据南方网2016年1月13日讯 “我们的工作主要是在降低发酵食品发酵周期的同时提高产品质量，以及从中开发更多的功能性成分。”凭借“发酵与代谢调控关键技术及产业化应用”项目获得2013年度国家科学技术进步二等奖的华南理工大学食品生物技术团队的学术带头人赵谋明教授介绍说，该核心技术亦适用于啤酒、酸奶、豆瓣酱等日常大宗发酵食品，具有非常广阔的市场前景。
　　目前该核心技术已在佛山海天等8家企业推广应用，建成了年产10万吨级生产线6条，万吨级生产线4条。近三年累计实现新增销售额131.8亿元，新增利润16亿元，新增税收8.2亿元，出口创汇1.8亿美元，节支总额4亿元，创造出了显著的经济效益。
　　新一代酱油更有营养
　　“我们发酵的酱油更有营养、更加安全，味道也更好！”华南理工大学团队的成员赵海峰副教授介绍说，该项技术主要针对我国酱油、豆瓣酱、啤酒、酸奶等大宗优势发酵食品及制品产业中存在的共性关键技术问题进行研究。
　　“发酵周期长是发酵食品存在的一个关键技术问题。像北方低盐固态发酵一般需要1～3个月，南方高原系态酱油则长达3～6个月，发酵时间长，造成能耗大、成本高。缩短发酵周期就是节约成本，我们的工作就是缩短发酵时间，而产品质量丝毫不受影响。”赵海峰进一步介绍说，发酵周期的长短还取决于发酵微生物的性能。“性能强，则发酵过程中代谢快，进而缩短发酵周期。”
　　赵海峰说，微生物是发酵工业的灵魂，如何提高微生物发酵性能，是所有发酵产品面临的最重要问题。他们此项研究工作的关键创新点就在于通过选育高性能的发酵微生物，比如啤酒中的啤酒酵母，然后从菌种改造上提高其发酵性能和代谢活性。
　　目前，已研究获得了一整套发酵与代谢调控共性关键技术，并成功应用到酱油、豆瓣酱、啤酒、酸奶、苏氨酸和核苷等传统产业的工业化生产中，解决了原来发酵产品生产过程中菌种发酵性能差、生产原料利用率低、发酵周期长、产品质量不稳定和档次低等多项技术难题。
　　赵海峰表示，新技术下的酱油不管在生产过程、产品质量方面都要优于传统工艺生产的酱油。此外，酿造酱油中，团队也发现了一些抗氧化、抗肿瘤、抗溃疡等功能性成分，“我们将这些成分保留下来，使得新酱油更具营养价值和保健功能。”
　　像种庄稼一样“打酱油”
　　“我们的工作主要是在降低发酵食品发酵周期的同时提高产品质量，以及从中开发更多的功能性成分。”说起项目中运用到的关键技术，团队的学术带头人赵谋明教授打趣说道：“酿造酱油的过程就像农民种庄稼。”
　　首先是“选种子”，通过运用现代工业微生物育种理论与技术，获得高产酸性蛋白酶的曲霉，其酶系更丰富，发酵特性更好。该菌种对酱油的口味、质量等都非常关键。
　　第二步就是“施肥”，酱油发酵周期长，蛋白酶活力下降速度快、有益微生物的存活和代谢能力减弱，使得酱油的鲜味和功能性降低。项目中运用了肽类物质促进微生物增殖，就像是给农作物施化肥，提高酱油中微生物的发酵性能，缩短发酵周期，提高产品质量。
　　“我们研究发现提供小分子肽类物质给不同的微生物，能产生不同方面的作用。”赵谋明笑着说，其实给酱油“施肥”仅只需通过营养调控就可完成，且添加量少，仅需万分之几的肽类物质，成本不高而效果好。
　　第三步是“生长过程的优化管理”，通过建立起基于多尺度理论的发酵过程预测模型与调控技术，对酱油发酵过程进行调控，提高原料利用率和产品质量。“就是为微生物提供最适合的代谢环境。”
　　最后是“筛选粮食”，即通过充分发挥有益菌落最大功效，抑制酱油自然发酵过程中产生的微量毒素和有害菌落，并经过膜分离技术的筛选，得到澄清度高、稳定性和质量好的酱油。
　　降低酱油中的有害物质
　　“膜分离技术，是发酵食品过程中另一重要技术。海天酱油工业化生产中就应用到我们研发的超滤膜。”据赵谋明介绍，发酵过程原来采用的巴氏杀菌方法，因为高温容易损失食物风味。采用膜过滤技术，不仅有助于提高产品的风味和起到降盐作用，提高酱油的澄清度，还能过滤掉有害的微生物。
　　“在充分发挥功能性微生物的同时，通过应用优势菌的干扰技术和膜过滤技术，抑制了有害菌落的繁殖，降低了潜在生物危害物的含量，使得每毫升酱油从国家标准规定的3万个菌落总数，下降到每毫升200个以下。”赵谋明表示，这样一来，酱油质量更稳定、更卫生、更安全。
　　此外，由于酱油本身是蛋白水解物，过滤膜容易被堵塞，团队突破了膜分离技术在复杂体系中应用的膜污染、膜通量恢复难等多项技术难题，实现膜连续运转从原来的8小时提高到现在的12小时，效率提高50%以上，澄清度提高70%，通量提高一倍，水耗、电耗下降一倍以上，使用寿命从10个月提高到一年以上。
　　统计数据显示，海天运用该项目技术后，2010～2012年近三年，新增产品40万吨，豆酱和酱油两大产品新增销售额52亿以上。
　　三年新增销售额超130亿
　　该项目团队表示，项目核心技术申请中国专利46件，其中授权发明专利30件，实用新型专利6件；发表系列科研论文165篇，其中SCI（EI）收录69篇；主持和参与制定国家及行业标准8项。
　　除了佛山海天，目前该核心技术还在星湖科技、金星啤酒、李锦记、燕塘乳业等大中型高新技术企业得到推广应用，建成了年产10万吨级生产线6条，万吨级生产线4条。近三年累计实现新增销售额131.8亿元，新增利润16亿元，新增税收8.2亿元，出口创汇1.8亿美元，节支总额4亿元，创造出了显著的经济效益。
　　“创新是所有科技工作的核心，而创新的实现需要每一个科技工作者在一个领域长期的工作积累和孜孜不倦的追求。”赵谋明说，发酵与代谢调控技术是工业生物技术的核心，对保障国家经济发展、能源安全和环境质量具有战略意义。“希望通过科技手段，推动传统产业转型升级，让发酵食品在丰富口感的同时，发挥出更大的营养功能。”