傳統發酵行業借力科技突圍

2020-01-17 10:29:07來源: 中國食品報網

  我國作為世界發酵食品的最重要發源地以及最大的生產與消費國之一,在長期的實踐過程中形成了很多特色鮮明的發酵食品。

  食醋、醬油、腐乳、泡菜······超市貨架上可供消費者選擇的產品種類豐富。隨著消費市場更注重功能性細分和強化,如蘋果醋、枸杞醋等直飲醋,不斷滿足消費者差異化需求并逐漸受到歡迎。同時,傳統發酵食品產品結構持續上移,中高端產品不斷涌現并迅速發展。

  目前,傳統發酵行業正面臨一場轉型升級的突圍?,F代科學技術成為傳統發酵食品企業紛紛借力的重要支撐。

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持續發展背后存隱憂

  我國傳統發酵食品風味獨特,歷史悠久,不僅是簡單的一種物質產品,更是中華文化的重要載體,有著深厚的文化傳承。

  2018年,我國傳統釀造食品產業總產值達1.3萬億元,占整個食品產業總產值10%以上,在國民經濟中占有重要地位。據不完全統計,全國固態發酵食品規模以上企業超過4000家。僅以固態發酵食品的幾個主導產品為例,2018年我國醬油產量為576萬噸、食醋產量為437萬噸、料酒產量為299萬噸。目前,我國傳統釀造食品工業正在深度調整中,從以傳統手工生產為主的經驗式生產方式轉向自動化、智能化生產,并正在從以純種微生物為核心的簡單化發酵體系溯源回多菌種共酵體系。

  然而,持續發展的傳統發酵食品市場的背后,同時存在多年來難以克服的發展瓶頸。有業內人士表示,傳統發酵食品存在原料利用率偏低、生產過程較為粗放、生產效能偏低等問題。

  “參與傳統發酵食品釀造的微生物達數十種乃至數千種,大多數微生物的功能不甚明確,而且多為天然野生型菌株,合成產品能力及工業應用性能不高,生產菌種存在安全隱患等問題。例如,我國傳統發酵食品的很多生產(發酵/釀造)微生物,特別是其中的絲狀真菌可能產生真菌毒素,污染相關產品,導致食品安全問題,從而影響相關產品的出口?!比A中農業大學食品科學技術學院副院長陳福生教授表示。

  另外,傳統發酵食品產業發展趨于生產現代化、市場國際化,但目前我國還缺少國際話語權。專家表示,需要加強學術交流、產品展示,用國際通用方式講好中國傳統發酵食品故事。

  “以食醋為例,無論是谷物醋還是果醋,除調味外,一直都被認為具有抑菌、控血糖、調血脂和預防骨質疏松等多種生理功能。但是,過去我國對食醋,特別是對其健康成分的研究不夠系統,宣傳不到位,相比之下,日本學者通過對日本谷物醋功能成分的系統研究,在國際學術期刊上發表了大量的科研論文,以致西方市場誤認為谷物醋起源于日本,只有日本才有谷物醋?!标惛I硎?。

科技促進產業升級

  如何才能提升我國傳統發酵食品工業生產水平?多位業內專家在日前于武漢華中農業大學舉辦的2019傳統發酵食品國際學術論壇上表示,需要創新應用現代微生物學,尤其以分子微生物學等研究手段、先進的生物過程工程與裝備技術以及現代化的檢測與控制策略,系統優化傳統發酵工藝并進行集成示范。

  我國發酵食品行業受傳統工藝影響較深,對發酵食品微生物的研究與應用、傳統生產工藝改進起步較晚。尤其是利用現代生物技術如基因工程等前沿技術對發酵食品微生物進行優良菌種篩選工作成績較少;企業生產沒有形成規模,或有一定的規模,但產品結構不合理,資源浪費嚴重,環境污染突出,經濟效益低下;另外,對于大部分發酵食品的生化背景了解甚少,所進行的有關食品發酵的研究仍停留在產品和工藝的描述上,大部分食品發酵背后的生化原理和作用機理仍需揭示。

  “食品發酵實際上是一個復雜的生物加工過程,其原料來源豐富,產品成分復雜,大多是多菌種參與的開放發酵體系?!睂<冶硎?,需要梳理發酵微生物群落結構及其功能之間的關系,同時,在發酵食品微生物的菌種選育過程中要注重安全性?!鞍l酵食品作為一個開放的體系,可能有一些不好的微生物在這個體系中發揮作用,會影響產品的品質,所以要了解這些微生物并盡可能控制它們的‘影響力’?!?/p>

  對于如何解決上述問題,陳福生教授強調:“科技將助力傳統發酵食品產業發展升級?!?/p>

  通過對現有優良菌種的擴大應用、前沿生物技術改良菌種、發酵機理研究等手段,使微生物菌種研究及應用上占優勢,縮短與國外差距;對傳統發酵工藝進行改進,實現純種發酵,發酵過程可控,才能使產品優質穩定;確定的食品發酵工藝用于開發新產品。同時,加快發酵工業原料結構、產品結構、技術裝備結構的調整,擴大生產企業規模,提升行業的整體水平,實現非糧深加工產業與玉米深加工產業的協調發展。堅持循環經濟,推行清潔生產,提高資源利用率,降低能耗、物耗,減少污染物的排放。

  目前,傳統發酵食品采用了基因組學、代謝組學、轉錄組學、高通量篩選、氣相色譜-質譜和核磁共振等先進技術,可以系統分析傳統發酵食品的風味特征、功能成分、菌群結構和安全問題。這對促進傳統發酵食品產業的科技創新、產業的現代化、升級和轉型具有積極意義。

  同時,配合優良菌種,運用現代發酵工程技術、代謝工程技術等生物技術手段,以優化產業生產發酵工藝為重點,實行自主創新,實現發酵工業原料結構的最優組合,降低生產成本,改善產品品質。積極推動節能減排,走循環經濟的發展道路,推進節能減排新技術、新設備在行業內的推廣應用。

  陳福生教授表示,近年來,華中農業大學食品生物技術與安全實驗室以山西老陳醋等為主要研究對象,系統分析了其多酚、黃酮、阿魏酸、川芎嗪等健康成分的含量及其產生和調控機理。研究發現,山西老陳醋中的川芎嗪主要是在熏蒸階段產生的,當熏蒸至第五天時,其含量最大。相關食醋生產廠家采用這一研究成果,將熏蒸時間由原來的7天縮短為5天,既增加了約30%川芎嗪含量,又縮短了熏蒸時間,提高了效率。相關研究成果還為川芎嗪含量作為特征指標寫入地理標志產品——山西老陳醋中提供了支撐。江蘇恒順醋業股份有限公司與華中農業大學合作開發的一款新產品,川芎嗪大于等于70毫克/升,市場反響良好。(王瀚)

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