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(xiàn)，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(xì)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(zhǔn)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(xì)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(xì)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(zhǔn)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(biāo)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。“膳食纖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(dá)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)?！钡奶卣饔型蔀檑`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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(dāng)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。