向。對於食品行業而言,以發酵為技術特徵的傳統生物技術在食品領域中的應用已有千年之久,如酒、醋、醬油、豆瓣、泡菜、醃臘肉等傳統食品的生產,至今仍保留了部分傳統的發酵工藝。進入21世紀,分子生物學領域先進的理論技術與食品科學深度融合,現代食品生物技術應運而生,指引食品工業由傳統食品加工業向現代化食品製造業轉變。

何強介紹,現代生物技術包括基因工程、細胞工程、發酵工程以及蛋白質與酶工程等,目前已被廣泛用於食品原料和微生物的改造、發酵工藝的改良、功能性添加劑的開發、食品包裝、安全檢測以及生產廢物處理等方面,大幅提升了我國食品工業的科學技術水準,促進了生產效率和規模的增加,提高了產品的品質與安全性,為食品工業的規範化和現代化發展提供了至關重要的技術支撐。但何強認為,雖然我國近年來在食品生物技術領域的發展和應用取得了長足進步,在食品工業中,生物技術食品也佔據了一定比重,但與世界發達國家相比,仍存在較大差距,主要體現在工業化水準、應用範圍及社會認知等方面。

目前,國內眾多學者著力于利用現代生物技術解析傳統發酵食品中的菌種多樣性,並實現了對重點菌種的定向改造,但由於工業化技術水準與裝備的發展滯後、生產成本過高等問題,多數成果僅停留在實驗室階段,最終難以達到工業擴大化生產。其次,現階段生物技術的應用主要集中在發酵食品工業中,而在功能性新型食品的研究與開發、食品包裝及食品安全檢測等方面,尚有較大的應用發展空間。

研究方向特色鮮明成果突出

建立產學研一體化食品科研機構

何強介紹說,四川是傳統釀造品的重要生產基地,川酒在行業中地位顯著,以“郫縣豆瓣”為主的調味品在國內外影響深遠。經多年的建設和發展,四川大學輕紡與食品學院食品工程系已形成了釀造與發酵技術、農產品加工與資源化利用、食品營養與安全、功能性食品研發等多個特色鮮明、成果突出的研究方向。釀造與發酵技術方向是把現代生物工程理論與傳統釀造技術相結合,研究了白酒生產窖池微生態系統的演變特性、探討傳統釀造品生產中物質成分的轉化規律,為傳統產業的現代化改造奠定基礎,這不但理念先進,同時也具有明顯的區域特色。而農產品加工與資源化利用方向,則緊緊圍繞四川省主要農產品展開研究,包括農產品貯藏保鮮中的基礎理論、現代食品加工技術在傳統土特產加工中的應用等。

四川大學輕紡與食品學院食品工程系非常重視研究資源的整合,強調科研單位間、科研與企業間及參與企業間三個維度的協同合作,最大限度地發揮各單位特長,力求更好更快地解決企業問題,實現研究成果的平臺示範化作用或工業化轉化。為發揮四川大學科研人才及研究平臺等方面的優勢,促進四川大學食品學科及地方食品工業的快速發展,輕紡與食品學院食品工程系整合四川大學公共衛生學院、生命科學學院等優勢資源,建立產學研一體化的食品科研機構“四川大學農產品加工研究院”。研究院承擔農產品資源基礎性研究、精深加工關鍵技術攻關、農產品產業化技術集成及推廣等多方面的工作,是西南地區第一所研究農產品資源開發的專業研究機構。

何強表示,四川大學輕紡與食品學院食品工程系將繼續以生物技術為導向,加速並深化現代生物技術在食品工業中的應用。立足四川,面向世界,發掘和研究傳統食材、食品的綠色、環保技術,特別是保鮮、儲藏、提味、增效技術,建設健康中國、保障公眾“舌尖上的安全”。同時,以檢驗需求為導向,大力發展食品安全控制的快檢技術;基於“互聯網+食品”構想,探討互聯網時代的食品品質與安全,研究其關鍵科學問題。潘鋒