功能性配料的開發(fā)應(yīng)用為消費者健康作出了巨大貢獻，而新技術(shù)的應(yīng)用則為功能性配料的創(chuàng)新和生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)支撐。為了讓新技術(shù)和功能性配料更好地服務(wù)于食品行業(yè)發(fā)展，滿足消費者日益增長的美好生活需要，在2023年國際食品安全與健康大會舉辦期間，由IFF、黑龍江飛鶴乳業(yè)有限公司、江西江中食療科技有限公司支持的“新技術(shù)加持功能性配料提質(zhì)增效”專題同期舉辦。專題由天津科技大學(xué)校長路福平教授、華東理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院院長趙黎明教授共同主持，200余位國內(nèi)外科技界與產(chǎn)業(yè)界的專家學(xué)者參加。

功能性配料成為食品工業(yè)創(chuàng)新熱點

　　隨著消費者健康需求的不斷增長，功能性配料越來越受到關(guān)注，逐漸成為食品工業(yè)健康轉(zhuǎn)型過程中的重要驅(qū)動力。在食品工業(yè)“加”與“減”雙輪驅(qū)動發(fā)展格局下，功能性配料已經(jīng)成為食品工業(yè)創(chuàng)新熱點。

　　國家衛(wèi)健委食品司監(jiān)測評估處三級調(diào)研員蔡楠表示，“三新食品”對食品產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展意義重大，新食品原料、營養(yǎng)強化劑等受到社會廣泛關(guān)注。為了規(guī)范“三新食品”審查程序，食品司制定印發(fā)了一系列規(guī)范文件，包括新食品原料安全性審查管理辦法、申報與受理規(guī)定、食品添加劑新品種管理辦法、食品相關(guān)產(chǎn)品新品種行政許可管理規(guī)定等。蔡楠詳細解釋了新食品原料的概念以及新食品原料與食藥物質(zhì)、地方特色食品之間的區(qū)別，并指出不具有食品原料特性、已經(jīng)作為食品添加劑管理、已經(jīng)做出不予行政許可、不符合法律法規(guī)的原料不屬于新食品原料的申報范圍。蔡楠表示，下一步，食品司將對生物制造、再生材料、功能聲稱等重點問題進行研究。

　　母乳低聚糖（HMOs）不僅是國內(nèi)外母嬰營養(yǎng)與健康研究領(lǐng)域中的熱點話題，而且作為一種創(chuàng)新功能性原料在國外嬰幼兒配方乳粉產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。南開大學(xué)特聘杰出教授王碩介紹，作為母乳中第三大固體成分，HMOs含量僅次于乳糖和脂肪，目前在母乳中已經(jīng)分離出247種HMOs，美國、歐盟、澳新等國家和地區(qū)已分別批準了其中的2′-FL在嬰幼兒配方食品中的使用。王碩表示，HMOs作為食品營養(yǎng)強化劑新品種，國家食品安全風(fēng)險評估中心于2022年再次公開征求意見。此次征求意見范圍除了調(diào)制乳粉外，還包括嬰幼兒配方食品及特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品。王碩表示，HMOs能調(diào)節(jié)免疫細胞、促進腸道黏膜發(fā)育、塑造腸道菌群，對嬰幼兒的發(fā)育至關(guān)重要，團隊也正通過研究，完善中國母乳低聚糖數(shù)據(jù)庫，為未來中國嬰幼兒配方乳粉中HMOs的選擇和添加提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

　　上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院院長艾連中提到，羅望子多糖（TSP）是酸角的最大副產(chǎn)物，是從酸角的種子胚乳中提取分離出來的一種中性多糖。羅望子多糖具有良好的耐熱、耐鹽、耐酸、耐冷凍和解凍性，并具有穩(wěn)定、乳化、增稠、凝結(jié)、保水、成膜的作用，其水溶液的黏稠性較強，是一種用途廣泛的食用膠，對其進一步研究開發(fā)有望在多糖膠體方面打破國際壟斷。艾連中針對TSP在流變、膠凝、抑制冰晶生長等方面的特性進行了系統(tǒng)探討，進一步解釋了TSP對腸道菌群的調(diào)節(jié)效應(yīng)，并詳細介紹了TSP在冷凍面團、作為冰晶穩(wěn)定劑在冰淇淋和在再造煙葉中的應(yīng)用，為精深加工及其營養(yǎng)品質(zhì)發(fā)掘提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　路福平介紹，食品酶是一種中間催化介質(zhì)，如醬油醋中的蛋白酶、交聯(lián)酶，飼料中的水解酶，功能糖中的糖苷酶，果蔬加工過程中的果膠酶、纖維素酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶等都在各自領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。食品酶普遍存在于動物、植物及微生物中，可通過提取法或者發(fā)酵法獲得。路福平表示，合成生物技術(shù)、高通量篩選、高效基因編輯等技術(shù)體系的發(fā)展使食品酶性能改造更加精準快捷。人工智能等技術(shù)的發(fā)展為高活性食品酶的設(shè)計開發(fā)提供了新的發(fā)展方向，大量的數(shù)據(jù)庫等使各種食品酶結(jié)構(gòu)解析越來越透徹，與底物互作關(guān)系越來越清晰。

　　超氧化物歧化酶（SOD）的發(fā)現(xiàn)開啟了自由基生物學(xué)學(xué)科，作為一種強有力的抗氧化劑，由于科學(xué)界擔(dān)心其在口服過程中可能被消化道降解，一直難以用于食品中。福州大學(xué)生物工程研究所所長劉樹滔教授團隊通過實驗觀察2型糖尿病模型口服SOD后的氧化應(yīng)激、血糖和糖化白蛋白指標以及胰島素的抵抗指數(shù)，發(fā)現(xiàn)SOD進入腸道修復(fù)了腸道的緊密連接蛋白，保證腸道緊密連接比較完整，從而防止了腸道的脂多糖進入血液引起炎癥，進而提高了胰島素的敏感性，降低血糖。

　　泰萊全球營養(yǎng)、法規(guī)及科學(xué)事務(wù)總監(jiān)Kavita Kamik指出，膳食纖維在促進人體健康和降低疾病風(fēng)險方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并對公共衛(wèi)生健康產(chǎn)生積極影響?！吧攀忱w維強化能夠潛在提高人群整體健康狀態(tài)，50%以上的英國成年人通過膳食纖維強化能夠達到推薦的膳食纖維攝入量，6%人群的體重有所降低，72%人群的心血管疾病風(fēng)險和2型糖尿病風(fēng)險有所降低?！?/span>

食品生物技術(shù)為產(chǎn)業(yè)帶來更多可能

　　食品生物技術(shù)的不斷深入與創(chuàng)新，為功能性配料的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化帶來更多可能。目前，全球關(guān)注的合成生物學(xué)技術(shù)因其“高效低碳、綠色環(huán)保”的特征有望成為踐行大食物觀的重要支撐技術(shù)。

　　江南大學(xué)生物工程學(xué)院院長劉龍指出，食品生物制造主要利用可再生原料，通過微生物細胞工廠把這些原料進行合成與轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)食品原料和組分的綠色低碳制造。食品生物制造過程具有綠色、低碳、可持續(xù)的特點。要實現(xiàn)高效食品生物制造需借助新興技術(shù)，合成生物學(xué)是其中重要技術(shù)之一。

　　劉龍課題組以枯草芽孢桿菌和釀酒酵母為底盤，通過合成生物學(xué)技術(shù)創(chuàng)制微生物細胞工廠，通過流程重構(gòu)、單元替代、過程強化三種路徑，實現(xiàn)了多種食品原料，包括母乳寡糖、四種脂溶性維生素、乳鐵蛋白多層食品配料的高效生產(chǎn)。劉龍重點闡述了研究團隊近幾年在多尺度代謝模型構(gòu)建和多輸入信號基因線路創(chuàng)制方面的研究進展，以及基于此所構(gòu)建的底盤細胞工廠在維生素K2等功能食品配料生產(chǎn)方面的應(yīng)用。

　　江南大學(xué)工業(yè)生物技術(shù)教育部重點實驗室吳俊俊教授介紹了合成生物學(xué)在中鏈油脂與超分子 彈性蛋白制造方面的應(yīng)用。吳俊俊表示，中鏈油脂不以脂肪形式貯存，能夠迅速提供減肥人士所需能量，在膳食補充劑、病人食品、運動飲料里有非常好的應(yīng)用。利用合成生物學(xué)構(gòu)建微生物細胞，在生物反應(yīng)器以可再生資源生產(chǎn)需要的化學(xué)品，實現(xiàn)了以工業(yè)副產(chǎn)物為底物進行合成，同時通過建立途徑瓶頸分析方法和新型低能耗人工微氧代謝系統(tǒng)，克服系統(tǒng)存在的輔因子不足問題，還實現(xiàn)了中鏈脂肪首次生產(chǎn)小試。而利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的生物活性蛋白產(chǎn)品則具有抗氧化、抗過敏、抗微生物、抗血栓、促進細胞活性等功能，在食品、護膚等領(lǐng)域均有應(yīng)用。

　　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院教授黃昆侖對轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)食品添加劑安全評價進行了講解。黃昆侖表示，作為近二三十年發(fā)展起來的新興技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用現(xiàn)代生物技術(shù)，將人們期望的基因經(jīng)過人工分離重組后導(dǎo)入整合到生物基因組中，從而改善生物原有的性狀或者是賦予新的性狀。目前，轉(zhuǎn)基因微生物發(fā)酵生產(chǎn)的食品配料、食品添加劑已經(jīng)成為世界各國在行業(yè)中主要發(fā)展趨勢。當前通過發(fā)酵法生產(chǎn)的食品配料和食品添加劑有近80%以上來自轉(zhuǎn)基因微生物。

　　黃昆侖指出，轉(zhuǎn)基因微生物按產(chǎn)品分類分為純化產(chǎn)品，如母乳低聚糖、氨基酸、維生素等；復(fù)合產(chǎn)品，如酶制劑等；以及死菌和活菌。黃昆侖介紹，國家各部委對轉(zhuǎn)基因微生物監(jiān)管實行相互合作的工作機制，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與國家衛(wèi)健委合作，對食用轉(zhuǎn)基因微生物進行食用安全評價。

　　隨著植物基食品與飲料的消費場景日益增多，消費者對植物基食品質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味和口感等方面都提出了更高的要求。IFF營養(yǎng)專家婁苑穎從植物蛋白原料大豆蛋白入手，分享了公司在功能性原料的營養(yǎng)研發(fā)與滋味口感調(diào)節(jié)技術(shù)兩方面所做的努力。婁苑穎表示，IFF通過和全世界科研院校的合作推動大豆蛋白的研究，在大豆蛋白的蛋白質(zhì)質(zhì)量和心臟健康、體重肌肉管理等方面積累了充足的科學(xué)論證。但植物基產(chǎn)品開發(fā)會面臨滋味口感與風(fēng)味釋放的挑戰(zhàn)，IFF通過風(fēng)味遮蔽、發(fā)明新型風(fēng)味阻斷劑，探索分析植物蛋白質(zhì)構(gòu)，開發(fā)口感工具包，提高脂肪感、奶油感、甜飽滿感來改善口感方面的體驗，結(jié)合滋味解決方案，打造植物基調(diào)節(jié)工具盒來生產(chǎn)具有高營養(yǎng)價值同時又兼具美味的食品飲料。