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何强:深化现代生物技术 在食品工业中应用

2017-05-17 11:24:50        来源:中国食品报

  他长期从事食品发酵、农产品加工与贮藏、农副产物资源化利用领域的教学和科研工作。近年来主持和承担了国家公益性专项、国家自然科学基金、国家“863”项目、新世纪优秀人才支持计划、四川省科技支撑计划等项目20余项,获国家发明专利6项。

  他领衔开展了“川菜调味品现代化生产技术集成研究与示范”项目,推进传统发酵食品郫县豆瓣的产业化转型。

  他用四川优质红心猕猴桃开发发酵食品,为企业和种植农户带来收益,促进当地猕猴桃全产业链整合。

  他倡导分子生物学与食品科学深度融合,指引食品工业由传统食品加工业向现代化食品制造业转变。

  本期食品学院周刊邀请四川大学农产品加工研究院院长、四川大学轻纺与食品学院副院长、食品系主任何强教授走进【对话封面人物】,谈谈他对利用现代生物技术提升我国食品工业现代化水平的实践与思考。四川大学轻纺与食品学院副院长、食品系主任

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  生物技术推进郫县豆瓣产业化转型

  新型发酵食品加快企业创新步伐

  何强在接受采访时介绍说,川菜是我国著名地方菜系之一,素有“吃在中国,味在四川”的美誉,其中郫县豆瓣以其味辣香醇、色泽油润的特点,是川味中不可或缺的调味品,堪称“川菜之魂”。郫县得天独厚的地理和人文环境为“郫县豆瓣”的生产提供了优越的发酵条件,但以郫县豆瓣为基础的川菜调味品产业正面临两大挑战,一是自动化和现代化生产技术的滞后,二是传统、粗放的生产方式存在食品安全风险。

  为解决四川地方特色食品产业发展中存在的难题,何强领衔的课题组承担开展了“川菜调味品现代化生产技术集成研究与示范”项目研究,旨在依托四川地方特色食品产业,以产业需求为导向,结合现代生物技术手段,推进郫县豆瓣的产业化转型。

  研究人员在“川菜调味品现代化生产技术集成研究与示范”项目研究中取得三个方面的突破。一是通过对郫县豆瓣生产所需的原辅料风味物质的分析,建立其指纹图谱,并依据理论研究成果量化现有产品分级质量标准,改变现有落后的原料验收模式,为原辅料关键指标控制提供量化理论依据。二是通过选育郫县豆瓣发酵专用菌株,开发专用发酵菌剂,并探索制定标准化制曲工艺,从而改善现有发酵专用菌种缺乏、制曲工艺落后的局面,为郫县豆瓣生产实现现代化、自动化奠定基础。三是利用代谢组学技术,明确郫县豆瓣发酵过程中的关键生物标志物及风险因子,达到对发酵过程的监控和优化,同时建立郫县豆瓣质量安全管理体系,为川菜调味品产业的长远发展提供保障。

  何强说,充分利用各单位间的协同合作,对行业难题的攻关和研究成果的迅速转化具有现实意义。在“川菜调味品现代化生产技术集成研究与示范”项目中,由四川大学食品工程系牵头,携手西华大学和多家相关企业,通力合作完成川菜调味品现代化生产的转型升级,推动了川味调味品品牌走向世界。

  除了传统发酵食品的研究,何强也十分重视新型发酵食品的研发,如利用现代食品工业技术对四川优质红心猕猴桃进行精深加工。四川优质红心猕猴桃种植面积广,具有资源优势,但面临着收获季节性强、鲜果易积压滞销、商品转化率和附加值低等问题。何强和研究人员采用菌种选育和低温发酵等技术研制出了果醋、果酒以及鲜果酸奶等一系列发酵类产品并成功推入市场,有效提高了猕猴桃加工技术和产品质量。此举既调节了市场淡旺季,满足了消费者的需求,又提高了农副产品的附加值,为企业和种植农户带来收益,同时加快了企业产品技术革新的步伐,促进了红心猕猴桃的全产业链整合。

  分子生物学与食品科学深度融合

  产业发展尚有较大空间

  何强说,生物技术是当今世界科学技术中发展最为活跃的领域之一,同时也是我国战略性新兴产业的重点发展方向。对于食品行业而言,以发酵为技术特征的传统生物技术在食品领域中的应用已有千年之久,如酒、醋、酱油、豆瓣、泡菜、腌腊肉等传统食品的生产,至今仍保留了部分传统的发酵工艺。进入21世纪,分子生物学领域先进的理论技术与食品科学深度融合,现代食品生物技术应运而生,指引食品工业由传统食品加工业向现代化食品制造业转变。

  何强介绍,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程以及蛋白质与酶工程等,目前已被广泛用于食品原料和微生物的改造、发酵工艺的改良、功能性添加剂的开发、食品包装、安全检测以及生产废物处理等方面,大幅提升了我国食品工业的科学技术水平,促进了生产效率和规模的增加,提高了产品的质量与安全性,为食品工业的规范化和现代化发展提供了至关重要的技术支撑。但何强认为,虽然我国近年来在食品生物技术领域的发展和应用取得了长足进步,在食品工业中,生物技术食品也占据了一定比重,但与世界发达国家相比,仍存在较大差距,主要体现在工业化水平、应用范围及社会认知等方面。

  目前,国内众多学者着力于利用现代生物技术解析传统发酵食品中的菌种多样性,并实现了对重点菌种的定向改造,但由于工业化技术水平与装备的发展滞后、生产成本过高等问题,多数成果仅停留在实验室阶段,最终难以达到工业扩大化生产。其次,现阶段生物技术的应用主要集中在发酵食品工业中,而在功能性新型食品的研究与开发、食品包装及食品安全检测等方面,尚有较大的应用发展空间。

  研究方向特色鲜明成果突出

  建立产学研一体化食品科研机构

  何强介绍说,四川是传统酿造品的重要生产基地,川酒在行业中地位显著,以“郫县豆瓣”为主的调味品在国内外影响深远。经多年的建设和发展,四川大学轻纺与食品学院食品工程系已形成了酿造与发酵技术、农产品加工与资源化利用、食品营养与安全、功能性食品研发等多个特色鲜明、成果突出的研究方向。酿造与发酵技术方向是把现代生物工程理论与传统酿造技术相结合,研究了白酒生产窖池微生态系统的演变特性、探讨传统酿造品生产中物质成分的转化规律,为传统产业的现代化改造奠定基础,这不但理念先进,同时也具有明显的区域特色。而农产品加工与资源化利用方向,则紧紧围绕四川省主要农产品展开研究,包括农产品贮藏保鲜中的基础理论、现代食品加工技术在传统土特产加工中的应用等。

  四川大学轻纺与食品学院食品工程系非常重视研究资源的整合,强调科研单位间、科研与企业间及参与企业间三个维度的协同合作,最大限度地发挥各单位特长,力求更好更快地解决企业问题,实现研究成果的平台示范化作用或工业化转化。为发挥四川大学科研人才及研究平台等方面的优势,促进四川大学食品学科及地方食品工业的快速发展,轻纺与食品学院食品工程系整合四川大学公共卫生学院、生命科学学院等优势资源,建立产学研一体化的食品科研机构“四川大学农产品加工研究院”。研究院承担农产品资源基础性研究、精深加工关键技术攻关、农产品产业化技术集成及推广等多方面的工作,是西南地区第一所研究农产品资源开发的专业研究机构。

  何强表示,四川大学轻纺与食品学院食品工程系将继续以生物技术为导向,加速并深化现代生物技术在食品工业中的应用。立足四川,面向世界,发掘和研究传统食材、食品的绿色、环保技术,特别是保鲜、储藏、提味、增效技术,建设健康中国、保障公众“舌尖上的安全”。同时,以检验需求为导向,大力发展食品安全控制的快检技术;基于“互联网+食品”构想,探讨互联网时代的食品质量与安全,研究其关键科学问题。潘锋

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