据农视网2014年5月19日讯 “我们酿造的酱油更有营养、更加安全，味道也更好！”华南理工大学赵谋明教授说。年初在人民大会堂举行的2013年度国家科学技术奖励大会上，由赵谋明教授作为第一完成人的“发酵与代谢调控关键技术及产业化应用”项目团队获得2013年度国家科学技术进步二等奖。
　　这一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加工中基础理论及共性关键技术问题进行创新性研究。改进了传统发酵食品的酿制过程，全面提升了这几类发酵产品的品质和安全性。
　　传统自然发酵
　　周期长　成本高　隐患多
　　酱油是亚洲地区家家户户不可缺少的一种调味品。据相关调查显示，在所有调味品中，酱油所占品类最大，渗透率达97%。有人戏称，只要菜肴中加入酱油，菜肴的中国味立马呈现出来。目前，中国人均酱油消费在5.2公斤左右，该值是其它习惯吃酱油的国家和地区消费量的一半，还有进一步增加的空间。
　　据赵谋明介绍，一直以来，酱油生产过程中存在发酵周期长的技术瓶颈。北方低盐固态发酵一般需要1～3个月，南方高盐稀态酱油则长达3～6个月。发酵时间长，会造成能耗大、成本高。另外，外界的温度、湿度等对酱油的最终成果影响比较大，生产企业往往需要制造专门的大型恒温室进行酿造，生产成本高居不下。
　　同时，酱油在自然发酵过程中不可避免地会被空气中的细菌和其他微生物污染，一方面影响了酱油的品质，另一方面造成有害物质的沉淀，留下安全隐患。
　　针对这些问题，赵谋明所带领的华南理工大学食品生物技术团队将缩短发酵周期作为科研攻关方向。“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，以及通过调控酿造工艺获得更多的功能性成分。”赵谋明告诉记者。
　　调控关键技术
　　产量高　质量优　口味好
　　十年前，赵谋明在研究肽类物质时了解到，肽可以调控动物、植物、人类的新陈代谢。关于肽对微生物生长的调控作用的研究尚属空白，这让他感到兴奋，若肽可以调节微生物的增殖与代谢，那么让微生物“多干活、干好活”就不难实现。
　　于是，“发酵与代谢调控关键技术”孕育而生。赵谋明开创性地提出，通过肽类物质调控微生物增殖与代谢强度提高发酵效率的新方法，形成系列促发酵肽的高效制品和应用调控新技术，成功应用到酱油、啤酒和苏氨酸高等三大类产品的工业化生产中。
　　团队通过集成应用过程优化技术对发酵和精制过程进行优化与调控，建立了基于多尺度理论的发酵过程预测模型与调控技术，解决了自然发酵过程参数难以预测和控制、高浓酿造过程中酵母发酵滞缓和风味不稳定等问题，让酱油味道更加鲜美。
　　膜分离技术是发酵食品过程中另一重要技术。利用膜分离技术可解决传统酱油中细小蛋白质沉淀物和悬浮物难以消除的难题，使得酱油的澄清度更高，卖相更诱人。“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。
　　说起项目中运用到的这些技术，赵谋明教授打趣说道：“酿造酱油的过程就像农民种庄稼。”先是培育酿造酱油的优势菌种，以肽类物质对其进行“施肥”，并对其生长过程进行优化管理，最后经过过滤技术筛选出优质的“成果”。
　　鲜味比传统高出20%
　　不输日本酱油
　　“我可以保证，新工艺下生产的酱油，鲜味要比传统的高出20%，不输给日本酱油。”赵谋明信心满满地说道。
　　正因为酱油在每家每户中占据不可或缺的一席之地，新技术的推广具有非常广阔的市场前景。目前，该核心技术已在佛山海天、星湖科技、金星啤酒、李锦记等8家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16.0亿元，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。
　　不仅仅是酱油，酸奶、啤酒、豆瓣酱等发酵食品也是该项目研究和改进的对象，“广东省和国家给了项目团队很多支持，我们希望通过科技的手段，让产业进行升级转型，推动行业进步，更重要的是，使发酵食品在丰富口感的同时，发挥更大的营养功效。”
　　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。“希望通过我们的创新，推动传统产业转型升级。”赵谋明教授说。
　　■专家解读
　　酱油生产新技术“四部曲”
　　步骤一：“育种”――高产酸性蛋白酶发酵特性更好
　　赵谋明教授告诉记者，微生物在酱油的发酵过程中发挥着至关重要的作用，“我们一方面从培养优秀‘种子’入手，另一方面对它的繁殖过程进行有效干预。”
　　该团队运用现代工业微生物育种理论与技术，从酱油中获得了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、质量等都尤为关键。
　　“有了这个优质的‘种子’，咱们的‘庄稼’自然长得健壮，而且‘产量’丰盛。”他笑着说。
　　步骤二：“施肥”――微生物调控技术缩短发酵周期
　　有了好的“种子”，就要做好“施肥”工作。该团队运用肽类物质促进微生物增殖、调控关键代谢酶活性和相关基因表达率，并形成系列促发酵肽制备和应用调控技术，显著提高了功能微生物的发酵性能，大大缩短了发酵周期。
　　“原本需要6个月的自然发酵过程，现在只需要1个月，在不影响酱油质量的情况下大大地缩短发酵周期，有效地控制了制造成本。”赵谋明教授说。
　　步骤三：“除草”――优势菌干扰技术减少危害物
　　“庄稼”有害虫、周围长杂草怎么办？
　　该团队首次从酱油中分离鉴定出多种具有显著生理活性的化合物，并建立发酵食品生产过程中潜在危害物的分析与预测技术，通过发酵调控和优势菌的干扰技术，在充分发挥有益菌最大功效的同时，抑制了酱油自然发酵过程中产生的微量毒素和有害微生物，显著降低了生物胺和DON等潜在危害物的含量。
　　“酱油内部就像一个微生物混杂的社会，当一方优势明显后自然就会压制和吞并其他势力，我们正是利用了这一点，大力培植我们的‘优势菌种’。”赵谋明教授说。这样生产出来的酱油，从每毫升国家标准规定的3万个菌落总数，下降到每毫升200个以下，大大保障了人们食用的安全。
　　步骤四：“过筛”――膜过滤技术留住营养、隔绝有害物质
　　“庄稼”不仅要能吃，还要有营养。
　　赵谋明的团队在研究中发现，酱油不仅仅是调味剂，它还能产生一种天然的防氧化成分，它有助于减少自由基对人体的损害，其功效比常见的维生素C和维生素E等防氧化剂高十几倍。除了抗氧化的功能，酱油中氨基酸有18种，包括了人体8种必需氨基酸，对人体内的酸碱平衡、水平衡的维持有着极其重要的生理功能。
　　赵谋明教授表示，传统的巴氏高温消毒法在杀死有害细菌的同时，也将酱油中的一些功能性成分摧毁，使得酱油的功能性大大降低。“我们通过膜过滤技术，不仅有效隔绝了有害物质，还将原有的抗肿瘤、抗溃疡等功能性成分保留下来，使得新工艺生产的酱油更具营养价值和保健功能。”他说道。