传统发酵行业借力科技突围

2020-01-17 10:29:07来源: 中国食品报网

  我国作为世界发酵食品的最重要发源地以及最大的生产与消费国之一,在长期的实践过程中形成了很多特色鲜明的发酵食品。

  食醋、酱油、腐乳、泡菜······超市货架上可供消费者选择的产品种类丰富。随着消费市场更注重功能性细分和强化,如苹果醋、枸杞醋等直饮醋,不断满足消费者差异化需求并逐渐受到欢迎。同时,传统发酵食品产品结构持续上移,中高端产品不断涌现并迅速发展。

  目前,传统发酵行业正面临一场转型升级的突围。现代科学技术成为传统发酵食品企业纷纷借力的重要支撑。

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持续发展背后存隐忧

  我国传统发酵食品风味独特,历史悠久,不仅是简单的一种物质产品,更是中华文化的重要载体,有着深厚的文化传承。

  2018年,我国传统酿造食品产业总产值达1.3万亿元,占整个食品产业总产值10%以上,在国民经济中占有重要地位。据不完全统计,全国固态发酵食品规模以上企业超过4000家。仅以固态发酵食品的几个主导产品为例,2018年我国酱油产量为576万吨、食醋产量为437万吨、料酒产量为299万吨。目前,我国传统酿造食品工业正在深度调整中,从以传统手工生产为主的经验式生产方式转向自动化、智能化生产,并正在从以纯种微生物为核心的简单化发酵体系溯源回多菌种共酵体系。

  然而,持续发展的传统发酵食品市场的背后,同时存在多年来难以克服的发展瓶颈。有业内人士表示,传统发酵食品存在原料利用率偏低、生产过程较为粗放、生产效能偏低等问题。

  “参与传统发酵食品酿造的微生物达数十种乃至数千种,大多数微生物的功能不甚明确,而且多为天然野生型菌株,合成产品能力及工业应用性能不高,生产菌种存在安全隐患等问题。例如,我国传统发酵食品的很多生产(发酵/酿造)微生物,特别是其中的丝状真菌可能产生真菌毒素,污染相关产品,导致食品安全问题,从而影响相关产品的出口。”华中农业大学食品科学技术学院副院长陈福生教授表示。

  另外,传统发酵食品产业发展趋于生产现代化、市场国际化,但目前我国还缺少国际话语权。专家表示,需要加强学术交流、产品展示,用国际通用方式讲好中国传统发酵食品故事。

  “以食醋为例,无论是谷物醋还是果醋,除调味外,一直都被认为具有抑菌、控血糖、调血脂和预防骨质疏松等多种生理功能。但是,过去我国对食醋,特别是对其健康成分的研究不够系统,宣传不到位,相比之下,日本学者通过对日本谷物醋功能成分的系统研究,在国际学术期刊上发表了大量的科研论文,以致西方市场误认为谷物醋起源于日本,只有日本才有谷物醋。”陈福生表示。

科技促进产业升级

  如何才能提升我国传统发酵食品工业生产水平?多位业内专家在日前于武汉华中农业大学举办的2019传统发酵食品国际学术论坛上表示,需要创新应用现代微生物学,尤其以分子微生物学等研究手段、先进的生物过程工程与装备技术以及现代化的检测与控制策略,系统优化传统发酵工艺并进行集成示范。

  我国发酵食品行业受传统工艺影响较深,对发酵食品微生物的研究与应用、传统生产工艺改进起步较晚。尤其是利用现代生物技术如基因工程等前沿技术对发酵食品微生物进行优良菌种筛选工作成绩较少;企业生产没有形成规模,或有一定的规模,但产品结构不合理,资源浪费严重,环境污染突出,经济效益低下;另外,对于大部分发酵食品的生化背景了解甚少,所进行的有关食品发酵的研究仍停留在产品和工艺的描述上,大部分食品发酵背后的生化原理和作用机理仍需揭示。

  “食品发酵实际上是一个复杂的生物加工过程,其原料来源丰富,产品成分复杂,大多是多菌种参与的开放发酵体系。”专家表示,需要梳理发酵微生物群落结构及其功能之间的关系,同时,在发酵食品微生物的菌种选育过程中要注重安全性。“发酵食品作为一个开放的体系,可能有一些不好的微生物在这个体系中发挥作用,会影响产品的品质,所以要了解这些微生物并尽可能控制它们的‘影响力’。”

  对于如何解决上述问题,陈福生教授强调:“科技将助力传统发酵食品产业发展升级。”

  通过对现有优良菌种的扩大应用、前沿生物技术改良菌种、发酵机理研究等手段,使微生物菌种研究及应用上占优势,缩短与国外差距;对传统发酵工艺进行改进,实现纯种发酵,发酵过程可控,才能使产品优质稳定;确定的食品发酵工艺用于开发新产品。同时,加快发酵工业原料结构、产品结构、技术装备结构的调整,扩大生产企业规模,提升行业的整体水平,实现非粮深加工产业与玉米深加工产业的协调发展。坚持循环经济,推行清洁生产,提高资源利用率,降低能耗、物耗,减少污染物的排放。

  目前,传统发酵食品采用了基因组学、代谢组学、转录组学、高通量筛选、气相色谱-质谱和核磁共振等先进技术,可以系统分析传统发酵食品的风味特征、功能成分、菌群结构和安全问题。这对促进传统发酵食品产业的科技创新、产业的现代化、升级和转型具有积极意义。

  同时,配合优良菌种,运用现代发酵工程技术、代谢工程技术等生物技术手段,以优化产业生产发酵工艺为重点,实行自主创新,实现发酵工业原料结构的最优组合,降低生产成本,改善产品品质。积极推动节能减排,走循环经济的发展道路,推进节能减排新技术、新设备在行业内的推广应用。

  陈福生教授表示,近年来,华中农业大学食品生物技术与安全实验室以山西老陈醋等为主要研究对象,系统分析了其多酚、黄酮、阿魏酸、川芎嗪等健康成分的含量及其产生和调控机理。研究发现,山西老陈醋中的川芎嗪主要是在熏蒸阶段产生的,当熏蒸至第五天时,其含量最大。相关食醋生产厂家采用这一研究成果,将熏蒸时间由原来的7天缩短为5天,既增加了约30%川芎嗪含量,又缩短了熏蒸时间,提高了效率。相关研究成果还为川芎嗪含量作为特征指标写入地理标志产品——山西老陈醋中提供了支撑。江苏恒顺醋业股份有限公司与华中农业大学合作开发的一款新产品,川芎嗪大于等于70毫克/升,市场反响良好。(王瀚)

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